УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОГНЕТУШАЩЕЙ СПОСОБНОСТИ АЭРОЗОЛЕОБРАЗУЮЩИХ СОСТАВОВ

Предложенная полезная модель относится к области пожаротушения, а более конкретно к стендам для проведения физико-химических исследований процессов объемного пожаротушения, в частности процессов, обеспечивающих тушение пожаров в условно герметичных помещениях, при которых в качестве огнетушащих веществ используются аэрозоли.
В установке по полезной модели проводятся исследования действия активных аэрозолеобразующих составов, генерируемых при сжигании пиротехнических зарядов генераторов аэрозолеобразующих составов на тушение модельных очагов пожара класса B.
Уровень данной области техники характеризуется по ГОСТ 53284-2009 «Техника пожарная. Генераторы огнетушащего аэрозоля. Общие технические требования. Методы испытаний», который по технической сущности и числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога (прототипа) предложенной установке.
В указанном прототипе огнетушащая способность генераторов аэрозоля, по отношению к модельным очагам пожара класса B, определяется на установке, содержащей огневую камеру (условно герметичное помещение из негорючего материала), объем которой равен сумме значений максимальных объемов защищаемых условно герметичных помещений для всех одновременно испытываемых генераторов аэрозоля одного типоразмера, модельные очаги пожара класса B - не менее четырех цилиндрических горелок, которые имеют специальный экран для защиты от прямого динамического воздействия струи огнетушащего аэрозоля, в которых находится горючая жидкость типа н-гептан или бензин АИ-93, термоэлектрические преобразователи типа ТХА, с диаметром проволоки не более 0,1 мм, устанавливаемые попарно на каждый модельный очаг пожара, устройство для измерения и регистрации изменения температуры.
Методика определения огнетушащей способности аэрозолеобразующих составов в указанном прототипе заключается в следующем:
В огневой камере размещаются модельные очаги пожара (горелки) с термоэлектрическими преобразователями: две горелки относительно пола на уровне 10% и по одной горелке на уровнях 50% и 90% от высоты камеры. В горелки заливается горючая жидкость, поджигается, включается устройство для измерения и регистрации показаний термоэлектрических преобразователей и дается выдержка 30 с, обеспечивая доступ воздуха в огневую камеру, по истечении которой производится закрытие камеры и пуск испытываемых генераторов. Результат испытания считается положительным, если пламя во всех горелках гаснет в течении 60 с после окончания подачи аэрозоля.
Недостатком известной установки является неравномерность распределения дисперсной фазы аэрозолеобразующего вещества по всему объему огневой камеры. В результате отсутствия принудительной циркуляции газообразных композиций в замкнутом объеме огневой камеры не представляется возможным получение достоверных результатов огнетушащей способности аэрозолеобразующих составов.
Высокой концентрацией дисперсной фазы пожаротушащего аэрозоля в первую очередь подвержены те очаги горения, которые находятся в непосредственной близости от генератора, тогда как на горелки, расположенные в некотором отдалении, наблюдается недостаточная концентрация аэрозоля, что ведет к искажению результатов испытаний.
Технической задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является получение достоверных результатов проведения физико-химических исследований по оценке эффективности процессов объемного пожаротушения.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известной установке для определения огнетушащей способности аэрозолеобразующих составов, содержащей огневую камеру, модельные очаги пожара класса B, имеющие специальный экран для защиты их от прямого динамического воздействия, источник питания для дистанционного запуска модельного генератора целевого аэрозоля и модельных очагов пожара, термоэлектрические преобразователи типа ТХА, с диаметром проволоки не более 0,1 мм, устройство для измерения и регистрации изменения температуры, по предложению авторов дополнительно размещается вентиляционная система принудительной циркуляции дисперсной фазы пожаротушащего аэрозоля в замкнутом объеме, а также тепловизионная система с приемником из теллурида кадмия - ртути, охлаждаемым жидким азотом.
Отличительные признаки обеспечивают новизну, расширение технологических возможностей проведения исследований процессов объемного пожаротушения, повышают качественную оценку и информативность полученных результатов.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленным аналогом уровня техники, из которого полезная модель явным образом не следует для специалиста по средствам аэрозольного пожаротушения, показал, что она неизвестна, а с учетом возможности практического серийного изготовления установки для определения огнетушащей способности аэрозолеобразующих составов на действующем производстве, можно сделать вывод о ее соответствии критериям патентоспособности.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, который имеет иллюстративное назначение и не ограничивает объема притязаний совокупности существенных признаков.
На чертеже схематично изображена установка для определения огнетушащей способности аэрозолеобразующих составов модельных генераторов целевого аэрозоля.
Огневая камера 1 в виде замкнутого объема, изготовленная из негорючего материала е теплозащитной прослойкой, с размещенными в ней очагами пожара 2, в виде горелок из нержавеющей стали, с горючей жидкостью типа бензина АИ-93, которые имеют установленный под определенным углом специальный экран 3 для защиты их от прямого динамического воздействия струи огнетушащего аэрозоля и потока воздуха вентиляционной системы, термоэлектрическими преобразователями 4, типа ТХА, модельным генератором целевого аэрозоля 5, вентиляционной системой принудительной циркуляции дисперсной фазы пожаротушащего аэрозоля 6. В качестве средства визуализации процесса ингибирования пламени горелок использована тепловизионная система 7.
Принцип работы установки для определения огнетушащей способности аэрозолеобразующих составов модельных генераторов целевого аэрозоля заключается в следующем:
В нижней части огневой камеры устанавливается модельный генератор целевого аэрозоля. Модельные очаги пожара с горючей жидкостью размещаются в огневой камере последовательно на высоте соответственно 0%, 50% и 80% относительно уровня пола, таким образом, чтобы исключить возможность прямого динамического воздействия струи огнетушащего аэрозоля и потока воздуха вентиляционной системы. Над модельным очагом пожара и генератором устанавливаются термоэлектрические преобразователи по центру на расстоянии 10 мм от верхнего среза модельного очага пожара и генератора. В верхней части огневой камеры находится вентиляционная система принудительной циркуляции дисперсной фазы пожаротушащего аэрозоля.
Поджигается горючая жидкость, включаются устройства для измерения и регистрации показаний термоэлектрических преобразователей, производится свободное горение очагов пожара до достижения 300°C.
При достижении заданной температуры производится закрытие огневой камеры и запуск испытываемого модельного генератора. Через 15 с с момента запуска модельного генератора включается вентиляционная система на 5-7 с для обеспечения равномерного распределения дисперсной фазы аэрозолеобразующего вещества по всему объему огневой камеры.
Результат испытаний считается положительным, если пламя во всех модельных очагах пожара гаснет в течении 60 с после окончания подачи аэрозоля.
Визуализация процесса эффективности тушения очагов пожара производится в спектральном диапазоне электромагнитного излучения, в котором пожаротушащий аэрозоль обладает низкой оптической плотностью. По мнению авторов полезной модели, для этих целей в наибольшей степени приемлем инфракрасный диапазон спектра (8-14 мкм). В качестве аппаратного средства, функционирующего в этом диапазоне, лучше всего подходит тепловизионная система с приемником из теллурида кадмия ртути, охлаждаемым жидким азотом, например система AGEMA-880.
Опытные испытания предлагаемой установки показали однозначное повышение точности качественной и количественной оценки результатов исследования процессов пожаротушения в замкнутых объемах.