×
20.01.2014
216.012.973b

СПОСОБ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Предлагаемое изобретение относится к пожаротушению и может быть использовано для тушения пожаров класса А (твердые горючие вещества и материалы), а также лесных и торфяных пожаров. Задачей, решаемой в данном изобретении, является повышение эффективности способа тушения пожара, сокращение сроков тушения, а также повышение универсальности способа, то есть возможность использования различных специализированных устройств для тушения пожара. С этой целью предлагается тушить пожары с помощью наноразмерных форм огнетушащих веществ, получаемых в результате физико-химических реакций, протекающих под воздействием высокой температуры в распыляемых над очагом пожара огнетушащих веществах. 6 з.п. ф-лы, 2 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к пожаротушению и может быть использовано для тушения пожаров класса А (твердые горючие вещества и материалы), а также лесных и торфяных пожаров.

Все огнетушащие вещества (ОТВ), применяемые для тушения лесных и торфяных пожаров, можно подразделить на пять категорий: растворы, эмульсии, пены, суспензии и твердые вещества. Каждую из этих категорий можно разделить еще на несколько подгрупп, отличающихся между собой по физико-химическим свойствам и механизмам тушения.

Предлагаемое авторами огнетушащее вещество относится к категории растворов. Известны растворы на основе воды с добавками различного назначения для тушения пожаров.

Например, в патенте РФ №2209645 описан огнегасящий состав, который содержит галоидоуглеводород - бромистый этил, стабилизаторы - талловый пек и гидроксид аммония при следующем соотношении компонентов: бромистый этил 10-20 мас.%, талловый пек 0,1-0,2 мас.%, гидроксид аммония 0,45-1,0 мас.%, вода - остальное.

Недостатком данного состава является малая огнетушащая емкость и небольшая эффективность.

В патенте РФ №2310421 описан способ тушения пожара путем подачи в очаг пожара насыщенной углекислым газом воды. Воду насыщают до массовой концентрации газа 2-6%, после чего газожидкостную смесь замораживают до температуры -15-20°C, формируя брикеты массой 4-12 кг, которыми накрывают очаг пожара. Данный способ очень сложен в применении и недостаточно эффективен.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому является способ тушения пожара с помощью огнетушащего раствора по патенту РФ №2262367.

Известный раствор содержит молотую глину, молотый асбест, хлорид натрия и воду. Сочетание компонентов в определенном соотношении обеспечивает получение эффективного, недорогого и удобного при эксплуатации водного состава. Недостатками известного состава являются:

- недостаточная эффективность;

- невозможность получения готового ОТВ в воздухе;

- возможность подачи только путем сброса (слива);

- неспособность подавить тлеющие очаги горения лесной подстилки и, тем более, торфяных массивов;

- в силу фракционного состава и структуры ОТВ невозможность применения в ранцевых установках пожаротушения.

Задачей, решаемой в данном изобретении, является повышение эффективности способа тушения пожара, сокращение сроков тушения, а также повышение универсальности способа, то есть возможность использования различных специализированных устройств для тушения пожара.

С целью решения поставленных задач предлагается тушить пожары с помощью наноразмерных форм огнетушащих веществ, получаемых в результате сложных физико-химических реакций взаимодействия влаги воздуха и огнетушащих веществ, протекающих под воздействием высокой температуры в распыляемых над очагом пожара огнетушащих веществах.

Дополнительными отличиями предлагаемого нами способа тушения являются то, что:

- в качестве огнетушащих веществ предлагается использовать растворы (смесь) хлорсиланов;

- в качестве хлорсиланов предлагается использовать тетрахлорид кремния;

- огнетушащая концентрация тетрахлорида кремния в объеме зоны тушения составляет 300-700 мг/м3;

- огнетушащая концентрация тетрахлорида кремния в объеме зоны тушения составляет 400-500 мг/м3;

- огнетушащее вещество распыляется над очагом горения авиатехникой;

- огнетушащее вещество сбрасывается (сливается) над очагом горения авиатехникой;

- огнетушащее вещество распыляется с помощью носимых ранцевых установок пожаротушения.

Применение хлорсиланов позволяет достигнуть эффект тушения сразу по нескольким направлениям, при этом будут реализованы практически все известные способы тушения.

В настоящее время существует четыре основных способа прекращения горения на пожаре, а именно охлаждение, разбавление, изоляция и ингибирование (химическое торможение реакций окисления).

Благодаря своим физико-химическим свойствам хлорсиланы, прежде всего тетрахлорсилан, обладают массой, превышающей более чем в пять раз массу воздуха. При распылении они способны образовывать облако, стремящееся вниз, в котором уже будут происходить сложные физико-химические процессы, а именно процессы гидролиза, в результате которых образуется смесь продуктов реакции и сконденсированной влаги воздуха. В состав смеси, образующейся в процессе распыления, входят: мощный ингибитор процессов горения - хлороводород, высокоплотная наноразмерная смесь оксидов кремния, при этом между частицами образуются критически малые расстояния, в результате чего блокируется цепная реакция горения.

Протекающие при распылении хлорсилана процессы, прежде всего процесс гидролиза, проходят по схеме, аналогичной схеме гидролиза алкилхлорсиланов и эфиров ортокремневой кислоты. Реакция взаимодействия тетрахлорсилана с водой схематически может быть записана следующим образом:

n H2O+SiCl4=[Si(OH)4]*nH2O+НСl

При этом необходимо помнить, что вода, учавствующая в реакции, это влага воздуха, и выделяющаяся в процессе горения лесных и торфяных массивов физически и химически связанная вода, и вода, являющаяся продуктом термической деструкции (продуктов горения) данных материалов. Также не исключается образование силановых соединений, обладающих огнетушащим эффектом в процессе тушения данным раствором, а именно имеются данные, что при действии на SiCl4 влажного воздуха, будут осаждаться наноразмерные соединения, например SiCl3OH, Si2OCl6, Si2OCl5OH.

На поверхности горючих веществ (материалов) и/или частиц образуется защитный слой, препятствующий образованию выхода продуктов термодеструкции. Образующаяся в процессе распыления коллоидная система, достигающая поверхности земли, выполняет роль огнетушащего вещества по вышеописанному механизму, при этом также происходит проникновение ОТВ в толщу торфяного массива и тем самым реализуется механизм подавления процессов гетерогенного горения.

Для определения огнетушащей эффективности авторами были проведены эксперименты как по тушению модельных очагов пожара класса А, так и искусственно созданного смешанного лесного массива, при этом также имитировалась лесная подстилка, в том числе и торфяной слой. Торфяной слой имитировался применением натурального торфа естественной влажности. Тушение осуществлялось двумя способами, а именно компактными и тонкораспыленными струями. Во всех случаях при тушении хлорсиланами наблюдалось полное прекращение (подавление) всех видов процессов горения, а именно пламенных и беспламенных (тление). Прекращение процессов гетерогенного горения (тления) лесной подстилки в 90% наблюдалось при применении ОКС и в 50% при применении структурированной воды. В случаях с подавлением тлеющих очагов горения при использовании в качестве ОТВ воды эффект тушения достигался, в основном, за счет выгорания горючей массы. Это объясняется тем, что вода практически не смачивает лесную подстилку и торф, именно поэтому применяют при использовании воды в качестве основного ОТВ другие технологии тушения, основанные на повышении уровня влажности до критических значений, при которых полностью исключаются возникновение тлеющих очагов горения.

Обобщенные результаты по массе израсходованных на тушение огнетушащих веществ и времени тушения представлены в таблице 1 и таблице 2.

Сводная таблица результатов экспериментов.

Таблица 1
Масса вещества, израсходованного на тушение модельного очага
Огнетушащее Способ подачи ОТВ
вещество (ОТВ) Компактная струя Распыленная струя
Вода Масса вещества, израсходованного
на тушение модельного очага
m=340±10 г m=256±8 г
ОКС m=210±9 г m=160±11,1 г
Структурированная вода m=280±20 г m=237±10,1 г
Тетрахлорсилан m=30±7 г m=20,5±3,25 г

Полученные авторами данные по определению необходимой и достаточной массы ОТВ показали при малом расходе высокую огнетушащую эффективность хлорсиланов по сравнению с другими ОТВ. После хлорсиланов наибольшим огнетушащим эффектом обладает ОКС (водные растворы, содержащие специальные минеральные добавки, при этом общая кислотность среды колеблется в пределах 8-10), далее структурированная вода (воду обрабатывали переменным высокочастотным модулированным сигналом, при этом способе обработки происходит изменение кислотности сред рН около 8, незначительно меняется вязкость и улучшается смачиваемость).

Таблица 2
Время тушения модельного очага
Огнетушащее Способ подачи ОТВ
вещество (ОТВ) Компактная струя Распыленная струя
Вода Время тушения модельного очага t=100,8±12 с t=76,8±5,5 с
ОКС t=75,8±5,8 с t=66,8±8,9 с
Структурированная t=75,5±7 c t=70±5,2 с
вода
Тетрахлорсилан t=40,3±5 с t=25,7±7,5 c

Полученные нами данные (см. табл. 2) по определению времени тушения также показали высокую эффективность хлорсиланов, так, например, при их использовании время тушения почти в 2-3 меньше, чем другими видами ОТВ.

Таким образом, при тушении лесных и торфяных пожаров реализуются:

- охлаждение зоны горения за счет интенсивного испарения огнетушащего вещества;

- разбавление продуктов горения и вытеснение кислорода воздуха из зоны горения в процессе диспергирования ОТВ, его испарения и за счет образующихся продуктов реакции и влаги воздуха и т.д.;

- ингибирование протекающих окислительно-восстановительных реакций горения за счет образования в процессе химической реакции хлороводорода;

- изоляция и ингибирование при образовании, в ходе протекающих химических реакций, наноразмерньгх частиц оксида кремния.

С данным способом пожаротушения лесов и торфяных массивов сложно провести аналогию, поскольку применяемые способы тушения, в основном, предназначены только для создания заградительных (опорных) полос. Некоторые из них, в основном, водные растворы поверхностно-активных веществ, применяются также и для тушения, при этом ОТВ готовится в процессе полета и при сбросе оказывает огнетушащее действие, аналогичное чистой воде. Предлагается способ тушения, при котором реализуется комплекс длительных огнетушащих эффектов, работающих как на поверхности горючих материалов, так и в объеме.

Таким образом, достоинствами предлагаемого способа являются:

- сокращение времени, необходимого на локализацию пожара и его последующую ликвидацию, в том числе и при наличии скрытых очагов тлеющего горения;

- высокая огнетушащая эффективность;

- не требуется каких-либо технологических операций по приведению его в рабочее состояние, поскольку он сам является готовым раствором, состоящим на более чем 90% из тетрахлорсилана;

- не имеет ограничений по способу подачи, т.е. предлагаемый состав можно распылять с воздуха, сбрасывать (сливать) из специализированных устройств слива авиатехники (вертолеты и самолеты). С учетом того что оперативный личный состав, непосредственно участвующий в тушении пожара или возгорания, имеет спецодежду и средства защиты органов дыхания, предлагаемый нами состав можно применять в установках носимого (ранцевого) типа;

- в отличие практически от всех видов применяемых различного рода огнетушащих составов и веществ, предназначенных для тушения лесных и торфяных пожаров, применение данного способа тушения не наносит экологического вреда, поскольку конечным продуктом является песок SiO2.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 15.
10.04.2013
№216.012.3496

Способ и устройство управления физико-химическими процессами в веществе и на границе раздела фаз

Изобретение относится к способам и устройствам управления физико-химическими процессами в веществе и на границе раздела фаз. Техническим результатом является создание такого способа и устройства для управления физико-химическими процессами в веществе и на границе раздела фаз, которые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479005
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.06.2013
№216.012.4f79

Гель-основа для ранозаживляющих и косметических средств и способ его получения

Настоящее изобретение относится к медицине и описывает гель-основу для наружного применения, включающую водную фазу, содержащую модифицированные редкосшитые акриловые полимеры или суспензии на их основе, подвергнутые электрофизическому воздействию электрическим нелинейно-искаженным сигналом с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485938
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.11.2013
№216.012.8360

Экстракционная смесь для выделения актинидов из жидких радиоактивных отходов

Изобретение относится к процессам извлечения и концентрирования радионуклидов и может быть использовано в радиохимических технологиях при переработке жидких радиоактивных отходов. Заявленная экстракционная смесь состоит из диамида дипиридилдикарбоновой кислоты и полярного фторорганического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499308
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.04.2014
№216.012.afef

Огнетушащий раствор и способ тушения пожара с помощью этого раствора

Изобретение относится к пожаротушению и может быть использовано для тушения прежде всего пожаров класса А (твердые горючие вещества и материалы), а также лесных и торфяных пожаров. Огнетушащий раствор готовится на основе буферного раствора, содержащего соли борной и/или фосфорной кислоты, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510754
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.10.2014
№216.012.fab3

Диамиды 2,2'-бипиридил-6,6'-дикарбоновых кислот и способ их получения

Изобретение относится к диамидам 2,2′-бипиридил-6,6′-дикарбоновых кислот формулы , где X=R=H, R=4-CH, или X=R=H, R=4-Et, или X=R=H, R=4-iPr, или X=H, R=2-Me, R=4-Me, или X=H, R=2-Me, R=5-Me, или X=H, R=3-Me, R=4-Ме, или X=R=H, R=4-OEt, или X=Br, R=R=H, или X=Br, R=H, R=4-CH, или X=R=H, R=2-F,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530025
Дата охранного документа: 10.10.2014
20.11.2015
№216.013.9118

Автоматический органичитель степени сжатия дожимающего компрессора плунжерного типа

Изобретение относится к области автоматизации и касается газозарядных компрессорных станций. Автоматический ограничитель степени сжатия дожимающего компрессора содержит блок отслеживания соотношений давлений всасывания и нагнетания, который выполнен в корпусе с двумя парами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568760
Дата охранного документа: 20.11.2015
25.08.2017
№217.015.d043

Теплообменный аппарат

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к теплообменным аппаратам. Теплообменный аппарат содержит цилиндрический корпус с патрубками подвода компонента внутрь корпуса и его отвода из корпуса, расположенными во входной и выходной частях корпуса соответственно, теплообменные трубы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621194
Дата охранного документа: 01.06.2017
26.08.2017
№217.015.d4ba

Способ определения процентного соотношения жидкой фазы в криогенном газожидкостном потоке

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при разработке способов и устройств для определения процентного содержания жидкой фазы в криогенном газожидкостном потоке. Способ определения процентного соотношения жидкой фазы в криогенном газожидкостном потоке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622242
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.dc11

Способ ультразвукового контроля твердости полимеров

Использование: для определения твердости по Шору полимера. Сущность изобретения заключается в том, что испытуемый образец размещают между излучателем и приемником ультразвуковых колебаний, подают с генератора электрический сигнал определенной частоты и длительности на упомянутый излучатель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624415
Дата охранного документа: 03.07.2017
19.01.2018
№218.016.0262

Установка для идентификации турбулентного начального участка в каналах малого поперечного сечения

Изобретение относится к области гидродинамики и может быть использовано при разработке теплообменных аппаратов, использующих эффект начального участка. Установка для идентификации турбулентного начального участка в каналах малого поперечного сечения содержит емкость для исследуемой ньютоновской...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630192
Дата охранного документа: 05.09.2017
Показаны записи 1-6 из 6.
10.04.2013
№216.012.3496

Способ и устройство управления физико-химическими процессами в веществе и на границе раздела фаз

Изобретение относится к способам и устройствам управления физико-химическими процессами в веществе и на границе раздела фаз. Техническим результатом является создание такого способа и устройства для управления физико-химическими процессами в веществе и на границе раздела фаз, которые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479005
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.06.2013
№216.012.4f79

Гель-основа для ранозаживляющих и косметических средств и способ его получения

Настоящее изобретение относится к медицине и описывает гель-основу для наружного применения, включающую водную фазу, содержащую модифицированные редкосшитые акриловые полимеры или суспензии на их основе, подвергнутые электрофизическому воздействию электрическим нелинейно-искаженным сигналом с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485938
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.04.2014
№216.012.afef

Огнетушащий раствор и способ тушения пожара с помощью этого раствора

Изобретение относится к пожаротушению и может быть использовано для тушения прежде всего пожаров класса А (твердые горючие вещества и материалы), а также лесных и торфяных пожаров. Огнетушащий раствор готовится на основе буферного раствора, содержащего соли борной и/или фосфорной кислоты, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510754
Дата охранного документа: 10.04.2014
21.12.2019
№219.017.efc9

Способ снижения электризации жидких углеводородов при обращении с ними

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технологиям хранения, транспортировки легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. Способ включает введение антистатических присадок с содержанием многослойных углеродных нанотрубок (MWCNT), диспергированных в базовых жидкостях и затем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709609
Дата охранного документа: 19.12.2019
05.03.2020
№220.018.0965

Огнетушащая суспензия

Изобретение относится к средству огнетушения на основе воды, предназначенному для тушения пожаров класса «В» (горение жидких и легковоспламеняющихся веществ). Огнетушащая суспензия представляет собой коллоидный раствор на водной основе, в котором наночастицы - многослойные углеродные нанотрубки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715870
Дата охранного документа: 03.03.2020
09.07.2020
№220.018.308a

Способ формирования огнезащитной вспучивающейся композиции, содержащей углеродные наноструктуры

Изобретение может быть использовано для защиты металлоконструкций в условиях углеводородного горения на объектах хранения и транспортировки нефтепродуктов, характеризующихся высоким риском возникновения пожара. В растворитель, входящий в состав огнезащитных вспучивающихся композиций (ОВК),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725937
Дата охранного документа: 07.07.2020
+ добавить свой РИД