Огневые испытания нового метода высокоскоростной подачи огнетушащих порошков

УДК 614.845.1

ОГНЕВЫЕ ИСПЫТАНИЯ НОВОГО МЕТОДА ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ПОДАЧИ ОГНЕТУШАЩИХ ПОРОШКОВ

научный руководитель канд. техн. наук

ФГКОУ ВПО «Восточно-Сибирский институт МВД России»

Развитие науки и техники, производственных и энергетических мощностей, строительных и отделочных материалов на современном этапе не только удовлетворяет потребности человечества, но и ставит перед ним новые задачи и проблемы. Поэтому разработка и совершенствование недорогих и эффективных средств и способов тушения является одним из перспективных направлений научно-исследовательской деятельности. В последнее время, достаточно остро стоит вопрос о причинении дополнительного ущерба водой, большое количество которой во время тушения пожара через пустоты в перекрытиях попадает в помещения нижележащих этажей. Одним из путей решения данной проблемы может явиться использование огнетушащих порошковых составов.

Огнетушащие порошки представляют собой мелкоизмельченные минеральные соли с различными добавками, препятствующими слеживанию и комкованию. Они обладают рядом преимуществ по сравнению с другими веществами, применяемыми для тушения пожаров: высокой огнетушащей способностью, универсальностью применения, разнообразием способов пожаротушения.

Цель настоящего исследования – провести огневые испытания высокоскоростной подачи огнетушащего порошка в очаг возгорания при помощи аварийно-спасательного устройства «пневматический линемет ИСТА-100».

При достижении цели были исследованы:

1.  Дальность подачи огнетушащего порошка с помощью аварийно-спасательного устройства «пневматический линемет ИСТА-100»;

2.  Геометрические параметры облака огнетушащего порошка, образующегося при подаче с помощью аварийно-спасательного устройства «пневматический линемет ИСТА-100»;

3.  Оптимальная масса заряда огнетушащего вещества для тушения модельного очага пожара класса В.

Объектами исследования были выбраны аварийно-спасательное устройство «пневматический линемет ИСТА-100», выпускаемое на предприятии ООО “НПП “ИСТА” г. Санкт – Петербург и огнетушащий порошковый состав П-АГС.

Выбор аварийно-спасательного устройства был обусловлен его тактико-техническими характеристиками. Пневматический линемет «ИСТА-100» легко может обслуживаться одним человеком без специальной подготовки. Емкость встроенного баллона позволяет автономно сделать до пяти выстрелов.

При изучении предприятий, предоставляющих услуги по зарядке порошковых огнетушителей на территории Иркутской области, было выяснено, что наиболее часто используемым составом является порошок на основе аммофоса П-АГС, производство которого расположено в г. Ленинск-Кузнецкий Кемеровской области. Поэтому этот огнетушащий порошковый состав был выбран в качестве объекта исследования.

При изучении методов подачи порошковых составов было выявлено, что реализацию высоких функциональных качеств огнетушащих порошков, можно обеспечить только посредством техники высокоскоростной подачи и распыления порошков энергией взрывчатых веществ либо сжатого воздуха. В нашей стране имеется ряд устройств действующих по данному методу: ППП-200, УМК-10, многоствольные импульсные установки и др.

Новизной данного исследования является использование в качестве исполнительного устройства линемета «ИСТА-100». Конструкция ствола линемета позволяет вместо метательного снаряда погружать капсулу с огнетушащими порошковыми составами, и производить направленные выстрелы, формируя при этом мощный направленный поток в зону возгорания. Данный способ подачи и распыления огнетушащих порошков обеспечивает эффективное создание огнетушащего газопорошкового потока из сплошной порошковой массы, который имеет высокий уровень кинетической энергии, высокую плотность и эффективность огнетушащего действия. Капсула представляет собой тонкий полиэтиленовый пакет с погруженной в него навеской порошка определенной массы.

Опытным путем было выяснено, что максимальная концентрация порошка в облаке наблюдается при стрельбе под углом в 10 градусов к поверхности земли. Поэтому дальнейшие испытания решено проводить при данном угле подачи (рис. 1).

.

Рис. 1 Определение параметров облака огнетушащего порошка при массе заряда 600 грамм и угле подачи 100: а - вид с боку; б – вид с фронта.

В результате проведенных испытаний дальности подачи огнетушащего порошка было выявлено, что пакет с зарядом порошка, вылетая из ствола, разрывается, в среднем, на расстоянии 2,5 метров из-за разности атмосферного и рабочего давления пневматического линемета, и образуется облако огнетушащего порошка. Облако формируется на расстоянии от 1,8 до 4 метров от среза ствола, имеет размеры от 37,5 до 108 м3, в зависимости от массы порошка, равномерно стелется по земле на расстоянии 5-6 метров.

Методика проведения испытаний линемета «ИСТА-100» по тушению пожаров класса «В» заключалась в следующем. Модельный очаг «В» представлял собой металлический противень площадью 0,5 м2 с ЛВЖ и ГЖ. В качестве ЛВЖ использовался бензин марки А-80, а ГЖ – отработанное моторное масло.

С помощью факела поджигалось горючее в противне. Выдерживалось время свободного горения в течение 60 с. Подавалось огнетушащее вещество в очаг пожара с расстояния 5 метров, в процессе тушения расстояние уменьшалось до 3 метров. Во время тушения допускалось перемещение оператора вокруг противня и прерывание подачи огнетушащего вещества (рис. 2).

Рис. 2 Тушение противня с ЛВЖ площадью 0,5 м2  зарядом в 400 г.

Использовались заряды с огнетушащим порошковым составом П-АГС массой 400, 450, 500 и 600 грамм. При зарядах 400 и 450 грамм положительного результата по тушению модельного пожара не было достигнуто. Наблюдалось снижение интенсивности и площади горения, однако по истечению нескольких секунд пламя распространялось на всю площадь модельного очага. Заряды в 500 и 600 грамм тушили очаг за 2 секунды, повторного воспламенения не наблюдалось.

Установлено, что при помощи баллона стандартной комплектации емкостью 1 литр, накаченного воздухом до давления 20 МПа можно произвести 5 выстрелов за 1 минуту 40 секунд.

Для сравнения огнетушащей эффективности средства подачи, также было произведено тушение модельного очага при помощи огнетушителя ОП-1(з) с массой порошка П-АГС 600 г. Тушение не было достигнуто.

Таким образом, испытания огнетушащей эффективности исполнительного устройства «пневматический линемет ИСТА-100» доказали возможность его использования для создания мощного направленного мелкодисперсного порошкового облака, а также выявили преимущество перед огнетушителями с одинаковой массой заряда.

По результатам проделанной работы можно сделать следующие выводы.

При использовании линемета «ИСТА-100» в качестве исполнительного устройства, огнетушащая эффективность порошка возросла, за счет высокоскоростной подачи и распыления.

Вследствие импульсной подачи порошка значительно сокращается время его доставки к очагу возгорания. Весь заряд порошка подается мгновенно, а не постепенно как при использовании огнетушителей, за счет этого существенно повышается концентрация порошкового облака.

При использовании линемета «ИСТА-100» подача огнетушащего порошка производится с расстояния, превышающего длину струи порошка стандартного огнетушителя, что безопаснее для человека, производящего тушение.

Возможна быстрая перезарядка линемета непосредственно у очага пожара до 5 раз от одного источника рабочего газа.