RU2615956C1 - Method of combined fire extinguishing of combustible and flammable liquids - Google Patents
Method of combined fire extinguishing of combustible and flammable liquids Download PDFInfo
- Publication number
- RU2615956C1 RU2615956C1 RU2015149703A RU2015149703A RU2615956C1 RU 2615956 C1 RU2615956 C1 RU 2615956C1 RU 2015149703 A RU2015149703 A RU 2015149703A RU 2015149703 A RU2015149703 A RU 2015149703A RU 2615956 C1 RU2615956 C1 RU 2615956C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire
- extinguishing
- powder
- fire extinguishing
- foam
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
- A62C3/06—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places of highly inflammable material, e.g. light metals, petroleum products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
Abstract
Description
Изобретение относится к нанотехнологиям в области противопожарной техники и предназначено для тушения горения горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, находящихся в хранилищах и резервуарах, а также крупных проливов нефтепродуктов.The invention relates to nanotechnology in the field of fire fighting equipment and is intended to extinguish the combustion of combustible and flammable liquids in storage and tanks, as well as large spills of petroleum products.
Известно (Техинфо-M.html. Раздел: Стационарное горение жидкости в резервуаре), что если площадь горючей жидкости достаточно велика и воспламенение паровоздушной смеси произошло не над всей свободной ее поверхностью, то пламя быстро распространяется над зеркалом жидкости со скоростью 5-6 см/сек на нижнем и верхнем концентрационных пределах и 45-50 см/сек для паровоздушных смесей, состав которых близок к стехеометрическому.It is known (Tekhinfo-M.html. Section: Stationary combustion of a liquid in a tank) that if the area of a combustible liquid is large enough and the vapor-air mixture ignites not over its entire free surface, then the flame quickly spreads over the liquid mirror at a speed of 5-6 cm / sec on the lower and upper concentration limits and 45-50 cm / sec for steam-air mixtures, the composition of which is close to stoichiometric.
Если в качестве дополнительного допущения примем, что высота свободного борта не оказывает влияния на процесс горения, тогда после прогрева поверхности слоя до температуры, близкой к температуре кипения (за промежуток времени, равный 1-2 минуты), процесс горения станет стационарным, то есть параметры процесса горения не будут изменяться во времени.If, as an additional assumption, we assume that the freeboard height does not affect the combustion process, then after heating the surface of the layer to a temperature close to the boiling point (over a period of time equal to 1-2 minutes), the combustion process will become stationary, that is, the parameters the combustion process will not change over time.
Известно, что пожары на открытых технологических установках протекают в более сложных условиях, чем в производственных зданиях. Часто при быстром распространении огня на соседние аппараты и участки они могут принять характер катастрофы с огромным материальным ущербом (Е.Н. Иванов. Противопожарная защита открытых технологических установок, издание 2-е переработанное и дополненное. М., Химия, 1986, с. 11).It is known that fires in open process plants occur in more difficult conditions than in industrial buildings. Often, with the rapid spread of fire to neighboring apparatuses and sections, they can take on the character of a catastrophe with enormous material damage (EN Ivanov. Fire protection of open technological installations, 2nd edition revised and supplemented. M., Chemistry, 1986, p. 11 )
В настоящее время наиболее распространенным средством тушения резервуарных парков горючих и легковоспламеняющихся жидкостей является воздушно-механическая пена, которая получается в пеногенераторах за счет эжектирования воздуха в струю раствора пенообразователя на специальных сетках. При тушении пожаров воздушно-механической пеной расходуется большое количество воды и пенообразователя. В частности, при тушении резервуаров с горящим бензином необходимо подавать 114 л 6%-го раствора пенообразователя на 1 м2 поверхности горючего (Современные пожарные автомобили: проблемы создания, инновационные решения, тенденции развития / Копылов Н.П. // Средства спасения. Противопожарная защита. - 2005. Каталог. - М.: 2005. - с. 66-68). Это связано с необходимостью создания над всей горящей поверхностью слоя пены, изолирующей топливо от воздуха. При частичном заполнении емкости пена падает с большой высоты, проходя через пламя и горячие газы, при этом происходит ее разрушение и снижение эффективности тушения. Кроме того, очень часто (около 50% случаев) в начальный момент возникновения пожара из-за взрыва происходит повреждение пеногенераторов или их сгорание до подачи пенообразователя.Currently, the most common means of extinguishing tank farms of flammable and flammable liquids is air-mechanical foam, which is obtained in foam generators by ejecting air into the jet of foaming agent on special nets. When extinguishing fires with air-mechanical foam, a large amount of water and a foaming agent is consumed. In particular, when extinguishing reservoirs with burning gasoline, it is necessary to supply 114 liters of a 6% foaming solution per 1 m 2 of fuel surface (Modern fire trucks: creation problems, innovative solutions, development trends / NP Kopylov // Rescue Means. Fire-fighting protection. - 2005. Catalog. - M .: 2005. - p. 66-68). This is due to the need to create a foam layer over the entire burning surface that insulates the fuel from the air. When the container is partially filled, the foam falls from a great height, passing through the flame and hot gases, while it is destroyed and the extinguishing efficiency decreases. In addition, very often (about 50% of cases) at the initial moment of a fire due to an explosion, foam generators are damaged or burned before the foaming agent is supplied.
Известно (А.Н. Баратов, Е.Н. Иванов. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Издание 2-е переработанное. М., Химия, 1979, с. 72), что в случае растекания по горящему продукту движение пены замедляется по мере удаления от места слива и может в некоторой точке стать равной нулю. Этот эффект связан с тем, что разрушение пены с повышением температуры ускоряется и может наступить момент, когда скорости поступления пены и ее разрушения станут равными. Таким образом, минимальный расход пены должен обеспечивать превышение скорости движения пены над скоростью ее разрушения в самых отдаленных от мест слива точках.It is known (A.N. Baratov, E.N. Ivanov. Fire extinguishing at the enterprises of the chemical and oil refining industries. 2nd revised edition. M., Chemistry, 1979, p. 72) that in the case of spreading over a burning product the foam slows down as it moves away from the drain, it can become equal to zero at some point. This effect is due to the fact that the destruction of the foam with increasing temperature is accelerated and there may come a time when the rates of foam entry and its destruction become equal. Thus, the minimum foam consumption should ensure that the foam travels faster than its destruction at the points farthest from the drain.
Известны огнетушащий газодисперсный состав, способ тушения пожара и устройство для его осуществления (Патент RU №2362599, МПК A62C 2/00 (2006.01), A62D 1/00 (2006.01), A62C 35/02 (2006.01), опубл. 27.07.2009), предназначенные для тушения легковоспламеняющихся жидкостей и горючих материалов.Known extinguishing gas dispersed composition, a method of extinguishing a fire and a device for its implementation (Patent RU No. 2362599, IPC
Способ тушения пожара осуществляют с образованием огнетушащего газодисперсного состава в три этапа: первый - из емкости-источника газа с сифонной трубкой и запорно-пусковым устройством, заполненной предлагаемыми составами флегматизатора, ингибитора и целевой добавки, под предлагаемым давлением по сигналу пожарного извещателя подают не менее 0,3 части газовой или газожидкостной смеси в форкамеру смешения, содержащую при атмосферном давлении предлагаемые составы основного порошкообразного ингибитора горения, высокодисперсной добавки, целевой добавки для текучести и кремнийорганический гидрофобизатор, причем вышеназванную смесь подают в форкамеру смешения из емкости-источника газа по сифонной трубке и соединительной трубке, переходящей внутри герметичной крышки форкамеры в перфорированный трубчатый аэратор; второй - образованную первичную твердо-жидко-газофазную смесь через выпускной клапан перепускают в трубчатую испарительную камеру, где формируют газодисперсный поток; третий - газодисперсный поток из трубчатой испарительной камеры через выпускной клапан при объемном, площадном и/или объемно-локальном тушении направляют в сопловой блок с соплами, обеспечивающими скорость истечения потока огнетушащего газодисперсного состава в зону пожара не менее 79 м/с. Для осуществления способа предлагается модульное устройство. Изобретение обеспечивает применение состава, способа и устройства при температуре окружающей среды от -60°C до +50°C.The method of extinguishing a fire is carried out with the formation of a fire extinguishing gas dispersed composition in three stages: the first is from a gas source container with a siphon tube and a locking and starting device filled with the proposed compositions of the phlegmatizer, inhibitor and target additive, at least 0 is supplied under the proposed pressure by the signal of the fire detector , 3 parts of a gas or gas-liquid mixture in a prechamber of a mixture containing, at atmospheric pressure, the proposed compositions of the main powdery combustion inhibitor, a highly dispersed additive, the target fluidity additive and an organosilicon water-repellent agent, wherein the above mixture is fed into the mixing chamber from the gas source container through a siphon tube and a connecting tube passing inside the sealed chamber chamber into a perforated tube aerator; the second - the formed primary solid-liquid-gas-phase mixture through the exhaust valve is passed into a tubular evaporation chamber, where a gas-dispersed stream is formed; third, the gas-dispersed flow from the tubular evaporation chamber through the exhaust valve during volumetric, areal, and / or space-local extinguishing is sent to the nozzle block with nozzles providing a flow rate of the extinguishing gas-dispersed composition into the fire zone of at least 79 m / s. To implement the method, a modular device is proposed. The invention provides the use of a composition, method and device at an ambient temperature of from -60 ° C to + 50 ° C.
Названное техническое решение имеет следующие недостатки.The named technical solution has the following disadvantages.
Известно (Тушение горючих жидкостей. http://www.ognivgorode.m/stati/pervaya-statya.html), что тушение пожаров горючих жидкостей в открытых емкостях с низкими бортами или проливов на поверхности пола (земли) порошковыми или жидкостными огнетушителями необходимо начинать наиболее широкой и насыщенной (эффективной) частью струи огнетушащего вещества, обеспечивающей требуемую огнетушащую концентрацию. Направлять струю огнетушащего вещества следует сначала на ближний борт или границу пролива (под углом от 15 до 60 градусов к поверхности горючего), стремясь подрезать пламя, оторвать его от горючего и избежать при этом разбрызгивания горящей жидкости, с последующим переносом струи огнетушащего вещества (по мере тушения) к дальней границе пролива. При близком подходе к очагу возможен выброс горючего мощной струей огнетушащего вещества, что может привести к увеличению размеров очага пожара или появлению новых очагов.It is known (Extinguishing flammable liquids. Http: //www.ognivgorode.m/stati/pervaya-statya.html) that extinguishing fires of flammable liquids in open containers with low sides or spills on the surface of the floor (earth) with powder or liquid fire extinguishers the widest and most saturated (effective) part of the extinguishing agent stream, providing the required extinguishing concentration. To direct a jet of extinguishing agent, first go to the near side or the border of the strait (at an angle of 15 to 60 degrees to the surface of the fuel), trying to cut the flame, tear it from the fuel and avoid spraying the burning liquid, followed by transfer of the extinguishing agent stream (as quenching) to the far boundary of the strait. With a close approach to the fire, it is possible to release fuel with a powerful jet of fire extinguishing substance, which can lead to an increase in the size of the fire or the appearance of new fires.
Учитывая приведенные научно обоснованные данные, можно сделать вывод, что подача газодисперсного состава на горящую поверхность должна производиться с минимальным динамическим воздействием на последнюю.Given the above evidence-based data, we can conclude that the supply of a dispersed composition to a burning surface should be carried out with minimal dynamic impact on the latter.
Сложность использования данного способа тушения заключается также в высокой скорости истечения (не менее 70 м/с) огнетушащего состава и его повышенной опасности для обслуживающего персонала.The difficulty of using this extinguishing method also lies in the high expiration rate (not less than 70 m / s) of the fire extinguishing composition and its increased danger to staff.
Известны способ тушения пожара в резервуаре и устройство для его осуществления (Патент RU №2258549, МПК A62C 3/06 (2006.01), опубл. 20.08.2005).A known method of extinguishing a fire in a tank and a device for its implementation (Patent RU No. 2258549, IPC
В названном техническом решении огнетушащую смесь подают из плавающего в центре вышеуказанного резервуара устройства, причем газодисперсную огнетушащую смесь образуют в вышеуказанном устройстве путем подачи под давлением не менее 1 МПа газообразного и/или сжиженного флегматизатора и/или газообразного и/или сжиженного гомогенного ингибитора горения в емкость с порошкообразным или жидким гетерогенным ингибитором горения.In the aforementioned technical solution, a fire extinguishing mixture is supplied from a device floating in the center of the aforementioned tank, wherein a gas-dispersed fire extinguishing mixture is formed in the aforementioned device by supplying under pressure at least 1 MPa a gaseous and / or liquefied phlegmatizer and / or a gaseous and / or liquefied homogeneous combustion inhibitor into the tank with a powdery or liquid heterogeneous combustion inhibitor.
Подачу струй ведут с разверткой на 360° таким образом, чтобы они в радиальном направлении внутри резервуара не пересекались, создавая в образуемой несплошности огнетушащей среды разрежение, обеспечивающее подсос в зону разрежения продуктов сгорания из верхней зоны пожара, образуя тем самым сплошную круговую огнетушащую зону при соотношении огнетушащих площадей, образованных газодисперсными струями и продуктами сгорания горящей жидкости в пределах от 1:1 до 10:1.The jets are fed with a scan of 360 ° so that they do not intersect in the radial direction inside the tank, creating a vacuum in the discontinuity of the extinguishing medium that is sucked into the rarefaction zone of the combustion products from the upper fire zone, thereby forming a continuous circular fire extinguishing zone with the ratio extinguishing areas formed by gas-dispersed jets and combustion products of a burning liquid in the range from 1: 1 to 10: 1.
Соотношение масс между газовой и дисперсной фазами огнетушащей смеси находится в пределах от 0.2:1 до 15:1. В качестве газового и/или сжиженного флегматизатора используют диоксид углерода, и/или азот, и/или аргон или их смесь, в качестве газообразного и/или сжиженного гомогенного ингибитора горения - галогеноуглеводород, а в качестве гетерогенного ингибитора горения используют огнетушащий порошковый состав на основе карбонатов и/или хлоридов и/или фосфатов щелочного и/или щелочно-земельного металла и/или аммония, или туманообразующий раствор орто-фосфорной кислоты.The mass ratio between the gas and dispersed phases of the extinguishing mixture is in the range from 0.2: 1 to 15: 1. Carbon dioxide and / or nitrogen and / or argon or a mixture thereof are used as a gas and / or liquefied phlegmatizer, halogenated hydrocarbons are used as a gaseous and / or liquefied homogeneous combustion inhibitor, and a fire extinguishing powder composition based on carbonates and / or chlorides and / or phosphates of an alkali and / or alkaline earth metal and / or ammonium, or a fog-forming solution of orthophosphoric acid.
Огнетушащее устройство для резервуаров с плавающей крышей или понтоном устанавливают в центре крыши или понтона. Емкость с огнетушащей смесью и системой ее подачи может быть размещена вне резервуара, в этом случае подачу огнетушащей смеси в зону пожара ведут через плавающий в центре резервуара распылитель, соединенный гибким трубопроводом с вышеуказанной емкостью.A fire extinguisher for tanks with a floating roof or pontoon is installed in the center of the roof or pontoon. A container with a fire extinguishing mixture and its supply system can be placed outside the tank, in this case, the supply of the fire extinguishing mixture to the fire zone is carried out through a nozzle floating in the center of the tank, connected by a flexible pipe to the aforementioned tank.
Для снижения металлоемкости устройство для тушения пожаров в резервуарах с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями содержит емкость с герметичной крышкой и источником газа, обеспечивающим инжекцию дисперсного огнетушащего вещества, находящегося в вышеуказанной емкости, пускозапорное устройство и выходной трубопровод с сопловым распылителем, размещенным в верхней части резервуара над поверхностью жидкости, источник или источники газа связан(ы) через сифонную трубку или систему сифонных трубок с полостью емкости с дисперсным огнетушащим веществом, закрепленную(ых) в крышке, имеющей выходной трубопровод с площадью сечения, составляющей 5-20 суммарных сечений сифонных трубок.To reduce the metal consumption, the device for extinguishing fires in tanks with flammable and combustible liquids contains a container with a sealed lid and a gas source providing injection of a dispersed extinguishing agent located in the aforementioned tank, a start-up device and an outlet pipe with a nozzle spray located in the upper part of the tank above the surface liquids, gas source or sources connected (s) through a siphon tube or a system of siphon tubes with a cavity of a container with dispersed netushaschim substance attached (s) in the lid having an outlet conduit cross-sectional area, the total cross sections is 5-20 siphon tubes.
Устройство выполнено с положительной плавучестью для жидкости с плотностью не менее 700 кг/м3, обеспечивающей сопловому распылителю в дежурном режиме высоту размещения над поверхностью жидкости в резервуаре в пределах 0.01-0.05 диаметра резервуара. Оно содержит пускозапорное устройство, которое выполнено автоматическим и автономным.The device is made with positive buoyancy for a liquid with a density of at least 700 kg / m 3 , which ensures, in standby mode, the nozzle atomizer that the placement height above the liquid surface in the tank is within 0.01-0.05 of the tank diameter. It contains a trigger device, which is made automatic and autonomous.
Недостатком указанного способа является то, что он не обеспечивает защиту резервуара в случае разрушения и затопления крыши. Способ неэффективен при тушении пожаров в резервуарах без плавающей крыши и не может применяться в резервуарах, не оборудованных стационарными кольцами орошения его стенок.The disadvantage of this method is that it does not provide protection for the tank in case of destruction and flooding of the roof. The method is ineffective when extinguishing fires in tanks without a floating roof and cannot be used in tanks that are not equipped with stationary irrigation rings of its walls.
Известно (bent.ru>modules/Articles/article.php/ Глава 9. Тушение пожаров строительных материалов), что достоинством водо-галоидоуглеводородных эмульсий является то, что в них сочетается охлаждающее действие воды и ингибирующие свойства галоидуглеводородов. Однако такие составы имеют существенные недостатки, из которых основными являются трудность постоянного поддержания равномерной эмульсии воды с галоидоуглеводородом и высокая коррозионная активность. По этим причинам такие составы не нашли широкого применения.It is known (bent.ru> modules / Articles / article.php /
Известен способ тушения пожара (Авторское свидетельство SU №1500322, МПК A62C 35/52, опубл. 15.08.1989), принятый за прототип заявляемого способа. Способ тушения пожара с использование порошка и воды заключается в параллельной подаче в спутном потоке порошковой струи и соприкасающейся с ней струи распыленной воды на горящую поверхность до пересечения с идентичными струями, подаваемыми с противоположной стороны. При этом за последовательным перемещением порошковых струй осуществляется перемещение распыленных струй воды.A known method of extinguishing a fire (Copyright certificate SU No. 1500322, IPC A62C 35/52, publ. 08/15/1989), adopted for the prototype of the proposed method. The method of extinguishing a fire using powder and water consists in parallel supplying a powder stream and a stream of sprayed water in contact with it to a burning surface until they intersect with identical streams supplied from the opposite side. In this case, the sequential movement of the powder jets is carried out by the movement of the sprayed jets of water.
Ранее было установлено (Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках. - ГУГПС - ВНИИПО - МИПБ,1999, с. 18. Раздел. Применение других веществ и способов пожаротушения, п. 2.3.1.), что при тушении пожаров в резервуарах с вязкими и легкозастывающими продуктами (мазут, масла и нефть) возможно применение распыленной воды для охлаждения поверхностного слоя горящей жидкости до температуры, ниже их температуры вспышки. Необходимым условием тушения распыленной водой является низкая среднеобъемная температура горючего (ниже температуры вспышки). Интенсивность подачи распыленной воды следует принимать 0,2 л⋅м-2⋅с-1.It was previously established (Guidelines for the extinguishing of oil and oil products in reservoirs and tank farms. - GUGPS - VNIIPO - MIPB, 1999, p. 18. Section. Use of other substances and fire extinguishing methods, paragraph 2.3.1.) That when fighting fires in tanks with viscous and easily hardening products (fuel oil, oil and oil) it is possible to use atomized water to cool the surface layer of a burning liquid to a temperature below their flash point. A necessary condition for quenching with sprayed water is a low volumetric average temperature of the fuel (below the flash point). The intensity of the sprayed water should be taken 0.2 l⋅m -2 ⋅ s -1 .
Ввиду того что пламя быстро распространяется над зеркалом горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, как было отмечено ранее, возможности отмеченного способа тушения распыленной струей воды ограничены.Due to the fact that the flame quickly spreads over the mirror of flammable and flammable liquids, as noted earlier, the possibilities of the noted method of extinguishing by a sprayed water jet are limited.
Задачей заявляемого способа является повышение эффективности противопожарной защиты резервуаров для хранения жидких горючих веществ за счет одновременного воздействия на горящую поверхность огнетушащего порошка в виде порошковой струи из нанопорошка и соприкасающуюся с ней струю хладагента в виде пены.The objective of the proposed method is to increase the efficiency of fire protection of tanks for storing liquid combustible substances by simultaneously exposing the burning surface to a fire extinguishing powder in the form of a powder jet of nanopowder and a stream of refrigerant in contact with it in the form of foam.
Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что в способе комбинированного тушения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, включающем в себя одновременную подачу в спутном потоке в зону горения огнетушащего порошка в виде огнетушащей порошковой струи и на поверхность горения струи хладагента, при этом в качестве огнетушащего порошка используют нанопорошок, которым производят ингибирование пожароопасной среды в течение времени, необходимого для полного покрытия поверхности горения хладагентом, а в качестве хладагента используют пену.The essence of the claimed technical solution lies in the fact that in the method of combined fire extinguishing of flammable and flammable liquids, which includes the simultaneous supply of a fire-extinguishing powder in the form of a fire-extinguishing powder jet and a coolant stream to the combustion surface, in a satellite stream, as a fire extinguishing powder they use nanopowder, which inhibits a fire hazardous medium for the time required to completely cover the combustion surface with a refrigerant, and as a The refrigerant uses foam.
Технический эффект, реализуемый заявляемым способом, обуславливается следующим.The technical effect realized by the claimed method is determined by the following.
Применение огнетушащего порошка, выполненного в виде нанопорошка в заявляемом способе, позволяет перейти на использование нового огнетушащего средства, обладающего значительным эффектом ингибирования химических реакций, обуславливающих развитие процесса горения.The use of fire extinguishing powder, made in the form of a nanopowder in the present method, allows you to switch to the use of a new fire extinguishing agent with a significant effect of inhibiting chemical reactions that cause the development of the combustion process.
Это подтверждается данными, представленными в работе (Баратов А.Н. Горение-Пожар-Взрыв-Безопасность. - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2004 с. 279), где отмечено, что огнетушащая способность порошков общего назначения повышается с увеличением их дисперсности (уменьшением размера частиц).This is confirmed by the data presented in the work (Baratov A.N. Burning-Fire-Explosion-Safety. - M.: FGU VNIIPO EMERCOM of Russia, 2004, p. 279), where it was noted that the fire extinguishing ability of general-purpose powders increases with increasing dispersion (reduction in particle size).
Известно (Нанопорошки.mht), что нанопорошки обладают огромной удельной поверхностью, а значит, и избыточной поверхностной энергией. Атомы на поверхности частиц находятся в особенном состоянии: они более активны и всегда готовы вступить в какое-нибудь взаимодействие. Поэтому применение нанопорошков в качестве огнетушащего порошка, по мнению автора, является наиболее перспективным ингибирующим средством при объемном тушении на пожароопасных объектах.It is known (Nanopowders.mht) that nanopowders have a huge specific surface, and therefore, excess surface energy. Atoms on the surface of particles are in a special state: they are more active and are always ready to enter into some kind of interaction. Therefore, the use of nanopowders as a fire extinguishing powder, according to the author, is the most promising inhibitory agent for bulk extinguishing at fire hazardous facilities.
Создание в контролируемой зоне концентрации нанопорошка, достаточной для ингибирования пожароопасной среды в течение времени, необходимого для полного покрытия поверхности горения хладагентом, позволяет повысить надежность тушения.The creation of a concentration of nanopowder in a controlled zone that is sufficient to inhibit a fire hazardous environment for the time necessary to completely cover the combustion surface with a refrigerant can increase the extinguishing reliability.
Использование в комбинированном способе тушения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей сочетания одновременной подачи в зону горения огнетушащего нанопорошка и на поверхность горения - струи хладагента в виде пены позволяет:The use in the combined method of extinguishing fires of flammable and flammable liquids by combining the simultaneous supply of a fire extinguishing nanopowder into the combustion zone and onto the combustion surface — a stream of refrigerant in the form of foam allows you to:
- произвести ингибирование пожароопасной среды в течение времени, необходимого для полного покрытия поверхности горения хладагентом, повысить эффективность тушения на пожаровзрывоопасных объектах при возникновении чрезвычайной ситуации;- to inhibit the fire hazardous environment for the time necessary to completely cover the combustion surface with refrigerant, to increase the extinguishing efficiency of fire and explosion hazardous facilities in case of emergency;
- осуществить подачу (слив) хладагента в виде струи пены на горящую поверхность. Причем пена растекается по поверхности и образует слой определенной толщины на всей площади горения гораздо медленнее, как было отмечено ранее, чем происходит ингибирование пожароопасной среды. Поэтому с целью исключения повторных возгораний ингибирование пожароопасной среды осуществляют в течение времени, необходимого для полного покрытия поверхности горения хладагентом.- to supply (drain) the refrigerant in the form of a jet of foam on a burning surface. Moreover, the foam spreads over the surface and forms a layer of a certain thickness over the entire combustion area much slower, as noted earlier, than the inhibition of a fire hazardous medium occurs. Therefore, in order to prevent repeated fires, the inhibition of a fire hazardous medium is carried out for the time necessary to completely cover the combustion surface with a refrigerant.
Таким образом, отличительные признаки предлагаемого технического решения являются новыми и отвечают критерию «новизна».Thus, the distinguishing features of the proposed technical solution are new and meet the criterion of "novelty."
При определении соответствия отличительных признаков предлагаемого изобретения критерию «изобретательский уровень» был проанализирован уровень техники и, в частности, известные способы и устройства, относящиеся к микрокапсулированным огнегасящим агентам и способам разрушения оболочки микрокапсулированного огнегасящего агента.When determining the conformity of the distinguishing features of the invention with the criterion of "inventive step", the prior art and, in particular, known methods and devices related to microencapsulated extinguishing agents and methods for breaking the shell of a microencapsulated extinguishing agent were analyzed.
Известна установка для тушения пожара в резервуаре (Авторское свидетельство SU №1248613, МПК A62C 35/50, опубл. 07.08.1986).A known installation for extinguishing a fire in a tank (Copyright certificate SU No. 1248613, IPC A62C 35/50, publ. 07.08.1986).
Установка содержит емкости для огнетушащего порошка, равномерно распределенные по коллектору связанные с ним трубопроводами с клапанами. Емкости соединены кольцевым трубопроводом с источником сжатого газа с запорной головкой. Распылители установлены вниз под определенным углом.The installation contains containers for fire extinguishing powder, evenly distributed throughout the collector connected with pipelines with valves. The tanks are connected by an annular pipeline to a source of compressed gas with a shut-off head. Sprayers are set down at a certain angle.
Установка монтируется на плавающей крыше резервуара с нефтепродуктами. Коллектор с распылителями установлен над кольцевым зазором.The installation is mounted on the floating roof of the tank with oil products. A manifold with sprays is mounted above the annular gap.
Установка работает следующим образом.Installation works as follows.
При возникновении пожара от системы обнаружения пожара подается команда на открытие запорной головки, при этом газ из баллона по кольцевому трубопроводу поступает к емкостям. При нарастании давления в емкостях до рабочего открываются клапаны и газопорошковая смесь поступает по коллектору и распылителям в очаг пожара. При выбросе порошка из распылителей в кольцевом зазоре образуется вращающийся газопорошковый поток, обеспечивающий равномерное выпадение порошка по всей защищаемой зоне.In the event of a fire, a command is issued from the fire detection system to open the shut-off head, while gas from the cylinder flows through the annular pipeline to the tanks. When the pressure in the tanks rises to the working one, the valves open and the gas-powder mixture flows through the collector and spray guns into the fire. When the powder is ejected from the nozzles, a rotating gas-powder flow is formed in the annular gap, which ensures uniform powder deposition throughout the protected zone.
Однако применение этого способа тушения (Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках. - ГУГПС - ВНИИПО -МИПБ,1999, с. 18. Раздел. Применение других веществ и способов пожаротушения, п. 2.3.1.) ограничено потому, что порошки не обладают охлаждающим действием. Поэтому после тушения пламени порошками возможно повторное воспламенение горючего. Чтобы это предотвратить, целесообразно применять комбинированные методы тушения, сочетая подачу огнетушащего порошка с подачей пенных средств.However, the use of this extinguishing method (Guidelines for the extinguishing of oil and oil products in tanks and tank farms. - GUGPS - VNIIPO-MIPB, 1999, p. 18. Section. Use of other substances and fire extinguishing methods, paragraph 2.3.1.) Is limited because that powders do not have a cooling effect. Therefore, after extinguishing the flame with powders, re-ignition of the fuel is possible. To prevent this, it is advisable to use combined extinguishing methods, combining the supply of extinguishing powder with a supply of foam.
Известен способ газодисперсного тушения пожаров и устройство для его осуществления (Патент RU №2370293, МПК A62C 5/00 (2006.01), A62C 13/20 (2006.01), A62D 1/06 (2006.01), опубл. 20.09.2009).A known method of gas-dispersed fire fighting and a device for its implementation (Patent RU No. 2370293,
Изобретение относится к области противопожарной техники, предназначено для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок до 7000 В без участия человека и обеспечивает повышение эффективности тушения на опасных производствах угольной, горнорудной, химической, нефтяной, атомной промышленности, на транспорте, в промышленных зданиях и сооружениях, складских помещениях и гаражах, а также обеспечивает подавление дефлаграционного горения газовоздушных и газопылевых образований. Способ газодисперсного тушения легковоспламеняющихся жидкостей, горючих материалов и подавления дефлаграционного горения газопылевых и газовоздушных смесей производится путем подачи газодисперсного потока огнетушащего вещества из модульного устройства в зону пожара. Ингибирующую дисперсную фазу с ювенильной поверхностью и флегматизирующую дисперсионную среду вышеуказанного газодисперсного потока формируют из сверхкритического флюида, образованного в результате предлагаемых действий, включающих инициирование пироэлемента на запорно-пусковом устройстве параллельно с инициированием термохимического заряда и осуществляемых с помощью предлагаемого устройства.The invention relates to the field of fire fighting equipment, is designed to extinguish class A, B, C fires and electrical installations up to 7000 V without human intervention and provides increased extinguishing efficiency in hazardous industries of the coal, mining, chemical, oil, nuclear industry, transport, industrial buildings and facilities, warehouses and garages, and also provides suppression of deflagration combustion of gas and dust formations. A method of gas-dispersed extinguishing of flammable liquids, combustible materials and suppression of deflagration combustion of dust and gas-air mixtures is carried out by supplying a gas-dispersed flow of extinguishing agent from a modular device to the fire zone. The inhibitory dispersed phase with a juvenile surface and the phlegmatizing dispersion medium of the above gas dispersed stream are formed from a supercritical fluid formed as a result of the proposed actions, including the initiation of a pyroelement on the locking and starting device in parallel with the initiation of the thermochemical charge and carried out using the proposed device.
Однако подача газодисперсного потока огнетушащего вещества из модульного устройства в зону пожара оказывает значительное динамическое воздействие непосредственно на зеркало горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, находящихся в резервуаре, что приводит к интенсивному выбросу горящей жидкости из резервуара.However, the supply of a gas-dispersed stream of extinguishing agent from a modular device to the fire zone has a significant dynamic effect directly on the mirror of flammable and flammable liquids in the tank, which leads to an intense discharge of the burning liquid from the tank.
Известен способ порошкового пожаротушения (Патент RU №2419471, A62C 2/10, A62c 3/02 (2006.1), 2011), заключающийся в подаче огнетушащего порошка в очаг пожара. Тушение очага пожара производят комбинацией нанодисперсного порошка минеральной соли цезия CS2SO4 и обычного порошка на основе минеральных солей щелочных металлов, например NaHCO3, причем в качестве рабочего газа при эжектировании используют не только газ, но и газовзвесь обычного порошка на основе минеральных солей щелочных металлов, обеспечивая не только подсос нанопорошка, но и обволакивание частиц обычного порошка на основе минеральных солей щелочных металлов нанопорошком.A known method of powder fire extinguishing (Patent RU No. 2419471,
Однако дальнейшее повышение эффективности этого способа порошкового пожаротушения ограничено тем, что:However, a further increase in the effectiveness of this powder fire extinguishing method is limited in that:
- увеличение доли нанопорошка в составе комбинации нанопорошка и обычного порошка на основе минеральных солей щелочных металлов приводит к резкому снижению суммарной насыпной массы указанного порошкового огнетушащего средства, что создает трудности по доставке комбинации нанодисперсного порошка минеральной соли цезия CS2SO4 и обычного порошка на основе минеральных солей щелочных металлов, например NaHCO3;- an increase in the proportion of nanopowder in the combination of nanopowder and conventional powder based on mineral salts of alkali metals leads to a sharp decrease in the total bulk density of the specified fire extinguishing powder, which makes it difficult to deliver a combination of nanosized powder of cesium mineral salt CS 2 SO 4 and conventional powder based on mineral alkali metal salts, for example NaHCO 3 ;
- процесс создания при эжектировании комбинации нанопорошка и обычного порошка путем обволакивания частицами обычного порошка на основе минеральных солей щелочных металлов нанопорошком ограничен суммарной площадью поверхности обычного порошка - матрицы. В результате чего часть частиц нанопорошка при эжектировании будут «отскакивать от матрицы», не достигая при этом очага пожара при его подаче.- the process of creating a combination of a nanopowder and a conventional powder by ejecting particles of a conventional powder based on mineral salts of alkali metals with nanopowder is limited by the total surface area of a conventional matrix powder. As a result, part of the nanopowder particles during ejection will “bounce off the matrix” without reaching the source of the fire when it is fed.
Кроме этого, как было отмечено ранее, применение только порошкового способа тушения для ликвидации пожара горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, находящихся в хранилищах и резервуарах, а также крупных проливов нефтепродуктов, ограничено повторными возгораниями, возникающими после основного тушения порошком. Поэтому огнетушащие порошки в «чистом» виде не применяются для тушения горения этих жидкостей, для этого сочетают подачу огнетушащего порошка с подачей пенных средств.In addition, as noted earlier, the use of only the extinguishing powder method for eliminating a fire of flammable and flammable liquids in storage and tanks, as well as large spills of oil products, is limited to repeated fires that occur after the main powder extinguishing. Therefore, extinguishing powders in a “pure” form are not used to extinguish the combustion of these liquids, for this purpose, the supply of the extinguishing powder with the supply of foam means is combined.
Известны способ порошкового пожаротушения и устройство для его осуществления (Патент RU №2254156, МПК A62C 35/00, опубл. 20.06.2005)A known method of powder fire extinguishing and a device for its implementation (Patent RU No. 2254156, IPC A62C 35/00, publ. 06/20/2005)
Способ порошкового пожаротушения включает в себя подачу в защищаемый объем или на защищаемую площадь предварительно аэрированной газопорошковой смеси, содержащей огнетушащий порошок и флегматизирующий газ. Подачу аэрированной газопорошковой смеси осуществляют из рассредоточенных по защищаемому объему или над защищаемой площадью контейнеров с насадками-распылителями под давлением, преодолевающим тепловую депрессию пожара, со скоростью, превышающей скорость теплового потока от пожарной нагрузки, и организуют беспрепятственное истечение газопорошковой смеси в защищаемый объем или на защищаемую площадь.The method of powder fire extinguishing involves feeding a pre-aerated gas-powder mixture containing extinguishing powder and phlegmatizing gas to the protected volume or to the protected area. The aerated gas-powder mixture is supplied from containers dispersed over the protected volume or over the protected area with spray nozzles under pressure that overcomes the heat depression of the fire at a speed exceeding the heat flux rate from the fire load, and unimpeded flow of the gas-powder mixture into the protected volume or to the protected area.
Однако после тушения пламени аэрированной газопорошковой смесью возможно, как было отмечено ранее, повторное воспламенение горючей жидкости.However, after extinguishing the flame with an aerated gas-powder mixture, as previously noted, re-ignition of a combustible liquid is possible.
Известен способ тушения пожаров фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах (Патент RU №2456433, кл. E21B 35/00 (2006.01), A62C 3/00 (2006.01), опубл. 20.07.2012).A known method of extinguishing fires of fountains in gas, oil and gas-oil wells (Patent RU No. 2456433, class E21B 35/00 (2006.01),
Сущность данного технического решения заключается в тушении пожаров фонтанов на скважинах газоводяными струями, образованными подачей воды в струю выхлопных газов авиационного турбореактивного двигателя, смонтированного на передвижном средстве, и включает первоначальное охлаждение фонтанной арматуры, отсечку горящего фонтана от основания скважины и дальнейшее тушение фонтана. При этом одновременно с продолжением тушения фонтана газоводяными струями дополнительно осуществляют подачу в импульсном режиме огнетушащего порошка в зону фонтана над газоводяными струями. Подачу огнетушащего порошка осуществляют с той же позиции передвижного средства и в том же направлении, что и подачу газоводяных струй.The essence of this technical solution is to extinguish fountain fires in wells with water-gas jets formed by supplying water to the exhaust gas jet of an aircraft turbojet engine mounted on a mobile vehicle, and includes initial cooling of the fountain fittings, cutting off the burning fountain from the base of the well, and further extinguishing of the fountain. At the same time, along with the continuation of the fountain quenching by gas-water jets, an additional extinguishing powder is supplied in a pulsed mode to the fountain zone above the gas-water jets. The extinguishing powder is supplied from the same position of the vehicle and in the same direction as the supply of gas-water jets.
Однако, если применить в заявляемом способе подачу газоводяных струй огнетушащего вещества и подачу в импульсном режиме струи огнетушащего порошка в зону пожара из модульного устройства с использованием турбореактивного двигателя, то это комбинированное огнетушащее средство будет оказывать значительное динамическое воздействие непосредственно на зеркало горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, находящихся в резервуаре, что приводит к интенсивному выбросу горящей жидкости из резервуара.However, if we apply in the inventive method the supply of gas-water jets of a fire extinguishing agent and the supply in a pulsed mode of a jet of fire-extinguishing powder into a fire zone from a modular device using a turbojet engine, this combined fire extinguishing agent will have a significant dynamic effect directly on the mirror of flammable and flammable liquids located in the tank, which leads to an intense discharge of burning liquid from the tank.
Известен способ защиты резервуаров с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями от взрыва и при пожаре, устройство для его осуществления (Патент RU №2334532, МПК A62C 3/06(2006.01), опубл. 10.05.2008)A known method of protecting tanks with flammable and combustible liquids from explosion and fire, a device for its implementation (Patent RU No. 2334532,
Способ заключается в том, что из узла ввода сверху на внутреннюю стенку резервуара подают по меньшей мере две горизонтальные струи огнетушащего вещества - пены низкой кратности. Струи подают по стенке резервуара в одну сторону или одновременно по часовой и против часовой стрелки таким образом, чтобы оси струй не пересекались, при этом огнетушащее вещество подают с напором, обеспечивающим образование на стенке резервуара кольца из огнетушащего вещества. В качестве огнетушащего вещества используют пену низкой кратности или воду, а дополнительно к ним используют огнетушащий порошок, инертный газ, водяной пар; причем в резервуар подают один или одновременно несколько видов огнетушащих веществ. Способ осуществляют с помощью устройства с соответствующими узлом ввода огнетушащего вещества, с выходом в резервуар на одном конце и с крышкой на другом, и одним или более насадков для подачи огнетушащих веществ. Узел ввода выполнен в форме призмы с равнобедренной трапецией в основании, угол наклона боковых граней призмы, на которых закреплены насадки, выбран из условия направления струй по стенке резервуара. Узел ввода выполнен из материала с прочностными характеристиками, превышающими прочностные характеристики верхнего пояса резервуара, а крыша резервуара, крышка узла ввода и ее крепление к узлу выполнены из материала с разрушающими характеристиками ниже разрушающих характеристик стенок узла ввода и верхнего пояса резервуара.The method consists in the fact that at least two horizontal jets of extinguishing agent - foam of low multiplicity - are fed from the input node from above onto the inner wall of the tank. The jets are supplied along the wall of the tank in one direction or at the same time clockwise and counterclockwise so that the axis of the jets do not intersect, while the extinguishing agent is supplied with a pressure that ensures the formation of a ring of extinguisher on the wall of the tank. As a fire extinguishing agent, foam of low multiplicity or water is used, and in addition to them fire extinguishing powder, inert gas, water vapor are used; moreover, one or several types of extinguishing agents are fed into the tank. The method is carried out using a device with the appropriate input node of the extinguishing agent, with access to the tank at one end and with a cap on the other, and one or more nozzles for supplying extinguishing agents. The input unit is made in the form of a prism with an isosceles trapezoid at the base, the angle of inclination of the side faces of the prism, on which the nozzles are fixed, is selected from the condition of the direction of the jets along the tank wall. The input node is made of a material with strength characteristics exceeding the strength characteristics of the upper belt of the tank, and the roof of the tank, the cover of the input node and its fastening to the node are made of material with destructive characteristics below the destructive characteristics of the walls of the input node and the upper belt of the tank.
Направление не менее чем двух горизонтальных струй огнетушащих веществ по стенке резервуара в одну сторону или одновременно по часовой и против часовой стрелки таким образом, чтобы оси струй не пересекались в горизонтальной плоскости, с напором, обеспечивающим образование на стенке резервуара кольца из огнетушащего вещества, является наиболее эффективным использованием струй для целей защиты резервуара от разрушения при взрыве и тушения находящейся в нем горючей жидкости. При подаче в резервуар в качестве огнетушащего вещества пены она стекает по стенке резервуара, охлаждая ее, и распределяется по всей поверхности горючей жидкости, образуя слой пены и пленку, которые отражают лучистую энергию пламени и изолируют поступление горючих паров жидкости в зону горения. При подаче воды происходит охлаждение стенок резервуара и разбавление водорастворимых горючих жидкостей до концентрации, не поддерживающей горение. При подаче порошка, инертных газов, водяного пара в зоне химической реакции горения горючих жидкостей создается среда, не поддерживающая горение. Для тушения пожара всегда подается пена низкой кратности или вода. Для обеспечения расчетного времени тушения пожара в резервуар подают дополнительные огнетушащие вещества, которые выбирают на стадии проектирования исходя из их огнетушащих способностей и экономической целесообразности, а также с учетом конструктивных особенностей резервуаров и других характеристик защищаемых объектов. Таким образом, обеспечивается охлаждение стенки резервуара по всей его окружности и создание в зоне химической реакции горения среды, не поддерживающей горение.The direction of at least two horizontal jets of extinguishing agents along the wall of the tank in one direction or at the same time clockwise and counterclockwise so that the axis of the jets do not intersect in the horizontal plane, with a pressure that ensures the formation of a ring of extinguishing agent on the tank wall, is the most effective use of jets for the purpose of protecting the tank from destruction during explosion and extinguishing the combustible liquid contained in it. When foam is supplied to the tank as an extinguishing agent, it flows down the tank wall, cooling it, and is distributed over the entire surface of the combustible liquid, forming a foam layer and a film that reflect the radiant energy of the flame and isolate the flow of combustible liquid vapor into the combustion zone. When water is supplied, the walls of the tank are cooled and the water-soluble flammable liquids are diluted to a concentration that does not support combustion. When powder, inert gases, water vapor are supplied in the zone of the chemical reaction of combustion of flammable liquids, an environment that does not support combustion is created. To extinguish a fire, low foam or water is always supplied. To ensure the estimated time to extinguish the fire, additional extinguishing agents are supplied to the tank, which are selected at the design stage based on their fire extinguishing capabilities and economic feasibility, as well as taking into account the design features of the tanks and other characteristics of the protected objects. Thus, the cooling of the tank wall along its entire circumference and the creation of an environment that does not support combustion in the zone of the chemical reaction of combustion is ensured.
Данное техническое решение имеет следующие недостатки.This technical solution has the following disadvantages.
В качестве гетерогенного ингибитора горения в указанном способе защиты резервуаров используют огнетушащее порошкообразное вещество. В работах (А.Н. Баратов, Е.Н. Иванов. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Издание 2-е, переработанное. - М.: издательство «Химия», 1979, с. 114; Burke R., Van-tuggelen A. Bull. Soc. chim. Beige., 1965, v. 74, p. 26; Dewitte M. e. a. Comb. A. Flame, 1967, v. 8, p. 257) при рассмотрении тушащего действия порошков как результата гетерогенной рекомбинации активных частиц в пламени установлено следующее: применяемые на практике порошки (дисперсностью 20 мкм и выше) не успевают сколь-нибудь существенно нагреться, и поэтому не может быть речи об ингибировании в газовой фазе.An extinguishing powdery substance is used as a heterogeneous combustion inhibitor in this method of protecting tanks. In the works (A.N. Baratov, E.N. Ivanov. Fire extinguishing at the enterprises of the chemical and oil refining industries. 2nd edition, revised. - M.: Khimiya Publishing House, 1979, p. 114; Burke R., Van -tuggelen A. Bull. Soc. chim. Beige., 1965, v. 74, p. 26; Dewitte M. ea Comb. A. Flame, 1967, v. 8, p. 257) when considering the extinguishing effect of powders as a result heterogeneous recombination of active particles in a flame, the following was established: the powders used in practice (dispersion of 20 microns and higher) do not have time to heat up significantly, and therefore there can be no question of inhibition in gas new phase.
Отсюда следует, что пути повышения эффективности основного порошкообразного ингибитора горения в указанном способе тушения пожара исчерпаны. По мнению автора изобретения при выборе в дальнейшем основного порошкообразного ингибитора горения следует обратить внимание на использование для тушения огнетушащих порошков, выполненных в виде нанопорошков.It follows that the ways to increase the efficiency of the main powdery combustion inhibitor in the specified method of extinguishing a fire have been exhausted. According to the author of the invention, when choosing the main powdery combustion inhibitor in the future, attention should be paid to the use of extinguishing powders made in the form of nanopowders for extinguishing.
Анализ других технических решений показал, что известные способы и устройства не решают отмеченные ранее задачи, решаемые заявляемым техническим решением.Analysis of other technical solutions showed that the known methods and devices do not solve the previously mentioned problems, solved by the claimed technical solution.
Примеры реализации заявляемого технического решения можно обосновать следующими общеизвестными сведениями из уровня техники.Examples of the implementation of the proposed technical solution can be justified by the following well-known information from the prior art.
Анализ полученных результатов (Баратов А.Н. Горение-Пожар-Взрыв-Безопасность. - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2004 с. 196) показал, что кинетика и механизм газофазных процессов в диффузионном пламени различных углеводородных горючих являются практически одинаковыми. Установлено также, что на восстановительной стороне пламени происходит пиролиз горючего, а соотношение между горючим и окислителем является близким к стехиометрическому.An analysis of the results (Baratov AN Burning-Fire-Explosion-Safety. - M .: FGU VNIIPO EMERCOM of Russia, 2004, p. 196) showed that the kinetics and mechanism of gas-phase processes in the diffusion flame of various hydrocarbon fuels are almost the same. It was also established that fuel pyrolysis occurs on the reducing side of the flame, and the ratio between fuel and oxidizing agent is close to stoichiometric.
В работе (Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках. - ГУГПС - ВНИИПО - МИПБД999, с. 18. Раздел. Применение других веществ и способов пожаротушения, п. 2.3.1.) предложены следующие сочетания подачи порошков с подачей пенных средств:In the work (Guidance on the extinguishing of oil and oil products in tanks and tank farms. - GUGPS - VNIIPO - MIPBD999, p. 18. Section. Use of other substances and fire extinguishing methods, paragraph 2.3.1.) The following combinations of powder supply with foam supply are proposed means:
- основное тушение пеной с дотушиванием порошком отдельных очагов горения;- main foam quenching with powder extinguishing of individual foci of combustion;
- основное тушение порошком небольших очагов горения, затем подача пены для предотвращения повторного воспламенения.- the main powder quenching of small foci of burning, then the foam is supplied to prevent re-ignition.
Интенсивность во всех случаях такая же, как и при индивидуальном использовании этих веществ.The intensity in all cases is the same as with the individual use of these substances.
В работе (Баратов А.Н. Горение-Пожар-Взрыв-Безопасность. - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2004 с. 188) отмечено, что известны различные способы пожаротушения, которые можно классифицировать по виду используемых огнетушащих веществ (составов), методу их применения (подачи), окружающей обстановке, назначению и т.д. Пожаротушение подразделяется, прежде всего, на поверхностное, заключающееся в подаче огнетушащих веществ непосредственно на очаг горения, и объемное, заключающееся в создании в районе пожара среды, не поддерживающей горение.In the work (Baratov A.N. Burning-Fire-Explosion-Safety. - M .: FGU VNIIPO EMERCOM of Russia, 2004, p. 188), it is noted that various fire extinguishing methods are known that can be classified by the type of fire extinguishing substances (compositions) used, the method of their application (filing), the environment, purpose, etc. Fire extinguishing is divided, first of all, into surface fire, consisting in the supply of fire extinguishing substances directly to the burning area, and volumetric, which consists in creating an environment in the fire area that does not support combustion.
В заявляемом техническом решении применен комбинированный способ тушения, сочетающий поверхностное и объемное пожаротушение.In the claimed technical solution, a combined extinguishing method is used, combining surface and volume fire extinguishing.
Известно (csu-konda-mp4.ru/sentyabr 2012/nov/102.doc. Раздел: п. 10.2. Тушение ЛВЖ и ГЖ в резервуарных парках), что по характеру прогрева у поверхности все ЛВЖ-ГЖ можно разделить на две группы. Первая группа, у которой температура в слое почти не меняется (спирты, ацетон бензол, керосин, дизельное топливо и др.), а на поверхности горения устанавливается температура, близкая к температуре кипения. Вторая группа (сырая нефть, бензин, мазут и др.) - при длительном горении у поверхности образуется кипящий слой.It is known (csu-konda-mp4.ru/sentyabr 2012 / nov / 102.doc. Section: Clause 10.2. Extinguishing flammable liquids and flammable liquids in tank farms) that, by the nature of heating at the surface, all flammable flammable liquids-flammable liquids can be divided into two groups. The first group, in which the temperature in the layer remains almost unchanged (alcohols, acetone benzene, kerosene, diesel fuel, etc.), and a temperature close to the boiling point is established on the combustion surface. The second group (crude oil, gasoline, fuel oil, etc.) - with prolonged burning, a fluidized bed forms near the surface.
Бывают случаи, когда нет слоя воды, но она имеется в виде эмульсии в самой горючей жидкости. При уменьшении вязкости верхнего слоя нефти капли воды опускаются вглубь и накапливаются там, где вязкость нефти еще велика. Одновременно капли воды нагреваются и закипают. Пары воды вспенивают нефть, которая переливается через борт и происходит вскипание (т.е. вскипание воды, содержащейся в нефти). Вскипание возникает раньше, чем выброс.There are times when there is no water layer, but it is in the form of an emulsion in the most combustible liquid. With a decrease in the viscosity of the upper layer of oil, water droplets descend inland and accumulate where the oil viscosity is still high. At the same time, the drops of water heat up and boil. Water vapor foams oil, which overflows and boils (i.e. boiling water contained in oil). Boiling occurs earlier than the ejection.
Ранее было установлено (А.Н. Баратов, Е.Н. Иванов. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Издание 2-е переработанное. М., Химия,. 1979, с. 73), что к достоинствам пены относится тот факт, что в отличие от ряда других огнетушащих составов для поверхностного тушения пена не требует одновременно перекрытия всего зеркала (площади) горения.It was previously established (A.N. Baratov, E.N. Ivanov. Fire extinguishing at the enterprises of the chemical and oil refining industries. 2nd revised edition. M., Chemistry, 1979, p. 73), that the fact refers to the advantages of the foam that, unlike a number of other fire extinguishing compositions, for surface quenching, the foam does not simultaneously require the overlapping of the entire combustion mirror (area).
По результатам экспериментов установлено (Автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему: Разработка устройства для подачи огнетушащего вещества в слой горючей жидкости при тушении пожаров в вертикальном стальном резервуаре. Кокорин Вячеслав Викторович. Диссертации в Техносфере: http://tekhnosfera.com/tushenie-smesevyh-topliv-v-rezervuarah-podachey-peny-pod-sloy-goryuchego#ixzz3oitxt8P9), что время тушения пожара в резервуарах реальных размеров при подаче пены в слой горючей жидкости зависит от интенсивности подачи огнетушащего вещества, высоты ввода пены в резервуар, свойств жидкости, а также числа высоконапорных пеногенераторов, задействованных при тушении пожара. При подаче пены в резервуары одинакового объема время подъема пены по нефти значительно превышает время подъема по бензину. Объем емкости оказывает существенное влияние на результаты исследований в разных горючих жидкостях.According to the results of the experiments, it was established (Abstract of a dissertation on human life safety, 05.26.03, thesis on the theme: Development of a device for supplying a fire extinguishing substance to a layer of combustible liquid during fire fighting in a vertical steel tank. Vyacheslav Kokorin. Theses in the Technosphere: http: // tekhnosfera.com/tushenie-smesevyh-topliv-v-rezervuarah-podachey-peny-pod-sloy-goryuchego#ixzz3oitxt8P9) that the time to extinguish a fire in tanks of real sizes when applying foam to a layer of a combustible liquid depends on the intensity of the supply of extinguishing agent a, the height of the foam input into the tank, the properties of the liquid, as well as the number of high-pressure foam generators involved in extinguishing the fire. When the foam is fed into tanks of the same volume, the time for raising the foam in oil significantly exceeds the time for lifting in gasoline. The volume of the tank has a significant impact on the results of studies in various flammable liquids.
В работе (А.Н. Баратов, Е.Н. Иванов. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Издание 2-е переработанное. М., Химия,. 1979, с. 77) отмечено, что причинами, обуславливающими увеличение расхода пены на единицу площади очага пожара с увеличением интенсивности ее подачи, являются механические трудности распределения пены на площади очага пожара и специфические трудности растекания пены по поверхности горючего. При тушении очага пожара большой площади возможности равномерного распределения пены довольно ограничены, поэтому возникает проблема равномерного распределения пены по всей поверхности без ее перерасхода. Вторая причина связана с тем, что пена в спокойном состоянии и при движении имеет различные физические свойства. Изолирующая способность пены, находящейся в движении, уменьшается. В спокойном статическом состоянии пена создает «уплотненный» слой, однако переход к статическому состоянию происходит во времени. Период этого перехода достигает 20 с.In the work (AN Baratov, EN Ivanov. Fire extinguishing at the enterprises of the chemical and oil refining industries. 2nd revised edition. M., Chemistry, 1979, p. 77), it was noted that the reasons for the increase in foam consumption per unit area of the fire source with an increase in the intensity of its supply, there are mechanical difficulties in the distribution of foam on the area of the fire and the specific difficulties of spreading foam on the surface of the fuel. When extinguishing a fire with a large area, the possibilities for uniform distribution of foam are rather limited, therefore, there arises the problem of uniform distribution of foam over the entire surface without its excessive consumption. The second reason is due to the fact that the foam in a calm state and during movement has various physical properties. The insulating ability of the foam in motion is reduced. In a calm static state, the foam creates a “densified” layer, but the transition to a static state occurs over time. The period of this transition reaches 20 s.
В заявляемом комбинированном способе пожаротушения это явление, связанное с растеканием пены по горящей поверхности, учтено при создании модели тушения горения горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, находящихся в хранилищах и резервуарах, а также крупных проливов нефтепродуктов.In the inventive combined fire extinguishing method, this phenomenon associated with the spreading of foam on a burning surface is taken into account when creating a model for extinguishing the combustion of combustible and flammable liquids in storage and tanks, as well as large spills of oil products.
Среди существующих средств пожаротушения - водных, пенных, газовых, аэрозольных и порошковых, порошковые имеют ряд принципиально важных преимуществ (http://www.tungus.net/ Преимущества порошковых средств пожаротушения). Они универсальны, имеют высокую эффективность и невысокую стоимость. В отличие от систем объемного пожаротушения (газового, аэрозольного) для них не требуется обеспечение условий герметичности защищаемых объектов и трубной разводки для подачи внутрь защищаемого объекта огнетушащего порошка, а в отличие от водных и пенных они имеют значительно более широкий диапазон температурного использования (особенно в области низких температур) и длительный срок эксплуатации. При этом они не причиняют значительного ущерба для окружающих предметов, не содержат в своем составе токсичных веществ и могут использоваться практически на любых объектах.Among the existing fire extinguishing agents - water, foam, gas, aerosol and powder, powder have a number of fundamentally important advantages (http://www.tungus.net/ Advantages of powder fire extinguishing agents). They are universal, have high efficiency and low cost. Unlike volumetric fire extinguishing systems (gas, aerosol), they do not need to ensure the tightness of the protected objects and piping for supplying the extinguishing powder into the protected object, and unlike water and foam, they have a much wider range of temperature use (especially in the field of low temperatures) and long service life. At the same time, they do not cause significant damage to surrounding objects, do not contain toxic substances in their composition and can be used on almost any objects.
Поэтому именно порошковые огнетушители являются наиболее распространенным средством тушения очагов пожара и составляют свыше 80% от всех выпускаемых в мире огнетушителей.Therefore, it is powder extinguishers that are the most common means of extinguishing fires and make up over 80% of all fire extinguishers produced in the world.
Известно применение порошков на основе минеральных солей щелочных металлов и аэрозольные составы (Баратов А.Н. Горение-Пожар-Взрыв-Безопасность. - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2004 с. 291-292, 310-333). Указанные составы способны тушить пожары классов A1, А2 и B1, В2 (см. там же). Принцип тушения этими составами заключается в создании облака газовзвеси (аэрозоля) порошков в защищаемых объектах. Эти составы являются удовлетворительными средствами пожаротушения и широко применяются на практике. Они подаются в очаг пожара или в защищаемый объем путем пневматического выдавливания из герметичных сосудов с помощью газа под давлением или путем сжигания заряда аэрозолеобразующего состава (АОС).It is known the use of powders based on mineral salts of alkali metals and aerosol formulations (Baratov AN Burning-Fire-Explosion-Safety. - M .: FGU VNIIPO EMERCOM of Russia, 2004, pp. 291-292, 310-333). The indicated compounds are capable of extinguishing fires of classes A1, A2 and B1, B2 (see ibid.). The principle of extinguishing with these compounds is to create a cloud of gas suspension (aerosol) of powders in the protected objects. These compounds are satisfactory extinguishing agents and are widely used in practice. They are fed into the fire or in the protected volume by pneumatic extrusion from sealed vessels using gas under pressure or by burning a charge of an aerosol-forming composition (AOS).
Недостатками этих составов и способов их использования являются невысокая огнетушащая способность, склонность к слеживанию и комкованию, а также неудобствами применения, связанными с их быстрым оседанием и с проблемами создания равномерной концентрации из-за сравнительно высокой крупности частиц обычных порошков (дисперсность ~ 70-80 мкм).The disadvantages of these compositions and methods of their use are low fire extinguishing ability, a tendency to caking and clumping, as well as the inconvenience of use associated with their rapid settling and the problems of creating a uniform concentration due to the relatively high particle size of ordinary powders (dispersion ~ 70-80 microns )
В работе (А.Н. Баратов, Е.Н. Иванов. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Издание 2-е, переработанное. - М.: издательство «Химия», 1979, с. 117) отмечено, что огнетушащая эффективность некоторых порошков в ряде случае выше, чем бромхладонов.In the work (AN Baratov, EN Ivanov. Fire extinguishing at the enterprises of the chemical and oil refining industry. 2nd edition, revised. - M.: Khimiya publishing house, 1979, p. 117), it was noted that fire extinguishing efficiency some powders in a number of cases are higher than bromokhladon.
В работе (М.Е. Краснянский. Порошковое пожаротушение.mht) отмечено, что ряд авторов предлагают получить порошковый аэрозоль непосредственно в очаге горения за счет терморазложения специальных неорганических смесей. Преимущество такого способа - малый размер образующихся частиц и «свежая» (ювинальная) их поверхность, имеющая высокую химическую активность. Недостатки - сложная технология, очень высокая стоимость.The work (ME Krasnyansky. Powder fire extinguishing.mht) noted that a number of authors propose to obtain powder aerosol directly in the combustion zone due to thermal decomposition of special inorganic mixtures. The advantage of this method is the small size of the formed particles and their “fresh” (juvenile) surface, which has high chemical activity. Disadvantages - complex technology, very high cost.
В работе (Баратов А.Н. Горение-Пожар-Взрыв-Безопасность. - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2004 с. 288) отмечено, что в соответствии с эксперементальными данными установлено, что аэрозольный огнетушащий состав с размером около 1 мкм втрое эффективнее, чем порошки с размером около 10 мкм. В таких условиях можно полагать, что полное испарение частиц не происходит и частицы остаются в основном твердыми. В этом случае повышение поверхности твердых частиц с увеличением дисперсности порошка играет важную роль.In the work (Baratov A.N. Gorenie-Fire-Explosion-Safety. - M .: FGU VNIIPO EMERCOM of Russia, 2004, p. 288), it was noted that in accordance with experimental data, it was found that an aerosol extinguishing composition with a size of about 1 μm was three times more effective than powders with a size of about 10 microns. Under such conditions, it can be assumed that complete evaporation of the particles does not occur and the particles remain mostly solid. In this case, increasing the surface of solid particles with increasing dispersion of the powder plays an important role.
Установлено (Сабинин О.Ю. Оптимальные характеристики огнетушащих порошков и параметры их подачи для импульсных модулей порошкового пожаротушения: диссертация кандидата технических наук: 05.26.03 / Сабинин О.Ю.; [Место защиты: Акад. гос. противопожарной службы МЧС России]. - Москва, 2008. - 176 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/300), что для обеспечения эффективного функционирования систем порошкового пожаротушения дисперсный состав применяемых порошков должен быть специально подобран в зависимости от техники, в которой он будет применяться. В этом, возможно, имеется значительный резерв в повышении эффективности порошкового пожаротушения.It was established (Sabinin O.Yu. Optimal characteristics of fire extinguishing powders and parameters of their supply for pulsed modules of powder fire extinguishing: the dissertation of the candidate of technical sciences: 05.26.03 / Sabinin O.Y .; [Place of protection: Academician. State Fire Service EMERCOM of Russia]. - Moscow, 2008. - 176 pp., Ill. RSL OD, 61 09-5 / 300) that to ensure the effective functioning of powder fire extinguishing systems, the dispersed composition of the powders used must be specially selected depending on the technique in which it will be used. In this, perhaps, there is a significant reserve in increasing the efficiency of powder fire extinguishing.
Отсюда можно сделать вывод, что дальнейшее повышение эффективности современных огнетушащих порошков лежит в применении нанопорошков, обладающих значительным ингибирующим воздействием на пламя.From this we can conclude that a further increase in the effectiveness of modern extinguishing powders lies in the use of nanopowders, which have a significant inhibitory effect on the flame.
По данным, приведенным в (Нанопорошки. Назначение, свойства, производство. Нанотехнологии.mht), выпускаемая в настоящее время почти половина нанопорошков имеет диаметр менее 30 нм. Девять процентов порошков, относящихся к группе «на-но», имеют диаметр более 100 нм. Большинство производителей предлагают порошки диаметром от 5 до 100 нм.According to the data given in (Nanopowders. Purpose, properties, production. Nanotechnology.mht), almost half of nanopowders currently produced have a diameter of less than 30 nm. Nine percent of the powders in the Na-but group have a diameter of more than 100 nm. Most manufacturers offer powders with a diameter of 5 to 100 nm.
Особенностью нанопорошков является огромная удельная поверхность, а значит, и избыточная поверхностная энергия. Например, если говорят, что нанопорошок обладает удельной поверхностью порядка 100 м2/г - это значит, что поверхность частиц такого порошка с массой 1 г можно сравнивать по площади с трехкомнатной квартирой. Атомы на поверхности частиц находятся в особенном состоянии: они более активны и всегда готовы вступить в какое-нибудь взаимодействие, именно поэтому нанопорошки часто применяют в качестве катализаторов (Нанопорошки. Назначение, свойства, производство. Нанотехнологии.mht).A feature of nanopowders is a huge specific surface, and therefore, excess surface energy. For example, if it is said that a nanopowder has a specific surface of the order of 100 m 2 / g, this means that the surface of particles of such a powder with a mass of 1 g can be compared in area to a three-room apartment. Atoms on the surface of particles are in a special state: they are more active and are always ready to enter into some kind of interaction, which is why nanopowders are often used as catalysts (Nanopowders. Purpose, properties, production. Nanotechnology.mht).
Следует отметить, что нанопорошки самым активным образом влияют на процесс ингибирования химических реакций в зоне горения, и чем меньше будет размер частиц нанопорошка, тем активнее будет происходить этот процесс.It should be noted that nanopowders most actively affect the process of inhibition of chemical reactions in the combustion zone, and the smaller the particle size of the nanopowder, the more active this process will occur.
Поэтому, по мнению автора, оптимальным размер частиц нанопорошка должен быть от 5 до 30 нм с учетом существующего уровня производства названных материалов. В дальнейшем с учетом развития производства нанопорошков следует переходить на применение нанопорошков размером частиц менее 5 нм.Therefore, according to the author, the optimal particle size of the nanopowder should be from 5 to 30 nm, taking into account the current level of production of these materials. Subsequently, taking into account the development of the production of nanopowders, it is necessary to switch to the use of nanopowders with a particle size of less than 5 nm.
Отличительным свойством названных порошков является возможность манипулирования с ними: нанопорошки можно сыпать, уплотнять, разрыхлять, склеивать и даже заставить течь. Отдельную наночастицу можно сравнивать с отдельной личностью, а нанопорошок - с толпой. Сама по себе частица - интересная, уникальная, особенная. Она характеризуется определенным химическим составом, твердостью, плотностью, электропроводностью, магнитными свойствами, гигроскопичностью и т.п. Наряду со свойствами вещества при описании частицы говорят о размере, форме, шероховатости поверхности, химическом составе поверхностного слоя, химическом составе слоев адсобированных веществ, смачиваемости, диэлектрической проницаемости и растворимости поверхностного слоя (Нанопорошки. mht).A distinctive feature of these powders is the ability to manipulate them: nanopowders can be strewed, compacted, loosened, glued and even made to flow. An individual nanoparticle can be compared with an individual, and a nanopowder can be compared with a crowd. The particle itself is an interesting, unique, special. It is characterized by a specific chemical composition, hardness, density, electrical conductivity, magnetic properties, hygroscopicity, etc. Along with the properties of the substance, when describing the particles, they speak of the size, shape, surface roughness, chemical composition of the surface layer, chemical composition of the layers of adsorbed substances, wettability, dielectric constant and solubility of the surface layer (Nanopowders. Mht).
В работе (Сабинин О.Ю. Обоснование зависимости огнетушащей способности порошковых составов от их характеристик и параметров подачи импульсными модулями // Вестник Академии Государственной противопожарной службы. - 2006. - №6. с. 126-132) отмечено, что при импульсной подаче огнетушащего состава в очаг горения, помимо обычного тушащего воздействия, масса огнетушащего состава оказывает дополнительное воздействие за счет своих кинетических параметров. Только посредством увеличения скорости порошковой струи можно в 2-3 раза повысить эффективность применения огнетушащего порошкового состава для тушения пожаров, что и наблюдается в механизме действия импульсных модулей.In the work (Sabinin O.Yu. Justification of the dependence of the fire extinguishing ability of powder compositions on their characteristics and feed parameters by pulse modules // Bulletin of the Academy of the State Fire Service. - 2006. - No. 6. S. 126-132) it is noted that with a pulsed supply of fire extinguishing composition in the combustion zone, in addition to the usual extinguishing effects, the mass of the extinguishing composition has an additional effect due to its kinetic parameters. Only by increasing the speed of the powder jet can we increase the effectiveness of the use of a fire extinguishing powder composition to extinguish fires, which is observed in the mechanism of action of pulse modules.
При создании настоящего изобретения было учтено то, что возможности повышения огнетушащей способности порошков для объемного пожаротушения далеко не исчерпаны. В частности, анализ современных теоретических представлений о механизмах порошкового пожаротушения показал большую перспективу применения огнетушащих нанопорошков при объемном пожаротушении. Одним из путей этого применение является создание современных автоматических установок пожаротушения с использованием заявляемого технического решения.When creating the present invention, it was taken into account that the possibilities of increasing the fire extinguishing ability of powders for volumetric fire extinguishing are far from exhausted. In particular, the analysis of modern theoretical ideas about the mechanisms of powder fire extinguishing showed a great prospect for the use of fire extinguishing nanopowders in volumetric fire extinguishing. One of the ways this application is the creation of modern automatic fire extinguishing installations using the proposed technical solution.
Как показывает анализ научной литературы (Сабинин Олег Юрьевич. Оптимальные характеристики огнетушащих порошков и параметры их подачи для импульсных модулей порошкового пожаротушения: диссертация кандидата технических наук: 05.26.03 / Сабинин Олег Юрьевич; [Место защиты: Акад. гос. противопожарной службы МЧС России]. - Москва, 2008. - 176 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/300), в настоящее время в достаточной степени не определены и научно не обоснованы требования к химическому и дисперсному составу огнетушащих порошков в зависимости от области их применения, в частности для использования их в импульсных порошковых модулях.As the analysis of the scientific literature shows (Oleg Sabinin. Optimal characteristics of fire extinguishing powders and their supply parameters for pulsed powder fire extinguishing modules: the dissertation of the candidate of technical sciences: 05.26.03 / Oleg Sabinin; [Place of protection: Academician State Fire Service EMERCOM of Russia] . - Moscow, 2008. - 176 pp., Ill. RSL OD, 61 09-5 / 300), currently the requirements for the chemical and dispersed composition of fire extinguishing powders are not sufficiently defined and scientifically substantiated, depending on the field of their application in particular Features for use in pulsed powder modules.
Исходя из приведенных научных данных и исследованного уровня техники, связанных с практическим применением способов комбинированного тушения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, можно сделать следующие предположения.Based on the above scientific data and the investigated prior art related to the practical application of the methods of combined fire extinguishing of combustible and flammable liquids, the following assumptions can be made.
1. Наиболее перспективным способом тушения горения горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, находящихся в хранилищах и резервуарах, а также крупных проливов нефтепродуктов являются комбинированный способ тушения, сочетающий объемное тушение нанопорошком, с помощью которого производят ингибирование пожароопасной среды в течение времени, необходимого для полного покрытия поверхности горения хладагентом и тушения пеной путем слива ее на отдельные участки горящей поверхности.1. The most promising method of extinguishing the combustion of flammable and flammable liquids in storage and tanks, as well as large spills of petroleum products, is a combined method of extinguishing, combining volume quenching with nanopowder, with the help of which the fire-hazardous medium is inhibited during the time required to completely cover the combustion surface refrigerant and extinguishing foam by pouring it into separate sections of the burning surface.
Это подтверждается данными, приведенными в книге (Баратов А.Н. Горение-Пожар-Взрыв-Безопасность. - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2004 с. 196), где отмечено, что тормозящее действие ингибиторов горения связано с гибелью той части активных центров, которая соответствует их сверхравновесному содержанию. При снижении концентрации активных центров до равновесной гибель их в реакции с ингибитором становится затруднительной, поскольку убыль активных центров компенсируется поступлением новых в результате термической диссоциации. Поэтому окончательное прекращение горения, как правило, достигается при одновременном торможении реакции и охлаждении (например, при разбавлении зоны реакции избытком летучего ингибитора) реагирующей горючей смеси.This is confirmed by the data presented in the book (Baratov A.N. Combustion-Fire-Explosion-Safety. - M .: FGU VNIIPO EMERCOM of Russia, 2004, p. 196), where it is noted that the inhibitory effect of combustion inhibitors is associated with the death of that part of the active centers, which corresponds to their super-equilibrium content. With a decrease in the concentration of active centers to equilibrium, their death in a reaction with an inhibitor becomes difficult, since the loss of active centers is compensated by the arrival of new ones as a result of thermal dissociation. Therefore, the final cessation of combustion, as a rule, is achieved with simultaneous inhibition of the reaction and cooling (for example, by diluting the reaction zone with an excess of volatile inhibitor) of the reactive combustible mixture.
2. Используя огромную удельную поверхность нанопорошков, можно значительно повысить эффективность объемного пожаротушения за счет того, что нанопорошки самым активным образом влияют на процесс ингибирования химических реакций в зоне горения. При этом чем меньше будет размер частиц нанопорошка, тем активнее будет происходить этот процесс.2. Using the huge specific surface area of nanopowders, it is possible to significantly increase the efficiency of volumetric fire extinguishing due to the fact that nanopowders most actively influence the process of inhibition of chemical reactions in the combustion zone. Moreover, the smaller the particle size of the nanopowder, the more actively this process will occur.
3. Доставка нанопорошков непосредственно в очаг пожара с помощью импульсных средств в необходимые (расчетные) зоны интенсивного горения позволяет снизить эффект отбрасывания восходящими конвективными потоками сверхлегких частиц, выполненных в виде нанопорошка, и облегчить их доступ к активным центрам горения.3. The delivery of nanopowders directly to the fire using pulsed means in the necessary (calculated) zones of intense combustion allows us to reduce the effect of rejection by ascending convective flows of ultralight particles made in the form of nanopowders and to facilitate their access to active combustion centers.
На чертежах представлена схема реализации заявляемого комбинированного тушения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей.The drawings show a diagram of the implementation of the inventive combined fire extinguishing of combustible and flammable liquids.
На фиг. 1 - общий вид (в разрезе) схемы реализации заявляемого комбинированного тушения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей и размещения устройства для тушения пожара на защищаемом резервуаре в момент одновременной подачи в спутном потоке в зону горения огнетушащего порошка в виде огнетушащей порошковой струи из нанопорошка и на поверхность горения струи хладагента в виде пены, на фиг. 2 – то же, вид сверху (вид А).In FIG. 1 is a General view (in section) of the implementation scheme of the inventive combined fire extinguishing of combustible and flammable liquids and the placement of the fire extinguishing device on the protected tank at the same time as a fire extinguishing powder jet in the form of a fire extinguishing powder jet from a nanopowder and onto a burning surface sprays of refrigerant in the form of foam, in FIG. 2 - the same, top view (view A).
Защищаемый резервуар 1 заполнен легковоспламеняющейся жидкостью 2 (фиг. 1). На стенке резервуара 1 на кронштейне 3 установлено устройство 4 для тушения пожара. На устройстве 4 размещены модули пожаротушения 5 и 6.The protected
Модуль 5 смонтирован на поворотной платформе 7 и предназначен для импульсной подачи огнетушащего порошка в зону горения 8 в виде огнетушащей порошковой струи 9 из нанопорошка.
Модуль 6 смонтирован на поворотной платформе 10 и предназначен для подачи хладагента, выполненного в виде струи 11 пены на горящую поверхность 12.
Поворотные платформы 7 и 10 обеспечивают быструю доставку нанопорошка и пены в очаг пожара путем ориентации модулей 5 и 6 в контролируемую зону. На фиг. 1 и фиг. 2 направление движения устройства 4 и поворотных платформ 7 и 10 показаны стрелками. Тем самым обеспечивается изменение направления движения струй 9 и 11.
Заявляемый способ реализуется следующим образом (фиг. 2).The inventive method is implemented as follows (Fig. 2).
При возникновении пожара в резервуаре 1 на поверхности 12 легковоспламеняющейся жидкости 2 в контролируемой зоне происходит обнаружение загорания, после чего осуществляется одновременный автоматический запуск модулей 5 и 6.If a fire occurs in the
Следует отметить, что для реализации заявляемого технического решения наиболее перспективным исполнением модулей 5 и 6 является, по мнению автора изобретения, использование их в виде самонаводящихся устройств (А.И. Веселое, Л.М. Мешман. Автоматическая пожаро- и взрывозащита предприятий химической и нефтехимической промышленности. М., «Химия», 1975, с. 213), действующих по определенному алгоритму, по которому каждая зона возможного очага горения на поверхности легковоспламеняющейся жидкости будет «пристреляна». При этом оператор тушения может вмешаться в процесс тушения в любой момент при аномальном развитии пожара и перейти на ручное управление модулями 5 и 6. Сам оператор тушения размещается на безопасном расстоянии, обеспечивающем визуальный контроль за процессом тушения.It should be noted that for the implementation of the claimed technical solution, the most promising implementation of
Модуль 5 производит импульсную подачу огнетушащего порошка в зону горения в виде огнетушащей порошковой струи 9 из нанопорошка.
Нанопорошок, поступая в зону горения, образует порошковое облако из мельчайших частиц наноразмерных порошков, в результате чего происходит процесс ингибирования химических реакций в пламени (в основном в газовой фазе). Это соответствует данным, приведенным в книге (А.Н. Баратов, Е.Н. Иванов. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Издание 2-е, переработанное. - М.: издательство «Химия», 1979, с. 113).The nanopowder entering the combustion zone forms a powder cloud of the smallest particles of nanoscale powders, as a result of which the process of inhibiting chemical reactions in the flame (mainly in the gas phase) occurs. This corresponds to the data presented in the book (A.N. Baratov, E.N. Ivanov. Fire extinguishing at the enterprises of the chemical and oil refining industry. 2nd edition, revised. - M.: Khimiya Publishing House, 1979, p. 113) .
Используя огромную удельную поверхность нанопорошка, значительно повышается эффективность объемного пожаротушения за счет того, что нанопорошок самым активным образом влияет на процесс ингибирования химических реакций в зоне горения. При этом чем меньше будет размер частиц нанопорошка, тем активнее будет происходить этот процесс.Using the huge specific surface of the nanopowder, the efficiency of volumetric fire extinguishing is significantly increased due to the fact that the nanopowder most actively affects the process of inhibition of chemical reactions in the combustion zone. Moreover, the smaller the particle size of the nanopowder, the more actively this process will occur.
Подача нанопорошка осуществляется в течение времени, необходимого для полного покрытия поверхности горения хладагентом. После этого исчезает возможность образования повторных очагов возгорания и пожар будет потушен полностью.The nanopowder is supplied for the time necessary to completely cover the combustion surface with refrigerant. After this, the possibility of the formation of repeated centers of ignition disappears and the fire will be extinguished completely.
Модуль 6 производит подачу (слив) струи 11 в виде пены на горящую поверхность 12, в результате чего пена растекается по последней и образует слой 13 определенной толщины на всей площади горения в соответствии с ранее опубликованными данными в книге (Баратов А.Н. Горение-Пожар-Взрыв-Безопасность. - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2004 с. 229).
Заявляемый способ тушения может быть использован при аномальном развитии пожара в хранилищах и резервуарах, а также крупных проливов нефтепродуктов.The inventive method of extinguishing can be used for the abnormal development of a fire in storage facilities and tanks, as well as large spills of petroleum products.
В этом случае импульсная подача огнетушащего порошка в зону горения в виде огнетушащей порошковой струи 9 из нанопорошка позволяет на какое-то время «сбить» пламя в контролируемой зоне, что позволит вовремя осуществить пенную «атаку» путем подачи (слива) хладагента в виде струи пены 11 на горящую поверхность 12.In this case, the pulsed supply of the extinguishing powder to the combustion zone in the form of an extinguishing
Применение заявляемого комбинированного способа тушения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей позволяет повысить эффективность тушения на пожаровзрывоопасных объектах при возникновении чрезвычайной ситуации.The use of the inventive combined method of extinguishing fires of flammable and flammable liquids can increase the efficiency of extinguishing fire and explosion hazard facilities in an emergency.
/56/ Авторское свидетельство SU №1500322, МПК A62C 35/52, опубл. 15.08.1989./ 56 / Copyright certificate SU No. 1500322, IPC A62C 35/52, publ. 08/15/1989.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015149703A RU2615956C1 (en) | 2015-11-20 | 2015-11-20 | Method of combined fire extinguishing of combustible and flammable liquids |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015149703A RU2615956C1 (en) | 2015-11-20 | 2015-11-20 | Method of combined fire extinguishing of combustible and flammable liquids |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2615956C1 true RU2615956C1 (en) | 2017-04-11 |
Family
ID=58642821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015149703A RU2615956C1 (en) | 2015-11-20 | 2015-11-20 | Method of combined fire extinguishing of combustible and flammable liquids |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2615956C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690634C1 (en) * | 2018-07-06 | 2019-06-04 | Татьяна Иосифовна Абдурагимова | Method of extinguishing fires on large tanks with flammable and combustible liquids and device for its implementation |
| RU193106U1 (en) * | 2019-08-12 | 2019-10-15 | Общество С Ограниченной Ответственностью Нпо "Современные Пожарные Технологии" | Device for the automated prevention and suppression of fires in tanks with flammable and combustible liquids |
| RU2715870C1 (en) * | 2019-07-02 | 2020-03-03 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" | Fire extinguishing suspension |
| RU2744719C1 (en) * | 2020-04-14 | 2021-03-15 | Общество с ограниченной ответственностью НПО «Современные пожарные технологии» | Method for liquidation of spills of liquefied natural gas or liquefied petroleum gas by hybrid foam and the system for its use |
| RU2757106C1 (en) * | 2020-04-14 | 2021-10-11 | Общество с ограниченной ответственностью НПО «Современные пожарные технологии» | Method for localising spills of liquefied natural gas or liquefied hydrocarbon gas with hybrid foam and system for implementation thereof |
| RU2757479C1 (en) * | 2020-04-14 | 2021-10-18 | Общество с ограниченной ответственностью НПО «Современные пожарные технологии» | Method for fire and explosion prevention and fire extinguishing with hybrid foam and device for its implementation |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1500322A1 (en) * | 1987-12-23 | 1989-08-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны | Method of extinguishing a fire |
| WO1999025424A1 (en) * | 1997-11-13 | 1999-05-27 | Universal Propulsion Company, Inc. | Compositions and methods for suppressing flame |
| US20030062173A1 (en) * | 2000-02-03 | 2003-04-03 | Noriaki Araki | Method of fire extinguishment with gas and fire-extinguising equipment |
| RU2425702C1 (en) * | 2010-05-19 | 2011-08-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Вариант-Гидротехника" (ЗАО "НПО Вариант-Гидротехника") | Method of fire protection of reservoirs for storage of liquid combustibles and device for its realisation |
-
2015
- 2015-11-20 RU RU2015149703A patent/RU2615956C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1500322A1 (en) * | 1987-12-23 | 1989-08-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны | Method of extinguishing a fire |
| WO1999025424A1 (en) * | 1997-11-13 | 1999-05-27 | Universal Propulsion Company, Inc. | Compositions and methods for suppressing flame |
| US20030062173A1 (en) * | 2000-02-03 | 2003-04-03 | Noriaki Araki | Method of fire extinguishment with gas and fire-extinguising equipment |
| RU2425702C1 (en) * | 2010-05-19 | 2011-08-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Вариант-Гидротехника" (ЗАО "НПО Вариант-Гидротехника") | Method of fire protection of reservoirs for storage of liquid combustibles and device for its realisation |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690634C1 (en) * | 2018-07-06 | 2019-06-04 | Татьяна Иосифовна Абдурагимова | Method of extinguishing fires on large tanks with flammable and combustible liquids and device for its implementation |
| RU2715870C1 (en) * | 2019-07-02 | 2020-03-03 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" | Fire extinguishing suspension |
| RU193106U1 (en) * | 2019-08-12 | 2019-10-15 | Общество С Ограниченной Ответственностью Нпо "Современные Пожарные Технологии" | Device for the automated prevention and suppression of fires in tanks with flammable and combustible liquids |
| RU2744719C1 (en) * | 2020-04-14 | 2021-03-15 | Общество с ограниченной ответственностью НПО «Современные пожарные технологии» | Method for liquidation of spills of liquefied natural gas or liquefied petroleum gas by hybrid foam and the system for its use |
| RU2757106C1 (en) * | 2020-04-14 | 2021-10-11 | Общество с ограниченной ответственностью НПО «Современные пожарные технологии» | Method for localising spills of liquefied natural gas or liquefied hydrocarbon gas with hybrid foam and system for implementation thereof |
| RU2757479C1 (en) * | 2020-04-14 | 2021-10-18 | Общество с ограниченной ответственностью НПО «Современные пожарные технологии» | Method for fire and explosion prevention and fire extinguishing with hybrid foam and device for its implementation |
| WO2021211017A1 (en) * | 2020-04-14 | 2021-10-21 | Геннадий Николаевич КУПРИН | Method for preventing fires and explosions and extinguishing a fire using a hybrid foam |
| WO2021211018A1 (en) * | 2020-04-14 | 2021-10-21 | Геннадий Николаевич КУПРИН | Cleaning up spills of liquefied natural gas using a hybrid foam |
| WO2021242137A1 (en) * | 2020-04-14 | 2021-12-02 | Геннадий Николаевич КУПРИН | Method for containing spills of liquefied natural gas |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2615956C1 (en) | Method of combined fire extinguishing of combustible and flammable liquids | |
| RU2334532C2 (en) | Method of protection of reservoirs with highly inflammable and ignitable liquids against explosion and in case of fire, device for its implementation | |
| RU2622815C1 (en) | Device for self-spumescent gas filled foam production | |
| RU2429082C1 (en) | Method and device to extinguish oil and oil products in reservoir | |
| US5464065A (en) | Method for extinguishing tank fires | |
| RU2258549C1 (en) | Method and device for extinguishing fire inside reservoir | |
| RU2744719C1 (en) | Method for liquidation of spills of liquefied natural gas or liquefied petroleum gas by hybrid foam and the system for its use | |
| RU203044U1 (en) | Nozzles with foam generators for auto-mechanical fire escape | |
| RU203283U1 (en) | Nozzles for auto-mechanical fire escapes with rotating medium expansion foam generators | |
| CN101605574B (en) | Applying solid carbon dioxide to a target material | |
| RU2721355C1 (en) | Method for automated prevention and extinguishing of fires on large tanks with inflammable and combustible liquids and device for implementation thereof | |
| RU2452542C1 (en) | System of fire fighting in vertical reservoirs | |
| RU2616039C1 (en) | Vortical dry powder extinction method of burning blows at gas, oil and gas-and-oil wells | |
| RU2425702C1 (en) | Method of fire protection of reservoirs for storage of liquid combustibles and device for its realisation | |
| RU2804950C1 (en) | Method for fire and explosion prevention and extinguishing large-scale transport emergency and industrial emergency fires with combined hybrid foam and device for its implementation | |
| RU2678257C1 (en) | Method of obtaining self-foaming gas-filled foam and device for its implementation | |
| RU2244579C1 (en) | Fire-fighting method and apparatus | |
| RU2205117C2 (en) | Emergency situation do-away device | |
| RU2608381C1 (en) | Method of combined fire-fighting of burning blowouts on gas, oil and gas and oil wells | |
| RU2751894C1 (en) | Nozzle with foam generators for automotive fire escape | |
| RU2757479C1 (en) | Method for fire and explosion prevention and fire extinguishing with hybrid foam and device for its implementation | |
| RU195368U1 (en) | Device for extinguishing fires on tanks with flammable and combustible liquids | |
| RU2718784C1 (en) | Method for automated prevention and extinguishing of fires on tanks with highly flammable and combustible liquids and device for implementation thereof | |
| RU193525U1 (en) | Device for automated fire prevention and suppression on large tanks with flammable and combustible liquids | |
| RU2751296C1 (en) | Nozzles for auto-mechanical fire escapes with rotating medium expansion foam generators |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201121 |