RU2549038C1 - Method of fire extinguishing - Google Patents

Abstract

FIELD: fire safety.

SUBSTANCE: method of fire extinguishing consists in creating a fire extinguishing medium in the fire seat, by releasing from a sealed container of an extinguishing fluid of compressed gas propellant under pressure. In the extinguishing fluid prior to its release from the sealed container an inert gas dispersant is added, capable of dissolving in the extinguishing fluid under the propellant gas pressure, at that the extinguishing medium is formed of the extinguishing fluid and the inert gas dispersant in the form of an atomised flow.

EFFECT: improvement of the efficiency of extinguishing fire seats, minimising the damage from the effects of application, with the ease of implementation.

6 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к способу тушения пожаров и загораний и реализуется в устройствах пожаротушения, используемых в качестве переносных, передвижных, стационарных огнетушителей, модулях пожаротушения, с зарядом огнетушащей жидкости в качестве огнетушащего вещества (ОТВ). Огнетушащей жидкостью может быть вода или вода с добавками пенообразователей, водные растворы поверхностно-активных веществ и т.п.The invention relates to a method for extinguishing fires and ignitions and is implemented in fire extinguishing devices used as portable, mobile, stationary fire extinguishers, fire extinguishing modules, with a charge of fire extinguishing liquid as a fire extinguishing agent (OT). The extinguishing liquid may be water or water with the addition of blowing agents, aqueous solutions of surfactants, etc.

Эффективность тушения огнетушащей жидкостью существенно повышается в случае подачи ее в очаг возгорания в виде тонкораспыленного скоростного потока, представляющего из себя (согласно ГОСТ Р 51057 и ГОСТ Р 51017) капельный поток огнетушащего вещества со среднеарифметическим диаметром капель не более 150 мкм. При этом на тушение тратится существенно меньше ОТВ, а также уменьшается вторичный ущерб от пролива, в отличие от тушения сплошным потоком ОТВ. Наиболее эффективным способом создания тонкораспыленного потока огнетушащей жидкости и придания ему высокой скорости является подача смеси инертного газа и жидкости под высоким (более 40 атмосфер) давлением через распылительные форсунки.The extinguishing efficiency of a fire extinguishing liquid is significantly increased if it is supplied to a fire source in the form of a finely dispersed high-speed stream, which is (according to GOST R 51057 and GOST R 51017) a droplet flow of a fire extinguishing agent with an arithmetic average droplet diameter of not more than 150 μm. At the same time, much less spent fuel is spent on quenching, and secondary damage from the strait is also reduced, in contrast to quenching by a continuous stream of spent fuel. The most effective way to create a finely dispersed stream of extinguishing liquid and give it a high speed is to supply a mixture of inert gas and liquid under high (more than 40 atmospheres) pressure through spray nozzles.

Решение вышеупомянутой технической задачи усложняется, если конструкция устройства пожаротушения реализуется в моноблочном исполнении, то есть представляет собой один единственный корпус, оснащенный запорно-пусковым, предохранительным и другими необходимыми устройствами, при выпуске огнетушащего состава из которого реализуются эффекты создания тонкораспыленного потока ОТВ и его подача с высокой скоростью в зону очага загорания.The solution of the aforementioned technical problem is complicated if the design of the fire extinguishing device is implemented in a monoblock design, that is, it is one single housing equipped with a locking-starting, safety and other necessary devices, when the extinguishing agent is released from it, the effects of creating a finely dispersed flux of OTW and its supply with high speed in the area of the sunburn.

Решение данной технической задачи обеспечит максимальную эффективность отдачи от затрат на изготовление и монтаж деталей, агрегатов и узлов оборудования, предназначенного для обеспечения эффективности пожаротушения конкретным огнетушащим веществом.The solution to this technical problem will ensure maximum efficiency of the return on costs for the manufacture and installation of parts, assemblies and units of equipment designed to ensure the effectiveness of fire fighting a specific fire extinguishing agent.

Известен способ пожаротушения, реализованный в установке пожаротушения, которая содержит емкость с огнетушащей жидкостью, снабженную запорно-пусковым устройством, питающий трубопровод, соединенный с оросителями, установленными в защищаемом помещении, емкость с рабочим газом, сифонную трубку и узел формирования газожидкостной смеси. Огнетушащая жидкость представляет собой воду, а рабочий газ - углекислый газ. При срабатывании модуля приводится в действие запорно-пусковое устройство, открывающее доступ рабочему газу в газовую камеру узла формирования газожидкостной смеси. Под напором струи газа, формируемой наклонным отверстием, начинается вытеснение воды из емкости, и она через сифонную трубку поступает в перепускную камеру, из которой перетекает в камеру смешивания. Под воздействием другой газовой струи, формируемой наклонным отверстием, в камере смешивания происходит многократное дробление капель исходного водяного потока, и образующаяся газожидкостная смесь через питающий трубопровод подается через оросители в защищаемое помещение [описание изобретения к патенту РФ №2193908, МПК7 A62C 35/02, опубл. 10.12.2002].A known method of fire extinguishing, implemented in a fire extinguishing installation, which contains a container with a fire extinguishing liquid, equipped with a shut-off and starting device, a supply pipe connected to sprinklers installed in a protected room, a container with a working gas, a siphon tube and a gas-liquid mixture forming unit. The extinguishing liquid is water, and the working gas is carbon dioxide. When the module is triggered, a locking and starting device is opened, which allows access to the working gas in the gas chamber of the gas-liquid mixture forming unit. Under the pressure of a gas jet formed by an inclined hole, water is displaced from the tank, and it enters the bypass chamber through a siphon tube, from which flows into the mixing chamber. Under the influence of another gas stream formed by an inclined hole, the droplets of the initial water stream are repeatedly crushed in the mixing chamber, and the resulting gas-liquid mixture is fed through the supply pipe through sprinklers to the protected room [description of the invention to RF patent No. 2193908, IPC7 A62C 35/02, publ. . 12/10/2002].

В данном способе применен принцип создания тонкораспыленного потока ОТВ за счет образования газожидкостной смеси с использованием сжиженного углекислого газа (переходящего в процессе выпуска в газообразное состояние) одновременно, как в качестве диспергента, дробящего капли воды, так и в качестве пропеллента (вытесняющего газа).In this method, the principle of creating a finely atomized flux of OTF due to the formation of a gas-liquid mixture using liquefied carbon dioxide (passing into the gaseous state during the release process) is applied simultaneously, both as a dispersant, crushing drops of water, and as a propellant (displacing gas).

Однако вышеупомянутый способ не позволит создать высокоскоростной поток тонкораспыленной жидкости из-за потерь энергии и, соответственно, скорости газа в камере смешивания, а также вследствие сильной зависимости давления насыщенных паров сжиженного углекислого газа от температуры, в результате чего при низких температурах давление насыщенных паров будет недостаточным для создания скоростного потока жидкости. Кроме того, в вышеупомянутом способе используются раздельные емкости для огнетушащей жидкости и вытесняющего газа, что делает его неприменимым для использования, например, в огнетушителях, имеющих единственную емкость для огнетушащего вещества, так как использование углекислого газа в качестве вытесняющего газа для огнетушителей с ОТВ на водной основе не допускается действующими стандартами на огнетушители (которые нормируются, в частности, в ГОСТ Р 51057-2001 «Техника пожарная. Огнетушители переносные. Общие технические требования. Методы испытаний» и ГОСТ Р 51017-2009 «Техника пожарная. Огнетушители передвижные. Общие технические требования. Методы испытаний»).However, the above method will not allow you to create a high-speed flow of finely dispersed liquid due to energy losses and, accordingly, the gas velocity in the mixing chamber, as well as due to the strong temperature dependence of the saturated vapor of the liquefied carbon dioxide, as a result of which at low temperatures the saturated vapor pressure will be insufficient to create a high-speed fluid flow. In addition, in the aforementioned method, separate containers for extinguishing liquid and displacing gas are used, which makes it inapplicable for use, for example, in fire extinguishers having a single container for extinguishing agent, since the use of carbon dioxide as a displacing gas for fire extinguishers with OTV to water the basis is not allowed by current standards for fire extinguishers (which are standardized, in particular, in GOST R 51057-2001 "Fire fighting equipment. Portable fire extinguishers. General technical requirements. Method Test s ”and GOST R 51017-2009“ Fire fighting equipment. Mobile fire extinguishers. General technical requirements. Test methods ”).

Известен способ пожаротушения, реализованный в устройстве пожаротушения тонкораспыленным потоком огнетушащей жидкости или потоком пены с заданным уровнем кратности, содержащем герметичную емкость с жидким огнетушащим веществом и сжатым вытесняющим газом, систему выпуска жидкого огнетушащего вещества из герметичной емкости, включающую сифонную трубку, запорно-пусковое устройство и распылитель, при этом система выпуска жидкого огнетушащего вещества снабжена второй сифонной трубкой, которая посредством U-образного отвода герметично соединяется с газовой трубкой, входной конец которой располагается выше начального уровня жидкого огнетушащего вещества в герметичной емкости. В качестве вытесняющего газа используют газ, не сжижающийся в диапазоне рабочих температур и давлений внутри герметичной емкости [описание изобретения к патенту РФ №2489187, МПК7 A62C 31/00, опубл. 10.08.2013].There is a known fire extinguishing method implemented in a fire extinguishing device with a finely sprayed extinguishing liquid stream or a foam stream with a predetermined multiplicity level containing a sealed container with a liquid extinguishing agent and compressed displacing gas, a system for discharging a liquid extinguishing substance from a sealed container, including a siphon tube, a locking and starting device a sprayer, while the liquid extinguishing agent discharge system is provided with a second siphon tube, which is sealed by means of a U-shaped outlet connected to a gas pipe, the inlet end of which is located above the initial level of the liquid extinguishing agent in a sealed container. As the displacing gas, a gas is used that does not liquefy in the range of operating temperatures and pressures inside the sealed container [description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2489187, IPC A62C 31/00, publ. 08/10/2013].

В данном способе применен принцип создания тонкораспыленного скоростного потока ОТВ за счет образования газожидкостной смеси с использованием сжатого газа, находящегося в той же емкости, что и ОТВ, одновременно, как в качестве газа-диспергента, так и в качестве газа-пропеллента. Вышеупомянутый способ позволяет разместить все компоненты, необходимые для тушения очага пожара, в одном корпусе. Кроме того, за счет слабо зависящего от температуры давления сжатого газа, данный способ позволит создать стабильный скоростной поток тонкораспыленного ОТВ в широком диапазоне температур.In this method, the principle of creating a finely sprayed high-speed stream of OTF is applied due to the formation of a gas-liquid mixture using compressed gas located in the same tank as the OTV, both as a dispersant gas and as a propellant gas. The above method allows you to place all the components necessary to extinguish the fire in a single housing. In addition, due to the pressure of the compressed gas weakly dependent on temperature, this method will allow to create a stable high-speed flow of finely dispersed OT in a wide temperature range.

К недостаткам способа относится то, что объем сжатого газа, необходимого для одновременного выполнения функций диспергента и пропеллента, окажется значительным настолько, что огнетушащее вещество, выполняющее целевую функцию тушения пожара, будет занимать не более половины объема корпуса устройства, то есть вышеупомянутый объем емкости для огнетушащего вещества будет использоваться нерационально.The disadvantages of the method include the fact that the volume of compressed gas necessary for simultaneously performing the functions of dispersant and propellant will be so significant that the extinguishing agent that performs the target function of extinguishing the fire will occupy no more than half the volume of the device’s body, that is, the aforementioned tank capacity for the extinguishing agent substances will be used irrationally.

Задача, решаемая изобретением, и достигаемый технический результат заключаются в создании способа тушения очагов пожара с повышенной эффективностью тушения, минимизацией ущерба от последствий применения при простоте его реализации.The problem solved by the invention and the technical result achieved are to create a method of extinguishing fires with increased extinguishing efficiency, minimizing damage from the consequences of the application with the simplicity of its implementation.

Для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата в способе пожаротушения, заключающемся в создании в очаге пожара огнетушащей среды путем выпускания из герметичной емкости огнетушащей жидкости под давлением сжатого газа-пропеллента, в огнетушащую жидкость до ее выпуска из герметичной емкости добавляют инертный газ-диспергент, способный растворяться в огнетушащей жидкости под давлением газа-пропеллента, при этом огнетушащую среду формируют из огнетушащей жидкости и инертного газа-диспергента в виде тонкораспыленного потока.To solve the problem and achieve the claimed technical result in the fire extinguishing method, which consists in creating a fire extinguishing medium in a fire source by releasing a fire extinguishing liquid from a sealed container under pressure of a compressed propellant, an inert dispersant gas is added to the fire extinguishing liquid before it is discharged from the sealed container, capable of dissolving in the extinguishing liquid under the pressure of the propellant gas, while the extinguishing medium is formed from the extinguishing liquid and an inert dispersant gas in the form of t oncological spray.

Кроме этого:Besides:

- в качестве огнетушащей жидкости используют воду, или воду с добавками пенообразователей, или водные растворы поверхностно-активных веществ;- water, or water with the addition of blowing agents, or aqueous solutions of surfactants are used as a fire extinguishing liquid;

- в качестве газа-пропеллента используют газ, не сжижающийся в диапазоне температур от минус 50 до плюс 50 градусов Цельсия и давлений от 40 до 200 атмосфер внутри герметичной емкости;- as a propellant gas, gas is used that does not liquefy in the temperature range from minus 50 to plus 50 degrees Celsius and pressures from 40 to 200 atmospheres inside an airtight container;

- в качестве газа-пропеллента используют азот, воздух, аргон, гелий;- nitrogen, air, argon, helium are used as propellant gas;

- в качестве инертного газа-диспергента используют газ, способный растворяться в огнетушащей жидкости под действием внешнего давления;- a gas capable of dissolving in a fire extinguishing liquid under the action of external pressure is used as an inert dispersing gas;

- в качестве инертного газа-диспергента используют углекислый газ или хладоны.- carbon dioxide or freons are used as an inert dispersant gas.

Способ создания тонкораспыленного потока огнетушащей жидкости заключается в выпуске из герметичной емкости огнетушащей жидкости под действием давления газа-пропеллента, который находится в герметичной емкости под давлением от 40 до 200 атмосфер и не сжижается в диапазоне температур от минус 50 до плюс 50 градусов Цельсия. Интервалы пределов давления и температур определяются условиями применения огнетушителей. При этом в огнетушащей жидкости находится инертный газ-диспергент, например, углекислый газ или огнетушащий хладон, растворенный в ней под воздействием давления газа-пропеллента, в качестве которого может быть использован азот, или воздух, или аргон, или гелий. При выпуске огнетушащей жидкости с растворенным в ней газом-диспергентом в условия атмосферного давления, за счет эффекта десорбции растворенного в жидкости инертного газа-диспергента, поток огнетушащей жидкости будет разбиваться на мелкие капли с сохранением высокой скорости потока тонкораспыленной жидкости за счет высокого давления газа-пропеллента, что существенно повысит эффективность тушения очагов загорания при минимизации ущерба от последствий применения.A method of creating a finely dispersed stream of extinguishing liquid is to release extinguishing liquid from a sealed container under the action of a propellant gas, which is in a sealed container under pressure from 40 to 200 atmospheres and does not liquefy in the temperature range from minus 50 to plus 50 degrees Celsius. The intervals of pressure and temperature limits are determined by the conditions for the use of fire extinguishers. In this case, an inert dispersing gas, for example, carbon dioxide or a fire extinguishing freon, is dissolved in it under the influence of the pressure of the propellant, which can be used nitrogen, or air, or argon, or helium in the extinguishing liquid. When a fire extinguishing liquid with a dispersant gas dissolved in it is released under atmospheric pressure, due to the effect of desorption of an inert dispersant gas dissolved in the liquid, the flow of the fire extinguishing liquid will break into small droplets while maintaining a high flow rate of the finely dispersed liquid due to the high pressure of the propellant gas , which will significantly increase the efficiency of extinguishing foci of tanning while minimizing damage from the consequences of application.

ПримерExample

Изобретение реализовано в устройстве пожаротушения, например, переносном или передвижном огнетушителе или в модуле пожаротушения, таком, например, как модуль пожаротушения, описанный в патенте РФ на изобретение №2461402, МПК7 A62C 35/00, опубл. 20.09.2012.The invention is implemented in a fire extinguishing device, for example, a portable or mobile fire extinguisher or in a fire extinguishing module, such as, for example, a fire extinguishing module described in RF patent for the invention No. 2461402, IPC7 A62C 35/00, publ. 09/20/2012.

При подготовке устройства к работе в корпус устройства заливается огнетушащая жидкость - вода, или вода с добавками пенообразователей, или водный раствор поверхностно-активных веществ. Огнетушащая жидкость за счет добавок позволяет сохранять свои функциональные качества в диапазоне температур от минус 50 до плюс 50 градусов Цельсия. В корпус устанавливается запорно-пусковое устройство (ЗПУ), оснащенное сифонной трубкой, предназначенной для подачи огнетушащей жидкости со дна корпуса. Затем в корпус при открытом ЗПУ известным способом закачивают определенное количество инертного газа-диспергента, например углекислого газа, который частично растворится в ОТВ, а частично займет полость, свободную от жидкости. После этого в корпус при открытом ЗПУ закачивают инертный газ-пропеллент, например, азот до давления 40-200 атмосфер, под воздействием которого газ-диспергент, способный растворяться в огнетушащей жидкости, полностью растворится в ней.When preparing the device for operation, a fire extinguishing liquid is poured into the device body - water, or water with the addition of blowing agents, or an aqueous solution of surfactants. The extinguishing fluid due to additives allows you to maintain its functional qualities in the temperature range from minus 50 to plus 50 degrees Celsius. A locking-starting device (ZPU) is installed in the housing, equipped with a siphon tube designed to supply extinguishing fluid from the bottom of the housing. Then, a certain amount of an inert dispersant gas, for example, carbon dioxide, which partially dissolves in OTV and partially occupies a cavity free of liquid, is pumped into the housing with the ZPU open in a known manner. After that, an inert propellant gas, for example, nitrogen, is pumped into the case when the ZPU is open, for example, nitrogen to a pressure of 40-200 atmospheres, under the influence of which a dispersant gas capable of dissolving in the extinguishing liquid will completely dissolve in it.

При открывании клапана ЗПУ огнетушащая жидкость под воздействием высокого давления газа-пропеллента будет выходить через сифонную трубку из устройства пожаротушения в очаг загорания, при этом, за счет эффекта десорбции растворенного в жидкости инертного газа-диспергента, поток огнетушащей жидкости будет разбиваться на мелкие капли с сохранением высокой скорости потока тонкораспыленной жидкости за счет высокого давления газа-пропеллента.When the ZPU valve is opened, the extinguishing liquid under the influence of high pressure of the propellant gas will exit through the siphon tube from the fire extinguishing device to the ignition site, and due to the effect of desorption of the inert dispersant gas dissolved in the liquid, the extinguishing liquid flow will break into small droplets while maintaining high flow rate of finely dispersed liquid due to the high pressure of the propellant gas.

Вышеуказанный способ может быть реализован при применении существующих модулей пожаротушения, использующих в качестве огнетушащего вещества сжиженные газы или жидкости, находящиеся под избыточным давлением газа-вытеснителя.The above method can be implemented using existing fire extinguishing modules that use liquefied gases or liquids that are under excess pressure of the propellant as the extinguishing agent.

Claims (6)

1. Способ пожаротушения, заключающийся в создании в очаге пожара огнетушащей среды путем выпускания из герметичной емкости огнетушащей жидкости под давлением сжатого газа-пропеллента, отличающийся тем, что в огнетушащую жидкость до ее выпуска из герметичной емкости добавляют инертный газ-диспергент, способный растворяться в огнетушащей жидкости под давлением газа-пропеллента, при этом огнетушащую среду формируют из огнетушащей жидкости и инертного газа-диспергента в виде тонкораспыленного потока.1. The fire extinguishing method, which consists in creating a fire extinguishing medium in a fire source by releasing a fire extinguishing liquid from a sealed container under pressure of a compressed propellant gas, characterized in that an inert dispersant gas capable of dissolving in the fire extinguishing medium is added to the fire extinguishing liquid before it is discharged from the sealed container liquid under the pressure of the propellant gas, while the extinguishing medium is formed from the extinguishing liquid and an inert dispersant gas in the form of a finely atomized stream. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве огнетушащей жидкости используют воду, или воду с добавками пенообразователей, или водные растворы поверхностно-активных веществ.2. The method according to p. 1, characterized in that as the fire extinguishing fluid use water, or water with the addition of blowing agents, or aqueous solutions of surfactants. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве газа-пропеллента используют газ, не сжижающийся в диапазоне температур от минус 50 до плюс 50 градусов Цельсия и давлений от 40 до 200 атмосфер внутри герметичной емкости.3. The method according to p. 1, characterized in that as the propellant gas is used gas that does not liquefy in the temperature range from minus 50 to plus 50 degrees Celsius and pressures from 40 to 200 atmospheres inside the sealed container. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве газа-пропеллента используют азот, воздух, аргон, гелий.4. The method according to claim 1, characterized in that nitrogen, air, argon, helium are used as the propellant gas. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве инертного газа-диспергента используют газ, способный растворяться в огнетушащей жидкости под действием внешнего давления.5. The method according to p. 1, characterized in that as an inert gas dispersant using a gas capable of dissolving in a fire extinguishing liquid under the influence of external pressure. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве инертного газа-диспергента используют углекислый газ или хладоны. 6. The method according to p. 1, characterized in that carbon dioxide or freons are used as an inert dispersant gas.