Введение Справочник \"Установки пожаротушения автоматические\" icon

Введение Справочник "Установки пожаротушения автоматические"


Смотрите также:
Автоматические установки пожаротушения...
5. 13130. 2009 Системы противопожарной защиты установки пожарной сигнализации и пожаротушения...
” Автоматические регуляторы подачи долота.”...
Основные принципы выбора современной установки пожаротушения нефти и нефтепродуктов...
Инструкции по монтажу...
Паспорт радиотрансляционной установки ту-100БУ4 2 предназначен для изучения установки и...
Модули порошкового пожаротушения...
Выбор типа автоматических установок пожаротушения вниипо...
Учебно-методическое пособие по организации и проведению занятий с персоналом образовательных...
Пожарная техника. Огнетушители передвижные установки порошкового пожаротушения импульсные...
Методика историко-краеведческой и военно-патриотической работы в школе Поисковое движение на...
Нормы оборудования зданий, помещений и сооружений системами автоматической пожарной сигнализации...



страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   35
вернуться в начало

1.4. Установки газового тушения


^ 1.4.1. Разработка газовых огнетушащих составов


Первые установки газового пожаротушения (УГП) в нашей стране были углекислотными. Сначала это были установки зарубежного производства (чаще всего германского), затем, начиная с середины 30-х годов, появились первые отечественные УГП. Этими установками оснащались торговые суда и военные корабли. Во время Великой отечественной войны установками газового пожаротушения оснащали боевую технику. Эти установки были сравнительно простыми, состояли из баллонов для хранения углекислоты, запорных вентилей, распределительных устройств и системы трубопроводов, по которым в случае пожара углекислота подавалась в защищаемый объем. Установки приводились в действие вручную.


В 1937 г. ЦНИИПО были начаты систематические исследования в области газового пожаротушения, в частности работы по созданию более эффективных огнетушащих веществ. Группой сотрудников под руководством Н.И. Мантурова были разработаны комбинированные составы на основе смесей бромэтила с диоксидом углерода: "4НД", "3,5" и "7", которые в несколько раз превышали по эффективности диоксид углерода. Были также предложены жидкостные составы "СЖ-Б" на основе смесей бромэтила и бромметилена с тетрафторбромэтаном (хладоном 114В2).


Предложенные составы, созданные в основном путем эмпирических исследований, сыграли на определенном этапе положительную роль в обеспечении пожарной безопасности объектов народного хозяйства. В тоже время определенные эксплуатационные недостатки, присущие этим составам (высокая токсичность, способность бромэтила гореть в определенных условиях) привели к необходимости их постепенного вытеснения и замены более эффективными огнетушащими веществами.


В 1947 г. исследовательский фонд "Purdue" (США) провел систематизированную оценку около 60 наиболее эффективных газовых огнетушащих веществ, причем Министерство обороны США выполнило токсикологическую оценку выбранных химических соединений. В результате для дальнейших испытаний были выбраны 4 хладона: дибромфторметан (галон 1202), бромхлордифторметан (галон 1211), бромтрифторметан (галон 1301) и дибромтетрафторэтан (галон 2402). В дальнейшем за рубежом получили распространение в основном три типа бромхладонов: талоны 1301,1211 и 2402 (по принятым в России обозначениям 13В1, 12В1 и 114В2).


В нашей стране исследованиями бромсодержащих галоидоуглеводородов впервые занимались В.М. Кучер и А.Н. Баратов.


Бромсодержащие галоидоуглеводороды по эффективности значительно превосходят другие газовые средства, однако высокая стоимость и недостаточный объем производства сдерживали расширение их практического использования. Поэтому область использования хладонов в то время ограничивалась стационарными установками пожаротушения для особо важных объектов и малогабаритными огнетушителями.


В этой связи во ВНИИПО в 70-х годах актуальными становятся исследования, связанные с поисками рецептур новых, более дешевых средств газового пожаротушения на основе изучения огнетушащего действия хладонов. Исследуя влияние хладонов на нормальную скорость распространения пламени водорода, В.И. Макеев показал, что окисление водорода, имеющее важное значение при горении различных горючих материалов, близко к равновесному процессу. Это обстоятельство в значительной мере помогло расширить и углубить представления о процессах горения и тушения в реальных условиях пожаров.


Принципиальное значение для понимания механизма ингибирования пламени имели впервые полученные данные по влиянию хладонов на низкотемпературное окисление водорода и углеводородов в условиях самовоспламенения. В частности, В.М. Кучер обнаружил, что малые добавки хладонов ингибируют процесс самовоспламенения, а большие добавки, напротив, ускоряют этот процесс.


Позже Л.Д. Петрова, Л.П. Вогман и др. совместно с сотрудниками Института химической физики АН СССР провели комплекс исследований, в которых было установлено избирательное воздействие хладонов с атомарным водородом, причем содержание последнего в атмосферном пламени близко к равновесному. Было показано также, что огнетушащая способность хладонов возрастает с уменьшением содержания кислорода в горючей смеси. С учетом этих представлений А.Н. Баратовым были теоретически обоснованы основные пути создания комбинированных составов.


Оптимальные соотношения компонентов с точки зрения эффективности тушения и экономии хладона были установлены исследованиями А.Н. Баратова, В.М. Кулакова и др.. В основе применения композиций, содержащих хладон и инертный разбавитель было положено то обстоятельство, что огнетушащая концентрация хладона зависит от содержания кислорода.


В настоящее время к практическому применению рекомендован состав, содержащий 85% мас. диоксида углерода и 15% мас. хладона 114В2, который наряду с другими включен в СНиП 2.04.09.


Весьма важной проблемой потребовавшей много усилий для ее решения со стороны сотрудников института была проблема обоснованного определения нормативных величин огнетушащих концентраций при тушении различными газовыми огнетушащими веществами конкретных горючих веществ и материалов. В этой связи ставилась задача - определить и научно обосновать параметры лабораторной установки, на которой можно было бы сравнительно быстро и без больших материальных затрат воспроизводить условия тушения газовыми огнетушащими веществами реальных пожаров. Этому направлению исследований было уделено много внимания, как у нас в стране так и за рубежом, вначале А.Н. Баратовым, В.Т. Монаховым, В.М. Кучером, а позднее В.И. Макеевым, Г.Е. Голиневичем, Н.И. Полозновым, В.М. Николаевым, А.К. Кузьменко, В.А. Меркуловым, В.И. Ереминым, М.Э. Атаманенко, М.Н. Вайсманом и другими сотрудниками института.


Указанные исследования позволили сформулировать подход к обоснованию условий проведения лабораторного эксперимента по определению параметров, характеризующих нормативные огнетушащие концентрации. Эта концепция была впоследствии реализована на практике и заложена в новые нормативные документы, заменяющие СНиП 2.04.09.


Не менее важной представлялась проблема, связанная с характером взаимодействия огнетушащего газа при его выпуске из установки с атмосферой помещения. Необходимо отметить, что игнорирование этого эффекта приводит к нерациональному перерасходу огнетушащих средств, а в некоторых случаях к невозможности тушения пожара. В этой связи рекомендовалось уменьшить время подачи газовых составов, в том числе для бромхладонов, до величин 10... 15 с.


В 1982-84 гг. во ВНИИПО группой сотрудников под руководством В.М. Николаева были проведены исследования по изучению закономерностей распределения газовых составов в помещениях в широком диапазоне их размеров (от 0,5 до 5500 м), высоты (от 2,2 до 20 м) и негерметичностей. Проведенные исследования позволили создать аналитическую модель процессов, происходящих при пуске газовых составов в защищаемое помещение, которая в свою очередь была положена в основу методов инженерного расчета нормативных параметров установок газового объемного пожаротушения и использована, в частности, в руководящих документах, взамен СНиП 2.04.09 (НПБ 22).


УГП рекомендуется использовать для тушения пожаров класса А, В и С в начальной стадии. УГП не рекомендуется применять при наличии волокнистых, сыпучих и пористых материалов, способных к самовозгоранию с последующим тлением внутри слоя; химических веществ и их смесей, которые способны быстро окисляться без доступа воздуха; химически активных металлов; металловодородных соединений, окисляющих агентов и т. д.


Огнетушащие газы, применяемые в УГП, не портят материалы, вещества и оборудование при тушении, обладают хорошей проникающей способностью в труднодоступные места, неэлектропроводны, не изменяют своих физико-химических свойств при хранении; химически нейтральны по отношению к большинству распространенных материалов, удаляются из помещения проветриванием, не требуют дренажных систем, не создают проблем при утилизации. К недостаткам огнетушащих газов относятся: необходимость хранения в специальных стальных баллонах, склонность к утечкам через неплотности в запорной арматуре, низкая охлаждающая способность, токсичность, озоноразрушающее действие.


В 1987 году страны-члены ООН, включая СССР, подписали Монреальский протокол, который вступил в действие с 1.01.1989 г. и в значительной степени ограничил производство и потребление озоноразрушающих веществ, в том числе хладонов 114В2, 13В1 и 12В1.


На IV совещании Сторон Монреальского протокола, состоявшемся в ноябре 1993 года в г. Бангкоке с участием России, было принято решение о прекращении производства с 01.01.94 г. пожаротушащих хладонов 13В1, 12В1, 114В2.


В настоящее время за рубежом и в России проведены научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по системам объемного газового тушения с использованием в качестве огнетушащих веществ: "Элегаза" (SF), хладона 125 (CFH), хладона 227 (CFH), хладона 410 (CF), хладона 318 (CF), хладона 23 (CFH), хладона 218 (CF), инергена IG-541, аргонита IG-55 и др. вместо озоноразрушающих бромсодержащих составов. Исследования показали, что эти системы пожаротушения по принципам построения и составу оборудования идентичны установкам углекислотного и хладонового пожаротушения и отличаются лишь по количеству огнетушащего состава.


^ 1.4.2. Конструирование установок газового пожаротушения


Наряду с проведением исследовательских работ по определению огнетушащей способности газовых составов были широко развернуты конструкторские работы по созданию установок газового пожаротушения. В 1951-1952 гг. была разработана первая газовая установка с пневматическим пуском. В состав установки входили: батарея автоматическая с пневматическим пуском типа БАП (рис. 1.12) с баллонами, снабженными запорно-пусковыми головками типа ГАВ3 (рис. 1.13), побудительно-пусковая секция с пневматическои побудительной сетью со спринклерами. Установка обеспечивала выпуск диоксида углерода при вскрытии спринклеров на побудительном трубопроводе, размещающемся в защищаемом помещении.




Рис. 1.12. Батарея БАП



Рис. 1.13. Головка ГАВ3


Первые УГП с использованием батарей типа БАЭ с электрическим пуском появились в 1955 году. В конструкции этой установки были впервые применены клапаны распределительных устройств и запорные головки на пусковых баллонах с пиротехническим приводом. Баллоны основной и резервной групп по-прежнему снабжались головками типа ГАВ3. Первые конструкции батарей БАП и БАЭ имели 10 типоразмеров по 4, 8, 12, 16 и 20 баллонов соответственно установленных на цельном каркасе. С 1964 г. промышленное производство батарей БАЭ и БАП освоил московский экспериментальный завод "Спецавтоматика". В 1968 г. в связи с ростом потребности в УГП к их выпуску приступил Валмиерский завод противопожарного оборудования. Батареями БАП и БАЭ, выпускаемыми обоими заводами, комплектовались в основном УГП общепромышленного назначения.


С момента поставки газовых батарей на производство велись работы по их модернизации, направленные прежде всего на повышение надежности, снижение металлоемкости, стоимости и расширение области применения УГП. Одна из первых модернизаций заключалась в использовании в батареях БАЭ и БАП, предназначенных ранее для содержания диоксида углерода, новых огнетушащих веществ: состава "3,5" и хладона 114В2. Благодаря этому была существенно расширена область распространения УГП. Следующий этап модернизации был связан с использованием в батареях БАП и БАЭ наборных секций СН. Этим было достигнуто сокращение номенклатуры изделий с 10 до 3 наименований.


С 1970 г. в УГП общепромышленного назначения стали использоваться более совершенные запорно-пусковые головки типа ГЗСМ (рис. 1.14), допускавшие возможность применения электрического (пиротехнического), пневматического и ручного пусков. Параллельно с указанными разработками вели работы по созданию новых батарей и установок газового пожаротушения: 2БР2МА (рис. 1.15), 2БР3М, УАК-2, Т-2МА и др. В конце 70-х годов к серийному выпуску установки фреоновой малогабаритной типа УФМ-14М (рис. 1.16) приступил Одесский экспериментальный завод "Спецавтоматика".




Рис. 1.14. Головка ГЗСМ



Рис. 1.15. Батарея 2БР2МА



Рис. 1.16. Установка УФМ-14М


С начала 1985 г. Валмиерский завод противопожарного оборудования приступил к производству новой автоматической батареи БАУ-универсальной. С помощью батареи БАУ комплектовались УГП как с электрическими пожарными извещателями, так и с пневматической побудительной сетью. Благодаря новому схемному решению была сокращена номенклатура отдельных узлов, входящих в установку. Повышена надежность срабатывания за счет исключения пусковых баллонов. Снижена металлоемкость, увеличен коэффициент заполнения баллонов (0,75 кг/л по СО). Снижена стоимость батареи.


Наиболее перспективным направлением развития установок пожаротушения диоксидом углерода следует считать применение крупнообъемных цистерн низкого давления вместо соединяемых в батареи малоемких баллонов высокого давления.


Существенный прогресс в развитии современных отечественных УГП связан с разработкой установок модульного типа. Модульные установки, в отличие от установок батарейного типа, обладают более высокой эффективностью, благодаря размещению их непосредственно в защищаемом помещении и отсутствию сложных коммуникаций для подачи огнетушащего вещества. Такое решение представляет большой практический интерес, поскольку оно исключает необходимость в проведении монтажных работ по прокладке разветвленной и протяженной сети трубопроводов. Особое направление в разработке модульных установок представляет создание модульных УГП автономного типа.


Примером модульных установок, которые нашли достаточно широкое распространение, являются установки газового пожаротушения - батареи автоматические типов БАЭ и БАП совместно с наборными секциями типа СН. Использование в качестве огнетушащих веществ хладона 13В1 или диоксида углерода требует, чтобы рабочее давление в баллонах составляло 8,0-12,5 МПа, в связи с чем металлоемкость таких модульных установок весьма высокая.


В качестве рабочего сосуда, в котором содержится огнетушащее вещество, в этих установках используются, как правило, баллоны вместимостью 40 л. Существенным недостатком автоматических батарей является малое выходное сечение (диаметр 5 мм). В целях обеспечения (согласно международному стандарту) требуемых интенсивностей подачи необходимо увеличивать число баллонов за счет наборных секций, хотя по условиям пожаротушения достаточно массы огнетушащего вещества, содержащейся в меньшем количестве баллонов. Поскольку при этом возрастают средства, затрачиваемые на противопожарную защиту, время работы газовых установок по сравнению с международным стандартом увеличено в 3-6 раз и составляет в зависимости от условий применения 30-60 с (для диоксида углерода до 120 с).


В связи с распадом СССР многие заводы-изготовители оказались за рубежом (заводы в г.г. Валмиере, Одессе и др.). Их место занял целый ряд новых предприятий и фирм, занимающихся проектированием, изготовлением, монтажом и наладкой систем газового пожаротушения. К их числу можно отнести проектные предприятия на базе бывших институтов "Спецавтоматика" в г.г. Москве, С-Петербурге, Новосибирске, Ростове-на-Дону, Иваново и др. (МА "Системсервис", ОАО "МГП "Спецавтоматика", НПО "Пожарная автоматика сервис", ЗАО "Каланча" и др.).


Применяемые в различных областях современного производства УГП, предусматриваются в основном в тех случаях, когда условия развития пожаров, а также свойства участвующих в горении веществ и материалов исключают использование других огнетушащих веществ (ОВ). При наличии альтернативной возможности применения различных ОВ выбор может быть продиктован стремлением снизить возможный ущерб от действия на объект защиты воды или пены. При выборе УГП руководствуются соображениями экономической целесообразности.


Перед разработчиками установок газового пожаротушения остаются актуальными задачи по их усовершенствованию в следующих направлениях:


- использование для сосудов и баллонов новых композиционных материалов с целью снижения металлоемкости установок;


- разработка запорно-пусковой арматуры с большим проходным сечением, обеспечивающим быстрый выпуск (за время не более 10 с) огнетушащих веществ;


- разработка и освоение промышленностью в качестве побудителей безопасных в обращении пиротехнических зарядов с целью возможности использования модульных установок в системах подавления взрывов в закрытых технологических аппаратах и установках блокирования пламени;


- разработка и создание унифицированных модулей с различными типоразмерами;


- разработка более совершенных в аэродинамическом отношении насадков, позволяющих резко улучшить равномерность процесса заполнения помещений газовыми составами.


Перспективными исследованиями являются:


- разработка рецептур озонобезопасных и нетоксичных газовых составов по эффективности пожаротушения приближающихся к хладонам 114В2, 13В1 и 12В1;


- разработка более совершенных математических моделей процессов массо- и теплопереноса при заполнении помещений различными газовыми составами, с целью учета неизотермичности при расчете нормативных параметров;


- изучение газодинамики и взаимодействия огнетушащих средств с атмосферой негерметичных помещений с целью уточнения расчетных методов параметров установок пожаротушения;


- разработка инженерных методов гидравлического расчета при течении по трубопроводам двухфазных потоков огнетушащих составов различного фазового состояния;


- моделирование и разработка нормативных материалов по проектированию и применению локальных газовых средств пожаротушения с учетом использования озонобезопасных огнетушащих веществ.


^ 1.5. Установки порошкового тушения


1.5.1. Разработка и современное производство огнетушащих порошков


За рубежом средства порошкового пожаротушения к середине 60-х годов достигли определенного уровня развития. В ведущих странах уже применялись порошковые огнетушители, стационарные установки и автомобили. Наиболее полно гамма этих изделий представлялась западно-германскими фирмами "Тоталь", "Минимакс" и французской "Биро". Основными предпосылками широкого их использования являлись универсальность применения (для тушения пожаров почти всех классов), высокая огнетушащая способность, значительный температурный предел использования от -60 до +50С и относительно невысокая стоимость. Отечественная промышленность к этому времени уже была технологически подготовлена к выпуску огнетушащих порошков общего назначения, т. е. на бикарбонатной и фосфорно-аммонийной основах. Серийно выпускались порошки ПС-1, ПС-2 и др., предназначенные для тушения металлов. В качестве технических средств подачи предлагались огнетушители вместимостью 6, 10 и 100 л, которые выпускались незначительными сериями.


Технические средства подачи порошков общего назначения необходимо было создавать и осваивать практически вновь с использованием имеющегося отечественного и зарубежного опыта по их использованию. Начало работ по их созданию опережало сроки получения первых опытных и серийных партий огнетушащих порошков. В качестве сыпучих материалов использовались близкие по дисперсности к ним цементы различных марок и порошок ПС-2 на основе кальцинированной соды. По сравнению с составом ПСБ первые имели большую плотность, а ПС-2 был относительно легким.


В первую очередь под руководством М. Н. Исаева были проведены работы по исследованию движения порошков на бикарбонатной основе с целью подготовки методики расчета и проектирования установок стационарного пожаротушения. Основу исследований составили экспериментальные работы по определению закономерностей движения огнетушащего порошка на бикарбонатной основе ПСБ-1 по трубам и резинотканевым рукавам из установки, обеспечивающей транспортирование смеси со средней концентрацией. Результаты работы и методика расчета были представлены соответствующими номограммами. Одновременно решались вопросы по определению норм подачи порошка при локальном и объемном тушении порошком ПСБ. Установлено, что при объемном тушении бензина норма подачи ПСБ с кремнийорганическими добавками составляет 0,5 кг/м. По данным фирмы "Тоталь" (ФРГ) и "Биро" (Франция) аналогичная норма составляла 0,5-0,6 кг/м. Интенсивность подачи порошка при тушении бензина на высоте 0,7 м от пола равнялась 0,056 кг/(см). С увеличением высоты защищаемого объекта до 3 м интенсивность подачи порошка повышалась до значения 0,08 кг/(см).


По результатам проведенных работ под руководством М.Н. Исаева были подготовлены и изданы рекомендации по проектированию и расчету стационарных установок по тушению трансформаторов и спиртов в резервуарах. Рекомендации распространялись также для условий тушения пожаров других легковоспламеняющихся горючих жидкостей и технологического оборудования. Указанные рекомендации служат одним из основных источников для проектирования стационарных установок порошкового пожаротушения и в настоящее время.


Новым шагом в развитии порошкового пожаротушения стало создание в 1977 г. специализированного Киевского филиала ВНИИПО. Усилиями коллектива сотрудников под руководством В.А. Надубова была подготовлена аппаратурная, технологическая и полигонная база, что позволило вести работу сразу в нескольких направлениях как по изучению механизма огнетушащего действия порошков, поиску новых рецептур ОПС, технологии их изготовления, так и по широкомасштабным всесторонним испытаниям.


Вместе с тем, в работах по внедрению в производство новых огнетушащих порошков на этапе становления Киевского филиала не всегда учитывались полученные ранее интересные решения. Такая потеря преемственности вместе с почти полным прекращением исследований по огнетушащим порошкам, а затем и огнетушителям в головном институте несколько замедлила практическую отдачу от работы. Но уже во второй половине 80-х годов была разработана и под руководством А.В. Антонова и В.М. Жартовского внедрена на АО "Фосфорит" (г. Кингисепп, Ленинградской области) новая технология производства огнетушащего порошка на фосфорно-аммонийной основе (Пирант-А), которая впервые в отечественной практике включала стадию распылительной сушки. Это позволило совместить в одной установке операции смешения различных реагентов, введение растворимых и нерастворимых добавок, красителей и последующую дегидратацию, диспергирование, термообработку и автоматизировать технологический процесс.


Создание производства на АО "Фосфорит" было знаменательно и тем, что впервые выпуск огнетушащих порошков был начат на территории России. Однако, основной объем производства огнетушащих порошков был сосредоточен на Украине. Так, в 1991 г. на Славянском ПО "Химпром" было произведено около 3,5 тыс. тонн порошка ПСБ-3 и 5,0 тыс. тонн порошка Пирант-АН. При этом, поставки порошка в Россию составляли по ПСБ-3 - 2,6 тыс. тонн, а по Пиранту-АН около 5 тыс. тонн. Кроме того, в Россию (в основном на Тульский завод "Штамп" - производитель огнетушителей ОПУ-5) поставлялся и порошок Пирант-А, выпускавшийся на АО "Фосфорит" в количестве до 1,5 тыс. тонн. Общая потребность России в огнетушащих порошках в 1991 г. лишь на 20% удовлетворялась за счет собственных производителей. Указанные обстоятельства подтвердили актуальность начатых в 1993 году работ по расширению производства огнетушащих порошков в России на своей сырьевой базе.


Среди порошков общего назначения в зарубежной и отечественной практике пожаротушения наибольшее применение нашли порошки на основе фосфорно-аммонийных солей (типа Пирант-А) и порошки на основе бикарбоната натрия (типа ПСБ-3). Практика показала, что порошок ПСБ-3 благодаря лучшим эксплуатационным свойствам, обусловленным низкой гигроскопичностью основного компонента - бикарбоната натрия, в большей степени пригоден для зарядки автомобилей порошкового тушения. Кроме того, этот порошок, хотя и не тушит тлеющие материалы и не является универсальным, обладает большей чем Пирант-А огнетушащей эффективностью при тушении пожаров класса В и, особенно, класса С (горючих газов). Исходя из этого, на предприятии "Экохиммаш" (г. Буй, Костромской обл.) при участии института была разработана технология получения и организовано промышленное производство порошка ПСБ-3М. Новая модификация порошка ПСБ-3 вместо дефицитного и дорогого аэросила AM-1-300 (производство которого также осталось на Украине) в качестве гидрофобизирующей добавки содержит белую сажу, обработанную кремний-органической жидкостью. Процесс получения такой гидрофобной сажи отработан непосредственно на предприятии и включен в общую технологическую линию производства порошка. Порошок ПСБ-ЗМ успешно прошел приемочные испытания и с 1995 г. выпускается промышленными партиями. На предприятии с 1997 г. организован выпуск и огнетушащего порошка на фосфорно-аммонийной основе, потребность в котором растет вместе с созданием в последние годы ряда новых производств порошковых огнетушителей, расширением их номенклатуры.


Для обеспечения порошком предприятий-изготовителей огнетушителей и другой порошковой техники, расположенных в восточной части России, институтом была оказана методическая помощь АО "Файтеххим" (г. Бийск, Алтайского края) в освоении в 1996 г. промышленного производства огнетушащего порошка П2-АШ на основе аммофоса. Порошки типа Пирант-А, П2-АШ пригодны для тушения всех классов пожаров за исключением металлов.


Несмотря на небольшую долю пожаров с участием металлов и их соединений от общего числа всех пожаров, проблема их эффективного и безопасного тушения стоит достаточно остро. В первую очередь это относится к тушению радиоактивных металлов, изделий из них, отработанному ядерному топливу и т.д., в процессе горения которых выделяются дымовые аэрозоли, способные привести к радиоактивному или токсичному заражению местности и гибели людей. Много загораний возникает при производстве порошкообразных металлов, при обработке легких металлов и их сплавов и т.д. Тушить их, используя традиционные средства и способы подавления горения - воду, пену, обычные газовые составы и огнетушащие порошки общего назначения, невозможно. Поэтому основным средством тушения металлов и их соединений являются порошковые составы специального назначения.


Исследования по созданию средств тушения металлов и их применению начинались в институте под руководством А. А. Родэ и были продолжены В.Г. Михедовым. На основе карбоната натрия был разработан и внедрен в производство на СПО "Химпром" первый отечественный порошок (ПС) для тушения натрия. Развитие этого направления, в котором активное участие принимали Г.Т. Земский и А. В. Попов, позволило создать порошок МГС на основе мелема и графита, расход которого на тушение натрия по сравнению с порошком ПС был снижен более чем в 10 раз. Позднее был разработан аналог этого порошка под маркой ПГПМ из более дешевого и менее дефицитного сырья.


В эти же годы была разработана и внедрена рецептура состава PC на основе терморасширяющегося графита. Она отличалась наиболее высокой эффективностью при тушении натрия. Состав PC мог заранее размещаться в пожароопасном месте, а при воздействии тепла он увеличивал свой объем в десятки раз и накрывал очаг. Позднее на этой же основе был разработан огнетушащий порошок ПМГС, он подавался из огнетушителя и по своей эффективности был близок к составу PC при тушении проливов металлического натрия, в то же время он обеспечивал подавление пожаров горючих жидкостей. Достоинством этих составов было также то, что образующийся на поверхности горения металла слой расширившегося графита с добавками уменьшал количество аэрозольных продуктов горения (они фильтровались слоем графита), попадающих в окружающую атмосферу.


Наряду с решением этой задачи велась разработка порошка пригодного для тушения большинства металлов. В конце 70-х годов был разработан и внедрен в производство на опытном заводе ХНПО "Карбонат" порошок ПГС-М на основе сильвинита (хлоридов щелочных металлов). Несомненным достоинством ПГС по сравнению со всеми зарубежными аналогами явилось то, что его можно применять и для тушения горючих жидкостей и газов, которые на ряде современных производств обращаются совместно с металлами. В 80-х годах была разработана рецептура аналогичного по эффективности порошка ПГС-3, в котором вместо дефицитного аэросила использовалась белая сажа.


После 1991 г., когда производство специального огнетушащего порошка осталось за пределами России, а потребность в нем ощущалась достаточно остро, возникла необходимость в собственной разработке. В качестве основы нового состава, получившего наименование ПХК, был использован хлорид калия - вещество, не реагирующее ни с одним из металлов. Вместе с тем, как показал ряд проведенных ранее исследований, хлорид калия эффективно ингибирует горение органических жидкостей и газов. По сравнению с выпускавшимся порошком специального назначения типа ПГС, основа нового порошка имеет меньшую коррозионную активность и гигроскопичность. В результате исследования широкого круга добавок была создана рецептура состава ПХК, обладающая повышенными эксплуатационными и огнетушащими свойствами. Порошок ПХК успешно прошел испытания по тушению различных металлов и горючих жидкостей и рекомендован ГУ ГПС МВД России к использованию на практике.


Промышленное производство ПХК организовано на предприятии "Экохиммаш" (г. Буй, Костромской области). Благодаря универсальному характеру действия порошка, способного тушить пожары не только металлов, но и горючих жидкостей и газов, созданы предпосылки для увеличения спроса, а следовательно, и объема его выпуска, что должно повысить стабильность производства. Стоимость порошка ПХК сейчас не превышает стоимости порошков общего назначения. В исследованиях по разработке, внедрению и определению норм расхода порошка ПХК активное участие принимали А.Л. Чибисов, А.В. Попов, С.Г. Габриэлян.


С целью повышения эффективности использования огнетушащих порошков в 1994 г. изданы рекомендации "Порядок применения порошковых составов в технических средствах пожаротушения". Рекомендации содержат методы оценки качества порошков, порядок технического обслуживания и сроки перезарядки огнетушителей, положения техники безопасности при работе с огнетушащими порошками, основные способы их утилизации, сведения о номенклатуре и тактико-технических характеристиках выпускаемых в России порошков, огнетушителей и автомобилей порошкового тушения. В рекомендации включены также предложения по тактике применения средств порошкового пожаротушения при ликвидации загораний тлеющих материалов, горючих жидкостей, газов и электрооборудования под напряжением. В 1996 г., с учетом специфики применения, совместно с ГУ ГПС МВД России разработаны аналогичные рекомендации по порошку ПХК.


Исследования по закономерностям движения и нормам подачи огнетушащих порошков получили дальнейшее развитие в работах Н.В. Исавнина и О.М. Курбатского, направленных на создание порошковых автомобилей и огнетушителей. Было изучено движение порошков по металлическим трубопроводам и резинотканевым рукавам. При этом впервые применялись средства измерения не влияющие на газопорошковый поток - емкостные датчики плотности и датчики давления, установленные в одном сечении трубопровода. Данные по коэффициентам сопротивления обрабатывались как функции числа Фруда. Рассматривалась модель двухфазного потока, в которой уравнения движения составлялись по каждой фазе с учетом скольжения рабочей среды. При движении невязкой смеси газа с частицами, считалось, что линии тока газа и частиц совпадали, а последние равномерно распределялись по сечению, движение установившееся, а температура постоянна. В этот же период изучались процессы истечения порошковых струй из насадков, в основном круглого сечения. Исследовались струи с относительными концентрациями от 50 до 300 кг порошка/кг газа. Оказалось, что скорость на срезе сопла с достаточной точностью может быть определена из уравнения неразрывности с учетом стеснения сечения твердой фазой порошка.


Значительный объем работ по установлению механизма и параметров тушения горючих жидкостей огнетушащими порошками был проведен под руководством д.т.н. В.И. Горшкова. Так, были получены данные, позволившие получить подходы к количественной оценке энергетики очага. Были определены критические концентрации дисперсных частиц при времени ликвидации тепловыделения диффузионного пламени (тушении) от нескольких десятых до сотых долей секунды.


В институте были получены также данные по тушению металлов специальными порошковыми составами, определены условия их подачи из огнетушителей и установок. В частности изучены условия пневмо-транспортирования огнетушащих порошков МГС, ПГПМ, обобщены данные по течению в трубах и истечению через насадок порошков типа ПСБ-3, ПГС-М, СИ-2. Порошки типа МГС и ПГПМ имели значительно большие размеры частиц по сравнению с огнетушащими порошками общего назначения и меньшую насыпную плотность. При одном и том же перепаде давления на насадке-распылителе их расход был меньше, например при перепаде давления на распылителе 0,3 МПа он отличался более чем в два раза. На основании этих результатов и ранее проведенных в институте исследований была разработана методика расчета установок порошкового тушения.





оставить комментарий
страница3/35
Дата02.10.2011
Размер7,45 Mb.
ТипСправочник, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   35
плохо
  3
не очень плохо
  1
средне
  2
хорошо
  1
отлично
  3
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2014
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх