Описание технологии пожаротушения

1. Двухфазный способ.

2. Однофазный способ с использованием кавитации.

3. Способ основанный на взаимодействии жидкостных потоков.



Водой тушатся до 90% всех пожаров. Это наиболее эффективное, экологически безопасное, общедоступное и дешевое средство пожаротушения.

Традиционные пожарные стволы или стационарные системы служат очень эффективной мерой для пожаротушения и используются весьма широко. Различные системы известны уже в течение столетий. Потребление большого количества воды (более 0,08 л/м²с) при их использовании требует большого числа ёмкостей и резервуаров с водой. Повреждения, вызываемые при тушении водой обычного распыла (диаметр капель 0,4...2 мм) часто наносят ущерб больший, чем от пожара, или сравнимый с ним, так как требуют большого времени тушения очага возгорания. Имеющиеся в наличии другие средства пожаротушения: порошковые, газовые, аэрозольные и другие, несмотря на высокую эффективность, часто неприменимы из соображений безопасности, по экологическим, экономическим или иным причинам.

В последнее время использование воды тонкого распыла (диаметр капель менее 0,2 мм или 200 мкм) привлекло большое внимание. Отказ от использования хладона (халона) по экологическим соображениям в соответствии с Монреальским соглашением, большие затраты органов власти всех уровней на устранение последствий пожаров и особенно последствий их тушения, необходимость применения автоматических систем пожаротушения (АСПТ) значительно усилили интерес к тонкораспыленной воде как агенту пожаротушения.

Несмотря на уровень понимания проблемы использования таких систем, очевидный уже в 50-х годах, до недавнего времени превалировало мнение о преимуществах применения воды с размером капель более 400 мкм в стандартных стволах и АСПТ. Действительно, "грубые" струи воды способны достичь очага пожара, проникнуть в его ядро и потушить возгорание, однако при этом большое количество воды (до 60%) стекает ниже уровня пожара и на горение не воздействует.

Хотя смачивание и охлаждение твердых горючих материалов достигается легче при использовании капель размером более 400 мкм, но для этого требуется большое количество воды. Основное преимущество водяного тумана с каплями менее 200 мкм состоит в увеличении скорости поглощения тепла из горючих газов и пламени. Суммарная поверхность капельного объема, отнесенная к массе всех капель, увеличивается обратно пропорционально радиусу капель 1/R, поэтому увеличивается суммарная площадь и скорость испарения.

Расчеты, основанные исключительно на тепловом балансе, не учитывают второго эффекта - оттеснение кислорода из зоны пламени. При быстром испарении водяной пар вытесняет воздух в зоне горения, что пропорционально уменьшает скорость горения материала и интенсивность тепловыделения.

Третьим механизмом подавления огня является затухание теплового излучения. Эксперименты показали, что тепловой поток в области длин волн 1-6 мкм от стандартных очагов возгорания снижается более чем в 4 раза на расстоянии от них 1,7 м при наличии в помещении водяного тумана.

Наиболее сложным является вопрос о необходимой дисперсности капель жидкости для эффективного тушения пламени.

Использование установок пожаротушения с тонкораспыленной водой (ТРВ) в качестве огнетушащего вещества началось в областях, ранее не имевших установок противопожарной защиты. Для защиты пассажирских кают и машинного отделения морского парома "Звезда Скандинавии" фирмой "Marioff" создана и установлена централизованная спринклерная система пожаротушения с использованием "водяного тумана", по зарубежной терминологии - "Hi-fog".

Для защиты комплекса зданий армейской базы Великобритании, в том числе вычислительного центра и складов дорогостоящего оборудования, используются автоматические спринклерные оросители 727 FC.

Помимо централизованных установок, используются модульные установки автоматического пожаротушения для помещений, где находятся люди и ценное оборудование. Фирма "Marioff" чаще всего для этого использует ТРВ, полученную при смешении воды с газом (воздухом) и последующим выпуском этой смеси через разгонные сопла.

Двухфазные воздушно-водяные сопловые насадки используются в модульных и стационарных системах для противопожарной защиты турбинных установок и машинных отделениях норвежских платформ шельфовой добычи нефти компаний "British Petrolеum" (BP) и "Ginge Kerr" (Соmpany of Denmark).

С середины восьмидесятых годов на британском подводном флоте "Royal Nаvy" противопожарная защита осуществляется с помощью установок ТРВ дисперсности до 400 мкм.

Кроме закрытых помещений, установки пожаротушения с использованием ТРВ применяются на открытых площадках. Так, австрийская фирма "Aquasys" с успехом испытала спринклерную систему ТРВ для тушения трансформаторов 12000 KVA, установленных на открытом воздухе.

В России модульная установка автоматического пожаротушения МПВ-40 ЗАО "Инженерный Центр "Спецавтоматика" установлена в г. Москве в магазине фабрики "Красный Октябрь". Водяной туман получен в газо-жидкостном водоазотном потоке.

Перечисленные примеры являются только малой частью применения установок пожаротушения ТРВ, причем область их использования непрерывно расширяется. Установки пожаротушения ТРВ нельзя применять только для тушения активных металлов, металлоорганических соединений, карбидов, гибридов металлов, раскаленного угля и железа. Системы пожаротушения с ТРВ могут быть применены различными путями в зависимости от технических и строительных особенностей защищаемого объекта. Самой главной угрозой для жизни людей и утраты материальных ценностей является быстрое и неконтролируемое распространение огня и дыма. В момент так называемого пробоя слой дыма оказывает поджигающее воздействие, и шансы для распространения пожара в другие части помещения очень высоки, поскольку пламя и дым с раскаленными частицами сажи проникают в имеющиеся вентиляционные каналы и отверстия. Вода тонкого распыления охлаждает дымовые газы в помещении и сильно ослабляет мощность теплового излучения. В связи с этим представляется весьма интересным направлением стратегия поддержания контроля над пожаром. Это предотвратит распространение и не позволит вовлечь в пожар еще не воспламененные сгораемые предметы и, тем самым, окончательно защитит объект от большого пожара. Отметим, что такая стратегия является прерогативой только при использовании воды тонкого распыления и не может быть применена для других огнетушащих веществ.

Можно с уверенностью сказать, что ТРВ является в настоящее время наиболее перспективным огнетушащим веществом.

За рубежом созданы установки с ТРВ, которые при работе используют насосное оборудование с давлением более 70 атм, что значительно усложняет их применение в реальных условиях.

Результатами многолетних исследований специалистов подтверждено, что пожаротушение с помощью тонкораспыленной воды имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с существующими системами:

• высокая эффективность тонкораспыленной воды, уменьшающая ее потребность для ликвидации загораний в 5 - 7 раз по сравнению традиционными стволами и существующими системами;
  
• значительно уменьшаются ущерб от пожара и от последствий его тушения;
  
• полная экологическая безопасность средств пожаротушения; снижение эксплуатационных расходов по сравнению с порошковыми, аэрозольными, газовыми системами.
  
  

Вместе с тем, несмотря на очевидные преимущества, применение ТРВ до настоящего времени имело ограниченное применение. Это происходит из-за отсутствия систем, способных доставить мелкодисперсный поток к месту возгорания.

Имеющиеся импортные установки на ТРВ обеспечивают распыл за счет высокого давления подачи жидкости, но имеют ограниченный радиус действия - всего 3-5 метров.

НИИ НТ при МАИ на базе фундаментальных исследований двухфазных потоков и на основе запатентованной газодинамической технологии разработаны и производятся ряд перспективных средств пожаротушения нового поколения, не имеющих аналогов в России и за рубежом, использующих в качестве тушащей жидкости тонкораспыленную воду (с величиной капли до 100 мкм):

• ранцевая установка пожаротушения "Игла-1-0,4" РУПТ00.00.000 ТУ - расход воды 0,4 л/сек, запас воды - 10 л, дальность струи свыше 12 метров - выпускается серийно (сертификат соответствия № РОСС RU.ББ02.Н00444, сертификат пожарной безопасности № ССПБ. RU.УП001.Н00092), рекомендована для эксплуатации в подразделениях ГПС МВД РФ, может производить тушение твердых материалов, легковоспламеняющихся жидкостей, а также электрооборудования под напряжением до 36 000 Вольт;
  
• мобильная установка пожаротушения - расход воды 0,4 л/сек, запас воды - 50 л, дальность струи свыше 10 метров - выпускается серийно, может производить тушение твердых материалов, легковоспламеняющихся жидкостей, а также электрооборудования под напряжением до 36 000 Вольт;
  
• установка пожаротушения "Игла-2-1,0" расход воды 1,0 л/сек дальность струи около 20 метров - подвижная система - производится на базе микро-автомобиля "Кинешма-Крос";
  
  
• система "Игла-В" - расход воды 10 л/сек, дальность струи свыше 60 метров - для установки на вертолет, может производить направленное управляемое тушение как на открытых площадях (лесные пожары, открытые склады и др.) так и высоких зданий через оконные проемы, как вариант может быть установлена на автомобиль или вездеход - имеется опытный образец;
  
  
• система "Игла-К" - расход воды 40,0 л/сек, дальность струи свыше 100 метров - для установки на катер, как вариант может быть установлена на самолет, крупный вертолет, ж/д платформу, вездеход, или полуприцеп - имеется опытный образец.
  
  
• стационарные системы: модуль для локализации и ликвидации горения тонкораспыленной жидкостью и система пожаротушения с автоматическим пуском.
  

Технологии Темперо - максимальная эффективность пожаротушения!

По своим возможностям созданные установки универсальны и могут применяться с одинаково хорошей эффективностью для тушения твердых и жидких горючих веществ, электроустановок под напряжением, как на открытом пространстве, так и в помещениях. По сравнению с известными импортными и российскими системами они помимо преимуществ от использования ТРВ имеют следующие положительные особенности:

• использование небольших давлений жидкости (не более 10-15 атм.) для достижения необходимой дальности и дисперсности, что позволит уменьшить массу и габариты средств пожаротушения;
  
  
• значительно большую дальность подачи огнетушащей жидкости, что дает возможность использования систем с больших расстояний, расширяя их тактические возможности и безопасность;
  
  
• высокую скорость струи, позволяющую помимо охлаждения поверхности горения проникать в через фронт пламени или сбивать его;
  
  
• создавать системы на ТРВ любой производительности и большой дальности;
  
  
• электробезопасность применения (до 1 000 Вольт), а, следовательно, начало тушения непосредственно по прибытии на место (до отключения электроэнергии), что сокращает ущерб от пожара;
  
  
• мобильность, автономность и универсальность ранцевой установки позволяет существенно уменьшить время до начала тушения, используя для ее доставки мотоциклы и автомобили быстрого реагирования.

Созданный в нашей компании научно-технический задел позволяет в сжатые сроки создавать высокоэффективные установки пожаротушения нового поколения.