RU2813688C1 - Fire extinguishing system - Google Patents
Fire extinguishing system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2813688C1 RU2813688C1 RU2023120461A RU2023120461A RU2813688C1 RU 2813688 C1 RU2813688 C1 RU 2813688C1 RU 2023120461 A RU2023120461 A RU 2023120461A RU 2023120461 A RU2023120461 A RU 2023120461A RU 2813688 C1 RU2813688 C1 RU 2813688C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- components
- fire extinguishing
- fire
- composition
- extinguishing system
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 79
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- -1 nitrogen-phosphorus compound Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000003380 propellant Substances 0.000 claims description 19
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 9
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 6
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 4
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000006012 monoammonium phosphate Substances 0.000 claims description 4
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920003123 carboxymethyl cellulose sodium Polymers 0.000 claims description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000004807 localization Effects 0.000 abstract 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 21
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 4
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 4
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 4
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- 239000008258 liquid foam Substances 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000737 Duralumin Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 235000019519 canola oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000000828 canola oil Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- 210000000115 thoracic cavity Anatomy 0.000 description 2
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N [N].[P] Chemical class [N].[P] YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229940063834 carboxymethylcellulose sodium Drugs 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 1
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 1
- 239000013022 formulation composition Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 235000014666 liquid concentrate Nutrition 0.000 description 1
- 210000004705 lumbosacral region Anatomy 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000008259 solid foam Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000375 suspending agent Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к огнетушащим составам и может быть использовано как для тушения, так и для локализации пожаров на открытом воздухе, либо в помещениях складского типа. Преимущественно для тушения пожаров класса А.The invention relates to fire extinguishing compositions and can be used both for extinguishing and localizing fires in the open air or in warehouse-type premises. Primarily for fighting class A fires.
В настоящее время существует необходимость в поиске путей решения проблемы горения лесов в связи с ежегодными массовыми ущербами, наносимыми лесными пожарами.Currently, there is a need to find ways to solve the problem of forest burning due to the annual massive damage caused by forest fires.
В ряде видов пожаров твердых горючих материалов (ТГМ) доля потерь воды в процессе тушения пожаров ТГМ является доминирующим, определяющим фактором при выборе огнетушащего средства (ОС) для тушения того или иного вида пожаров ТГМ. Так, при тушении многих видов пожаров ТГМ в многоэтажных и высотных зданиях излишнее количество воды, пролитой в процессе тушения пожаров ТГМ, расход которой превышает 90%, наносит дополнительный ущерб, превышающий материальный ущерб, нанесённый процессом горения пожара. А при тушении лесных пожаров ТГМ водой, сбрасываемой на пожар с использованием самолётов и вертолётов, когда суммарная доля потерь воды в процессе тушения превышает 95%, доводит стоимость литра воды, используемой в тушении, до бессмысленно высокой. Поэтому в последние годы всё чаще пытаются применять для тушения этих видов пожаров ТГМ различные модифицированные составы на основе воды, в том числе быстротвердеющие пены и гели с меньшим расходом.In a number of types of fires of solid combustible materials (SCM), the proportion of water losses in the process of extinguishing SCM fires is the dominant, determining factor when choosing a fire extinguishing agent (FEM) for extinguishing a particular type of SCM fire. Thus, when extinguishing many types of THM fires in multi-storey and high-rise buildings, the excessive amount of water spilled in the process of extinguishing THM fires, the consumption of which exceeds 90%, causes additional damage that exceeds the material damage caused by the fire combustion process. And when extinguishing forest fires, THM water dropped on the fire using airplanes and helicopters, when the total share of water losses in the extinguishing process exceeds 95%, brings the cost of a liter of water used in extinguishing to senselessly high. Therefore, in recent years, attempts have increasingly been made to use various modified water-based compositions, including fast-hardening foams and gels with lower consumption, to extinguish these types of THM fires.
Известен неводный жидкий концентрат для пожаротушения, содержащий крахмал, псевдопластичный суспендирующий агент с высоким выходом, парафин C10-18 или олефин C10-18, неионогенное поверхностно-активное вещество, нейтрализатор спирта амина, при этом неводный жидкий концентрат образует огнетушащую дисперсию при добавлении к воде, благодаря чему огнетушащая дисперсия прилипает к поверхности и образует вспучивающееся обугленное покрытие при контакте с огнем - WO 2011127037 A.A non-aqueous liquid fire extinguishing concentrate is known containing starch, a high yield pseudoplastic suspending agent, a C10-18 paraffin or a C10-18 olefin, a non-ionic surfactant, an amine alcohol neutralizer, wherein the non-aqueous liquid concentrate forms a fire extinguishing dispersion when added to water, due to which the fire extinguishing dispersion adheres to the surface and forms an intumescent charred coating upon contact with fire - WO 2011127037 A.
Недостаток известного состава - использование значительного количества парафина или олефина (35-45 мас.%). При использовании этих веществ при соприкосновении с огнём выделяются вредные канцерогенные вещества, такие, как бензол, толуол и др.The disadvantage of the known composition is the use of a significant amount of paraffin or olefin (35-45 wt.%). When these substances are used, upon contact with fire, harmful carcinogenic substances are released, such as benzene, toluene, etc.
Известен состав для нанесения водонасыщенных полимерных частиц на поверхность для предотвращения и/или тушения пожара, содержащей растительное масло и сухой, измельчённый, поперечно-сшитый, набухающий в воде полимер, с добавлением воды с образованием смеси вододобавок, содержащей водонасыщенные полимерные частицы, где полимер содержит примерно 50 мас.% воды в вододобавочной смеси после набухания; а также, дополнительно содержит, по меньшей мере, одну добавку, выбранную из группы, состоящей из поверхностно-активных веществ и стабилизаторов - US 2005045849.A known composition is for applying water-saturated polymer particles to a surface to prevent and/or extinguish a fire, containing vegetable oil and dry, crushed, cross-linked, water-swellable polymer, with the addition of water to form a mixture of water additives containing water-saturated polymer particles, where the polymer contains approximately 50 wt.% water in the water-additional mixture after swelling; and also additionally contains at least one additive selected from the group consisting of surfactants and stabilizers - US 2005045849.
В указанном патенте используется растительное масло из группы, состоящей из рапсового масла и масла канолы, что не так широко распространено в применении. Обозначенное время набухания полимера составляет менее трех секунд, что осложняет конструкцию подачи, если смешение компонентов происходит непосредственно внутри противопожарного оборудования.The patent in question uses a vegetable oil from the group consisting of canola oil and canola oil, which is not as widely used. The indicated polymer swelling time is less than three seconds, which complicates the supply design if the mixing of components occurs directly inside the fire protection equipment.
Известен способ предотвращения и тушения крупномасштабных лесных, промышленных и аварийно - транспортных пожаров, включающий подачу огнетушащего средства в зону аварии или пожара и на заградительную полосу, при этом, в качестве огнетушащего средства используют вспененный гель кремнезема в виде быстротвердеющей пены, получаемой путем смешивания водных растворов компонентов А и Б и последующего вспенивания смеси компонентов А и Б атмосферным воздухом, в качестве компонента А используют водный раствор смеси силиката натрия и пенообразующего поверхностно-активного вещества, в качестве компонента Б - водный раствор уксусной кислоты, компонент А используют в виде водного раствора смеси силиката натрия и синтетического углеводородного пенообразователя, при соотношении, мас.%: 10-70%, преимущественно 20-50% силиката натрия, 1-15%, преимущественно 3-6% пенообразователя, остальное - вода, а компонент Б используют в виде 20-60%, преимущественно от 30-50%-ного водного раствора уксусной кислоты при объёмном соотношении компонентов А и Б от 15:1 до 6:1, преимущественно 10:1 - RU 2701419.There is a known method for preventing and extinguishing large-scale forest, industrial and emergency transport fires, which includes supplying a fire extinguishing agent to the area of the accident or fire and to the barrier strip, while foamed silica gel is used as a fire extinguishing agent in the form of a quick-hardening foam obtained by mixing aqueous solutions components A and B and subsequent foaming of the mixture of components A and B with atmospheric air, an aqueous solution of a mixture of sodium silicate and a foaming surfactant is used as component A, an aqueous solution of acetic acid is used as component B, component A is used in the form of an aqueous solution of the mixture sodium silicate and synthetic hydrocarbon foaming agent, at the ratio, wt.%: 10-70%, preferably 20-50% sodium silicate, 1-15%, preferably 3-6% foaming agent, the rest is water, and component B is used in the form of 20 -60%, preferably from a 30-50% aqueous solution of acetic acid with a volume ratio of components A and B from 15:1 to 6:1, preferably 10:1 - RU 2701419.
Недостаток смеси для огнетушения, представленной в патенте, состоит в несоблюдении выравнивания вязкостей составов А и Б, в связи с чем это дополнительно усложняет конструкцию подачи. Недопустимо большое различие свойств и численных значений таких важнейших параметров растворов А и Б, как разница их плотностей (более 20%), различная вязкость растворов (различие на 200-300 %) и, наконец, чрезвычайно малое время отверждения смеси растворов А и Б с момента их контакта (менее 0,5 с). Это чрезвычайно осложняет технологический процесс пенообразования ОС (смеси растворов А и Б и равномерное распределение (растекание) твердеющей структуры ОС по поверхности защищаемых ТГМ.The disadvantage of the fire extinguishing mixture presented in the patent is that the viscosities of compositions A and B are not equalized, and therefore this further complicates the supply design. The unacceptably large difference in the properties and numerical values of such important parameters of solutions A and B as the difference in their densities (more than 20%), different viscosities of solutions (200-300% difference) and, finally, the extremely short curing time of the mixture of solutions A and B with moment of their contact (less than 0.5 s). This extremely complicates the technological process of foaming the OS (a mixture of solutions A and B and the uniform distribution (spreading) of the hardening structure of the OS over the surface of the protected THM.
Аналогом также является способ получения локальных пен на основе силикатов щелочных металлов, в котором предложен водный раствор силиката щелочного металла А, раствор отвердителя В и газообразный пропеллент, при этом, водный раствор А содержит жидкое стекло - от 50 до 97 мас.%, предпочтительно от 80 до 95 мас.%, водный раствор силиката щелочного металла - от 50 до 3 мас.%, предпочтительно от 5 до 20 мас.%, сжиженный пропеллент содержится в сосуде высокого давления A - ЕР 0110328.An analogue is also a method for producing local foams based on alkali metal silicates, in which an aqueous solution of alkali metal silicate A, a solution of hardener B and a gaseous propellant are proposed, while the aqueous solution A contains liquid glass - from 50 to 97 wt.%, preferably from 80 to 95 wt.%, aqueous solution of alkali metal silicate - from 50 to 3 wt.%, preferably from 5 to 20 wt.%, liquefied propellant contained in a pressure vessel A - EP 0110328.
Недостаток указанного состава состоит в том, что растворы А и Б подаются на смешение и в очаг пожара за счёт энергии газа - пропеллента, в качестве которого используется не просто газ - энергоноситель, а определённый газ, который при смешении с растворами А и Б вступает в химическую реакцию с компонентами растворов А или Б. Определённый вид газа вынуждает предусматривать наличие в системе пожаротушения именно этого газа и решать проблему его регулируемой подачи в очаг пожара в требуемом количестве, т.е. его хранение в системе пожаротушения с возможностью транспортировки к очагу пожара. Кроме того, в известном составе в качестве эмульгаторов применяют хлориды, что оказывает негативное влияние на окружающую среду.The disadvantage of this composition is that solutions A and B are supplied for mixing and to the source of the fire due to the energy of the gas - propellant, which is used not just as an energy carrier gas, but as a certain gas, which, when mixed with solutions A and B, enters into a chemical reaction with the components of solutions A or B. A certain type of gas forces us to provide for the presence of this particular gas in the fire extinguishing system and solve the problem of its controlled supply to the fire in the required quantity, i.e. its storage in the fire extinguishing system with the possibility of transportation to the fire. In addition, in the known composition chlorides are used as emulsifiers, which has a negative impact on the environment.
Использование растворов А и Б в известных технических решениях требует применения соответствующих конструкций устройств - пеногенераторов для получения оптимальных параметров двухкомпонентной пены: необходимой плотности, вязкости, времени отверждения.The use of solutions A and B in known technical solutions requires the use of appropriate designs of devices - foam generators to obtain optimal parameters of a two-component foam: the required density, viscosity, curing time.
Аналогичные устройства, осуществляющие подачу в очаг горения двух смешиваемых компонентов, образующих гель и пену, известны, например, огнетушитель для взрывопожаропредотвращения и твердопенного тушения, содержащий герметичный корпус с размещёнными в нем компонентами огнетушащего вещества, средство смешивания компонентов огнетушащего вещества и вспенивания смеси компонентов огнетушащего вещества, средство создания давления внутри корпуса с возможностью вытеснения давлением компонентов огнетушащего вещества из корпуса в средство смешивания и вспенивания смеси компонентов огнетушащего вещества и средства раздельной подачи компонентов огнетушащего вещества из корпуса в средство смешивания компонентов огнетушащего вещества и вспенивания смеси компонентовSimilar devices that supply two mixed components forming gel and foam to the combustion source are known, for example, a fire extinguisher for explosion prevention and solid foam extinguishing, containing a sealed housing with fire extinguishing agent components placed in it, a means for mixing the components of the fire extinguishing agent and foaming the mixture of fire extinguishing agent components , a means for creating pressure inside the housing with the ability to force the components of the fire extinguishing agent from the housing into the means for mixing and foaming the mixture of components of the fire extinguishing agent and the means for separately supplying the components of the fire extinguishing agent from the housing to the means for mixing the components of the fire extinguishing agent and foaming the mixture of components
огнетушащего вещества, при этом, корпус огнетушителя выполнен U-образной формы в виде двух преимущественно вертикально ориентированных баллонов, у которых нижние торцы соединены друг с другом снизу посредством отводов, а верхние торцы сверху закрыты крышками, к одной из которых присоединены трубопроводы средств раздельной подачи компонентов огнетушащего вещества в средство смешивания и вспенивания смеси компонентов огнетушащего вещества, а к другой - средство создания давления внутри корпуса в виде газогенератора - RU 2699080.fire extinguishing agent, while the fire extinguisher body is U-shaped in the form of two predominantly vertically oriented cylinders, the lower ends of which are connected to each other from below by means of bends, and the upper ends are closed from above with lids, to one of which pipelines for separate supply of components are connected fire extinguishing agent into a means for mixing and foaming the mixture of components of the fire extinguishing agent, and to the other - a means for creating pressure inside the housing in the form of a gas generator - RU 2699080.
Недостаток известного устройства состоит в том, что средства предохранения от случайного срабатывания выполнены в виде ручного устройства. Устройство не обеспечивает равномерную подачу огнетушащего средства, т.к. оба компонента смешиваются в одной ёмкости, содержащей оба смешиваемых компонента, что не обеспечивает выравнивания вязкостей смешиваемых компонентов. Последовательная подача компонентов приводит к нерегулируемой по времени скорости отверждения и усложнению конструкции пеногенератора.The disadvantage of the known device is that the means of protection against accidental operation are made in the form of a manual device. The device does not provide a uniform supply of fire extinguishing agent, because both components are mixed in one container containing both components being mixed, which does not ensure equalization of the viscosities of the mixed components. The sequential supply of components leads to a curing rate that is not time-controlled and complicates the design of the foam generator.
В аналоге, указанном выше - ЕР 0110328 - смешение растворов А и Б при их подаче в очаг пожара осуществляется за счёт энергии газа - пропеллента, содержащегося в сосуде высокого давления; в качестве пропеллента используется определённый газ, который при смешении с растворами А и Б вступает в химическую реакцию с компонентами растворов А или Б. Определённый вид газа вынуждает предусматривать наличие в системе пожаротушения именно этого газа и решать проблему его регулируемой подачи в резервуары хранения компонентов А и Б в требуемом количестве.In the analogue mentioned above - EP 0110328 - the mixing of solutions A and B when they are supplied to the fire is carried out due to the energy of the propellant gas contained in the high-pressure vessel; a certain gas is used as a propellant, which, when mixed with solutions A and B, enters into a chemical reaction with the components of solutions A or B. A certain type of gas forces the presence of this particular gas in the fire extinguishing system and solve the problem of its controlled supply to the storage tanks of components A and B in the required quantity.
Наиболее близким аналогом предлагаемой системы пожаротушения является система пожаротушения для зоны пожара, содержащая внешний корпус, включающий в себя съёмную верхнюю крышку, дно, первую сторону, вторую сторону, переднюю и заднюю части, причем верхняя крышка, дно, первая сторона, вторая сторона, передняя и задняя часть образуют внутренний объем, контейнер для первого компонента, установленный внутри внутреннего объёма внешнего корпуса, причем, контейнер для первого компонента содержит первый жидкий компонент пены из двухкомпонентной пены, контейнер для второго компонента, установленный внутри внутреннего объёма внешнего корпуса, второй контейнер содержит второй жидкий компонент пены из двухкомпонентной пены, по меньшей мере, одно устройство для выпуска компонентов, установленное во внутреннем объёме, при этом, по меньшей мере, одно устройство для выпуска компонентов сообщается по текучей среде с первым контейнером для компонентов и вторым контейнером для компонентов, при этом, по меньшей мере, одно устройство для выпуска компонентов выполнено с возможностью выборочного высвобождения первого и второго компонента из контейнеров для первого и второго компонентов; пожарный извещатель, функционально соединённый с верхней крышкой внешнего корпуса; пожарный извещатель электрически связан с, по меньшей мере, одним устройством для выпуска компонентов, при этом пожарный извещатель электронно подаёт сигнал о выпуске первого и второго компонентов жидкой пены при обнаружении дыма и/или тепла; пропеллент, сообщающийся по текучей среде с первым и вторым компонентом пены, при этом активация, по меньшей мере, одного устройства для выпуска компонента приводит к несдерживаемому положительному давлению, приложенному к первому компоненту пены и второму компоненту пены пропеллентом, тем самым вызывая выход пропеллента первого компонент пены из контейнера для первого компонента и выход второго компонента пены из контейнера для второго компонента; смесительный трубопровод во внутреннем объёме, сообщающийся по текучей среде с контейнером для первого компонента и контейнером для второго компонента, и выполненный с возможностью приёма первого и второго компонентов пены и обеспечения их смешивания; а также, по меньшей мере, одно сопло, функционально соединённое с внешним корпусом и сообщающееся по текучей среде со смесительным каналом и выполненное с возможностью А распыления смешанных первого и второго компонентов пены в зону возгорания - US 9956445.The closest analogue of the proposed fire extinguishing system is a fire extinguishing system for a fire zone, containing an outer casing including a removable top cover, a bottom, a first side, a second side, a front and a rear, with a top cover, a bottom, a first side, a second side, a front and the rear portion form an internal volume, a container for the first component installed inside the internal volume of the outer housing, wherein the container for the first component contains the first liquid foam component of the two-component foam, the container for the second component installed inside the internal volume of the outer housing, the second container contains the second a liquid foam component of a two-component foam, at least one component release device installed in the internal volume, wherein the at least one component release device is in fluid communication with the first component container and the second component container, with wherein the at least one component release device is configured to selectively release the first and second components from the containers for the first and second components; fire detector functionally connected to the top cover of the outer housing; the fire detector is electrically coupled to the at least one component release device, the fire detector electronically signaling the release of the first and second liquid foam components upon detection of smoke and/or heat; a propellant in fluid communication with the first and second foam components, wherein activation of the at least one component release device results in an uncontained positive pressure applied to the first foam component and the second foam component by the propellant, thereby causing the propellant of the first component to be released foam from the container for the first component and the exit of the second foam component from the container for the second component; a mixing pipeline in the internal volume in fluid communication with the container for the first component and the container for the second component, and configured to receive the first and second components of the foam and ensure their mixing; and also at least one nozzle operatively connected to the outer housing and in fluid communication with the mixing channel and configured to spray mixed first and second foam components into the fire zone - US 9956445.
В системе по указанному патенту для вытеснения компонентов пены из соответствующих контейнеров так же как и в предыдущих аналогах, используется газ- пропеллент с требованиями к его хранению и использованию, т.е. наличию в системе пожаротушения именно этого газа и решению проблемы его регулируемой подачи в резервуары хранения компонентов А и Б в требуемом количестве при размещении в самой системе, а это ведёт к увеличению массы всей конструкции на 30-40 % из-за большого веса баллонов высокого давления. Также содержание большого количества последовательно расположенных пуско-запорных узлов и агрегатов, необходимых для работы системы, снижает её надёжность.In the system according to the specified patent, to displace foam components from the corresponding containers, just like in previous analogues, a propellant gas is used with requirements for its storage and use, i.e. the presence of this particular gas in the fire extinguishing system and solving the problem of its controlled supply to the storage tanks of components A and B in the required quantity when placed in the system itself, and this leads to an increase in the mass of the entire structure by 30-40% due to the large weight of high-pressure cylinders . Also, maintaining a large number of sequentially located start-up and shut-off units and assemblies necessary for the operation of the system reduces its reliability.
В связи с указанными недостатками, задачей настоящего изобретения является повышение надёжности и эффективности системы при её упрощении, сохранении всех основных характеристик, касающихся минимального времени пожаротушения путём применения особой конструкции пеногенератора со специально изготовленным составом для пожаротушения, имеющим широкий диапазон скорости увеличения вязкости в исходном состоянии (до момента смешения растворов А и Б), а также обладающим широким диапазоном скорости увеличения вязкости ОС в условиях пожара, безопасностью, экологичностью, общедоступностью компонентов, способностью смешивания компонентов без применения пропеллента.In connection with these disadvantages, the objective of the present invention is to increase the reliability and efficiency of the system while simplifying it, maintaining all the main characteristics regarding the minimum fire extinguishing time by using a special design of a foam generator with a specially manufactured fire extinguishing composition having a wide range of rates of increase in viscosity in the initial state ( until solutions A and B are mixed), as well as having a wide range of rates of increase in OS viscosity under fire conditions, safety, environmental friendliness, general availability of components, and the ability to mix components without the use of propellant.
Эта задача решена в системе пожаротушения, содержащей две ёмкости с компонентами водных растворов для получения двухкомпонентной пены, находящимися под давлением, каждая ёмкость соединена отдельным гибким трубопроводом с устройством смешивания компонентов, пульт управления, соединённый с соответствующим запорным клапаном на выходе каждой ёмкости, при этом, первая ёмкость содержит компонент А, мас.%, загуститель 0,1 - 2,52; водный раствор силиката 30 - 60; пенообразователь 2,25 - 4,2; вода 67,65 - 33,28; вторая ёмкость содержит компонент Б, мас.%, загуститель 0,68 - 2,5; активатор отверждения в виде азотно-фосфорного соединения 6 - 20; пенообразователь 5,6 - 4,65; вода 87,72 - 72,85; при равенстве исходных объёмов, при смешивании растворов компонентов А и Б для получения двухкомпонентной пены осуществляют одновременную подачу компонентов из обеих ёмкостей, через соответствующий гибкий трубопровод, в устройство смешивания компонентов А и Б, содержащее два входных канала для подачи компонентов А и Б, выходы входных каналов соединены с камерой слияния с цилиндрическим наконечником на выходе, на котором расположено устройство регулируемого подсоса воздуха, выполненное в виде шайбы, сочленённой, с возможностью вращения, с цилиндрической деталью, при этом шайба и цилиндрическая деталь снабжены отверстиями диаметром 4 мм под углом 45 град. по направлению потока и расположены в два ряда вдоль окружности цилиндрической детали и шайбы, устройство регулируемого подсоса воздуха переходит в цилиндрическую камеру смешения, которая соединена со входной конической частью камеры предварительного формирования гелевого состава, переходящей в выходную цилиндрическую часть с плёнкообразующими сетками на выходе.This problem is solved in a fire extinguishing system containing two containers with components of aqueous solutions to obtain a two-component foam under pressure, each container is connected by a separate flexible pipeline with a component mixing device, a control panel connected to the corresponding shut-off valve at the outlet of each container, with this, the first container contains component A, wt.%, thickener 0.1 - 2.52; aqueous solution of silicate 30 - 60; foaming agent 2.25 - 4.2; water 67.65 - 33.28; the second container contains component B, wt.%, thickener 0.68 - 2.5; curing activator in the form of a nitrogen-phosphorus compound 6 - 20; foaming agent 5.6 - 4.65; water 87.72 - 72.85; if the initial volumes are equal, when mixing solutions of components A and B to obtain a two-component foam, the components are simultaneously supplied from both containers, through an appropriate flexible pipeline, into a device for mixing components A and B, containing two input channels for supplying components A and B, input outputs channels are connected to a fusion chamber with a cylindrical tip at the outlet, on which there is a device for adjustable air suction, made in the form of a washer, articulated, rotatable, with a cylindrical part, while the washer and cylindrical part are equipped with holes with a diameter of 4 mm at an angle of 45 degrees. in the direction of flow and are located in two rows along the circumference of the cylindrical part and the washer, the device for adjustable air suction passes into a cylindrical mixing chamber, which is connected to the inlet conical part of the chamber for preliminary formation of the gel composition, which passes into the outlet cylindrical part with film-forming mesh at the outlet.
Применение системы пожаротушения в частных исполнениях конструкции пеногенератора и рекомендуемых содержаниях водных растворов компонентов для получения пеногеля с широким диапазоном вязкости в исходном состоянии и широким диапазоном скорости увеличения вязкости ОС, для наилучшего эффекта позволяет использование следующих признаков:The use of a fire extinguishing system in particular versions of the foam generator design and the recommended contents of aqueous solutions of components to obtain a foam gel with a wide range of viscosity in the initial state and a wide range of the rate of increase in the viscosity of the OS, for the best effect allows the use of the following features:
- использование в качестве загустителя натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (натрий КМЦ); - use of sodium salt of carboxymethylcellulose (sodium CMC) as a thickener;
- использование в качестве водного раствора силиката натриевого жидкого стекла; - use of sodium liquid glass as an aqueous solution of silicate;
- использование в качестве пенообразователя пенообразователь ПО-6ЦТ; - use of foaming agent PO-6CT as a foaming agent;
- использование в качестве азотно-фосфорного соединения моноаммонийфосфата (МАФ) и сульфата аммония в соотношении 4:1; - use of monoammonium phosphate (MAP) and ammonium sulfate in a ratio of 4:1 as a nitrogen-phosphorus compound;
- плотности растворов компонентов А и Б отличаются не более, чем на 5-10%; - the densities of solutions of components A and B differ by no more than 5-10%;
- динамическая вязкость растворов компонентов А и Б отличается не более, чем на 5-10%; - the dynamic viscosity of solutions of components A and B differs by no more than 5-10%;
- при подсосе воздуха используется атмосферный воздух; - when air is sucked, atmospheric air is used;
- на выходе устройства смешивания компонентов А и Б обеспечивается относительная кратность огнетушащего гелевого состава в диапазоне от 1 до 10; - at the output of the device for mixing components A and B, a relative multiplicity of the fire extinguishing gel composition is provided in the range from 1 to 10;
- для тушения с вертолёта использованы ёмкости для состава А и состава Б объёмом от 100 до 1500 литров каждая, при использовании гибких трубопроводов длиной от 20 до 30 метров каждый, подача которых осуществляется через дополнительный механизм подачи, соединённый с пультом управления; - for extinguishing from a helicopter, containers for composition A and composition B with a volume of 100 to 1500 liters each were used, using flexible pipelines with a length of 20 to 30 meters each, the supply of which is carried out through an additional feed mechanism connected to the control panel;
- для тушения пожарным оператором - ствольщиком объём каждой ёмкости для состава А и состава Б и соединённым со входом каждой ёмкости дополнительным баллоном с пропеллентом или насосом - не более 10 литров, при этом в качестве пропеллента используется любой газ - энергоноситель, например, атмосферный воздух, или аргон, или диоксид углерода, или азот; - for fire extinguishing by a fire operator, the volume of each container for composition A and composition B and an additional cylinder with propellant or pump connected to the inlet of each container is no more than 10 liters, while any energy carrier gas, for example, atmospheric air, is used as a propellant, or argon, or carbon dioxide, or nitrogen;
- для тушения с базового шасси автомобиля использованы ёмкости для состава А и состава Б объёмом более100 литров каждая. - for extinguishing from the base chassis of the car, containers for composition A and composition B with a volume of more than 100 liters each were used.
Выбранные диапазоны двухкомпонентного состава доказали свое превосходство по сравнению с составами с массовым содержанием компонентов вне заявленных диапазонов, что подтверждается приведёнными в Таблице 1 характеристиками гелевых составов с различным массовым содержанием компонентов.The selected ranges of two-component compositions have proven their superiority compared to compositions with mass contents of components outside the declared ranges, which is confirmed by the characteristics of gel formulations with different mass contents of components given in Table 1.
ва А, сСтViscosity-bone composition
va A, cSt
ва Б, сСтViscosity-bone composition
va B, cSt
Указанные позиции отличаются содержанием азотно-фосфорных соединений - состав № 1, что способствует повышению огнетушащей эффективности, увеличенным содержанием жидкого стекла - состав № 2, что сокращает время загустевания, увеличенным содержанием натрий карбоксиметилцеллюлозы (NA КМЦ) - состав № 3, что способствует загустеванию среды.These positions are distinguished by the content of nitrogen-phosphorus compounds - composition No. 1, which helps to increase fire extinguishing efficiency, increased content of liquid glass - composition No. 2, which reduces the thickening time, increased content of sodium carboxymethylcellulose (NA CMC) - composition No. 3, which promotes thickening of the medium .
В составе № 4 увеличено количество NA КМЦ, МАФ, и сульфата аммония, что резко сокращает время загустевания геля. Составы, загустевающие менее чем за 15 с и более чем за 90 с, не являются предпочтительными в связи с усложнением конструкции подачи. Кроме того, в составе № 4, как и в составе № 9, вязкости компонентов А и Б сильно различаются, что дополнительно осложняет смешение. Вязкости компонентов А и Б в составах № 5, № 13 и № 14 разнятся более, чем на 10%, что не соответствует заданным предпочтительным параметрам. Состав № 12 не является истинным раствором в связи с высокой концентрацией веществ в виде порошка.Composition No. 4 contains an increased amount of NA CMC, MAF, and ammonium sulfate, which sharply reduces the thickening time of the gel. Compositions that thicken in less than 15 seconds and more than 90 seconds are not preferred due to the complexity of the feed design. In addition, in composition No. 4, as in composition No. 9, the viscosities of components A and B are very different, which further complicates mixing. The viscosities of components A and B in compositions No. 5, No. 13 and No. 14 differ by more than 10%, which does not correspond to the specified preferred parameters. Composition No. 12 is not a true solution due to the high concentration of substances in powder form.
Оптимальным соотношением МАФ к сульфату аммония является 4:1, т.к. при несоблюдении этого соотношения визуальная структура конечного образующегося геля весьма неоднородна. В табл. 2 приведены примеры соблюдения этого соотношения (в позициях 1-10 массовое соответствующее содержание МАФ и сульфата аммония соблюдается в виде 16 мас.% и 4 мас.%, а также 4,8 мас.% и 1,2 мас.%, при использовании которых в составе Б конечная структура геля однородна.The optimal ratio of MAF to ammonium sulfate is 4:1, because If this ratio is not observed, the visual structure of the final gel formed is very heterogeneous. In table 2 shows examples of compliance with this ratio (in positions 1-10, the corresponding mass content of MAF and ammonium sulfate is observed in the form of 16 wt.% and 4 wt.%, as well as 4.8 wt.% and 1.2 wt.%, when using of which in composition B the final gel structure is homogeneous.
Рецептурные составы и соотношение компонентов в растворах А и Б, которые необходимо смешать для получения нового ОС с оптимальными свойствами для наибольшей его эффективности, следует смешивать в равных объёмах, т.е. 1:1.The formulation compositions and the ratio of components in solutions A and B, which must be mixed to obtain a new OS with optimal properties for its greatest effectiveness, should be mixed in equal volumes, i.e. 1:1.
В частности, в качестве загустителя используется NA КМЦ, а в качестве водно-щелочного раствора силикатов - силикат калия и/или натрия.In particular, NA CMC is used as a thickener, and potassium and/or sodium silicate is used as an aqueous-alkaline solution of silicates.
Таким образом, ингредиенты и рецептурные составы растворов А и Б подобраны таким образом, что их плотности практически одинаковы: РА =1133кг/м3, а РБ=1150 кг/м3; (максимальная разница не более 5-10%). Thus, the ingredients and recipe compositions of solutions A and B are selected in such a way that their densities are almost the same: PA = 1133 kg/m3, and RB = 1150 kg/m3; (maximum difference is no more than 5-10%).
Состав и рецептура растворов А и Б подобраны с таким расчётом, что динамическая вязкость растворов А и Б тоже почти одинаковы: например, LА=6,45 сСт, а LБ=6,48 сСт (разница в численных значениях также не более 5- 10%).The composition and formulation of solutions A and B are selected in such a way that the dynamic viscosity of solutions A and B are also almost the same: for example, LA = 6.45 cSt, and LB = 6.48 cSt (the difference in numerical values is also no more than 5-10 %).
Продолжительность задержки процесса загустевания смеси с момента контакта растворов А и Б порядка 1-2 с, продолжительность периода незначительного загустевания смеси (до вязкости порядка 5-10 сСт - ещё не менее 3-х-5-ти с); итого, до момента затруднённого растекания по поверхности ТГМ (порядка 50 сСт) - ещё порядка 5-6 с. Этого времени вполне достаточно для равномерного перемешивания растворов А и Б, вспенивания образующегося ОС, нанесения его на защищаемую поверхность ТГМ и даже для затекания его на поверхности, затенённые от прямого нанесения ОС.The duration of the delay in the thickening process of the mixture from the moment of contact of solutions A and B is about 1-2 s, the duration of the period of slight thickening of the mixture (up to a viscosity of about 5-10 cSt - at least another 3-5 s); in total, until the moment of difficult spreading over the surface of the TGM (about 50 cSt) - another about 5-6 s. This time is quite sufficient for uniform mixing of solutions A and B, foaming of the resulting OS, applying it to the protected surface of the TGM, and even for it to flow onto surfaces shaded by direct application of the OS.
Все компоненты состава имеют широкую сырьевую базу.All components of the composition have a wide raw material base.
Основной компонент ОС - вода. Это самое распространённое и наиболее широко применяемое в мире ОС, особенно в борьбе с пожарами ТГМ. К недостаткам воды отнесем малую вязкость (1сСт) и большое поверхностное натяжение (72 дин/см), в связи с чем она быстро стекает с твёрдых поверхностей ТГМ, приводя к большим требуемым расходам на тушение, т. е. потерям в процессе тушения (до 90%). Для России и других северных стран недостатком воды также является высокая температура замерзания - 0°С.The main component of OS is water. This is the most common and most widely used OS in the world, especially in the fight against THM fires. The disadvantages of water include low viscosity (1cSt) and high surface tension (72 dynes/cm), due to which it quickly drains from the solid surfaces of fuel and fuel materials, leading to high required extinguishing costs, i.e. losses during the extinguishing process (up to 90%). For Russia and other northern countries, the lack of water is also a high freezing point - 0°C.
С целью устранения отрицательно влияющих на процесс тушения свойств, в состав воды вводятся следующие ингредиенты:In order to eliminate properties that negatively affect the extinguishing process, the following ingredients are added to the water:
- водный раствор силиката - натриевое жидкое стекло, который выделяет в результате химической реакции окись кремния как свободную субстанцию, придаёт создаваемым структурам пенно-гелеобразного строения негорючесть и термостойкость. Вещество экологически безопасно для человека; - an aqueous solution of silicate - sodium liquid glass, which releases silicon oxide as a free substance as a result of a chemical reaction, giving the created structures of a foam-gel-like structure inflammability and heat resistance. The substance is environmentally safe for humans;
- биоразлагаемый пенообразователь ПО-6ЦТ, который, снижая коэффициент поверхностного натяжения водного раствора почти вдвое, повышает смачивание ТГМ и способствует пенно-гелеобразованию раствора; - biodegradable foaming agent PO-6CT, which, by almost halving the coefficient of surface tension of the aqueous solution, increases the wetting of THM and promotes foam-gel formation of the solution;
- азотно-фосфорное соединение является качественным и экологичным удобрением. Его применение обосновано повышением огнестойкости ОС; -nitrogen-phosphorus compound is a high-quality and environmentally friendly fertilizer. Its use is justified by increasing the fire resistance of the OS;
- загуститель в виде натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы - натрий КМЦ, зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е 461. В ОС он способствует повышению вязкости раствора за счёт склонности к мицеллообразованию, позволяя уравнивать вязкости исходных растворов. - thickener in the form of sodium salt of carboxymethylcellulose - sodium CMC, registered as a food additive E 461. In OS, it helps to increase the viscosity of the solution due to the tendency to micelles, allowing the viscosity of the original solutions to be equalized.
Огнетушащие гелевые двкхкомпонентные составы, которые могут иметь широкий диапазон скорости увеличения вязкости ОС в условиях пожара, приготовленные в соответствии с диапазонами указанных ингредиентов, позволяют обеспечить максимальную эффективность в борьбе с пожарами ТГМ самого различного происхождения и различными видами, и режимами горения.Fire extinguishing gel two-component compositions, which can have a wide range of rates of increase in OS viscosity under fire conditions, prepared in accordance with the ranges of the specified ingredients, allow for maximum effectiveness in combating THM fires of various origins and various types and modes of combustion.
На фиг. 1 представлена общая блок-схема огнетушащего устройства, на фиг. 2 - конструкция пеногенератора, на фиг. 3 показан вариант тушения с вертолёта, на фиг. 4 - вариант тушения пожарным оператором-ствольщиком, на фиг. 5 - вариант тушения с базового шасси автомобиля.In fig. 1 shows a general block diagram of a fire extinguishing device; FIG. 2 - design of a foam generator, Fig. Figure 3 shows a variant of extinguishing from a helicopter; Fig. 4 - a variant of fire extinguishing by a fire operator, in FIG. 5 - extinguishing option from the base vehicle chassis.
Огнетушащее устройство по фиг. 1 содержит устройство смешивания компонентов - пеногенератор 1 и две ёмкости, одна из ёмкостей 2 содержит компонент А, другая ёмкость 3 - компонент Б. На выходе каждой ёмкости установлены соответствующие запорные клапаны 4, 5, каждый из которых соединён соответствующим гибким трубопроводом 6, 7 с пеногенератором 1. Запорные клапаны 4, 5 электрически соединены с пультом управления 8.The fire extinguishing device according to FIG. 1 contains a device for mixing components - a foam generator 1 and two containers, one of the containers 2 contains component A, the other container 3 - component B. At the outlet of each container, corresponding shut-off valves 4, 5 are installed, each of which is connected by a corresponding flexible pipeline 6, 7 with foam generator 1. Shut-off valves 4, 5 are electrically connected to the control panel 8.
Конструкция пеногенератора 1 по фиг. 2 содержит два входных канала 9, 10 для подачи компонента А - канал 9 и компонента Б - канал 10. Выходы входных каналов 9, 10 соединены с камерой слияния 11 с цилиндрическим наконечником 12 на выходе, на котором закреплено устройство регулируемого подсоса воздуха, выполненное в виде шайбы 13, сочленённой с цилиндрической деталью 14; при этом шайба 13 и цилиндрическая деталь 14 снабжены отверстиями 15 диаметром 4 мм под углом 45 град. по направлению потока, расположенными в два ряда вдоль окружности цилиндрической детали 14 и шайбы 13.The design of the foam generator 1 according to Fig. 2 contains two input channels 9, 10 for supplying component A - channel 9 and component B - channel 10. The outputs of the input channels 9, 10 are connected to the fusion chamber 11 with a cylindrical tip 12 at the outlet, on which is attached an adjustable air suction device made in in the form of a washer 13 articulated with a cylindrical part 14; in this case, the washer 13 and the cylindrical part 14 are equipped with holes 15 with a diameter of 4 mm at an angle of 45 degrees. in the direction of flow, located in two rows along the circumference of the cylindrical part 14 and the washer 13.
Параметры отверстий 15 подобраны опытным путём в результате экспериментов, обеспечивающих на выходе устройства, совместно со всей конструкцией, относительную регулируемую кратность огнетушащего гелевого состава в диапазоне от 1 до 10.The parameters of the holes 15 were selected experimentally as a result of experiments, ensuring at the output of the device, together with the entire structure, a relative adjustable ratio of the fire extinguishing gel composition in the range from 1 to 10.
Устройство регулируемого подсоса атмосферного воздуха переходит в цилиндрическую камеру смешивания 16, которая соединена с камерой 17 формирования гелевого состава, состоящей из входной конической части 18, переходящей в выходную цилиндрическую часть 19 с плёнкообразующими сетками 20 на выходе для обеспечения равномерного выхода огнетушащего состава, выполненные из мелкоячеистого материала, нейтрального к воздействию кислотной и щелочной среды, например, ПВХ или стекловолокна.The device for adjustable atmospheric air suction goes into a cylindrical mixing chamber 16, which is connected to a chamber 17 for forming a gel composition, consisting of an inlet conical part 18, which goes into an outlet cylindrical part 19 with film-forming meshes 20 at the outlet to ensure a uniform output of the fire extinguishing agent, made of fine-mesh material neutral to acidic and alkaline environments, such as PVC or fiberglass.
На фиг. 3 показан вариант тушения с вертолёта 21, на борту которого установлен пульт управления 8, подключённый к бортовой сети.In fig. Figure 3 shows a variant of extinguishing from a helicopter 21, on board of which a control panel 8 is installed, connected to the on-board network.
К вертолёту 21 с помощью универсального узла 22 прикреплена аэродинамическая платформа 23 с уменьшенным коэффициентом аэродинамического сопротивления, выполненная из легковесных прочных алюминиевых или стальных материалов, например, из дюралюминия или нержавеющей стали.An aerodynamic platform 23 with a reduced aerodynamic drag coefficient, made of lightweight, durable aluminum or steel materials, for example, duralumin or stainless steel, is attached to the helicopter 21 using a universal unit 22.
На платформе 23 закреплены ёмкости 2, 3 с компонентами А и Б.On platform 23 containers 2, 3 with components A and B are fixed.
Каждая ёмкость выполнена из неметаллических материалов, например, из политетрафторэтилена, капролона, высокопрочного пластика или металлических коррозионностойких материалов, например, из нержавеющей стали, легированной стали, устойчивой к коррозии в атмосфере и агрессивных средах. Each container is made of non-metallic materials, for example, polytetrafluoroethylene, caprolon, high-strength plastic or corrosion-resistant metal materials, for example, stainless steel, alloy steel, resistant to corrosion in the atmosphere and aggressive environments.
Подача компонентов в пеногенератор 1 с платформы 23 производится с помощью гибких рукавов 6, 7, длина каждого из которых варьируется от 20 до 30 метров, что обусловлено нормативными актами Росавиации, позволяющими расположение тушащего оборудования не ниже указанной высоты. The supply of components to the foam generator 1 from the platform 23 is carried out using flexible hoses 6, 7, the length of each of which varies from 20 to 30 meters, which is due to the regulations of the Federal Air Transport Agency, which allow the location of extinguishing equipment not lower than the specified height.
Рукава 6, 7 представляют собой износостойкие гибкие трубопроводы, перевязанные полипропиленовой веревкой, что позволяет получить надёжное крепление. Рукава 6, 7 закреплены на механизме 24 подачи рукавов, который управляется с пульта управления 8. В качестве механизма 24 подачи рукавов может использоваться любой электрический подающий механизм. Sleeves 6, 7 are wear-resistant flexible pipelines tied with polypropylene rope, which allows for reliable fastening. The sleeves 6, 7 are attached to the sleeve feed mechanism 24, which is controlled from the control panel 8. Any electric feed mechanism can be used as the sleeve feed mechanism 24.
Порядок работы устройстваHow the device works
На аэродинамическую платформу 23 устанавливают ёмкости 2, 3 с компонентами А и Б и механизм 24 подачи гибких трубопроводов 6 и 7. При этом гибкие трубопроводы 6 и 7 скатывают на механизм 24 их подачи так, чтобы это позволяло их беспрепятственную размотку на высоте полёта вертолёта 21. При этом на устройстве регулируемого подсоса воздуха устанавливается заданная кратность огнетушащего гелевого состава при помощи шайбы 13. Для этого шайбу 13 поворачивают относительно цилиндрической детали 14, блокируя или освобождая необходимое количество отверстий 15 в обоих рядах. On the aerodynamic platform 23, containers 2, 3 with components A and B and a mechanism 24 for supplying flexible pipelines 6 and 7 are installed. In this case, flexible pipelines 6 and 7 are rolled onto their supply mechanism 24 so that this allows their unhindered unwinding at the flight altitude of the helicopter 21 In this case, on the device for adjustable air suction, the specified ratio of the fire extinguishing gel composition is set using washer 13. To do this, washer 13 is rotated relative to the cylindrical part 14, blocking or freeing the required number of holes 15 in both rows.
Аэродинамическую платформу 23 закрепляют на подвеску вертолёта 21 с помощью универсального узла 22.The aerodynamic platform 23 is secured to the helicopter suspension 21 using a universal unit 22.
Вертолёт взлетает на необходимую высоту. При достижении необходимой высоты, оператор, находящийся внутри кабины вертолёта 21, подаёт сигнал через пульт управления 8 на механизм 24 подачи гибких трубопроводов 6, 7.The helicopter takes off to the required altitude. When the required height is reached, the operator located inside the helicopter cabin 21 sends a signal through the control panel 8 to the mechanism 24 for feeding flexible pipelines 6, 7.
Механизм 24 подачи приводится в действие и трубопроводы 6, 7 разматываются вниз от вертолёта 21. Когда трубопроводы 6, 7 полностью расправлены, сигнал через пульт управления 8 подаётся на запорные клапаны 4, 5 ёмкостей 2, 3 и под действием силы тяжести по трубопроводам 6, 7 начинают стекать компоненты - растворы А и Б, попадая в пеногенератор 1.The feed mechanism 24 is activated and the pipelines 6, 7 are unwound down from the helicopter 21. When the pipelines 6, 7 are fully extended, the signal through the control panel 8 is supplied to the shut-off valves 4, 5 of the tanks 2, 3 and under the influence of gravity through the pipelines 6, 7 the components - solutions A and B - begin to flow down, entering the foam generator 1.
Приведённый на фиг. 4 вариант тушения пожарным оператором-ствольщиком 25 отличается применением относительно малообъёмных неметаллических ёмкостей 2 и 3 с компонентами А и Б, дополненных баллоном 26, содержащим вытесняющий газ - пропеллент, в качестве которого используется любой газ - энергоноситель, например, атмосферный воздух, или аргон, или диоксид углерода, или азот. Суммарный объём каждой ёмкости 2, 3 и баллона с пропеллентом - не более 10 литров: общий максимальный суммарный объём - 30 литров, определён, исходя из общепринятых антропологических признаков оператора - ствольщика.Shown in FIG. Option 4 of extinguishing a fire by a fire operator 25 is distinguished by the use of relatively low-volume non-metallic containers 2 and 3 with components A and B, supplemented by a cylinder 26 containing a displacing gas - propellant, which can be any energy carrier gas, for example, atmospheric air or argon, or carbon dioxide, or nitrogen. The total volume of each container 2, 3 and propellant cylinder is no more than 10 liters: the total maximum total volume is 30 liters, determined based on the generally accepted anthropological characteristics of the operator - the trunk operator.
В этом варианте ёмкости 2 и 3 с баллоном 26 размещены в едином корпусе 28. Пульт управления 8 находится в руках оператора-ствольщика 25.In this version, containers 2 and 3 with a cylinder 26 are placed in a single housing 28. The control panel 8 is in the hands of the operator 25.
Корпус 28 выполнен из легковесных прочных алюминиевых или стальных материалов, например, из дюралюминия, высокопрочного пластика или нержавеющей стали, либо в композиции этих материалов и оснащён регулируемыми анатомическими лямками с системой фиксации грудного и поясничного отделов и, возможно, аварийного сброса корпуса 28.The housing 28 is made of lightweight, durable aluminum or steel materials, for example, duralumin, high-strength plastic or stainless steel, or a composition of these materials and is equipped with adjustable anatomical straps with a system for fixing the thoracic and lumbar regions and, possibly, emergency release of the housing 28.
Каждая ёмкость 2, 3 и баллон 26 выполнены из неметаллических материалов, например, из политетрафторэтилена, или капролона, или высокопрочного пластика, или металлических коррозионностойких материалов, например, из нержавеющей стали или легированной стали, устойчивой к коррозии в атмосфере и агрессивных средах.Each container 2, 3 and cylinder 26 are made of non-metallic materials, for example, polytetrafluoroethylene, or caprolon, or high-strength plastic, or metal corrosion-resistant materials, for example, stainless steel or alloy steel, resistant to corrosion in the atmosphere and aggressive environments.
Каждая ёмкость 2, 3 оснащена запорным клапаном 4, 5 и выходным штуцером с соединительной головкой для присоединения гибких трубопроводов 6, 7 транспортирования компонентов А и Б к месту их дальнейшего смешения в пеногенераторе 1.Each container 2, 3 is equipped with a shut-off valve 4, 5 and an outlet fitting with a connecting head for connecting flexible pipelines 6, 7 for transporting components A and B to the place of their further mixing in the foam generator 1.
Порядок работы устройстваHow the device works
Устройство одевается оператору-ствольщику 25 на спину с помощьюThe device is put on the operator’s back 25 using
анатомических лямок с фиксацией поясничного и грудного отделов.anatomical straps with fixation of the lumbar and thoracic regions.
На устройстве регулируемого подсоса воздуха пеногенератора 1 устанавливается начальная кратность огнетушащего гелевого состава при помощи шайбы 13 путём её вращения относительно цилиндрической детали 14 с блокировкой необходимого количества отверстий 15 в обоих рядах.On the device for adjustable air suction of the foam generator 1, the initial expansion rate of the fire extinguishing gel composition is set using the washer 13 by rotating it relative to the cylindrical part 14 with blocking the required number of holes 15 in both rows.
Пультом управления 8 оператором-ствольщиком 25 производится подача пропеллента из баллона 26 в каждую ёмкость 2, 3 с соответствующим раствором А или Б.Using the control panel 8, the gun operator 25 supplies propellant from the cylinder 26 to each container 2, 3 with the corresponding solution A or B.
Вытесняющий газ, попадая в ёмкости 2, 3 с компонентами, вытесняет соответствующий раствор, создавая давление, необходимое для разрыва запорного клапана 4, 5 и, попадая в пеногенератор 1, вытесняет огнетушащий гелевый состав с соответствующей кратностью. При этом на устройстве регулируемого подсоса воздуха пеногенератора 1 изменяется кратность огнетушащего гелевого состава при помощи шайбы 13 за счет её вращения оператором-ствольщиком 25.The displacing gas, entering containers 2, 3 with components, displaces the corresponding solution, creating the pressure necessary to rupture the shut-off valve 4, 5 and, entering the foam generator 1, displaces the fire extinguishing gel composition with the corresponding expansion rate. At the same time, on the device for adjustable air suction of the foam generator 1, the multiplicity of the fire extinguishing gel composition is changed using the washer 13 due to its rotation by the gun operator 25.
Приведённый на фиг. 5 вариант тушения с базового шасси автомобиля 29 содержит все указанные узлы огнетушащего устройства, отличаясь дополнительно введённым соответствующим насосом 30 (или баллоном с пропеллентом) для каждой из ёмкостей 2, 3. Насос 30 или баллон с пропеллентом необходим для вытеснения компонента из ёмкости 2 (3) вследствие использования в этом варианте ёмкостей с компонентами А и Б объёмом более 100 литров каждая. При этом на устройстве регулируемого подсоса воздуха устанавливается заданная кратность огнетушащего гелевого состава при помощи регулируемой шайбы 13.Shown in FIG. 5 option of extinguishing from the base chassis of the car 29 contains all the specified components of the fire extinguishing device, differing in the additional introduction of the corresponding pump 30 (or propellant cylinder) for each of the containers 2, 3. Pump 30 or propellant cylinder is necessary to displace the component from container 2 (3 ) due to the use in this option of containers with components A and B with a volume of more than 100 liters each. In this case, the specified multiplicity of the fire extinguishing gel composition is set on the device for adjustable air suction using an adjustable washer 13.
Работа варианта по фиг. 5 аналогична приведённому выше по фиг. 4.Operation of the variant according to FIG. 5 is similar to the one shown above in FIG. 4.
Таким образом, приведённые модификации огнетушащего устройства позволяют использовать их с разных объектов при тушении пожаров: с вертолёта, автомобиля или пожарным оператором - ствольщиком, имея при этом повышенную надёжность. Важным эффектом огнетушащего устройства является возможность регулирования кратности огнетушащего гелевого состава в диапазоне от 1 до 10.Thus, the above modifications of the fire extinguishing device allow them to be used from different objects when extinguishing fires: from a helicopter, a car, or a fire operator - a lineman, while having increased reliability. An important effect of the fire extinguishing device is the ability to regulate the multiplicity of the fire extinguishing gel composition in the range from 1 to 10.
Высокая надёжность и эффективность системы позволяет за минимальное время ликвидировать пожар за счёт особой конструкции пеногенератора со специально изготовленным составом, имеющим широкий диапазон скорости увеличения вязкости в исходном состоянии, а также обладающим широким диапазоном скорости увеличения вязкости ОС в условиях пожара, безопасностью и экологичностью.The high reliability and efficiency of the system makes it possible to extinguish a fire in a minimum time due to the special design of the foam generator with a specially manufactured composition that has a wide range of the rate of increase in viscosity in the initial state, as well as a wide range of rate of increase in the viscosity of the OS under fire conditions, safety and environmental friendliness.
Claims (15)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2813688C1 true RU2813688C1 (en) | 2024-02-15 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4584002A (en) * | 1981-06-22 | 1986-04-22 | Halliburton Company | Recirculating foam generator |
| RU2264242C2 (en) * | 2003-12-23 | 2005-11-20 | Академия пожарной безопасности Украины (АПБУ) | Fire-extinguishing method and device |
| US9381388B2 (en) * | 2010-12-30 | 2016-07-05 | William Armand Enk, SR. | Fire suppression system |
| US9956445B2 (en) * | 2010-12-30 | 2018-05-01 | William Armand Enk, SR. | Fire suppression system |
| RU2672945C1 (en) * | 2018-01-17 | 2018-11-21 | Общество С Ограниченной Ответственностью Нпо "Современные Пожарные Технологии" | Method of explosion prevention and fire extinguishing by solid silica gel and device for its implementation |
| RU2699080C1 (en) * | 2019-02-06 | 2019-09-03 | Общество С Ограниченной Ответственностью Нпо "Современные Пожарные Технологии" | Fire extinguisher with u-shaped gas-generator housing for explosion-fire prevention and hard foam extinguishing |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4584002A (en) * | 1981-06-22 | 1986-04-22 | Halliburton Company | Recirculating foam generator |
| RU2264242C2 (en) * | 2003-12-23 | 2005-11-20 | Академия пожарной безопасности Украины (АПБУ) | Fire-extinguishing method and device |
| US9381388B2 (en) * | 2010-12-30 | 2016-07-05 | William Armand Enk, SR. | Fire suppression system |
| US9956445B2 (en) * | 2010-12-30 | 2018-05-01 | William Armand Enk, SR. | Fire suppression system |
| RU2672945C1 (en) * | 2018-01-17 | 2018-11-21 | Общество С Ограниченной Ответственностью Нпо "Современные Пожарные Технологии" | Method of explosion prevention and fire extinguishing by solid silica gel and device for its implementation |
| RU2699080C1 (en) * | 2019-02-06 | 2019-09-03 | Общество С Ограниченной Ответственностью Нпо "Современные Пожарные Технологии" | Fire extinguisher with u-shaped gas-generator housing for explosion-fire prevention and hard foam extinguishing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3258423A (en) | Method of extinguishing liquid hydrocarbon fires | |
| CN1306973C (en) | Method and device for extinguishing fire | |
| US8555991B2 (en) | Process and device for fire prevention and extinguishing | |
| US5698630A (en) | Gas-liquid mixture as well as unit and method for the use thereof | |
| RU183035U1 (en) | Solid Extinguishing Extinguisher | |
| AU771749B2 (en) | A novel aqueous foaming fire extinguishing composition | |
| RU2813688C1 (en) | Fire extinguishing system | |
| US20180250541A1 (en) | Enhanced dry chemical fire extinguishing composition, apparatus, and method | |
| US3684018A (en) | Foam-forming flame-extinguishing compositions containing alkylpolyalkoxysulfates, polyoxyethylene resin and symmetrical dibromotetrafluoroethane | |
| RU2668747C1 (en) | Chemical foam fire extinguisher with ejector mixture-foam generator | |
| RU203044U1 (en) | Nozzles with foam generators for auto-mechanical fire escape | |
| RU190536U1 (en) | Device for preventing and extinguishing large-scale forest, industrial and emergency transport fires with fast-hardening foam | |
| RU199778U1 (en) | Device for fire and explosion prevention and fire extinguishing with hybrid foam | |
| RU203283U1 (en) | Nozzles for auto-mechanical fire escapes with rotating medium expansion foam generators | |
| RU191427U1 (en) | A device for the prevention and suppression of forest, industrial and emergency transport fires and the laying of barriers | |
| RU2812677C1 (en) | Fire extinguishing system | |
| JP2009285350A (en) | Foam fire extinguishing agent for large volume foam discharge system | |
| AU2011355588A1 (en) | Fire fighting water additive | |
| 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 | |
| AU2019305503A1 (en) | Expandable fire-fighting foam system, composition, and method of manufacture | |
| RU226119U1 (en) | Autonomous container-type fire module with a universal combined fire extinguishing installation | |
| RU2757479C1 (en) | Method for fire and explosion prevention and fire extinguishing with hybrid foam and device for its implementation | |
| RU226208U1 (en) | Universal installation for combined fire extinguishing with medium expansion air-mechanical foam, low expansion air-mechanical foam, atomized and dispersed water or fast-hardening foam based on silica foam gel | |
| CA2040771A1 (en) | Process for fighting and extinguishing fires and an apparatus for carrying out this process | |
| RU2771530C1 (en) | Method for preparation of fire-fighting mixture |