Способ определения оптимальной интенсивности подачи огнетушащего вещества для тушения твердого горючего материала

 

Изобретение состоит в опреде . лении в лабораторных условиях оптимальной интенсивности подачи огнетушащих веществ для тушения твердого горючего материала (ТГМ). Указанная цель достигается тем, что в образце твердого горючего материала устанавливают термопару и регистрируют температуру горящей поверхности, на которую за время подачи t под О подают огнетушащее вещество массой т, в количестве, определяемом из соотim ношения га q +q пл кон q.-s/q... , ПК где q , лучистьй и конвективный удельные тепловые потоки от пламени; q - количество тепла, запасенное в поверхности ТГМ; теплопоглощение единицы массы огнетушащего вещества,, При этом регистрируется время охлаждения поверхности ТГМ, соответствующее наибольшему перепаду температуры поверхностного слоя, а затем из соотношения I определяется величина оптимальной интенсивности подачи огнетушащего вещества. 3 табл. ю .С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 А 62 С 1/ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ш- Ч „" +q „„+Ч „ S/q

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 42331 73/40-12 (22) 02.03.87 (46) 15.11.88. Бюл. № 42 (71) Киевский филиал Всесоюзного на-. учно-исследовательского института противопожарной обороны (72) И.А.Харченко, В.В.Хмельницкий и Н.В.Сазонов (53) 628.74 (088.8) (56) Огнетушащие порошковые средства. Сб.. научн.тр. — М.: ВНИИПО, 1985, с.67-72. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ

ИНТЕНСИВНОСТИ ПОДАЧИ ОГНЕТУИАНЕГО

ВЕЩЕСТВА JIM TVIilI ;HHH ТВЕРДОГО OPIO

ЧЕГО NAYEPHAJIA (57) Изобретение состоит в опреде.лении в лабораторных условиях оптимальной интенсивности подачи огнетушащих веществ для тушения твердого горючего материала (ТГИ). Указанная цель достигается тем, что в образце твердого горючего материала устанавливают термопару и регистрируют температуру горящей поверхности, на которую за время подачи „ „ О подают огнетушащее вещество массой m, в количестве, определяемом из соотпл пл где q„, q „„ — лучистый и конвективный удельные тепловые потоки от пламени; и,„ — количество тепла, 30I tl запасенное в™поверхности ТГМ

OB теплопоглощение единицы массы огнетушащего вещества. При этом регистрируется время охлаждения поверхности ТГМ, соответствующее наибольшему перепаду температуры поверхностного слоя, а затем из соотношения I =

= ш/S С„„„ определяется величина оптимальной интенсивности подачи огнетушащего вещества. 3 табл.

1437039

Изобретение относится к пожаротушению, а именно к исследованиям огнетушащей способности средств пожаротушения, и может быть использовано для определения оптимальной интенсивности подачи огнетушащего вещества для тушения твердого горючего материала в лабораторных условиях.

Цель изобретения — упрощение процесса определения.

Указанная цель достигается тем, что в образце твердого горючего материала устанавливают термопару и регистрируют температуру горящей поверхности твердого горючего материала. На горящую поверхность площадью S мгновенно с„ - « О подают огнетушащее вещество массой m, в количестве, определяемом из соотношения.

1О

20 пл пл Зап

Ч n + ЯноНВ+ 1 гм ш 4--" — — - — — — — —" S

qog 25 пл пл л « конп лучисть тивный удельные тепловые потоки от пламени к поверхности твердого горючего материала; — количество тепла, запасенное в поЗО эаП т м верхностном слое твердого горючего материала, прогретом вьппе температуры начала его пиролиэа, определяемое из соотношения

»,„ С„р t:(х)йх, х где С вЂ” удельная теплоемкость т частично пиролизованного поверхностного слоя твердого горючего материала; — плотность частично пиролизованного слоя твердого горючего материала; 50

С (х) " Функция поля температур в прогретом слое твердого горючего материала по толщине прогретого

os массы огнетушащего вещества, регистрируют время с.,»„л охлаждения поверхности твердого горючего материала, соответствующее наибольшему перепаду температуры поверхностного слоя, а затем иэ соотношения охл определяют величину оптимальной интенсивности подачи огнетушащего вещества для тушения твердого горючего материала.

1, Таким образом,подается масса ог- нетушащего вещества, при которой обеспечивается отвод тепла от горящей поверхности при максимальном использовании огнетушащего вещества в связи с тем, что горящий образец твердого горючего материала отдает огнетушащему веществу тепла больше величины q, чт о обеспечивает полo« ное, испарение, например, воды или полное протекание процессов плавления, испарения в данном диапазоне температур для огнетушащих порошковых составов. При мгновенной подаче огнетушащего вещества на горящую поверхность твердого горючего материала время подачи (Сп,<) огнетушащего вещества меньше времени охлаждения (1 „„ ) поверхности твердого горючего материала, которое измеряется с момента. начала охлаждения до момента прекращения процесса охлаждения, что соответствует наибольшему перепаду температуры поверхностного слоя, а затем из соотношения

I "oxn определяют величину оптимальной ин тенсивности подачи огнетушащего вещества для тушения твердого горючеш го материала. Величина — — — — соот охл ветствует оптимальной интенсивности подачи огнетушащего вещества при тушении твердого горючего материала в .связи с тем, что при подаче различного количества огнетушащего вещества на нагретую поверхность изменяется значение величины потока охлаждения q „ Иаксимальное значеОхл ние потока охлаждения с увеличением массы, что соответствует увеличению расхода G кг/м « вначале увеличивается, а затем остается постоянным.

Таким образом, максимальное значение потока охлаждения qoÄÄ можно достигS coka где m

«л

Ял 9 ол

40 ч коне

= С,. ° t(x)dx, 55 где С

143703 нуть при определенном значении расЪ

4 хода (, кг/м, огнетушащего вещества.

Таким образом установлено, что независимо от величины потока охлаждения время охлаждения с „л пропор5 ционально расходу огнетушащего вещества. Установлено также, что отношение расхода огнетушащего вещества к времени охлаждения величина 10 постоянная, т.е. G/ „„ = Const или ш/ S» = Const

Проведенные исследования показыо Bl вают, что отношение опреде охл 15 ляет с какой интенсивностью I(xr/м с) необходимо подавать огнетушащее вещество для обеспечения максимального значения q „„ от горящей поверхности, что соответствует оптимальной интен- 20 сивности подачи, обеспечивающей наименьший расход огнетушащего вещества при тушении твердого горючего материала.

Пример. Определение оптималь- 25 ной интенсивности подачи огнетушащих порошковых составов проведено на

"Пирант А", ПФ и воде. На горящие образцы древесины размером 10х10 мм, в которых установлена хромель-алю- 30 мелевая термопара, подавались определенные количества огнетушащих веществ.

По изменению температуры определялось время охлаждения.

Данные экспериментов и получен35 ные результаты оптимальной интенсивности подачи представлены в табл.1,2,3.

Полученные экспериментально оптималы-.ые значения интенсивности подачи огнетушащих порошковых составов

"Пирант А" (4"5 кг/м с), ПФ (5—

6 кг/м . с), соответствующие минималь- 4 Z ному расходу G „„, согласуются со значениями, полученными расчетным путем по предлагаемому способу.

Применение предлагаемого способа определения оптимальной интенсивности подачи огнетушащего вещества для тушения твердого горючего материала обеспечивает значительное сокращение расхода твердых горючих веществ и Огнетушащих составов. Предлагаемый способ позволяет проводить исследования по определению в лабораторных условиях.

Формула из..обретения

Способ определения оптимальной интенсивности подачи огнетушащего вещества для тушения твердого горючего материала, заключающийся в том, что подают огнетушащее вещество на горящую поверхность и вычисляют оптимальную интенсивность по параметрам процесса, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью упрощения процесса определения, регистрируют температуру горящей поверхности эталонной площади за эталонное время, измеряют время охлаждения поверхности твердого горючего материала, соответствующее наибольшему перепаду температуры поверхностного слоя, а оптимальную интенсивность подачи огнетушащего вещества определяют по зависимости

- масса огнетушащего вещества, подаваемого в очаг пожара, определяемая иэ соотношения пл пл он

Ял +Ывиа +Ила",с.

<оЕ где S — площадь горящей поверхНОСТИ, — время охлаждения поверхности, соответствующее наибольшему перепаду температуры поверхностного слоя; количество тепла от лучистого и конвективного удельного теплового потока От пламени с поверхности твердого горючегр материала; количество тепла, запасенное в поверхностном слое твердого горючего материала, прогретом выше температуры начала

его пиролиза, определяемое из соотношения удельная теплоемкость час . тично пиролизованного по" . верхностного слоя твердого горючего материала;

1437039 горючего материала по -,îëщине прогретого слоя; — теплопоглощение единицы, массы огнетушащего вещестьв ва.

Таблица

Определение оптимальной интенсивности подачи огнетушащегр порошка "Пирант"А" при тушении древесины .

Площадь, покрываемая навеской

ОПС,- 10", м Интенсивность

-2 подачи ОПС, 10 кг м2 ° с

Время охлаждения, с

Nacca навески

ОПС," 10, кг

0,015

0,015

0,015

28,274

28„274

33,183

38,485

10i 0

11,33 . 10,00

10,66

10,33

0,02

0,02

38,485

33, 183

0,02

11,66

11,33

38,485

44,179

38,485

0,025

0,025!

Определение оптимальной интенсивности подачи огнетушащего порошка ПФ при тушении древесины

Таблица2

Интенсивность подачи ОПС, -2

10, кг и с. навески ОПС, кг

Площадь, рываемая

° 10, м

10,0

0,015

0,025

10,66

0,015

0,02

9,0

0,02

9,33

0,02

10,33

0,025

p — плотность частично пиролизованного слоя твердого горючего материала;

t(x) †.функция поля температур в прогретом слое твердого

23,758

28,274

33„183

38,485

33,183

38,485

5, 3052

4, 6825

4, 5204

4,8724

5,5681

5,0230

4,8721

4,9945

5,4134

5,3052

5,2614

4,9768

6,0272

5,7743

6. 4600

6, 2885

1437039

Продолжение табл.2

0,025

0,025

44, 179

38,485

10,0

5, 6588

5, 6487

11,5

Табл и па 3

Определение оптимальной интенсивности подачи воды при тушении древесины

99пп

Время охлаждения, с

Интенсивность

Площадь, покрываемая водой, .

0 Я

Масса капли воды, ° 10,кг подачи воды, 3,023

4,912

3,275

13,0

8,0

12,0

4,912

8,0

8,0

11,6

11,33

10,0 l0,66

63,6174

Составитель H.Èàçàåâà

Техред М.Ходанич Корректор М.Демчик

Редактор M.Òoâòèí

Заказ 5818/8

Тираж 420

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

0,025

0,025

0,025

0,025

0,025

0,025

0,025

0,025

0,025

63,6174

63,6174

63,6174

63,6174

63,6174

63, 6174

63, 6174

63,6174

4,912

3, 368

3,468

3,9297

3,6864