CC BY
22
© В.Г. Казанцев, А.Б. Михеева, 2006
УДК 622.820
В.Г. Казанцев, А.Б. Михеева
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО МОДУЛЯ ПОЖАРОТУШЕНИЯ (КМП)
В последние 3-4 года особенно бурное развитие полу-ч или модули порошкового пожаротушения (МПП). Сегодня известны такие МПП как «ЗЕВС» (емкость корпуса 6 л), производства НПП «СПБ» и ООО «Метанобезопасность», г.Кемерово; МПП «Веер» (емкость корпуса 4 л) производства ОАО «Элла», г.Бийск; «Импульс-6» (емкость корпуса 6 л) производства ООО «СПБ», г. Москва; «Мангуст» (емкость корпуса 6 л) производства ООО «Источник +», г. Бийск и другие разработки.
При всех своих положительных качествах МПП не в состоянии ликвидировать горение сыпучих и пористых материалов или материалов, которые в процессе горения образуют пористую горящую поверхность типа ваты, резины, что резко сужает область их применения, например на таких
249
опасных производствах как элеваторы, нефтехимические, горнорудные предприятия (конвейерные ленты) и т.п.
Достаточно эффективно горение таких материалов устраняется тонкораспыленной водой. Однако сопротивление, которое оказывает атмосфера при распылении воды, приводит к тому, что факел воды не в состоянии в полной мере преодолеть тепловую депрессию достаточно развитого пожара. Кроме того, имеется опасность взаимодействия частиц воды с углеродом. При наличии высоких температур реакция распада воды и окисления углерода образует в области горения дополнительные горючие вещества (водород и оксид углерода (II) - водяной газ), что может привести вместо тушения пожара к его более энергичному развитию.
Нами предлагается разработка и создание комбинированных устройств - модулей пожаротушения, включающих исполнительные элементы - контейнеры с огнегасящим порошком и контейнеры с «легкой водой» для тушения пожаров в любой стадии их развития, в том числе горящих пористых, сыпучих и т.п. материалов с целью предупреждения техногенных катастроф.
Комбинированный модуль пожаротушения должен соответствовать следующим техническим показателям:
• возможность надежного срабатывания по командам автоматического слежения за пожарной обстановкой;
• число модулей порошкового пожаротушения (МПП), не менее одного;
• число модулей пожаротушения тонкораспыленной водой в связке с МПП, не менее одного;
• высота установки КМП от 2.5 до 8 метров от защищаемого объекта;
• режим работы КМП - круглосуточный;
• возможность локализации и подавление пожаров класса А, В, С, й, Е;
• быстродействие КМП до 10 секунд;
• время действия МПП до 30 секунд;
• Срок службы до 10 лет.
Схема комбинированного модуля пожаротушения (КМП) и его основные элементы показаны на рис. 1
250
При инициировании газогенератора КМП срабатывает в два этапа. На первом этапе работает корпус порошкового пожаротушения. Далее с задержкой в 1-2 секунды одновременно или последовательно срабатывают корпусы пожаротушения «легкой» водой.
Поэтапность срабатывания корпусов пожаротушения связывается следующими обстоятельствами.
В последнее время использование для тушения пожаров воды чрезмерно тонкого распыла (диметр капель не более 50-100 мкм) привлекло большое внимание в связи с надеждами на высокую эффективность этого метода. Известно, что основными факторами, влияющими на тушение пламени горючих материалов, являются: дисперсность распыленных струй и интенсивность подачи воды. Однако невысокие массовые показатели тонкораспыленной воды не обеспечивают надежного преодоления тепловой депрессии очага пожара. Тепловая нагрузка, особенно развитого пожара, оказывается препятствием для подавления возгорания, не исключается возможность рецидива пожара. Более того, в результате взаимодействия частиц воды с углеродом при наличии высоких температур реакция распада воды и окисления углерода образует в области горения дополнительные горючие веще-ства(водород и оксид углерода (II) - водяной газ), что может привести вместо тушения пожара к его более энергичному развитию.
251
распылитель
ЧЧЧЧЧЧЧЧЧхЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧ Рис. 2. Схема устройства МПП
Рис. 1. Функциональные блоки комбинированного модуля пожаротушения: 1 - газогенератор (источник холодного газа); 2 - газоводы; 3 -корпус пожаротушения «легкой водой»; 4 - корпус порошкового пожаротушения; 5 - предохранительный клапан; 6 - факелы распыла.
Именно по этой причине на первых этапах тушения пожара должен работать порошковый контейнер пожаротушения. Диаметр частиц порошка, использующегося сегодня в модулях порошкового пожаротушения, составляет более чем 200 мкм с плотностью, приближающейся к плотности воды. Импульсные и расходные характеристики, наряду с ингиби-рующими свойствами порошков, оказываются достаточными для преодоления тепловой депрессии пожара, в том числе таких ЛВЖ, как бензин, мазут, смола и др. Наш опыт показывает, что локализация пожара осуществляется уверенно при помощи порошкового контейнера (вес порошка 6 кг) с высот до восьми метров от поверхности горящего бензина модельного очага пожара класса 233В по НПБ 66-98 (поверхность горения 233 литров бензина марки А-80 - 7 м2).
После подавления тепловой депрессии пожара нет препятствий для срабатывания контейнеров с «легкой водой», результатом работы которых является окончательное туше-
252
ние пожара, надежное исключение его рецидивов (повторных возгораний).
КМП, по крайней мере, состоит из одного контейнера с «легкой водой», объемом 6-12 литров и одного контейнера с огнетушащим порошком объемом 6-10 литров.
Исходя из проведенных нами предварительных экспериментов, можно полагать, что предлагаемый комбинированный модуль пожаротушения позволит защитить площадь не менее, чем 100 м2.
Разработанное схемно-техническое решение облика модуля порошкового пожаротушения показано на рис. 2.
Модуль порошкового пожаротушения включает в себя следующие основные узлы.
Корпус, содержащий огнетушащий порошок, газогенератор с электрово-спламенителем, как источник рабочего газа, аэраторы для вспушивания порошка, клапан распылитель и кронштейн крепления модуля к потолочному перекрытию.
Отсчет времени срабатывания МПП начинается с момента подачи исполнительного электрического импульса на выводы воспламенителя газогенератора (см. рис. 2). В результате работы газогенератора происходит интенсивное выделение газа, поступающего в корпус МПП, где происходит аэрация порошка, рост давления до уровня вскрытия клапана распылителя и выброс порошка в защищаемую зону.
253
пыленной водой: 1 - клапан распылитель; 3 - нижний полукорпус; 4 -верхний полукорпус; 5 - контровочная гайка; 6 - газоотводная трубка-аэратор; 7 - клапан.
Электрический импульс на клеммы вывода воспламенителя газогенератора от источника электропитания подается автоматически по команде специальных термочувствительных элементов или вручную (для увеличения надежности пожаротушения возможны комбинированные системы запуска).
МПП может быть укомплектован сигнально-пусковымы устройствами УСП-101 ТУ4371-004-21326303-96:
- УСП-101-72-Э - с температурой автоматического срабатывания 72 °С;
- УСП-101-93-Э - с температурой автоматического срабатывания 93°С;
- УСП-101-Р - устройство ручного запуска
При разработке КМП было выдвинуто и учтено требование унификации деталей модуля порошкового пожаротушения и модуля пожаротушения тонкораспыленной водой.
В этой связи устройство наддува корпуса (газогенератор и газоводы), конструкция корпуса оставлены без изменения.
Различие состоит лишь в насадке распылителя (рис. 3).
В МПП это прямой цилиндрический насадок, в модуле тонкораспыленной воды также имеется прямой цилиндрический насадок 1 в который введена трубка 6 вдува газа с функцией дробления потока воды до уровня мелкодисперсной газовоздушной среды.
254
Исследования, разработка и создание опытных образцов модулей пожаротушения показали, что наибольшей перспективой, как с точки зрения надежности работы, достаточно простотой схемой их обслуживания обладают модули порошкового пожаротушения и тонкораспыленной водой с пенообразователями и пламегасящими добавками. Разработка КМП позволит создать установку пожаротушения, сочетающую в себе лучшие известные качества порошковых и жидкостных устройств.
■— Коротко об авторах-
Казанцев В.Г., Михеева А.Б. - Московский государственный горн ый университет.
- © В.Г. Казанцев, А.Б. Михеева,
2006
УДК 622.82
В.Г. Казанцев, А.Б. Михеева
ВЫБОР ЭФФЕКТИВНЫХ СПОСОБОВ ПОЖАРОТУШЕНИЯ НА ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
255
