RU2639098C1 - Способ тушения пожаров в помещениях - Google Patents
Способ тушения пожаров в помещениях Download PDFInfo
- Publication number
- RU2639098C1 RU2639098C1 RU2016146901A RU2016146901A RU2639098C1 RU 2639098 C1 RU2639098 C1 RU 2639098C1 RU 2016146901 A RU2016146901 A RU 2016146901A RU 2016146901 A RU2016146901 A RU 2016146901A RU 2639098 C1 RU2639098 C1 RU 2639098C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spray
- fire
- water
- jet
- devices
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C2/00—Fire prevention or containment
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к способам и устройствам для подавления и тушения возгораний, и может быть использовано при тушении пожаров в жилых, производственных и складских помещениях, а также при ликвидации возгораний на промышленных и общественных объектах. Способ тушения пожаров в помещениях включает перекрестную подачу на очаг пожара водяных завес с образованием локальных замкнутых зон обрабатываемого участка очага пожара. Одновременно формируют локальные замкнутые зоны, используя n распылительных устройств, расположенных на расстоянии друг от друга в верхней части помещения, так что любые три рядом размещенные устройства расположены в вершинах равностороннего треугольника. Расстояние между распылительными устройствами определяют из выражения: где h - высота установки распылительных устройств; α - угол раскрытия факела распылительного устройства. Распыленную струю каждого распылительного устройства создают с переменной по сечению струи дисперсностью, в которой на периферии факела распыла находятся капли с радиусами от 0,3 мм до 0,6 мм, а внутри факела распыла находятся капли с радиусами от 0,005 мм до 0,17 мм. Технический результат: расширение арсенала средств пожаротушения. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к способам подавления и тушения возгораний, и может быть использовано при тушении пожаров в жилых, производственных и складских помещениях, а также при ликвидации возгораний на промышленных и общественных объектах.
Известен способ пожаротушения в помещениях (RU 2370292 С2, МПК A62C 3/00 (2006.01), A62C 35/02 (2006.01), A62C 27/00 (2006.01), опубл. 20.10.2009), включающий отбор огнегасящей капельной жидкости и ее импульсную подачу на поверхности горящих объектов, причем огнегасящую жидкость распыляют равномерно по всему объему помещения с орошением стен и всех поверхностей находящихся в нем объектов. Последующие импульсные подачи осуществляют в начале очередной активизации пожара, а длительность импульсной подачи выбирают из расчета достижения такого состояния, когда все помещение одновременно занято движущимися частицами воды или пара. Необходимое количество жидкости в каждой импульсной подаче и время импульсной подачи определяют из приближенных неравенств:
m>W/w,
τ>L/V,
где m - масса воды в одной импульсной подаче, кг;
W - вместимость помещения, м3;
w - удельная паропроизводительность для воды, равная приблизительно 1,7 м3/кг;
τ - время импульсной подачи жидкости, с;
L - расстояние от распылителя до наиболее удаленной точки помещения, м;
V - линейная скорость истечения жидкости из распылителя, м/с.
Недостатком способа наряду с сильным заливом всей площади помещения водой является трудность его реализации, связанная с необходимостью прогностического определения момента очередной активизации пожара, а также подсчета времени распыления и массы затрачиваемой при распыле воды.
Известен способ тушения пожаров (SU 1789234 A1, МПК5 A62C 2/00, опубл. 23.01.1993), заключающийся в том, что создают распыленную струю воды с переменной по ее сечению дисперсностью и подают ее на очаг пожара с распределением дисперсности от наименьших ее значений в центре очага пожара до наибольших на его периферии. Синхронно с процессом уменьшения интенсивности и площади горения увеличивают дисперсность по всему сечению струи до максимальной величины, а телесный угол факела распыленной струи уменьшают до минимального размера.
Недостатком этого способа является чрезмерный расход воды при повышении дисперсности потока по всему сечению струи при сужении телесного факела распыла. Способ сложно реализовать на практике, так как требуется слежение в режиме реального времени за интенсивностью и площадью горения.
Известен способ тушения пожаров (SU 1247019 A1, МПК4 A62C 1/06, опубл. 30.07.1986), заключающийся в подаче распыленной струи воды на очаг пожара, причем распыленную струю создают с переменной по сечению струи дисперсностью, а подачу на очаг пожара осуществляют с увеличением дисперсности от центра очага пожара к его периферии.
Конечным итогом такого воздействия является равномерное орошение горящей поверхности водой, что при продолжительном воздействии приводит к значительному расходу воды, а также заливу ей помещения. Ущерб от такого воздействия может намного превышать убытки, причиненные самим пожаром. В условиях реального пожара довольно сложно оценивать, где находится его центр, а где периферия. При неправильном определении точного месторасположения очага возгорания процесс горения в областях, не охваченных капельным потоком, продолжается, и пламя из таких областей способно распространяться далее.
Известен способ тушения пожаров (RU 2051714 C1, МПК6 A62C 2/00, опубл. 10.01.1996), выбранный в качестве прототипа, включающий перекрестную подачу на очаг пожара водяных завес с образованием локальных замкнутых зон обрабатываемого участка очага пожара, причем водяные завесы формируют в одной точке посредством насадка, обеспечивающего исключения механического разрушения водяных завес.
Недостатком этого способа является сложность его реализации, так как требуется специальное устройство, выполненное в виде насадка к пожарному стволу, содержащее корпус с каналом для воды и выходное отверстие, причем для перекрестной подачи на очаг пожара водяных завес в выходном канале установлены с зазором между собой рассекатели квадратного или прямоугольного сечения с образованием между ними выходных щелей для жидкости в перекрестных направлениях, а каждый рассекатель имеет по крайней мере по одной перемычке с каждой стороны или общую перемычку, расположенную в вершинах квадрата или прямоугольника.
При тушении пожаров в помещениях требуется использование большого количество таких устройств пожаротушения. Главный огнетушащий эффект способа - это предотвращение доступа кислорода к очагу пожара, однако в центральной области распыла угасание пламени происходит быстрее, а на периферии требуется существенно большее время, что приводит к перерасходу тушащего состава. Кроме того, не происходит орошение непосредственно очага горения внутри каждой локальной замкнутой зоны, что также увеличивает продолжительность тушения.
Предложенное изобретение расширяет арсенал средств тушения пожаров в помещениях.
Способ тушения пожаров в помещениях, так же как в прототипе, включает перекрестную подачу на очаг пожара водяных завес с образованием локальных замкнутых зон обрабатываемого участка очага пожара.
Согласно изобретению одновременно формируют локальные замкнутые зоны, используя n распылительных устройств, расположенных на расстоянии друг от друга в верхней части помещения, так что любые три рядом размещенные устройства расположены в вершинах равностороннего треугольника. Расстояние между распылительными устройствами определяют из выражения:
где h - высота установки распылительных устройств;
α - угол раскрытия факела распылительного устройства.
Распыленную струю каждого распылительного устройства создают с переменной по сечению струи дисперсностью, в которой на периферии факела распыла находятся капли с радиусами от 0,3 мм до 0,6 мм, а внутри факела распыла - капли с радиусами от 0,005 мм до 0,17 мм.
Предлагаемым способом тушения пожаров реализуется одновременно два механизма тушения. Во-первых, крупные капли воды с радиусами от 0,3 мм до 0,5 мм на периферии потока препятствуют притоку кислорода в область горения. Во-вторых, мелкие капли воды с радиусами от 0,005 мм до 0,17 мм, находящиеся внутри факела распыла, интенсивно испаряясь, снижают температуру пламени и охлаждают зону горения, а образовавшийся водяной пар проникает в труднодоступные места помещения, нейтрализуя там процесс горения. Кроме того, использование одновременно n распылительных устройств разделяет всю площадь помещения на n локальных замкнутых зон, что, в свою очередь, позволяет локализовать отдельные очаги возгорания и воспрепятствовать переходу пожара из зоны в зону.
С использованием экспериментального стенда на базе панорамных оптических методов «Particle Image Velocimetry», «Particle Tracking Velocimetry», «Interferometric Particle Imaging» и «Shadow Photography» проведены исследования по определению полноты испарения капель воды. Экспериментально установлено (Волков Р.С., Кузнецов Г.В., Стрижак П.А. Экспериментальное исследование полноты испарения распыленной воды при ее движении через пламя // Пожаровзрывобезопасность, 2013. - №10. - С. 15-24), что капли с радиусами менее 0,17 мм испаряются практически полностью при прохождении расстояния в 1 м в высокотемпературной газовой среде. Таким образом, использование внутри факела распыла капель с радиусами более 0,17 мм нецелесообразно, так как они, не испарившись полностью, будут заливать помещение излишками воды. Создание внутри факела распыла капель с радиусами менее 0,005 мм затруднительно. Использование на периферии факела распыла капель с радиусами от 0,3 мм до 0,6 мм обусловлено тем, что они, испаряясь не более чем на 10-15%, способны достигнуть основания (пола) помещения, создав барьер, препятствующий притоку окислителя внутрь факела распыла форсунки. Капли с радиусами менее 0,3 мм способны испариться на 15-50%, что в свою очередь будет снижать плотность капельного потока на периферии факела распыла форсунки и способствовать уменьшению защитных свойств такой струи в отношении притока окислителя. Использование на периферии факела распыла капель с радиусами более 0,6 мм приводит к необходимости увеличения расхода воды на распылительное устройство в 2-3 раза, что экономически нецелесообразно.
На фиг. 1 приведен пример размещения распылительных устройств для разделения площади пожара на локальные замкнутые зоны, где а) - вид сбоку, б) - вид сверху.
В таблице 1 приведены значения затраченных на тушение очага пожара объемов воды в зависимости от радиусов капель на периферии и внутри факела распылительного устройства.
Были созданы модельные очаги пожара, состоящие из брусков сосны сечением 0,05 м и длиной 0,5 м. Модельные очаги конструировались в соответствии с методикой, описанной в ГОСТ Р 51057-2001. Площадь очагов составила 0,25 м2, высота - 0,5 м. Модельные очаги пропитывали керосином марки ТС-1, после чего осуществляли их зажигание. Средняя температура продуктов сгорания, измеренная хромель-алюмелевыми термопарами, составила 1100 К. В качестве тушащего вещества использовали воду.
В качестве распылительных устройств использовали четыре форсунки 1 типа ТФ0902 с заполненным факелом распыла и углом раскрытия факела распыла 2 α=50°. Форсунки 1 закрепляли над очагом пожара на металлическом каркасе на высоте h=0,5 м на расстоянии друг от друга в вершинах ромба, образованного двумя равносторонними треугольниками. Форсунки 1 были подключены к баку с водой, который соединен с воздушным компрессором.
Для задания необходимого диапазона размеров генерируемых капель изменяли давление в баке с водой. Перед началом испытаний определяли размеры генерируемых форсунками капель. Для определения размеров капель воды в распыленной струе использовали систему диагностики двухфазных газо-, парожидкостных потоков, работающую на базе оптических методов «Particle Image Velocimetry» и «Interferometric Particle Imaging» (Волков P.C., Кузнецов Г.В., Стрижак П.А. Экспериментальное исследование полноты испарения распыленной воды при ее движении через пламя // Пожаровзрывобезопасность, 2013. - №10. - С. 15-24).
Форсунки 1 генерировали распыленные струи воды, обеспечивая при достижении струи воды модельного очага пожара перекрытие факелов распыла 2 рядом расположенных форсунок 1. При этом вся площадь модельного очага пожара разделялась на четыре локальные замкнутые зоны. Крупные капли радиусом от 0,3 мм до 0,6 мм, расположенные на периферии факела распыла 2 каждой струи воды, препятствовали доступу кислорода внутрь локальной замкнутой зоны. А мелкие капели воды с радиусами от 0,005 мм до 0,17 мм, находящиеся внутри факела распыла 2, интенсивно испарялись. Образовавшееся в результате испарения капель паровое облако заполняло весь объем внутри каждого факела распыла 2 и вытесняло кислород из зоны пожара.
Как видно из таблицы 1, оптимальные, с точки зрения объема затраченной на тушение воды, значения радиусов капель воды составили от 0,3 мм до 0,5 мм на периферии факела распыла 2 и от 0,01 мм до 0,15 мм внутри факела распыла 2.
Для тушения пожаров внутри помещения распылительные устройства размещают указанным образом, например на потолке, обеспечивая подвод воды под давлением к каждому устройству. Для автоматического включения и выключения распылительных устройств они должны быть интегрированы в состав автоматизированной системы пожаротушения, включающей комплект тепловых и дымовых датчиков.
Claims (5)
- Способ тушения пожаров в помещениях, включающий перекрестную подачу на очаг пожара водяных завес с образованием локальных замкнутых зон обрабатываемого участка очага пожара, отличающийся тем, что одновременно формируют локальные замкнутые зоны, используя n распылительных устройств, расположенных на расстоянии l друг от друга в верхней части помещения, так что любые три рядом размещенные устройства расположены в вершинах равностороннего треугольника, причем расстояние l между распылительными устройствами определяют из выражения:
- l=7⋅(h⋅tg(α/2))/4,
- где h - высота установки распылительных устройств;
- α - угол раскрытия факела распылительного устройства,
- а распыленную струю каждого распылительного устройства создают с переменной по сечению струи дисперсностью, в которой на периферии факела распыла находятся капли с радиусами от 0,3 мм до 0,6 мм, а внутри факела распыла находятся капли с радиусами от 0,005 мм до 0,17 мм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146901A RU2639098C1 (ru) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | Способ тушения пожаров в помещениях |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146901A RU2639098C1 (ru) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | Способ тушения пожаров в помещениях |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2639098C1 true RU2639098C1 (ru) | 2017-12-19 |
Family
ID=60718844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016146901A RU2639098C1 (ru) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | Способ тушения пожаров в помещениях |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2639098C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US582933A (en) * | 1897-05-18 | Car-fender | ||
SU1695947A1 (ru) * | 1989-05-31 | 1991-12-07 | Харьковский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства | Способ тушени пожара водой |
RU2051714C1 (ru) * | 1991-05-14 | 1996-01-10 | Михаил Николаевич Кравцов | Способ тушения пожара водой и устройство для его осуществления |
US20070215364A1 (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-20 | Hatsuta Seisakusho Co., Ltd. | Fire-extinguishing method of a pool fire |
US20090314502A1 (en) * | 2005-08-04 | 2009-12-24 | Williams Dwight P | Methods for Treating "Plunge Zone," Heavy Liquid, Large Tank, Structural Impediment and Timing Issues, When Extinguishing Tank Fires |
-
2016
- 2016-11-30 RU RU2016146901A patent/RU2639098C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US582933A (en) * | 1897-05-18 | Car-fender | ||
SU1695947A1 (ru) * | 1989-05-31 | 1991-12-07 | Харьковский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства | Способ тушени пожара водой |
RU2051714C1 (ru) * | 1991-05-14 | 1996-01-10 | Михаил Николаевич Кравцов | Способ тушения пожара водой и устройство для его осуществления |
US20090314502A1 (en) * | 2005-08-04 | 2009-12-24 | Williams Dwight P | Methods for Treating "Plunge Zone," Heavy Liquid, Large Tank, Structural Impediment and Timing Issues, When Extinguishing Tank Fires |
US20070215364A1 (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-20 | Hatsuta Seisakusho Co., Ltd. | Fire-extinguishing method of a pool fire |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Grant et al. | Fire suppression by water sprays | |
RU2124376C1 (ru) | Система тушения пожаров в ограниченных пространствах, сопло для применения в системе с низким давлением для тушения пожаров, способ тушения пожаров с помощью автоматической системы | |
EP0667795B1 (en) | Fire extinguishing apparatus | |
Yinshui et al. | Experimental research on the water mist fire suppression performance in an enclosed space by changing the characteristics of nozzles | |
RU97111561A (ru) | Способ пожаротушения (его вариант), устройство для его осуществления (его варианты) и система пожаротушения | |
RU2424839C1 (ru) | Модуль пожаротушения | |
RU2603573C1 (ru) | Огнетушитель порошковый пиротехнический самосрабатывающий | |
JPH08266677A (ja) | 消火薬剤複合噴射ノズル | |
RU2639098C1 (ru) | Способ тушения пожаров в помещениях | |
CN104941094A (zh) | 一种用能量转换的方式产生灭火细水雾的方法及其装置 | |
JPH08266676A (ja) | 消火液複合噴射ノズル | |
RU2009117980A (ru) | Способ тушения пожара и устройство для его реализации | |
EA003013B1 (ru) | Способ ослабления теплового потока и устройство для защиты оператора пожарного ствола | |
KR100672981B1 (ko) | 소화용 투척 살수구체 | |
RU2655909C1 (ru) | Способ тушения пожаров | |
Li et al. | Experimental study on suppression of n-heptane pool fire with water mist under longitudinal ventilation in long and narrow spaces | |
RU95527U1 (ru) | Пенный ороситель | |
RU2643637C1 (ru) | Способ тушения пожаров | |
Kim et al. | A comparison of the fire suppression performance of compressed-air foam and foam-water sprinkler systems for Class B hazards | |
RU2283150C1 (ru) | Способ локального объемного пожаротушения | |
CN113101565A (zh) | 一种充电站汽车火灾智能灭火系统 | |
Voitkov et al. | Experimental analysis of the feasibility of polydisperse droplet water flow using at fire extinguishing | |
Bonnier | Studies on the application of gas cooling as used by firefighters | |
RU183040U1 (ru) | Устройство пожаротушения для оснащения помещений для хранения и стоянки автомобилей | |
RU81081U1 (ru) | Модуль порошкового пожаротушения |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191201 |