RU2370293C1 - Method of disperse gas fire extinction and device for method implementation - Google Patents

Method of disperse gas fire extinction and device for method implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2370293C1
RU2370293C1 RU2008108394/12A RU2008108394A RU2370293C1 RU 2370293 C1 RU2370293 C1 RU 2370293C1 RU 2008108394/12 A RU2008108394/12 A RU 2008108394/12A RU 2008108394 A RU2008108394 A RU 2008108394A RU 2370293 C1 RU2370293 C1 RU 2370293C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
charge
thermochemical
liquefied
fire
Prior art date
Application number
RU2008108394/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Селиверстов (RU)
Владимир Иванович Селиверстов
Владимир Ильич Стенковой (RU)
Владимир Ильич СТЕНКОВОЙ
Original Assignee
Владимир Иванович Селиверстов
Владимир Ильич СТЕНКОВОЙ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Иванович Селиверстов, Владимир Ильич СТЕНКОВОЙ filed Critical Владимир Иванович Селиверстов
Priority to RU2008108394/12A priority Critical patent/RU2370293C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2370293C1 publication Critical patent/RU2370293C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: fire safety.
SUBSTANCE: invention concerns fire fighting equipment and is intended for extinction of fires of A, B, C, grades and power plants of up to 7000 V voltage hands-free. Method of disperse gas extinction of inflammable fluids and fuel and suppression of deflagration burning of air-gas and dust-gas formations by feeding disperse gas flow of fire extinguishing fluid from module device to fire area involves formation of inhibiting disperse gas phase with juvenile surface and flegmatising dispersion medium of the disperse gas flow out of supercritical fluid obtained by proposed method, involving pyroelement initiation at shutoff/launching device, simultaneously with thermochemical charge initiation with the help of the claimed device. Device can be applied in automatic and autonomous fire fighting systems and features gas cylinder shutoff/launching device in the form of at least two-layer wad pressed in flushing valve case. Lower wad part contacting gas cylinder content is made of thermomelting foil or plate, and upper external wad part is made of elastic pyroelement with electric igniter commuted to electric pyrocartridge launcher unit.
EFFECT: enhanced fire extinction efficiency in hazardous facilities of coal and ore mining, chemical, oil and nuclear power industries, in transport, industrial facilities and buildings, storehouses and garages, suppressed deflagration burning of air-gas and dust-gas formations.
4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области противопожарной техники, а именно к газодисперсному (газопорошковому, газоаэрозольному, газожидкостному или комбинации из них) способу тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок до 7000 В без участия человека, может быть использовано на опасных производствах угольной, горнорудной, химической, нефтяной, атомной промышленности, на транспорте, в промышленных зданиях и сооружениях, складских помещениях и гаражах, а также для подавления дефлаграционного горения газовоздушных и газопылевых образований.The invention relates to the field of fire fighting equipment, namely to a gas-dispersed (gas-powder, gas-aerosol, gas-liquid or a combination of them) method of extinguishing fires of classes A, B, C and electrical installations up to 7000 V without human intervention, can be used in hazardous coal, mining, chemical, oil, nuclear industry, transport, industrial buildings and structures, warehouses and garages, as well as to suppress the deflagration combustion of gas and dust formations.

Изобретение промышленно применимо в автоматических и автономных системах пожаротушения.The invention is industrially applicable in automatic and autonomous fire extinguishing systems.

Известны способы тушения пожаров с использованием 2-х или нескольких огнетушащих веществ путем их предварительного смешения, аэрации и подачи образованной газодисперсной смеси в зону пожара. Эти способы описаны в патентах РФ и заявке РСТ [1-10].Known methods of extinguishing fires using 2 or more fire extinguishing substances by preliminary mixing, aeration and feeding the formed gas-dispersed mixture into the fire zone. These methods are described in RF patents and PCT application [1-10].

Общим недостатком этих способов-аналогов является их относительно низкая эффективность тушения ЛВЖ и ГЖ и невозможность тушения дефлаграционного горения.A common disadvantage of these analogue methods is their relatively low quenching of LVH and GF and the inability to quench deflagration combustion.

Наиболее близкими по сущности изобретения аналогами являются «Огнетушащий газодисперсный состав, способ тушения и устройство для его осуществления» по заявке № PCT/RU 2006/000167 , опубликованной под № WO 2007/117168 А1, 18.10.2007 г. с приоритетом от 22.06.04 г., и патент РФ №2254156 С1, опубликованный 20.06.05 г. с приоритетом от 22.06.04 г. «Способ порошкового пожаротушения и устройство для его осуществления».The closest to the essence of the invention analogues are "Fire extinguishing gas dispersed composition, method of extinguishing and device for its implementation" according to the application No. PCT / RU 2006/000167, published under No. WO 2007/117168 A1, 10/18/2007 with a priority of 06.22.04.04 , and the patent of the Russian Federation No. 2254156 C1, published on 06/20/05 with a priority of 06/22/04, "Method of powder fire extinguishing and device for its implementation."

Патент РФ №2254156 С1 выбран нами за прототип ввиду того, что он не только имеет максимальное количество аналогичных признаков изобретения по способу образования предварительно аэрированной газовой смеси и ее подачи через насадки-распылители в зону пожара под давлением, превышающим тепловую депрессию пожара со скоростью, превышающей скорость восходящего теплового потока от пожарной нагрузки, но и в том, что флегматизирующий газовый поток получают при сгорании твердотопливного заряда, размещенного в баллоне.RF patent No. 2254156 C1 was chosen by us for the prototype because it not only has the maximum number of similar features of the invention by the method of forming a pre-aerated gas mixture and supplying it through nozzles to the fire zone under pressure exceeding the thermal depression of the fire at a speed exceeding the rate of upward heat flow from the fire load, but also in that the phlegmatizing gas stream is obtained by burning a solid fuel charge placed in the cylinder.

Совокупность действий и условия их осуществления в способе-прототипе обеспечивает скорость потока v≈20-50 м/с и не может обеспечить подавление дефлаграционного горения газовоздушных и газопылевых смесей, распространяющегося со скоростью 100-120 м/с (см. А.Н.Баратова. Горение - Пожар - Взрыв - Безопасность. - М; 2003, стр.169-170) и при этом имеют высокие значения огнетушащей концентрации: Cплoщ=0.78 кг/м2, Собъем≥0,52 кг/м3.The set of actions and the conditions for their implementation in the prototype method provides a flow velocity v≈20-50 m / s and cannot provide suppression of deflagration combustion of gas-air and gas-dust mixtures propagating at a speed of 100-120 m / s (see A.N.Baratova Combustion - Fire - Explosion - Safety. - M; 2003, pp. 169-170) and at the same time have high values of fire extinguishing concentration: C area = 0.78 kg / m 2 , C volume ≥0.52 kg / m 3 .

Известен модуль порошкового пожаротушения (Патент РФ №2283154, опубл. 20.03.2006 г., бюллетень №25 от 10.09.2006 г.), наиболее близкий по совокупности признаков к заявляемому устройству пожаротушения и выбранный нами за прототип. Модуль содержит нормированно разрушающийся корпус с крышкой и зарядом термореагирующего огнетушащего порошкового состава, внутри которого размещен газогенератор с инициатором, подключенным к системе сигнализации для принудительного его инициирования. При этом соотношение масс термореагирующего огнетушащего газогенерирующего заряда определяют по формуле:The known module of powder fire extinguishing (RF Patent No. 2283154, publ. March 20, 2006, bulletin No. 25 of September 10, 2006), the closest in terms of features to the claimed fire extinguishing device and chosen by us for the prototype. The module contains a normatively collapsing case with a lid and a charge of a thermosetting fire-extinguishing powder composition, inside of which there is a gas generator with an initiator connected to an alarm system to force its initiation. The mass ratio of the thermally responsive fire extinguishing gas generating charge is determined by the formula:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где МГГС - масса газогенерирующего состава, кг;where M GGS - mass of gas generating composition, kg;

Qгор - тепло сгорания ГГС, кДж/кг;Q mountains - heat of combustion of the GHS, kJ / kg;

МОПС - масса термореагирующего ОПС, кг;M OPS - the mass of thermally responsive OPS, kg;

Е - энергия активации ОПС, кДж/кг.E is the activation energy of the OPS, kJ / kg.

Недостатками устройства-прототипа являются его низкая эффективность тушения ЛВЖ и ГЖ и невозможность подавления дефлаграционного горения газовоздушных и пылевоздушных смесей вследствие того, что оно не обеспечивает создание сформированных газодисперсных потоков. При подрыве модуля-прототипа массой 5.06 кг разрушается наружный корпус и продукты сгорания газогенерирующего состава и продукты реакции термореагирующего огнетушащего состава (ТРОПС) выбрасываются в атмосферу, образуя сферическое (при подрыве в воздухе) или полусферическое (при подрыве на земле) аэрозольное облако площадью S=20 м2, диаметром Ǿ=5 м (см. описание патента-прототипа №2283154).The disadvantages of the prototype device are its low extinguishing efficiency of LVH and GF and the inability to suppress the deflagration combustion of gas-air and dust-air mixtures due to the fact that it does not provide the formation of formed gas-dispersed flows. When a prototype module with a mass of 5.06 kg is detonated, the outer casing is destroyed and the products of combustion of the gas-generating composition and the reaction products of the thermosetting fire-extinguishing composition (TROPS) are released into the atmosphere, forming a spherical (when undermining in the air) or hemispherical (when undermining on the ground) aerosol cloud with area S = 20 m 2 , diameter Ǿ = 5 m (see the description of the patent prototype No. 2283154).

При взрывоподавлении газовоздушных и газопылевых смесей протяженность защищаемой зоны должна быть не менее 20 м при скорости распространения фронта дефлаграционного горения метано-воздушной смеси (МВС) 100 м/с и времени индукции 0.05 с, после которого горение переходит во взрыв. Устройство-прототип обеспечивает за 0.02 с создание облака диаметром Ǿ=5 м, т.е. скорость потока составляет: R:τ =2.5 м : 0.02 с=125 м/с. Т.е. время прохождения направленного в одну сторону газодисперсного потока из модуля при защите 20 м туннеля составит 20 м:125 м/с=0.16 с, в то время, как через 0.05 с дефлаграционное горение МВС перейдет во взрыв (детонацию).During the explosion suppression of air-gas and gas-dust mixtures, the length of the protected zone should be at least 20 m with a propagation velocity of the front of the deflagration combustion of the methane-air mixture (MVS) of 100 m / s and an induction time of 0.05 s, after which the combustion passes into the explosion. The prototype device provides for 0.02 s the creation of a cloud with a diameter of Ǿ = 5 m, i.e. the flow velocity is: R: τ = 2.5 m: 0.02 s = 125 m / s. Those. the passage time of a one-way gas-dispersed flow from the module with the protection of 20 m of the tunnel will be 20 m: 125 m / s = 0.16 s, while after 0.05 s the deflagration combustion of the MVS will go into explosion (detonation).

Отсюда следует, что для решения задачи необходимо поднять скорость подачи потока огнетушащего вещества ОТВ, как минимум, в 3.2 раза, т.е. до 400 м/с.It follows that in order to solve the problem, it is necessary to increase the feed rate of the flux of extinguishing agent OTV, at least 3.2 times, i.e. up to 400 m / s.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа газодисперсного тушения и устройства для его осуществления, позволяющих повысить эффективность тушения легковоспламеняющихся жидкостей, горючих материалов и обеспечить подавление дефлаграционного горения газовоздушных и газопылевых смесей.The objective of the present invention is to develop a method of gas-dispersed quenching and a device for its implementation, which allows to increase the efficiency of extinguishing flammable liquids, combustible materials and to suppress the deflagration combustion of air-gas and gas-dust mixtures.

Поставленная задача решается предложенным способом газодисперсного пожаротушения и устройством для его осуществления, объединенных одним изобретательским замыслом.The problem is solved by the proposed method of gas dispersed fire fighting and a device for its implementation, combined by one inventive concept.

Для получения вышеуказанного результата в заявляемом способе газодисперсного тушения ЛВЖ, ГЖ и подавления дефлаграционного горения газовоздушных и газопылевых образований осуществляют подачу газодисперсного потока огнетушащего вещества (ОТВ) из модульного устройства в зону пожара, при этом ингибирующую дисперсную фазу с ювенильной поверхностью и флегматизирующую дисперсионную среду вышеназванного газодисперсного потока формируют из сверхкритического флюида, образованного последующими действиями:To obtain the above result, in the inventive method of gas-dispersed quenching of flammable liquids, gas liquids and suppression of deflagration combustion of gas-air and gas-dust formations, a gas-dispersed flow of extinguishing agent (OTV) is supplied from a modular device to a fire zone, while the inhibiting dispersed phase with a juvenile surface and a phlegmatized dispersive dispersive the flow is formed from a supercritical fluid formed by the following actions:

- инициируют с помощью пиропатрона с электропуском экзотермический процесс в термохимическом заряде, размещенном в реакционной камере, соединенной через выпускной клапан и демпферную камеру и впускной клапан с внутренней полостью газового баллона с газовым сжиженным флегматизатором и/или ингибитором горения;- initiate an exothermic process using a pyrocartridge with an electric start in a thermochemical charge placed in a reaction chamber connected through an exhaust valve and a damper chamber and an inlet valve with an internal cavity of a gas cylinder with a gas liquefied phlegmatizer and / or combustion inhibitor;

- открывают выпускной клапан реакционной камеры и организуют истечение продуктов реакции термохимического заряда в демпферную камеру;- open the exhaust valve of the reaction chamber and organize the outflow of the reaction products of the thermochemical charge into the damper chamber;

- по достижении давления в демпферной камере, превышающего давление насыщенных паров сжиженного газа в газовом баллоне, открывают впускной клапан на баллоне и организуют барботаж продуктов реакции термохимического заряда через сжиженный газовый флегматизатор и/или ингибитор горения до достижения сверхкритических значений давлений и температуры, необходимых для перевода образованной смеси огнетушащих веществ в сверхкритический флюид;- upon reaching a pressure in the damper chamber exceeding the pressure of saturated vapor of the liquefied gas in the gas cylinder, open the inlet valve on the cylinder and organize the bubbling of the reaction products of the thermochemical charge through the liquefied gas phlegmatizer and / or combustion inhibitor until the supercritical pressure and temperature values necessary for the transfer are reached formed mixture of extinguishing agents into a supercritical fluid;

- параллельно с инициированием термохимического заряда инициируют пироэлемент на запорно-пусковом устройстве;- in parallel with the initiation of a thermochemical charge, a pyroelement is initiated on the locking-starting device;

- открывают вышеназванное запорно-пусковое устройство, через сопло или сопла- open the above locking and starting device, through a nozzle or nozzles

организуют истечение газодисперсного потока огнетушащего вещества со сверхкритической скоростью в зону пожара.organize the outflow of a gas-dispersed flow of extinguishing agent with a supercritical speed into the fire zone.

Термохимический заряд в предлагаемом способе выполнен из дымного ружейного (ДРП) или пироксилинового (ПП) или баллистидного пороха, или смесевого твердого ракетного топлива (СТРТ), или пиротехнического состава (ПС), или взрывчатого вещества (ВВ), либо в любой комбинации из них.The thermochemical charge in the proposed method is made of smoky gun (DRP) or pyroxylin (PP) or ballistic powder, or mixed solid rocket fuel (STRT), or a pyrotechnic composition (PS), or explosive (BB), or any combination of them .

В качестве газового сжиженного флегматизатора горения берут диоксид углерода или шестифтористую серу, или «элегаз», или фторхладоны, а в качестве сжиженных ингибиторов берут бром- и/или йод-хладоны.Carbon dioxide or sulfur hexafluoride, or “SF6 gas”, or fluoro-chichones are taken as a liquefied gas phlegmatizer of combustion, and bromine and / or iodine chladones are taken as liquefied inhibitors.

Способ осуществляют с помощью устройства - модуля газодисперсного пожаротушения, содержащего газовый баллон с зарядом газового сжиженного флегматизатора и/или ингибитора горения и размещенной внутри этого баллона реакционной камерой с термохимическим зарядом и пиропатроном с узлом электропуска, подключенным к системе пожарной сигнализации для принудительного инициирования термохимического заряда, причем для прохода продуктов реакции реакционная камера через ее выпускной клапан, демпферную камеру и впускной клапан соединена с внутренней полостью баллона со сжиженным газом, отличающегося тем, что запорно-пусковое устройство на газовом баллоне выполнено в виде, как минимум, двухслойного пыжа, впрессованного в корпус сифона, причем нижняя часть пыжа, соприкасающаяся с содержимым газового баллона, выполнена из термоплавкой фольги или пластины, а верхняя наружная часть пыжа выполнена из эластичного пироэлемента с электровоспламенителем, скоммутированным с узлом электропуска пиропатрона, при соотношении масс термохимического заряда и сжиженного газа:The method is carried out using a device - a module of gas-dispersed fire extinguishing, containing a gas cylinder with a charge of a gas liquefied phlegmatizer and / or a combustion inhibitor and a reaction chamber with a thermochemical charge and a pyro cartridge with an electric start unit connected to a fire alarm system for forcing a thermochemical charge, moreover, for the passage of reaction products, the reaction chamber through its exhaust valve, damper chamber and inlet valve is connected to the inside the ileus of the liquefied gas cylinder, characterized in that the shut-off and start device on the gas cylinder is made in the form of at least a two-layer wad pressed into the siphon body, the lower part of the wad in contact with the contents of the gas cylinder made of hot-melt foil or plate and the upper outer part of the wad is made of an elastic pyroelement with an electric igniter connected to the ignition unit of the igniter, with the ratio of the masses of the thermochemical charge and liquefied gas:

Figure 00000002
Figure 00000002

где МТХЗ - масса термохимического заряда, кг,where M TKhZ - mass of thermochemical charge, kg,

Qреак - теплота реакции, кДж/кг,Q rea - reaction heat kJ / kg,

Мсж.газа - масса сжиженного газа, кг,M compressed gas - the mass of liquefied gas, kg,

Ср - теплоемкость сжиженного газа, кДж/кг•К,With p - the heat capacity of the liquefied gas, kJ / kg • K,

Ткр - критическая температура для взятого вещества, К.T cr - critical temperature for the taken substance, K.

Tmin - минимально допустимая температура эксплуатации устройства, К.T min - the minimum allowable operating temperature of the device, K.

Сравнение заявляемого способа с прототипом и другими способами порошкового, газопорошкового и газодисперсного пожаротушения, а также заявляемого устройства с прототипом-модулем порошкового пожаротушения, выявленными в уровне техники, показало, что неизвестно техническое решение поставленной задачи, в которой бы имело место предложенное сочетание признаков.Comparison of the proposed method with the prototype and other methods of powder, gas powder and gas dispersed fire extinguishing, as well as the claimed device with the prototype module of powder fire extinguishing, identified in the prior art, showed that there is no known technical solution to the problem in which the proposed combination of features would take place.

Физическая сущность данного способа и устройства для его осуществления заключается в переводе вещества, обладающего флегматизирующим или ингибирующим действием на процессы горения, в новое агрегатное состояние - сверхкритичный флюид (СКФ), который по своим физическим свойствам не может быть отнесен к ранее известным агрегатным состояниям (твердое, жидкое, газообразное, плазма), т.к. вышеуказанный флюид, имея физическую плотность, сравнимую с жидкостью, обладает текучестью и мембранной проницаемостью, идентичной газам. При этом СКФ обладают исключительной растворяющей способностью, намного превосходящей органические растворители.The physical essence of this method and device for its implementation consists in transferring a substance with a phlegmatizing or inhibitory effect on combustion processes to a new aggregate state - supercritical fluid (GFR), which in its physical properties cannot be assigned to previously known aggregate states (solid , liquid, gaseous, plasma), as the above fluid, having a physical density comparable to a liquid, has a fluidity and membrane permeability identical to gases. At the same time, GFR have an exceptional dissolving power, far superior to organic solvents.

Эти свойства СКФ широко используют на Западе в промышленно развитых странах в различных отраслях промышленности и хозяйства, как-то - при химчистке одежды и материалов, растворении полимеров, органических и неорганических солей, например, хлоридов, бромидов, йодидов металлов, при импрегнации полимеров, для экстракции лекарственных и пищевых веществ из растительных материалов. При выводе растворов СКФ из критического состояния, т.е. при уменьшении температуры и давления ниже критических растворитель (СКФ) переходит в газообразное состояние, а растворенное или экстрагированное вещество трансформируется в аэрозоль, так называемого конденсационного типа с субмикронными и микронными размерами частиц. Наиболее распространенным для этих целей (более 90% от всех СКФ) является диоксид углерода СO2, являющийся наиболее дешевым, экономически чистым и эффективным флюидом. Вода также может быть переведена в СКФ, но для этого требуются очень высокие давления (220 атм) и температуры (≥340°С), что энергетически невыгодно, особенно, по сравнению с диоксидом углерода (Ткр=31.05°С, Ркр=72.8 атм).These properties of GFR are widely used in the West in industrialized countries in various industries and economies, such as in the dry cleaning of clothes and materials, the dissolution of polymers, organic and inorganic salts, for example, chlorides, bromides, metal iodides, for the impregnation of polymers, extraction of medicinal and food substances from plant materials. When withdrawing GFR solutions from a critical state, i.e. when the temperature and pressure decrease below critical, the solvent (GFR) goes into a gaseous state, and the dissolved or extracted substance is transformed into an aerosol of the so-called condensation type with submicron and micron particle sizes. The most common for these purposes (more than 90% of all GFR) is carbon dioxide CO 2 , which is the cheapest, economically pure and effective fluid. Water can also be converted to GFR, but this requires very high pressures (220 atm) and temperatures (≥340 ° C), which is energetically disadvantageous, especially compared with carbon dioxide (T cr = 31.05 ° C, P cr = 72.8 atm).

В патентных материалах, Интернете, научно-технической литературе ссылки на применение СКФ для тушения пожаров нами найдены не были.In patent materials, the Internet, and scientific and technical literature, we did not find references to the use of GFR for extinguishing fires.

Вышесказанное дает основание считать предложенный способ и устройство обладающими изобретательским уровнем.The above gives reason to consider the proposed method and device as inventive.

Предлагаемое устройство для осуществления способа газодисперсного тушения иллюстрируется графическим изображением, представленным на чертеже.The proposed device for implementing the method of gas-dispersed quenching is illustrated in the graphic image shown in the drawing.

Устройство содержит газовый баллон 5 с соплом 1 и запорно-пусковым устройством 2 с впрессованным в корпус сифона 3 слоеным пыжом-«эластичный пироэлемент/металлическая фольга» с узлом электропуска 4, а также сжиженный газовый флегматизатор 6 с размещенной в нем реакционной камерой 7, снаряженной термохимическим зарядом 8, с пиропатроном 9, с узлом электропуска 10, а также выпускной клапан 12, обеспечивающий проход продуктов реакции ТХЗ 8 из реакционной камеры 7 через демпферную камеру 13 и впускной клапан 11 в полость газового баллона 5 со сжиженным газовым флегматизатором и/или ингибитором горения 6.The device contains a gas cylinder 5 with a nozzle 1 and a locking and starting device 2 with a puff wad pressed in the siphon case 3 - “elastic pyroelement / metal foil” with an electric start unit 4, as well as a liquefied gas phlegmatizer 6 with a reaction chamber 7, equipped therein thermochemical charge 8, with a pyro cartridge 9, with an electric starter assembly 10, as well as an exhaust valve 12, which allows the reaction products of TX3 to pass from the reaction chamber 7 through the damper chamber 13 and the inlet valve 11 into the cavity of the gas cylinder 5 with liquefied gas phlegmatizer and / or combustion inhibitor 6.

Предлагаемое устройство для осуществления способа газодисперсного пожаротушения работает следующим образом. При подаче электрического импульса на узел электропуска пиропатрона 9 и узел электропуска и пыжа 4 одновременно воспламеняют эластичный пироэлемент пыжа и пиропатрон 9, который возбуждает химическую реакцию ТХЗ 8. При горении ТХЗ 8 продукты горения через выпускной клапан 12 перетекают в демпферную камеру 13, откуда при достижении в ней давления, превышающего давление насыщенных паров сжиженного флегматизатора и/или ингибитора 6 в полости газового баллона 5, через выпускной клапан или клапаны 11 барботируются в среде сжиженного газа 6, переводя его в сверхкритическое состояние, или в сверхкритический флюид.The proposed device for implementing the method of gas dispersed fire extinguishing works as follows. When an electrical impulse is applied to the electric start unit of the igniter 9 and the electric start and wad 4, the elastic pyroelement wad and the igniter 9 are simultaneously ignited, which excites the chemical reaction TKhZ 8. When TKhZ 8 is burned, the combustion products through the exhaust valve 12 flow into the damper chamber 13, whence they reach therein a pressure exceeding the saturated vapor pressure of the liquefied phlegmatizer and / or inhibitor 6 in the cavity of the gas cylinder 5, through the exhaust valve or valves 11 are bubbled in the medium of liquefied gas 6 it into a supercritical state, or in the supercritical fluid.

При этом параллельно с горением ТХЗ происходит сгорание эластичного пироэлемента слоеного пыжа, а тепло, выделившееся при сгорании эластичного пироэлемента, расплавляет металлическую, например, фольгу, открывая выход для образованного СКФ через ЗПУ и сопло в зону пожара.At the same time, along with the combustion of the thermo-chemical agent, the elastic pyroelement of the puff wad burns up, and the heat released during the combustion of the elastic pyroelement melts the metal, for example, foil, opening the outlet for the formed GFR through the ZPU and nozzle into the fire zone.

Согласно изобретению для испытаний было выполнено устройство на базе однолитрового газового баллона. Схема устройства приведена на чертеже.According to the invention, a device based on a one-liter gas cylinder was made for testing. The device diagram is shown in the drawing.

Масса сжиженного флегматизатора диоксида углерода была взята 0.7 кг. В качестве ТХЗ использовали ДРП с теплотой горения 2.76 кДж/г.A mass of liquefied carbon dioxide phlegmatizer was taken 0.7 kg. As TCP, we used DRP with a heat of combustion of 2.76 kJ / g.

Массу ДРП считают по формуле (1) для диапазона температур эксплуатации (-50°С)-(+50°):The mass of DRP is calculated by the formula (1) for the operating temperature range (-50 ° С) - (+ 50 °):

Теплоемкость жидкого СO2 равняется Ср = 2.75 кДж/кг•градThe heat capacity of liquid CO 2 is equal to C p = 2.75 kJ / kg • deg

Figure 00000003
Figure 00000003

«Слоеный» пыж в ЗПУ состоял из спрессованного эластичного пиронагревателя тока ЭПТ и алюминиевой фольги S=0.3 мм.The “layered” wad in the ZPU consisted of a compressed elastic EPT current pyroheater and aluminum foil S = 0.3 mm.

Испытания проводили в трубе ⌀=1.13 м и длиной 10 м; Vтр=10 м3.The tests were carried out in a pipe ⌀ = 1.13 m and a length of 10 m; V Tr = 10 m 3 .

Торцы трубы с обеих сторон до половины диаметра закрыты фланцами. В камеру наливали 466 л воды и сверху 233 л бензина АИ-80.The ends of the pipe on both sides to half the diameter are closed by flanges. 466 liters of water were poured into the chamber and 233 liters of AI-80 gasoline were placed on top.

С одного торца камеры устанавливали 1-литровый модуль согласно изобретению, а с противоположного - электронный фоторегистратор.A 1-liter module according to the invention was installed from one end of the camera, and an electronic photorecorder from the opposite.

Одновременно с поджигом паров бензина в камере подавали напряжение на модуль и фоторегистратор. Через 0.021 с на противоположном от модуля конце трубы было зарегистрировано облако аэрозоля и очаг был потушен. Тушение бензина проводили также через 15 с после его поджига. Тушение очага происходило через 0.025 с.Simultaneously with the ignition of gasoline vapor in the chamber, voltage was applied to the module and the photo recorder. After 0.021 s, an aerosol cloud was recorded at the end of the pipe opposite the module and the source was extinguished. Extinguishing of gasoline was also carried out 15 seconds after it was ignited. Extinction quenching occurred after 0.025 s.

Таким образом, скорость распространения газодисперсной струи составила 435-476 м/с, огнетушащая концентрация составила:Thus, the velocity of the gas-dispersed jet was 435-476 m / s, the extinguishing concentration was:

Figure 00000004
Figure 00000004

Заявляемый способ и устройство превосходят прототип по скорости потока в ≈3.6 раза, по объемной огнетушащей концентрации вThe inventive method and device surpass the prototype in flow rate by ≈3.6 times in volumetric extinguishing concentration in

Figure 00000005
Figure 00000005

При этом достигается новый эффект - подавление дефлаграционного горения.At the same time, a new effect is achieved - the suppression of deflagration combustion.

Список использованных источниковList of sources used

1. Патент РФ №2036674, опубликованный 09.06.95 г., «Способ получения огнетушащей струи».1. RF patent No. 2036674, published 09.06.95, "Method for producing a fire extinguishing jet."

2. Заявка РФ №95105555, опубликованная 20.11.96 г., «Способ тушения пожаров».2. RF application No. 95105555, published November 20, 1996, “Method of extinguishing fires”.

3. Патент РФ №2083243, опубликованный 10.07.97 г., «Способ тушения пожаров».3. RF patent No. 2083243, published July 10, 1997, "Method of extinguishing fires."

4. Заявка РФ №2005125096, опубликованная 20.02.07 г., «Способ и устройство для тушения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей (ЛВЖ ГЖ) в резервуарах».4. RF application No. 2005125096, published on 02.20.07, “Method and device for extinguishing flammable and combustible liquids (LVH GZh) in tanks”.

5. Патент РФ №2241508, опубликованный 10.12.04 г., «Способ тушения пожара в резервуарах».5. RF patent No. 221508, published December 10, 2004, “Method for extinguishing a fire in tanks”.

6. Патент РФ №2258549, опубликованный 20.08.05 г., «Способ тушения пожара в резервуаре и устройство для его осуществления».6. RF patent №2258549, published on 08/20/05, "Method of extinguishing a fire in a tank and device for its implementation."

7. Патент РФ №2243014, опубликованный 27.12.2004 г., «Способ тушения лесных пожаров».7. RF patent No. 2243014, published December 27, 2004, "Method of extinguishing forest fires."

8. Патент РФ №2135236, опубликованный 27.08.99 г., «Способ объемного тушения пожара и устройство для его осуществления».8. RF patent No. 2135236, published August 27, 1999, “A method for volumetric fire extinguishing and a device for its implementation”.

9. Патент РФ №2134604, опубликованный 20.08.99 г., «Способ тушения пожара и состав для его осуществления».9. RF patent No. 2134604, published on 08/20/99, "Method of extinguishing a fire and composition for its implementation."

10. Патент РФ №2115450, опубликованный 20.07.98 г., «Способ объемного тушения пожара и устройство для его осуществления».10. RF patent №2115450, published on July 20, 1998, “A method for volumetric fire extinguishing and a device for its implementation”.

11. Заявка № PCT/RU 2006/000167, опубликованная под № WO 2007/117168 А1, 18.10.2007 г. с приоритетом от 22.06.04 г.11. Application No. PCT / RU 2006/000167, published under No. WO 2007/117168 A1, 10/18/2007 with a priority of 06/22/04.

Claims (4)

1. Способ газодисперсного тушения легковоспламеняющихся жидкостей, горючих материалов и подавления дефлаграционного горения газопылевых и газовоздушных смесей путем подачи газодисперсного потока огнетушащего вещества из модульного устройства в зону пожара, отличающийся тем, что ингибирующую дисперсную фазу с ювенильной поверхностью и флегматизирующую дисперсионную среду вышеуказанного газодисперсного потока формируют из сверхкритического флюида, образованного следующими действиями:
инициируют с помощью пиропатрона с электропуском экзотермический процесс в термохимическом заряде, размещенном в реакционной камере, соединенной через выпускной клапан и демпферную камеру и впускной клапан с внутренней полостью газового баллона со сжиженным флегматизатором и/или ингибитором горения;
открывают выпускной клапан реакционной камеры и организуют истечение продуктов реакции термохимического заряда в демпферную камеру;
по достижении давления в демпферной камере, превышающего давление насыщенных паров сжиженного газа в газовом баллоне, открывают впускной клапан на баллоне и организуют барботаж продуктов реакции термохимического заряда через газовый сжиженный флегматизатор и/или ингибитор горения до достижения сверхкритических значений давлений и температуры, необходимых для перевода образованной смеси огнетушащих веществ в сверхкритический флюид;
параллельно с инициированием термохимического заряда инициируют пироэлемент на запорно-пусковом устройстве;
открывают вышеназванное запорно-пусковое устройство, через сопло или сопла организуют истечение газодисперсного потока огнетушащего вещества со сверхкритической скоростью в зону пожара.
1. A method of gas-dispersed quenching of flammable liquids, combustible materials and suppression of deflagration combustion of gas-dust and gas-air mixtures by supplying a gas-dispersed flow of extinguishing agent from a modular device to a fire zone, characterized in that the inhibiting dispersed phase with a juvenile surface and the phlegmatizing dispersed dispersive medium supercritical fluid formed by the following actions:
initiate an exothermic process using a pyrocartridge with an electric start in a thermochemical charge placed in a reaction chamber connected through an exhaust valve and a damper chamber and an inlet valve with an internal cavity of a gas cylinder with a liquefied phlegmatizer and / or combustion inhibitor;
open the exhaust valve of the reaction chamber and organize the outflow of the reaction products of the thermochemical charge into the damper chamber;
upon reaching a pressure in the damper chamber exceeding the pressure of saturated vapors of the liquefied gas in the gas cylinder, open the inlet valve on the cylinder and organize the bubbling of the reaction products of the thermochemical charge through the gas liquefied phlegmatizer and / or combustion inhibitor until the supercritical pressure and temperature values necessary to transfer the formed mixtures of extinguishing agents in a supercritical fluid;
in parallel with the initiation of a thermochemical charge, a pyroelement is initiated on the locking-starting device;
open the above-mentioned locking and starting device, through the nozzle or nozzles organize the expiration of the gas-dispersed flow of extinguishing agent with supercritical speed into the fire zone.
2. Способ газодисперсного тушения по п.1, отличающийся тем, что в качестве газового сжиженного флегматизатора горения используют диоксид углерода, или шестифтористую серу, или элегаз, или фторхладоны, а в качестве газовых сжиженных ингибиторов - бром- или йодхладоны.2. The method of gas-dispersed quenching according to claim 1, characterized in that carbon dioxide, or sulfur hexafluoride, or SF6 gas, or fluoro-chichones are used as the gas liquefied phlegmatizer, and bromine or iodocholones are used as the gas liquefied inhibitors. 3. Устройство для тушения легковоспламеняющихся жидкостей, горючих материалов, подавления дефлаграционного горения газопылевых и газовоздушных смесей, содержащее газовый баллон с соплом, запорно-пусковым устройством и с зарядом газового сжиженного флегматизатора и/или ингибитора, а также размещенной внутри этого баллона реакционной камерой, снаряженной термохимическим зарядом и пиропатроном с узлом электропуска, подключенным к системе пожарной сигнализации для принудительного инициирования термохимического заряда, причем для прохода продуктов реакции реакционная камера через ее выпускной клапан, демпферную камеру и впускной клапан соединена с внутренней полостью баллона со сжиженным газом, отличающееся тем, что запорно-пусковое устройство на газовом баллоне выполнено в виде, как минимум, двухслойного пыжа, впрессованного в корпус сифона, причем нижняя часть пыжа, соприкасающаяся с содержимым газового баллона, выполнена из термоплавкой фольги или пластины, а верхняя наружная часть пыжа выполнена из эластичного пироэлемента с электровоспламенителем, скоммутированным с узлом электропуска пиропатрона, при соотношении масс термохимического заряда и сжиженного газа:
Figure 00000006

где МТХЗ - масса термохимического заряда, кг;
Qреак - теплота реакции, кДж/кг;
Мсж.газа - масса сжиженного газа, кг;
Ср - теплоемкость сжиженного газа, кДж/кг·градК;
Ткр - критическая температура для взятого вещества, град К;
Tmin - минимально допустимая температура эксплуатации устройства, град К.
3. A device for extinguishing flammable liquids, combustible materials, suppressing deflagration combustion of dust and gas-air mixtures, containing a gas cylinder with a nozzle, a shut-off and starting device and with a charge of a gas liquefied phlegmatizer and / or inhibitor, as well as a reaction chamber equipped inside this cylinder thermochemical charge and a squib with an electric start unit connected to a fire alarm system to force the initiation of a thermochemical charge, and for ode of reaction products, the reaction chamber through its exhaust valve, damper chamber and inlet valve is connected to the internal cavity of the liquefied gas cylinder, characterized in that the locking and starting device on the gas cylinder is made in the form of at least a two-layer wad pressed into the siphon body, moreover, the lower part of the wad in contact with the contents of the gas cylinder is made of hot-melt foil or plate, and the upper outer part of the wad is made of an elastic pyroelement with an electric igniter, annym engine starting with the cutter assembly, at a ratio by weight of the charge and thermochemical liquefied gas:
Figure 00000006

where M TKhZ - mass of thermochemical charge, kg;
Q rea - reaction heat kJ / kg;
M compressed gas - the mass of liquefied gas, kg;
With p - the heat capacity of the liquefied gas, kJ / kg · degK;
T cr - critical temperature for the taken substance, city K;
T min - the minimum allowable operating temperature of the device, city K.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что термохимический заряд выполнен из дымного, или пироксилинового, или баллистидного пороха, или смесевого твердого топлива, или из пиротехнического состава, или из промышленного взрывчатого вещества, или из смеси вышеназванных компонентов. 4. The device according to claim 3, characterized in that the thermochemical charge is made of smoke, or pyroxylin, or ballistic powder, or mixed solid fuel, or from a pyrotechnic composition, or from an industrial explosive, or from a mixture of the above components.
RU2008108394/12A 2008-03-06 2008-03-06 Method of disperse gas fire extinction and device for method implementation RU2370293C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008108394/12A RU2370293C1 (en) 2008-03-06 2008-03-06 Method of disperse gas fire extinction and device for method implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008108394/12A RU2370293C1 (en) 2008-03-06 2008-03-06 Method of disperse gas fire extinction and device for method implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2370293C1 true RU2370293C1 (en) 2009-10-20

Family

ID=41262864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008108394/12A RU2370293C1 (en) 2008-03-06 2008-03-06 Method of disperse gas fire extinction and device for method implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2370293C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2575429C1 (en) * 2014-11-06 2016-02-20 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 suppressing explosion with gas-vapour-air and dust-air mixtures, explosion-suppressing device and method of destruction of elastic polymer casing of explosion-suppressing device
CN109621274A (en) * 2018-12-07 2019-04-16 福州大学 A kind of explosion isolation device and its working method based on supercritical carbon dioxide

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2575429C1 (en) * 2014-11-06 2016-02-20 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 suppressing explosion with gas-vapour-air and dust-air mixtures, explosion-suppressing device and method of destruction of elastic polymer casing of explosion-suppressing device
CN109621274A (en) * 2018-12-07 2019-04-16 福州大学 A kind of explosion isolation device and its working method based on supercritical carbon dioxide

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1181076B1 (en) Hybrid fire extinguisher
RU2118551C1 (en) Fire-extinguishing method (versions), apparatus (versions) and fire-extinguishing system
US5425886A (en) On demand, non-halon, fire extinguishing systems
CN1166995A (en) Extinguishing method by closing place and device thereof
Roosendans et al. Experimental investigation of explosion mitigating properties of aqueous potassium carbonate solutions
US20120312564A1 (en) Method and device for quenching oil and petroleum products in tanks
Fallis et al. Advanced propellant/additive development for fire suppressing gas generators
JP4813751B2 (en) Gas generator
Klemens et al. Dynamics of dust explosions suppression by means of extinguishing powder in various industrial conditions
RU2370293C1 (en) Method of disperse gas fire extinction and device for method implementation
Warren Experimental Techniques for the Study of Liquid Monopropellant Combustion
Chehroudi et al. Liquid propellants and combustion: fundamentals and classifications
EP1767248A1 (en) Hybrid fire extinguisher
Bardon et al. Dust explosions
RU190598U1 (en) Gas generator fire extinguisher for fire and explosion prevention and solid fire extinguishing
RU2301894C1 (en) Device for inert media provision in bottomhole formation zone
RU2485988C1 (en) Fire extinguishing module
RU2179047C2 (en) Volumetric fire-extinguishing apparatus
RU2090229C1 (en) Spatial fire extinguishing apparatus
RU2216531C2 (en) Method of formation and explosion of a fuel-air cloud
RU2320385C2 (en) Method and device for oil product tank protection against fire
CN202859965U (en) Spontaneous explosion type fire-extinguishing bullet
RU2769925C1 (en) Installation of aerosol-gas-emulsion surface-volume fire extinguishing
CN103961834B (en) There is extinguishing chemical of heat insulation, antistatic, lightning protection and explosion prevention function and application thereof
RU2244579C1 (en) Fire-fighting method and apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120307

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20121127

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140307

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20160720

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180307