Способ тушения пожара в обитаемых гипербарических объектах
Изобретение относится к области пожаротушения, а именно к способам тушения пожаров в обитаемых гипербарических объектах, и может быть использовано для тушения пожаров в декомпрессионных барокамерах кораблей и судов, а также в барокамерах глубоководных водолазных комплексов. Способ заключается в создании гипоксической газовой среды путем компрессии сжатым гелием с максимально возможной скоростью до давления, необходимого для приготовления кислородно-азотно-гелиевой среды с объемным содержанием кислорода не более 10-12%, выдерживании при конечном давлении до полного уничтожения очага пожара, а затем проведении декомпрессии водолазов по специальному режиму, обеспечивающему условие газового равновесия в организме человека, когда текущее суммарное насыщение тканей азотом и гелием не превышает величины внешнего давления, и достаточную оксигенацию. Создание указанной дыхательной газовой среды обеспечивает эффективное тушение пожара во всех типах обитаемых гипербарических объектов за счет концентраций кислорода, не поддерживающих процесс горения, и безопасность находящихся в них водолазов в отношении азотного наркоза, вследствие применения донаркотических парциальных давлений азота в составе кислородно-азотно-гелиевой среды, в отношении декомпрессионой болезни путем применения адекватного режима декомпрессии без пересыщения тканей организма азотом и гелием, и его достаточную оксигенацию.
Изобретение относится к области пожаротушения, а именно к способам тушения пожаров в обитаемых гипербарических объектах, и может быть использовано для тушения пожаров в декомпрессионных барокамерах кораблей и судов, а также в барокамерах глубоководных водолазных комплексов.
Известны способы тушения пожаров мелкораспыленной водой, в которых обеспечивается подача в очаг горения двухфазного потока, состоящего из газа и мелкораспыленной воды.
Так известен способ, который заключается в использовании эжектирующего действия сверхзвуковой газовой струи, подаваемой в газоструйный двухступенчатый насадок для диспергирования подсасываемой жидкости скоростным потоком газа [1].
Известен также способ создания газокапельной струи жидкости, который включает ускорение газового потока в газодинамическом сопле, подачу в газовый поток в процессе его ускорения дисперсного потока жидкости и ускорение в сопле образовавшегося двухфазного потока [2].
Общие недостатки указанных аналогов заключаются в значительном расходе сжатого газа и невысокой эффективности тушения пожара в условиях обитаемого гипербарического объекта.
Известен способ тушения пожара в аварийном отсеке подводной лодки, заключающийся в создании гипоксической кислородно-азотной среды путем повышения давления сжатым азотом в герметичном отсеке подводной лодки до давления 0,16 МПа с содержанием кислорода 13 об.%, выдержки в течение 10 мин под этим давлением и декомпрессии до атмосферного давления со скоростью 0,01 МПа/мин [3].
Недостатком прототипа является невозможность применения способа при тушении пожара в водолазной барокамере при проведении глубоководных водолазных спусков методом кратковременных погружений с использованием для дыхания воздуха. Как показали результаты экспериментальных исследований процесса горения в условиях повышенного давления воздуха, выполненных в ВНИИПО МВД, горение в условиях повышенного давления гермоотсека прекращается при объемном содержании кислорода 12% и менее.
Кроме того, повышение давления в водолазной барокамере сжатым азотом в 2 и более раза при начальном давлении воздуха 0,3-0,7 МПа (соответствует глубине 20-60 м) приводит к выраженному наркотическому действию азота у водолазов, что крайне опасно в условиях пожара и может привести к непредсказуемым последствиям из-за ошибочных действий водолазов [4].
Задачей изобретения является повышение эффективности тушения пожара в обитаемых гипербарических объектах за счет создания гипоксической газовой среды, ликвидирующей горение, а также обеспечивающей безопасность водолазов в условиях повышенного давления.
Данная задача достигается тем, что в обитаемых гипербарических объектах создают гипоксическую газовую среду путем компрессии сжатым гелием с максимально возможной скоростью до давления, необходимого для приготовления кислородно-азотно-гелиевой среды с объемным содержанием кислорода не более 10-12%, выдерживают при конечном давлении до полного уничтожения очага пожара, а затем проводят декомпрессию водолазов по специальному режиму, обеспечивающему условие газового равновесия в организме человека, когда текущее суммарное насыщение тканей индифферентными газами не превышает величины внешнего давления, и достаточную оксигенацию.
Создание указанной дыхательной газовой среды обеспечивает эффективное тушение пожара во всех типах обитаемых гипербарических объектов за счет концентраций кислорода, не поддерживающих процесс горения, и безопасность находящихся в них водолазов в отношении азотного наркоза, вследствие применения донаркотических парциальных давлений азота в составе кислородно-азотно-гелиевой среды, и в отношении декомпрессионой болезни путем применения адекватного режима декомпрессии без пересыщения тканей организма азотом и гелием, и его достаточную оксигенацию.
Такой способ пожаротушения в обитаемых гипербарических объектах, несмотря на снижение объемного содержания кислорода, исключает угрозу для жизнедеятельности находящихся в них людей, так как парциальное давление кислорода будет оставаться более 20 кПа, что обеспечивает адекватную оксигенацию тканей организма.
Способ тушения пожара в обитаемых гипербарических объектах путем создания пожаробезопасной кислородно-азотно-гелиевой среды осуществляется следующим образом.
Сжатый гелий, содержащийся в отдельной аварийной группе баллонов системы пожаротушения водолазной барокамеры, в случае пожара, подается по трубопроводу в отсек барокамеры с очагом пожара с обеспечением его компрессии с максимально возможной скоростью, например 0,6 МПа/мин, до давления, необходимого для приготовления 10-12%-ной (по объему) кислородно-азотно-гелиевой среды, не поддерживающей процесс горения. При конечном давлении производится выдержка до полного уничтожения очага пожара, а затем проводится декомпрессия водолазов путем применения адекватного режима декомпрессии без пересыщения тканей организма азотом и гелием.
Новый способ имеет существенные отличия от способа-прототипа.
Основными отличиями являются создание в обитаемых гипербарических объектах гипоксической газовой среды путем компрессии сжатым гелием до давления, необходимого для приготовления кислородно-азотно-гелиевой среды с объемным содержанием кислорода не более 10-12%, выдержка при конечном давлении до полного уничтожения очага пожара, а затем проведение декомпрессии водолазов по специальному режиму, обеспечивающему условие газового равновесия в организме человека, когда текущее суммарное насыщение тканей азотом и гелием не превышает величины внешнего давления.
Предложенное изобретение готово к использованию для тушения пожаров в водолазных барокамерах кораблей и судов ВМФ, а также береговых водолазных комплексах.
Источники информации
1. Патент РФ №2066404 кл. 6 F 04 F5/14.
2. Патент РФ №2107554 кл. 6 В В 7/00.
3. Советов В.И. с соавт. Результаты стендовых испытаний пожаротушения с использованием азота. Отчет по теме "АЗОТ". - Ломоносов: 40ГосНИИ МО РФ, 2002. - 40 с.
4. Физиология подводного плавания и аварийно-спасательного дела. Под редакцией проф. И.А. Сапова. - Л.: ВМедА, 1986. - с.200-207.
Способ тушения пожара в обитаемых гипербарических объектах, включающий создание гипоксической газовой среды путем компрессии сжатым индифферентным газом, отличающийся тем, что в обитаемых гипербарических объектах создают гипоксическую газовую среду путем компрессии сжатым гелием с максимально-возможной скоростью до давления, необходимого для приготовления кислородно-азотно-гелиевой среды с объемным содержанием кислорода не более 10-12%, выдерживают при конечном давлении до полного уничтожения очага пожара, а затем проводят декомпрессию водолазов по специальному режиму, обеспечивающему условие газового равновесия в организме человека, когда текущее суммарное насыщение тканей азотом и гелием не превышает величины внешнего давления, и достаточную оксигенацию.
