Способ образования пенной огнетушащей аэрозоли и устройство для его осуществления

 

Использование: при тушении пожаров в горных выработках шахт и наземных объектах. Сущность изобретения: способ образования пенной огнетушащей аэрозоли обеспечивается путем диспергирования раствора пенообразователя в горячем газовом потоке ингибирующего состава пиротехнической шашки. Устройство содержит пиротехнический огнетушащий газогенератор. На срезе его выходного сопла установлен кольцевой коллектор с распылителями пенообразующего раствора. В устройстве имеется эластичная камера смешивания, снабженная замковым устройством для подсоединения рукава пенопровода. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при тушении пожаров в горных выработках шахт.

Известно устройство для дистанционного тушения подземных пожаров инертными пенами, включающее корпус с камерой пенообразователя, патрубок подвода инертного газа, коллектор с форсунками и устройство для получения флегматизирующих добавок с распределительной камерой (авт.свид. СССР по заявке N 4840061/03 от 22.06.90 г. Положит.решение 26.03.91 г.).

Недостаток устройства в сложности получения флегматизирующей добавки при необходимости иметь привод подачи исходного жидкого продукта для его газификации. При этом требуется значительный расход флегматизирующей добавки в виде аэрозоли хладона для получения пены с повышающим ингибирующим действием. Кроме того, применяемый в практике борьбы с пожарами в шахтах имеет стоимость до 1000 руб/т (1991 г.), что значительно повышает затраты на ликвидацию пожаров.

Известен напорный генератор инертной пены, включающий корпус в виде кассеты труб, трубопроводы с распылителями, складывающуюся камеру, коллектор для подачи компонентов смеси на генерирование пены, пеногенераторную сетку с возможностью образования вместе с боковыми частями диффузорной камеры для смешивания ингибирующего газа и раствора пенообразователя (авт.свид.СССР по заявке N 4931604/03 от 29.04.91, положит. решение 3.01.92 г.).

Недостаток известного устройства низкая эффективность тушения подземных пожаров, обусловленная тем, что образующаяся пена не имеет в своем составе агента с высоким ингибирующим действием. Кроме того, для введения его в работу требуются источники подачи жидкого азота и инертного газа.

Целью изобретения является повышение эффективности тушения подземных пожаров за счет улучшения качественного состава пены и автономности процесса ее получения.

Поставленная цель достигается тем, что технологический процесс получения пенной аэрозоли обеспечивается путем активного диспергирования раствора пенообразователя в нагретом газовом потоке ингибирующего состава пиротехнической шашки, генерирующий низкотемпературный газ.

Корпус устройства выполнен за счет пиротехнического огнетушащего генератора аэрозоли с установкой на срезе выходного его сопла кольцевого коллектора с распылителями пенообразующего раствора и эластичной камерой с пеногенераторной сеткой из температуростойкого материала, снабженной замковым устройством подсоединения рукава пенопровода.

Предложенная совокупность отличительных признаков за счет применения (списанных при конверсии с арсенала вооружения) высоконадежных огнетушащих пиротехнических шашек (генераторов), генерирующих низкотемпературный газ с высоким ингибирующим действием, встроенных простым приемом в устройство для образования пенной огнетушащей аэрозоли позволяет значительно повысить огнетушащую способность аэрозоля дистанционным возведением на пути движения пожара устойчивой пенной завесы. При этом снижаются материальные и трудовые затраты, так как по сравнению с известным фреоновым ингибитором расход огнетушащего пиротехнического состава требуется в 3-7 раз меньше, стоимость 1 кг состава в 5-7 раз меньше (данные НИИ прикладной химии. г.Загорск, Московской обл.).

На рисунке приведено устройство для осуществления способа.

Устройство содержит пиротехнический генератор (шашку) 1 с выходным соплом 2, кольцевой коллектор 3 с распылителями 4 подачи раствора пенообразователя, трубопровод 5 со штуцером 6 для подсоединения источника подачи раствора пенообразователя, диффузора 7 и пеногенераторной сетки 8, выполненных из температуростойких материалов, крепежного хомута 9 и установочной опоры 10. Диффузор 7, образующий камеру смешивания 11, выполнен из газонепроницаемой ткани и снабжен замковым устройством 12 для герметичного подсоединения рукава магистрального пенопровода (не показан).

Способ осуществляется следующим образом.

При возникновении подземного пожара, например в тупиковой горной выработке, на ближайших подступах к очагу пожара устанавливают предлагаемые устройства с их подсоединением через коллектор и штуцера 6 на общий трубопровод подачи раствора пенообразователя. Предпочтительно 2-4 устройства ( в зависимости от сечения выработки) устанавливать с подсоединенными пенопроводами с их ориентацией (установкой) в верхнюю часть выработки на устроенные полки, карманы, парашюты, парусы, купола и др. Запуск в работу устройств обеспечивают включением подачи раствора пенообразователи и подачи такового импульса на срабатывание воспламенители (датчика) пиротехнического состава генераторов огнетушащего аэрозоли.

Технология получении огнетушащей пенной аэрозоли заключается в следующем. При срабатывании пиротехнического состава горячий газ-ингибитор через сопло 2 выбрасывается в камеру смешивания 11, где происходит его активное диспергирование со струями раствора пенообразователя, целенаправленно ориентированными распылителями 4 через коллектор 3. При этом часть потока раствора пенообразователя (в зависимости от производительности подачи и температуры газовой струи), встречаясь с горячим газовым потоком, превращается в пар, вторая часть в виде мелкодисперсной аэрозоли вместе с газовым потоком на пеногенераторной сетке 8 образуют устойчивую пенную аэрозоль, при этом перегретый раствор пенообразователя в виде пара также связывается в пузырьки пенной аэрозоли, повышая ее инертизирующее действие, структуру и стойкость пены (дополнительный положительный эффект). Температура газовой струи в зависимости от типа газогенератора и установленного фильтра составляет 50-800^oС.

После получения первой линии пенной завесы в зависимости от сложившейся аварийной ситуации аналогичным образом возводится вторая линия пенной завесы. При этом между двумя линиями защиты составляют пиротехнические генераторы с дистанционным запуском, без пеногенераторных приставок, для их включения в работу с целью повышения надежности подавлении возможной взрывной волны (прорыва фронта пламенного горения). Предлагаемые устройства являются изделиями многократного применения. При возведении первой линии пенной завесы (пробки) устройства извлекаются, использованный пиротехнический генератор заменяется и вновь запускается в работу.

Пример. Экспериментальные исследования получении устойчивой высокодисперсной пенной аэрозоли ингибирующего действия для создания пенной пробки кратностью пены 100 проводились с использованием пиротехнических огнетушащих генераторов типа "Ватник", ГИСД, составы ГТУ-37 и ГТУ-40, созданные институтом прикладной химии (НИИПХ) (г.Загорск).

Сравнительный анализ с фреоновой пеной на основе хладона 114В2 при тушении фронта пламени показал преимущество предлагаемого технологического процесса равное кратности 4-5.

Предлагаемое техническое решение (появившееся благодаря проводимой конверсии организаций, работающих на оборону) позволит снизить материальные и трудовые затраты при ликвидации подземных аварий в шахтах, повысить оперативность и безопасность производства горноспасетльных работ.

Формула изобретения

1. Способ образования пенной огнетушащей аэрозоли, включающий смешивание пенообразующей жидкости и газа, отличающийся тем, что смешивание производят путем диспергирования пенообразующей жидкости в потоке горячего газа ингибирующего состава, генерируемого пиротехническим газогенератором.

2. Устройство для образования пенной огнетушащей аэрозоли, включающее источник сжатого газа с выходным соплом, распылители раствора пенообразователя с подводящим трубопроводом и пеногенераторную сетку, отличающееся тем, что оно снабжено сменным пиротехническим газогенератором, на срезе выхлопного сопла которого расположен кольцевой коллектор с распылителями пенообразующего раствора, ориентированными в генерируемый газовый поток, и эластичной камерой смешивания, при этом пеногенераторная сетка выполнена из температуростойкого материала.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что эластичная камера снабжена замковым приспособлением для подсоединения пенопровода.

РИСУНКИ

Рисунок 1