RU2295370C2 - Fire-extinguishing method - Google Patents
Fire-extinguishing method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2295370C2 RU2295370C2 RU2005106180/12A RU2005106180A RU2295370C2 RU 2295370 C2 RU2295370 C2 RU 2295370C2 RU 2005106180/12 A RU2005106180/12 A RU 2005106180/12A RU 2005106180 A RU2005106180 A RU 2005106180A RU 2295370 C2 RU2295370 C2 RU 2295370C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire
- water
- capsules
- shells
- extinguishing
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к технике пожаротушения с применением диспергированной воды (ДВ) и может использоваться для тушения различных пожаров, как на открытой местности, так и в помещениях.The invention relates to a fire extinguishing technique using dispersed water (DV) and can be used to extinguish various fires, both in open areas and indoors.
В настоящее время известны различные методы тушения пожаров с помощью ДВ с размером капель ~100 мкм и менее [1-7]. Высокая эффективность использования ДВ обусловлена ее огромной удельной поверхностью и возможностью охватить значительно больший объем по сравнению со струей, что позволяет обеспечить быстрое охлаждение горячей зоны пожара.At present, various fire extinguishing methods are known using DW with droplet size of ~ 100 μm or less [1-7]. The high efficiency of using DV is due to its huge specific surface area and the ability to cover a much larger volume compared to a jet, which allows for rapid cooling of the hot fire zone.
Вместе с тем, имеются принципиальные проблемы в реализации этих методов на практике для тушения реальных, особенно крупномасштабных пожаров. Дело в том, что мелкие капли (размером ~100 мкм) очень сильно тормозятся в газовой среде (с уменьшением размера частицы длина ее торможения в газе уменьшается). Дробление капель ДВ, возможное при их движении в газе, дополнительно препятствует их проникновению в пожар. В большинстве известных методов, включая все упомянутые выше работы [1-7], которые можно считать аналогами данного изобретения, источник ДВ (в качестве которого обычно используются различные устройства с форсунками, соплами, пульсаторами давления и др.) располагается вне зоны пожара. В этом случае капли ДВ из-за их торможения в газе и дробления вообще могут не проникнуть в ядро большого пожара (т.е. в его наиболее горячую область) и будут увлечены периферийным течением газа вверх.At the same time, there are fundamental problems in the implementation of these methods in practice for extinguishing real, especially large-scale fires. The fact is that small droplets (~ 100 μm in size) are very strongly inhibited in the gas medium (with a decrease in the particle size, the length of its deceleration in the gas decreases). Crushing of droplets of DV, which is possible during their movement in the gas, additionally prevents their penetration into the fire. In most known methods, including all the above-mentioned works [1-7], which can be considered analogues of the present invention, the source of the DW (which is usually used as a variety of devices with nozzles, nozzles, pressure pulsators, etc.) is located outside the fire zone. In this case, the droplets of the DW due to their deceleration in the gas and crushing may not penetrate the core of a large fire (i.e., into its hottest region) and will be carried away by the upward peripheral gas flow.
Существует возможность создания внутренних источников ДВ одноразового действия, например водяной бомбы, представляющей собой объем воды, внутри которого располагается взрывчатое вещество (ВВ), обеспечивающее создание и доставку ДВ в зону пожара. При этом сами водяные бомбы должны быть доставлены в зону пожара и подорваны в ней. Известен опыт применения импульсных взрывных огнетушащих устройств, использующих энергию малых пороховых и взрывных зарядов для распыления пожаротушащих составов [8]. Недостатки таких методов очевидны: взрыв ВВ или порохового заряда опасен для окружающих людей и сооружений, к тому же он может привести к дополнительным разрушениям в зоне пожара, а также к повторному зажиганию уже потушенных очагов.There is the possibility of creating internal sources of single-action DV, for example, a water bomb, which is the volume of water inside which an explosive (BB) is located, which ensures the creation and delivery of DV into the fire zone. In this case, the water bombs themselves must be delivered to the fire zone and blown up in it. Known experience in the use of pulsed explosive fire extinguishing devices using the energy of small powder and explosive charges for spraying fire extinguishing compositions [8]. The disadvantages of such methods are obvious: the explosion of an explosive or a powder charge is dangerous for people and structures around it, in addition, it can lead to additional damage in the fire zone, as well as to re-ignition of already extinguished foci.
Отметим, что в приведенных выше аналогах, как с внешним, так и с внутренним размещением источников ДВ, для диспергирования тушащей жидкости используется внешняя по отношению к пожару энергия (ВВ, сжатый газ, форсунки и т.п.). Вместе с тем, сам пожар представляет собой огромный источник тепловой энергии, расходование которой только способствует тушению пожара.It should be noted that in the above analogues, both with external and internal placement of DV sources, for dispersing the extinguishing fluid, energy external to the fire (EXPLOSIVES, compressed gas, nozzles, etc.) is used. At the same time, the fire itself is a huge source of thermal energy, the expenditure of which only contributes to extinguishing the fire.
Известен огнегасящий полимерный композиционный материал [9], для работы которого используется энергия самого пожара. Материал представляет собой термореактивную полимерную композицию, содержащую дисперсный наполнитель, в качестве которого используют пожаротушащий агент, выполненный в виде микрокапсул. Микрокапсулы представляют собой микросферы диаметром 100-400 мкм, состоящие из сферической полимерной оболочки и заключенного внутри оболочки жидкого пожаротушащего агента, в качестве которого используют озонобезопасные вещества класса галогензамещенных углеводородов. Действие материала основано на интенсивном выделении газообразного огнегасящего агента по достижении заданной температуры (130-190°С). При повышении температуры происходит разрушение микрокапсул и полимерной матрицы и резкий выброс в окружающую среду паров пожаротушащего вещества. Когда концентрация паров пожаротушащего агента достигает пороговой огнегасящей концентрации, возникшие очаги горения ликвидируются. Таким образом, действие материала основано именно на взаимодействии с пламенем не жидкой, а газообразной фазы пожаротушащего агента. Предложенный в [9] материал не использует ряд преимуществ применения ДВ для тушения пожаров, которыми являются: огромная поверхность контакта с пламенем; возможность заполнения больших объемов; высокая теплота испарения воды, способствующая сильному охлаждению пламени; наибольшая экологическая безопасность. Кроме того, в [9] предложен не способ тушения пожаров, а защитный материал, который может выпускаться в виде листов для футеровки, фасонных изделий требуемой конфигурации или мастики.Known extinguishing polymer composite material [9], for the operation of which the energy of the fire itself is used. The material is a thermosetting polymer composition containing a dispersed filler, which is used as a fire extinguishing agent, made in the form of microcapsules. Microcapsules are microspheres with a diameter of 100-400 microns, consisting of a spherical polymer shell and a liquid fire extinguishing agent enclosed within the shell, which are used as ozone-safe substances of the class of halogen-substituted hydrocarbons. The action of the material is based on the intensive release of a gaseous extinguishing agent upon reaching a predetermined temperature (130-190 ° C). With increasing temperature, microcapsules and the polymer matrix are destroyed and the vapor of the extinguishing agent is rapidly released into the environment. When the vapor concentration of the fire extinguishing agent reaches the threshold extinguishing concentration, the resulting burning foci are eliminated. Thus, the action of the material is based precisely on the interaction with the flame, not of the liquid, but of the gaseous phase of the fire extinguishing agent. The material proposed in [9] does not use a number of advantages of using DW for extinguishing fires, which are: a huge surface of contact with the flame; the ability to fill large volumes; high heat of evaporation of water, contributing to a strong cooling of the flame; greatest environmental safety. In addition, in [9] it was proposed not a fire extinguishing method, but a protective material, which can be produced in the form of sheets for lining, shaped products of the required configuration or mastic.
Наряду с цитируемыми выше работами [1-8], где для тушения пожаров предлагается использовать ДВ, но не обеспечивается необходимая дальность доставки воды, известны работы [10, 11], в которых, наоборот, предложены способы доставки воды на большие расстояния, но не предлагаются методы создания ДВ с размером капелек ~100 мкм (не используются преимущества ДВ). Так, например, в [10] предложена установка для метания жидкостей на большие расстояния (до нескольких милей), которую предлагается использовать, в частности, для тушения пожаров. Для метания используется жидкость, заключенная в сферические оболочки из тонкого способного гореть пластика. Размеры сфер точно не указываются, но в качестве примеров приводятся шарик для пинг-понга и футбольный мяч. Для увеличения дальности полета предлагается вместо гладких оболочек использовать оболочки со специально сделанными вмятинами, что согласно [10] способно значительно снизить гидродинамическое растяжение оболочек из-за возникающей с тыльной стороны зоны разрежения, которое может привести к преждевременному разрыву оболочки. Согласно [10] при попадании в пожар оболочки с водой происходит выгорание оболочки с высвобождением огромного количества воды. В каком виде при этом освобождается вода, не указывается. Поскольку никакие механизмы дробления воды при этом не используются, наиболее вероятно, что вся вода, или, по крайней мере, ее значительная часть при выгорании указанных оболочек выделится в виде крупных капель и струй (размером порядка нескольких миллиметров), а не в виде ДВ (с размером частиц ~100 мкм), эффективной для тушения пожара.Along with the works cited above [1–8], where it is proposed to use fire fighting agents to extinguish fires, but the required water delivery range is not provided, there are known works [10, 11], in which, on the contrary, methods for delivering water over long distances, but not methods are proposed for creating a DW with a droplet size of ~ 100 μm (the advantages of the DW are not used). For example, in [10], an installation was proposed for throwing liquids over long distances (up to several miles), which is proposed to be used, in particular, to extinguish fires. For throwing, liquid is used, enclosed in spherical shells made of thin, burnable plastic. The dimensions of the spheres are not specified exactly, but as examples are given a ping-pong ball and a soccer ball. To increase the flight range, instead of smooth shells, it is proposed to use shells with specially made dents, which, according to [10], can significantly reduce the hydrodynamic stretching of shells due to the rarefaction zone arising on the back side, which can lead to premature shell rupture. According to [10], when a shell with water enters a fire, the shell burns out with the release of a huge amount of water. The form in which water is released is not indicated. Since no mechanisms of water crushing are used, it is most likely that all water, or at least a significant part of it, when these shells burn out, will stand out in the form of large drops and jets (about several millimeters in size), and not in the form of DW ( with a particle size of ~ 100 μm), effective for extinguishing a fire.
В качестве прототипа данного изобретения был выбран способ доставки огнетушащего вещества в очаг пожара перемещением его в окружающем воздухе [11]. Согласно [11] отдельные порции огнетушащего вещества, например воды, до начала доставки их в очаг пожара помещают герметично в оболочки, изготавливаемые из газонепроницаемого материала, например, из полиэтиленовой пленки. При попадании в очаг пожара оболочки разрушаются или от удара о препятствие, или от воздействия огня и высокой температуры, или от срабатывания какого-либо устройства, размещенного внутри оболочки. Огнетушащее вещество покидает разрушенную оболочку и производит свое огнетушащее действие.As a prototype of the present invention, a method of delivering a fire extinguishing agent to a fire site by moving it in ambient air was selected [11]. According to [11], individual portions of a fire extinguishing agent, for example, water, are placed hermetically in a fire enclosure made of a gas-tight material, for example, a polyethylene film, before they are delivered to the fire. When it enters the fire, the shells are destroyed either from an impact on an obstacle, or from exposure to fire and high temperature, or from the operation of any device located inside the shell. The extinguishing agent leaves the destroyed shell and produces its extinguishing effect.
Основное внимание в [11], так же как и в [10], уделено повышению дальности доставки огнетушащего вещества (воды) в очаг пожара. При этом вопросы повышения эффективности взаимодействия с пламенем доставленного в очаг пожара огнетушащего вещества не рассматриваются. В [11] на основе расчетов дальности полета сферических оболочек размерами 5, 40 и 160 мм с использованием завышенного коэффициента сопротивления делается вывод, что струя воды по дальности полета может конкурировать лишь с оболочками размером 5-10 мм, а более крупные оболочки имеют над ней явное преимущество. Причем, чем тяжелее и обтекаемее оболочка, тем это преимущество больше. Т.е. предлагается использовать более крупные и тяжелые оболочки с размерами 40 мм и выше.The main attention in [11], as well as in [10], is given to increasing the range of delivery of extinguishing agent (water) to the fire. At the same time, questions of increasing the efficiency of interaction with the flame of the extinguishing agent delivered to the fire source are not considered. In [11], based on the calculation of the flight range of spherical shells of
Вместе с тем, крупные оболочки могут оказаться неэффективными для тушения объемов или слоев горящей жидкости, например пожаров в нефтехранилищах, на танкерах с разливанием нефти по поверхности воды и т.п. Дело в том, что при доставке крупных оболочек в такие пожары прежде разрыва оболочек и высвобождения огнетушащего вещества может произойти их падение и потопление в жидкости. Удар оболочки о слой горящей жидкости может привести к ее разбрызгиванию. В итоге вместо подавления пожара может произойти его интенсификация.At the same time, large shells may turn out to be ineffective for extinguishing volumes or layers of a burning liquid, for example, fires in oil storage tanks, on tankers with oil spilling over the water surface, etc. The fact is that when large shells are delivered to such fires, before the shells rupture and the release of the extinguishing agent, they may fall and sink in the liquid. The impact of the shell on a layer of burning liquid can cause it to splatter. As a result, instead of suppressing a fire, it may intensify.
В основу предлагаемого изобретения положена задача создания более эффективного способа пожаротушения, сочетающего в себе большую дальнобойность доставки воды и использование ДВ для тушения пожара, способной быстро тушить большие объемы пламени.The basis of the present invention is the task of creating a more effective fire extinguishing method that combines the greater range of water delivery and the use of DV to extinguish a fire that can quickly extinguish large volumes of flame.
Согласно изобретению предлагается способ тушения пожара, основанный на использовании большого числа тонкостенных герметичных капсул, заполненных водой (или другой огнетушащей жидкостью), которые доставляют в очаг пожара. Способ отличается тем, что диспергирование содержащейся в капсулах воды осуществляется за счет тепловой энергии пожара, при этом размеры капсул выбираются из расчета возникновения паровых взрывов капсул при их движении в очаге подавляемого пожара. Тушение пожара согласно этому способу происходит следующим образом. Попадая в очаг пожара, капсулы с водой сначала нагреваются до кипения содержащейся в них воды, а затем взрываются из-за частичного перевода воды в пар и связанного с этим роста давления (паровой взрыв). В результате вода, заключенная в капсулах, переводится в мелкие капельки ДВ, которые заполняют зону пожара и благодаря их большой удельной поверхности обеспечивают интенсивный теплообмен с газовой средой пожара.According to the invention, there is provided a fire extinguishing method based on the use of a large number of thin-walled sealed capsules filled with water (or other extinguishing liquid) that are delivered to the fire site. The method is characterized in that the dispersion of the water contained in the capsules is carried out due to the thermal energy of the fire, while the sizes of the capsules are selected based on the occurrence of steam explosions of the capsules during their movement in the focus of the suppressed fire. Fire extinguishing according to this method is as follows. Once in a fire, water capsules are first heated to the boiling of the water contained in them, and then explode due to the partial transfer of water into steam and the associated increase in pressure (steam explosion). As a result, the water enclosed in capsules is transferred into small droplets of organic matter, which fill the fire zone and due to their large specific surface area provide intensive heat exchange with the fire gas environment.
Оболочка капсулы, таким образом, играет двоякую роль. На стадии доставки она сдерживает воду в капсуле от преждевременного дробления, тем самым, увеличивая дальность доставки, а при взаимодействии с пламенем оболочка сдерживает образующийся пар, накапливая упругую энергию, часть которой затем, после разрыва оболочки, идет на дробление воды в капсуле (т.е. создание ДВ) и в кинетическую энергию капелек ДВ.The capsule shell thus plays a dual role. At the delivery stage, it restrains the water in the capsule from premature crushing, thereby increasing the delivery range, and when interacting with the flame, the shell restrains the generated vapor by accumulating elastic energy, part of which then, after rupture of the shell, is used to crush the water in the capsule (i.e. e. the creation of the DW) and the kinetic energy of the droplets of the DW.
Технический результат данного изобретения, состоящий в увеличении объема зоны тушения и в снижении времени тушения пожара, достигается за счет использования капсул с тонкой, но имеющей некоторую ненулевую прочность, оболочкой, см. фиг.1. Вода 1 в капсуле заключена в оболочку 2, толщина стенок которой Δr≪r. Форма капсул может отличаться от сферической.The technical result of this invention, which consists in increasing the volume of the extinguishing zone and in reducing the time to extinguish the fire, is achieved through the use of capsules with a thin, but having some non-zero strength, shell, see figure 1.
Варьируя материал и толщину оболочки капсул, можно изменять пороговое давление возникновения парового взрыва воды в капсулах и, следовательно, характерный размер мелких капель, образующихся в результате этого взрыва.By varying the material and thickness of the capsule shell, one can change the threshold pressure for the appearance of a steam explosion of water in capsules and, therefore, the characteristic size of the small droplets formed as a result of this explosion.
Капсулы с водой предлагается доставлять в зону пожара каким-либо внешним источником. Одним из вариантов может быть доставка капсул в спутном потоке обычной водяной струи по навесной траектории, см. фиг.2. Вылетая из источника струи 1 и двигаясь по траекториям 2, капсулы попадают в зону пожара 3. В нижней части пожара будут возникать множественные паровые взрывы капсул 4 с образованием ДВ. Кроме того, эти взрывы могут привести к дроблению крупных капель воды из спутного потока струи, проникших в пожар, и, следовательно, к дополнительному увеличению удельной поверхности воды.It is proposed that water capsules be delivered to the fire zone by some external source. One option may be the delivery of capsules in a satellite stream of a conventional water stream along a hinged path, see figure 2. Departing from the source of the
Варьируя размер капсул, а также параметры их источника (начальную скорость, угол наклона, расположение), можно добиться возникновения множественных паровых взрывов капсул в наиболее горячей зоне пожара, что обеспечит максимальное снижение теплового потока оттуда к топливу и создаст тем самым наиболее благоприятные условия для прекращения пожара.By varying the size of the capsules, as well as the parameters of their source (initial speed, angle of inclination, location), it is possible to create multiple steam explosions of the capsules in the hottest fire zone, which will ensure the maximum reduction in heat flow from there to the fuel and thereby create the most favorable conditions for termination fire.
В качестве другого варианта доставки капсул в зону пожара предлагается использование пневматической пушки, обеспечивающей высокую начальную скорость капсул, см. фиг.3. Этот вариант можно использовать для тушения крупномасштабных пожаров, когда требуется большая глубина проникания (в вертикальном и горизонтальном направлениях), а также необходимо преодолевать мощные потоки восходящего газа. Пушку для метания капсул 1 целесообразно располагать на некоторой высоте, наклонив ее ствол вниз, для попадания капсул в нижнюю (наиболее горячую) область пожара 2. В этом случае, благодаря имеющейся вертикальной составляющей начальной скорости капсул (на входе в зону пожара) u0z можно достичь более низкого (глубокого) расположения области множественных паровых взрывов в зоне пожара, чем при использовании варианта с навесной траекторией полета капсул, для которого u0z≈0. Траектории полета капсул изображены на фиг.3 цифрой 3.As another option for delivering capsules to a fire zone, the use of a pneumatic gun providing a high initial capsule speed is proposed, see FIG. 3. This option can be used to extinguish large-scale fires when a large penetration depth is required (in the vertical and horizontal directions), and powerful flows of upward gas must also be overcome. It is advisable to place the capsule-throwing
В качестве еще одного варианта, перспективного для тушения крупномасштабного пожара, предлагается использовать бомбу, первоначально состоящую из компактной упаковки большого числа капсул с водой, которая разваливается на отдельные капсулы при «подрыве». Для «подрыва» бомбы может использоваться сжатый негорючий газ или другой пожаробезопасный источник энергии. После доставки бомбы в пожар ее необходимо «подорвать», обеспечив тем самым разлет капсул и заполнение ими зоны пожара с последующими множественными паровыми взрывами и образованием ДВ. Конструктивная схема сферической (а) и цилиндрической (б) бомбы из капсул с водой изображена на фиг.4, где цифрами обозначены: 1 - сжатый газ; 2 - капсулы с водой; 3, 4 - оболочки, разрушающиеся при «подрыве»; 5 - неразрушаемые стенки. Для тушения пожара можно применить несколько таких бомб.As another option, promising to extinguish a large-scale fire, it is proposed to use a bomb, initially consisting of a compact package of a large number of capsules with water, which falls apart into separate capsules when "blown up". To "detonate" a bomb, compressed non-combustible gas or another fireproof energy source can be used. After the bomb has been delivered to the fire, it must be “blown up”, thereby ensuring the capsules expand and fill the fire zone with subsequent multiple steam explosions and the formation of DW. The structural diagram of the spherical (a) and cylindrical (b) bombs of water capsules is shown in figure 4, where the numbers denote: 1 - compressed gas; 2 - capsules with water; 3, 4 - shells that are destroyed by "undermining"; 5 - indestructible walls. Several fire bombs can be used to extinguish a fire.
Выполнено расчетно-теоретическое обоснование предлагаемого способа тушения пожаров, на основании которого получено следующее:A theoretical and theoretical justification of the proposed method of extinguishing fires, on the basis of which the following was obtained:
1. Определена динамика движения и нагрева капсул с водой в пожаре применительно к варианту их доставки в зону пожара с помощью водяной струи по навесной траектории. По результатам расчетов с использованием модели пожара [12] показано, что для тушения пожаров с интенсивностью тепловыделения (мощностью) в диапазоне 1÷20 МВт эффективны капсулы с размерами ~3÷5 мм. Нижняя граница этого диапазона определяется из условия, чтобы капсулы могли преодолевать сопротивление восходящих газовых потоков в пожаре и не увлекались ими вверх. Верхняя граница выбирается из условия возникновения паровых взрывов капсул до их падения на поверхность расположения источников горения (земля, поверхность жидкого горючего и т.п.). При тушении более мощных пожаров или при использовании других предлагаемых способов доставки капсул верхнее значение размера капсул может быть увеличено, но при этом следует учитывать, что в результате паровых взрывов капсул с размерами значительно больше 5 мм будут образовываться слишком крупные капельки ДВ и поэтому менее эффективные для тушения. Время нагрева до парового взрыва капсул с размерами ~3÷5 мм составляет от десятых долей секунды до нескольких секунд в зависимости от мощности пожара и выбора высшей точки навесной траектории. Выбранные размеры капсул обеспечивают достаточно глубокое проникание их в зону пожара (для частицы с плотностью воды и диаметром d=4 мм даже при относительно небольшой начальной скорости u0=10 м/с длина торможения в зоне пожара составляет Lторм≈70 м).1. The dynamics of movement and heating of water capsules in a fire was determined with respect to the option of their delivery to the fire zone using a water jet along a hinged path. According to the results of calculations using the fire model [12], it was shown that capsules with sizes of ~ 3 ÷ 5 mm are effective for extinguishing fires with a heat release rate (power) in the range of 1–20 MW. The lower limit of this range is determined from the condition that the capsules can overcome the resistance of upward gas flows in a fire and not be carried away by them up. The upper boundary is selected from the condition of the occurrence of steam explosions of the capsules before they fall on the surface of the location of the combustion sources (earth, surface of liquid fuel, etc.). When extinguishing more powerful fires or using other proposed capsule delivery methods, the upper value of the capsule size can be increased, but it should be borne in mind that, as a result of steam explosions of capsules with sizes significantly larger than 5 mm, too large droplets of active particles will form and therefore less effective for extinguishing. The heating time for a steam explosion of capsules with sizes of ~ 3 ÷ 5 mm is from tenths of a second to several seconds, depending on the power of the fire and the choice of the highest point of the hinged path. The selected capsule sizes provide a sufficiently deep penetration into the fire zone (for a particle with a water density and diameter d = 4 mm, even with a relatively small initial velocity u 0 = 10 m / s, the drag length in the fire zone is L brake ≈70 m).
2. Оценена динамика роста давления при паровом взрыве капсул. Показано, что длительность увеличения давления от 1 атм до ~100 атм не превышает сотых долей секунды. Т.е. паровой взрыв капсул происходит практически мгновенно по сравнению с ее нагревом.2. The dynamics of pressure growth during a steam explosion of capsules is estimated. It is shown that the duration of pressure increase from 1 atm to ~ 100 atm does not exceed hundredths of a second. Those. steam explosion of capsules occurs almost instantly in comparison with its heating.
3. Определена динамика тушения пожара диспергированной водой, образующейся при паровых взрывах капсул. По результатам расчетов показано, что для снижения температуры 1 м3 пламени в зоне тушения до безопасного уровня требуется около 0.5 кг воды или ≈15000 капсул с водой диаметром 4 мм.3. The dynamics of extinguishing a fire with dispersed water generated during steam explosions of capsules was determined. According to the calculation results, it was shown that to reduce the temperature of 1 m 3 flame in the extinguishing zone to a safe level, about 0.5 kg of water or ≈15000 capsules with water with a diameter of 4 mm are required.
Для проверки работоспособности предлагаемого способа тушения пожаров, а также с целью выбора приемлемых вариантов изготовления капсул с водой были выполнены первые опыты, которые одновременно демонстрируют пример конкретного исполнения капсул с водой. Было изготовлено 20 герметичных капсул с водой размерами около 5 мм. Десять капсул были изготовлены с наружной оболочкой из алюминиевой фольги (толщиной около 0.1 мм), другие десять - из тонкой резины (толщиной около 0.15 мм). Изготовленные капсулы помещались в пламя газовой конфорки. Во всех случаях были зарегистрированы паровые взрывы спустя 3-4 с после начала нагрева, сопровождавшиеся разрывом оболочек (горение резины при этом не наблюдалось). Двух капсул было достаточно для тушения пламени газовой конфорки диаметром 70 мм.To test the operability of the proposed method of extinguishing fires, as well as to select acceptable options for the manufacture of capsules with water, the first experiments were performed, which simultaneously demonstrate an example of a specific embodiment of capsules with water. 20 sealed capsules with water about 5 mm in size were made. Ten capsules were made with an outer shell of aluminum foil (about 0.1 mm thick), another ten were made of thin rubber (about 0.15 mm thick). The manufactured capsules were placed in the flame of a gas burner. In all cases, steam explosions were recorded 3-4 seconds after the start of heating, accompanied by rupture of the shells (no burning of rubber was observed). Two capsules were enough to extinguish the flame of a gas burner with a diameter of 70 mm.
Для массового производства капсул с водой предлагаются два варианта их конструктивного исполнения:For mass production of capsules with water, two options for their design are offered:
1. Одним из возможных и дешевых вариантов может быть технология, аналогичная применяемой в фармакологической промышленности для изготовления герметичных капсул с жидкими лекарствами в полимерных оболочках, с той лишь разницей, что оболочка капсулы должна иметь некоторую заданную прочность и не растворяться в воде.1. One of the possible and cheap options may be a technology similar to that used in the pharmacological industry for the manufacture of sealed capsules with liquid drugs in polymer coatings, with the only difference being that the capsule shell must have some specified strength and not dissolve in water.
2. В качестве другого варианта промышленного производства капсул с водой предлагается изготавливать их из отрезков тонкостенных металлических трубок, концы которых необходимо обжимать или развальцовывать. При этом, естественно, металлические трубки должны быть предварительно заполнены водой (возможен также вариант проведения всех технологических операций непосредственно в воде).2. As another option for the industrial production of water capsules, it is proposed to produce them from segments of thin-walled metal tubes, the ends of which must be crimped or expanded. In this case, of course, the metal tubes must be pre-filled with water (it is also possible to carry out all technological operations directly in the water).
Необходимое для тушения пожара количество капсул на 1 м3 зоны тушения ~15000 кажется довольно большим только на первый взгляд. Уровень современных технологий позволяет надеяться на возможность изготовления значительно большего числа капсул в короткие сроки. Так, например, даже если для производства капсул используется всего один аппарат, производящий одну капсулу за 1 секунду, то 15000 капсул будут изготовлены всего лишь за 4 часа 10 минут.The number of capsules needed to extinguish a fire per 1 m 3 of the extinguishing zone ~ 15000 seems rather large only at first glance. The level of modern technology allows us to hope for the possibility of manufacturing a much larger number of capsules in a short time. So, for example, even if only one apparatus is used for the production of capsules, producing one capsule in 1 second, then 15,000 capsules will be made in just 4 hours 10 minutes.
Источники информацииInformation sources
1. Повзик Я.С. Пожарная тактика. М.: ЗАО «СПЕЦТЕХНИКА», 1999, с.39.1. Povzik Ya.S. Fire tactics. M .: CJSC "SPECIAL EQUIPMENT", 1999, p. 39.
2. Корольченко А.Я. Технология импульсного водяного пожаротушения IFEX 3000 // Пожаровзрывобезопасность. 2001, №2, с.3-5.2. Korolchenko A.Ya. Technology of pulse water fire extinguishing IFEX 3000 // Fire and explosion safety. 2001, No. 2, p.3-5.
3. Терпигорьев B.C., Соколов М.Ю., Щербаков О.П. Способ пожаротушения газожидкостной смесью и газожидкостная форсунка для его осуществления. Патент РФ №2074544, опубл. 27.02.1997.3. Terpigoryev B.C., Sokolov M.Yu., Scherbakov O.P. A method of extinguishing a gas-liquid mixture and a gas-liquid nozzle for its implementation. RF patent No. 2074544, publ. 02/27/1997.
4. Сундхольм Г. Способ пожаротушения и установка для осуществления этого способа. Патент РФ №2126282, опубл. 20.02.1999.4. Sundholm G. Fire fighting method and installation for implementing this method. RF patent No. 2126282, publ. 02/20/1999.
5. Терпигорьев B.C., Щербаков О.П., Малинов В.М. Установка для тушения пожара. Патент РФ №2193908, 20.03.2001.5. Terpigoryev B.C., Scherbakov O. P., Malinov V. M. Fire extinguishing installation. RF patent No. 2193908, 03.20.2001.
6. Алексеев Ю.С., Донец В.В., Заволока А.Н., Кравчуковский В.Ф., Кремена А.П., Нода А.А., Свириденко Н.Ф., Сербин В.В. Устройство для получения струи жидкости с управляемой дисперсностью капель. Патент РФ №2209124, 27.07.2001.6. Alekseev Yu.S., Donets V.V., Zavoloka A.N., Kravchukovsky V.F., Kremen A.P., Noda A.A., Sviridenko N.F., Serbin V.V. Device for producing a jet of liquid with controlled dispersion of droplets. RF patent No. 2209124, 07/27/2001.
7. Зуев Ю.В., Карпышев А.В., Лепешинский И.А. Способ пожаротушения с использованием летательного аппарата и устройство для его осуществления. Патент РФ №2131379, опубл. 10.06.1999.7. Zuev Yu.V., Karpyshev A.V., Lepeshinsky I.A. Fire extinguishing method using an aircraft and a device for its implementation. RF patent No. 2131379, publ. 06/10/1999.
8. Захматов В.Д., Кожемякин А.С. Перспективные импульсные устройства и автоматические системы пожаровзрывозащиты радиационно зараженных объектов // Пожаровзрывобезопасность. 1999, №5, с.69-72.8. Zakhmatov V.D., Kozhemyakin A.S. Promising pulse devices and automatic fire and explosion protection systems for radiation-infected objects // Fire and explosion safety. 1999, No. 5, p. 69-72.
9. Вилесова М.С., Босенко М.С., Вилесов А.Д., Марей В.А., Суворова О.М., Ткачев Б.И., Халтуринский Н.А. Огнегасящий полимерный композиционный материал. Патент РФ №2161520, опубл. 10.01.2001.9. Vilesova M.S., Bosenko M.S., Vilesov A.D., Marey V.A., Suvorova O.M., Tkachev B.I., Khalturinsky N.A. Extinguishing polymer composite material. RF patent №2161520, publ. 01/10/2001.
10. Stolov М., Stolov S., Stolov A., Stolov-Hecht I. Arrangement for propulsion liquids over long distances. U.S. Patent. US 4696347. Publication date: 1987-09-29.10. Stolov M., Stolov S., Stolov A., Stolov-Hecht I. Arrangement for propulsion liquids over long distances. U.S. Patent US 4,696,347. Publication date: 1987-09-29.
11. Холодков И.В. Способ доставки огнетушащего вещества в очаг пожара перемещением его в окружающем воздухе. Заявка на изобретение RU 2003120520, опубл. 27.12.2004.11. Kholodkov I.V. A method of delivering a fire extinguishing agent to a fire source by moving it in ambient air. Application for invention RU 2003120520, publ. 12/27/2004.
12. Драйздейл Д. Введение в динамику пожаров. М.: Стройиздат, 1990, с.132-140.12. Drydale D. Introduction to the dynamics of fires. M .: Stroyizdat, 1990, p.132-140.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005106180/12A RU2295370C2 (en) | 2005-03-05 | 2005-03-05 | Fire-extinguishing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005106180/12A RU2295370C2 (en) | 2005-03-05 | 2005-03-05 | Fire-extinguishing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005106180A RU2005106180A (en) | 2006-08-10 |
| RU2295370C2 true RU2295370C2 (en) | 2007-03-20 |
Family
ID=37059449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005106180/12A RU2295370C2 (en) | 2005-03-05 | 2005-03-05 | Fire-extinguishing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2295370C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2580132C2 (en) * | 2014-01-09 | 2016-04-10 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) | Method for producing fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, microencapsulated agents for obtaining fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, method for preparation thereof and method to create fire retardant intumescent coatings |
| RU2607770C1 (en) * | 2015-07-21 | 2017-01-10 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) | Method of firefighting using a nano-powder and device for its implementation (versions) |
| RU172887U1 (en) * | 2016-10-11 | 2017-07-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | FIRE EXTINGUISHING AND PREVENTION CAPSULES |
| RU195779U1 (en) * | 2019-10-02 | 2020-02-05 | Петр Владимирович Житников | FIRE EXTINGUISHING DEVICE FOR HYDRA PERFORO |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL247008A0 (en) * | 2016-07-28 | 2016-12-29 | Alroee Yariv | Fire extinguishing apparatus |
-
2005
- 2005-03-05 RU RU2005106180/12A patent/RU2295370C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2580132C2 (en) * | 2014-01-09 | 2016-04-10 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) | Method for producing fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, microencapsulated agents for obtaining fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, method for preparation thereof and method to create fire retardant intumescent coatings |
| RU2607770C1 (en) * | 2015-07-21 | 2017-01-10 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) | Method of firefighting using a nano-powder and device for its implementation (versions) |
| RU172887U1 (en) * | 2016-10-11 | 2017-07-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | FIRE EXTINGUISHING AND PREVENTION CAPSULES |
| RU195779U1 (en) * | 2019-10-02 | 2020-02-05 | Петр Владимирович Житников | FIRE EXTINGUISHING DEVICE FOR HYDRA PERFORO |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005106180A (en) | 2006-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6725941B2 (en) | Fire retardant delivery system | |
| RU2111032C1 (en) | Method of localization and/or extinguishing of fires and device for its embodiment | |
| RU2295370C2 (en) | Fire-extinguishing method | |
| US20150182768A1 (en) | Target-Specific Fire Fighting Device for Launching a Liquid Charge at a Fire | |
| JPH08511958A (en) | Extinguishing method and system | |
| AU2001259865A1 (en) | Fire retardant delivery system | |
| KR20070035074A (en) | Method and apparatus for release of fire extinguishing agent | |
| US20120312564A1 (en) | Method and device for quenching oil and petroleum products in tanks | |
| US20150020705A1 (en) | Apparatus for releasing fluid to the atmosphere | |
| JP2022549573A (en) | Fire prevention and extinguishing equipment, fire prevention and extinguishing materials, fire prevention and extinguishing systems, and methods of using these | |
| CN102908732B (en) | The floating aerosol fire-extinguishing bullet of a kind of throwing type | |
| RU2193906C2 (en) | Fire-extinguishing method and rocket-type fire-extinguishers for effectuating method | |
| RU2607770C1 (en) | Method of firefighting using a nano-powder and device for its implementation (versions) | |
| RU2740594C1 (en) | Fire-extinguishing shell | |
| EP2963377A2 (en) | Apparatus for releasing fluid to the atmosphere | |
| JP2005305128A (en) | Fire extinguishant and fire extinguishing method using the same | |
| US7121354B2 (en) | Fire extinguishing device and method | |
| RU2633955C1 (en) | Device of automatic local fire protection and method of destruction of shell of capsule with nanopowder | |
| US20160067533A1 (en) | Fire Prevention Capsules and Method of Use | |
| RU2643637C1 (en) | Method for fire fighting | |
| RU198448U1 (en) | DEVICE FOR PULSED CREATION OF A HIGH-DISPERSED GAS-DROPED WATER FLOW IN THE ATMOSPHERE | |
| RU2242259C1 (en) | Aircraft fire-extinguishing apparatus | |
| US20200346054A1 (en) | Airburst delivery system | |
| RU2244579C1 (en) | Fire-fighting method and apparatus | |
| RU2794904C1 (en) | Ammunition with fire extinguishing equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100306 |