способ тушения пожара

Формула изобретения

Способ тушения пожара путем подачи в очаг пожара насыщенной углекислым газом воды, отличающийся тем, что воду насыщают до массовой концентрации газа 2-6%, после чего газожидкостную смесь замораживают до температуры (-15)÷(-20)°С, формируя брикеты массой 4-12 кг, которыми накрывают очаг пожара.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пожаротушению и может быть использовано как непосредственно для борьбы с огнем, так и для предупреждения его возникновения.

Известен способ тушения пожара путем подачи в очаг пожара определенного объема охлажденной воды [1]. При этом перед подачей воды на очаг пожара ее доводят до температуры +5÷+10°С и добавляют в нее на одну часть воды две части кусков льда температурой -5÷-10°С.

Однако известный способ, предусматривающий использование охлажденной воды, обеспечивает обработку лишь площади непосредственного контакта с огнегасящей жидкостью. Кроме того, как бы ни была охлаждена вода, ее испарение будет происходить достаточно интенсивно, чему будет способствовать самопроизвольное растекание поданной на очаг горения воды, что, безусловно, снижает эффективность способа.

Известен способ тушения пожара путем подачи в очаг пожара насыщенной углекислым газом воды [2].

Однако известный способ недостаточно эффективен, поскольку при выпуске насыщенной газом воды из разбрызгивающего насадка происходит быстрый сброс давления до атмосферного, и эффект «разбрызгивания» газированной воды практически не достигает очага пожара, т.е., другими словами, не происходит объемного воздействия газожидкостной смеси на объект загорания или, в лучшем случае, имеет место одномоментное воздействие этой газированной смеси на объект.

Целью предлагаемого способа является повышение эффективности пожаротушения путем объемного воздействия газожидкостной смеси на очаг горения и увеличение продолжительности этого воздействия за счет замедления процесса испарения газожидкостной смеси.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе 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°С, формируя брикеты массой 4÷12 кг, которыми накрывают очаг пожара.

Насыщение воды углекислым газом (CO ₂) до массовой концентрации 2÷6% с последующим замораживанием газожидкостной смеси до -15÷20°С позволяет получить брикеты, которые, попадая в очаг горения, создают газожидкостное облако, воздействующее на него достаточно продолжительное время, поскольку выброс газа происходит по мере таяния брикета и сопровождается разбрызгиванием растаявшей воды, что повышает эффективность пожаротушения.

Формирование блоков массой 4÷12 кг является наиболее оптимальным как с точки зрения продолжительности их воздействия на очаг горения, так и по энергозатратам на их замораживание, что также способствует повышению эффективности пожаротушения.

Предлагаемый способ тушения пожара реализуется следующим образом.

Охлажденную до 1÷4°С воду под давлением 0,5÷0,9 МПа насыщают углекислым газом СО₂ до массовой концентрации 2÷6%. Охлаждение исходной воды обеспечивает повышенную растворимость СО₂ в воде и соответственно требует сравнительно небольших давлений для получения газожидкостной смеси.

Полученную газожидкостную смесь в специальных формах, соответствующих массе от 4 до 12 кг, замораживают до температуры -15÷-20°С.

При возникновении пожара замороженные брикеты газожидкостной смеси перегружают в термоконтейнеры, устанавливаемые на воздушных или наземных транспортных средствах, и доставляют к очагу пожара, где и производят их опорожнение.

В таблице 1 приведены данные экспериментальной проверки применения брикетов замороженной газожидкостной смеси с различной массовой концентрацией СО₂.

Для проведения экспериментальной проверки были использованы брикеты массой 10 кг с различной концентрацией СО₂ (от 1 до 7%), замороженные до температуры -18°С, при этом поддерживалась, насколько это возможно, одинаковая интенсивность горения костров. Замерялись насыщенность газожидкостного облака (г/см³), образующегося при таянии брикетов и разбрызгивании жидкой фазы при выходе газа, а также площадь покрытия зоны очага горения растаявшей водой (м²) и средняя влажность площади покрытия (%).

Таблица 1
№/№, п/п	Массовая концентрация CO 2	Насыщенность газожидкостного облака (г/см3)	Площадь покрытия(м 2)	Средняя влажность по площади покрытия (%)
1	2	3	4	5
1	1	1,9	0,78	82
2	2	2,4	1,34	92
3	4	2,7	1,64	96
4	6	2,9	1,67	94
5	7	2,1	1,46	78

При массовой концентрации СО ₂ 1% все исследуемые параметры минимальны, что объясняется вялым протеканием процесса газирования растаявшей воды вследствие незначительной концентрации СО₂ и сравнительно низким давлением газа в брикете замороженной газожидкостной смеси.

При массовой концентрации СО₂ 7% происходит заметное снижение приведенных в таблице показателей вследствие того, что ввиду значительного насыщения брикета замороженной газожидкостной смеси происходит преждевременный выброс газа из брикета до образования жидкой фазы брикета при его таянии.

В таблице 2 приведены результаты опытной проверки брикетов замороженной газожидкостной смеси по времени их таяния и энергозатратам на их замораживание в зависимости от массы брикетов и их температуры.

Таблица 2
№/№ п/п	Масса брикета (кг)	Температура брикета (-°С)	Время таяния брикета (мин)	Энергозатраты на замораживание брикета (квт/ч)
1	2	3	4	5
1	2	10	1,6	0,04
2	4		2,8	0,07
3	8		3,6	0,13
4	10		4,2	0,19
5	12		5,0	0,25
6	15		6,2	0,37
7	2	15	2,1	0,06
8	4		3,8	0,11
9	8		5,2	0,19
10	10		6,4	0,23
11	12		8,5	0,28
12	15		10,2	0,44
13	2	20	3,0	0,09
14	4		4,6	0,15
15	8		5,9	0,23
16	10		7,2	0,29
17	12		9,3	0,38
18	15		11,8	0,54
19	2	25	4,1	0,15
20	4		5,7	0,27
21	8		6,9	0,43
22	10		8,4	0,59
23	12		10,6	0,71
24	15		13,2	0,98

В качестве образцов были взяты брикеты с массовой концентрацией СО₂ 4%, интенсивность горения костров поддерживалась на одинаковом уровне.

Очевидно, что чем больше масса брикета и ниже температура его заморозки, тем продолжительнее время его таяния и соответственно продолжительнее воздействие образующегося при его таянии газожидкостного облака на объект горения, что повышает эффективность пожаротушения.

При температуре заморозки брикетов до -10°С и их массе до 2 кг (при любой температуре заморозки) время таяния брикетов сравнительно невелико, что обуславливает недостаточное воздействие газожидкостного облака на очаг горения и не гарантирует его полного тушения.

С другой стороны, замораживание брикетов до температуры ниже -20°С и массой свыше 12 кг требует значительных энергозатрат, что представляется неоправданным. Кроме того, ручное обращение с брикетами свыше 12 кг, которое может возникнуть, например при погрузке их в термоконтейнер или подправке в очаге пожара представляется затруднительным ввиду их значительной массы.

Таким образом, на основании результатов опытной проверки способа можно заключить, что наиболее оптимальными при использовании в пожаротушении будут брикеты газожидкостной смеси массой 4÷12 кг, с концентрацией СО₂ 2÷6%, замороженные до температуры -15÷-20°С.

Способ предназначен, главным образом, для тушения наземных пожаров и наиболее эффективен при ликвидации и предупреждении торфяных пожаров.

Источники информации

1. SU 1718982 A 1, кл. A62C 2/00, 16.04.90.

2. SU 1806795 A 1, кл. A62C 3/06, 14.06.91 (прототип).