Установки импульсного пожаротушения

Перечисленные средства пожаротушения  практически не решают одну из главных задач —. задачу доставки огнетушащего вещества в очаг с безопасного расстояния. Понятие «безопасное расстояние» — относительное. Например, в условиях радиационно опасного производства, возгорания взрывоопасных или токсичных веществ безопасное расстояние равно 50 м и более, для пожаров в высотных строениях этот показатель может достигать 100 м, а в случаях возгорания углеводородов —200 м и более.

Изучение практики тушения и  результатов экспериментов свидетельствует  о том, что эффективная дальность полета безоболочковых тушащих веществ, в том числе и порошковых, из-за встречного сопротивления воздуха (аэрации) не может превышать 30-метровый порог. для струйных систем высокого давления это расстояние может достигать 50 м, но при этом эффективность применения огнетушащих веществ в большинстве случаев не превышает 10 %. для устройства на базе реактивного двигателя (ВАЭР, Германия) этот показатель может достигать 120 м, но использование такого устройства в подавляющем большинстве случаев возникновения пожаров невозможно. Единственно возможное решение проблемы дальности — создание оболочковых (капсулированных) средств доставки огнетушащих веществ. Из всех типов технических средств пожаротушения только импульсные системы пригодны для выбрасывания твердого тела (капсулы, контейнеры и др.). При этом оболочка капсулы должна отвечать двум условиям: не нарушать свою целостность под воздействием импульса и быть достаточно хрупкой, чтобы разрушиться при столкновении с препятствием в виде стены или другого конструктивного элемента здания, не повредив его.

Широко известны разработки импульсных систем на базе твердотопливных веществ (пороховые заряды). Пороховые мини-заряды, применяемые в качестве энергоисточника  в известных импульсных системах, компактны и удобны в обращении. Известно, что попытки создать твердые (взрывозащищенные) снаряды в сочетании с энергией пороховых зарядов предпринимаются многими разработчиками, которые предлагают пороховые установки высокой мощности на базе стрелкового оружия, бронетранспортеров и т. п.

 

 

 

 

 

 

 

Метаемые капсулы

с легкоразрушаемым

травмобезопасным корпусом

 

Метаемые капсулы данного типа имеют неметаллический корпус цилиндрической формы, заполненный огнетушащим  составом, и осевой разрывной заряд.

Классифицируются капсулы по массе содержащегося в них заряда и возможной дальности доставки: капсула, метаемая на расстояние до 3000 м, с массой порошкового состава около 20 кг; капсула, метаемая на расстояние 300 м, с массой до 5 кг; капсула, метаемая на расстояние до 100 м, с массой порошкового состава 3,5 кг; ручная противопожарная граната, бросаемая обычно на расстояние до 20 м, с массой порошкового состава до 1,5 кг.

Метаемая капсула общей массой 25 кг применяется для тушения  крупных пожаров, когда доступ к  месту пожара затруднен (из-за рельефа местности — лесные пожары, аварии на железнодорожном транспорте: из-за радиационной опасности — аварии на АЭС; при заражении местности токсичными веществами — аварии на химических производствах) и требуется обеспечить доставку на значительное расстояние с равномерным распределением по всей площади пожара большой массы огнетушащих веществ. Капсула надежно тушит очаги радиусом до 3,8 м. Наиболее равномерное распределение метаемого вещества по площади достигается при плоскорадиальном разлете огнетушащего вещества со скоростью 15—30 м/с.

Необходимость оперативной и предельной доставки огнетушащих составов на расстояние до 100 м в ряде аварийных ситуаций (например, при пожарах в высотных зданиях на этажах, до которых не достают пожарные лестницы) привела к рассмотрению ручного гранатомета как возможного средства доставки капсул массой б кг. Стрельба из гранатомета на расстояние 25 м капсулой, имеющей раскрывающийся в полете стабилизатор, дала хорошие результаты по точности попадания: три выстрела подряд попали в квадрат размером 0,5х0,5 м. Капсула хорошо тушит очаг дизельного топлива площадью около 6 м2.

Отмечая положительные качества гранатомета, следует обратить внимание и на его  серьезные недостатки в части  безопасности при использовании гранатомета как средства пожаротушения.

Во-первых, в момент выстрела опасно находиться позади стреляющего на расстоянии от него менее 15 м. Во-вторых, корпус капсулы  имеет металлическое основание, выдерживающее высокие стартовые  нагрузки, и металлическое раскрывающееся оперение, их осколки при разрыве капсулы могут травмировать людей, оказавшихся в зоне действия этого средства тушения.

В целях дополнительного оснащения  подразделений Государственной  противопожарной службы новыми эффективными переносными средствами пожаротушения была создана ручная порошковая граната сферической формы, получившая название «Ручное импульсное средство пожаротушения» (РИСП), которая состоит из недоснаряженной гранаты и запала к ней. Одной гранатой надежно тушатся открытые очаги горения дизтоплива диаметром до 2 м. Тушение комбинированного очага горения в помещении объемом более 57 м> достигается при подрыве трех гранат.

 

 

 

 

 

 

 

 

Передвижные устройства

для дистанционной импульсной

подачи огнетушащего порошка

 

На основании проведенных экспериментальных работ и расчетов внутренней баллистики было разработано передвижное устройство ля дистанционной импульсной подачи огнетушащего вещества общей массой 8 кг при начальной скорости вылета 25 м/с.

Установка состояла из ствола и лафета. Ствол включал в себя трубу с внутренним диаметром 120 мм, обойму, направляющие и метательное устройство со скорострельностью, равной двум выстрелам в минуту. В качестве заряда использовался легкий пиропатрон.

Определение огнетушащей способности  устройства для дистанционной импульсной подачи огнетушащего вещества проводилось при тушении загораний на фрагментах кабельных тоннелей и шахт, а также проливов горючей жидкости. Расстояние от устройства до очага было фиксировано и равнялось 12 м, площадь очага составляла 4 м2. Импульсное устройство испытывалось как в составе автоматической системы локального пожаротушения, так и в качестве самостоятельной передвижной установки. В режиме работы автоматической системы, когда время, прошедшее от момента обнаружения загорания до срабатывания устройства, не превышало 15 с, тушение надежно обеспечивалось всего одним выстрелом. Если время свободного горения кабелей превышало одну минуту, для полного тушения требовалось от двух до пяти выстрелов. При свободном горении кабелей в течение более 5 мин для тушения импульсной установкой необходимо было дополнительно применять традиционные средства (воздушно механическую пену, воду и т. п.).

При тушении кабелей в вертикальной шахте высотой 8 м (длина уложенных  отрезков кабелей составляла б м) импульсное устройство располагалось на расстоянии б м от очага с площадью 2,5 м2. После двух минут свободного горения кабелей очаг был потушен одним выстрелом.

Разработанное импульсное устройство также предназначено (без каких-либо доработок) для метания капсулы, наполненной огнетушащим порошком массой 7 кг, на расстояние 50—80 м. для подавления загораний гидромуфт питательных электронасосов блоков мощностью 300 МВт на днепровской ГЭС (г. Запорожье) была разработана автоматическая система локального пожаротушения (АСЛП) с импульсным исполнительным устройством (ИИУ), снаряженным огнетушащим порошковым составом. В состав АСЛП входят: импульсные пламеподавители ИП-IВ («Конус»), сигнально-пусковое пожарное устройство «Луч» с пожарными извещателями (УСП П «Луч»); соединительные провода; источник питания для запуска ИП-IВ.

При проведении огневых испытаний  было установлено, что АСЛП с одним  ИИУ обеспечивает подавление загорания  пролива трансформаторного масла  на площади 5 м2 как в автоматическом режиме работы, когда время от момента возникновения загорания до момента срабатывания ИИУ составляет не более 2 с, так и в режиме ручного пуска, когда время свободного горения масла равно 60—90 с. При оснащении АСПЛ двумя ИИУ тушение пролива трансформаторного масла обеспечивается на площади 9 м2 в автоматическом режиме. Время от момента возникновения загорания до момента срабатывания ИИУ составляет не более 3,5 с.

Наряду с ИП-1 В был разработан порошковый импульсный пламеподавитель  ИП-IП, в котором в качестве метательного заряда применена навеска пороха «Сокол», размещенная в стандартном охотничьем патроне 12-го калибра. В качестве инициатора использован электровоспламенитель МБ-2Н, который установлен в торце гильзы вместо капсюля «Жевело». Это делает процесс перезарядки пламеподавителя после его срабатывания более удобным и безопасным, а также значительно упрощает организацию хранения запасных зарядов. Пламеподавитель ИП-1 П имеет головку, в которой размещается пороховой заряд, и снабжен дефлектором, подающим газы внутрь огнетушащего порошка. дефлектор служит для более равномерного распределения частиц порошка в движущемся потоке и представляет собой полый цилиндр, закрытый с нижнего торца и имеющий тангенциальные отверстия на боковой поверхности.

для повышения надежности тушения, что достигается исключением возможности повторного возгорания от малых очагов, оставшихся после срабатывания импульсного устройства, был разработан импульсный порошковый двухступенчатый пламеподавитель ИППд-С-7/21, состоящий из устройства импульсной подачи порошка ИПП-С-7 и трех конструктивно связанных с ним модулей МдС-7.

Корпус ИПП-С-7 несколько больше по габаритам, чем корпус ИП-IП, и  вмещает 7 кг огнетушащего порошка. Разрядная  головка, в которую вставляются  два пороховых патрона, выполнена в виде двух независимых, равных по объему камер, одна из которых обеспечивает выход пороховых газов в область корпуса, непосредственно прилегающую к головке, а другая — в дефлектор, длина которого превышает 1/2 высоты корпуса.

Модули МдС-7 служат для подачи огнетушащего порошка в течение 6—8 с в зону тушения после срабатывания ИПП-С-7 для локализации и дотушивания очага. Порошок вытесняется из конического металлического корпуса с помощью серийно выпускаемого пиротехнического газогенератора ЭГ-5Э, установленного на крышке корпуса.

 

Пневмоимпульсные установки

комбинированного тюжаротушения

 

Специалистами ЗАО «Сибел-импульс» разработан метод преобразования энергии  сжатого воздуха низкого давления в высокоэнергетический импульс. Разработка положена в основу конструкции установки пожаротушения, которая позволяет забрасывать огнетушащее вещество на дальние расстояния без применения взрывчатых веществ.

Передвижная порошковая установка  пожаротушения «Мега-90» представляет собой группу средств пожаротушения  ствольного типа, включающую в себя импульсные пневматические установки пожаротушения низкого давления, в которых взаимодействуют два вида импульса газов — импульс ударной силы и волновой импульс. Эта разработка обеспечивает доставку капсул с огнетушащим порошком в зону очага пожара, находящегося на расстоянии до 500 м. для обеспечения разрыва капсулы непосредственно в очаге пожара в установке предусмотрена возможность рассекания капсулы на выходе из ствола во время выстрела.

Особенностями импульсных пневматических установок пожаротушения являются:

- высокий коэффициент полезного  действия и большой объем работы, которую совершает единица массы  сжатого газа, и основанный на  этом более высокий автономный  ресурс установок пожаротушения;

- способность обеспечивать разгон твердого тела и выстреливать средства пожаротушения, помещенные в разрушаемую оболочку (капсулу);

- высокие энергетические характеристики  пневмосистемы, работающей на  источнике низкого давления без  применения взрывчатых веществ,  и способность доставлять твердое тело на расстояния, сопоставимые с расстояниями, обеспечиваемыми пороховыми устройствами.

Приведенные характеристики и особенности  устройства используются при создании новой технологии подачи огнетушащих  составов в твердой оболочке, выстреливаемой из направляющего ствола. Твердая оболочка — это огнетушитель в виде генератора или разрушаемой капсулы цилиндрической формы массой до 5 кг (в перспективе до 50 кг и более). Генератор (капсула) заполняется огнетушащим веществом и импульсом выстреливается из ствола в избранном направлении на расстояние до 300 м по горизонтали и до 150 м в высоту. В зависимости от условий и тактики пожаротушения генератор (капсула) оборудуется химическим, электрическим или механическим инициирующим устройством, а оболочка изготавливается из материалов с соответствующими характеристиками.

Установка может использоваться как  лафетный ствол для распыления порошковых средств на расстояние до 30 м. Отличие  заключается в том, что оболочка не выстреливается из ствола, а остается в зарядной камере и может применяться повторно.

Установка (<Мега-90)> состоит из направляющего ствола диаметром 90 мм, генератора импульсов, накопителя газов (ресивера), однозарядной камеры или 6-камерного  барабана, двух 1 0-литровых баллонов со сжатым газом. ((Мега 90» установлена на колесную базу и может быть оборудована прицелом для точного попадания в малые проемы (окна, двери, люки), удаленные на расстояние до 200 м. Скорострельность установки — до 10 импульсов в минуту, масса установки — от 120 до 240 кг (в зависимости от мощности и комплектации), скорость полета рабочего тела на срезе ствола — до 200 м.

Установка рассчитана на применение всех видов средств пожаротушения, которые могут быть помещены в  герметичную оболочку, — порошковые, аэрозольные, хладоны и т. д. Конструкция установки позволяет варьировать рабочее давление, массу огнетушащего вещества, выстреливаемого за один импульс, тип насадка, что делает возможным применение огнетушащих порошков общего и специального назначения в качестве средства локального или объемного пожаротушения.