RU2714272C2 - Способ тушения пожара в помещении в условиях низких температур и устройство для его реализации - Google Patents
Способ тушения пожара в помещении в условиях низких температур и устройство для его реализации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2714272C2 RU2714272C2 RU2018109002A RU2018109002A RU2714272C2 RU 2714272 C2 RU2714272 C2 RU 2714272C2 RU 2018109002 A RU2018109002 A RU 2018109002A RU 2018109002 A RU2018109002 A RU 2018109002A RU 2714272 C2 RU2714272 C2 RU 2714272C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire
- room
- module
- air
- fan
- 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
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)
- Fire Alarms (AREA)
Abstract
Использование: в системах пожарной безопасности стационарных и мобильных объектов, функционирующих в условиях низких температур. Сущность способа заключается в том, что при возникновении пожара в помещении (отсеке) осуществляется продувка его объема холодным атмосферным (забортным) воздухом. В результате этого падает среднеобъемная температура, замедляется или вообще прекращается горение, а продукты горения удаляются наружу, чем обеспечивается безопасность персонала, облегчаются действия пожарных подразделений и становится возможным скорейшее восстановление объекта. Сущность устройства заключается в том, что помещение (отсек) снабжено нормально закрытыми теплоизолированными люками в его противоположных частях, причем в одном из люков установлен вентилятор. При возникновении пожара люки вскрываются, вентилятор включается и осуществляет продувку объема холодным атмосферным (забортным) воздухом. 2 н. и 2 н.п. ф-лы, 8 ил.
Description
Изобретение относится к пожарному делу и может использоваться при тушении пожаров в помещениях (модулях) стационарных и подвижных объектов, функционирующих в условиях низких температур окружающего воздуха.
Известен способ тушения пожаров в замкнутых объемах, в частности, в помещениях и зданиях с использованием автоматических установок водяного или пенного пожаротушения [1] - дренчерных и спринклерных. Применение такого способа и реализующих его установок не представляется возможным для жилых, служебных и др. модулей и помещений объектов в Арктической зоне и на Крайнем Севере ввиду низких температур окружающего воздуха и, как следствие, риска замерзания воды и/или раствора пенообразователя в трубопроводах, что может привести к их разрыву и невозможности выполнения задачи по тушению пожара. Кроме того, нежелательно применение большого количества воды для тушения пожаров в отсеках (помещениях, каютах) ледоколов и кораблей.
Известны устройства с применением газовых установок (патенты RU 2465934, опубликован 10.11.2012 г.; RU 2475285, опубликован 20.02.2013 г.; RU 2465937, опубликован 10.11.2012 г.; RU 2498828, опубликован 20.11.2013 г.) пожаротушения. Их использование ограничивается недостаточной надежностью, высокой стоимостью и небольшим запасом огнетушащих веществ, которые также могут представлять опасность для персонала и оборудования защищаемых помещений (модулей).
Известен способ тушения пожара в замкнутых помещениях и устройство для его осуществления (патент RU 2452540, опубликован 10.06.2012). Изобретение взято в качестве прототипа. Способ предусматривает подачу импульсно прерываемой струи воздуха в зону пожара для срыва пламени и удаления продуктов горения. Устройство, реализующее данный способ, содержит средства для подачи скоростных струй воздуха в зону пожара. Кроме того, одновременно с выхлопами воздуха осуществляются огнетушащие водно-капельные впрыски, повторно-кратковременные впрыски порошковых облачков или воздушно-механической пены, а при тушении предметов и оборудования, находящегося под напряжением, - повторно-кратковременные впрыски пожаротушащего аэрозоля.
К недостаткам прототипа можно отнести сложность конструкции, требуются дополнительные органы управления для переключения на впрыск воды, порошка или аэрозоля; порошок может слеживаться, вода может замерзать при отрицательных температурах, что снижает надежность устройства, а также сферу его применения.
Целью изобретения является повышение эффективности тушения пожара в помещениях, в частности, жилых, служебных и др. модулях, а также в отсеках подвижных объектов в условиях низких температур окружающего воздуха.
Для достижения цели изобретения тушение пожара в помещении (модуле) осуществляется способом продувки его низкотемпературным атмосферным (забортным) воздухом, что приводит к тройному эффекту:
а) понижению среднеобъемной температуры в помещении (модуле) и снижению концентрации горючих газов в зоне горения, что вызывает замедление реакции горения вплоть до полного прекращения;
б) к срыву пламени потоком низкотемпературного воздуха;
в) удалению дыма и токсичных продуктов горения из объема помещения (модуля).
Устройство (фиг. 1 и 2), реализующее заявленный способ, содержит нормально закрытые теплоизолированные люки 3 и 4 в противоположных частях помещения 1 с возможность экстренного вскрытия вручную и/или автоматически с использованием дистанционных приводов, активируемых от датчиков автоматического обнаружения пожара. В районе одного из люков (например, 3) размещен вентилятор 5 с приводом, включаемый также либо вручную, либо от извещателей пожарной сигнализации.
Функционирование устройства, реализующего заявленный способ, осуществляется следующим образом. При возникновении очага пожара 2 в помещении (модуле) 1 срабатывает либо извещатель системы автоматической пожарной сигнализации, инициирующий открытие люков 3, 4 и включение вентилятора 5, либо это оператор выполняет вручную.
Подаваемый вентилятором 5 в модуль 1 поток 6 низкотемпературного атмосферного (забортного) воздуха приводит к снижению среднеобъемной температуры, снижению концентрации горючих газов в зоне горения, срыву пламени 7 и удалению продуктов горения 8 наружу через открытый противоположный люк 4.
Заявляемые способ и устройство обладают высокой надежностью и простотой. Ресурс устройства ограничивается лишь ресурсом вентилятора, а запас холодного воздуха неограничен. Устройство может быть оперативно установлено даже в действующих модулях и помещениях, имеет небольшую стоимость и безопасно для персонала и оборудования защищаемого помещения (модуля).
Применение заявляемых способа и устройства повышает пожарную безопасность жилых, служебных и иных модулей, а также помещений (отсеков, кают) транспортных средств (например, ледоколов), функционирующих в холодных климатических районах - в Арктической зоне и на Крайнем Севере. Отпадает необходимость использовать жидкие огнетушащие вещества (воду) с температурой замерзания выше температуры окружающего воздуха, а также газовые и порошковые установки автоматического пожаротушения, имеющие ограниченную надежность, высокую стоимость и небольшой объем огнетушащих веществ, которые, кроме того, могут представлять опасность для персонала и оборудования помещений (модулей).
На фиг. 1 показан теплоизолированный модуль 1 с пожарной нагрузкой 2 в исходном состоянии;
на фиг. 2 - подавление возникшего в модуле пожара класса А посредством подачи холодного атмосферного (забортного) воздуха;
на фигурах 3-8 показаны фотографии (скриншоты) графических отображений результатов компьютерного эксперимента по моделированию процесса тушения пожара заявляемым способом:
- фиг. 3 - начало возгорания в теплоизолированном модуле;
- фиг. 4 - вдув низкотемпературного (-400 C) забортного воздуха со скоростью 10 м/с на 65-й секунде пожара;
- фиг. 5 - подавление пожара - срыв пламени низкотемпературным потоком на 130-й секунде пожара;
- фиг. 6 - динамика температуры (а) и концентрации CO2 (б) в левой части модуля;
- фиг. 7 - динамика температуры (а) и концентрации CO2 (б) в центре модуля;
- фиг. 8 - динамика температуры (а) и концентрации CO2 (б) в правой части модуля.
ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СПОСОБА И УСТРОЙСТВА
1. Аналитический подход
Снижение среднеобъемной температуры при пожаре в помещении (модуле) с величины Тпож до величины Тх за счет продувки помещения холодным воздухом приводит к снижению скорости реакции горения, что следует из уравнения Аррениуса [2]:
где Vпож, VX - скорости реакции горения при пожаре и продувке холодным воздухом; Е - энергия активации, отнесенная к постоянной Больцмана; k≥0 - безразмерный коэффициент ослабления реакции, оцениваемый по выражению:
Величина Тх, в свою очередь, может быть оценена из выражения:
где K=СГGГ(GВGВ)-1 - отношение произведения массового расхода GГ [кг/с] продуктов горения на их теплоемкость СГ [Дж/кг/К] к произведению массового расхода GB [кг/с] внешнего низкотемпературного воздуха на его теплоемкость СВ [Дж/кг/К]; Тв - температура атмосферного (забортного) воздуха [К].
Например, при Тпож=1000 К, ТВ=233 К (-40°C) и К=0,15 из (3) получаем:
что уже безопасно для людей. Из (2) находим коэффициент ослабления скорости реакции горения: k=1000/333-1=2, что свидетельствует о значительном замедлении горения и снижении выделения тепловой мощности.
Тем не менее, в настоящее время имеется возможность проведения компьютерного эксперимента для проверки эффективности подавления пожара холодным воздухом.
2. Компьютерный эксперимент
В результате компьютерного эксперимента - моделирования с помощью программы PyroSim [3] - получена динамика опасных факторов пожара (фиг. 3-5) - температуры и концентрации углекислого газа - в левой части модуля (фиг. 6), в центре (фиг. 7) и в правой части (фиг. 8). Это вполне соответствует физике процесса - сначала температура и концентрация CO2 близки к начальным значениям, затем при развитии пожара начинают быстро расти (особенно в центральной части, где находится очаг пожара), а после продувки низкотемпературным забортным (атмосферным) воздухом значения опасных факторов пожара снижаются. Причем температура в модуле может понизиться до отрицательных значений - см. фиг. 6а, 7а и 8а.
Таким образом, компьютерный эксперимент подтвердил аналитические оценки возможности подавления пожара в помещении (модуле) посредством подачи в него потока низкотемпературного забортного (атмосферного) воздуха.
Литература:
1. СП 5.13130.2013 Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования.
2. Штиллер В. Уравнение Аррениуса и неравновесная кинетика. М.: Мир, 2000. - 176 с.
3. https://pyrosim.ru/polevaya-model-pozhara.
Литература
1. СП 5.13130.2013 Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования.
2. Штиллер В. Уравнение Аррениуса и неравновесная кинетика. М.: Мир, 2000. - 176 с.
3. https://pyrosim.ru/polevaya-model-pozhara.
Claims (4)
1. Способ тушения пожара в помещении (модуле) в условиях низких температур направленным потоком воздуха, отличающийся тем, что окружающий низкотемпературный атмосферный (забортный) воздух, продувается через горящее помещение (модуль) и вызывает снижение среднеобъемной температуры, снижение концентрации горючих газов в зоне горения, тем самым прекращает реакцию горения, осуществляет срыв пламени и удаление токсичных продуктов горения.
2. Устройство для тушения пожара в помещении (модуле) в условиях низких температур, содержащее средство подачи направленного потока воздуха, отличающееся тем, что оно содержит нормально закрытые теплоизолированные люки входной и выходной в противоположных частях помещения.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что на входном люке установлен вентилятор, нагнетающий воздух в помещение.
4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что люки открываются, а вентилятор включается вручную или автоматически по сигналу извещателя системы автоматической пожарной сигнализации.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018109002A RU2714272C2 (ru) | 2018-03-13 | 2018-03-13 | Способ тушения пожара в помещении в условиях низких температур и устройство для его реализации |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018109002A RU2714272C2 (ru) | 2018-03-13 | 2018-03-13 | Способ тушения пожара в помещении в условиях низких температур и устройство для его реализации |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2018109002A RU2018109002A (ru) | 2019-09-16 |
| RU2018109002A3 RU2018109002A3 (ru) | 2019-09-16 |
| RU2714272C2 true RU2714272C2 (ru) | 2020-02-13 |
Family
ID=67989435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018109002A RU2714272C2 (ru) | 2018-03-13 | 2018-03-13 | Способ тушения пожара в помещении в условиях низких температур и устройство для его реализации |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2714272C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2747410C1 (ru) * | 2020-08-05 | 2021-05-04 | Андрей Дмитриевич Ищенко | Способ повышения эффективности тушения пожара в модуле |
| RU2789791C1 (ru) * | 2021-10-20 | 2023-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" | Способ сдерживания и тушения пожара в арктическом модуле и устройство для его осуществления |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1349758A1 (ru) * | 1985-05-12 | 1987-11-07 | Инспекция Противопожарной Охраны Московского Округа Пво | Способ тушени пожара разлившейс горючей жидкости |
| SU1378863A1 (ru) * | 1986-06-16 | 1988-03-07 | В. Н. Сапожников | Способ предотвращени общей вспышки в помещении |
| KR101164639B1 (ko) * | 2012-04-20 | 2012-07-11 | 세원시스템벤트 주식회사 | 지하주차장 소방용 방화댐퍼 겸용 팬 |
| US20160084513A1 (en) * | 2013-05-10 | 2016-03-24 | Ventilation Institute Of Korea Co., Ltd. | Integrated basement ventilation apparatus |
-
2018
- 2018-03-13 RU RU2018109002A patent/RU2714272C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1349758A1 (ru) * | 1985-05-12 | 1987-11-07 | Инспекция Противопожарной Охраны Московского Округа Пво | Способ тушени пожара разлившейс горючей жидкости |
| SU1378863A1 (ru) * | 1986-06-16 | 1988-03-07 | В. Н. Сапожников | Способ предотвращени общей вспышки в помещении |
| KR101164639B1 (ko) * | 2012-04-20 | 2012-07-11 | 세원시스템벤트 주식회사 | 지하주차장 소방용 방화댐퍼 겸용 팬 |
| US20160084513A1 (en) * | 2013-05-10 | 2016-03-24 | Ventilation Institute Of Korea Co., Ltd. | Integrated basement ventilation apparatus |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2747410C1 (ru) * | 2020-08-05 | 2021-05-04 | Андрей Дмитриевич Ищенко | Способ повышения эффективности тушения пожара в модуле |
| RU2789791C1 (ru) * | 2021-10-20 | 2023-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" | Способ сдерживания и тушения пожара в арктическом модуле и устройство для его осуществления |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2018109002A (ru) | 2019-09-16 |
| RU2018109002A3 (ru) | 2019-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2684329T3 (es) | Central de control y procedimiento para la activación de dos dispositivos suministradores de agente extintor | |
| CA2409879C (en) | System for extinguishing and suppressing fire in an enclosed space in an aircraft | |
| EP1437701B2 (en) | System, controller and method of detecting a hazardous condition within an enclosure having a ventilation system | |
| US20100032175A1 (en) | Bubble Fire Extinguisher | |
| US20100218962A1 (en) | Fire containment and monitoring system | |
| CN109331361B (zh) | 一种公路隧道火灾全封闭阻隔灭火的方法 | |
| JP2005185835A (ja) | 消火装置および消火方法、特に航空機の貨物室での消火装置および消火方法 | |
| EP3546030A1 (en) | Vermiculite based fire suppression agent | |
| US8978778B2 (en) | Fire extinguishing system for an airplane and method for firefighting in an airplane | |
| EP3215235B1 (en) | Fire protection unit | |
| RU2714272C2 (ru) | Способ тушения пожара в помещении в условиях низких температур и устройство для его реализации | |
| US10864395B2 (en) | Wet-dry fire extinguishing agent | |
| Antonov | Smart solution for fire safety in a large garage | |
| RU2684677C1 (ru) | Самосрабатывающая огнетушащая панель | |
| Mahile et al. | Review on existing fire monitoring and extinguishing systems in various domain verticals | |
| US20230381563A1 (en) | Threat-Based Fire Suppression Apparatus, System, and Method | |
| RU2552257C1 (ru) | Ручной способ использования порошковых и газовых огнетушащих веществ из модулей автоматических установок локального пожаротушения и комплекс для его реализации | |
| RU2318564C2 (ru) | Способ пожаротушения в обитаемых гермоотсеках космических летательных аппаратов в орбитальном полете | |
| WO2001003094A1 (en) | Monitoring system | |
| RU2747410C1 (ru) | Способ повышения эффективности тушения пожара в модуле | |
| CN216456661U (zh) | 一种自备发电机房考位管理系统 | |
| US20170368394A1 (en) | Utility and appliance fire suppression system, compositions, and methods | |
| RU113478U1 (ru) | Автономная автоматическая противопожарная система | |
| CN221332595U (zh) | 一种实验室通风橱自动灭火装置 | |
| Yuan et al. | Evaluation of different suppression techniques for lithium-ion battery fires |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200314 |