УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЪЕМНОГО ТУШЕНИЯ ПОЖАРА
PLANT FOR 3D FIRE FIGHTING

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к оборудованию для объемного тушения пожаров.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ для объемного тушения пожаров по патенту РФ №2401675, заключающийся в том, что в помещении устанавливают элементы для тушения с зарядом из дымообразующего состава, которые соединяют между собой огнепроводными шнурами, выполненными из материала, обеспечивающего передачу горения (прототип).
Недостатком известного устройства является сравнительно невысокое быстродействие срабатывания за счет отсутствия элементов, способствующих раскрытию зоны действия заряда.
Технический результат - повышение надежности и эффективности системы объемного тушения пожаров.
Это достигается тем, что в установке для объемного тушения пожара, включающей элементы для тушения пожара, соединенные между собой огнепроводными шнурами, элементы для тушения расположены в объеме помещения таким образом, что их оси пересекаются в геометрическом центре помещения, который определен как точка пересечения диагоналей прямоугольного параллелепипеда или куба, при этом огнепроводные шнуры соединяют элементы для тушения пожара с зарядом из дымообразующего состава, образуя замкнутый четырехугольник с вершинами, в которых установлены эти элементы, а каждый из элементов для тушения содержит заполненный огнетушащим порошком цилиндрический корпус с днищем, узел с пиротехническим зарядом и воспламенителем, размещенный в днище и отделенный от порошка поршнем, и крышку, герметизирующую корпус со стороны открытого торца, а поршень имеет перфорационные отверстия, центры которых расположены радиально-симметрично, равномерно на концентрических относительно оси поршня окружностях, причем суммарная площадь перфорационных отверстий составляет 3,5÷25% площади поршня.
На фиг.1 изображена схема установки для объемного тушения пожара, на фиг.2 - схема элемента для тушения с зарядом из дымообразующего (порошкового) состава, на фиг.3 - вариант размещения перфорационных отверстий на поршне элемента для тушения.
Установка для объемного тушения пожара (фиг.1) в производственном помещении 1 содержит элементы 2, 3, 4, 5 для тушения с зарядом из дымообразующего состава, которые соединены между собой огнепроводными шнурами 6, 7, 8, 9, выполненными из материала, обеспечивающего передачу горения. Элементы 2, 3, 4, 5 расположены в объеме помещения таким образом, что их оси пересекаются в геометрическом центре помещения, который определен как точка пересечения диагоналей прямоугольного параллелепипеда или куба, при этом огнепроводные шнуры 6, 7, 8, 9 соединяют элементы 2, 3, 4, 5 для тушения пожара с зарядом из дымообразующего состава, образуя замкнутый четырехугольник с вершинами, в которых установлены эти элементы.
Каждый из элементов для тушения (фиг.2 и фиг.3) с зарядом из дымообразующего (порошкового) состава содержит корпус 10 с днищем 11, наполненный огнетушащим порошком 12, установленный в днище корпуса пиротехнический узел 13 с пиротехническим зарядом 14 и воспламенителем 15, поршень 16, отделяющий пиротехнический узел от огнетушащего порошка, крышку 17, герметизирующую полость корпуса со стороны открытого торца. Поршень имеет перфорационные отверстия 18, центры которых расположены радиально-симметрично равномерно на концентрических относительно оси поршня окружностях.
Установка для объемного тушения пожара работает следующим образом.
При возникновении пожара происходит воспламенение сначала одного из огнепроводных шнуров 6, 7, 8, 9, а затем воспламенение всех, так как они связаны между собой в замкнутую цепочку. Затем от шнуров осуществляется подключение узлов инициирования элементов 2, 3, 4, 5 для тушения пожара, которые, в свою очередь, воспламеняют воспламенитель 15, который, в свою очередь, обеспечивает воспламенение пиротехнического заряда 14. Продукты горения пиротехнического заряда создают между днищем 11 и поршнем 16 давление, которое выталкивает поршень 16 и находящийся за ним огнетушащий порошок из корпуса. Часть продуктов горения проникает через перфорационные отверстия за поршень 16 и аэрирует порошок, создавая газопорошковую смесь, давление газов в которой определяется величиной давления, необходимого для срыва крышки 17. После чего происходит срыв крышки и выброс аэрированного столба огнетушащего порошка 12. После выхода из корпуса сжатые газовые компоненты газопорошковой смеси расширяются, уменьшая плотность потока порошка и увеличивая его радиальный размер. Это приводит к увеличению взаимодействия потока порошка с воздухом, более быстрому диспергированию порошка и быстрому торможению потока на траектории.
Равномерность насыщения порошка продуктами горения и, следовательно, равномерность его распыления обеспечиваются размещением центров перфорационных радиально-симметрично, равномерно на концентрических относительно оси поршня окружностях.
Скорость диспергирования и дальность выброса порошка зависит от степени перфорированности поршня (соотношения суммарной площади отверстий и площади поршня).
Наличие верхнего и нижнего предела площади перфорационных отверстий связано с двойственной функцией перфорированного поршня. Он обеспечивает выброс порошка из корпуса и одновременно аэрирование порошка продуктами горения (динамическое аэрирование). В отличие от известных перфорированных днищ для аэрирования порошка в емкостях пожарных автомобилей порошкового пожаротушения, где днища не осуществляют функцию выталкивания порошка из емкости, поршень должен иметь достаточную суммарную площадь перфораций для проникновения газа в порошок, и эта площадь должна быть меньше некого предела, чтобы давления продуктов горения на поршень хватило для выброса порошка на заданное расстояние.
Экспериментально на порошковом огнетушителе с массой огнетушащего порошка 0,8 кг определено, что устойчивое увеличение диспергирования порошка начинается при превышении величины соотношения площади перфорационных отверстий и всего поршня 3,5% (нижний предел). При увеличении названного соотношения свыше 25% (верхний предел) степень диспергирования перестает увеличиваться. При этом происходит резкое снижение скорости и, соответственно, дальности выброса порошка.
Поршень 7 выполнен в виде цилиндрической тарелки, в дне которой на концентрических относительно оси поршня окружностях с относительными диаметрами 0,34, 0,54, 0,75 диаметра поршня выполнены перфорационные отверстия. Отверстия смещены одно относительно другого на 45° равномерно по окружности. Суммарная площадь этих перфорационных отверстий составляет от 5 до 11% от площади поршня (варианты исполнения, отличающиеся дальностью действия).
Использование предлагаемого технического решения позволяет увеличить степень диспергирования порошкового потока и повысить эффективность действия импульсных порошковых огнетушителей.
Предлагаемое устройство позволяет осуществить эффективное объемное тушение пожара на железнодорожном и автомобильном транспорте, морских и речных судах, самолетах. К преимуществам предложенного устройства относятся также простота обслуживания, высокая надежность, широкая отечественная сырьевая база, способность предотвращать взрывы паро- и газовоздушных смесей в объеме после тушения.