Олег Навроцкий: «Повышение огнетушащей эффективности автоматических установок пожаротушения водой»

Олег Навроцкий: «Повышение огнетушащей эффективности автоматических установок пожаротушения водой»

Олег Навроцкий: «Повышение огнетушащей эффективности автоматических установок пожаротушения водой»

Олег Навроцкий: «Повышение огнетушащей эффективности автоматических установок пожаротушения водой»

Сегодня в рубрике «Взгляд на проблему» представлен авторский взгляд работников кафедры автоматических систем безопасности Университета гражданской защиты МЧС Беларуси доцента кафедры, кандидата технических наук, доцента Олега Навроцкого и преподавателя Игоря Иванова на проблему повышения огнетушащей эффективности автоматических установок пожаротушения водой с помощью использования специальных огнетушащих составов.

Вода – основа жизни. В ней зародилась первая жизнь, человек более чем наполовину состоит из воды. Простая по химическому составу, она обладает уникальными свойствами. Вода, отличающаяся сочетанием высокой теплоты парообразования и удельной теплоемкости с низкой теплопроводностью, является наиболее распространенным средством тушения пожаров. В тоже время, из-за высокого поверхностного натяжения вода обладает низкой смачивающей способностью, вследствие чего она быстро стекает с горящих объектов, и значительная часть ее не участвует в процессе тушения. Большинство современных технических средств используют на тушение очага возгорания только 5-10% поданной воды, фактически 90-95% поданной воды можно считать излишне пролитой [1]. В связи с этим задача повышения огнетушащей эффективности воды является актуальной и востребованной задачей.

Повышение огнетушащей способности воды с помощью добавок особенно актуально при использовании автоматических установок пожаротушения (УП). Например, в настоящее время в соответствии с [2] при использовании в качестве огнетушащего вещества (ОТВ) воды со смачивателями интенсивность орошения принимают в 1,5 раза меньше, чем при подаче воды. В тоже время имеется возможность более значительного повышения огнетушащей способности воды за счет одновременного использования оптимальной дисперсности распыленных струй воды, снижения поверхностного и межфазного натяжения ОТВ и повышения смачивающей способности. Этого можно достичь добавлением в воду огнетушащих составов на основе композиции углеводородных и фторированных поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Получение факела распыла воды высокой степени дисперсности (среднеарифметический диаметр капель менее 100 мкм) достигается за счет сложного конструктивного исполнения оросителей, генерирующих тонкораспыленную воду, а также создания высокого давления подачи воды (вплоть до 8 МПа). Эти факторы сказываются на увеличении стоимостных характеристик установок пожаротушения тонкораспыленной водой. Применение фторированных ПАВ в композиции ОТВ позволяет снизить поверхностное натяжение воды более чем в 4 раза, и, соответственно, размер капель воды в 2 раза при прочих равных условиях диспергирования. Это позволяет получать тонкораспыленное ОТВ (среднеарифметический диаметр капель не более 150 мкм) на водной основе при использовании обычных спринклерных и дренчерных оросителей и низком давлении в системе, что ведет к удешевлению и расширению области применения водяных УП.

Использование тонкораспыленной воды с добавками композиции углеводородных и фторированных ПАВ позволяет эффективно тушить пожары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. Это возможно за счет двух эффектов: охлаждения горючей жидкости до температуры ниже температуры вспышки и образования водной пленки на поверхности горючей жидкости. Водная пленка растекается по поверхности горючей жидкости и резко сокращает скорость ее испарения.

Образование водной пленки на поверхности горючей жидкости возможно в случае, когда сумма поверхностного и межфазного натяжения ОТВ на водной основе меньше поверхностного натяжения горючей жидкости. Данное условие выполняется у водных растворов cинтетических фторсодержащих пленкообразующих пенообразователей для тушения пожаров типа AFFF по [3]. Однако при применении водных растворов пенообразователя в установках пожаротушения образуется не только распыленное огнетушащее вещество, но и определенное количество пены. Образование пены приводит к уменьшению доли распыленного ОТВ, снижая эффект охлаждения и разбавления горючей среды, что может привести к снижению огнетушащей эффективности. Также снижается площадь защиты одним оросителем. Таким образом, образование пены не позволяет использовать весь заложенный в установках потенциал тактико-технических возможностей.

Выходом из сложившейся ситуации может стать разработка и использование специальных огнетушащих составов на основе композиции углеводородных и фторированных ПАВ с пониженным пенообразованием для УП, в которых в качестве ОТВ используется вода или вода с добавками. Указанный огнетушащий состав должен обладать рядом свойств. Во-первых, он должен способствовать достижению высокой степени дисперсности распыленной воды при более низком давлении подачи воды в ороситель, что позволит снизить энергоемкость, упростить технические решения, а значит уменьшить и стоимостные характеристики УП тонкораспыленной водой. Во-вторых, он должен быть безвредным для людей, поскольку технология тушения и локализации пожаров распыленной водой может применяться для защиты помещений с пребыванием людей. В-третьих, распыленная вода может быть использована при тушении пожаров в помещениях с дорогостоящим оборудованием. Поэтому коррозионная активность используемых составов должна быть не больше, чем у воды.

По указанному направлению на кафедре автоматических систем безопасности Университета гражданской защиты МЧС Беларуси планируется проведение научно-исследовательской работы, в рамках которой будет разработан огнетушащий состав на основе композиции ПАВ с пониженным пенообразованием и проведена оценка его огнетушащей эффективности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Вода для тушения пожаров / С.П. Храмцов // Пожаровзрывобезопасность. – 2007. - №4. С.72-75.

2. Пожарная автоматика зданий и сооружений. Строительные нормы проектирования : ТКП 45-2.02-317-2018. Введ. 14.02.18. – Минск : Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, 2018. – 81 с.

3. Система стандартов пожарной безопасности. Вещества огнетушащие. Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования. Методы испытаний : СТБ 2459-2016. Введ. 12.08.16. – Минск : Госстандарт Республики Беларусь, 2016. – 47 с.


 
Текст сообщения*
Загрузить файл или картинкуПеретащить с помощью Drag'n'drop
Перетащите файлы
Ничего не найдено
Защита от автоматических сообщений
 

Факультеты и филиалы


83eee8bf5cb8310150bcbd0e586bea54  

Календарь мероприятий

Декабрь 2019

Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
25 26 27 28 29 30
12 13 14 15
16 17 19 20 21 22
23 24 26 27 28 29
30 1 2 3 4 5
Университет гражданской защиты МЧС Республики Беларусь logo
Республика Беларусь, г. Минск 220118 ул. Машиностроителей, 25
+375 (17) 340-35-57 +375 (17) 340-35-57 mail@ucp.by