Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к способам подавления и тушения возгораний на ограниченных площадях, и может быть использовано для локализации и ликвидации возгораний в жилых помещениях, а также на промышленных и общественных объектах.

Известен способ тушения пожаров (SU 1247019 А1, МПК4 А62С 1/06, опубл. 30.07.1986), заключающийся в подаче распыленной струи воды на очаг пожара. Распыленную струю создают с переменной по сечению струи дисперсностью, а подачу на очаг пожара осуществляют с увеличением дисперсности от центра очага пожара к его периферии.

Конечным итогом такого воздействия является равномерное орошение горящей поверхности водой, что при продолжительном воздействии приводит к значительному расходу воды, а также заливу ей помещения. Ущерб от такого воздействия может намного превышать убытки, причиненные самим пожаром.

Известен способ тушения пожаров [RU 2396095 С1, МПК А62С 3/00 (2006.01) опубл. 10.08.2010] с помощью пламегасящего водного раствора соли калия, который подают в очаг горения в виде объемного аэрозольного потока с диапазоном размеров частиц 5-80 мкм с интенсивностью не менее 0,02 л/(м²с).

Недостатком данного способа является недостаточная интенсивность испарения тушащей жидкости (парообразования) в зоне пламени из-за содержания в ней солей-ингибиторов горения. Больше времени требуется для снижения температуры пламени до температур прекращения горения. Поэтому возрастает расход тушащего состава и, как следствие, увеличивается общее время ликвидации пожара. Малые размеры частиц жидкости при тушении возгораний, особенно очагов крупных лесных пожаров, приводят к изменению направления движения большей части аэрозольного потока, его развороту и уносу в окружающую атмосферу с восходящими продуктами сгорания.

Известен способ пожаротушения в помещениях (RU 2370292 С2, МПК А62С 3/00 (2006.01), А62С 35/02 (2006.01), А62С 27/00 (2006.01), опубл. 20.10.2009), включающий отбор огнегасящей капельной жидкости и ее импульсную подачу на поверхности горящих объектов. Огнегасящую жидкость распыляют равномерно по всему объему помещения с орошением стен и всех поверхностей, находящихся в нем объектов. Последующие импульсные подачи осуществляют в начале очередной активизации пожара, а длительность импульсной подачи выбирают из расчета достижения такого состояния, когда все помещение одновременно занято движущимися частицами воды или пара.

Недостатком данного способа, наряду с сильным заливом всей площади помещения водой, является трудность его реализации, связанная с необходимостью прогностического определения момента очередной активизации пожара, а также подсчета времени распыления и массы затрачиваемой при распыле воды.

Известен способ тушения пожаров (SU 1247019 А1, МПК4 А62С 1/06, опубл. 30.07.1986), выбранный в качестве прототипа, заключающийся в подаче распыленной струи воды на очаг пожара, причем распыленную струю создают с переменной по сечению струи дисперсностью, а подачу на очаг пожара осуществляют с увеличением дисперсности от центра очага пожара к его периферии.

Переменная дисперсность потока приводит к его неравномерному испарению в пламенной зоне горения. Конечным итогом такого воздействия является равномерное орошение горящей поверхности водой, что при продолжительном воздействии приводит к значительному расходу воды, а также заливу ей помещения. Ущерб от такого воздействия может намного превышать убытки, причиненные самим пожаром.

Задачей предлагаемого способа является уменьшение количества затраченной на тушение воды.

Поставленная задача решена за счет того, что воду подают в зону пожара в виде полидисперсного капельного потока с радиусами капель от 0,01 мм до 0,5 мм с постепенным во времени уменьшением размеров капель в потоке, при этом размер капель задается с учетом температуры очага пожара и высоты пламени.

С использованием экспериментального стенда на базе панорамных оптических методов «Particle Image Velocimetry», «Particle Tracking Velocimetry», «Interferometric Particle Imaging» и «Shadow Photography» проведены исследования по определению полноты испарения капель воды. Экспериментально установлено (Волков Р.С., Кузнецов Г.В., Стрижак П.А. Экспериментальное исследование полноты испарения распыленной воды при ее движении через пламя // Пожаровзрывобезопасность, 2013. - №10. - С. 15-24), что капли с радиусами менее 0,12-0,15 мм испаряются практически полностью при прохождении расстояния в 1 м в высокотемпературной (температура около 1100 К) газовой среде. Капли с радиусами 0,15-0,25 мм испаряются в тех же условиях на 20-60%. Капли с радиусами 0,25-0,5 мм испаряются менее чем на 20%. Таким образом, постепенное уменьшение размеров капель в процессе тушения позволяет достичь их полного испарения и, как следствие, экономии количества тушащего состава.

Экспериментальные исследования показывают, что применение предложенного способа намного экономичнее использования обычных дренчерных или спринклерных установок пожаротушения, в которых расход воды на один ороситель может достигать до 0,5 л/с. Кроме того, следует отметить, что с учетом использования специальных систем мониторинга можно более точно определять необходимые размеры капель в распыленном потоке. В этом случае значения затраченных объемов воды станут еще меньше.