RU1806793C - Method for generation of foam for fire fighting - Google Patents

Method for generation of foam for fire fighting

Info

Publication number
RU1806793C
RU1806793C SU4945443A RU1806793C RU 1806793 C RU1806793 C RU 1806793C SU 4945443 A SU4945443 A SU 4945443A RU 1806793 C RU1806793 C RU 1806793C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
foam
water
temperature
mpa
fire
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Николаевич Осипов
Original Assignee
Белорусский Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Белорусский Политехнический Институт filed Critical Белорусский Политехнический Институт
Priority to SU4945443 priority Critical patent/RU1806793C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1806793C publication Critical patent/RU1806793C/en

Links

Landscapes

  • Fire-Extinguishing Compositions (AREA)

Abstract

Использование: в области пржаротуше .ни  и охраны труда, а также при защите окружающей среды. Сущность изобретени : производ т насыщение пенообразую- щего раствора абсорбируемым газом под давлением, определ емым из предложенного соотношени  между кратностью пены, константами сорбции Ленгмюра и величиной необходимого давлени  газа, которым насыщаетс  пенообразующий раствор. 4 ил.Usage: in the field of firefighting. And labor protection, as well as in protecting the environment. SUMMARY OF THE INVENTION: the foaming solution is saturated with an absorbable gas under pressure, determined from the proposed relationship between the foam ratio, the Langmuir sorption constants and the required gas pressure with which the foam solution is saturated. 4 ill.

Description

Изобретение относитс  к противопожарной технике и может быть применено как при тушении легковоспламен емых жидкостей, так и при тушении других материалов .FIELD OF THE INVENTION The invention relates to fire fighting equipment and can be used both for extinguishing flammable liquids and for extinguishing other materials.

Известны различные способы тушени  пожаров: водой, порошком, ингибиторами, инертными газами, пеной.Various fire fighting methods are known: water, powder, inhibitors, inert gases, foam.

Каждому из перечисленных способов тушени  свойственны свои преимущества и недостатки. Так, применение ингибиторов, порошков и инертных газов эффективно при тушении пламени (гомогенна  реакци  горени ) особенно в замкнутых или тем более герметизированных объемах. Но эти способы мало эффективны при необходимости охлаждени  стен и конструкций.Each of the listed methods of stewing has its own advantages and disadvantages. Thus, the use of inhibitors, powders and inert gases is effective in extinguishing a flame (a homogeneous combustion reaction), especially in closed or, especially, sealed volumes. But these methods are not very effective when it is necessary to cool walls and structures.

Дл  тушени  твердых горючих наиболее эффективны вода и пена, которые не только снижают температуру в пожарном объеме, но интенсивно охлаждают горючее, прекраща  гетерогенное горение или испарение (возгонку) горючих веществ.To extinguish solid fuels, water and foam are most effective, which not only reduce the temperature in the fire volume, but intensively cool the fuel, stopping heterogeneous combustion or evaporation (sublimation) of combustible substances.

Сочетание положительных свойств инертных газов с пеной дает инертно-механическа  пена, получаема  путем заполнени  пенных пузырьков инертными газами (например, углекислым газом).The combination of the positive properties of the inert gases with the foam gives an inert-mechanical foam, obtained by filling foam bubbles with inert gases (e.g. carbon dioxide).

Известен способ образовани  пены дл  тушени  пожара, включающий смешивание воды, пенообразовател  и насыщение полученного раствора газом под давлением в герметичной емкости с последующей транспортировкой этого раствора по трубопроводу к очагу пожара под давлением, где при выходе из трубопровода происходит образование пены.A known method of foaming to extinguish a fire, comprising mixing water, a foaming agent and saturating the resulting solution with gas under pressure in an airtight container, followed by transporting this solution through a pipeline to a fire source under pressure, where foam forms when leaving the pipeline.

Недостатком данного способа образовани  пены, прип того за прототип,  вл етс  невозможность получени  необходимой кратности пены при повышенной температуре воды (более 10-15°С) даже при предельномрабочем давлении противопожарных трубопроводов (1-2 МПа).The disadvantage of this method of foam formation, even for the prototype, is the impossibility of obtaining the necessary foam multiplicity at elevated water temperatures (more than 10-15 ° C) even at the maximum operating pressure of fire piping (1-2 MPa).

Как известно с ростом кратности пены до К 100-200 эффективность пенного пожаротушени  увеличиваетс . Так, увеличение кратности пены с К 5, что соответствует температуре воды t 40°С при давлении насыщающего пенообразую- щего раствора углекислого газа за Р 1 МПа, до К 15, что соответствует темпера:As is known, with the increase in the foam ratio up to K 100-200, the efficiency of foam fire extinguishing increases. So, the increase in the multiplicity of the foam with K 5, which corresponds to a water temperature of t 40 ° C at a pressure of a saturating foaming solution of carbon dioxide for P 1 MPa, to K 15, which corresponds to the temperature:

ел Сate with

0000

о о VI ю соabout about VI yu

туре воды t 3°C при том же давлении, повышает эффективность пожаротушени  (уменьшает продолжительность пожаротушени  или расход пены) почти на 30%, Соответственно с уменьшением температуры воды при посто нном давлении насыщени  пенообразующего раствора угл екислым газом (фиг. 1, где VB - весова  растворимость С02 в воде; V-объемна  растворимость СОа в воде) кратность получаемой пены увеличиваетс .water temperature t 3 ° C at the same pressure, increases the efficiency of fire extinguishing (reduces the duration of fire extinguishing or the consumption of foam) by almost 30%, respectively, with a decrease in water temperature at a constant pressure of saturation of the foaming solution with carbon dioxide (Fig. 1, where VB - weight solubility of CO2 in water; V-volume solubility of CO2 in water) the multiplicity of the resulting foam increases.

Предлагаемый способ образовани  пены дл  тушени  пожара включает смешивание воды, пенообразовател  и насыщение раствора газом под давлением и отличаетс  тем, что с целью повышени  эффективности пожаротушени  температуру пенообразовател  понижают в зависимости от необходимой кратности пены и технических возможностей охлаждени  пенообразовател .The proposed method of foaming to extinguish a fire involves mixing water, a foaming agent and saturating the solution with gas under pressure, and characterized in that in order to increase the extinguishing efficiency, the temperature of the foaming agent is lowered depending on the necessary multiplicity of the foam and the technical cooling capabilities of the foaming agent.

Как видно из фиг. 1, где приведена зависимость растворимости СОа в воде от ее температуры, как весова  растворимость (крива  2 и 3 соответственно при Р 0,68 МПа и Р 0,102 МПа в весовых % от воды), так и объемна  растворимость (крива  1 при Р 0,102 МПа в м3 С02 на м Н-гО) сильно увеличиваютс  с понижением температуры воды, котора  составл ет около 95-98% состава пенообразующего раствора.As can be seen from FIG. 1, which shows the dependence of the solubility of COa in water on its temperature, both weight solubility (curve 2 and 3 at P 0.68 MPa and P 0.102 MPa in weight% of water, respectively) and volumetric solubility (curve 1 at P 0.102 MPa in m3 of CO2 per m of H-gO) greatly increase with decreasing water temperature, which makes up about 95-98% of the composition of the foaming solution.

Как известно, изотерма сорбции (растворимости ) водой углекислого газа может быть описана (аппроксимирована) уравнением Ленгмюра типаAs is known, the isotherm of sorption (solubility) of carbon dioxide water can be described (approximated) by the Langmuir equation of the type

V- abpm - 1 +ЬР WV- abpm - 1 + bP W

где V-объем газа, растворенного в 1 обье- ме воды, м3 С02/м3Н20;where V is the volume of gas dissolved in 1 volume of water, m3 CO2 / m3H20;

а и b - константа сорбции соответственно м3С02/м3Н20 и a and b are the sorption constant, respectively, m3C02 / m3N20 and

Р -давление насыщающего (раствор емого ) газа, МПа.P is the pressure of the saturating (soluble) gas, MPa.

Однако уравнение Ленгмюра не учитывает вли ни  температуры воды, так как описывает изотерму сорбции, т.е. растворение газа при посто нной температуре в зависимости от давлени . Дл  учета вли ни  температуры на растворимость газа это уравнение можно представить в виде abP -ctHowever, the Langmuir equation does not take into account the influence of water temperature, since it describes the sorption isotherm, i.e. gas dissolution at constant temperature as a function of pressure. To take into account the effect of temperature on gas solubility, this equation can be represented as abP -ct

11

V V

(2)(2)

°С.° C.

1 + ЬР1 + bp

где с - коэффициент показател  степени, град-1;where c is the coefficient of the exponent, deg-1;

t - температура воды,t is the water temperature,

Как показывают элементарные расчеты, значени  констант а и b при температуре ы 0°С, прин той за базовую температуру ввиду возможности фазового перехода (замерзани ) воды, в соответствии сAs shown by elementary calculations, the values of the constants a and b at a temperature of 0 ° С, taken as the base temperature due to the possibility of a phase transition (freezing) of water, in accordance with

многочисленными данными, приведенными в упом нутом Справочнике по растворимости , составл ют с точностью 5% а 83,3 м3С02/м3Н20 и b , 0,232 .the numerous data cited in the Solubility Handbook are accurate to 5% a 83.3 m3CO2 / m3H20 and b, 0.232.

Дл  определени  численного значени  коэффициента с использованы данные, часть из которых графически приведена на фиг. 1 и 2, где показана растворимость С02 в воде при t 0°C(крива  1)nt 15°C(крива Data were used to determine the numerical value of coefficient c, some of which are graphically shown in FIG. 1 and 2, which shows the solubility of CO2 in water at t 0 ° C (curve 1) nt 15 ° C (curve

2).2).

В соответствии с этими расчетами с 0,034 1/град С с точностью около 7%.In accordance with these calculations, with 0.034 1 / deg C with an accuracy of about 7%.

Кратность пены дл  небольших значений , когда объем пенообразующего раствора играет существенную роль, определ етс  по формулеThe multiplicity of the foam for small values, when the volume of the foaming solution plays a significant role, is determined by the formula

K-t+v.-1 + .-aK-t + v.-1 +.-A

Р)R)

Из этой формулы путем несложных пре- образований можно получить зависимостьFrom this formula, using simple transformations, we can obtain the dependence

abP ,-ctabP, -ct

ln(K-1) lnln (K-1) ln

1 + ЬР1 + bp

(4)(4)

ОткудаWhere from

55

t 1,„ -abPt 1, „-abP

1 с 1П(К- 1)(1 4-ЬР)1 s 1P (K-1) (1 4-bp)

(5)(5)

Дл  воды и углекислого газа эта формула имеет более конкретный видFor water and carbon dioxide, this formula has a more specific form

т 1 Q4 in... . ,. . а (К-1)(1 +0.232Р)t 1 Q4 in .... ,. . a (K-1) (1 + 0.232P)

0 расчеты по которой графически представлены на фиг. 3.0 calculations by which are graphically presented in FIG. 3.

Как видно из этих расчетов, возможна  кратность получаемой пены сильно зависит от температуры пенообразующего раство5 ра. Так, в случае получени  пены на корабл х , наход щихс  в умеренных широтах северного полушари , где в июле температура палубы и верхней части корпуса корабл  достигает 25-30°С, возможна As can be seen from these calculations, the possible multiplicity of the resulting foam strongly depends on the temperature of the foaming solution. So, in the case of obtaining foam on ships located in the temperate latitudes of the northern hemisphere, where in July the temperature of the deck and the upper part of the ship's hull reaches 25-30 ° C,

0 максимальна  кратность получаемой пены при давлении С02 Р 2,0 МПа составл ет около К 10.0, the maximum multiplicity of the resulting foam at a pressure of CO2 of 2.0 MPa is about K 10.

Однако Температура верхнего сло  воды в океане в это врем  составл ет околоHowever, the temperature of the upper water layer in the ocean at this time is about

5 10°С, что позвол ет при том же давлении газа Р 2,0 МПа получать пену кратностью около К 20, т.е. в 2 раза больше. Поэтому на корабл х в случае получени  пены путем насыщени  пенообразующего раствора уг0 лекислым газом емкости с пенообразующим раствором необходимо охлаждать забортной водой.5 10 ° C, which allows, at the same gas pressure P 2.0 MPa, to obtain a foam with a multiplicity of about K 20, i.e. 2 times more. Therefore, in ships, in the case of obtaining foam by saturating the foaming solution with carbon dioxide, the tanks with the foaming solution must be cooled with sea water.

В южных районах нашей страны, где в летнее врем  температура воды в открытыхIn the southern regions of our country, where in summertime the water temperature in open

5 противопожарных водоемах достигает Зр°С, необходимо емкости воды погружать в почву на глубину 5-6 м и теплоизолироваты от земной поверхности и на глубину 2-3 м. Тогда температура воды составит около 15°С, что при Р 1 МПа может обеспечитьIn 5 fire water bodies it reaches 3 ° C, it is necessary to immerse water tanks in the soil to a depth of 5-6 m and are insulated from the earth's surface and to a depth of 2-3 m. Then the water temperature will be about 15 ° C, which at P 1 MPa can provide

кратность пены около К 12, тогда как использование воды из открытых водоемов обеспечивает кратность К 6-7.the multiplicity of the foam is about K 12, while the use of water from open reservoirs provides a multiplicity of K 6-7.

Осуществление предлагаемого способа может быть реализовано по схеме, представленной на фиг. 4. The implementation of the proposed method can be implemented according to the scheme shown in FIG. 4.

Схема включает герметичную емкость 1, в которую введены трубопроводы 2-4 дл  подачи соответственно воды, пенообразовател  и сжатого газа, а также трубопровод 5 дл  транспортировани  газированного раствора к месту использовани . Трубопроводы 2-4 снабжены запорными вентил ми 6-8, а на выходе трубопровода 5 имеетс  дистанционно управл емый клапан 9. На конце трубопровода 5 смонтирована форсунка 10 дл  создани  перепада давлени  и лучшего распылени  пенообразующего раствора . Трубопроводы 2 и 3 дл  подачи воды и пенообразовател  проход т через теплообменник 12, в котором производитс  их охлаждение до необходимой температуры. Холодна  вода или другой холодоноситель подаетс  в теплообменник 12 по трубопроводу 13 и отводитс  по трубопроводу 14.The circuit includes a pressurized container 1, into which pipelines 2-4 are introduced for supplying respectively water, a foaming agent and compressed gas, as well as a pipe 5 for transporting the carbonated solution to the place of use. Pipelines 2-4 are equipped with shut-off valves 6-8, and a remote-controlled valve 9 is provided at the outlet of pipe 5. At the end of pipe 5, a nozzle 10 is mounted to create a pressure drop and to better disperse the foaming solution. Pipelines 2 and 3 for supplying water and a foaming agent pass through a heat exchanger 12, in which they are cooled to the required temperature. Cold water or other coolant is supplied to the heat exchanger 12 via line 13 and discharged through line 14.

Способ осуществл етс  следующим образом .The method is carried out as follows.

Емкость 1 через трубопроводы 2 и 3, переход щие через теплообменник 12, заполн ют в определенных пропорци х охлажденными водой и пенообразователем. Затем при закрытых вентил х 8 и 7, а также клапане 9 в емкость 1 по трубопроводу 4 подают под давлением газ, который раствор етс  в жидкости, заполн ющей емкость 1. При открывании клапана 9 газированный водный раствор пенообразовател  диспергируетс  в каналы форсунки 10 и разбрызгиваетс  наружу.. При этом давление в диспергированном потоке резко падает, в результате чего растворенный газ бурно выдел етс  из жидкости, а наличие в ней пенообразовател  способствует образованию пены, котора  подаетс  на очаг пожара 11.The container 1 through pipelines 2 and 3, passing through the heat exchanger 12, is filled in certain proportions with chilled water and a foaming agent. Then, with closed valves 8 and 7, as well as valve 9, gas is supplied under pressure 4 to the container 1 through line 4, which dissolves in the liquid filling the container 1. When valve 9 is opened, the carbonated aqueous solution of the foaming agent is dispersed into the channels of the nozzle 10 and sprayed outward .. In this case, the pressure in the dispersed stream drops sharply, as a result of which the dissolved gas is rapidly released from the liquid, and the presence of a foaming agent in it contributes to the formation of foam, which is supplied to the fire 11.

При относительно небольшой длине трубопровода 5 ( 200 м) даже без тепловой изол ции на его поверхности повышение температуры транспортируемого пенообразующего раствора, насыщенного газом, составл ет доли градуса и не оказывает существенного вли ни  на процесс. ПриWith a relatively short pipeline length of 5 (200 m), even without thermal insulation on its surface, an increase in the temperature of the transported foaming solution saturated with gas is a fraction of a degree and does not significantly affect the process. At

длинных трубопроводах, проход щих в зо- нах повышенных температур, может возникнуть потребность в небольшом теплоизолирующем слое на их поверхности. По сравнению с прототипом в схему реализации способа добавл ет теплообменник (холодильник) 12, который позвол ет понижать температуру воды .и пенообразовател , поступающих в герметичную емкость 1 по трубопроводам 2 и 3, до необходимой величины, определ емой выражением (5).. , Таким образом, сущность предлагаемого спрсоба образовани  пены заключаетс  в изменении температуры пенообразующе- го раствора, в результате чего обеспёчиваетс  получение пены необходимой кратности в соответствии с выражением (5), что  вл етс  существенным отличием от прототипа, в котором о температуре пенообразующего раствора вообще не упоминаетс .long pipelines passing in areas of elevated temperatures, there may be a need for a small insulating layer on their surface. Compared with the prototype, a heat exchanger (refrigerator) 12 is added to the scheme of the method implementation, which allows to lower the temperature of the water. Thus, the essence of the proposed method for the formation of foam consists in changing the temperature of the foaming solution, as a result of which the foam is obtained with the necessary multiplicity in accordance with expression (5), which is a significant difference between prototype, wherein the temperature of foaming solution generally not referred to.

Использование предлагаемого способа позвол ет повысить эффективность пожаротушени  на 20-30%, что может существенно снизить величину материальногоUsing the proposed method allows to increase the efficiency of fire extinguishing by 20-30%, which can significantly reduce the amount of material

ущерба от пожара.fire damage.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ образовани  пены дл  тушени  пожара, включающий смешивание воды, пе- нообразовател  и обработку полученного раствора газом, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности тушени , воду предварительно охлаждают до. температуры, определ емой из выражени  1 , аЬРSUMMARY OF THE INVENTION A method of forming a foam to extinguish a fire, comprising mixing water, a blowing agent and treating the resulting solution with gas, characterized in that, in order to increase the extinguishing efficiency, the water is pre-cooled to. temperature determined from expression 1, aP г с п(К-1)(1+ЬР) где а и b - константы сорбции Ленгмюра, соответственно м3С02/м3Н20 и g with n (K-1) (1 + LB) where a and b are the Langmuir sorption constants, respectively m3C02 / m3H20 and с - коэффициент, показывающий интен- сивность вли ни  температуры на сорбци- онную способность воды, 1/МПа; Р - давление газа, МПа; К - кратность пены.c is a coefficient showing the intensity of the influence of temperature on the sorption capacity of water, 1 / MPa; P is the gas pressure, MPa; K is the multiplicity of the foam. 0. iO 20 3D 40 50 +°ъ Фиг.10. iO 20 3D 40 50 + ° b f 42 с,4 С& t,f W -г 1. it, if г.о е.г г, гс, г, f 42 s, 4 C & t, f W -r 1. it, if r o o e r r, rf, r, Фие.2Fie. 2 itit P, КПо-/ Yfl- go%P, KPO / Yfl- go%
SU4945443 1991-06-14 1991-06-14 Method for generation of foam for fire fighting RU1806793C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4945443 RU1806793C (en) 1991-06-14 1991-06-14 Method for generation of foam for fire fighting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4945443 RU1806793C (en) 1991-06-14 1991-06-14 Method for generation of foam for fire fighting

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1806793C true RU1806793C (en) 1993-04-07

Family

ID=21579267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4945443 RU1806793C (en) 1991-06-14 1991-06-14 Method for generation of foam for fire fighting

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1806793C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1042759,кл. А 62 С 1/12, 1989. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0594616B1 (en) Method for production of gas hydrates for transportation and storage
US3205665A (en) Underground storage of liquefied gases
US3975167A (en) Transportation of natural gas as a hydrate
US8419969B2 (en) Clathrate hydrate with latent heat storing capability, process for producing the same, and apparatus therefor, latent heat storing medium, and method of increasing amount of latent heat of clathrate hydrate and processing apparatus for increasing amount of latent heat of clathrate hydrate
CN110094207A (en) A kind of artificial stratum freezing system and method for low temperature nitrogen circularly cooling
KR20160128407A (en) Forced diffusion treatment for an insulating part made from expanded synthetic foam
RU2311937C2 (en) Nitrogen cryogenic plant for fire extinguishment in closed objects
FR2785034B1 (en) PROCESS FOR ELIMINATE THE EVAPORATION OF A LIQUEFIED GAS STORED IN A WATERPROOF AND ISOTHERMAL TANK, AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU1806793C (en) Method for generation of foam for fire fighting
US5927082A (en) Gas generator
JP2005126728A (en) Cold storage method, cold storage system, cold storage agent, and method for taking out cold
JP2003285791A (en) Gas hydrate pellet transport ship
CN105498124A (en) Dual-purpose fire extinguisher
AR000124A1 (en) Low temperature storage method for layered chilled water
US3307372A (en) Skating rink
JPH06511500A (en) Method for producing gas hydrates for transportation and storage
RU2200727C2 (en) Gas hydrate transportation and storage method
JP2004315814A (en) Storing and transporting method of gas
US2091197A (en) Fire extinguishing process
US3531233A (en) Method for raising submerged objects
RU226119U1 (en) Autonomous container-type fire module with a universal combined fire extinguishing installation
JP3272793B2 (en) Thermal storage tank water deoxygenation system
SU1013709A1 (en) Ice storage
RU2720416C1 (en) Method of producing a foamed hydrogel of silicic acid
JP2003065496A (en) Method of transporting natural gas by ship and natural gas carrier