RU2600716C1 - Method and device for integrated volumetric fire extinguishing in air-tight manned objects, mainly submarines - Google Patents
Method and device for integrated volumetric fire extinguishing in air-tight manned objects, mainly submarines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2600716C1 RU2600716C1 RU2015119091/12A RU2015119091A RU2600716C1 RU 2600716 C1 RU2600716 C1 RU 2600716C1 RU 2015119091/12 A RU2015119091/12 A RU 2015119091/12A RU 2015119091 A RU2015119091 A RU 2015119091A RU 2600716 C1 RU2600716 C1 RU 2600716C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- room
- argon
- vol
- water
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- A62C99/0009—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames
- A62C99/0018—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using gases or vapours that do not support combustion, e.g. steam, carbon dioxide
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- A62C99/0009—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames
- A62C99/0072—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using sprayed or atomised water
Abstract
Description
Изобретение относится к области средств обеспечения пожаробезопасности и пожарозащищенности подводных лодок и других герметичных обитаемых объектов, в том числе, командных пунктов, салонов самолетов, производственных лабораторных и складских помещений и т.п.The invention relates to the field of fire safety and fire safety of submarines and other pressurized inhabited objects, including command posts, aircraft cabins, industrial laboratory and storage facilities, etc.
Известны способы и системы, обеспечивающие тушение пожара путем подачи в зону горения распыленной воды, пены, порошка, галогеноуглеводородных составов хладонов и инертного газа (см. справочник «Пожарная безопасность. Взрывобезопасность» / Под ред. Баратова А.Н. М.: «Химия», 1987), которые имеют свои достоинства и недостатки.Known methods and systems for extinguishing a fire by supplying sprayed water, foam, powder, halogen-hydrocarbon compositions of freons and inert gas to the combustion zone (see the reference book “Fire Safety. Explosion Safety” / Edited by A. N. Baratov: “Chemistry” ", 1987), which have their own advantages and disadvantages.
В последнее время в мире активно используются системы объемного пожаротушения, использующие способ уменьшения процентного содержания кислорода в защищаемом помещении путем разбавления при подаче в него азота или инертных газов. Прекращение горения обеспечивается при значениях концентрации кислорода, как правило, ниже 15% об. При этом способе огнегаситель не привносит химически опасных веществ в газовоздушную среду подводной лодки (ПЛ) и не образует в результате тушения токсичных соединений (https://ru.wikipedia.org/wiki) и (http://elkomspec.ru/azotnoe-pozharotushenie).Recently, volumetric fire extinguishing systems are actively used in the world, using a method of reducing the percentage of oxygen in a protected room by diluting it with nitrogen or inert gases. The cessation of combustion is ensured at oxygen concentration values, as a rule, below 15% vol. With this method, a fire extinguisher does not introduce chemically hazardous substances into the gas-air environment of a submarine (PL) and does not form toxic compounds as a result of extinguishing (https://ru.wikipedia.org/wiki) and (http://elkomspec.ru/azotnoe- pozharotushenie).
Известен способ тушения пожара в закрытых специализированных объектах и система для его осуществления (патент РФ на ИЗ №2283674, 2004 г.), существо которого состоит в упреждении возникновения пожара и, в случае его развития, разбавлении газовой среды внутри герметичного объекта или группы герметичных объектов инертным газом азотом для снижения содержания кислорода менее 15% при сохранении парциального давления кислорода не менее 12 кПа и скорости повышения давления газовой среды в герметичном объекте не более 8 кПа/с, не превышая при этом абсолютное давление в герметичном объекте более 0,4 МПа. Данный способ не применим на ПЛ, поскольку часть оборудования ПЛ рассчитана на работу в условиях повышенного давления до 0,142-0,162 МПа и при превышении давления выйдет из строя, а скорость повышения давления 8 кПа/с может негативно воздействовать на функциональное состояние членов экипажа. Кроме того, известно, что не все корабельные материалы прекращают горение при достижении 15% об. концентрации кислорода, а значит для достижения эффекта пожаротушения придется дополнительно подавать азот, еще более повышая давление в помещении ПЛ. В то же время снижение давления в помещении приведет к гипоксии.A known method of extinguishing a fire in closed specialized facilities and a system for its implementation (RF patent for IZ No. 2283674, 2004), the essence of which is to prevent the occurrence of a fire and, if it develops, dilute the gas medium inside a sealed object or group of sealed objects inert gas with nitrogen to reduce the oxygen content of less than 15% while maintaining the partial pressure of oxygen of not less than 12 kPa and the rate of increase of pressure of the gaseous medium in a sealed object not more than 8 kPa / s, while not exceeding the absolute the pressure in the sealed object is more than 0.4 MPa. This method is not applicable to submarines, since part of the submarine equipment is designed to operate under increased pressure up to 0.142-0.162 MPa and will fail if the pressure is exceeded, and a pressure increase rate of 8 kPa / s can adversely affect the functional state of crew members. In addition, it is known that not all ship materials stop burning when they reach 15% vol. oxygen concentration, which means that to achieve the fire extinguishing effect, nitrogen will have to be additionally supplied, further increasing the pressure in the room of the submarine. At the same time, a decrease in room pressure will lead to hypoxia.
Известен способ тушения пожара с применением тонкораспыленной воды (ТРВ) (Решетов А.П., Бондарь А.А. Аналитический обзор и совершенствование противопожарной защиты автоматическими установками пожаротушения на водном транспорте // Совершенствование работы в области обеспечения безопасности людей на водных объектах: материалы науч. - практ. конф. СПб.: СПб университет ГПС МЧС России, УСЦ «Вытегра», 2011). В качестве огнетушащего вещества в установках ТРВ применяется дистиллированная вода. Основной механизм тушения для воды - охлаждение. При попадании в область возгорания вода вскипает. Благодаря очень высокой удельной теплоте парообразования - 2256 кДж/кг - при кипении воды идет эффективный отбор тепла из зоны горения, что может привести к полному прекращению реакции горения. Кроме того, при испарении воды в зоне горения образуется пар - инертный газ, который на время препятствует газообмену продуктов горения с кислородом, а также участвует в снижении концентрации кислорода вблизи зоны горения. Таким образом, вода помимо охлаждения реализует еще два механизма тушения: изоляцию и, в незначительной степени, разбавление. Благодаря использованию в качестве огнетушащего вещества воды, подаваемой под высоким давлением, и получению капель водяного тумана величиной менее 150 микрон, защищаемый объем помещения быстро, в течение нескольких секунд, заполняется мелкодисперсным аэрозолем, сокращая при этом концентрацию кислорода, снижая температуру очага горения и изолируя его.A known method of extinguishing a fire using finely dispersed water (TRV) (Reshetov A.P., Bondar A.A. Analytical review and improvement of fire protection with automatic fire extinguishing installations in water transport // Improving the work in the field of ensuring the safety of people at water bodies: materials of scientific - Practical conference, St. Petersburg: St. Petersburg University of the State Fire Service of the Ministry of Emergencies of Russia, USTs Vytegra, 2011). Distilled water is used as a fire extinguishing agent in the expansion valves. The main quenching mechanism for water is cooling. If it enters the ignition area, water boils. Due to the very high specific heat of vaporization - 2256 kJ / kg - when water boils, there is an effective heat removal from the combustion zone, which can lead to a complete cessation of the combustion reaction. In addition, when water evaporates in the combustion zone, steam is formed - an inert gas, which temporarily interferes with the gas exchange of combustion products with oxygen, and also participates in a decrease in the oxygen concentration near the combustion zone. Thus, in addition to cooling, water implements two more quenching mechanisms: isolation and, to a small extent, dilution. Thanks to the use of water supplied under high pressure as a fire extinguishing agent and the production of water mist droplets of less than 150 microns in size, the protected volume of the room is quickly, within a few seconds, filled with fine aerosol, while reducing oxygen concentration, lowering the temperature of the combustion zone and isolating it .
Известны установки пожаротушения ТРВ, общие технические требования к ним и методы испытаний определяются в НБП 80-99 (Нормы НБП 80-99. Министерство внутренних дел Российской Федерации. Государственная противопожарная служба. Нормы пожарной безопасности. Модульные установки пожаротушения тонкораспыленной водой автоматические. Общие технические требования. Методы испытаний).There are known fire extinguishing systems TRV, general technical requirements for them and test methods are defined in NBP 80-99 (Standards NBP 80-99. Ministry of Internal Affairs of the Russian Federation. State Fire Service. Standards for fire safety. Modular automatic fire extinguishing systems for fine spray water. General technical requirements Test methods).
К преимуществам установок ТРВ можно отнести:The advantages of the expansion valves can include:
- количество подаваемой воды, при котором проявляется эффект пожаротушения, составляет порядка 0,3 л/м3, что во много раз меньше, чем при применении других систем водяного пожаротушения;- the amount of water supplied, at which the fire extinguishing effect is manifested, is about 0.3 l / m 3 , which is many times less than when using other water fire extinguishing systems;
- безопасность при воздействии ТРВ на людей и материальные ценности;- safety when TRV impacts on people and material values;
- высокая дымоосаждающая способность;- high smoke deposition ability;
- пролонгированная огнетушащая активность. По окончании работы установки водяной туман висит в помещении еще в течение 10-15 минут и благодаря конвекционным потокам продолжает поступать в зоны с повышенной температурой;- prolonged fire extinguishing activity. At the end of the installation, water fog hangs in the room for another 10-15 minutes and, thanks to convection flows, continues to flow into areas with elevated temperature;
- системы ТРВ могут быть независимы от электропитания, а в качестве движителя использовать сжатый воздух или другой газ.- expansion valves systems can be independent of power supply, and use compressed air or other gas as a propulsion device.
Общие недостатки указанных способов заключаются в невозможности получения высокого диспергирования воды и в значительном расходе сжатого газа, составляющем 40-50% от массового расхода воды.General disadvantages of these methods are the impossibility of obtaining high dispersion of water and a significant consumption of compressed gas, comprising 40-50% of the mass flow of water.
Ближайшим прототипом является способ пожаротушения с помощью газа и тонкораспыленной воды (патент WO 9309848, 1993 г.), согласно которому смесь распыленной воды или водяного тумана и газа подается в закрытое помещение, в котором нужно потушить пожар. Это решение имеет преимущества по сравнению с полностью газовой системой. Однако авторы не рассматривают последствия применения предлагаемого способа в виде гипоксического воздействия на экипаж и воздействия повышенного давления на оборудование и пути нормализации после применения, что не позволяет применять данный способ на ПЛ.The closest prototype is a method of fire extinguishing using gas and finely sprayed water (patent WO 9309848, 1993), according to which a mixture of sprayed water or water mist and gas is fed into a closed room in which to extinguish a fire. This solution has advantages over an all-gas system. However, the authors do not consider the consequences of applying the proposed method in the form of hypoxic effects on the crew and the effects of increased pressure on the equipment and the normalization paths after application, which does not allow the use of this method on a submarine.
Задачей изобретения является повышение пожаробезопасности и пожарозащищенности подводных лодок и других герметичных обитаемых объектов с обеспечением режима защиты экипажа от гипоксического воздействия и воздействия повышенного давления на оборудование.The objective of the invention is to increase the fire safety and fire safety of submarines and other pressurized inhabited objects with the regime of protection of the crew from hypoxic effects and the effects of increased pressure on the equipment.
Поставленная задача решается способом и устройством комплексного объемного тушения пожаров в герметичных обитаемых объектах, преимущественно подводных лодках, согласно которому в помещение подводной лодки подается огнетушащая среда и газ, отличающимся тем, что осуществляют подачу смеси азота с аргоном или аргона в помещение для снижения концентрации кислорода одновременно двумя путями: самостоятельно и через устройство генерирования тонкораспыленной воды с пневматическим электронезависимым приводом, в котором подаваемый газ является одновременно рабочим газом и компонентом двухфазной водно-газовой смеси для образования тонкораспыленной воды, распыляемой в помещении подводной лодки в качестве огнегасителя, при этом порция смеси азота с аргоном или аргона, подаваемая в помещение самостоятельно и/или вместе с порцией газа, подаваемого через устройство генерирования тонкораспыленной воды, в совокупности не превышает порции, положенной для снижения содержания кислорода в помещении менее 10% об. при однократной подаче, а скорость роста давления и его абсолютное значение регулируются компрессором снятия давления и оно не должно превысить абсолютного давления 0,162 МПа, и далее в процессе пожаротушения при конечном содержании аргона выше 30% об. осуществляется безопасное снижение содержания кислорода в газовоздушной среде в помещении на уровне 10% об. при однократной подаче (Солдатов П.Ф. Физиолого-гигиеническое обоснование новых методов обеспечения организма кислородом в экстремальных условиях: автореф. дис. доктора мед. наук. - М.: ИМБП РАН, 2006. 41 с.), а концентрация аргона в газовоздушной среде помещения после пожаротушения устанавливается выше 30% об., при том что концентрация кислорода при этом устанавливается на длительное время более 10 часов от 14% об. до 12% об. и кратковременно до 10% об. в условиях нормального или повышенного не более 0,162 МПа давления в помещении ПЛ.The problem is solved by the method and device of a comprehensive volumetric fire extinguishing in sealed habitable objects, mainly submarines, according to which a fire extinguishing medium and gas are supplied to the submarine’s room, characterized in that they supply a mixture of nitrogen with argon or argon in the room to reduce oxygen concentration at the same time in two ways: independently and through a device for generating finely atomized water with a pneumatic electronically independent drive, in which the supplied gas is at the same time as a working gas and a component of a two-phase water-gas mixture to form finely atomized water sprayed in the submarine’s room as a fire extinguisher, while a portion of a mixture of nitrogen with argon or argon is supplied to the room independently and / or together with a portion of the gas supplied through the device the generation of finely dispersed water, in total, does not exceed the portion required to reduce the oxygen content in the room less than 10% vol. with a single supply, and the pressure growth rate and its absolute value are regulated by a pressure relief compressor and it should not exceed the absolute pressure of 0.162 MPa, and then during the fire extinguishing process with a final argon content of more than 30% vol. safe reduction of the oxygen content in the gas-air environment in the room at the level of 10% vol. with a single supply (Soldatov PF Physiological and hygienic substantiation of new methods of supplying the body with oxygen in extreme conditions: abstract of dissertation of the doctor of medical sciences. - M.: IMBP RAS, 2006. 41 pp.), and the concentration of argon in gas-air the environment of the room after fire extinguishing is set above 30% vol., while the oxygen concentration is set for a long time more than 10 hours from 14% vol. up to 12% vol. and shortly up to 10% vol. in conditions of normal or high pressure not more than 0.162 MPa, the pressure in the room of the submarine.
При этом устройство комплексного объемного пожаротушения, включающее баллоны с газом, соединенные магистральными трубопроводами и распределительными трубопроводами с газовыми форсунками для подачи через них смеси азота с аргоном или аргона в защищаемое помещение подводной лодки, дистанционно управляемую и ручную арматуру для управления подачей огнегасителя и контрольно-измерительные приборы, отличается тем, что в состав устройства входят генератор тонкораспыляемой воды, соединенный с распределительным трубопроводом для подачи на генератор части газа от подаваемого в защищаемое помещение подводной лодки, для создания в генераторе двухфазной газоводной смеси и для привода генератора, форсунки тонкораспыленной воды, размещенные в защищаемом помещении подводной лодки, служащие для распыления мелкодисперсной воды, а также компрессор и емкость (баллон) для снятия давления и узел для очистки компримируемой в баллон газовоздушной среды защищаемого помещения ПЛ.At the same time, a complex volumetric fire extinguishing device, including gas cylinders, connected by main pipelines and distribution pipelines with gas nozzles for supplying a mixture of nitrogen with argon or argon through them into the protected room of the submarine, remotely controlled and manual fittings for controlling the extinguisher supply and instrumentation devices, characterized in that the composition of the device includes a generator of finely sprayed water connected to a distribution pipe for supplying generator of a part of the gas from the submarine supplied to the protected room to create a two-phase gas mixture in the generator and to drive the generator, finely atomized water nozzles located in the protected room of the submarine, used to spray fine water, as well as a compressor and a container (cylinder) for removal pressure and the unit for cleaning compressible into the cylinder of the gas-air environment of the protected premises of the submarine.
Устройство включает баллоны с газом, магистральные и распределительные трубопроводы, форсунки газовые (распылители), дистанционно управляемую и ручную арматуру, контрольно-измерительные приборы, генератор тонкораспыляемой воды, соединенный с распределительным трубопроводом, и форсунки тонкораспыленной воды, размещенные в защищаемом помещении ПЛ, компрессор и емкость(баллон) для снятия давления и узел для очистки компримируемой в баллон газовоздушной среды.The device includes gas cylinders, main and distribution pipelines, gas nozzles (sprayers), remotely controlled and manual fittings, instrumentation, a fine spray water generator connected to the distribution pipe, and fine spray nozzles located in the protected room of the submarine, a compressor and a container (cylinder) for relieving pressure and a unit for cleaning a gas-air medium compressed into a cylinder.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Газ азот или аргон или смесь аргона и азота находится в баллоне высокого давления под давлением до 40,53 МПа и после подачи управляющего сигнала от пульта общекорабельной системы (ОКС) для пуска системы комплексного объемного пожаротушения на дистанционно управляемую и ручную арматуру или открытие арматуры вручную газ подается из баллона под высоким давлением по магистральным трубопроводам и распределительным трубопроводам на форсунки газовые (распылители) и одновременно на устройство генерирования тонкораспыленной воды с собственным мерным резервуаром воды или подключенное к общекорабельной магистрали воды, в котором подаваемый газ смешивается с водой и играет роль рабочего газа (движителя) и он же выступает как компонент двухфазной водно-газовой смеси в пропорции до 50% на 50% по объему при рабочем давлении, и полученная таким образом смесь далее подается для образования тонкораспыленной воды на форсунки тонкораспыленной воды. При этом в защищаемом помещении постоянно контролируются контрольно-измерительными и управляющими приборами давление и концентрация кислорода, и в случае превышения уставок контроля приборами вырабатывается сигнал на дистанционно управляемую и ручную арматуру для прекращения подачи газа или подача газа прекращается вручную экипажем по показаниям приборов, или в случае их отказа или отключения подача газа прекращается после израсходования из баллона порции газа заранее установленного объема. Одновременно компрессор для снятия давления компримирует газовоздушную среду в емкость (баллон) через узел для очистки газовоздушной среды для нормализации давления в защищаемом помещении.Nitrogen or argon gas or a mixture of argon and nitrogen is located in a high-pressure tank under pressure up to 40.53 MPa and after applying a control signal from the console of the general ship system (ACS) to start the complex volumetric fire extinguishing system on remotely controlled and manual valves or manually open valves is supplied from a cylinder under high pressure through main pipelines and distribution pipelines to gas nozzles (sprayers) and simultaneously to a device for generating finely atomized water with its own a measured water reservoir or connected to a general ship water main, in which the supplied gas mixes with water and plays the role of a working gas (propulsion) and it also acts as a component of a two-phase water-gas mixture in a proportion of up to 50% to 50% by volume at working pressure, and the mixture thus obtained is then supplied to form finely atomized water on the nozzles of finely divided water. At the same time, the pressure and oxygen concentration are constantly monitored in the protected room by control and measuring and control devices, and if the control settings are exceeded, a signal is generated for the remotely controlled and manual valves to stop the gas supply or the gas supply is manually stopped by the crew according to the readings, or their refusal or shutdown, the gas supply stops after a predetermined volume of gas is consumed from the cylinder. At the same time, a compressor for relieving pressure compresses the gas-air medium into a container (cylinder) through a unit for cleaning the gas-air medium to normalize the pressure in the protected room.
Подача азота с аргоном или аргона или другого инертного газа в помещение может производиться самостоятельно (помимо устройства ТРВ) через расположенные в нем форсунки подачи газа системы комплексного объемного пожаротушения.The supply of nitrogen with argon or argon or other inert gas into the room can be carried out independently (in addition to the TRV device) through the gas nozzles of the integrated volumetric fire extinguishing system located in it.
Расчет порции воды, распыляемой в помещении, определяется объемом помещения, его конфигурацией, особенностями устройства и оборудования, его пожарной нагрузкой, а порция азота или другого инертного газа, подаваемая в помещение самостоятельно и вместе с порцией газа, подаваемого через устройство генерирования тонкораспыленной воды, не должна превышать порции, положенной для снижения содержания кислорода в помещении до 10% об. при однократной подаче.The calculation of the portion of water sprayed in the room is determined by the volume of the room, its configuration, the features of the device and equipment, its fire load, and the portion of nitrogen or other inert gas supplied to the room independently and together with the portion of gas supplied through the device for generating finely divided water is not must exceed the portion required to reduce the oxygen content in the room to 10% vol. with a single serving.
Время подачи тонкораспыленной воды ограничено началом включения системы комплексного пожаротушения и окончанием распыления запаса однократной порции воды и находится в пределах единиц секунд.The time of supply of finely sprayed water is limited by the start of the integrated fire extinguishing system and the end of spraying the supply of a single portion of water and is within a few seconds.
Время подачи порции азота или другого инертного газа, подаваемого в помещение самостоятельно и вместе с порцией газа, подаваемого через устройство генерирования тонкораспыленной воды, ограничено началом включения системы комплексного пожаротушения и окончанием запаса однократной порции азота или другого инертного газа и находится в пределах десятков секунд, что определяется предельной скоростью подачи, обусловленной ограничением скорости роста давления и снижения концентрации кислорода для обеспечения минимизации вреда экипажу и оборудованию при максимальном тушащем эффекте.The time for supplying a portion of nitrogen or other inert gas supplied to the room independently and together with a portion of gas supplied through a device for generating finely divided water is limited to the start of the integrated fire extinguishing system and the end of the supply of a single portion of nitrogen or other inert gas and is within tens of seconds, which is determined by the maximum feed rate due to the limitation of the rate of increase in pressure and a decrease in oxygen concentration to minimize harm to the crew and equipment with maximum extinguishing effect.
Описанный способ для максимальной эффективности и безопасности требует расчета режимов пожаротушения для помещения ПЛ с учетом его объема, конфигурации, особенностей устройства и оборудования, пожарной нагрузки, режимов функционирования и количества членов и режимов работы экипажа (Иванов А.О., Беляев В.Ф., Петров В.А. Разработка критериев степени гипоксического состояния человека при пребывании в условиях регулируемых гипоксических газовых сред. Материалы межотраслевой научно-практической конференции «Кораблестроение в 21 веке: состояние, проблемы, перспективы» ВОКОР - 2014, СПб, ВУНЦ ВМФ «ВМА», 21-22 октября 2014 г.).The described method for maximum efficiency and safety requires the calculation of fire extinguishing modes for the submarine premises taking into account its volume, configuration, features of the device and equipment, fire load, operating modes and the number of members and crew operating modes (Ivanov A.O., Belyaev V.F. , Petrov VA Development of criteria for the degree of a person’s hypoxic state when staying in controlled hypoxic gas environments Materials of the interdisciplinary scientific-practical conference “Shipbuilding in the 21st century: state Theory, Problems, Prospects ”VOCOR - 2014, St. Petersburg, VUNC Navy“ VMA ”, October 21-22, 2014).
Расчет режимов и параметров системы комплексного пожаротушения должен проводиться на этапе проектирования системы.The calculation of the modes and parameters of the integrated fire extinguishing system should be carried out at the stage of system design.
В случае способа комплексного пожаротушения эффект достигается за счет синергизма, включающего:In the case of a complex fire extinguishing method, the effect is achieved due to synergism, including:
- охлаждение очага пожара при испарении тонкораспыленной воды на границе очага пожара после ее подачи в помещение в соответствии с уравнением Вант-Гоффа для скорости химической реакции:- cooling of the fire site during the evaporation of finely dispersed water at the border of the fire site after it has been supplied to the room in accordance with the Van Goff equation for the rate of a chemical reaction:
V2=V1·х·γ·(Т2-Т1)/10, где γ - температурный коэффициент, принимающий значение от 2 до 4. Из этого уравнения следует, что при снижении температуры на 10°С скорость реакции падает в 2-4 раза. Такое снижение весьма существенно, особенно для цепных реакций, в том числе горения. Цепные реакции развиваются лавинообразно и также лавинообразно угасают. Поэтому резкое охлаждение зоны горения может привести к полному прекращению горения;V2 = V1 · x · γ · (T2-T1) / 10, where γ is the temperature coefficient, taking a value from 2 to 4. From this equation it follows that when the temperature decreases by 10 ° C, the reaction rate drops by 2-4 times . This decrease is very significant, especially for chain reactions, including combustion. Chain reactions develop in an avalanche-like manner and also fade in an avalanche-like manner. Therefore, a sharp cooling of the combustion zone can lead to a complete cessation of combustion;
- изоляцию очага пожара тонкораспыленной водой от поступления кислорода в зону горения;- isolation of the fire source with finely sprayed water from oxygen entering the combustion zone;
- разбавление газовоздушной среды с понижением процентного содержания кислорода в помещении ПЛ путем подачи ТРВ и азота или другого инертного газа. В нормальном состоянии в соответствии с требованиями к обитаемости в газовоздушной среде на ПЛ поддерживается содержание кислорода в 21% об. Кислород участвует в процессе горения, остальные компоненты газовоздушной среды горение не поддерживают, но участвуют в газообмене на границе раздела фаз, конкурируя с кислородом. Для прекращения горения достаточно снизить его концентрацию примерно до 12%.- dilution of the gas-air environment with a decrease in the percentage of oxygen in the submarine’s room by supplying expansion valves and nitrogen or other inert gas. In the normal state, in accordance with the requirements for habitability in a gas-air environment, the oxygen content in the submarine is maintained at 21% vol. Oxygen is involved in the combustion process, the remaining components of the gas-air medium do not support combustion, but participate in gas exchange at the interface, competing with oxygen. To stop burning, it is enough to reduce its concentration to about 12%.
При таком способе пожаротушения достигается:With this method of fire extinguishing is achieved:
- уменьшение риска негативного воздействия пожаротушения на экипаж и оборудование ввиду уменьшения вероятности непотушения пожара при первой подаче и необходимости подачи второй порции огнегасителя для увеличения плотности тонкораспыленной воды или снижения содержания кислорода ниже 10% об. и уменьшения роста давления в помещении ПЛ;- reducing the risk of the negative impact of fire extinguishing on the crew and equipment due to the reduced likelihood of not extinguishing the fire during the first supply and the need to supply a second portion of the extinguisher to increase the density of finely atomized water or reduce the oxygen content below 10% vol. and reduce the increase in pressure in the premises of the submarine;
- эффективное дымоосаждение тонкораспыленной водой;- effective smoke precipitation with finely atomized water;
- длительное нахождение экипажа при содержании кислорода на уровне 12% об. при нормальном давлении без существенных последствий ввиду применения аргона, что позволяет сразу с подачей регулировать давление для предотвращения выхода оборудования из строя и повышения эффективности тушения;- long stay of the crew with an oxygen content of 12% vol. at normal pressure without significant consequences due to the use of argon, which allows you to immediately adjust the pressure with the feed to prevent equipment failure and increase extinguishing efficiency;
- более эффективное распределение по объему помещения и доставка к очагу горения аэрозоля воды вследствие применение аргона в качестве компонента двухфазной водно-газовой смеси ввиду его высокого атомного веса и одноатомного строения молекулы, что приводит к увеличению импульса аэрозоля воды при распылении.- more efficient distribution over the volume of the room and delivery of water aerosol to the combustion site due to the use of argon as a component of a two-phase water-gas mixture due to its high atomic weight and monatomic structure of the molecule, which leads to an increase in the momentum of the water aerosol during spraying.
Технический результат заключается в следующем:The technical result is as follows:
- повышена эффективность тушения пожара на подводных лодках;- increased efficiency of extinguishing fire in submarines;
- сокращено время пожаротушения;- reduced fire fighting time;
- снижено количество дыма и вредных химических веществ в газовоздушной среде ПЛ, образующихся в результате горения и пожаротушения;- reduced the amount of smoke and harmful chemicals in the gas-air environment of the submarine formed as a result of combustion and fire fighting;
- минимизировано воздействие на экипаж факторов пожаротушения (изменения давления, изменения концентрации кислорода, изменения влажности);- minimized the impact on the crew of fire extinguishing factors (pressure changes, changes in oxygen concentration, changes in humidity);
- обеспечено сохранение основных режимов функционирования ПЛ и сохранение работоспособности оборудования ПЛ во время и после пожаротушения.- the main modes of functioning of the submarine are maintained and the operability of the equipment of the submarine is maintained during and after fire fighting.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015119091/12A RU2600716C1 (en) | 2015-05-20 | 2015-05-20 | Method and device for integrated volumetric fire extinguishing in air-tight manned objects, mainly submarines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015119091/12A RU2600716C1 (en) | 2015-05-20 | 2015-05-20 | Method and device for integrated volumetric fire extinguishing in air-tight manned objects, mainly submarines |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2600716C1 true RU2600716C1 (en) | 2016-10-27 |
Family
ID=57216346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015119091/12A RU2600716C1 (en) | 2015-05-20 | 2015-05-20 | Method and device for integrated volumetric fire extinguishing in air-tight manned objects, mainly submarines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2600716C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2677712C2 (en) * | 2017-01-10 | 2019-01-21 | Акционерное общество "Ассоциация разработчиков и производителей систем мониторинга" | Method of increasing fire safety inside of hermetic objects, mainly underwater boats |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3893514A (en) * | 1973-11-23 | 1975-07-08 | Us Navy | Suppression of fires in confined spaces by pressurization |
| US4807706A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-28 | Air Products And Chemicals, Inc. | Breathable fire extinguishing gas mixtures |
| WO1993009848A1 (en) * | 1991-11-12 | 1993-05-27 | Laursen Torbjoern Gerner | Method for extinguishing fire with a breathable gas and water spray mixture |
| RU2275221C2 (en) * | 2003-04-29 | 2006-04-27 | Войсковая часть 20914 | Method for fire extinguishing in inhabited hyperbaric objects |
-
2015
- 2015-05-20 RU RU2015119091/12A patent/RU2600716C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3893514A (en) * | 1973-11-23 | 1975-07-08 | Us Navy | Suppression of fires in confined spaces by pressurization |
| US4807706A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-28 | Air Products And Chemicals, Inc. | Breathable fire extinguishing gas mixtures |
| WO1993009848A1 (en) * | 1991-11-12 | 1993-05-27 | Laursen Torbjoern Gerner | Method for extinguishing fire with a breathable gas and water spray mixture |
| RU2275221C2 (en) * | 2003-04-29 | 2006-04-27 | Войсковая часть 20914 | Method for fire extinguishing in inhabited hyperbaric objects |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2677712C2 (en) * | 2017-01-10 | 2019-01-21 | Акционерное общество "Ассоциация разработчиков и производителей систем мониторинга" | Method of increasing fire safety inside of hermetic objects, mainly underwater boats |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2269261T3 (en) | PROCEDURE TO EXTINGUISH A FIRE DECLARED INSIDE A CLOSED SPACE. | |
| US8613325B2 (en) | Compressed gas foam system | |
| RU2300405C2 (en) | Fire-extinguishing method and device | |
| JP2003530922A (en) | Low Oxygen Concentration Fire Prevention and Fire Suppression Systems and Respirable Fire Extinguishing Compositions in Manned Environments | |
| WO2014192900A1 (en) | Fire extinguishing device and fire extinguishing method | |
| US20200094089A1 (en) | Aircraft fire suppression systems | |
| US20110042109A1 (en) | Methods and apparatus for providing emergency fire escape path | |
| CN103691085A (en) | Fire extinguishing system with combined effect of clean chemical gas and fine water mist | |
| US10058722B2 (en) | Fire protection device and method for fire fighting | |
| Ostapov et al. | Development of the installation for the binary feed of gelling formulations to extinguishing facilities | |
| Carriere et al. | Fire suppression tests using a handheld water mist extinguisher designed for the international space station | |
| RU2600716C1 (en) | Method and device for integrated volumetric fire extinguishing in air-tight manned objects, mainly submarines | |
| RU2752438C1 (en) | Nitrogen fire extinguishing system for special structure | |
| RU2549055C1 (en) | Method of fire prevention in pressurised inhabited facilities, primarily submarines, and device for its implementation | |
| WO1993009848A1 (en) | Method for extinguishing fire with a breathable gas and water spray mixture | |
| US8622145B2 (en) | Firefighting station | |
| US10864395B2 (en) | Wet-dry fire extinguishing agent | |
| JP4474425B2 (en) | Fire extinguishing gas supply system | |
| CN206867540U (en) | A kind of backpack is pre-mixed compressed air foam fire-extinguishing apparatus | |
| NL2005991C2 (en) | HYPOXIC FIRE-FIGHTING SYSTEM, BUILDING EQUIPPED WITH IT AND METHOD FOR THIS. | |
| WO2018123311A1 (en) | Fire extinguishing method | |
| JP2007185518A5 (en) | ||
| CN201848037U (en) | Novel fire fighting apparatus | |
| RU2306965C2 (en) | Fire-protection method for inhabited pressurized compartments in spacecraft | |
| RU176738U1 (en) | UNIVERSAL MODULAR POWDER SPRAY |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180521 |