WO2024172694A1 - Устройство пожаровзрывопредотвращения и тушения пожаров - Google Patents

Устройство пожаровзрывопредотвращения и тушения пожаров Download PDF

Info

Publication number
WO2024172694A1
WO2024172694A1 PCT/RU2024/000047 RU2024000047W WO2024172694A1 WO 2024172694 A1 WO2024172694 A1 WO 2024172694A1 RU 2024000047 W RU2024000047 W RU 2024000047W WO 2024172694 A1 WO2024172694 A1 WO 2024172694A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
foam
fire
expansion
extinguishing
fires
Prior art date
Application number
PCT/RU2024/000047
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Геннадий Николаевич КУПРИН
Алексей Геннадьевич КУПРИН
Сергей Геннадьевич КУПРИН
Денис Сергеевич КУПРИН
Original Assignee
Геннадий Николаевич КУПРИН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2023122984A external-priority patent/RU2023122984A/ru
Application filed by Геннадий Николаевич КУПРИН filed Critical Геннадий Николаевич КУПРИН
Publication of WO2024172694A1 publication Critical patent/WO2024172694A1/ru

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/06—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places of highly inflammable material, e.g. light metals, petroleum products
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C5/00—Making of fire-extinguishing materials immediately before use
    • A62C5/02—Making of fire-extinguishing materials immediately before use of foam

Definitions

  • the utility model relates to fire extinguishing and fire and explosion prevention technology, namely to devices for extinguishing large-scale emergency transport and emergency industrial fires of classes A and B, and can be used for remote fire and explosion prevention and extinguishing of large-scale fires and the elimination of technological and transport accidents, in particular during spills of particularly explosive and fire hazardous flammable liquids (FL), combustible liquids (CL), liquefied hydrocarbon and natural gases (LPG and LNG) in the transport, energy, gas production, gas processing, oil production, oil refining and chemical industries.
  • FL explosive and fire hazardous flammable liquids
  • CL combustible liquids
  • LPG and LNG liquefied hydrocarbon and natural gases
  • Dangerous goods (fire-, explosive- and chemical substances) are transported mainly by freight rolling stock of railway transport: in tank cars and freight cars, by road and large-tonnage sea transport
  • Fires on railway transport are particularly difficult to organize for fire protection units, due to the delay in introducing fire extinguishing agents until the physical and chemical properties of the cargo are determined and the contact network is disconnected.
  • the rate of fire spread along the rolling stock is on average 1.4 m/min.
  • the rate of growth of the area The fire volume in the first 10 minutes reaches 3.1 and 4 m2/min, and in the following 10-50 minutes 7 and 8 m2/min.
  • the fire from spilled petroleum products or liquefied natural gas spreads not only to nearby trains, but also to neighboring warehouses, industrial buildings, and in some cases to buildings in the urban area.
  • LPG liquefied petroleum gases
  • Stationary railway transport facilities pose a significantly lower risk than mobile railway transport. Fires and accidents at these facilities are less labor-intensive to eliminate and are not fundamentally different from fires in administrative, industrial and warehouse buildings located within the boundaries of populated areas.
  • Fire extinguishing in rolling stock is usually complicated by: high fire load, explosion, fire and chemical hazard of large-tonnage cargo being transported; accumulation of a large number of rolling stock with various cargoes on the railway tracks of stations; rapid spread of fire inside freight cars and the spread of fire to adjacent cars, tanks, buildings and structures; spillage of flammable, combustible, poisonous and toxic liquids from tanks with the formation of gassed zones in the adjacent territory; the presence of a threat to people in burning and adjacent cars, production personnel and the population, the emergence of panic; the presence of a large number of tracks and the constant movement of trains and locomotives along them; limited approaches to and approaches to burning rolling stock and the complexity of laying hose lines; the absence or remoteness of water sources; the air shock wave of explosions formed by a cloud of fuel-air mixtures of LPG and flammable liquids, the mechanical impact of tank fragments formed during an explosion [Krupenin, S.
  • above-ground storage tanks for oil and oil products with a capacity of 5,000 m3 or more must be equipped with automatic fire extinguishing equipment.
  • warehouses of the third category if there are no more than two above-ground tanks with a capacity of 5,000 m3, it is permitted to extinguish these tanks with mobile fire-fighting equipment, provided that the tanks are equipped with permanently installed medium-expansion foam generators (foam chambers, foam nozzles) and special pipelines located outside the bund [Guide to extinguishing oil and oil products in tanks and tank farms. - M.: GUGPS, 1999].
  • the low efficiency of medium expansion foam fire extinguishing systems and water cooling of tanks is mainly caused by destruction of foam-generating devices and pipelines for supplying fire extinguishing agents for extinguishing and cooling.
  • Mobile and portable fire extinguishing equipment provides for the generation and delivery to the fire zone of either low-expansion air-mechanical foam (with an expansion rate of 5-20), medium-expansion foam (with an expansion rate of 20-200), or simultaneous combined delivery of both low-expansion foam with an expansion rate of 5-20 and medium-expansion foam with an expansion rate of 20-200.
  • a motor pump for extinguishing a fire comprising a pump with a drive motor, an engine control unit and a hose line, the pressure hose of which has a spray nozzle and a connector for connecting the hose to the pump, characterized in that a switch is installed on the spray nozzle, connected by a connecting line to the engine control unit, while the pump is equipped with a heating unit for the pumped liquid liquids associated with the connecting line [RU 30274 A62C 25/00. Published 27.06.2003].
  • the disadvantage of this device is the low efficiency of fire extinguishing, associated with the limited amount of stored fire extinguishing agent and the limited consumption of fire extinguishing agent.
  • the tank is equipped with a lid designed to seal it when creating a pressure of up to 6 atm in it.
  • the specified features ensure increased versatility of the installation [RU 2308996 A62C 27/00, A62C 5/02. Published 10/27/2007].
  • the disadvantage of this device is its significant weight and dimensions, as well as the impossibility of its use in industrial and low-rise buildings of urban and rural settlements, forest and landscape fires.
  • a mobile fire module containing fire extinguishing means installed on a car trailer, characterized in that, as fire extinguishing means, the mobile fire module contains at least one motor pump, at least one container for a foam concentrate, at least one container for water, fire hoses, a stationary fire installation and at least one knapsack fire extinguishing device, connected by fire hoses and pipelines for supplying water and a foam concentrate, which ensure the formation and delivery of air into the fire zone.
  • mechanical foam of medium expansion [RU 121167 A62C 25/00. Published 20.10.2012].
  • a mobile fire module according to RU 121167 can only be used in places accessible for vehicle movement and cannot be manually moved to and from fire sites in places that are difficult for equipment to access.
  • medium expansion foam which has increased fire extinguishing efficiency in comparison with low expansion foams when extinguishing oil and oil products, and medium expansion foam generators in portable and stationary versions.
  • medium expansion foam generators provide foam jets from 3 to 8 m, which complicates the process of their use due to the high risk of firefighting personnel working in the fire zone.
  • a foaming agent solution is supplied to a grid in the foam generator body to obtain a medium-expansion foam jet with the formation of a foam jet with increasing expansion and decreasing density in the direction from the center to the periphery.
  • two or more jets of foaming agent solution are simultaneously supplied to the foam generator grid from two or more nozzles or other means for forming directed jets, ensuring the possibility the formation of two or more contacting and/or mutually intersecting jets of medium expansion foam in the foam generator body and/or outside it, with the formation of a single jet of medium expansion foam with increased range [RU 2170123 A62C 5/02. Published 10.07.2001].
  • a portable fire extinguishing device comprising a foam generator with the possibility of being connected to a fire hose, a means for mixing water with a foaming agent communicating with the foam generator, a container with a foaming agent, and a means for feeding the foaming agent into the means for mixing water with a foaming agent, characterized in that the foam generator is made in a portable design, and the container with a foaming agent is made with the possibility of its placement and transportation in a knapsack, and the means for feeding the foaming agent into the means for mixing water with a foaming agent is made in the form of a hose connecting the container with a foaming agent located in the knapsack and the means for mixing water with a foaming agent [RU 117297 A62C 15/00. Published 27.06.2012].
  • a method for protecting tanks with flammable and combustible liquids from explosion and fire a device for its implementation, according to which at least two horizontal jets of a fire extinguishing agent - low expansion foam are supplied from the input unit from above to the inner wall of the tank, which are supplied along the wall of the tank in one direction or simultaneously clockwise and counterclockwise so that the axes of the jets do not intersect, while the fire extinguishing agent is supplied with a pressure that ensures the formation of a ring of fire extinguishing agent on the wall of the tank.
  • Low expansion foam or water is used as a fire extinguishing agent, and in addition to them, fire extinguishing powder, inert gas are used, water vapor; wherein one or several types of fire extinguishing agents are simultaneously supplied to the tank [RU 2334532, IPC A62C 3/06, published 10.05.2008].
  • a method for combined extinguishing of fires of flammable and highly combustible liquids located in storage facilities and tanks, as well as large spills of petroleum products which includes the simultaneous supply of a cocurrent flow of fire extinguishing powder into the combustion zone in the form of a fire extinguishing powder jet and a coolant jet onto the combustion surface, wherein a nanopowder is used as the fire extinguishing powder, which inhibits the fire hazardous environment for the time required to suppress the flame, and foam is used as the coolant [RU 2615956 A62C 3/06, B82B 3/00. Published 11.04.2017].
  • a device for increasing the jet range, in which the main working flow is divided into two independent coaxial flows, one of which is the working flow, and in the peripheral jet (flow) due to the suction of atmospheric air and an aqueous solution of surfactant, high-expansion foam is formed, which protects the main jet (flow) from external disturbances.
  • the device comprises a housing, a cylindrical nozzle, coaxially fixed inside the housing and directing the supply of the peripheral jet, a pipeline for supplying a working agent, coaxially located inside the nozzle, and a branch pipe, radially fixed in the inter-annular space of the cylindrical nozzle and the pipeline and intended for supplying air and a surfactant into the annular gap between the main and peripheral flows, wherein perforation holes are made in the pipeline for supplying the working agent, and the cylindrical nozzle is plugged with a washer, which is inserted into the pipeline and welded tightly [RU 2 225 732 A62C 31/12. Published: 20.03.2004. Bulletin No. 8].
  • a device for combined extinguishing of large-scale fires of classes A and B and for fire and explosion prevention with air-mechanical combined foam of low and medium expansion, which, in order to increase the efficiency of fire extinguishing and explosion and fire prevention by increasing long-range and uniform distribution of medium and low expansion foam over the fire area and increasing the safety of the fire extinguishing and fire and explosion prevention process at particularly fire and explosion hazardous facilities, comprises two generators of combined low and medium expansion foam fixed to a crossbeam, comprising a housing with a package of medium expansion foam generating meshes located inside the housing, a block of nozzles located in front of the housing for supplying an aqueous foaming agent solution to the package of medium expansion foam generating meshes, a low expansion foam generating barrel, a pipeline for supplying an aqueous foaming agent solution to the nozzles and the low expansion foam generating barrel and a means for connecting the foam generator to a pressure pipeline of an aqueous foaming agent solution, a means for automated rotation of the cross
  • a device for combined fire extinguishing and fire and explosion prevention comprises a medium and low expansion foam generator, including nozzles for feeding a fire extinguishing agent to medium expansion foam formation grids and a low expansion foam formation barrel, and a fire extinguishing agent supply pipeline; a three-way valve with an additional low expansion foam formation barrel connected to it is installed on the fire extinguishing agent supply pipeline with the possibility, when switching the shut-off element of the three-way valve to the corresponding working position, of feeding the fire extinguishing agent both to the medium and low expansion foam generator and to the additional low expansion foam formation barrel, or only to the medium and low expansion foam generator, or only to the additional low expansion foam formation barrel.
  • the device When using an aqueous foaming agent solution as a fire extinguishing agent, the device generates either combined medium and low expansion foam with an average expansion of 30-40, or low expansion foam with an expansion of 5-10.
  • a fire extinguisher water means the device generates either combined atomized and dispersed water with an average dispersion of 150 ⁇ m, or dispersed water with a dispersion of more than 200 ⁇ m [RU 186119 A62C 15/00, A62C 37/00, A62C 31/12. Published 09.01.2019. Bulletin No. 1].
  • a fire extinguishing system for large tanks with flammable and combustible liquids (variants) is known.
  • the essence of the first variant of the extinguishing system device is that it includes N ⁇ 2 controlled foam generator nozzles located along the perimeter of the tank, the foam generator nozzles are located at an angle of minus 2-10 degrees to the horizontal surface of the flammable liquid, at the base of the fire flame torch, homogeneous water-air foam is used with a multiplicity Kp equal to 30 ⁇ 10, a foam jet delivery range L greater than or equal to the radius R of the tank, a foam delivery intensity I equal to 0.1-0.15 l/m 2 s, while the controlled foam jet is delivered in a horizontal plane with a barrel axis rotation angle of ⁇ 45 degrees and in a vertical plane with a barrel axis rotation angle of ⁇ 5-10 degrees.
  • the second version of the system differs from the first in that the foam generators are located along the perimeter of the tank on the ground or small mobile platforms, a homogeneous water-air foam is used with the same multiplicity Kp equal to 30 ⁇ 10, the range of the foam jet L greater than or equal to the radius R of the tank, with the intensity I of the foam supply equal to 0.15-0.5 l/ m2 s, while the foam jet controlled from the ground is supplied through the side of the tank.
  • the angle of inclination of the foam generator barrel relative to the ground is 60-80 degrees [RU 2651784 A62C 3/06. Published 23.04.2018].
  • a method for protecting tanks with flammable and combustible liquids from explosion during a fire and a device for their implementation are known.
  • the method consists in that at least two horizontal jets of a fire extinguishing agent - low expansion foam - are supplied from the input unit from above to the inner wall of the tank.
  • the jets are supplied along the wall of the tank in one direction or simultaneously clockwise and counterclockwise so that the axes of the jets do not intersect, while the fire extinguishing agent is supplied with a pressure ensuring the formation of a ring of fire extinguishing agent on the tank wall.
  • Low expansion foam or water is used as the fire extinguishing agent, and in addition to them, fire extinguishing powder, inert gas, water vapor are used, and one or several types of fire extinguishing agents are fed into the tank simultaneously [RU 2334532, IPC A62C 3/06].
  • a common drawback of known methods and devices for extinguishing fires in tanks with petroleum products is the unsatisfactory efficiency of the fire extinguishing process and water cooling in large tanks with flammable and combustible liquids, the structural complexity of devices located inside the tanks or attached to the upper parts of the tank walls, which become inoperative during explosions and destruction of the upper parts of the tanks during fires.
  • a device with a hydraulic oscillator for extinguishing a fire and preventing fires and explosions with low and medium expansion foam is known, which, in order to increase the compactness, mobility and simplify the prompt movement of the device for generating low and medium expansion foam directly to the site of a fire, increase the efficiency of fire extinguishing, the range and uniformity of foam distribution over the area of the fire, and improve safety during extinguishing fires and preventing fires and explosions with low and medium expansion foam, comprises a low and medium expansion foam generator, a base with a pressure pipeline and a hydraulic oscillator with the ability to create automatic oscillatory movements of the foam generator in a given sector of the horizontal plane [RU 176 644 A62C 15/00. Published 01/24/2018].
  • the disadvantage of RU 176 644 is the need for the operator to turn on/off and for the operator to manually control the rotation of the foam generator in the vertical plane.
  • the applicant has previously developed a system and method for pulsed fire extinguishing on sea vessels, offshore platforms and coastal marine facilities, which, when using the utility model, provide an increase in productivity and efficiency of extinguishing fast-developing hydrocarbon fires by increasing the range of a combined jet of low and medium expansion foam to 100 meters or more.
  • the method consists of delivering a pulsed combined water-air jet of low expansion foam and medium expansion foam to the fire zone.
  • the system for extinguishing fires on sea vessels, offshore platforms and offshore coastal facilities comprises a pumping station with a water supply means, a tank for a foam generator and a fire extinguishing unit, located in a container and connected by pipelines, designed with the possibility of creating and delivering, under pressure, a pulsed combined water-air jet of foam with an expansion rate of, in particular, from 7 to 20 and medium expansion foam with an expansion rate of, in particular, from 20 to 100 [RU 2442626 A62C 35/00, A62C 5/02. Published 20.02.2012. Bulletin [No. 5].
  • the system according to RU 2442626 comprises a pumping station connected by pipelines with a water supply system, a container for foaming agent and a fire extinguishing system, made:
  • a low expansion foam jet having a higher density and a larger kinetic energy reserve compared to medium expansion foam energy, moves at a higher speed, is the first to touch the burning surface and, having a higher heat capacity, cools the burning surface.
  • the following jets of medium expansion foam are protected from thermal effects and rapid destruction.
  • the subsequent jets of medium expansion foam mainly isolate the combustion zone from flammable vapors, gases and atmospheric oxygen.
  • the closest in technical essence and achievable technical result is the method and devices for fire and explosion prevention and fire extinguishing with hybrid water-air (air-mechanical) foam, previously developed by the applicant's authors, obtained as a result of turbulent mixing in the process of co-movement of jets of low-expansion air-mechanical foam and medium-expansion air-mechanical foam and the supply of at least one jet of hybrid foam, obtained as a result of turbulent mixing in the process of co-movement of jets of low-expansion air-mechanical foam and medium-expansion air-mechanical foam, to the fire and explosion prevention and fire zone.
  • hybrid water-air (air-mechanical) foam previously developed by the applicant's authors, obtained as a result of turbulent mixing in the process of co-movement of jets of low-expansion air-mechanical foam and medium-expansion air-mechanical foam and the supply of at least one jet of hybrid foam, obtained as a result of turbulent mixing in the process of co-movement of jets of low-expansion air-mechanical foam and medium-expan
  • a common disadvantage of known water-foam fire extinguishing devices is that known stationary and mobile devices have insufficient range and foam generation capacity for extinguishing large-scale emergency transport fires, and known methods and devices for extinguishing fires with hybrid foam according to RU 2757479 (prototype) have comparatively high fire extinguishing properties, but insufficient range and hybrid foam generation capacity for effective fire and explosion prevention and extinguishing large-scale emergency transport and emergency industrial fires.
  • Known fire extinguishing means provide the formation and delivery of only individual jets of foam or sprayed water only to certain, point locations of the fire, which is effective in extinguishing small fires in low-rise residential and industrial buildings in urban and rural settlements, in extinguishing forest, road and other landscape fires, which does not allow for controlled, rapid and uniform coverage of the entire fire area with foam, which, in turn, significantly reduces the efficiency and speed of extinguishing large fires.
  • the technical problem (inventive task) that the claimed utility model is aimed at solving consists in the need to prevent fires and explosions, reduce the intensity of combustion and extinguish fires, and then to stop them by quickly forming and distributing long-range water-air foam of medium expansion with an expansion factor of 30 + 10 (air-mechanical) foam over large areas of fires of flammable liquids and solid flammable materials, where prompt coverage of the entire fire-hazardous area with a fire extinguishing agent is required to prevent fires and extinguish fires, as well as for cooling and/or fire protection of transport and transport equipment, buildings, structures, machinery, industrial equipment, flammable and explosive materials.
  • the technical result achieved by implementing the claimed utility model consists in increasing the efficiency of fire and explosion prevention and extinguishing of large-scale emergency transport and emergency industrial fires by increasing the range, uniformity and softer distribution of water-air (air-mechanical) hybrid foam over the area of the fire, increasing the safety of the process of extinguishing fires and fire and explosion prevention at particularly fire and explosion hazardous facilities and in the elimination of technological and transport accidents by preventing fires, explosions, reducing the intensity of combustion and extinguishing fires, in particular during spills of particularly explosive and fire hazardous flammable liquids (FL), combustible liquids (CL), liquefied hydrocarbon and natural gases (LPG and LNG) in the energy, gas production, gas processing, oil production, oil refining and chemical industries.
  • FL explosive and fire hazardous flammable liquids
  • CL combustible liquids
  • LPG and LNG liquefied hydrocarbon and natural gases
  • a characteristic feature of the utility model is the formation and significantly longer-range supply under pressure to the fire and explosion prevention and fire zone of a previously unknown and previously unused fire extinguishing combined air-mechanical hybrid foam, which, due to turbulent shock-free mixing in the process of joint co-current movement of jets of air-mechanical hybrid foam and jets of low-expansion air-mechanical foam contacting them from below, has the combined increased kinetic properties of low-expansion foam and the increased fire extinguishing properties of hybrid foam.
  • the device for fire and explosion prevention and extinguishing large-scale emergency transport and emergency industrial fires is designed with the possibility of forming and feeding under pressure into the fire and explosion prevention and fire zone a jet of combined air-mechanical hybrid foam with an expansion factor of 20 - 40, obtained as a result of turbulent shock-free mixing in the process of joint co-movement of a jet of air-mechanical hybrid foam with an expansion factor of 25-50 and low-expansion air-mechanical foam with an expansion factor of 5-10 at their mass ratio by aqueous solution of foaming agent from 1:1 to 1:3.
  • the device contains a generator of air-mechanical hybrid foam with a multiplicity of 30 - 50 with the possibility of forming, by means of turbulent mixing in the process of co-movement under the pressure of coaxial, contacting or intersecting jets of air-mechanical foam of medium multiplicity with a multiplicity of 25-70 and air-mechanical foam of low multiplicity with a multiplicity of 5-10, and a trunk located underneath for generating air-mechanical foam of low multiplicity with a multiplicity of 5-10.
  • the device is manufactured for installation at objects with a high degree of fire and explosion hazard; installed on a mobile railway, watercraft or automobile transport vehicle or trailer; placed in a container installed and used on a sea vessel, on a sea platform, on a transport vehicle, at a coastal facility; with manual or remote control and/or oscillation by means of a remote control or radio signals of a remote control system.
  • Fig. 1 and Fig. 2 show photographs of the modernized water-foam fire and explosion prevention and fire extinguishing devices developed by the applicant in the form of modified combined fire extinguishing installations developed by the applicant, the Purga-100 and Purga-300 UKTP, manufactured with the possibility of forming and delivering under pressure jets of combined air-mechanical hybrid foam with an expansion rate of 20 to 40, obtained as a result of turbulent shock-free mixing in the process of joint co-movement of jets of air-mechanical hybrid foam with an expansion rate of 25 to 70 and jets of low-expansion air-mechanical foam with an expansion rate of 25 to 70 contacting them from below, with their mass ratio by aqueous solution of foaming agent from 1:1 to 1:3.
  • the devices contain barrels for generating low-expansion air-mechanical foam located at the bottom and generators of hybrid air-mechanical foam located directly above them.
  • Fig. 3 and Fig. 4 show photos of the general appearance of an autonomous container-type fire module on a railway platform and on a car trailer, on which water-foam fire and explosion prevention and fire extinguishing devices are installed with the ability to form and supply a combined air-mechanical hybrid foam under pressure.
  • Fig. 5 shows a photo of a functioning device that forms and delivers a jet of combined air-mechanical hybrid foam under pressure.
  • Fig. 6 shows the beginning of the process of full-scale fire tests,
  • Fig. 7 shows a view of the testing ground after the completion of the foam attack and complete extinguishing of the fire with combined air-mechanical hybrid foam.
  • foam is the most effective and widely used fire extinguishing agent, which is a dispersed system consisting of cells - air (gas) bubbles, separated by liquid films containing a foaming agent [GOST R 50588-2012. Foaming agents for extinguishing fires. General technical requirements and testing methods].
  • the ratio of the volumes of the gas and liquid phases (per unit volume) of the foam determines its structure and properties. If the volume of the gas phase V r exceeds the volume of the liquid by no more than 10-20 times (low expansion foams), the foam cells filled with gas have a spherical shape. In such foams, the gas bubbles are surrounded by relatively thick liquid shells. Spherical foams are characterized by a high liquid content and, therefore, low stability. Therefore, they are classified as metastable (conditionally stable). In unstable foams, the so-called Plateau effect is observed: the liquid phase is removed from the partitions, flowing out under the action of gravity, and rapid coalescence (from the Latin coalesce - I grow together, I connect) occurs - the merging of contacting gas bubbles. In foam, a gas bubble cannot move freely either vertically or horizontally. It is as if "squeezed" by other bubbles adjacent to it.
  • the thickness of the liquid film separating the gas volumes decreases, and the gas cavity loses its spherical shape.
  • Medium expansion foams in which the VrA/w ratio is several tens or even hundreds, have a polyhedral shape.
  • the shape of the polyhedrons can be different - triangular prisms, tetrahedrons, irregular parallelepipeds.
  • the spherical shape of the cells changes to a polyhedral shape.
  • Polyhedral foams are distinguished by a low content of the liquid phase and are characterized by high stability. In such foams, individual bubbles are close together and separated by thin "stretched elastic films".
  • the main physical and chemical properties of foam are: multiplicity - the ratio of the volume of foam to the volume of the foaming agent solution contained in the foam; dispersion - the degree of grinding of bubbles (size of bubbles); viscosity - the ability of foam to spread over a surface; stability - the ability of foam to resist the process of destruction [ibid.].
  • foams are divided into four groups: foam emulsions, K ⁇ 3; low-expansion foams, 3 ⁇ K ⁇ 20; medium-expansion foams, 20 ⁇ K ⁇ 200; high-expansion foams, K > 200 [Sharovarnikov A.F., Sharovarnikov S.A. Foaming agents and foams for fire extinguishing. Composition, properties, application. Moscow: Pozhnauka, 2005. - 335 p.].
  • the dispersion of foam is inversely proportional to the average diameter of bubbles.
  • the fire extinguishing properties of foam include: insulating effect - preventing the entry of flammable vapors, gases or air into the combustion zone, causing the cessation of combustion; cooling effect - caused by the presence of a significant amount of liquid in the predominantly low expansion foam.
  • the cooling effect of the foam is due to the water released from the foam.
  • the isolating effect is due to the formation of a foam layer that prevents oxygen from reaching the fire zone, including: the separation effect, which consists of isolating the liquid from the vapor phase; the displacement effect, which causes the isolation of the combustible substance from the air; the blocking effect, in which the foam prevents the evaporation of the combustible liquid.
  • Low expansion foams (3 ⁇ K ⁇ 20), due to the significant amount of water in the interbubble partitions (in the Plateau-Gibbs channels), predominantly exhibit a cooling fire extinguishing effect, caused by the cooling effect of the foam itself and the water released from the foam.
  • low expansion foams can be supplied from greater distances compared to medium expansion foams, which significantly affects the safety of firefighting personnel in large-scale and explosive accidents involving liquefied gases.
  • a characteristic distinctive feature of the proposed technical solutions is the production and use of a combined hybrid water-air (air-mechanical) foam based on synthetic hydrocarbon foaming agents with an expansion ratio of 20 to 40, obtained as a result of turbulent shock-free mixing in the process of joint co-movement of a jet of air-mechanical hybrid foam with an expansion ratio of 30 - 50 and a jet of low-expansion air-mechanical foam with an expansion ratio of 5 - 10 in contact with it from below, with their mass ratio by aqueous solution of foaming agent from 1:1 to 1:3, wherein the jet of air-mechanical hybrid foam with an expansion ratio of 30 - 50 used to obtain the combined air-mechanical hybrid foam with an expansion ratio of 20 - 40 is obtained according to the technology previously developed by the applicant under RU 2757479 (prototype) by means of turbulent mixing in the process of co-movement under the pressure of coaxial, contacting or intersecting jets of medium-expansion air-mechanical foam with an expansion ratio of 25-70 and low expansion air-mechanical foam with an expansion factor of 5
  • the technical solutions of the utility model provide a significantly longer range delivery of combined hybrid air-mechanical foam with a multiplicity of 20 - 40 compared to the range of delivery of hybrid foam with a multiplicity of 20 - 40 according to RU 2757479 (prototype).
  • the structure of the combined hybrid foam with an expansion ratio from 20 to 40 obtained as a result of the implementation of the utility model, has unique structure and fire extinguishing properties, allowing not only to better contain the high temperature of the flame without significant destruction of the volume of the hybrid foam itself, that is, to more effectively isolate the surface of the fire, but also to deliver jets of combined hybrid foam to significantly greater distances (up to 160 m) compared to the jets of foam of medium expansion formed by known devices, combined jets of foam of low expansion and medium expansion, or compared to the range of jets of hybrid foam according to RU 2757479 (prototype).
  • PURGA modernized combined fire extinguishing systems
  • the modernized PURGA installations developed by the applicant used for extinguishing fires, provide a soft and smooth supply of combined hybrid foam to the surface of the fuel at increased distances of up to 160 meters or more without a rough impact on the combustion area, i.e. without mixing the upper layer of fuel with the foam layer.
  • the multiplicity of the combined hybrid foam obtained on the modernized installations developed by the applicant ranged from 20 to 40 or 30 ⁇ 10.
  • a synthetic hydrocarbon environmentally friendly foaming agent of the PO-6TS type of Russian manufacture was used.
  • the delivery range of the resulting hybrid foam was more than 160 m.
  • the claimed device for extinguishing large-scale fires and fire and explosion prevention with water-air hybrid foam with a multiplicity of 20 to 40 can be used to extinguish fires with uniform distribution of combined hybrid foam over the area of fires of class B flammable liquids, class A solid flammable materials, as well as liquefied hydrocarbon and natural gases (LPG and LNG).
  • devices can be used to extinguish fires with uniform distribution of combined hybrid foam over the area of fires of class B flammable liquids, class A solid flammable materials, as well as liquefied hydrocarbon and natural gases (LPG and LNG).
  • the devices can also be used for cooling and/or fire protection of buildings, structures, machinery, equipment, flammable and explosive materials and products, as well as fire and explosion prevention at the scene of accidents involving fire and explosive materials.
  • the device according to the invention is intended for creating long-range (up to 160 m) jets of combined water-air hybrid foam with a multiplicity of 20 to 40 with the possibility of their automated direction to the fire extinguishing and explosion and fire prevention zone and with the possibility of remote control of switching on/off and rotation of foam generators in the vertical and horizontal plane.
  • the device according to the invention can be effectively used for extinguishing large-scale fires of classes A and B, as well as liquefied hydrocarbon and natural gases (LPG and LNG) with foam.
  • LPG and LNG liquefied hydrocarbon and natural gases
  • the device according to the invention is operational when using all types of domestic and foreign foaming agents with a concentration of 3 to 6% to obtain low and medium expansion foam.
  • the device is equipped with standard quick-release connections to pressure pipelines, which makes it possible to use it together with other fire hydraulic systems and fire hoses.
  • the diameter of the discharge pipe is 200 mm
  • this container-type autonomous fire module The characteristic distinctive features and capabilities of this container-type autonomous fire module are: the ability of the autonomous fire module to immediately start working and provide the supply of jets of combined low- and medium-expansion air-mechanical foam and air-mechanical hybrid foam with an expansion of 20-40 under pressure with an increased, experimentally proven range of jets up to 140 m or more and a practically proven increase in the extinguishing speed by two to three times compared to traditional and known means of fighting large-scale fires of flammable liquids (FL), combustible liquids (CL) and liquefied hydrocarbon gases (LPG); the possibility of simultaneous use of several water-foam fire extinguishing devices with combined hybrid foam with manual and remote control with the possibility of controlled rotation in the vertical and horizontal planes and with the possibility of supplying several multidirectional or co-directional jets of combined air-mechanical hybrid foam under pressure, allowing effective extinguishing of various types of fires and flammable materials with appropriate fire extinguishing liquids.
  • FL flammable
  • the proposed devices for effective fire extinguishing and fire and explosion prevention with combined water-air hybrid foam with an expansion ratio of 20 to 40 can be quickly transferred or transported to the required location, quickly assembled and prepared for use in inaccessible and/or hard-to-reach places for conventional fire-fighting equipment - at industrial enterprises with a special explosion and fire hazard of production, for example, at petrochemical enterprises or at enterprises handling LPG and LNG, as well as at emergency chemical hazardous facilities where the release of highly toxic substances is possible, at explosives storage and manufacturing facilities, as well as at facilities where it is necessary to use highly effective low- and medium-expansion foams as a fire extinguishing agent, including combined jets; and can also be effectively used to extinguish forest and other landscape fires.
  • the specificity of the problem solved by the utility model is that with all other options for using air-mechanical and even chemical foams for extinguishing fires of flammable liquids (FL) and combustible liquids (CL) and/or even protecting them from ignition, a very significant role, and when extinguishing fires of flammable liquids (CL), even a dominant role, is played by the process of cooling the surface of the burning liquid from its boiling temperature, to which its surface warms up already in the first 3-5 minutes of the fire, to a lower temperature (for the option of extinguishing a fire of flammable liquids (CL), in general to a temperature below the flash point.
  • thermophysical picture of the thermal interaction of contacting media looks significantly different when air-mechanical foams are applied to the surface of the SG.
  • the temperature of air-mechanical foam rarely exceeds the range from +1 to +15°C. This means that the heat drop (thermal pressure) from the foam to LPG is about 30-40°C, and for SG1G even 150-160°C. Therefore, the process of evaporation of liquefied combustible gas (LPG and LNG), due to the heat influx from the foam, when it is applied, does not decrease, but on the contrary, intensifies.
  • LPG and LNG liquefied combustible gas
  • the process of preventing ignition (stopping) the process of passage of flammable gas vapors into the above-foam space, into the zone of possible combustion, is reduced to the processes of sorption, absorption, and retention of the flow of liquefied flammable gas vapors, which, according to the utility model, can be provided by a foam layer of a certain composition, a certain thickness, and a certain structure.
  • the lower layers of the foam freeze, turning into a solid phase of a certain snow-like structure.
  • a porous ice substrate begins to form directly on the surface of the spill of liquefied flammable gas.
  • the physical and chemical nature of the foaming agent solution and the ratio of surface tension forces at the phase boundary, the density, porosity, gas permeability, thermal conductivity and buoyancy depend the resulting snow-like layer of frozen foam under a protective layer of liquid foam.
  • the heat-insulating and gas-insulating properties of the layered “sandwich” on the surface of the spill of liquefied flammable gas depend most significantly on this: liquefied flammable gas vapor, an ice layer, a layer of frozen gas-saturated foam and a layer of liquid gas-saturated foam, or a layer of frozen gas-saturated foam and a layer of liquid gas-saturated foam.
  • a fire extinguishing agent in the form of a combined hybrid foam, which has combined increased kinetic properties of low expansion foam jets and increased fire extinguishing properties of hybrid foam, is due to the need to ensure rapid fire extinguishing at particularly explosive and fire hazardous facilities associated with the rapid development of a fire and with the transition of a fire from the initial stage of development in a matter of minutes to catastrophic fires with difficult to predict consequences.
  • the proposed utility model provides: rapid extinguishing of various fires over large areas; extinguishing fires with high energy; extinguishing large-scale fires from a long distance (up to 160 meters or more) with long-range jets of combined hybrid foam, which is especially important in cases where it is impossible to approach the sources of large fires due to transport, high-temperature, explosive and other restrictions,

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технике пожаротушения и пожаровзрывопредотвращения. Для повышении эффективности пожаровзрывопредотвращения и тушения крупномасштабных аварийно-транспортных и аварийно-промышленных пожаров за счет повышения дальнобойности, равномерности и более мягкого распределения водовоздушной пены по площади пожара, повышения безопасности устройство для пожаровзрывопредотвращения и тушения выполнено с возможностью формирования и подачи под напором в зону пожаровзрывопредотвращения и пожара струи комбинированной воздушно-механической гибридной пены кратностью 20-40, получаемую в результате турбулентного безударного перемешивания в процессе совместного спутного движения струи воздушно-механической гибридной пены кратностью 25-50 и воздушно-механической пены низкой кратности кратностью 5-10 при их массовом соотношении по водному раствору пенообразователя от 1:1 до 1:3. Устройство содержит генератор воздушно-механической гибридной пены кратностью 30-50 с возможностью формирования посредством турбулентного перемешивания в процессе спутного движения под напором коаксиальных, соприкасающихся или пересекающихся струй воздушно-механической пены средней кратности кратностью 25-70 и воздушно-механической пены низкой кратности кратностью 5-10, и расположенный под ним ствол генерации воздушно-механической пены низкой кратности с кратностью 5-10.

Description

УСТРОЙСТВО ПОЖАРОВЗРЫВОПРЕДОТВРАЩЕНИЯ И ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ
Область техники
Полезная модель относится к технике пожаротушения и пожаровзрывопредотвращения, а именно к устройствам для тушения крупномасштабных аварийно-транспортных и аварийно-промышленных пожаров классов А и В, и может быть использована для удаленного пожаровзрывопредотвращения и тушения крупномасштабных пожаров и ликвидации технологических и транспортных аварий, в частности при разливе особо взрыво и пожароопасных легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), горючих жидкостей (ГЖ), сжиженных углеводородных и природных газов (СУГ и СПГ) в транспортной энергетической, газодобывающей, газоперерабатывающей, нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и химической промышленности.
Уровень техники
Опасные грузы (пожаро-, взрывоопасные и химические вещества) перевозятся в основном грузовым подвижным составом железнодорожного транспорта: в вагонах-цистернах и грузовых вагонах, автомобильным и морским крупнотоннажныым транспортом
Пожары на железнодорожном транспорте отличаются особой сложностью в организации действий подразделений пожарной охраны, обусловленной задержкой введения огнетушащих веществ до выяснения физико-химических свойств грузов и отключения контактной сети.
При пожаре скорость распространения огня вдоль подвижного состава в среднем составляет 1 ,4 м/мин. Время распространения огня - не более 20 мин. Через 30-40 мин пол в вагоне прогорает. Скорость роста площади пожара в первые 10 минут достигает 3,1 и 4 м2 /мин, а в последующие 10-50 минут 7 и 8 м2 /мин.
Взрыв железнодорожных цистерн с нефтепродуктами происходит, как правило, через 16-24 мин после начала воздействия на них открытого факела пламени. Высота факела пламени достигает 50 метров. Взрыв одной железнодорожной цистерны способствует увеличению площади пожара более1500 м2. Воздействие открытого пламени и высокой температуры на железнодорожные цистерны с ЛВЖ и ГЖ приводит к вспышке промасленного слоя на их поверхности. Наличие неплотностей и неисправностей запорной арматуры на цистернах с ЛВЖ и сжиженными углеводородными газами приводит к вспышке паров жидкости над горловинами цистерн, а также газов над избыточными клапанами.
Наиболее быстрое распространение огня происходит при разливе легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ) из железнодорожных цистерн в результате аварий, столкновений или крушений поездов.
Статистика пожаров на железнодорожных составах цистерн с ЛВЖ и ГЖ показывает, что площадь разлива жидкости из одной цистерны составляет 800-1400 м2 в зависимости от состояния и вида почвы, метеоусловий и рельефа местности, вследствие чего площадь пожара может достигать 10000-35000 м2.
По разлитому нефтепродукту или сжиженному природному газу огонь распространяется не только на ближайшие поезда, но и на соседние складские, производственные здания, а в некоторых случаях на постройки городской зоны.
При попадании разлитого продукта в ливневую канализацию или сточные канавы огонь может распространиться на объекты, расположенные на расстоянии до 1 км от места происшествия.
Особенно сложными и опасными являются аварии транспорта с сжиженными углеводородными газами (СУГ).
При взрыве железнодорожных цистерн со сжиженными углеводородными газами (СУГ) происходит выброс факела на высоту до 120— 150 м, далее - пламенное горение высотой до 50 м. Осколки взорвавшихся цистерн разбрасываются на расстояние до 150 м, а в отдельных случаях до 450 м. Иногда взрыв срывает цистерну с железнодорожной платформы и отбрасывает ее на расстояние до 80 м. Все это приводит к возникновению новых очагов пожара, повторному воспламенению разлитых горючих жидкостей.
Стационарные объекты железнодорожного транспорта в сравнении с подвижным железнодорожным транспортом несут значительно меньшую опасность. Пожары и аварии на данных объектах менее трудоемкие в ликвидации и принципиально не отличаются от пожаров в административных, производственных и складских зданиях, расположенных в границах населенных пунктов.
Однако при пожарах на станционных объектах возможно также повреждение находящихся на станции или проходящих станцию цистерн и емкостей с ядовитыми газами и жидкостями, что приводит к загазованности территории и затруднению боевых действий до ликвидации пожаров и вызывает необходимость эвакуации населения из районов, прилегающих к месту происшествия.
На электрифицированных участках дорог от воздействия открытого пламени в течение 8-10 мин происходит обрыв электроконтактных проводов.
Тушение пожаров в подвижном железнодорожном транспорте обычно осложняется: высокой пожарной нагрузкой, взыво-, пожаро-, химической опасностью перевозимых крупнотоннажных грузов; скоплением на железнодорожных путях станций большого количества подвижного состава с различными грузами; быстрым распространением огня внутри грузовых вагонов и переходом огня на соседние вагоны, цистерны, здания и сооружения; разливом легковоспламеняющихся, горючих, ядовитых и токсичных жидкостей из цистерн с образованием загазованных зон на прилегающей территории; наличием угрозы людям, находящимся в горящих и соседних вагонах, производственному персоналу и населению, возникновение паники; наличием большого количества путей и и постоянным движением по ним поездов и локомотивов; ограниченностью подъездов и подступов к горящему подвижному составу и сложностью прокладки рукавных линий; отсутствием или удаленностью водоисточников; воздушной ударной волной взрывов, образующимся облаком топливновоздушных смесей СУГ и ЛВЖ, механическим воздействием осколков цистерн, образующихся при взрыве [Крупенин, С. С. Развитие системы и организация работы по обеспечению пожарной безопасности на железнодорожном транспорте / С. С. Крупенин, К.Б. Кузнецов И Наука и техника транспорта. - 2004. - No 4. - С. 16-29. 1].
В связи с этим чрезвычайно актуально развитие эффективной противопожарной техники для железнодорожного транспорта и иного крупнотоннажного транспорта и производств пожаро-, взрывоопасных и химических веществ, а также нефти, нефтепродуктов и сжиженных природных и углеводородных газов (СПГ и СУГ).
В соответствии с установленными требованиями наземные резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов объемом 5.000 м3 и более обязательно оборудуются средствами автоматического пожаротушения. На складах третьей категории при наличии не более двух наземных резервуаров объемом 5.000 м3 допускается тушение этих резервуаров передвижной пожарной техникой при условии оборудования резервуаров стационарно установленными генераторами пены средней кратности (пенокамерами, пенными насадками) и специальными трубопроводами, выведенными за обвалование [Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках. - М.: ГУГПС , 1999].
Анализ пожаров, происшедших на технологических объектах хранения и транспорта нефти и нефтепродуктов, показывает, что эффективность применения стационарных систем автоматической противопожарной защиты при тушении пожаров составляет около 7 %.
Низкая эффективность систем пожаротушения пеной средней кратности и водяного охлаждения резервуаров вызвана в основном разрушением пеногенерирующих устройств и трубопроводов для подачи огнетушащих веществ на тушение и охлаждение.
Тушение пожаров в резервуарах пеной с одновременным водяным охлаждением наружных стенок резервуаров обычно производится следующими основными способами:
- подачей пены средней кратности сверху резервуара на слой горящего нефтепродукта (нефти);
- подачей пены низкой кратности под слой нефти и нефтепродукта,
- подачей воды на наружные стенки резервуара для их охлаждения.
Известные установки тушения пожаров пеной средней кратности сверху резервуара на слой нефтепродукта в большинстве случаев часто не обеспечивают тушение пожаров в начальной стадии из-за повреждения узлов ввода пены и водяного охлаждения от первичного взрыва.
В настоящее время наиболее распространенным средством тушения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей является воздушномеханическая пена, которая обычно получается на сетках в пеногенераторах за счет эжектирования воздуха в струю раствора пенообразователя.
При тушении пожаров воздушно-механической пеной расходуется большое количество воды и пенообразователя. В частности, при тушении резервуаров с горящим бензином необходимо подавать 114 л 6%-ного раствора пенообразователя на 1 м2 поверхности горючего [Современные пожарные автомобили: проблемы создания, инновационные решения, тенденции развития, Копылов Н.П. И Средства спасения. Противопожарная защита. - 2005. Каталог. - М.: 2005. - с. 66-68].
Это связано с необходимостью охлаждения нагревающихся стенок резервуаров и создания над всей горящей поверхностью слоя пены, изолирующей топливо от воздуха. При частичном заполнении емкости пена падает с большой высоты, проходя через пламя и горячие газы, при этом происходит ее разрушение и снижение эффективности тушения. Кроме того, очень часто в начальный момент возникновения пожара из-за взрыва происходит повреждение пеногенераторов еще до подачи пенообразователя, а затем происходит их нагревание и выход из строя под действием высокой температуры пожара. Пожары в резервуарах с нефтепродуктами тушат, как правило, воздушно-механической пеной, подаваемой в очаг горения стационарными пенокамерами или передвижными пеноподъемниками [Е.Н. Иванов. Противопожарная защита открытых технологических установок. Издание 2-е переработанное и дополненное. М.: Химия, 1986, с. 195-196] с одновременным водяным охлаждением наружных стенок резервуара в зоне пожара
Однако при аномальном развитии пожара полное тушение пеной загоревшихся легковоспламеняющихся жидкостей в резервуарных парках происходит только спустя несколько часов, а иногда и суток, так как огнетушащая способность пены теряется при подаче ее в зону высоких температур, образующихся вблизи пеносливной камеры [А.Н. Баратов, Е.Н. Иванов. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Издание 2-е, переработанное. М.: Химия, 1979, с. 262].
Поэтому в официальных рекомендациях [Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах: Рекомендации. - М.: ВНИИПО, 1991] предлагается прекращать подачу пены, если горение не ликвидируется в течение 30 мин.
В качестве примера можно указать на пожар на наземном стальном вертикальном резервуаре (РВС) со стационарной крышей и понтоном на Московском нефтеперерабатывающем заводе, который не удавалось потушить в течение 24 часов при сосредоточении свыше 100 пожарных автомобилей [А.Н. Баратов. Горение-Пожар-Взрыв-Безопасность. М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2003, с. 332].
Установлено [А.Н. Баратов, Е.Н. Иванов. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Изд. 2-е. М.: Химия, 1979, с. 73], что к достоинствам пены относится тот факт, что в отличие от ряда других огнетушащих составов для поверхностного тушения пеной не требуется одновременное (одномоментное) перекрытие всего зеркала (площади) горения, однако разогревающиеся в зоне пожара до температуры 1000-1200°С стенки и оборудование резервуара являются источниками воспламенения нефтепродуктов, имеющих температуру воспламенения 200-350°С.
Известно также, что причинами, обуславливающими увеличение расхода пены на единицу площади очага пожара с увеличением интенсивности ее подачи, являются механические трудности распределения пены на площади очага пожара и специфические трудности растекания пены по поверхности горючего. При тушении очага пожара большой площади возможности равномерного распределения пены ограничены, поэтому возникает проблема равномерного распределения пены по всей поверхности без ее перерасхода. Вторая причина связана с тем, что пена в спокойном состоянии и при движении имеет различные физические свойства. Изолирующая способность пены, находящейся в движении, уменьшается. В спокойном статическом состоянии пена создает «уплотненный» слой, однако переход к статическому состоянию происходит во времени. Период этого перехода достигает 20 с [А.Н. Баратов, Е.Н. Иванов. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Изд. 2-е. М.: Химия, 1979, с. 77].
В связи с этим актуальным является разработка технологий и средств удаленного пожаровзрывопредотвращения и тушения крупномасштабных пожаров.
Известны передвижные и переносные средства пожаротушения, обеспечивающие генерацию и подачу в зону пожара или воздушномеханической пены низкой кратности (с кратностью 5-20), средней кратности (с кратностью 20-200), или одновременной комбинированной подачи и пены низкой кратности с кратностью 5-20, и пены средней кратности с кратностью 20-200.
Известна мотопомпа для тушения пожара, содержащая насос с приводным двигателем, блок управления двигателем и рукавную линию, напорный рукав которой имеет ствол-распылитель и разъем для подключения рукава к насосу, отличающаяся тем, что на стволе-распылителе установлен переключатель, связанный соединительной линией с блоком управления двигателем, при этом насос снабжен узлом подогрева перекачиваемой жидкости, связанным с соединительной линией [RU 30274 А62С 25/00. Опубл. 27.06.2003].
Недостатком данного устройства является низкая эффективность пожаротушения, связанная с ограниченным количеством запасаемого огнетушащего вещества и с ограничением расхода огнетушащего вещества.
Известна мобильная пеногенерирующая установка многоцелевого назначения для генерирования пены, преимущественно на объектах ядерно- топливного цикла, включающая емкость для воды или раствора пенообразователя, насос с электродвигателем, гребенку для подключения воздушно-пенных генераторов (пеногенераторов) средней кратности и пожарных стволов, трубопроводы, шланги и арматуру, дополнительно укомплектована пеногенераторами низкой кратности (К<20) и высокократной пены (К=200-1000), работающими с сетками двух типов (обычные - плоские или металлотканевые - объемного плетения), а на гребенке установлен вентиль, позволяющий плавно регулировать расход пенообразующего раствора, подаваемого в генератор высокократной пены с расходом 0,5-10 л/мин. Кроме того, емкость снабжена крышкой, предназначенной для ее герметизации при создании в ней давления до 6 атм. Указанные признаки обеспечивают повышение универсальности установки [RU 2308996 А62С 27/00, А62С 5/02. Опубл. 27.10.2007].
Недостатком данного устройства является значительный вес и габариты, а также невозможность его использования в промышленных и малоэтажных зданиях городских и сельских населенных пунктов, лесных и ландшафтных пожаров.
Известен разработанный ранее заявителем передвижной пожарный модуль, содержащий установленные на автомобильный прицеп средства пожаротушения, отличающийся тем, что в качестве средств пожаротушения передвижной пожарный модуль содержит соединенные пожарными рукавами и трубопроводами подачи воды и пенообразователя, по крайней мере, одну мотопомпу, по крайней мере, одну емкость для пенообразователя, по крайней мере, одну емкость для воды, пожарные рукава, стационарную пожарную установку и, по крайней мере, одно ранцевое устройство пожаротушения, обеспечивающие формирование и подучу в зону пожара воздушно- механической пены средней кратности [RU 121167 А62С 25/00. Опубл. 20.10.2012].
Недостатком передвижного пожарного модуля по RU 121167 является возможность его использования только в доступных для автомобильного передвижения местах и невозможность его ручного переноса к местам и от мест пожара в труднодоступных для техники местах.
Известны стационарные и ручные лафетные стволы, формирующие струи воды и пены низкой кратности с дальностью подачи 20-60 м. Однако они не позволяют обеспечить большую площадь равномерного покрытия, требуют использования дорогих пленкообразующих фторированных пенообразователей, что не позволяет получать требуемый огнетушащий эффект, приводит к затягиванию времени тушения и высокой стоимости расходуемых при тушении пожара пенообразователей.
Известно применение пены средней кратности, обладающей повышенной по сравнению с пенами низкой кратности огнетушащей эффективностью при тушении нефти и нефтепродуктов и генераторы пены средней кратности в переносном и стационарном исполнении. Однако большинство известных генераторов пены средней кратности обеспечивают получение пенных струй от 3 до 8 м, что затрудняет процесс их использования из-за высокого риска работающего в зоне пожара личного состава пожарных подразделений.
Известны разработанные ранее заявителем устройства для формирования струи пены средней кратности повышенной дальнобойности, в которых для повышения производительности, экономичности и повышения эффективности пожаротушения за счет создания комбинированной струи пены средней и низкой кратности и повышения дальнобойности струи пены средней кратности до 20-50 м, подают раствор пенообразователя на сетку в корпусе пеногенератора с получением струи пены средней кратности с формированием струи пены с увеличивающейся кратностью и уменьшающейся плотностью по направлению от центра к периферии. При этом на сетку пеногенератора одновременно подают две или более струй раствора пенообразователя из двух или более сопел или иных средств формирования направленных струй с обеспечением возможности образования в корпусе пеногенератора и/или за его пределами двух или более соприкасающихся и/или взаимно пересекающихся струй пены средней кратности с образованием единой струи пены средней кратности повышенной дальнобойности [RU 2170123 А62С 5/02. Опубл. 10.07.2001].
Известно переносное устройство пожаротушения, содержащее пеногенератор с возможностью присоединения к пожарному рукаву, сообщающееся с пеногенератором средство смешения воды с пенообразователем, емкость с пенообразователем и средство подачи пенообразователя в средство смешения воды с пенообразователем, характеризующееся тем, что пеногенератор выполнен в переносном исполнении, а емкость с пенообразователем выполнена с возможностью ее размещения и переноса в ранце, а средство подачи пенообразователя в средство смешения воды с пенообразователем выполнено в виде шланга, соединяющего расположенную в ранце емкость с пенообразователем и средство смешения воды с пенообразователем [RU 117297 А62С 15/00. Опубл. 27.06.2012].
Известные различные способы и устройства для защиты резервуаров с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями от взрыва и при пожаре, однако все они недостаточно эффективны и не обеспечивают защиту средств пожаротушения при взрывах и повреждениях верхних частей стенок резервуарах
Известен способ защиты резервуаров с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями от взрыва и при пожаре, устройство для его осуществления, согласно которым из узла ввода сверху на внутреннюю стенку резервуара подают по меньшей мере две горизонтальные струи огнетушащего вещества - пены низкой кратности, которые подают по стенке резервуара в одну сторону или одновременно по часовой и против часовой стрелки таким образом, чтобы оси струй не пересекались, при этом огнетушащее вещество подают с напором, обеспечивающим образование на стенке резервуара кольца из огнетушащего вещества. В качестве огнетушащего вещества используют пену низкой кратности или воду, а дополнительно к ним используют огнетушащий порошок, инертный газ, водяной пар; причем в резервуар подают один или одновременно несколько видов огнетушащих веществ [RU 2334532, МПК А62С 3/06, опубл. 10.05.2008].
Известен способ комбинированного тушения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, находящихся в хранилищах и резервуарах, а также крупных проливов нефтепродуктов, включающий в себя одновременную подачу в спутном потоке в зону горения огнетушащего порошка в виде огнетушащей порошковой струи и на поверхность горения - струи хладагента, при этом в качестве огнетушащего порошка используют нанопорошок, которым производят ингибирование пожароопасной среды в течение времени, необходимого для подавления пламени, а в качестве хладагента используют пену [RU 2615956 А62С 3/06, В82В 3/00. Опубл. 11.04.2017].
Известно устройство для повышения дальнобойности струи, в котором основной рабочий поток делится на два самостоятельных коаксиальных потока, один из которых является рабочим, а в периферийной струе (потоке) за счет подсоса атмосферного воздуха и водного раствора ПАВ образуется высокократная пена, которая предохраняет основную струю (поток) от внешних возмущений. Устройство содержит корпус, цилиндрический насадок, коаксиально зафиксированный внутри корпуса и направляющий подачу периферийной струи, трубопровод подачи рабочего агента, коаксиально размещенный внутри насадка, и патрубок, радиально зафиксированный в межкольцевом пространстве цилиндрического насадка и трубопровода и предназначенный для подачи воздуха и поверхностно активного вещества в кольцевой зазор между основным и периферийным потоками, при этом в трубопроводе подачи рабочего агента выполнены перфорационные отверстия, а цилиндрический насадок заглушен шайбой, которая вставлена в трубопровод и заварена наглухо [RU 2 225 732 А62С 31/12. Опубликовано: 20.03.2004. Бюл. № 8].
Известно устройство для комбинированного тушения крупномасштабных пожаров классов А и В и для пожаровзрывопредотвращения воздушно-механической комбинированной пеной низкой и средней кратности, которое для повышения эффективности пожаротушения и взрывопожаропредотвращения за счет повышения дальнобойности и равномерности распределения пены средней и низкой кратности по площади пожара и повышения безопасности процесса тушения пожаров и пожаровзрывопредотвращения на особо пожаровзрывоопасных объектах, содержит два закрепленных на траверсе генератора комбинированной пеной низкой и средней кратности, содержащих корпус с размещенным внутри корпуса пакетом сеток генерирования пены средней кратности, расположенный перед корпусом блок форсунок подачи водного раствора пенообразователя на пакет сеток генерирования пены средней кратности, ствол формирования пены низкой кратности, трубопровод подвода водного раствора пенообразователя к форсункам и стволу формирования пены низкой кратности и средство подключения пеногенератора к напорному трубопроводу водного раствора пенообразователя, средство автоматизированных поворотов траверсы с закрепленными на ней пеногенераторами в вертикальной и горизонтальной плоскостях [RU 2693612 А62В 15/00. Опубл. 03.07.2019. Бюл. № 19].
Известно устройство для комбинированного тушения пожаров и пожаровзрывопредотвращения, которое для повышения эффективности и безопасности пожаротушения и пожаровзрывопредотвращения, содержит генератор пены средней и низкой кратности, включающий форсунки подачи огнетушащего средства на сетки формирования пены средней кратности и ствол формирования пены низкой кратности, и трубопровод подачи огнетушащего средства, на трубопроводе подачи огнетушащего средства установлен трехходовой кран с присоединенным к нему дополнительным стволом формирования пены низкой кратности с возможностью при переключении запорного органа трехходового крана в соответствующее рабочее положение подачи огнетушащего средства и в генератор пены средней и низкой кратности и в дополнительный ствол формирования пены низкой кратности, или только в генератор пены средней и низкой кратности, или только в дополнительный ствол формирования пены низкой кратности. При использовании в качестве огнетушащего средства водного раствора пенообразователя устройство генерирует или комбинированную пену средней и низкой кратности со средней кратностью 30-40, или пену низкой кратности с кратностью 5-10. При использовании в качестве огнетушащего средства воды устройство генерирует или комбинированную распыленную и диспергированной воду со средней дисперсностью 150 мкм, или диспергированную воду с дисперсностью более 200 мкм [RU 186119 А62С 15/00, А62С 37/00, А62С 31/12. Опубл. 09.01.2019. Бюл. № 1].
Известна система тушения пожаров на крупных резервуарах с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями (варианты). Сущность первого варианта устройства системы тушения заключается в том, что она включает в себя N^2 управляемых стволов пеногенераторов, размещенных по периметру резервуара, стволы пеногенераторов расположены под углом минус 2-10 градусов к горизонтальной поверхности горючей жидкости, у основания факела пламени пожара, используется однородная водовоздушная пена кратностью Кп, равной 30±10, дальностью подачи пенной струи L, большей или равной радиусу R резервуара, интенсивностью I подачи пены, равной 0,1-0,15 л/м2 с, при этом управляемую пенную струю подают в горизонтальной плоскости с углом поворота оси ствола на ±45 градусов и в вертикальной плоскости с углом поворота оси ствола на ±5-10 градусов. Второй вариант системы отличается от первого тем, что пеногенераторы расположены по периметру резервуара на земле или небольших передвижных платформах, используется однородная водовоздушная пена с одинаковой кратностью Кп, равной 30±10, дальностью подачи пенной струи L, большей или равной радиусу R резервуара, с интенсивностью I подачи пены, равной 0,15-0,5 л/м2 с, при этом управляемую с земли пенную струю подают через борт резервуара. Угол наклона ствола пеногенератора относительно земли равен 60-80 градусов [RU 2651784 А62С 3/06. Опубл. 23.04.2018].
Известен способ защиты резервуаров с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями от взрыва при пожаре и устройство для их осуществления Способ заключается в том, что из узла ввода сверху на внутреннюю стенку резервуара подают, по меньшей мере, две горизонтальные струи огнетушащего вещества - пены низкой кратности. Струи подают по стенке резервуара в одну сторону или одновременно по часовой и против часовой стрелки таким образом, чтобы оси струй не пересекались, при этом огнетушащее вещество подают с напором, обеспечивающим образование на стенке резервуара кольца из огнетушащего вещества. В качестве огнетушащего вещества используют пену низкой кратности или воду, а дополнительно к ним используют огнетушащий порошок, инертный газ, водяной пар, причем в резервуар подают один или одновременно несколько видов огнетушащих веществ [RU 2334532, МПК А62С 3/06].
Общим недостатком известных способов и устройств для тушения пожаров в резервуарах с нефтепродуктами является неудовлетворительная эффективность процесса тушения пожаров и водяного охлаждения на крупных резервуарах с ЛВЖ и ГЖ, конструктивная сложность устройств, расположенных внутри резервуаров или прикрепленных к верхним частям стенок резервуаров, приходящих в нерабочее состояние при взрывах и разрушениях верхний частей резервуаров при пожарах.
Известно устройство с гидроосцилятором для тушения пожара и пожаровзрывопредотвращения пеной низкой и средней кратности, которое для повышение компактности, мобильности и упрощение оперативного перемещения устройства генерации пены низкой и средней кратности непосредственно к месту пожара, повышение эффективности пожаротушения, дальнобойности и равномерности распределения пены по площади пожара, повышения безопасности при тушении пожаров и пожаровзрывопредотвращении пеной низкой и средней кратности, содержит генератор пены низкой и средней кратности, основание с напорным трубопроводом и гидравлическим осциллятором с возможностью создания автоматических колебательных перемещений генератора пены в заданном секторе горизонтальной плоскости [RU 176 644 А62С 15/00. Опубл. 24.01.2018].
Недостатком RU 176 644 является необходимость включения/выключения оператором и ручного управления оператором поворотами генератора пены в вертикальной плоскости.
Известно разработанные ранее заявителем система и способ импульсного тушения пожаров на морских судах, морских платформах и объектах морского берегового базирования, обеспечивающие при использовании полезной модели является повышение производительности и эффективности тушения быстроразвивающихся пожаров углеводородов за счет повышения дальнобойности комбинированной струи пены низкой и средней кратности до 100 и более метров. Способ заключается в подаче в зону пожара импульсной комбинированной водовоздушной струи пены низкой кратности и пены средней кратности. Система для тушения пожаров на морских судах, морских платформах и объектах морского берегового базирования содержит размещенные в контейнере и соединенные трубопроводами насосную станцию со средством подачи воды, емкость для пенообразователя и установку тушения пожара, выполненные с возможностью создания и подачи под напором импульсной комбинированной водовоздушной струи пены с кратностью, в частности, от 7 до 20 и пены средней кратности с кратностью, в частности, от 20 до 100 [RU 2442626 А62С 35/00, А62С 5/02. Опубл. 20.02.2012. Бюл. № 5].
Система по RU 2442626 содержит соединенные трубопроводами насосную станцию со средством подвода воды, емкость для пенообразователя и установку тушения пожара, выполненные:
- с возможностью создания и подачи под напором 1 ,1 -1,9, преимущественно 1,4-1 , 6 МПа, импульсной комбинированной водовоздушной струи пены низкой кратности с кратностью от 7 до 20 и пены средней кратности с кратностью от 20 до 100,
- с возможностью создания и подачи под напором импульсной комбинированной водовоздушной струи посредством центробежного насоса производительностью не менее 300 л/с (1100 м3/ч),
- с возможностью монтажа на палубах морских судов, морских платформ и объектах морского берегового базирования с высокой степенью пожаровзрывоопасности или выполнена в мобильном исполнении с возможность размещения в контейнере, устанавливаемом и используемом на палубах морских судов, морских платформ и на транспортных средствах объектов морского берегового базирования.
При соприкосновении струи пены низкой и средней кратности создают импульсную комбинированную струю пены низкой и средней кратности.
Струя пены низкой кратности, обладая по сравнению с пеной средней кратности более высокой плотностью и большим запасом кинетической энергии, движется с большей скоростью, первой касается горящей поверхности и, обладая более высокой теплоемкостью, охлаждает горящую поверхность. В результате этого обеспечивается защита поступающей следом струй пены средней кратности от термического воздействия и быстрого разрушения.
Поступающие следом струи пены средней кратности главным образом изолирует зону горения от горючих паров, газов и кислорода воздуха.
В результате комбинированного действия совмещенных импульсных струй пены низкой и средней кратности по RU 2442626 обеспечивается эффективное тушение пожаров и пожаровзрывопредотвращение на местах аварий и горючими и взрывоопасными материалами. При этом располагаемые снизу струи пены низкой кратности, обладая большей плотностью, большей кинетической энергии и соответственно большей дальнобойностью, обеспечивает более дальнюю доставку струй пены средней кратности по сравнению с обычными генераторами пены средней кратности, чем также обеспечивается эффективное тушение пожаров и пожаровзрывопредотвращение на местах аварий и горючими и взрывоопасными материалами.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату (прототипом) является разработанные авторами заявителя ранее способ и устройства пожаровзрывопредотвращения и тушения пожара гибридной водовоздушной (воздушно-механической) пеной, получаемой в результате турбулентного перемешивания в процессе спутного движения струй воздушно-механической пены низкой кратности и воздушномеханической пены средней кратности и подачи в зону пожаровзрывопредотвращения и пожара по крайней мере одной струи гибридной пены, получаемой в результате турбулентного перемешивания в процессе спутного движения струй воздушно-механической пены низкой кратности и воздушно-механической пены средней кратности. В результате повышается эффективность пожаровзрывопредотвращения и тушения пожаров за счёт повышения дальнобойности, равномерности и более мягкого распределения водовоздушной пены по площади пожара [RU2757479 А62СЗ/06, А62С5/02, опубл. 18.10.2021 Бюл. № 29 (прототип)]. Особенностью способа и устройства пожаровзрывопредотвращения и тушения пожара RU 2757479 (прототипа) являются повышенные по сравнению с обычной воздушно-механической пеной средней кратности являются повышенные пожаротушащие гибридной воздушно-механической пеной, но недостаточная для эффективного и безопасного тушения крупномасштабных аварийно-распорных пожаров и пожаровзрывопредотвращения дальнобойность и мощность струй гибридной пены.
Общим недостатком известных водопенных устройств пожаротушения является то, что известные стационарные и мобильные устройства имеют недостаточную для тушения крупномасштабных аврийно-транспортных пожаров дальнобойкость и производительность по генерации пены, а известные способы и устройства пожаротушения гибридной пеной по RU 2757479 (прототипу) обладают сравнительно высокими пожаротушащими свойствами, но недостаточной для эффективного пожаровзрывопредотвращения и тушения крупномасштабных аварийнотранспортных и аварийно-промышленных пожаров дальнобойностью и производительностью по генерации гибридной пены.
Проблема и технический результат
Известные средства пожаротушения обеспечивают формирование и подачу только отдельных струй пены или распыленной воды только в определенные, точечные места пожара, что эффективно при тушении небольших пожаров в малоэтажных жилых и промышленных зданиях в городских и сельских населенных пунктах, при тушении лесных, дорожных и других ландшафтных пожаров, что не позволяет обеспечивать управляемое быстрое и равномерное покрытие всей площади пожара пеной, что, в свою очередь, существенно снижает эффективностью и скорость тушения крупных пожаров.
При этом известно, что при тушении крупномасштабных промышленных, лесных, аварийно-транспортных и аварийно-промышленных пожаров требуется управляемое быстрое и равномерное покрытие всей пожароопасной площади огнетушащими средствами, предпочтительно водовоздушной пеной средней кратности кратностью 30 4^10 с максимально удаленных позиций.
Техническая проблема (изобретательская задача), на решение которой направлено заявляемая полезная модель, состоит в необходимости предотвращения возгораний и взрывов, снижения интенсивности горения и тушения пожаров, далее - купирования путем оперативного формирования и дальнобойного распределения водовоздушной пены средней кратности с кратностью 30 + 10 (воздушно-механической) пены на больших площадях пожара горючих жидкостей и твердых горючих материалов, где для предотвращения возгораний и тушения пожаров требуется оперативное покрытие огнетушащим средством всей пожароопасной площади, а также для охлаждения и/или противопожарной защиты транспорта и транспортного оборудования, зданий, сооружений, техники, промышленного оборудования, горючих и взрывоопасных материалов.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого полезной модели, заключается в повышении эффективности пожаровзрывопредотвращения и тушения крупномасштабных аварийнотранспортных и аварийно-промышленных пожаров за счет повышения дальнобойности, равномерности и более мягкого распределения водовоздушной (воздушно-механической) гибридной пены по площади пожара, повышения безопасности процесса тушения пожаров и пожаровзрывопредотвращения на особо пожаровзрывоопасных объектах и при ликвидации технологических и транспортных аварий путем предотвращения возгораний, взрывов, снижения интенсивности горения и тушения пожаров, в частности при разливе особо взрыво и пожароопасных легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), горючих жидкостей (ГЖ), сжиженных углеводородных и природных газов (СУГ и СПГ) в энергетической, газодобывающей, газоперерабатывающей, нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и химической промышленности.
Раскрытие сущности полезной модели
Характерной особенностью полезной модели является формирование и существенно более дальнобойная подача под напором в зону пожаровзрывопредотвращения и пожара неизвестной ранее и неиспользуемой ранее огнетушащего комбинированной воздушномеханической гибридной пены, обладающей, за счет турбулентного безударного перемешивания в процессе совместного спутного движения струй воздушно-механической гибридной пены и соприкасающихся с ними снизу струй воздушно-механической пены низкой кратности, объединенными повышенными кинетическими свойствами пены низкой кратности и повышенными пожаротушащими свойствами гибридной пены.
Поставленная задача (техническая проблема) решается, а технический результат достигается тем, что устройство для пожаровзрывопредотвращения и тушения крупномасштабных аварийнотранспортных и аварийно-промышленных пожаров, выполнено с возможностью формирования и подачи под напором в зону пожаровзрывопредотвращения и пожара струи комбинированной воздушномеханической гибридной пены кратностью 20 - 40, получаемую в результате турбулентного безударного перемешивания в процессе совместного спутного движения струи воздушно-механической гибридной пены кратностью 25-50 и воздушно-механической пены низкой кратности кратностью 5-10 при их массовом соотношении по водному раствору пенообразователя от 1 :1 до 1 :3.
Устройство содержит генератор воздушно-механической гибридной пены кратностью 30 - 50 с возможностью формирования посредством турбулентного перемешивания в процессе спутного движения под напором коаксиальных, соприкасающихся или пересекающихся струй воздушномеханической пены средней кратности кратностью 25-70 и воздушномеханической пены низкой кратности кратностью 5-10, и расположенный под ним ствол генерации воздушно-механической пены низкой кратности с кратностью 5-10.
Устройство изготовлено установленным объектах с высокой степенью пожаровзрывоопасности; установленным на мобильном железнодорожном, водоплавающем или автомобильном транспортном средстве или прицепе; размещенным в контейнере, установленном и используемом на морском судне, на морской платформе, на транспортном средстве, на объекте берегового базирования; с ручным или дистанционным управлением и/или осцилированием посредством выносного пульта или радиосигналов системы дистанционного управления.
Краткое описание чертежей
Полезная модель иллюстрируется фотографиями натурных образцов устройств по изобретению и их применению.
На фиг. 1 и фиг. 2 представлены фото разработанных заявителем модернизированных устройств водопенного пожаровзрывопредотвращения и пожаротушения в виде разработанных заявителем модифицированных установок комбинирвоанного тушения пожара УКТП «Пурга-100» и УКТП «Пурга-300», изготовленных с возможностью формирования и подачи под напором струй комбинированной воздушно-механической гибридной пены кратностью от 20 до 40, получаемой в результате турбулентного безударного перемешивания в процессе совместного спутного движения струй воздушномеханической гибридной пены кратностью от 25 до 70 и соприкасающихся с ними снизу струй воздушно-механической пены низкой кратности кратностью от 25 до 70 при их массовом соотношении по водному раствору пенообразователя от 1 :1 до 1 :3.
Конструктивно устройства, как это явно видно на фото, содержат расположенные снизу стволы формирования воздушно-механической пены низкой кратности и расположенные сверху непосредственно над ними генераторы гибридной воздушно-механической пены.
На фиг. 3 и фиг. 4 представлены фото общего вида автономного пожарного модуля контейнерного типа на железнодорожной платформе и на автомобильном трейлере, на котором установлены устройства водопенного пожаровзрывопредотвращения и пожаротушения с возможностью формирования и подачи под напором комбинированной воздушномеханической гибридной пены.
На фиг. 5 представлено фото функционирующего устройства, формирующего и подающего под напором струю комбинированной воздушномеханической гибридной пены. На фиг. 6 показано начало процесса натурных огневых испытаний, на фиг. 7 вид полигона после завершения пенной атаки и полного тушения пожара комбинированной воздушно-механической гибридной пеной.
Осуществление полезной модели
Известно, что пена - наиболее эффективное и широко применяемое огнетушащее вещество, представляющее собой дисперсную систему, состоящую из ячеек - пузырьков воздуха (газа), разделенных пленками жидкости, содержащей пенообразователь [ГОСТ Р 50588-2012. Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования и методы испытаний].
Отношение объемов газовой и жидкой фаз (в единице объема) пены определяет структуру и ее свойства. Если объем газовой фазы Vr превышает объем жидкости Уж не более чем в 10-20 раз (пены низкой кратности), ячейки пены, заполненные газом, имеют сферическую форму. В таких пенах газовые пузыри окружены оболочками жидкости относительно большой толщины. Сферические пены отличаются высоким содержанием жидкости и в силу этого - малой устойчивостью. Поэтому их относят к метастабильным (условно стабильным). В нестабильных пенах наблюдается так называемый эффект Плато: жидкая фаза из перегородок удаляется, истекая под действием силы тяжести, и происходит быстрая коалесценция (от лат. coalesce - срастаюсь, соединяюсь) - слияние соприкасающихся газовых пузырьков. В пене газовый пузырек не может свободно перемещаться ни в вертикальной, ни в горизонтальной плоскости. Он как бы «зажат» другими, прилегающими к нему пузырьками.
С увеличением отношения VrA/ж толщина пленки жидкости, разделяющая газовые объемы, уменьшается, а газовая полость утрачивает сферическую форму. Пены средней кратности, у которых отношение VrA/ж составляет несколько десятков или даже сотен, имеют многогранную форму. Причем форма многогранников может быть различной - треугольные призмы, тетраэдры, неправильной формы параллелепипеды. В процессе старения пены шарообразная форма ячеек переходит в многогранную. Многогранные пены отличаются малым содержанием жидкой фазы и характеризуются высокой стабильностью. В таких пенах отдельные пузырьки сближены и разделены тонкими «растянутыми упругими пленками». Эти пленки в силу упругости и ряда других факторов препятствуют коалесценции газовых пузырьков. По мере утончения разделительных пленок пузырьки все плотнее сближаются, прилегают друг к другу и приобретают четкую форму многогранников [Бобков С.А., Бабурин А.В., Комраков П.В. Физико-химические основы развития и тушения пожаров: учеб, пособие / М.: Академия ГПС МЧС России, 2014. - 210 с.].
Основными физико-химическими свойства пены являются: кратность - отношение объема пены к объему раствора пенообразователя, содержащегося в пене; дисперсность - степень измельчения пузырьков (размеры пузырьков); вязкость - способность пены к растеканию по поверхности; стойкость - способность пены сопротивляться процессу разрушения [там же].
В зависимости от величины кратности (К) пены разделяют на четыре группы: пеноэмульсии, К < 3; низкократные пены, 3 < К< 20; пены средней кратности, 20 < К< 200; пены высокой кратности, К > 200 [Шароварников А.Ф., Шароварников С.А. Пенообразователи и пены для тушения пожаров. Состав, свойства, применение. М.: Пожнаука, 2005. - 335 с.].
Дисперсность пены обратно пропорциональна среднему диаметру пузырьков.
Известно, что чем выше дисперсность, тем выше стойкость пены и огнетушащая эффективность. Степень дисперсности пены во многом зависит от условий ее получения, в том числе и от характеристики аппаратуры. Кратность и дисперсность пены определяют изолирующую способность пены и ее текучесть. [Бобков С.А., Бабурин А.В., КомраковП.В. Физико-химические основы развития и тушения пожаров: учеб, пособие / М.: Академия ГПС МЧС России, 2014. - 210 с.].
В качестве огнетушащих свойства пены выделяют: изолирующее действие - препятствие поступления в зону горения горючих паров, газов или воздуха, обусловливающего прекращение горения; охлаждающее действие - обусловленное наличием в преимущественно пене низкой кратности значительного количества жидкости.
Охлаждающее действие пены обусловливается водой, выделяющейся из пены.
Изолирующее действие обусловливается образованием слоя пены, который препятствует доступу кислорода к зоне пожара, включая: эффект разделения, заключающийся в изолировании жидкости от паровой фазы; эффект вытеснения, обусловливающий изоляцию горючего вещества от воздуха; преграждающий эффект, при котором пена препятствует испарению горючей жидкости.
Пены низкой кратности (3 < К< 20)в силу значительного количества воды в межпузырьковыхперегородах (в каналах Плато-Гиббса) преимущественно проявляют охлаждающий огнетушащий эффект, обусловливающийся охлаждающим действием самой пены и воды, выделяющейся из пены.
Пены средней кратности (20 < К< 200)в силу незначительного количества воды в межпузырьковыхперегородах (в каналах Плато-Гиббса) преимущественно проявляют изолирующий огнетушащий эффект, обусловливающийся созданием над зоной горения обедненной кислородом и насыщенными парами воды атмосферы, способствующей замедлению и полному прекращению горения.
При этом в силу более значительного количества воды, имеющейся в пене низкой кратности воды, и соответственно большей плотности (веса единицы объема) пены низкой кратности по сравнению с пенами средней кратности можно подавать с более дальних расстояний, что существенно влияет на обеспечение безопасности пожарного персонала при крупномасштабных и взрывоопасных аварий со сжиженными газами.
Характерной отличительной особенностью предлагаемых технических решений является получение и применение комбинированной гибридной водовоздушной (воздушно-механической) пены на основе синтетических углеводородных пенообразователей с кратностью от 20 до 40, получаемой в результате турбулентного безударного перемешивания в процессе совместного спутного движения струи воздушно-механической гибридной пены с кратностью 30 - 50 и соприкасающейся с ней снизу струи воздушномеханической пены низкой кратности с кратностью 5 - 10 при их массовом соотношении по водному раствору пенообразователя от 1 :1 до 1 :3, причем используемую для получения комбинированной воздушно-механической гибридной пены кратностью 20 - 40 струю воздушно-механической гибридной пены кратностью 30 - 50 получают по разработанной ранее заявителем технологии по RU 2757479 (прототипу) посредством турбулентного перемешивания в процессе спутного движения под напором коаксиальных, соприкасающихся или пересекающихся струй воздушно-механической пены средней кратности кратностью 25-70 и воздушно-механической пены низкой кратности кратностью 5-10.
Таким образом, технические решения полезной модели обеспечивают существенно более дальнобойную подачу комбинированной гибридной воздушно-механической пены кратностью 20 - 40 по сравнению с дальнобойностью подачи гибридной пены кратностью 20 - 40 по RU 2757479 (прототипу).
Экспериментально установлено и теоретически обосновано, что комбинированная водовоздушная гибридная пена кратностью 20 - 40, получаемая на специально модернизированном оборудовании в результате турбулентного безударного перемешивания в процессе совместного спутного движения струи воздушно-механической гибридной пены с кратностью 30 - 50 и соприкасающейся с ней снизу струи воздушно-механической пены низкой кратности с кратностью 5 - 10 при их массовом соотношении по водному раствору пенообразователя от 1 :1 до 1 :3 существенно отличается по своей структуре, вязкости, дисперсности, реологическим, тиксотропным и другим значимым для взрывопожаропредотвращения и пожаротушения свойствам от известных свойств пен низкой и средней кратности на основе углеводородных и фторсодержащих пенообразователей.
Выявлено, что в результате турбулентного перемешивания пузырьков пены низкой кратности и пузырьков пены средней кратности в гибридной пене и в комбинированной гибридной пене образуются усредненные по размерам пузырьки пены, более крупные по сравнению с пузырьками пены низкой кратности, но с более утолщенными по сравнению с пенами средней кратности водосодержащими каналами Плато-Гиббса.
Как экспериментально установлено, структура комбинированной гибридной пены с кратностью от 20 до 40, получающаяся в результате реализации полезной модели обладает уникальными по своей структуре и огнетушащими свойствами, позволяющими не только лучше сдерживать высокую температуру пламени без существенных разрушений объема самой гибридной пены, то есть эффективнее изолировать поверхность пожара, но и доставлять струи комбинированной гибридной пены на значительно большие расстояния (до 160 м.) по сравнению с формируемыми известными устройствами струями пены средней кратности, комбинированными струями пены низкой кратности и средней кратности, или по сравнению с дальнобойности струй гибридной пены по RU 2757479 (прототипу).
Экспериментально подтверждено, что при воздействии комбинированной гибридной пены с кратностью от 20 до 40 на поверхность разлива сжиженного природного или углеводородного газа проявляется эффект синергизма за счет одновременного воздействия нескольких факторов - охлаждения, разбавления парами воды атмосферы в зоне испарения и горения газа, теплоизоляции и резкого снижения концентрации газа и паров горючих жидкостей над слоем пены в зоне горения вплоть до снижения скорости химической реакции и последующего уменьшения температуры пламени до температуры потухания.
Это обусловлено усредненной дисперсностью и утолщенностью водосодержащих каналов Гиббса-Плато гибридной пены по сравнению с пенами низкой и средней кратности или по сравнению с пеной в комбинированных струях пены низкой кратности и средней кратности.
Натурные огневые испытания модернизированных стволов для получения комбинированной гибридной пены производимых заявителем модернизированных стволов и пеногенераторов показали высокую эффективность пожаровзрывопредотвращения и тушения горения как легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, так и розливов сжиженных природных и углеводородных газов.
Заявителем были проведены натурные огневые испытания на полигоне, где с помощью разработанных заявителем модернизированных установок комбинированного тушения пожаров "ПУРГА" обеспечивалось эффективное тушение слоя топлива на площади 1250 м2.
Как показали результаты испытаний, применяемые для тушения пожара разработанные заявителем модернизированные установки "ПУРГА" обеспечивают мягкую и плавную подачу комбинированной гибридной пены на поверхность горючего на повышенных расстояниях до 160 и более метров без грубого воздействия на площадь горения, то есть без перемешивания верхнего слой горючего с пенным слоем.
Кратность полученной на разработанных заявителем модернизированных установках комбинированной гибридной пены составляла от 20 до 40 или 30 ± 10.
Использовался синтетический углеводородный экологически чистый пенообразователь типа ПО-6ТС российского производства. Дальность подачи полученной гибридной пены составляла более 160 м.
Натурные огневые испытания разработанных заявителем модернизированных установок подтвердили, что комбинированная гибридная пена обладает значительно более мягким воздействие на поверхность горения и большей огнетушащей эффективностью по сравнению с пенами оборудования, подающего отдельно пены низкой и средней кратности или по сравнению с комбинированными пенами низкой и средней кратности.
Заявляемое устройство для тушения крупномасштабных пожаров и пожаровзрывопредотвращения водовоздушной гибридной пеной с кратностью от 20 до 40, далее - "устройства", могут использоваться для тушения пожаров с равномерным распределением комбинированной гибридной пены по площади пожаров горючих жидкостей класса В, твердых горючих материалов класса А, а также сжиженных углеводородных и природных газов (СУГ и СПГ).
Устройства может также использоваться для охлаждения и/или противопожарной защиты зданий, сооружений, техники, оборудования, горючих и взрывоопасных материалов и изделий, а также пожаровзрывопредотвращения на местах аварий с пожаро- и взрывоопасными материалами.
Устройство по изобретению предназначено для создания дальнобойных (до 160 м) струй комбинированной водовоздушной гибридной пеной с кратностью от 20 до 40 с возможностью автоматизированного их направления в зону тушения пожара и взрывопожаропредотвращения и с возможностью дистанционного управления включением/выключением и поворотами пеногенераторов в вертикальной и горизонтальной плоскости.
Устройство по изобретению может эффективно использоваться для тушения пеной крупномасштабных пожаров классов А и В, а также сжиженных углеводородных и природных газов (СУГ и СПГ).
Устройство по изобретению работоспособно при использовании всех типов отечественных и зарубежных пенообразователей с концентрацией от 3 до 6 % для получения пены низкой и средней кратности
За счет комплектации устройства стандартными быстросъемными соединениями с напорными трубопроводами обеспечивается возможность его использования совместно с другими пожарными гидравлическими системами и пожарными рукавами.
Заявителем был изготовлен и успешно испытан на Российских железных дорогах опытно-промышленный образец автономного пожарного модуля, позволяющего генерировать (формировать) и подавать под напором комбинированную водовоздушную гибридную пену со следующими тактикотехническими характеристиками (см. фиг. 3 - 5):
Мощность двигателя дизель-насосного агрегата 315 кВт (428 л. с.)
Запас топлива на 3 часа работы
Производительность центробежного насоса 200 л/с (720 мЗ/час)
Напор 120 м
Диаметр напорного патрубка 200 мм
Диаметр всасывающего патрубка 250 мм Емкость пенообразователя 10 м3
Рукава диаметром 51 мм 800 м
Рукава диаметром 66 мм 800 м
Рукава диаметром 77 мм 400 м
Прожекторы наружного освещения 2x1000 Вт
Масса с оборудованием (без пенообразователя) около 15.000 кг
Габаритные размеры (ДхШхВ) 12,192x2,438x2,591 м
Характерными отличительными особенностями и возможностями данного автономного пожарного модуля контейнерного типа являются: способность автономного пожарного модуля немедленно включаться в работу и обеспечивать подачу под напором струй комбинирвоанной воздушномеханической пены низкой и средней кратности и воздушномеханической гибридной пены с кратность. 20-40 с увеличенной, экспериментально доказанной дальнобойностью струй до 140 и более м и практически доказанным увеличением в два-три раза скоростью тушения по сравнению с традиционными и известными средствами борьбы с крупномасштабными пожарами легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), горючих жидкостей (ГЖ) и сжиженных углеродных газов (СУГ); возможность одновременного применение нескольких устройств водопенного пожаротушения комбинированной гибридной пеной с ручным и дистанционным управлением с возможностью управляемых поворотов в вертикальной и горизонтальной плоскостях и с возможностью подачи под напором нескольких разнонаправленных или спутно направленных струй комбинированной воздушномеханической гибридной пены, позволяяющих эффективно тушить различные типы пожаров и горючих материалов соответствующими огнетушащими жидкостями. возможность подключения средств пожаротушения к различным источникам воды в сочетании с большими запасами пенообразователя с обеспечением возможности ликвидацию крупных пожаров и аварий на больших площадях за нормативное время тушения; Предлагаемые устройства для эффективного тушения пожара и пожаровзрывопредотвращения комбинированной водовоздушной гибридной пеной с кратностью от 20 до 40 может быть оперативно перенесено или перевезено в требуемое место, быстро собрано и подготовлено к использованию в недоступных и/или труднодоступных для обычной пожарной техники местах - на промышленных предприятиях с особой взрывопожароопасностью производств, например, на предприятиях нефтехимической промышленности или на предприятиях с обращением СУГ и СПГ, а также на аварийно-химических опасных объектах, где возможно выделение сильнодействующих ядовитых веществ, на объектах хранения и изготовления взрывчатых веществ, а также на объектах, где необходимо применение в качестве огнетушащего средства высокоэффективных пен низкой и средней кратности, в том числе комбинированных струй; а также может эффективно использоваться для тушения лесных и других ландшафтных пожаров.
Основная идея обеспечения безопасности при авариях с сжиженного горючего газа (СУГ и СПГ) сводится к быстрому, практически мгновенному взятию под физический контроль всей свободной поверхности истекающей или растекающейся пожаровзрывоопасной жидкости сжиженного горючего газа с момента начала процесса истечения или растекания с желательным использованием автоматических систем включения и управления процессом купирования и и ликвидации аварии с сжиженным горючим газом путем ускоренного формирования на поверхности разлива сжиженного газа слоя гибридной водовоздушной пены кратностью от 20 до 40, преимущественно на основе синтетического углеводородного пенообразователя.
В качестве технического приема, технического способа реализации этой идеи нейтрализации или купирования опасных факторов аварий такого рода принята идея (и предложены соответствующие технические способы) оперативного покрытия всей свободной поверхности разлива горючих жидкостей и сжиженного горючего газа (СУГ и СПГ) гибридной водовоздушной пены с кратностью от 20 до 40 преимущественно на основе синтетического углеводородного пенообразователя определенной кратности, с определенными параметрами и свойствами, с применением определенных технических устройств, систем и приспособлений.
Параметры, состав и свойства комбинированной гибридной водовоздушной пены с кратностью от 20 до 40 преимущественно на основе синтетического углеводородного пенообразователя, а также режимы и способы ее подачи, определены и обоснованы экспериментально с учетом термодинамических и теплофизических особенностей ее взаимодействия при ее непосредственном контакте с поверхностью разлива сжиженного горючего газа (СУГ и СПГ).
Специфика решаемой полезная модельм проблемы состоит в том, что при всех прочих вариантах применения воздушно-механических и даже химических пен с целью тушения пожаров легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ) и/или даже защиты их от воспламенения, весьма существенную роль, а при тушении пожаров горючих жидкостей (ГЖ) даже доминирующую роль, играет процесс охлаждения поверхности горящей жидкости от температуры ее кипения, до которой ее поверхность прогревается уже за первые 3-5 минут пожара, до более низкой температуры (для варианта тушения пожара горючих жидкостей (ГЖ), вообще до температуры ниже температуры вспышки.
При тушении пожара легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) температура поверхностного слоя жидкости снижается до температуры ниже температуры ее кипения.
При этом, во всех случаях снижается интенсивность испарения ЛВЖ и ГЖ, снижается давление паров упругости горящей жидкости под слоем пены и их парциальное давление. Тогда механическое изолирующее действие слоя пены только довершает процесс изоляции горящей жидкости и ее паров от зоны горения, от зоны пламени пожара и горение ЛВЖ и ГЖ прекращается. Так происходит процесс тушения пожаров ЛВЖ и ГЖ.
Существенно иначе выглядит теплофизическая картина теплового взаимодействия соприкасающихся сред при нанесении воздушномеханических пен на поверхность СГ.
Температура воздушно-механической пены редко выходит за пределы от +1 до +15°С. Это означает, что теплоперепад (тепловой напор) от пены к СУГ порядка 30-40°С, а для СГ1Г даже 150-160°С. Поэтому, процесс испарения сжиженного горючего газа (СУГ и СПГ), за счет теплопритока от пены, при ее нанесении, не снижается, а наоборот, интенсифицируется.
Таким образом, процесс предотвращения возгорания (купирование) процесса прохождения паров горючего газа в надпенное пространство, в зону возможного горения, сводится к процессам сорбции, поглощения, задержания потока паров сжиженного горючего газа, что согласно полезной модели может быть обеспечено пенным слоем определенного состава, определенной толщины и определенной структуры.
В силу того, что процесс разрушения жидкой пены, даже при отсутствии пожара над ней или под ней, идет непрерывно, и часть пенообразователя сквозь пену стекает вниз и попадает на поверхностный слой сжиженного горючего газа (СУГ и СПГ), процесс интенсификации их испарения, за счет отекания «теплого» раствора пенообразователя продолжается непрерывно, но может ограничиваться ледяным слоем замороженной пены, располагаемой непосредственно на поверхности разлива сжиженного горючего газа ледяного слоя замороженной комбинированной водовоздушной пены низкой и средней кратности.
Экспериментально определено и теоретически обосновано, что особую роль в ситуации разлива сжиженного горючего газа (СУГ и СПГ) играют фазовые превращения на поверхности раздела фаз пена/СУГ и/или пена/СПГ (пена/ сжиженный горючий газ) и поверхностным слоем жидких субстанций сжиженного горючего газа.
При контакте жидкой фазы пены с жидкой фазой горючего, имеющего температуру -162°С (при СПГ) или -42°С (при СУГ), нижние слои пены замерзают, переходя в твердую фазу определенной снегообразной структуры. Под слоем замороженной снегообразной пены начинает формироваться пористая ледяная подложка непосредственно на поверхности разлива сжиженного горючего газа.
В зависимости от дисперсности и кратности применяемых пен, физической и химической природы раствора пенообразователя и соотношения сил поверхностного натяжения на границе раздела фаз зависят плотность, пористость, газопроницаемость, теплопроводность и плавучесть образовавшегося снегообразного слоя замороженной пены под защитным слоем жидкой пены.
Следовательно, самым существенным образом от этого зависят теплоизолирующие и газоизолирующие свойства слоистого «сэндвича» на поверхности разлива сжиженного горючего газа: пары сжиженного горючего газа, ледяной слой, слой замороженной газонасыщенной пены и слой жидкой газонасыщенной пены или слой замороженной газонасыщенной пены и слой жидкой газонасыщенной пены.
Дальнейшие параметры процесса испарения горючей субстанции сжиженного горючего газа и проникновение ее паров в зону возможного контролируемого горения над слоем газонасыщенной пены или контролируемого горения насыщенной газом пены (концентрация паров горючего газа над пеной или концентрация газа в пене), зависят от теплофизических свойств ледяного слоя замороженной пены и следующего слоя жидкой пены. От их толщины, газопроницаемости, теплопроводности, сорбционных свойств слоя замороженной газонасыщенной гибридной пены и расположенного выше слоя жидкой газонасыщенной гибридной пены.
Исследования авторов и натурные огневые испытания показали, что дорогие импортные фторсодержащие пленкообразующие пенообразователи самые худшие из известных пенообразователей для купирования и тушении пожаров СУГ и СПГ, а наиболее эффективны именно дешевые, производимые в России экологически безопасные синтетические углеводородные пенообразователи, например синтетический углеводородный пенообразователь типа ПО-6ЦТ.
Экспериментально установлено также, что в качестве генераторов гибридной пены для получения комбинированной гибридной пены для купирования и тушения пожаров СУГ и СПГ и утилизации разливов СУГ и СПГ целесообразно использовать модернизированные установки "ПУРГА" производства заявителя, обеспечивающих формирование и подачу комбинированной гибридной пены на расстояние до 160 и более метров.
Таким образом, все отображенные существенные признаки полезной модели находятся в причинно-следственной связи с техническим результатом, получаемым от использования полезной модели. Конкретные параметры ликвидации аварийных разливов, пожаровзрывопредотвращения, купирования и тушения пожара разливов сжиженного природного газа или сжиженного углеводородного газа водовоздушной гибридной пеной с кратностью от 20 до 40 определены экспериментально и практически проверены в процессе натурных огневых испытаний.
Натурные испытания в полевых условиях показали уверенное решение поставленной задачи и достижения требуемого технического результата, а именно реализация настоящего полезной модели позволяет повысить эффективность пожаровзрывопредотвращения и тушения крупномасштабных аварийно-транспортных и аварийно-промышленных пожаров за счет повышения дальнобойности, равномерности и более мягкого распределения комбинированной водовоздушной гибридной пены по площади пожара, повышения безопасности процесса тушения пожаров и пожаровзрывопредотвращения на особо пожаровзрывоопасных объектах и при ликвидации технологических и транспортных аварий путем предотвращения возгораний, взрывов, снижения интенсивности горения и тушения пожаров на транспортной, энергетической, нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, газодобывающей, газоперерабатывающей и химической промышленности.
Использование огнетушащего вещества в виде комбинированной гибридной пены, обладающей объединенными повышенными кинетическими свойствами струй пены низкой кратности и повышенными пожаротушащими свойствами гибридной пены, обусловлена необходимостью обеспечения быстрого пожаротушения на особо взрывопожароопасных объектах, связанных со скоротечностью развития пожара и с переходом пожара с начальной стадии развития в считанные минуты в катастрофические пожары с трудно предсказуемыми последствиями.
За счет объединения высоких кинетических энергетических характеристик дальнебойных струй водовоздушной пены низкой кратности и повышенных пожаротушащих свойств гибридной пены с при использовании предлагаемого полезной модели обеспечивается: быстрое тушение различных пожаров на больших площадях; тушение пожара с большой энергетикой; тушение крупномасштабных пожаров с большого расстояния (до 160 и более метров) дальнобойными струями комбинированной гибридной пены, что особенно значимо в случаях невозможности приближения к очагам крупных возгораний по транспортным, высокотемпературным, взрывоопасным и другим ограничениям,
Учитывая новизну совокупности существенных признаков, техническое решение поставленной задачи, изобретательский уровень и существенность всех общих и частных признаков полезной модели, доказанных в разделе «Уровень техники» и «Раскрытие полезной модели», доказанную в разделе «Осуществление и полезной модели» техническую осуществимость и промышленную применимость полезной модели, решение поставленной задачи и уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании полезной модели, по нашему мнению, заявленная полезная модель удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к полезной моделям.
Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки полезной модели являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели полезной модели, но и позволяют реализовать полезная модель промышленным способом.

Claims

35
Устройство для пожаровзрывопредотвращения и тушения крупномасштабных аварийно-транспортных и аварийнопромышленных пожаров комбинированной гибридной пеной
Формула изобретения
5 1. Устройство для пожаровзрывопредотвращения и тушения крупномасштабных аварийно-транспортных и аварийно-промышленных пожаров, характеризующееся тем, что выполнено с возможностью формирования и подачи под напором в зону пожаровзрывопредотвращения и пожара струи комбинированной воздушно-механической гибридной пены
10 кратностью 20 - 40, получаемую в результате турбулентного безударного перемешивания в процессе совместного спутного движения струи воздушно-механической гибридной пены кратностью 25-50 и воздушномеханической пены низкой кратности кратностью 5-10 при их массовом соотношении по водному раствору пенообразователя от 1 :1 до 1 :3.
2. Устройство по п. 1 , характеризующееся тем, что содержит генератор воздушно-механической гибридной пены кратностью 30 - 50 с возможностью формирования посредством турбулентного перемешивания в процессе спутного движения под напором коаксиальных, соприкасающихся или пересекающихся струй воздушно-механической
20 пены средней кратности кратностью 25-70 и воздушно-механической пены низкой кратности кратностью 5-10, и расположенный под ним ствол генерации воздушно-механической пены низкой кратности с кратностью 5- 10.
3. Устройство по п. 1 , характеризующееся тем, что изготовлено установленным объектах с высокой степенью пожаровзрывоопасности.
4. Устройство по п. 1 , характеризующееся тем, что изготовлено установленным на мобильном железнодорожном, водоплавающем или автомобильном транспортном средстве или прицепе.
5. Устройство по п. 1 , характеризующееся тем, что изготовлено зо размещенным в контейнере, установленном и используемом на морском судне, на морской платформе, на транспортном средстве, на объекте берегового базирования. 36
6. Устройство по п. 1 , характеризующееся тем, что изготовлено с ручным или дистанционным управлением и/или осцилированием посредством выносного пульта или радиосигналов системы дистанционного управления.
PCT/RU2024/000047 2023-02-14 2024-02-12 Устройство пожаровзрывопредотвращения и тушения пожаров WO2024172694A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2023122984 2023-02-14
RU2023122984A RU2023122984A (ru) 2023-02-14 Устройство для пожаровзрывопредотвращения и тушения крупномасштабных аварийно-транспортных и аварийно-промышленных пожаров комбинированной гибридной пеной

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024172694A1 true WO2024172694A1 (ru) 2024-08-22

Family

ID=92420493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2024/000047 WO2024172694A1 (ru) 2023-02-14 2024-02-12 Устройство пожаровзрывопредотвращения и тушения пожаров

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024172694A1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2442626C1 (ru) * 2010-09-30 2012-02-20 Закрытое акционерное общество НПО "СОПОТ" Система и способ импульсного тушения пожаров на морских судах, морских платформах и объектах морского берегового базирования
WO2018157770A1 (zh) * 2017-03-01 2018-09-07 中国石油化工股份有限公司 泡沫产生方法和灭火方法及泡沫灭火设备
CN110384883A (zh) * 2019-07-08 2019-10-29 中国石油化工股份有限公司 一种正压移动式三相泡沫发生装置和方法
RU2757479C1 (ru) * 2020-04-14 2021-10-18 Общество с ограниченной ответственностью НПО «Современные пожарные технологии» Способ пожаровзрывопредотвращения и тушения пожара гибридной пеной и устройство для его осуществления

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2442626C1 (ru) * 2010-09-30 2012-02-20 Закрытое акционерное общество НПО "СОПОТ" Система и способ импульсного тушения пожаров на морских судах, морских платформах и объектах морского берегового базирования
WO2018157770A1 (zh) * 2017-03-01 2018-09-07 中国石油化工股份有限公司 泡沫产生方法和灭火方法及泡沫灭火设备
CN110384883A (zh) * 2019-07-08 2019-10-29 中国石油化工股份有限公司 一种正压移动式三相泡沫发生装置和方法
RU2757479C1 (ru) * 2020-04-14 2021-10-18 Общество с ограниченной ответственностью НПО «Современные пожарные технологии» Способ пожаровзрывопредотвращения и тушения пожара гибридной пеной и устройство для его осуществления

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2757479C1 (ru) Способ пожаровзрывопредотвращения и тушения пожара гибридной пеной и устройство для его осуществления
RU183035U1 (ru) Огнетушитель твердопенного тушения
RU2429082C1 (ru) Способ и устройство для тушения нефти и нефтепродуктов в резервуаре
RU2615956C1 (ru) Способ комбинированного тушения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей
RU2744719C1 (ru) Способ ликвидации разливов сжиженного природного газа или сжиженного углеводородного газа гибридной пеной и система для его осуществления
RU199778U1 (ru) Устройство для пожаровзрывопредотвращения и тушения пожара гибридной пеной
RU2804950C1 (ru) Способ пожаровзрывопредотвращения и тушения крупномасштабных аварийно-транспортных и аварийно-промышленных пожаров комбинированной гибридной пеной и устройство для его осуществления
RU2442626C1 (ru) Система и способ импульсного тушения пожаров на морских судах, морских платформах и объектах морского берегового базирования
RU203044U1 (ru) Насадок с генераторами пены для автомеханической пожарной лестницы
RU2757106C1 (ru) Способ купирования разливов сжиженного природного газа или сжиженного углеводородного газа гибридной пеной и система для его осуществления
RU203283U1 (ru) Насадок для автомеханической пожарной лестницы с поворачивающимися генераторами пены средней кратности
WO2024172694A1 (ru) Устройство пожаровзрывопредотвращения и тушения пожаров
WO2024172696A1 (ru) Способ и устройство пожаровзрывопредотвращения и тушения крупномасштабных пожаров
RU218162U1 (ru) Автономный пожарный модуль контейнерного типа
RU2552972C1 (ru) Способ купирования разливов сжиженного природного газа или сжиженного углеводородного газа комбинированной водовоздушной пеной низкой и средней кратности (варианты) и система для его реализации
RU2813419C1 (ru) Автономный пожарный модуль контейнерного типа
RU2804551C1 (ru) Пожарный поезд с автономным пожарным модулем контейнерного типа
RU2826696C1 (ru) Автономный пожарный модуль контейнерного типа с универсальной установкой комбинированного тушения пожара
RU226119U1 (ru) Автономный пожарный модуль контейнерного типа с универсальной установкой комбинированного тушения пожара
RU2718784C1 (ru) Способ автоматизированного предотвращения и тушения пожаров на резервуарах с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями и устройство для его осуществления
RU2819950C1 (ru) Пожарный поезд с автономным пожарным модулем контейнерного типа
RU2678257C1 (ru) Способ получения самовспенивающейся газонаполненной пены и устройство для его реализации
RU193525U1 (ru) Устройство для автоматизированного предотвращения и тушения пожаров на крупных резервуарах с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями
WO2024172695A1 (ru) Автономный пожарный модуль контейнерного типа
RU2751894C1 (ru) Насадок с генераторами пены для автомеханической пожарной лестницы

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24757363

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1