RU224093U1 - Установка комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой - Google Patents
Установка комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой Download PDFInfo
- Publication number
- RU224093U1 RU224093U1 RU2023132696U RU2023132696U RU224093U1 RU 224093 U1 RU224093 U1 RU 224093U1 RU 2023132696 U RU2023132696 U RU 2023132696U RU 2023132696 U RU2023132696 U RU 2023132696U RU 224093 U1 RU224093 U1 RU 224093U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- foam
- fire extinguishing
- mesh
- cassette
- expansion
- Prior art date
Links
- 239000006260 foam Substances 0.000 title claims abstract description 219
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 87
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 68
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims abstract description 30
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 24
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 10
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 44
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 6
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N phenolphthalein Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2C(=O)O1 KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 102220215119 rs1060503548 Human genes 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 2
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 2
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 102220062177 rs786202861 Human genes 0.000 description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 2
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 210000000497 foam cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к противопожарной технике, к ручным и стационарным устройствам для генерирования воздушно-механической гибридной пены средней кратности (ПСК) или распыленной водой (РВ) и может быть использована при тушении различных лесных, аварийно-транспортных, аварийно-промышленных и иных крупномасштабных пожаров. Для повышения эффективности тушения пожаров в установке комбинированного тушения пожара гибридной ПСК или РВ, содержащей два закрепленных на траверсе генератора пены средней кратности (СК) и пены низкой кратности (НК) и средства подключения генераторов к напорному трубопроводу водного раствора пенообразователя (РП) или воды (В), каждый из генераторов содержит корпус (К), установленную внутри К кассету сеток (КС) формирования воздушно-механической ПСК или РВ, ствол (С) пены НК или РВ и средство подачи РП или В на КС и в С, К изготовлен с полукруглыми боковыми и сопрягаемыми с ними плоскими верхними и нижними поверхностями, на которых со стороны выхода ПСК или РВ из К выполнен вогнутый внутрь поверхности корпуса кольцевой выступ, КС установлена в К со стороны подачи РП или В с упором в вогнутый внутрь К кольцевой выступ и изготовлена из коаксиально установленных с натягом один внутри другого внутреннего обода (ВО) с установленной и закрепленной в нем посредством плоских параллельных направлению движения в корпусе потоков раствора пенообразователя или воды ребер кольцевой обоймой со сквозным отверстием для размещения в нём С пены НК или РВ, промежуточного (ПО) наружного обода (НО) и двух расположенных с зазором относительно друг друга сеток (С), одна из которых зафиксирована краями в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями ВО и ПО, а другая С зафиксирована краями в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями ПО и НО, причем перед и над сквозным отверстием в обойме в указанных сетках выполнены отверстия и края С около сквозного отверстия обоймы зафиксированы посредством скрепленных с обоймой винтами кольцевых шайб, а С пены НК или РВ размещен в сквозном отверстии обоймы в КС и присоединен к средству подачи в него РП или В. 9 з.п. ф-лы, 1 табл., 19 ил.
Description
Область техники
Полезная модель относится к противопожарной технике, к ручным и стационарным устройствам для генерирования воздушно-механической гибридной пены средней кратности или распыленной воды и может быть использована при изготовлении пожарно-технического оборудования, применяемого при тушении различных лесных, аварийно-транспортных, аварийно-промышленных и иных крупномасштабных пожаров, в частности при тушения пожаров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных природных и углеводородных газов (СПГ и СУГ), твердых горючих материалов, транспортных средств и промышленно-технического оборудования, а также для создания теплозащитных экранов и охлаждения распыленной водой в районах аварий, катастроф, стихийных бедствий, для дегазации и дезактивации, маскировки объектов гражданского и военного назначения.
Уровень техники
Известно, что наиболее эффективным современным средством пожаротушения является предложенная ранее авторами заявителя воздушно-механическая гибридная пена средней кратности, состоящая из полидисперсных пузырьков с утолщенной (обводненной) оболочкой - пены пониженной (низкой) кратности, и пузырьков с утоньщенной (обезвоженной) оболочной - пены повышенной (средней) кратности, образующих при смешении в процессе совместного движения гибридную пену средней кратности [RU 2757106, A62C 5/02, опубл. 11.10.2021, БИ 29; RU 2757479, A62C 5/02, опубл. 18.10.2021, БИ 29].
Известны генераторы воздушномеханической пены средней кратности в переносном и стационарном вариантах конструктивного исполнения, однако большинство известных генераторов пены средней кратности иных авторов обеспечивают получение пенных струй дальностью до 10 м, что ограничивает их использования при тушении крупномасштабных пожаров из-за высокого риска работающего в зоне пожара личного состава пожарных подразделений.
Известна мобильная пеногенерирующая установка многоцелевого назначения для генерирования пены преимущественно на объектах ядерно-топливного цикла, включающая емкость для воды или раствора пенообразователя, насос с электродвигателем, гребенку для подключения воздушно-пенных генераторов (пеногенераторов) средней кратности К=20-200 и пожарных стволов, трубопроводы, шланги и арматуру, дополнительно укомплектована пеногенераторами низкой кратности (К<20) и высокократной пены (К=200-1000), работающими с сетками двух типов (обычные - плоские или металлотканевые - объемного плетения), а на гребенке установлен вентиль, позволяющий плавно регулировать расход пенообразующего раствора, подаваемого в генератор высокократной пены с расходом 0,5-10 л/мин. Кроме того, емкость снабжена крышкой, предназначенной для ее герметизации при создании в ней давления до 6 атм. Указанные признаки обеспечивают повышение универсальности установки [RU 2308996 А62С 27/00, А62С 5/02 Опубл. 27.10.2007].
Недостатком устройства по RU 230899 является значительный вес и габариты, низкая производительность и невозможность его использования при тушении пожаров в промышленных и малоэтажных зданиях городских и сельских населенных пунктов, тушении лесных и ландшафтных пожаров.
Известно разработанное ранее авторами заявителя устройство для формирования струи пены средней кратности повышенной дальнобойности, согласно которого для повышения производительности, экономичности и повышения эффективности пожаротушения за счет создания комбинированной струи пены средней кратности и повышения дальнобойности струи пены средней кратности до 20 м подают раствор пенообразователя на сетку в корпусе пеногенератора с получением струи пены средней кратности с увеличивающейся кратностью и уменьшающейся плотностью по направлению от центра к периферии посредством расположенного на сетке или внутри кассеты сеток средства или средств перераспределения количества пенообразующего раствора на поверхности сетки, выполненных в виде кольца, колец, кольцевых насадок или иных средств, расположенных внутри кассеты сеток и/или на поверхности сетки или кассеты сеток со стороны подачи струи пенообразующего раствора или со стороны выхода пены. Корпус этого пеногенератора выполнен в виде полого цилиндра, к которому со стороны подачи раствора пенообразователя прикреплено сопло или иное средство формирования струи раствора пенообразователя, и внутри корпуса со стороны выхода пены закреплена сетка. Корпус пеногенератора имеет длину от 0,3 до 1,5 расстояния от средства формирования струи раствора пенообразователя до сетки. Пеногенератор дополнительно содержит диффузор в виде полого цилиндра, закрепленного в корпусе пеногенератора непосредственно за сеткой со стороны выхода пены и выполненного длиной от 0,1 до 0,9 диаметра диффузора и площадью свободного сечения меньшей, чем площадь сечения сетки [RU 2170123 А62С 5/02 Опубл. 10.07.2001].
Недостатками устройства по RU 2170123 является сложность конструкции средства или средств перераспределения количества пенообразующего раствора на поверхности сетки, а также отсутствие информации об особенностях крепления сетки в устройстве и о конструкции кассеты сеток.
Известен разработанный ранее авторами заявителя способ формирования струи пены средней кратности повышенной дальнобойности и устройство для его осуществления, по которым для повышения производительности, экономичности и эффективности пожаротушения комбинированной пеной средней кратности при одновременном упрощении изготовления, транспортирования и использования в систем пожаротушения, при получении струи пены обеспечивают подачу струи раствора пенообразователя на сетку в корпусе пеногенератора под давлением РП перед соплами от 0,4 до 1,2 МПа. В устройстве для формирования струи средней кратности, содержащем корпус и расположенную в корпусе сетку, корпус пеногенератора выполнен в виде полого цилиндра или двух или более полуцилиндров, соединенных друг с другом плоскостями, при этом внутри корпуса со стороны выхода пены закреплена сетка, корпус пеногенератора имеет длину от 0,3 до 1,5 расстояния от средства формирования струи раствора пенообразователя до сетки, а средство формирования направленной струи раствора пенообразователя выполнено в виде сопла или сопел или иных средств формирования направленной струи или струй, расположенного или расположенных на расстоянии от сетки, определяемом по формуле , где А - расстояние от центра сопла или иного средства формирования струи до сетки, м; Rs - радиальный размер сетки; tgα/2 - тангенс половины угла раскрытия струи раствора пенообразователя; α - угол раскрытия струи раствора пенообразователя на выходе из сопла или иного средства формирования направленной струи [RU 2180607, A62C 5/02, опубл. 20.03.2002 Бюл. № 8].
Известно разработанное ранее авторами заявителя устройство для комбинированного тушения крупномасштабных пожаров классов А и В и для пожаровзрывопредотвращения воздушно-механической комбинированной пеной низкой и средней кратности, которое . для повышения эффективности пожаротушения и взрывопожаропредотвращения за счет повышения дальнобойности и равномерности распределения пены средней и низкой кратности по площади пожара и повышения безопасности процесса тушения пожаров и пожаровзрывопредотвращения на особо пожаровзрывоопасных объектах, содержит два закрепленных на траверсе генератора комбинированной пеной низкой и средней кратности, содержащих корпус с размещенным внутри корпуса пакетом сеток генерирования пены средней кратности, расположенный перед корпусом блок форсунок подачи водного раствора пенообразователя на пакет сеток генерирования пены средней кратности, ствол формирования пены низкой кратности, трубопровод подвода водного раствора пенообразователя к форсункам и стволу формирования пены низкой кратности и средство подключения пеногенератора к напорному трубопроводу водного раствора пенообразователя, средство автоматизированных поворотов траверсы с закрепленными на ней пеногенераторами в вертикальной и горизонтальной плоскостях [RU 2693612, A62B 15/00 Опубликовано: 03.07.2019 Бюл. № 19].
Недостатками устройств по RU 2180607, RU 2693612 и иных известных пеногенерирующих устройств является отсутствие информации об особенностях крепления сетки в устройстве и о конструкции и технологии изготовления кассеты сеток как определяющего конструктивного фактора надежности и влияния на качество получаемой пены.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату (прототипом) является генератор пены средней кратности ГПС-600 по ГОСТ Р 50409-92, содержащий изготовленные литыми из алюминиевого сплава марки АК7 или иных сплавов конический корпус генератора с насадком со стороны выхода пены и коническим коллектором (конфузором) со стороны подачи распыленного раствора пенообразователя на сетки, кассету сеток в виде кольца, обтянутого по торцевым плоскостям металлической сеткой с размером ячеек 0,8 - 1 мм, прикрепленный к корпусу посредством трех стоек центробежный распылитель вихревого типа с присоединительной головкой ГМ-70 [ГОСТ Р 50409-92 Генераторы пены средней кратности. Технические условия. Издание официальное. Госстандарт. Москва. 8 с. (прототип)].
Генератор ГПС 600 (прототип) по принципу действия представляет собой водоструйный эжекторный аппарат переносного типа.
Насадок в генераторе ГПС-600 предназначен для формирования пенного потока после кассеты сеток в компактную струю и увеличения дальности полета пены средней кратности до 10 м.
Распылитель вихревого типа в генераторе ГПС-600 имеет шесть окон, расположенных под углом 12°, что вызывает закручивание потока рабочей жидкости и обеспечивает получение на выходе распыленной струи раствора пенообразователя, покрывающей всю площадь поверхности кассеты сеток.
Генератор ГПС-600 (прототип) функционирует следующим образом: Выходящая из распылителя распыленная струя раствора пенообразователя за счет эжекции и создаваемого внутри корпуса пониженного давления подсасывает посредством конического коллектора (конфузора) атмосферный воздух и перемешивается с ним в корпусе.
Смесь капель пенообразующего раствора и воздуха попадает на кассету сеток.
На сетках деформированные капли образуют систему растянутых пленок, которые, замыкаясь в ограниченных объемах, составляют сначала элементарную (в виде отдельных пузырьков), а затем массовую пену.
Энергией вновь поступающих капель и воздуха масса пены выталкивается из пеногенератора и с формированием струи воздушно-механической пены средней кратности с кратностью 100±30, получаемой в результате интенсивного перемешивания в генераторе ГПС-600 в определенной пропорции трех компонентов: воды, пенообразователя и воздуха [Моисеев Ю.Н., Харламов Р.И., Колбашов М.А. Пожарно-техническое и аварийно-спасательное оборудование. Учебное пособие. - Министерство РФ по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий. ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия Государственной противопожарной службы. Иваново, 2017, С. 36-38].
Основным техническим недостатком генератора ГПС-600 (прототипа) является недостаточная (всего около 8-10 м) дальность подачи пены средней кратности, а также недостаточная надежность эксплуатации. В частности, указанная в ГОСТ Р 50409-92 (с. 7 п. 2.19) вероятность 0,993 безотказной работы ГПС-600 за 50 часов работы или безотказной работы ГПС-2000 за 25 часов работы при номинальном давлении раствора пенообразователя перед распылителем 0,0,4-0,6 МПа ((4-6 кг/см2) доказывает сравнительно низкую надежность пеногенераторов ГПС, обусловленную возможным разрушением кассеты сеток с вырыванием сеток из узлов их крепления с прекращением их нормальной работы в результате динамического давления воздействующих на сетки потоков. Это существенно ограничивает сферы и эффективность применения генератора ГПС-600 и повышает риски опасности для пожарного персонала.
Общим недостатком известных водопенных устройств пожаротушения является то, что известные стационарные и мобильные устройства генерирования пены средней кратности при сравнительно низкой надежности и неспособности нормального функционирования при повышенном давлении подаваемого на них раствора пенообразователя или воды имеют сравнительно низкую эффективность функционирования по причине недостаточной дальнобойности и производительности по генерации и подаче пены средней кратности.
При этом в известных общедоступных источниках сведений о генераторах пены средней кратности практически отсутствует информации об особенностях конструкции и технологиях изготовления кассет сеток или пакетов сеток и крепления в корпусе сеток, являющихся основным, нагружаемым динамическим давлением потока раствора пенообразователя или воды рабочим элементом генераторов пены средней кратности.
Решаемая проблема и технический результат
Не разрешенная должным образом до настоящего времени изобретательская задача, сдерживающая увеличение производительности и эффективности современных технологий и оборудования пожаротушения, заключается в том, что известные генераторы пены средней кратности или громоздки сложны и нетехнологичны в изготовлении, или не обеспечивают требуемой эффективности тушения крупных и быстротекущих пожаров по причинам недостаточной производительности и дальнобойности, поскольку известно, что при тушении крупномасштабных промышленных, лесных, аварийно-транспортных и аварийно-промышленных пожаров, требуется управляемое быстрое и равномерное покрытие всей пожароопасной площади огнетушащими средствами, предпочтительно воздушно-механической пеной средней кратности с максимально удаленных позиций.
Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемая полезная модель, состоит в необходимости оперативного предотвращения возгораний и взрывов, снижения интенсивности горения и тушения крупномасштабных пожаров путем оперативного формирования и дальнобойного распределения воздушно-механической пены средней кратности или распыленной воды на больших площадях пожара горючих жидкостей, твердых горючих материалов, сжиженных природных и углеводородных газов (СПГ и СУГ), когда и где для предотвращения возгораний и тушения пожаров требуется оперативное покрытие огнетушащим средством всей пожароопасной площади, а также охлаждение и противопожарная защита соседних с пожаром зданий, сооружений, техники, оборудования, горючих и взрывоопасных материалов. Это возможно только при наличии и использовании достаточного количества конструктивно простых и технологичных в изготовлении, но удобных и эффективных в эксплуатации дальнобойных устройств генерации пены средней кратности или распыленной воды в различных по конструктивному исполнению ручных и стационарных установках, чего не наблюдается в настоящее время.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемой полезной модели, заключается в повышении эффективности тушения аварийно-транспортных, лесных, аварийно-промышленных и иных пожаров за счет создания, массового изготовления и широкого практического использования конструктивно простых, технологичных в изготовлении и надежных в эксплуатации установок комбинированного тушения гибридной гибридной пеной средней кратности или распыленной водой с повышенной дальнобойностью.
Раскрытие сущности полезной модели
Проблема (поставленная задача) решается и требуемый технический результат достигается тем, что в установке комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой, содержащей два закрепленных на траверсе генератора пены средней и низкой кратности и средства подключения генераторов к напорному трубопроводу водного раствора пенообразователя или воды,
согласно полезной модели
каждый из генераторов содержит
корпус, установленную внутри корпуса кассету сеток формирования воздушно-механической пены средней кратности или распыленной воды, ствол пены низкой кратности или распыленной воды и средство подачи раствора пенообразователя или воды на кассету сеток и в ствол,
при этом корпус изготовлен с полукруглыми боковыми и сопрягаемыми с ними плоскими верхними и нижними поверхностями, на которых со стороны выхода пены или распыленной воды из корпуса выполнен вогнутый внутрь поверхности корпуса кольцевой выступ, а со стороны средства подачи раствора пенообразователя или воды на кассету сеток выполнен выпуклый наружу поверхности корпуса кольцевой выступ,
кассета сеток установлена в корпусе со стороны подачи раствора пенообразователя или воды с упором в вогнутый внутрь корпуса кольцевой выступ
и изготовлена из коаксиально установленных с натягом один внутри другого
внутреннего обода с установленной и закрепленной в нем посредством плоских параллельных направлению движения в корпусе потоков раствора пенообразователя или воды ребер кольцевой обоймой со сквозным отверстием для размещения в нём ствола пены низкой кратности или распыленной воды,
промежуточного обода, наружного обода
и двух расположенных с зазором относительно друг друга сеток, одна из которых зафиксирована краями в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями внутреннего и промежуточного ободьев, а другая сетка зафиксирована краями в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями промежуточного и наружного ободьев, причем перед и над сквозным отверстием в обойме в указанных сетках выполнены отверстия и края сеток около сквозного отверстия обоймы зафиксированы посредством скрепленных с обоймой винтами кольцевых шайб,
а ствол пены низкой кратности или распыленной воды размещен в сквозном отверстии обоймы в кассете сеток и присоединен к средству подачи в него раствора пенообразователя или воды.
При этом кассета сеток внутри корпуса расположена так, что зафиксированная краями между наружным и промежуточным ободьями сетка обращена в сторону подачи раствора пенообразователя или распыленной воды, а зафиксированная краями между промежуточным и внутренним ободьями сетка обращена в сторону выхода гибридной пены средней кратности или распыленной воды,
а внутренний и промежуточный ободья с зафиксированными краями в зазоре между их сопрягаемыми боковыми поверхностями одной сеткой, а также промежуточный и наружный ободья с зафиксированными краями в зазоре между их сопрягаемыми боковыми поверхностями другой сеткой дополнительно зафиксированы относительно друг друга точечной сваркой.
В установке средство подачи раствора пенообразователя или воды на кассету сеток изготовлено в виде форсунок, прикрепленных к корпусу посредством упоров и расположенных с возможностью подачи двух струй раствора пенообразователя или воды в центральную зону сеток с возможностью эжекционного подсасывания воздуха через периферийные зоны сеток с формированием на выходе из кассеты сеток двух комбинированных струй пены средней кратности или распыленной воды с увеличивающейся кратностью и уменьшающейся плотностью по направлению от центра к периферии, соприкасающихся сверху, в середине или снизу с формируемой стволом струей пены низкой кратности или распыленной воды,
а средство присоединения к трубопроводу подачи огнетушащего вещества, выполнено в виде быстросъемно/разъемного соединения поворотными эксцентриковыми фиксаторами типа камлок, или стандартной присоединительной головки, или фланца с отверстиями для болтового крепления.
Установка может быть изготовлена
с возможностью стационарного монтажа в системах пожарной безопасности на объектах с высокой степенью пожаровзрывоопасности,
с возможностью формирования и подачи в зону и пожара комбинированной струи гибридной пены средней кратности с кратностью 30+10 или распыленной воды на расстояние 45-55 м,
с ручным или дистанционным управлением или осцилированием с возможностью стационарного монтажа на пожарной лестнице, пеноподъёмнике, манипуляторе, автомобильном, железнодорожном, воздушном, водоплавающем или вездеходном транспортном средстве или прицепе, газонефтедобывающей платформе или закрепления на стационарной платформе,
и может содержать средства поворотов в вертикальной и/или горизонтальной плоскостях с ручным, или линейным приводом с электро-, пневмо- или гидродвигателем с возможностью их подключения к системе дистанционного управления их функционированием посредством выносного пульта или радиосигналов системы дистанционного управления.
Краткое описание чертежей
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1-19 детально раскрыта используемая в устройстве оригинальная конструкция и технология изготовления кассеты сеток, показана конструкция установки с использованием оригинальной по конструкции кассеты сеток, представлены примеры различных вариантов реализации установки с примерами их практического реального использования при тушении различных пожаров.
На Фиг. 1, 2 и 3 показаны чертежи вида сбоку, вида сверху и фото общего вида установки комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пены средней кратности или распыленной воды типа производимых заявителем установок УКТП ПУРГА 50 или 60, где номерами позиций обозначены: форсунки 1 подачи огнетушащего вещества (раствора пенообразователя или воды) на сетки формирования пены воздушно-механической средней кратности или распыленной воды; ствол 2 пены низкой кратности или распыленной воды; овалообразный корпус 3 с полукруглыми боковыми и сопрягаемыми с ними плоскими верхними и нижними поверхностями, на которых со стороны выхода пены или распыленной воды из кассеты сеток 4 выполнен вогнутый внутрь поверхности корпуса 3 кольцевой выступ 6, а со стороны средства подачи огнетушащего вещества на кассету сеток выполнен выпуклый наружу поверхности корпуса кольцевой выступ 5; установленную внутри корпуса с упором в вогнутый внутрь корпуса выступ 6 кассету сеток 4 формирования воздушно-механической пены средней кратности или распыленной воды; упоры 7 для жесткой фиксации взаимного положения корпуса 3 и распределительного коллектора 19 с форсунками 1; средство подачи огнетушащего вещества в форсунки 1 и в ствол 2 посредством распределительного коллектора 19 и средства присоединения к трубопроводу подачи огнетушащего вещества 22 в виде быстросъемно/разъемного соединения поворотными эксцентриковыми фиксаторами типа камлок, или стандартной присоединительной головки, или фланца с отверстиями для болтового крепления; защитные пластиковые ободья 8 по краям корпуса 3 шайбы 16 и винты 17 фиксирующие края сеток на установленной внутри кассеты сеток посредством ребер 18 обойме с отверстием в ней для ствола 2 пены низкой кратности или распыленной воды.
На фиг. 4 - 7 показаны схемы этапов изготовления, промежуточная и конечная конструкция кассеты сеток 4, содержащей внутренний кольцевой обод 10, внутри которого посредством плоских ребер 18 установлена обойма 9 с отверстием для размещения в нем ствола 2 пены низкой кратности или распыленной воды; промежуточный обод 11; наружный обод 12; первая сетка 13; вторая сетка 14; места фиксации точечной сваркой 15 взаимного положения ободьев 10, 11 и 12 после их коаксиальной установки с натягом друг в друга с фиксацией краев сеток 13 и 14 в зазорах между их боковыми поверхностями;
На Фиг. 4 показана схема 1-го этапа изготовления используемой кассеты сеток с натягиванием первой сетки 13 на низ внутреннего обода10 с фиксацией краев сетки 13 между боковыми поверхностями внутреннего 10 и промежуточного 11 ободьев и точечной сваркой 15 для дополнительной фиксации внутреннего 10 и промежуточного 11 ободьев между собой и краев сетки 13 между их боковыми поверхностями.
На Фиг. 5 показана схема 2-го этапа изготовления кассеты сеток с натягиванием второй сетки с14 на верх промежуточного обода11 с фиксацией краев сетки 14 между боковыми поверхностями промежуточного 11 и наружного ободьев 12 и точечной сваркой 15 для дополнительной фиксации промежуточного 11 и наружного 12 ободьев между собой и краев сетки 14 между их боковыми поверхностями.
На Фиг. 6 показана схема 3-го этапа изготовления кассеты сеток с вырезанием отверстий в сетках 13 и 14 над и под сквозным отверстием в установленной посредством ребер 18 обойме 9 во внутреннем ободе 10 и фиксацией краев фиксацией на обойме 9 краев отверстий в сетках 13 и 14 на обойме 9 посредством шайб 16 и винтов 17.
На Фиг. 7 показана схема варианта конструктивного исполнения кассеты сеток с дополнительным заворачиванием краев сетки 14 по бокам наружного обода 12 для усиления крепления сетки 14 в кассете сеток.
На Фиг. 8 и 9 карта орошения и карта радиуса действия установки.
На фиг. 10 и 11 - фотоустановки в виде насадка на автопеноподъемник и фотоустановки в виде насадка с узлами вращения с дистанционным управлением.
На Фиг. 12 - фото стационарной установки фотоустановки в виде насадка на автопеноподъемник.
На Фиг. 13 - фотоустановки на лестнице гусенечного пеноподъемника с узлами вращения с дистанционным управлением.
На Фиг. 14 - фотоустановки в виде насадка с узлами вращения, с ручным и дистанционным управлением.
На Фиг. 15 - фотоустановки в стационарном взрывозащищённом исполнении с дистанционным управлением.
На Фиг. 16 - фотоустановки в мобильном исполнении на автомобильном прицепе с ручным управлением.
На Фиг. 17 - фотоустановки на пожарном к автомобиле.
На Фиг. 18 и 19 - фото примеров практического применения установки.
Осуществление полезной модели
Предлагаемая по полезной модели установка комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой может применяться при тушении различных лесных, аварийно-транспортных, аварийно-промышленных и иных крупномасштабных пожаров, в частности при тушения пожаров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных природных и углеводородных газов (СПГ и СУГ), твердых горючих материалов, транспортных средств и промышленно-технического оборудования, а также для создания свето-теплозащитных экранов и охлаждения в районах аварий, катастроф, стихийных бедствий, для дегазации и дезактивации, маскировки объектов гражданского и военного назначения.
Характерными конструктивными, находящимися в причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом, отличительными особенностями установки являются:
использование оригинальной по конструкции кассеты сеток с возможностью её монтажа в различных по конструкции и назначению установках комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой, содержащих корпус, установленную внутри корпуса кассету сеток и средство подачи огнетушащего вещества (раствора пенообразователя или воды) на кассету сеток, а также средство присоединения к напорному трубопроводу подачи огнетушащего средства (водного раствора пенообразователя или воды);
возможность просто и надежно фиксировать кассету сетки в корпусе установки;
возможность изготовления и использования практически одной и той же простой и технологичной в изготовлении, но удобной и эффективной в использовании конструкции кассеты сеток, пригодной для монтажа в различных по производительности и по конструкции установках в ручном и стационарном исполнениях;
возможность установки и фиксации кассеты сеток внутри корпуса генератора на оптимальном расстоянии от средства подачи огнетушащего вещества на пакет сеток;
возможность технологичного изготовления кассеты сеток, конструктивно образованной тремя коаксиальными расположенными с натягом один внутри другого кольцевыми наружным, промежуточным и внутренним ободьями и двумя расположенными на оптимальном расстоянии друг от друга (около 20 мм) туго и равномерно натянутыми сетками, плотно и надежно зафиксированными краями в зазорах между этими тремя ободьями с возможной дополнительной фиксацией точечной сваркой и указанных кольцевых ободьев друг с другом, и указанных сеток с ободьями.
Оригинальная конструкция используемой кассеты сеток обеспечивает не только тугое равномерное по площади натяжение сеток, жесткую и надежную фиксацию сеток в кассете и кассеты сеток внутри корпуса установки на оптимальном расстоянии от форсунки, но и обеспечивает эффективное формирование двух дальнобойных комбинированных струй пены средней кратности или распыленной воды посредством двух сеток, расположенных с оптимальным зазором относительно друг друга, а также соприкасающейся с ними струи пены низкой кратности или распыленной воды с получением единой комбинированной струи воздушно-механической гибридной пены или распыленной воды;
возможность размещения кассеты сеток внутри корпуса установки так, чтобы зафиксированная между наружным и промежуточным ободьями сетка была обращена в сторону форсунки, а зафиксированная между промежуточным и внутренним ободьями сетка была обращена в сторону выхода струи пены, что позволяет не только существенно повысить надежность конструкции и длительную нормальную работу кассеты сеток в пеногенераторах в экстремальных условиях даже при давлении на входе огнетушащей жидкости выше 1,2 МПа (12 кг/см2), но и обеспечить формирование и подачу комбинированной струи гибридной пены средней кратности или распыленной воды с увеличивающейся кратностью и уменьшающейся плотностью по направлению от центра к периферии на расстояние более 40-55 м.
Всё это доказывает уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании изобретения, а именно реализация полезной модели обеспечивает возможность повышения эффективности тушения аварийно-транспортных, лесных, аварийно-промышленных и иных пожаров за счет создания, массового изготовления и широкого практического использования конструктивно простых, технологичных в изготовлении и надежных в эксплуатации предлагаемой по полезной модели кассеты сеток в генераторах пены средней кратности повышенной дальнобойности.
Как показано на чертежах практически одна и та же конструкция кассеты сеток может использоваться в различных по конструкции установках комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой в ручном, и стационарном исполнении, с осцилирующими устройствами и с дистанционным управлением в системах пожаротушения, в конструктивном исполнении для пресной и морской воды.
Установки комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой с использованием предлагаемой кассеты сеток могут комплектоваться стандартными быстроразъёмными соединениями (типа ТЗА, Kamlok, фланцевые соединения и т.д.), позволяющими монтировать и использовать их на всех типах отечественной и зарубежной пожарной технике.
Стандартные и специально разработанные соединения обеспечивают быстроту и легкость монтажа установки к на стационарное и мобильное оборудование и в системах объектах пожаротушения, а также возможность их использования или как стволы с соединительными головками ГМ по ГОСТ Р 53279-2009, или как насадки на стационарные и автомеханические лестницы, или как насадки на автопеноподъёмники, или как стационарные установки с фланцевыми соединениями и т.д.
При наличии узлов вращения установки могут выпускаться с ручным управлением, с проводным или радио дистанционным управлением поворотами генератора в горизонтальной и вертикальной плоскостях; с комбинированным переключаемым ручным и дистанционным управлением.
Кассета сеток может монтироваться как на различные по конструкции установки в ручном исполнении, так и в установки, размещенные на мобильных ручных тележках, автомобилях и автомобильных прицепах, морских судах, помещениях промышленных производств, общественных и жилых зданий и т.п. в стационарном исполнении.
Таким образом, все детально показанные на чертежах и в описании отдельные существенные признаки и совокупность существенных признаков полезной модели являются существенными и находятся в причинно-следственной связи с техническим результатом, получаемым от использования изобретения.
Конструктивно кассета сеток, содержит три коаксиально установленные с натягом один внутри другого и внутренний 10, промежуточный 11 и наружный 12 кольцевые обода и две туго натянутые расположенные с зазором относительно друг друга сетки, одна, из которых 13 зафиксирована краями в зазоре между наружным и промежуточным ободьями, а другая сетка 14 зафиксирована краями в зазоре между промежуточным и внутренним цилиндрическими кольцевыми ободьями.
При этом кольцевая обойма 9 со сквозным отверстием для размещения в нём ствола пены низкой кратности или распыленной воды установлена и закреплена во внутреннем ободе посредством плоских ребер 18, параллельных направлению движения в корпусе потоков раствора пенообразователя или воды (фиг. 4-7).
Используемую в установке кассету сеток изготавливают следующим образом (схемы сечений на отдельных этапах её изготовления на фиг. 4-7).
Первую сетку 13 укладывают между коаксиально установленными относительно друг друга внутренним ободом 10, содержащим кольцевую обойму 9 с отверстием для размещения в нём ствола 2 пены низкой кратности или распыленной воды, и внутренним ободом, внутри которого посредством плоских ребер 18 установлена обойма 9 с отверстием для размещения в нём ствола 2 пены низкой кратности или распыленной воды.
Посредством осевого перемещения внутреннего обода 10 относительно промежуточного обода 11 задвигают с натягом внутренний обод 10 внутрь промежуточного обода 11 с натягиванием первой сетки 13 на низ внутреннего обода 10 и фиксацией краев первой сетки 13 в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями промежуточного обода 11 и внутреннего обода 10.
Затем на верх совмещенных друг с другом внутреннего 10 и промежуточного 11 ободьев с натянутой на низ внутреннего обода 10 первой сеткой 13 укладывают вторую сетку 14, коаксиально устанавливают над ними наружный обод 12 и посредством осевого перемещения наружного обода 12 относительно совмещенных друг с другом промежуточного 11 и внутреннего 10 ободьев с натянутой на низ внутреннего обода первой сеткой 13 надвигают наружный обод 12 на совмещенные друг с другом промежуточный 11 и внутренний 10 ободья с натягиванием второй сетки 14 на верх промежуточного обода 11 и фиксацией краев второй сетки в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями наружного 12 и промежуточного11 ободьев.
После этого с наружных сторон сеток 13 и 14 над и под отверстием в обойме 9 вырезают в сетках отверстия для ствола 2 пены низкой кратности или распыленной воды, над вырезанными в сетках отверстиями располагают шайбы 16 с отверстиями для размещения ствола 2 пены низкой кратности или распыленной воды и посредством винтов 17 скрепляют шайбы 16 с краями обоймы 9 с плотной фиксацией краев отверстий в первой 13 и второй 14 сетках вокруг отверстия в обойме 9 с получением в кассете сквозного отверстия для последующего размещения в нем ствола 2 пены низкой кратности или распыленной воды.
При этом в процессе изготовления кассеты сеток после натягивания первой сетки 13 на низ внутреннего обода 10 выступающие над ободьями 10 и 11 края первой сетки 13 срезают и точечной сваркой фиксируют положение внутреннего 10 и промежуточного 11 ободьев относительно друг друга,
а после натягивания второй сетки 14 на верх промежуточного обода 11 выступающие над ободьями края второй сетки 14 срезают и точечной сваркой фиксируют положение наружного 12 и промежуточного 11 ободьев относительно друг друга,
или после натягивания второй сетки 14 на верх промежуточного обода 11 выступающие над ободьями 11 и 12 края второй сетки 14 загибают по боковой поверхности наружного обода 12 и точечной сваркой фиксируют положение наружного 12 и промежуточного 11 ободьев относительно друг друга,
с получением вариантов конструктивного исполнения описанной выше кассеты сеток.
В кассете сеток может использоваться сетка с номинальными размерами сторон ячеек в свету 0,8-1,12 мм по ГОСТ 3826, изготовляемая из проволоки диаметром 03,04 мм из высоколегированной стали, или сетка по ГОСТ 6613 из полупомпаковой проволоки с такими же размерами ячеек и диаметром проволоки.
Генераторы в отдельности и установку комбинированного тушения пожаров (УКТП) воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой в целом, на примере производимой заявителем УКТП ПУРГА 60, изготавливают следующим образом (фиг. 1-3):
Из тонкостенного металлического листа преимущественно нержавеющей стали или обычной окрашенной стали вырезают прямоугольную заготовку, из которого путем сгибания и сварки изготавливают цилиндрический корпус 3 требуемых размеров, на котором с одной стороны (со стороны выхода струи пены) формируют вогнутый внутрь корпуса 3 кольцевой выступ 6 с радиусом от 3-х до 5-ти мм, а с другой стороны (со стороны последующего монтажа форсунки 4) формируют выпуклый наружу кольцевой выступ 5 с радиусом от 3-х до 5-ти мм
Предварительно изготовленную по подробно описанной выше технологии кассету сеток 4 устанавливают внутрь корпуса 3 со стороны последующего монтажа форсунок 1 с упором в вогнутый внутрь корпуса кольцевой выступ 6 так, чтобы зафиксированная краями между наружным 12 и промежуточным 11 ободьями сетка 13 была обращена в сторону последующего монтажа форсунок 1, а зафиксированная краями между промежуточным 11 и внутренним 10 ободьями сетка 14 (фиг. 6, 7) была обращена в сторону выхода струй пены, или распыленной воды что обеспечивает максимальную надежность, прочность и долговременность нормального функционирования сеток.
Кассету сеток 4 в корпусе 3 снаружи фиксируют винтами или саморезами.
Затем на края корпуса 3 надевают защитные пластиковые обручи 8, прикручивают к корпусу упоры 7 и винтов или саморезов 19 прикручивают их распределительному коллектору 19 со средством присоединения к трубопроводу подачи огнетушащего вещества 20, выполненным в виде быстросъемно/разъемного соединения поворотными эксцентриковыми фиксаторами типа камлок, или стандартной присоединительной головки, или фланца с отверстиями для болтового крепления к напорному трубопроводу подачи огнетушащего вещества.
Аналогичным образом изготавливаются показанные на фото фиг. 8-17 конструктивные варианты установки с различными средствами присоединения установки к напорному трубопроводу подачи раствора огнетушащего средства в виде раствора пенообразователя или воды.
Отдельные детали и узлы заявляемой установки быть изготовлены из обычно используемых в противопожарной технике конструктивных элементов и материалов, на обычном оборудовании, по обычным технологиям, известным и применяемым в области современной техники пожаротушения и пожаровзрывопредотвращения.
Установка комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой (УКТП), на примере производимой заявителем типа УКТП ПУРГА 30, функционирует следующим образом (фиг. 20-25).
Раствор пенообразователя или воды из напорного трубопровода подается в форсунки 1, откуда под рабочим давлением 0,8-1,2 МПа подается в центральную зону кассеты сеток 4 и в ствол 2.
При этом за счет эжекционного эффекта и вакуума, создаваемого коническим, расширяющимся по ходу движения от форсунок к кассете сеток потоком раствора пенообразователя или воды, в периферийные зоны кассеты сеток подсасывается атмосферный воздух.
Внутри кассеты сеток между сетками 13 и 14 капли раствора пенообразователя или воды и периферийные потоки воздуха перемешиваются с получением на выходе из кассеты сеток и из диффузора струи комбинированной струи пены средней кратности или распыленной воды с увеличивающейся кратностью и уменьшающейся плотностью по направлению от центра к периферии.
В результате на выходе из корпуса 3 формируются два потока комбинированной воздушно-механической пены средней кратности, состоящей из расположенных в центральной части потока полидисперсных пузырьков с утолщенной (обводненной) оболочкой - пены пониженной кратности, и расположенных в периферийных частях потока пузырьков с утоньщенной (обезвоженной) оболочной - пены повышенной кратности, образующих при их дальнейшем смешении в процессе совместного движения гибридную пену средней кратности с повышенными пожаротушащими свойствами и у повышенной дальностью подачи.
Одновременно в этим в стволе 2 формируется струя пены низкой кратности или распыленной воды, который соприкасаясь с выходящими из кассеты сеток струями пены средней кратности при их совместном спутном движении формирует и обеспечивает удаленную подачу единой комбинированной струи гибридной пены средней кратности или распыленной воды.
Формируемые установкой потоки гибридной пены средней кратности или распыленной воды с увеличивающейся кратностью и уменьшающейся плотностью по направлению от центра к периферии обладают существенно увеличенной по сравнению с однородными потоками дальнобойностью за счет наличия в центральной части потока с повышенной плотностью и с повышенной кинетической энергией.
Известно, что пена - наиболее эффективное и широко применяемое огнетушащее вещество, представляющее собой дисперсную систему, состоящую из ячеек - пузырьков воздуха (газа), разделенных пленками жидкости, содержащей пенообразователь [ГОСТ Р 50588-2012. Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования и методы испытаний].
Отношение объемов газовой и жидкой фаз (в единице объема) пены определяет структуру и ее свойства. Если объем газовой фазы Vг превышает объем жидкости Vж не более чем в 10-20 раз (пены низкой кратности), ячейки пены, заполненные газом, имеют сферическую форму. В таких пенах газовые пузыри окружены оболочками жидкости относительно большой толщины. Сферические пены отличаются высоким содержанием жидкости и в силу этого - малой устойчивостью. Поэтому их относят к метастабильным (условно стабильным).
В нестабильных пенах наблюдается так называемый эффект Плато: жидкая фаза из перегородок удаляется, истекая под действием силы тяжести, и происходит быстрая коалесценция (от лат. coalesce - срастаюсь, соединяюсь) - слияние соприкасающихся газовых пузырьков. В пене газовый пузырек не может свободно перемещаться ни в вертикальной, ни в горизонтальной плоскости. Он как бы «зажат» другими, прилегающими к нему пузырьками.
С увеличением отношения Vг/Vж толщина пленки жидкости, разделяющая газовые объемы, уменьшается, а газовая полость утрачивает сферическую форму. Пены средней кратности, у которых отношение Vг/Vж составляет несколько десятков или даже сотен, имеют многогранную форму. Причем форма многогранников может быть различной - треугольные призмы, тетраэдры, неправильной формы параллелепипеды. В процессе старения пены шарообразная форма ячеек переходит в многогранную. Многогранные пены отличаются малым содержанием жидкой фазы и характеризуются высокой стабильностью. В таких пенах отдельные пузырьки сближены и разделены тонкими «растянутыми упругими пленками». Эти пленки в силу упругости и ряда других факторов препятствуют коалесценции газовых пузырьков. По мере утончения разделительных пленок пузырьки все плотнее сближаются, прилегают друг к другу и приобретают четкую форму многогранников [Бобков С.А., Бабурин А.В., Комраков П.В. Физико-химические основы развития и тушения пожаров: учеб. пособие / М.: Академия ГПС МЧС России, 2014. - 210 с.].
Основными физико-химическими свойства пены являются:
кратность - отношение объема пены к объему раствора пенообразователя, содержащегося в пене;
дисперсность - степень измельчения пузырьков (размеры пузырьков);
вязкость - способность пены к растеканию по поверхности;
стойкость - способность пены сопротивляться процессу разрушения [там же].
В зависимости от величины кратности (К) пены разделяют на четыре группы:
пеноэмульсии, К < 3;
низкократные пены, 3 < К< 20;
пены средней кратности, 20 < К < 200;
пены высокой кратности, К > 200 [Шароварников А.Ф., Шароварников С.А. Пенообразователи и пены для тушения пожаров. Состав, свойства, применение. М.: Пожнаука, 2005. - 335 с.].
Дисперсность пены обратно пропорциональна среднему диаметру пузырьков.
Известно, что чем выше дисперсность, тем выше стойкость пены и огнетушащая эффективность. Степень дисперсности пены во многом зависит от условий ее получения, в том числе и от характеристики аппаратуры. Кратность и дисперсность пены определяют изолирующую способность пены и ее текучесть. [Бобков С.А., Бабурин А.В., Комраков П.В. Физико-химические основы развития и тушения пожаров: учеб. пособие / М.: Академия ГПС МЧС России, 2014. - 210 с.].
В качестве огнетушащих свойств пены выделяют:
изолирующее действие - препятствие поступления в зону горения горючих паров, газов или воздуха, обусловливающего прекращение горения;
охлаждающее действие - обусловленное наличием в преимущественно пене низкой кратности значительного количества жидкости.
Охлаждающее действие пены обусловливается водой, выделяющейся из пены.
Изолирующее действие обусловливается образованием слоя пены, который препятствует доступу кислорода к зоне пожара, включая:
эффект разделения, заключающийся в изолировании жидкости от паровой фазы;
эффект вытеснения, обусловливающий изоляцию горючего вещества от воздуха;
преграждающий эффект, при котором пена препятствует испарению горючей жидкости.
Пены низкой кратности (3<К<20) в силу значительного количества воды в межпузырьковых перегородах (в каналах Плато-Гиббса) преимущественно проявляют охлаждающий огнетушащий эффект, обусловливающийся охлаждающим действием самой пены и воды, выделяющейся из пены.
Пены средней кратности (20<К<200) в силу меньшего количества воды в межпузырьковых перегородах (в каналах Плато-Гиббса) преимущественно проявляют изолирующий огнетушащий эффект, обусловливающийся созданием над зоной горения обедненной кислородом и насыщенными парами воды атмосферы, способствующей замедлению и полному прекращению горения.
При этом в силу более значительного количества воды, имеющейся в пене низкой кратности воды, и соответственно большей плотности (веса единицы объема) пены низкой кратности по сравнению с пенами средней кратности можно подавать с более дальних расстояний, что существенно влияет на обеспечение безопасности пожарного персонала при крупномасштабных и взрывоопасных аварий со сжиженными газами.
Характерной отличительной особенностью предлагаемых технических решений является получение и применение гибридной водовоздушной пены с кратностью от 30 до 70 на основе синтетических углеводородных пенообразователей.
Авторами в лаборатории заявителя экспериментально установлено и теоретически обосновано, что гибридная водовоздушная пена с кратностью от 30 до 70 существенно отличается по своей структуре, вязкости, дисперсности, реологическим, тиксотропным и другим значимым для взрывопожаропредотвращения и пожаротушения свойствам от известных свойств пен низкой и средней кратности на основе углеводородных и фторсодержащих пенообразователей.
Выявлено, что в результате турбулентного безударного перемешивания пузырьков пены низкой кратности и пузырьков пены средней кратности в гибридной пене образуются усредненные по размерам пузырьки пены, более крупные по сравнению с пузырьками пены низкой кратности, но с более утолщенными по сравнению с пенами средней кратности водосодержащими каналами Плато-Гиббса.
Как экспериментально установлено авторами, структура гибридной пены с кратностью от 30 до 70 с уникальными по своей структуре и огнетушащим свойствам водовоздушными пузырьками, позволяет не только лучше сдерживать высокую температуру пламени без существенных разрушений объема самой гибридной пены, то есть эффективнее изолировать поверхность пожара, но и доставлять струи гибридной пены на значительно большие расстояния по сравнению со струями пены средней кратности или комбинированными струями пены низкой кратности и средней кратности.
Авторами экспериментально установлено также, что при воздействии гибридной пены с кратностью от 30 до 70 на поверхность разлива сжиженного природного или углеводородного газа проявляется эффект синергизма за счет одновременного воздействия нескольких факторов - охлаждения, разбавления парами воды атмосферы в зоне испарения и горения газа, теплоизоляции и резкого снижения концентрации газа и паров горючих жидкостей над слоем пены в зоне горения вплоть до снижения скорости химической реакции и последующего уменьшения температуры пламени до температуры потухания.
Это обусловлено усредненной дисперсностью и утолщенностью водосодержащих каналов Гиббса-Плато гибридной пены по сравнению с пенами низкой и средней кратности или по сравнению с пеной в комбинированных струях пены низкой кратности и средней кратности.
Натурные испытания установок с предлагаемой кассетой сеток в условиях практического тушения различных реальных пожаров (фиг. 20-25) показывают уверенное решение сформулированной проблемы (поставленной изобретательской задачи) и реальное достижение требуемого технического результата - повышение эффективности тушения аварийно-транспортных, лесных, аварийно-промышленных и иных крупномасштабных пожаров в результате создания, изготовления и практического использования конструктивно простых, технологичных в изготовлении и надежных в эксплуатации предлагаемой установки, а также доказывают:
простоту и технологичностью изготовления, подготовки к использованию, использования, сборки/разборки и ремонта предлагаемой кассеты сеток для генераторов пены средней кратности;
простоту и эффективностью эксплуатации;
высокую надежность эксплуатации в течение продолжительного (до 7 лет) времени;
возможность генерации с высокой производительностью и достаточной для безопасной работы для пожарного персонала (40-55 м) дальностью подачи струи воздушно-механической гибридной пены средней кратности или распыленной воды, наиболее эффективных для тушения и предотвращения распространения большинства пожаров;
возможность ручного и стационарного применения установок с предлагаемой кассетой сеток с возможностью ручного и автоматического управления, возможностью создания автоматических колебательных движений в различных угловых диапазонах, обеспечивающих оперативное, быстрое и равномерное покрытие гибридной пеной средней кратности или распыленной водой всей поверхности пожара.
Сравнительные испытания генератора пены средней кратности ГПС-600 (прототипа) и производимого заявителем генератора пены средней кратности типа УКТП ПУРГА 30 в базовом варианте конструктивного исполнения показали следующие, указанные в Таблице 1, основные технические и эксплуатационные параметры и показатели:
Таблица 1. | |||
Наименование показателей | ГПС-600 по ГОСТ 50409-92 (прототип) |
Генератор пены средней кратности типа УКТП ПУРГА 30 с кассетой сеток по изобретению |
|
Производительность по воде (водному раствору пенообразователя) [л/с] | 4,8-6 | 60 | |
Дальность подачи струи пены средней кратности [м] | 10 | 45-50 | |
Высота подъема струи пены средней кратности [м] | 5 | 20-30 | |
Давление на входе [МПа (кг/см2 )] | 0,6 (6) | 0,8 -1,2 (8-12) | |
Кратность пены | 100±30 | 30-40 | |
Габаритные размеры | Длина | 610 | 1242 |
Ширина | 350 | 1055 | |
Высота, диаметр корпуса в месте установки сеток | 310 | 547 | |
Масса [кг] | 4,45 | 70 |
Как показали натурные испытания использование предлагаемой установки комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой по сравнению с известными средствами пожаротушения пеной средней кратности наиболее перспективны в процессе ликвидации крупномасштабных пожаров:
на предприятиях топливной, химической, нефтеперерабатывающей промышленности;
на предприятиях лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, в лесах и на сельскохозяйственных угодьях;
при тушении послеаварийных пожаров воздушного транспорта на земле, аварий, катастроф не железнодорожном, морском и речном транспорте;
при нейтрализации и утилизации сильнодействующих ядовитых веществ.
Использование установки позволяет реализовать новые современные технологи получения и подачи гибридной пены средней кратности или распыленной воды с увеличенной дальнобойностью и скоростью растекания по поверхности горения, что позволяет:
сократить время пожаротушения по сравнению с традиционными средствами, на складах боеприпасов и сильнодействующих ядовитых веществ;
существенно уменьшить количество ствольщиков, непосредственно участвующих в тушении пожара;
снизить риск для здоровья и жизни людей, поскольку тушение пожара может осуществляться на значительном расстоянии от горящего объекта;
повысить мобильность и механизацию процесса доставки воды и пены в зону горения.
Учитывая новизну отдельных и совокупности существенных признаков, техническое решение проблемы, существенность всех общих и частных признаков изобретения, детально раскрытых в описании и показанных на чертежах, доказанную в разделе «Осуществление полезной модели» техническую осуществимость и промышленную применимость полезной модели, уверенное решение актуальной проблемы, доказано уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании полезной модели - повышении эффективности тушения аварийно-транспортных, лесных, аварийно-промышленных и иных пожаров за счет создания, массового изготовления и широкого практического использования конструктивно простых, технологичных в изготовлении и надежных в эксплуатации установок комбинированного тушения пеной средней кратности или распыленной водой с повышенной дальнобойностью.
Это доказывает также, что предложенные технические решения актуальной проблемы соответствуют всем установленным, предъявляемым к полезным моделям требованиям охраноспособности, а также доказывает раскрытие сущности заявленной полезной модели в документах заявки с полнотой, достаточной для осуществления полезной модели.
Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки полезной модели являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для решения проблемы, но и позволяют реализовать полезную модель промышленным способом.
Claims (10)
1. Установка комбинированного тушения пожаров, содержащая два закрепленных на траверсе генератора пены и средства подключения генераторов к напорному трубопроводу огнетушащего средства, отличающаяся тем, что каждый из генераторов содержит корпус, установленную внутри корпуса кассету сеток, ствол и средства подачи огнетушащего средства на кассету сеток и в ствол, корпус изготовлен с полукруглыми боковыми и сопрягаемыми с ними плоскими верхними и нижними поверхностями, на которых со стороны подачи огнетушащего средства на кассету сеток выполнен выпуклый наружу поверхности корпуса кольцевой выступ, а со стороны выхода огнетушащего средства из корпуса выполнен вогнутый внутрь поверхности корпуса кольцевой выступ, кассета сеток установлена в корпусе со стороны подачи огнетушащего средства на кассету сеток с упором в вогнутый внутрь корпуса кольцевой выступ и изготовлена из коаксиально установленных с натягом один внутри другого внутреннего обода с установленной и закрепленной в нем посредством плоских параллельных направлению движения в корпусе огнетушащего средства ребер кольцевой обоймой со сквозным отверстием для размещения в нем ствола, промежуточного обода, наружного обода и двух расположенных с зазором относительно друг друга сеток, одна из которых зафиксирована краями в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями наружного и промежуточного ободьев, а другая сетка зафиксирована краями в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями промежуточного и внутреннего ободьев, при этом в сетках выполнены соосные и соразмерные сквозному отверстию обоймы отверстия с фиксацией краев сеток на обойме посредством кольцевых шайб и винтов, а ствол размещен в сквозном отверстии обоймы в кассете сеток и присоединен к средству подачи в него огнетушащего средства.
2. Установка комбинированного тушения пожаров по п. 1, отличающаяся тем, что кассета сеток внутри корпуса генератора расположена так, что зафиксированная краями между наружным и промежуточным ободьями сетка обращена в сторону подачи огнетушащего средства на кассету сеток.
3. Установка комбинированного тушения пожаров по п. 1, отличающаяся тем, в кассете сеток внутренний и промежуточный ободья с зафиксированными краями в зазоре между их сопрягаемыми боковыми поверхностями одной сеткой, а также промежуточный и наружный ободья с зафиксированными краями в зазоре между их сопрягаемыми боковыми поверхностями другой сеткой дополнительно зафиксированы относительно друг друга точечной сваркой.
4. Установка комбинированного тушения пожаров по п. 1, отличающаяся тем, что средство подачи огнетушащего средства на кассету сеток изготовлено в виде форсунок, прикрепленных к корпусу посредством упоров.
5. Установка комбинированного тушения пожаров по п. 1, отличающаяся тем, что содержит средство присоединения к трубопроводу подачи огнетушащего вещества в виде съемно/разъемного соединения с поворотными эксцентриковыми фиксаторами типа камлок, присоединительной головки или фланца с отверстиями для болтового крепления.
6. Установка комбинированного тушения пожаров по п. 1, отличающаяся тем, что изготовлена в ручном исполнении.
7. Установка комбинированного тушения пожара по п. 1, отличающаяся тем, что изготовлена с возможностью стационарного монтажа в системе пожарной безопасности.
8. Установка комбинированного тушения пожаров по п. 1, отличающаяся тем, что изготовлена с возможностью формирования и подачи в зону и пожара пены средней кратности с кратностью 30+10 на расстояние 45-55 м при использовании в качестве огнетушащего средства водного раствора пенообразователя или с возможностью формирования и подачи в зону и пожара распыленной воды на расстояние 45-55 м при использовании в качестве огнетушащего средства воды.
9. Установка комбинированного тушения пожаров по п. 1, отличающаяся тем, что изготовлена с ручным или дистанционным управлением или осцилированием с возможностью стационарного монтажа на пожарной лестнице, пеноподъемнике, манипуляторе, автомобильном, железнодорожном, воздушном, водоплавающем или вездеходном транспортном средстве или прицепе, газонефтедобывающей платформе или закрепления на стационарной платформе.
10. Установка комбинированного тушения пожаров по п. 1, отличающаяся тем, что содержит средства поворотов в вертикальной и/или горизонтальной плоскостях с ручным или линейным приводом с электро-, пневмо- или гидродвигателем с возможностью их подключения к системе дистанционного управления их функционированием посредством выносного пульта или радиосигналов системы дистанционного управления.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU224093U1 true RU224093U1 (ru) | 2024-03-18 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2180607C1 (ru) * | 2000-09-21 | 2002-03-20 | Закрытое акционерное общество "НПО СОПОТ" | Способ формирования струи пены средней кратности повышенной дальнобойности и устройство для его осуществления (варианты) |
CN103083844A (zh) * | 2013-02-18 | 2013-05-08 | 上海中备实业公司 | 消防泡沫倍增筒 |
RU187122U1 (ru) * | 2018-08-07 | 2019-02-21 | Общество С Ограниченной Ответственностью Нпо "Современные Пожарные Технологии" | Устройство для тушения пожаров и пожаровзрывопредотвращения пеной низкой и средней кратности |
RU192063U1 (ru) * | 2018-08-07 | 2019-09-03 | Общество С Ограниченной Ответственностью Нпо "Современные Пожарные Технологии" | Устройство для комбинированного тушения крупномасштабных пожаров и пожаровзрывопредотвращения пеной низкой и средней кратности |
RU2703592C1 (ru) * | 2018-08-07 | 2019-10-21 | Общество С Ограниченной Ответственностью Нпо "Современные Пожарные Технологии" | Устройство для тушения пожаров и пожаровзрывопредотвращения пеной низкой и средней кратности |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2180607C1 (ru) * | 2000-09-21 | 2002-03-20 | Закрытое акционерное общество "НПО СОПОТ" | Способ формирования струи пены средней кратности повышенной дальнобойности и устройство для его осуществления (варианты) |
CN103083844A (zh) * | 2013-02-18 | 2013-05-08 | 上海中备实业公司 | 消防泡沫倍增筒 |
RU187122U1 (ru) * | 2018-08-07 | 2019-02-21 | Общество С Ограниченной Ответственностью Нпо "Современные Пожарные Технологии" | Устройство для тушения пожаров и пожаровзрывопредотвращения пеной низкой и средней кратности |
RU192063U1 (ru) * | 2018-08-07 | 2019-09-03 | Общество С Ограниченной Ответственностью Нпо "Современные Пожарные Технологии" | Устройство для комбинированного тушения крупномасштабных пожаров и пожаровзрывопредотвращения пеной низкой и средней кратности |
RU2703592C1 (ru) * | 2018-08-07 | 2019-10-21 | Общество С Ограниченной Ответственностью Нпо "Современные Пожарные Технологии" | Устройство для тушения пожаров и пожаровзрывопредотвращения пеной низкой и средней кратности |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2394724C2 (ru) | Способ и вертолетное устройство комбинированного тушения пожаров лесных массивов и промышленных объектов (варианты) | |
US7261165B1 (en) | Appartus for fighting forest fires | |
RU2429082C1 (ru) | Способ и устройство для тушения нефти и нефтепродуктов в резервуаре | |
RU2757479C1 (ru) | Способ пожаровзрывопредотвращения и тушения пожара гибридной пеной и устройство для его осуществления | |
RU190538U1 (ru) | Устройство для предотвращения и тушения лесных, промышленных и аварийно-транспортных пожаров и прокладки заградительных полос воздушно-механической пеной | |
RU224093U1 (ru) | Установка комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой | |
RU225574U1 (ru) | Установка комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой | |
RU2819524C1 (ru) | Установка комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой | |
RU199778U1 (ru) | Устройство для пожаровзрывопредотвращения и тушения пожара гибридной пеной | |
RU2821481C1 (ru) | Установка комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности и распыленной водой | |
RU224493U1 (ru) | Кассета сеток для установки комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой | |
RU223047U1 (ru) | Установка комбинированного тушения пожара воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой | |
RU223370U1 (ru) | Установка комбинированного тушения пожара воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой | |
RU2822833C1 (ru) | Кассета сеток для установки комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой и способ её изготовления | |
RU2820746C1 (ru) | Установка комбинированного тушения пожара воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой | |
RU2819528C1 (ru) | Установка комбинированного тушения пожара воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой | |
RU222047U1 (ru) | Кассета сеток генератора пены средней кратности | |
RU223048U1 (ru) | Установка комбинированного тушения пожара воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой | |
RU2817915C1 (ru) | Установка комбинированного тушения пожара воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой | |
RU2824093C1 (ru) | Кассета сеток генератора пены средней кратности и способ её изготовления | |
RU2355450C2 (ru) | Способ и устройство для тушения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в резервуарах | |
RU191427U1 (ru) | Устройство для предотвращения и тушения лесных, промышленных и аварийно-транспортных пожаров и прокладки заградительных полос | |
RU226489U1 (ru) | Универсальная установка комбинированного тушения пожара воздушно-механической пеной средней кратности, воздушно-механической пеной низкой кратности, распыленной и диспергированной водой или быстротвердеющей пеной на основе вспененного геля кремнезема | |
RU2701409C1 (ru) | Устройство для предотвращения и тушения лесных, промышленных и аварийно-транспортных пожаров и прокладки заградительных полос воздушно-механической пеной | |
RU226208U1 (ru) | Универсальная установка комбинированного тушения пожара воздушно-механической пеной средней кратности, воздушно-механической пеной низкой кратности, распыленной и диспергированной водой или быстротвердеющей пеной на основе вспененного геля кремнезема |