Установки импульсного пожаротушения

                                                  

    МЧС России 

                Государственное учреждение

                     16 ПОЖАРНАЯ ЧАСТЬ

                           2-й отряд Государственной                    

                     противопожарной службы

                      МЧС России Пермской области

 

 

                 

 

 

 

  РЕФЕРАТ

 

Тема:  «УСТАНОВКИ ИМПУЛЬСНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: зам. начальника 16 ПЧ 2-ОГПС

   Капитан вн. службы 

                  Байдерин В.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    г. Соликамск  2006

 

 

Содержание:

 

1. Введение…………………………………………………………….3
2. Импульсный способ тушения пожаров.…………………………..3
3. Установки импульсного порошкового пожаротушения ……….3
4. Метаемые капсулы с легкоразрушаемым травмобезопасным корпусом.. ……………………………………………………………………….7
5. Передвижные устройства для дистанционной импульсной подачи огнетушащего порошка………….………………………………8
6. Пневмоимпульсные установки комбинированного пожаротушения….9
7. Модульные установки пожаротушения……………………………10
8. Выводы………………………………………………………………13
9. Библиографические ссылки………………………………………13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Выбор способов и средств тушения  пожара зависит от возможностей их применения в реальных условиях, при  этом основным критерием выбора является эффективность тушения. Например, в условиях Крайнего Севера, где преобладают низкие температуры, использование воды и водосодержащих веществ ограниченно и наиболее перспективным представляется применение порошковых огнетушащих веществ. Огнетушащий порошок обладает высокой эффективностью тушения практически во всем интервале реальных температур эксплуатации. Основной проблемой является доставка порошка в очаг горения. Успешное подавление очага горения может быть обеспечено средствами и способами, позволяющими дистанционно доставлять огнетушащий порошковый состав непосредственно в зону горения и создавать огнетушащую концентрацию во всем объеме пламени [1], [2). Один из таких способов — импульсный способ подачи, реализуемый в конструкциях различных типов.

 

Импульсный способ тушения пожаров.

 

Исследования импульсного способа  тушения пожаров проводятся в  ФГУ ВНИИПО МЧС России с 1987 г. За это  время были разработаны и прошли испытания несколько типов макетных устройств для импульсной подачи огнетушащих порошков и распыленной  воды, определены назначение и область применения установок импульсного пожаротушения, а также способы доставки огнетушащего вещества в очаг пожара. Были созданы экспериментальные образцы технических стационарных и мобильных средств пожаротушения, а также подготовлена научно-техническая документация для выпуска опытных партий этих изделий.

В основе импульсного способа подачи огнетушащего вещества заложено использование  энергии сгорания твердотопливных  веществ, порохов или пиротехнических  составов для метания разнотипных огнетушащих веществ на горящую поверхность.

При импульсной подаче огнетушащего состава в очаг горения, помимо обычного тушащего воздействия, масса огнетушащего состава оказывает дополнительное воздействие за счет своих кинетических параметров. В работе [1] экспериментально показано, что при повышении скорости порошковой струи (до 2 м/с) ее огнетушащая способность увеличивается. Влияние скорости порошковой струи на огнетушащую способность порошка, предположительно, связано с эффектом ингибирования, что объясняется следующим образом. При прохождении частицы порошка в пламени вокруг нее образуется зона, внутри которой горение отсутствует. У движущейся частицы эта зона несколько вытянута в сторону, противоположную движению. Чем быстрее перемещается частица, тем более вытянутой становится зона, где пламя еще не успело сомкнуться и, следовательно, тем больший участок пламени будет потушен частицей за одно и то же время. Как полагают авторы [1], только посредством увеличения скорости порошковой струи можно в 2—З раза повысить эффективность применения огнетушащего порошкового состава для тушения пожаров. Очевидно, что предлагаемая физическая модель вполне подходит для импульсного пожаротушения различными дисперсными составами, например, распыленной водой, эмульсией и т. п.

 

Установки импульсного  порошкового пожаротушения

 

Установки импульсной подачи огнетушащих  составов позволяют тушить пожары на безопасных для людей расстояниях. Одним из перспективных направлений  в пожаротушении является применение порошков. Порошковые огнетушащие составы различных классов выпускаются в достаточно широком ассортименте. Предлагаются два механизма огнетушащего действия порошковых составов, основанные на тушении пламени путем отбора энергии, выделяющейся при горении, и ингибировании процесса горения посредством обрыва цепных реакций, ответственных за его развитие. Возможны два механизма ингибирования пламени порошками:

гетерогенный, заключающийся в  рекомбинации активных центров на поверхности  твердых частиц, и гомогенный, основанный на взаимодействии активных центров с газообразными продуктами испарения или разложения порошков.

Тушение порошковыми составами  характеризуется:

• разбавлением горючей среды газообразными  продуктами разложения порошка;

• охлаждением зоны горения в  результате затрат тепла на нагрев частиц порошка, их частичное испарение и разложение в пламени;

• эффектом огнепреграждения, достигаемым  при прохождении пламени через  узкие каналы;

• ингибированием химических реакций, обусловливающих развитие процесса горения и осуществляемых газообразными продуктами испарения и разложения порошков;

• гетерогенным обрывом цепей на поверхности частиц или твердых  продуктов разложения;

• гомогенным ингибированием, закяючающимся  во взаимодействии с активными центрами газообразных частиц, образующихся при испарении и разложении порошков.

Основной проблемой, связанной  с применением порошков для тушения  пожаров с больших расстояний, является доставка огнетушащих порошков непосредственно в очаг пожара. Данная проблема может быть решена при использовании установок импульсной подачи огнетушащих составов, таких, как метаемые капсулы с легко разрушаемым травмобезопасным корпусом, стационарные и мобильные установки с неразрушаемым корпусом, модульные установки пожаротушения, а также передвижные и переносные пневмоимпульсные установки с метаемыми разрушаемыми капсулами.

В 80-х годах )О( века Институтом гидродинамики  АН СССР были проведены исследования способа тушения пожара на газонефтяных скважинах с помощью вихревых колец и импульсных струй огнетушащего вещества, сформированных в процессе взрыва заряда взрывчатого вещества, помещенного под порошковый состав и уложенного по окружности на некотором расстоянии от скважины. Опыты показали высокую эффективность способа тушения фонтанирующей скважины сдебитом 6100 т нефти в сутки при использовании всего 6 кг взрывчатого вещества и 470 кг огнетушащего порошка ПСБ-З [З].

В Академии ГПС МЧС России также  разрабатывалось устройство для  тушения пожара фонтанирующей скважины. Принцип действия устройства состоит в метании массы огнетушащего вещества из прочного, не разрушающегося при выстреле корпуса. В качестве энергоносителя может быть использован, например, сжатый воздух. Такое конструктивное решение позволяет повысить эффективность тушения за счет увеличения дальности выброса и более полного использования огнетушащего состава. Аналогичные устройства описаны в авторских свидетельствах ВД. Захматова. Отличительным признаком устройств ВД. Захматова является то, что в цилиндрическом корпусе (типа орудийного ствола) между зарядом взрывчатого вещества и огнетушащим составом расположена толстая прокладка из эластичного материала. Применение прокладки позволяет до некоторой степени выровнять фронт ударной волны, падающей на огнетушащий состав, и тем самым улучшить параметры его метания, в первую очередь дальность.

За рубежом в основе решения  задачи по тушению скважин лежит  принцип импульсного воздействия, но с использованием иных технических  средств. Так, в Австралии разработана  сверхзвуковая пушка для тушения  пожаров нефтяных фонтанов. Снаряд, снаряженный жидкой эмульсией, состоящей из смеси воды и негорючих химических добавок, со скоростью несколько сотен метров в секунду поражает устье горящей скважины. Эффект тушения достигается за счет срыва пламени, как и в случае тушения взрывом.

Следует отметить одну особенность  устройств, метающих огнетушащие составы  в некапсулированном виде, т. е. из неразрушающегося корпуса:

для их перезарядки требуется много  времени. Пожар должен быть потушен  таким устройством за один выстрел, что выполнимо при размерах очага, сопоставимых с площадью, перекрываемой массой метаемого огнетушащего вещества.

Надежность тушения повышается, если направленный высокоскоростной выброс огнетушащего вещества проводится по сигналу от системы раннего обнаружения загорания. Построение автоматической системы локального пожаротушения целесообразно осуществлять, используя устройство для подавления взрыва и загорания, которое имеет прокладку между зарядом и огнетушащим составом выполненную в виде эластичной газопроницаемой оболочки, краями закрепленной по периметру основания корпуса. При поступлении командного электрического импульса от системы обнаружения загорания срабатывает пиропобудитель. Часть огнетушащего состава под действием газов, прорвавшихся через газопроницаемую оболочку, вылетает в направлении очага. дальнейшее поступление газов из камеры сгорания создает условия для выброса оставшегося огнетушащего состава с одновременным перемещением эластичной газопроницаемой оболочки. Поскольку края оболочки жестко закреплены, под воздействием перепада давлений она выворачивается внутренней поверхностью наружу, обеспечивая полный выброс огнетушащего состава.

Конструкция автоматической системы  локальной защиты описана в [4]. Огнетушитель, аналогичный описанному выше устройству, защищает технологический аппарат, в котором возможно возникновение взрыва с последующим горением. Помимо быстродействующего огнетушителя, система снабжена обычными огнетушащими устройствами, предназначенными для дотушивания и создания условий, обеспечивающих предотвращение повторной вспышки.

Анализ информации, содержащейся в  патентах, научно-технических публикациях  и реферативных источниках, показывает, что, наряду с устройствами импульсного  пожаротушения, выполненными с корпусом, не разрушающимся в момент их действия, разрабатываются и достаточно широко используются конструкции с разрушающимся корпусом. Известны примеры применения гранат, бомб и ракет, специально созданных для пожаротушения.

Во Франции используется самоходная противопожарная батарея реактивных снарядов при тушении лесов, кустарника и зерновых культур, т. е. в местах, где необходимо быстро ограничить распространение пожара. Реактивные снаряды работают на твердом топливе и имеют дальность полета 200—1500 м. При ударе снаряда о землю огнетушащий состав, содержащийся в головной части снаряда, покрывает площадь тушения. Состав тушащего вещества может быть твердым, жидким, газообразным или порошковым.

В Швейцарии запатентована бомба  для тушения крупных пожаров. Бомба имеет корпус из легкого разрываемого материала типа прорезиненного картона, в который вставлен сделанный из такого же материала патрон с взрывчатым веществом. В корпус засыпается, а затем уплотняется утряской огнетушащий порошковый состав. Заряд взрывчатого вещества соединен с взрывным механизмом замедленного действия, который приводится в действие перед броском бомбы в очаг пожара. Известны подобные конструкции, которые отличаются способом инициирования заряда. В частности, приведение в действие заряда взрывчатого вещества может происходить от устройства, срабатывающего при повышении температуры окружающей среды до определенного уровня. Удобство их в том, что они могут быть использованы для установки в зданиях взамен обычных огнетушителей.

Наиболее удобными для применения при тушении пожаров в труднодоступных или недоступных местах являются ручные противопожарные гранаты, позволяющие оперативно доставлять высокоэффективное огнетушащее вещество на достаточно большое расстояние. Использование противопожарных гранат обеспечивает безопасные условия для действий пожарных и горноспасателей. Взрываясь в очаге горения, гранаты не только сбивают пламя, но и создают необходимую объемную огнетушащую концентрацию. данное свойство особенно важно при тушении пожаров в замкнутых объемах без присутствия людей: в шахтах, подвалах, салонах самолетов, помещениях высотных зданий на высоте, превышающей возможности пожарных лестниц. При соответствующем подборе минимальной массы заряда взрывчатого вещества, размещаемого в гранате, не содержащей металлических частей, граната может быть совершенно безопасна в обращении.

Использование технических средств, метающих противопожарные гранаты  на расстояние, превышающее дальность  ручного броска, значительно расширяет  диапазон их применения. Так, пневматический гранатомет, разработанный одной из американских фирм, «стреляет» на расстояние до 60 м гранатами массой свыше одного килограмма, наполненными огнетушащим порошком. Менее чем за 10 с можно выстрелить из гранатомета четырьмя гранатами, находящимися в специальном магазине. два гранатомета могут за бросить в зону пожара 23 кг порошка. Баллон со сжатым воздухом массой 4 кг находится на спине гранатометчика-пожарного. Запас воздуха в баллоне рассчитан на 60 выстрелов.