RU226119U1 - Autonomous container-type fire module with a universal combined fire extinguishing installation - Google Patents
Autonomous container-type fire module with a universal combined fire extinguishing installation Download PDFInfo
- Publication number
- RU226119U1 RU226119U1 RU2024102818U RU2024102818U RU226119U1 RU 226119 U1 RU226119 U1 RU 226119U1 RU 2024102818 U RU2024102818 U RU 2024102818U RU 2024102818 U RU2024102818 U RU 2024102818U RU 226119 U1 RU226119 U1 RU 226119U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- foam
- fire
- fire extinguishing
- water
- barrel
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 297
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 113
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 99
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims abstract description 47
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 31
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 31
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 54
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims description 48
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 37
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 30
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 26
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 24
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 19
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 19
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 14
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 14
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 13
- 239000000499 gel Substances 0.000 claims description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 5
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 claims description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 3
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims description 2
- 239000000306 component Substances 0.000 claims description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 30
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 16
- 239000002360 explosive Substances 0.000 abstract description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 description 33
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 31
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 31
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 description 27
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 26
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 23
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 21
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 19
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 16
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 10
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 8
- KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N phenolphthalein Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2C(=O)O1 KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 7
- 102220215119 rs1060503548 Human genes 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 6
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 5
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 4
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 3
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000008258 liquid foam Substances 0.000 description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 239000008259 solid foam Substances 0.000 description 3
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 3
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 2
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 2
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 206010000372 Accident at work Diseases 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGTJLJZQQFGTJD-UHFFFAOYSA-N Carbonylcyanide-3-chlorophenylhydrazone Chemical compound ClC1=CC=CC(NN=C(C#N)C#N)=C1 UGTJLJZQQFGTJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010012411 Derailment Diseases 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 210000000497 foam cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 210000003739 neck Anatomy 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к противопожарной технике, в частности к противопожарному оборудованию, и может быть преимущественно использована для тушения крупномасштабных пожаров и проведения аварийно-спасательных работ на транспорте, при ликвидации последствий аварийных ситуаций с пожаро- и взрывоопасными материалами и грузами III-IV классов опасности, при проведении аварийно-спасательных работ в зонах чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, быстроразвивающихся пожаров углеводородов на морских судах и морских платформах для добычи углеводородов и объектах морского берегового базирования с высокой степенью пожаровзрывоопасности. Для повышения эффективности пожаротушения автономный пожарный модуль изготовлен на основе контейнера для грузоперевозок и содержит установку комбинированного тушения пожара с возможностью раздельного генерирования и раздельной подачи под напором воздушно-механической пены средней кратности, воздушно-механической пены низкой кратности, распыленной и диспергированной воды или быстротвердеющей пены на основе вспененного геля кремнезема, насос с двигателем, емкости с компонентами огнетушащих средств, систему всасывающих и напорных трубопроводов с запорно-регулирующей и присоединительной арматурой с возможностью гидравлического сообщения с источниками огнетушащих средств и патрубками присоединения установки комбинированного тушения пожара, ручных средств пожаротушения и пожарных рукавов, при этом установка комбинированного тушения пожара в автономном пожарном модуле содержит корпус, размещенную внутри корпуса кассету сеток, расположенные перед кассетой сеток форсунки подачи на кассету сеток огнетушащих средств, ствол с размещенным внутри ствола эжекторным смесителем с патрубком эжекционного всасывания внутрь ствола компонента огнетушащего средства, трубопроводы подачи огнетушащих средств на форсунки и в ствол и краны открытия/закрытия трубопроводов огнетушащих средств. 8 з.п. ф-лы, 10 ил. The utility model relates to fire-fighting equipment, in particular to fire-fighting equipment, and can be primarily used for extinguishing large-scale fires and carrying out emergency rescue operations in transport, when eliminating the consequences of emergencies with fire and explosive materials and cargo of III-IV hazard classes, when carrying out emergency rescue operations in areas of natural and man-made emergencies, fast-growing hydrocarbon fires on sea vessels and offshore platforms for hydrocarbon production and offshore coastal facilities with a high degree of fire and explosion hazard. To increase the efficiency of fire extinguishing, an autonomous fire module is made on the basis of a container for cargo transportation and contains a combined fire extinguishing installation with the possibility of separate generation and separate supply under the pressure of air-mechanical foam of medium expansion, air-mechanical foam of low expansion, sprayed and dispersed water or quick-hardening foam on based on foamed silica gel, a pump with a motor, containers with components of fire extinguishing agents, a system of suction and pressure pipelines with shut-off, control and connecting fittings with the possibility of hydraulic communication with sources of fire extinguishing agents and connection pipes for a combined fire extinguishing installation, manual fire extinguishing equipment and fire hoses, wherein the combined fire extinguishing installation in an autonomous fire module contains a housing, a grid cassette located inside the housing, nozzles for supplying fire extinguishing agent to the grid cassette located in front of the grid cassette, a barrel with an ejector mixer located inside the barrel with an ejection suction pipe for the fire extinguishing agent component inside the barrel, supply pipelines fire extinguishing agents on the nozzles and in the barrel and opening/closing valves of fire extinguishing agent pipelines. 8 salary f-ly, 10 ill.
Description
Область техникиField of technology
Полезная модель относится к противопожарной технике, в частности к противопожарному оборудованию, и может быть преимущественно использована для тушения крупномасштабных пожаров и проведения аварийно-спасательных работ на транспорте, при ликвидации последствий аварийных ситуаций с пожаро- и взрывоопасными материалами и грузами III-IV классов опасности, при проведении аварийно-спасательных работ в зонах чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, быстроразвивающихся пожаров углеводородов на морских судах и морских платформах для добычи углеводородов и объектах морского берегового базирования с высокой степенью пожаровзрывоопасности посредством раздельного генерирования и раздельной подачи под напором воздушно-механической пены средней кратности, воздушно-механической пены низкой кратности, распыленной и диспергированной воды или быстротвердеющей пены на основе вспененного геля кремнезема.The utility model relates to fire-fighting equipment, in particular to fire-fighting equipment, and can be primarily used for extinguishing large-scale fires and carrying out emergency rescue operations in transport, when eliminating the consequences of emergencies with fire and explosive materials and cargo of III-IV hazard classes, when carrying out emergency rescue operations in areas of natural and man-made emergencies, fast-growing hydrocarbon fires on sea vessels and offshore platforms for hydrocarbon production and offshore coastal facilities with a high degree of fire and explosion hazard through separate generation and separate supply under pressure of air-mechanical foam of medium expansion , low expansion air-mechanical foam, atomized and dispersed water, or fast-curing silica gel foam.
Уровень техникиState of the art
Опасные грузы (пожаро-, взрывоопасные и химические вещества) перевозятся в основном железнодорожным, крупнотоннажным автомобильным и морским транспортом цистернах и контейнерах.Dangerous goods (fire, explosive and chemical substances) are transported mainly by rail, large-capacity road and sea transport in tanks and containers.
Пожары на железнодорожном и крупнотоннажном автомобильном и морском транспорте отличаются особой сложностью.Fires in railway and large-capacity road and maritime transport are particularly complex.
Взрыв железнодорожных цистерн с нефтепродуктами происходит, как правило, через 16-24 мин после начала воздействия на них открытого факела пламени. Высота факела пламени достигает 50 метров. Взрыв одной железнодорожной цистерны способствует увеличению площади пожара более1500 м2. Воздействие открытого пламени и высокой температуры на железнодорожные цистерны с ЛВЖ и ГЖ приводит к вспышке промасленного слоя на их поверхности. Наличие неплотностей и неисправностей запорной арматуры на цистернах с ЛВЖ и сжиженными углеводородными газами приводит к вспышке паров жидкости над горловинами цистерн, а также газов над избыточными клапанами.The explosion of railway tanks with petroleum products occurs, as a rule, 16-24 minutes after the start of exposure to an open flame. The height of the flame reaches 50 meters. The explosion of one railway tank contributes to an increase in the fire area to more than 1500 m 2 . The impact of open flame and high temperature on railway tanks with flammable liquids and gases leads to a flash of the oily layer on their surface. The presence of leaks and malfunctions of shut-off valves on tanks with flammable liquids and liquefied hydrocarbon gases leads to an outbreak of liquid vapor above the necks of the tanks, as well as gases above excess valves.
Наиболее быстрое распространение огня происходит при разливе легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ) из железнодорожных и автомобильных цистерн в результате аварий, столкновений или крушений поездов и автомобилей.The most rapid spread of fire occurs when flammable liquids (FLL) and flammable liquids (FL) spill from railway and road tanks as a result of accidents, collisions or derailments of trains and cars.
Статистика пожаров на железнодорожных составах цистерн с ЛВЖ и ГЖ показывает, что площадь разлива жидкости из одной цистерны составляет 800-1400 м2 в зависимости от состояния и вида почвы, метеоусловий и рельефа местности, вследствие чего площадь пожара может достигать 10000-35000 м2.Statistics of fires on railway tanks with flammable liquids and flammable liquids show that the area of liquid spillage from one tank is 800-1400 m2, depending on the condition and type of soil, weather conditions and terrain, as a result of which the fire area can reach 10000-35000 m2 .
При взрыве цистерн со сжиженными углеводородными газами (СУГ) происходит выброс факела на высоту до 120-150 м, далее - пламенное горение высотой до 50 м. Осколки взорвавшихся цистерн разбрасываются на расстояние до 150 м, а в отдельных случаях до 450 м. Иногда взрыв срывает цистерну с железнодорожной платформы и отбрасывает ее на расстояние до 80 м. Все это приводит к возникновению новых очагов пожара, повторному воспламенению разлитых горючих жидкостей.When tanks with liquefied hydrocarbon gases (LPG) explode, a torch is emitted to a height of up to 120-150 m, followed by flame combustion up to 50 m high. Fragments of exploded tanks are scattered over a distance of up to 150 m, and in some cases up to 450 m. Sometimes an explosion tears the tank off the railway platform and throws it at a distance of up to 80 m. All this leads to the emergence of new fires and re-ignition of spilled flammable liquids.
При пожарах также возможно повреждение цистерн и емкостей с ядовитыми газами и жидкостями, что приводит к загазованности территории и затруднению боевых действий до ликвидации пожаров, а также вызывает необходимость эвакуации населения из районов, прилегающих к месту происшествия.During fires, damage to tanks and containers with toxic gases and liquids is also possible, which leads to gas contamination of the area and difficulty in combat operations until the fires are extinguished, and also necessitates the evacuation of the population from areas adjacent to the scene of the incident.
Тушение пожаров при авариях на крупнотоннажном транспорте осложняется:Extinguishing fires during accidents on large-capacity transport is complicated by:
высокой пожарной нагрузкой и химической опасностью перевозимых крупнотоннажных грузов;high fire load and chemical hazard of transported large-tonnage cargo;
быстрым распространением огня;rapid spread of fire;
разливом легковоспламеняющихся, горючих, ядовитых и токсичных жидкостей из цистерн и образованием загазованных зон на прилегающей территории;spills of flammable, combustible, poisonous and toxic liquids from tanks and the formation of gas-polluted areas in the adjacent territory;
наличием угрозы находящимся рядом людям;the presence of a threat to nearby people;
обычной ограниченностью подъездов и подступов к месту аварии и пожара и сложностью прокладки рукавных линий;the usual limitation of entrances and approaches to the site of an accident and fire and the complexity of laying hose lines;
отсутствием или удаленностью водоисточников;absence or remoteness of water sources;
воздушной ударной волной взрывов, образующимся облаком топливно-воздушных смесей СУГ и ЛВЖ, механическим воздействием осколков цистерн, образующихся при взрыве.the air shock wave of explosions, the resulting cloud of fuel-air mixtures of LPG and flammable liquids, the mechanical impact of fragments of tanks formed during the explosion.
Отличительными особенностями аварий и катастроф на морских транспортных и площадочных объектах добычи, переработки и транспортировки нефтепродуктов и сжиженного природного газа, является чрезвычайная скоротечность развития аварийных процессов, связанных с выбросом углеводородов и их горением в условиях плотного размещения технологического оборудования.A distinctive feature of accidents and disasters at sea transport and on-site facilities for the production, processing and transportation of petroleum products and liquefied natural gas is the extreme speed of development of emergency processes associated with the release of hydrocarbons and their combustion in conditions of dense placement of technological equipment.
Именно по этой причине основной концепцией систем подавления пожаров и взрывов на морских судах и платформах является необходимость обеспечения мгновенной ответной реакции на загорание любого масштаба.It is for this reason that the basic concept of fire and explosion suppression systems on marine ships and platforms is the need to provide an instant response to a fire of any size.
Наиболее важным фактором локализации тушения пожаров на крупнотоннажном железнодорожном и автомобильном транспорте, на морских судах и морских платформах для добычи углеводородов и объектах морского берегового базирования с высокой степенью пожаровзрывоопасности является предотвращение пламенного горения в любой форме. Физическая сущность этого условия заключается в том, что под понятием «тушение пожара» подразумевается создание таких физических условий, которые исключили бы возможность продолжения процессов горения в любой форме и любого материала.The most important factor in localizing fire extinguishing on large-scale railway and road transport, on sea vessels and offshore platforms for hydrocarbon production and offshore coastal facilities with a high degree of fire and explosion hazard is the prevention of flaming combustion in any form. The physical essence of this condition lies in the fact that the concept of “fire extinguishing” means the creation of such physical conditions that would exclude the possibility of continuing combustion processes in any form and of any material.
Известны передвижные и стационарные установки пожаротушения контейнерного типа, реализующие подачу воды, пены или мелкодисперсной струи насосом.Mobile and stationary container-type fire extinguishing installations are known that supply water, foam or a fine jet by pump.
Известны морские комплектные насосные станции фирм Nijhuis Fire Fighting Protection (Нидерланды), SPP-Pumps Ltd. (Англия), МТТ (США), Flughafenfeuerwehr Baden-Airpark (Германия), позволяющие генерировать или только струи воды или струи низкократной пены требуемой дальнобойности, но неудовлетворительной эффективности при тушении пожаров углеводородов из-за низкой эффективности тушения водой пожаров углеводородов по причине их более низкой плотности по сравнению с водой. Поэтому интенсивно разрабатываются системы и способы водопенного пожаротушения.Well-known marine complete pumping stations are Nijhuis Fire Fighting Protection (Netherlands), SPP-Pumps Ltd. (England), MTT (USA), Flughafenfeuerwehr Baden-Airpark (Germany), allowing to generate either only jets of water or jets of low-expansion foam of the required range, but unsatisfactory efficiency when extinguishing hydrocarbon fires due to the low efficiency of extinguishing hydrocarbon fires with water due to their greater low density compared to water. Therefore, water-foam fire extinguishing systems and methods are being intensively developed.
Пены низкой кратности обладают хорошей охлаждающей способностью и высокой скоростью растекания по поверхности горючего, повышенной дальностью подачи. Однако, они недостаточно эффективны из-за низкой изолирующей способности, кроме пены низкой кратности обычно приготавливают на основе дорогих и экологически вредных фторсодержащих пенообразователей.Low expansion foams have good cooling ability and a high rate of spreading over the surface of the fuel, and an increased supply range. However, they are not effective enough due to their low insulating ability; in addition to low expansion foam, they are usually prepared on the basis of expensive and environmentally harmful fluorine-containing foaming agents.
Известно, что водовоздушные воздушно-механические пены обладают хорошими теплоизолирующими свойствами, однако их использование при крупномасштабных пожарах ограничено из-за обычной малой дальнобойности, низкой скорости растекания на поверхности горючего, высоким коэффициентом разрушения от воздействия лучистых тепловых и конвективных потоков пламени, а также от нагретых металлических и других конструкций горящего объекта.It is known that water-air-air-mechanical foams have good heat-insulating properties, but their use in large-scale fires is limited due to the usual short range, low spreading rate on the surface of the fuel, high coefficient of destruction from the effects of radiant thermal and convective flame flows, as well as from heated metal and other structures of a burning object.
Известны лафетные и ручные стволы, формирующие струи пены низкой кратности с дальностью подачи 20-60 м. Однако они обладают недостаточно эффективными пожаротушащими свойствами, не позволяют обеспечить большую площадь покрытия и требуют использования дорогих пленкообразующих фторированных пенообразователей, что не позволяет получать требуемый огнетушащий эффект, приводит к затягиванию времени тушения и высокой стоимости расходуемых при тушении пожара пенообразователей.Monitor and hand guns are known that form jets of low expansion foam with a delivery range of 20-60 m. However, they have insufficiently effective fire extinguishing properties, do not allow for a large coverage area and require the use of expensive film-forming fluorinated foaming agents, which does not allow obtaining the required fire extinguishing effect, leading to to prolongation of extinguishing time and the high cost of foaming agents consumed when extinguishing a fire.
Известно применение пены средней кратности, обладающей повышенной (по сравнению с пенами низкой кратности) огнетушащей эффективностью при тушении нефти и нефтепродуктов и генераторы пены в переносном и стационарном варианте. Однако большинство известных ранее генераторов пены средней кратности обеспечивали получение пенных струй от 3 до 8 м, что затрудняло процесс их использования из-за высокого риска работающего в зоне пожара личного состава пожарных подразделений. Подобные способы и устройства формирования струи пены средней кратности, описанные в а.с. СССР № 1789239, кл. А62С 31/12, опубл. 23.01.93, и а.с. CCCP № 1614813, кл. А62С 5/02, опубл. 23.12.90.It is known to use medium expansion foam, which has increased (compared to low expansion foams) fire extinguishing efficiency when extinguishing oil and oil products, and foam generators in portable and stationary versions. However, most previously known medium expansion foam generators provided foam jets from 3 to 8 m, which made their use difficult due to the high risk of fire department personnel working in the fire zone. Similar methods and devices for forming a jet of medium-expansion foam, described in A.S. USSR No. 1789239, class. A62C 31/12, publ. 01/23/93, and a.s. CCCP No. 1614813, cl. A62C 5/02, publ. 12/23/90.
Известно устройство формирования комбинированной струи пены средней и низкой кратности с дальнобойностью струи пены средней кратности до 20-50 м, содержащее средство формирования струи раствора пенообразователя, корпус пеногенератора и расположенную в корпусе сетку, корпус пеногенератора выполнен в виде полого цилиндра, к которому со стороны подачи раствора пенообразователя прикреплено сопло или иное средство формирования струи раствора пенообразователя и внутри которого со стороны выхода пены закреплена сетка, при этом корпус пеногенератора имеет длину от 0,3 до 1,5 расстояния от средства формирования струи раствора пенообразователя до сетки. При этом средство формирования направленной струи раствора пенообразователя выполнено с возможностью регулирования угла раскрытия и/или регулирования направления оси струи раствора пенообразователя и/или регулирования количества раствора пенообразователя с обеспечением возможности формирования в корпусе пеногенератора или в пространстве вне корпуса генератора струи пены с увеличивающейся кратностью и уменьшающейся плотностью по направлению от центра струи к периферии. Пеногенератор дополнительно содержит диффузор, закрепленный в корпусе пеногенератора непосредственно за сеткой со стороны выхода пены, выполненный длиной 0,1-0,9 диаметра диффузора и имеющий площадь свободного сечения меньшую, чем площадь сечения сетки, а средство формирования направленной струи раствора пенообразователя выполнено с возможностью непосредственного смешения в нем воды и пенообразователя, выполненного, например, в виде эжекционного устройства [RU 2170123, А62С 5/02, Опубл. 10.07.2001].A device for forming a combined jet of foam of medium and low expansion with a range of a jet of foam of medium expansion of up to 20-50 m is known, containing a means for forming a jet of a foaming agent solution, a foam generator housing and a mesh located in the housing, the foam generator housing is made in the form of a hollow cylinder, to which on the supply side foaming agent solution, a nozzle or other means of forming a jet of foaming agent solution is attached and inside of which a mesh is fixed on the foam outlet side, wherein the body of the foam generator has a length from 0.3 to 1.5 times the distance from the means of forming a jet of foaming agent solution to the mesh. In this case, the means for forming a directed jet of foaming agent solution is configured to regulate the opening angle and/or adjusting the direction of the axis of the foaming agent solution jet and/or regulating the amount of foaming agent solution, ensuring the possibility of forming a foam jet with increasing and decreasing frequency in the foam generator housing or in the space outside the generator housing density in the direction from the center of the jet to the periphery. The foam generator additionally contains a diffuser fixed in the foam generator body directly behind the mesh on the side of the foam outlet, made 0.1-0.9 times the diameter of the diffuser in length and having a free cross-sectional area smaller than the cross-sectional area of the mesh, and the means for forming a directed jet of the foaming agent solution is configured to direct mixing of water and foaming agent in it, made, for example, in the form of an ejection device [RU 2170123, A62C 5/02, Publ. 07/10/2001].
Недостатком данных средств пожаротушения является недостаточная для тушения крупномасштабных пожаров эффективность пожаротушения и недостаточная дальнобойность.The disadvantage of these fire extinguishing agents is that the fire extinguishing efficiency is insufficient for extinguishing large-scale fires and the range is insufficient.
Известно разработанное ранее заявителем устройство для пожаровзрывопредотвращения и тушения пожара, изготовленное с возможностью получения и подачи в зону пожаровзрывопредотвращения и пожара по крайней мере одной струи гибридной пены с кратностью от 20 до 40, получаемой в результате турбулентного перемешивания под напором 0,6-1,4, преимущественно 0,8-1,2 МПа, в результате турбулентного перемешивания в процессе спутного движения коаксиальных, соприкасающихся или пересекающихся струй воздушно-механической пены низкой кратности с кратностью от 5 до 15 и струй воздушно-механической пены средней кратности с кратностью от 25 до 70 при их соответствующем соотношении по расходу используемого для их образования раствора пенообразователя от 8:1 до 1:1 и их соответствующем объемном соотношении от 0,1 до 1,0 [RU 2757479, A62C 3/06, A62C 5/02, опубл. 18.10.2021 Бюл. № 29].A device for fire and explosion prevention and fire extinguishing, previously developed by the applicant, is known, manufactured with the ability to receive and supply to the fire and explosion prevention and fire zone at least one jet of hybrid foam with a multiplicity of 20 to 40, obtained as a result of turbulent mixing under a pressure of 0.6-1.4 , mainly 0.8-1.2 MPa, as a result of turbulent mixing in the process of co-movement of coaxial, touching or intersecting jets of low expansion air-mechanical foam with an expansion ratio of 5 to 15 and jets of medium expansion air-mechanical foam with an expansion ratio of 25 to 15 70 with their corresponding ratio in terms of consumption of the foaming agent solution used for their formation from 8:1 to 1:1 and their corresponding volumetric ratio from 0.1 to 1.0 [RU 2757479, A62C 3/06, A62C 5/02, publ. 10/18/2021 Bulletin. No. 29].
Достоинствами гибридной пены является её повышенные пожаротушащие свойства, однако известные устройства её получения обладают недостаточной мобильностью и недостаточной дальнобойностью, особенно значимые для тушения крупномасштабных пожаров и аварий.The advantages of hybrid foam are its increased fire-extinguishing properties, however, the known devices for its production have insufficient mobility and insufficient range, which are especially important for extinguishing large-scale fires and accidents.
Известен контейнер автономного пожарного модуля, который для повышения безопасности при проведении аварийно-спасательных работ, связанных с тушением пожаров на плавучих объектах, содержит вентиляционные люки и установленную на крыше телескопическую заваливаемую осветительную мачту с наклонно-поворотной платформой, выполненные управляемыми из командного отсека [RU 209417 A62C 3/10 B63C7/00 B65D88/00 Опубл. 16.03.2022 Бюл. № 8].A container of an autonomous fire module is known, which, in order to increase safety during rescue operations associated with extinguishing fires on floating objects, contains ventilation hatches and a telescopic tiltable lighting mast mounted on the roof with a tilt-and-turn platform, made controlled from the command compartment [RU 209417 A62C 3/10 B63C7/00 B65D88/00 Publ. 03/16/2022 Bulletin. No. 8].
Недостатком контейнера автономного пожарного модуля по RU 209417 являются ограниченные возможности применения по причинам наличия в верхней части выступающей телескопической осветительной мачты с нарушением требований предельной высоты оборудования железнодорожного транспорта.The disadvantage of the autonomous fire module container according to RU 209417 is its limited application possibilities due to the presence of a protruding telescopic lighting mast in the upper part in violation of the maximum height requirements for railway transport equipment.
Известна размещенная в стандартном морском контейнере установка пожаротушения, предназначенная для тушения пожаров любой мощности, преимущественно на судах, морских платформах, нефтегазовых и других пожароопасных промышленных объектах посредством интенсивной подачи воды или пены, включающая емкость для воды, водяной насос с механическим приводом, смеситель и лафетный ствол, соединенные трубопроводами и арматурой, в которой механический привод насоса выполнен в виде дизельного двигателя с топливным баком, источником электропитания и пультом управления, смеситель соединен посредством трубопровода с отсечным клапаном с емкостью для пенообразователя, которая установлена выше смесителя, а емкость для воды выполнена в виде цистерны коробчатой конструкции объемом не менее 15 м3. При этом установка снабжена системой электроуправления и автоматики, включающей устройство защиты насоса от «сухого хода» и пуска дизельного двигателя, а источник электропитания для пуска двигателя и работы системы электроуправления и автоматики выполнен в виде аккумуляторной батареи. Лафетный ствол высокой производительности оборудован системой вращения в двух плоскостях, дизельный двигатель с топливным баком, насос, источник электропитания и пульт управления смонтированы на единой фундаментной раме, всё электрическое и механическое оборудование установки выполнено с учетом его работы в морских условиях, источник электропитания для пуска двигателя и работы системы электроуправления и автоматики выполнен в виде воздушного баллона (баллонов) и соединенной с ним мини-турбины с электрогенератором, водяной насос соединен с судовой или промышленной водной магистралью, а цистерна для воды и емкость для пенообразователя выполнены из пластика [RU 2426571 A62C 35/00 Опубл.20.08.2011 Бюл. № 23].A fire extinguishing installation located in a standard sea container is known, intended for extinguishing fires of any power, mainly on ships, offshore platforms, oil and gas and other fire-hazardous industrial facilities through intensive supply of water or foam, including a water tank, a mechanically driven water pump, a mixer and a monitor barrel, connected by pipelines and fittings, in which the mechanical drive of the pump is made in the form of a diesel engine with a fuel tank, power supply and control panel, the mixer is connected through a pipeline with a shut-off valve to a container for foam concentrate, which is installed above the mixer, and the water tank is made in in the form of a box-shaped tank with a volume of at least 15 m3 . In this case, the installation is equipped with an electrical control and automation system, including a device for protecting the pump from “dry running” and starting a diesel engine, and the power source for starting the engine and operating the electrical control and automation system is made in the form of a battery. The high-performance monitor is equipped with a two-plane rotation system, a diesel engine with a fuel tank, a pump, a power supply and a control panel are mounted on a single foundation frame, all electrical and mechanical equipment of the installation is made taking into account its operation in marine conditions, a power source for starting the engine and operation of the electrical control and automation system is made in the form of an air cylinder (cylinders) and a mini-turbine with an electric generator connected to it, the water pump is connected to the ship or industrial water main, and the water tank and foam concentrate container are made of plastic [RU 2426571 A62C 35 /00 Publ. 08/20/2011 Bulletin. No. 23].
Известна разработанная ранее заявителем система для тушения пожаров на морских судах, морских платформах и объектах морского берегового базирования, содержащая размещенные в контейнере и соединенные трубопроводами насосную станцию со средством подачи воды, емкость для пенообразователя и установку тушения пожара, выполненные с возможностью создания посредством центробежного насоса и подачи под напором комбинированной водовоздушной струи пены низкой кратности с кратностью от 7 до 20 и пены средней кратности с кратностью от 20 до 100. Система выполнена в мобильном исполнении с возможностью размещения в стандартных контейнерах класса ISO, устанавливаемых и используемых на палубах морских судов, морских платформ и на транспортных средствах объектов морского берегового базирования. Для создания и подачи под напором комбинированной водовоздушной струи пены низкой кратности с кратностью от 7 до 20 и пены средней кратности с кратностью от 20 до 100 используют размещенные внутри контейнера установки комбинированного тушения пожаров «Пурга». Средство подачи воды на насосную станцию выполнено в виде размещенной в контейнере или у контейнера емкости для воды или выполнено в виде присоединенного к насосной станции трубопровода подачи воды из-за борта морского судна или морской платформы или выполнено в виде присоединенного к насосной станции трубопровода подачи воды из системы водоснабжения морского судна, морской платформы или объекта морского берегового базирования [RU 108981 A62C31/12 Опубл. 10.10.2011 Бюл. № 28].A system previously developed by the applicant for extinguishing fires on sea vessels, offshore platforms and offshore coastal facilities is known, containing a pumping station with a water supply facility, a container for foaming agent and a fire extinguishing unit located in a container and connected by pipelines, configured to be created by means of a centrifugal pump and supply under the pressure of a combined water-air jet of low expansion foam with an expansion rate of 7 to 20 and medium expansion foam with an expansion rate of 20 to 100. The system is mobile and can be placed in standard ISO class containers installed and used on the decks of sea vessels and offshore platforms and on vehicles of offshore coastal-based objects. To create and supply, under the pressure of a combined water-air jet, low-expansion foam with an expansion ratio from 7 to 20 and medium-expansion foam with an expansion ratio from 20 to 100, “Purga” combined fire extinguishing installations located inside the container are used. The means for supplying water to the pumping station is made in the form of a water container placed in a container or near the container, or is made in the form of a water supply pipeline connected to the pumping station from behind the side of a sea vessel or offshore platform, or is made in the form of a water supply pipeline connected to the pumping station from water supply system of a sea vessel, offshore platform or offshore coastal facility [RU 108981 A62C31/12 Publ. 10.10.2011 Bulletin. No. 28].
Общими техническими недостатками известных аналогов и прототипов являются ограниченные функциональные возможности, сравнительно небольшая дальность и мощность струи пены, незначительные запасы воды, ограничивающие возможность тушения крупномасштабных пожаров. А также возможность тушения крупномасштабных пожаров только воздушно-механической пеной или водой.Common technical disadvantages of known analogues and prototypes are limited functionality, relatively short range and power of the foam jet, and insignificant water reserves, which limit the ability to extinguish large-scale fires. And also the ability to extinguish large-scale fires only with air-mechanical foam or water.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату (прототипом) является автономный пожарный модуль контейнерного типа, который для повышения эффективности взрывопожаропредотвращения, пожаротушения и ликвидации аварий техногенного и природного характера, оперативного купирования и тушения крупномасштабных пожаров и аварий на автомобильных и железных дорогах и на море, на удаленных от дорог стационарных объектах, проведения аварийно-спасательных работ и ликвидации последствий аварийных ситуаций на различных объектах, предприятиях и организациях, не относящихся к крупнотоннажному транспорту и крупнотоннажным перевозкам пожаро- и взрывоопасным грузам и материалам, но находящихся в пределах тактико-технических возможностей противопожарного оборудования, изготовлен на основе 40-футового контейнера для грузоперевозок с боковыми наружными дверьми и торцевыми подъемными воротами, на крыше которого расположены по крайней мере два присоединяемых к напорным трубопроводам устройства водопенного пожаротушения с возможностью напорной подачи разнонаправленных комбинированных струй воздушно-механической пены низкой кратности и гибридной пены или спутнонаправленных комбинированных струй воздушно-механической пены низкой кратности и гибридной пены с возможностью получения единой струи или единых струй повышенной мощности и дальнобойности, и внутри которого расположены насос с двигателем, по крайней мере одна емкость для пенообразователя, устройство смешения воды с пенообразователем, по крайней мере одно устройство намотки/размотки и хранения пожарных рукавов в катушках с возможностью перемещения внутри контейнера и поворота в сторону требуемой двери или ворот контейнера, система всасывающих и напорных трубопроводов огнетушащей жидкости с запорно-регулирующей и присоединительной арматурой и средствами быстросъемного присоединения/отсоединение шлангов подачи воды, выполненная с возможностью гидравлического сообщения с источниками воды, насосом, устройством смешения воды с пенообразователем и патрубками присоединения устройств водопенного пожаротушения и пожарных рукавов [RU 218162 A62C35/00 Опубл/ 15.05.2023 Бюл. № 14 (прототип)].The closest in technical essence and achieved technical result (prototype) is an autonomous container-type fire module, which is designed to increase the efficiency of explosion and fire prevention, fire extinguishing and liquidation of man-made and natural accidents, prompt relief and extinguishing of large-scale fires and accidents on roads, railways and at sea , at stationary facilities remote from roads, carrying out emergency rescue operations and eliminating the consequences of emergency situations at various facilities, enterprises and organizations not related to large-tonnage transport and large-scale transportation of fire and explosive goods and materials, but within the limits of tactical and technical capabilities fire-fighting equipment, made on the basis of a 40-foot container for cargo transportation with side external doors and end lifting gates, on the roof of which there are at least two water-foam fire extinguishing devices connected to pressure pipelines with the possibility of pressure supply of multidirectional combined jets of low-expansion air-mechanical foam and hybrid foam or co-directional combined jets of air-mechanical foam of low expansion and hybrid foam with the possibility of obtaining a single jet or single jets of increased power and range, and inside which there is a pump with an engine, at least one container for a foaming agent, a device for mixing water with a foaming agent, at least one device for winding/unwinding and storing fire hoses in reels with the ability to move inside the container and rotate towards the required door or gate of the container, a system of suction and pressure pipelines of fire extinguishing liquid with shut-off and control and connecting fittings and means for quick-release connection/disconnection of hoses water supply, made with the possibility of hydraulic communication with water sources, a pump, a device for mixing water with a foam concentrate and connection pipes for water-foam fire extinguishing devices and fire hoses [RU 218162 A62C35/00 Publ./ 05/15/2023 Bull. No. 14 (prototype)].
Недостатком RU 218162 (прототипа) являются возможность тушения крупномасштабных пожаров только воздушно-механической пеной или водой.The disadvantage of RU 218162 (prototype) is the ability to extinguish large-scale fires only with air-mechanical foam or water.
Проблема и технический результатProblem and technical result
Решаемой задачей и техническим результатом, достигаемым при реализации полезной модели, является повышение эффективности взрывопожаропредотвращения, пожаротушения и ликвидации аварий техногенного и природного характера при оперативном купировании и тушении крупномасштабных пожаров и аварий на автомобильных и железных дорогах и на море, а также на удаленных от дорог стационарных объектах, при проведении аварийно-спасательных работ и ликвидации последствий аварийных ситуаций на различных объектах, предприятиях и организациях, не относящихся к крупнотоннажному транспорту и крупнотоннажным перевозкам пожаро- и взрывоопасных грузов и материалов, но находящихся в пределах тактико-технических возможностей противопожарного оборудования посредством раздельного генерирования и раздельной подачи под напором воздушно-механической пены средней кратности, воздушно-механической пены низкой кратности, распыленной и диспергированной воды или быстротвердеющей пены на основе вспененного геля кремнезема, поскольку известно, что для эффективного тушения различных пожаров требуются различные огнетушащие средства.The problem to be solved and the technical result achieved by implementing the utility model is to increase the efficiency of explosion and fire prevention, fire extinguishing and liquidation of accidents of man-made and natural nature during the prompt stopping and extinguishing of large-scale fires and accidents on roads and railways and at sea, as well as at stationary stations remote from roads facilities, during rescue operations and liquidation of consequences of emergency situations at various facilities, enterprises and organizations not related to large-capacity transport and large-capacity transportation of fire and explosive goods and materials, but located within the tactical and technical capabilities of fire-fighting equipment through separate generation and separate supply under pressure of medium expansion air-mechanical foam, low expansion air-mechanical foam, atomized and dispersed water or fast-curing foam based on silica gel foam, since it is known that different fire extinguishing agents are required to effectively extinguish different fires.
Основная сущность полезной модели The main essence of the utility model
Проблема (поставленная задача) решается и требуемый технический результат достигается тем, что предлагаемый автономный пожарный модуль изготовлен на основе контейнера для грузоперевозок и содержитThe problem (set task) is solved and the required technical result is achieved by the fact that the proposed autonomous fire module is made on the basis of a container for cargo transportation and contains
установку комбинированного тушения пожара с возможностью раздельного генерирования и раздельной подачи под напором воздушно-механической пены средней кратности, воздушно-механической пены низкой кратности, распыленной и диспергированной воды или быстротвердеющей пены на основе вспененного геля кремнезема,installation of combined fire extinguishing with the possibility of separate generation and separate supply under pressure of air-mechanical foam of medium expansion, air-mechanical foam of low expansion, sprayed and dispersed water or fast-hardening foam based on foamed silica gel,
насос с двигателем,pump with motor
емкости с компонентами огнетушащих средств,containers with fire extinguishing agent components,
систему всасывающих и напорных трубопроводов с запорно-регулирующей и присоединительной арматурой с возможностью гидравлического сообщения с источниками огнетушащих средств и патрубками присоединения установки комбинированного тушения пожара, ручных средств пожаротушения и пожарных рукавов.a system of suction and pressure pipelines with shut-off, control and connecting fittings with the possibility of hydraulic communication with sources of fire extinguishing agents and connection pipes for a combined fire extinguishing installation, manual fire extinguishing equipment and fire hoses.
Установка комбинированного тушения пожара в предлагаемом автономном пожарном модуле содержитThe combined fire extinguishing installation in the proposed autonomous fire module contains
корпус,frame,
размещенную внутри корпуса кассету сеток,a grid cassette located inside the body,
расположенные перед кассетой сеток форсунки подачи на кассету сеток огнетушащих средств,nozzles located in front of the grid cassette for supplying fire extinguishing agents to the grid cassette,
ствол с размещенным внутри ствола эжекторным смесителем с патрубком эжекционного всасывания внутрь ствола компонента огнетушащего средства,a barrel with an ejector mixer located inside the barrel with an ejection suction pipe into the barrel of the fire extinguishing agent component,
трубопроводы подачи огнетушащих средств на форсунки и в ствол иpipelines for supplying fire extinguishing agents to the nozzles and into the barrel and
краны открытия/закрытия трубопроводов огнетушащих средств.valves for opening/closing pipelines of fire extinguishing agents.
Кассета сеток в установке комбинированного тушения пожара изготовлена из коаксиально установленных с натягом один внутри другогоThe grid cassette in the combined fire extinguishing installation is made of coaxially installed with interference one inside the other
внутреннего обода с установленной и закрепленной в нем посредством плоских параллельных направлению движения в корпусе огнетушащего средства ребер кольцевой обоймой со сквозным отверстием для размещения в нём ствола,an inner rim with an annular holder installed and secured in it by means of flat ribs parallel to the direction of movement in the body of the fire extinguishing agent with a through hole for placing the barrel in it,
промежуточного обода,intermediate rim,
наружного обода иouter rim and
двух расположенных с зазором относительно друг друга сеток,two grids located with a gap relative to each other,
одна из которых зафиксирована краями в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями наружного и промежуточного ободов, а другая сетка зафиксирована краями в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями промежуточного и внутреннего ободов,one of which is fixed by its edges in the gap between the mating side surfaces of the outer and intermediate rims, and the other mesh is fixed by its edges in the gap between the mating side surfaces of the intermediate and inner rims,
при этом в сетках выполнены соосные и соразмерные сквозному отверстию обоймы отверстия с фиксацией краев сеток на обойме посредством кольцевых шайб и винтов,at the same time, holes are made in the meshes coaxial and commensurate with the through hole of the cage, with the edges of the meshes fixed on the frame by means of ring washers and screws,
а ствол размещен в сквозном отверстии обоймы в кассете сеток и присоединен к средству подачи в него огнетушащих средств.and the barrel is placed in the through hole of the holder in the grid cassette and is connected to a means for supplying fire extinguishing agents to it.
Используемая в автономном пожарном модуле установка комбинированного тушения пожара изготовленаThe combined fire extinguishing installation used in the autonomous fire module has been manufactured
с возможностью использования в качестве огнетушащих средств раствора пенообразователя, воды, и компонентов быстротвердеющей пены на основе вспененного геля кремнезема,with the possibility of using a solution of foaming agent, water, and components of quick-hardening foam based on foamed silica gel as fire extinguishing agents,
с возможностью генерирования и подачи под напором воздушно-механической пены низкой кратности с кратностью от 5 до 15, получаемой при подаче в ствол раствора пенообразователя или при подаче в ствол воды и подаче в эжекторный смеситель пенообразователя,with the ability to generate and supply under pressure air-mechanical foam of low expansion with a expansion ratio from 5 to 15, obtained by feeding a foam concentrate solution into the barrel or by supplying water into the barrel and supplying a foam concentrate to the ejector mixer,
с возможностью генерирования и подачи под напором распыленной воды и диспергированной воды при подаче воды на кассету сеток и в ствол,with the ability to generate and supply under pressure sprayed water and dispersed water when supplying water to the grid cassette and to the barrel,
с возможностью генерирования в стволе и подачи под напором быстротвердеющей пены на основе вспененного геля кремнезема, получаемой в результате смешивания в стволе подаваемого в ствол одного компонента быстротвердеющей пены в виде водного раствора смеси силиката натрия и пенообразователя и подаваемого через эжекторный смеситель другого компонента быстротвердеющей пены в виде водного раствора уксусной кислоты с получением в стволе быстротвердеющей пены в виде вспененного геля кремнезема, содержащего, мас.%, 13-65%, преимущественно 20-50% кремнезема, 1-15%, преимущественно 6% пенообразующего поверхностно-активного вещества, вода - остальное, имеющего объемную массу 0,1-0,8 г/см3, объемную устойчивость не менее 22 часов при изменении объема не более 10%, а в обезвоженном состоянии имеющего объемную массу 0,05-0,1 г/см3 и сохраняющего не менее 95% объемной формы при нагреве до температуры 1000°С в течение не менее 40 минут, имеющего микро- и макропористую структуру с удельной площадью поверхности не менее 20 м2/г, пластичную структуру геля с кратностью от 2 до 20 с твердостью по показателю вязкости более 100Па⋅с.with the ability to generate in the barrel and supply under pressure a fast-hardening foam based on foamed silica gel, obtained by mixing in the barrel one component of a quick-hardening foam supplied to the barrel in the form of an aqueous solution of a mixture of sodium silicate and a foaming agent and another component of a quick-hardening foam supplied through an ejector mixer in the form an aqueous solution of acetic acid to obtain in the barrel a quick-hardening foam in the form of a foamed silica gel containing, wt.%, 13-65%, preferably 20-50% silica, 1-15%, preferably 6% foaming surfactant, water - the rest, having a volumetric mass of 0.1-0.8 g/cm 3 , volumetric stability of at least 22 hours with a change in volume of no more than 10%, and in a dehydrated state having a volumetric mass of 0.05-0.1 g/cm 3 and retaining at least 95% of the volumetric shape when heated to a temperature of 1000°C for at least 40 minutes, having a micro- and macroporous structure with a specific surface area of at least 20 m 2 /g, a plastic gel structure with a multiplicity of 2 to 20 with hardness by viscosity index more than 100 Pa⋅s.
При этом предлагаемый автономный пожарный модуль может содержатьIn this case, the proposed autonomous fire module may contain
средства видеонаблюдения и систему ручного или дистанционного управления функционированием насоса и установку комбинированного тушения пожара посредством радиосигналов и/или Интернета,video surveillance equipment and a manual or remote control system for the operation of the pump and a combined fire extinguishing installation via radio signals and/or the Internet,
систему электроснабжения и освещения посредством аккумуляторов и/или автономного электрогенератора с ручным и/или дистанционным управлением и систему вентиляции и охлаждения с ручным и/или дистанционным управлением,power supply and lighting system by means of batteries and/or an autonomous electric generator with manual and/or remote control and a ventilation and cooling system with manual and/or remote control,
средства подключения и применения воздушно-механических газовых, аэрозольных и порошковых устройств пожаротушения.means for connecting and using air-mechanical gas, aerosol and powder fire extinguishing devices.
В качестве контейнера для грузоперевозок автономный пожарный модуль содержит 20-футовый контейнер для грузоперевозок класса ISO или контейнер типа 1СС (1С) по ГОСТ Р53350-2009, внутренние стены которого теплоизолированы слоем минеральной ваты и обшиты металлическими панелями, и может быть изготовленAs a container for cargo transportation, the autonomous fire module contains a 20-foot container for cargo transportation of ISO class or a container of type 1CC (1C) in accordance with GOST R53350-2009, the internal walls of which are thermally insulated with a layer of mineral wool and lined with metal panels, and can be manufactured
с возможностью размещения на автомобильной или железнодорожной платформе совместно с дополнительными средствами пожаротушения в виде дополнительных пожарных модулей и/или робототехнических устройств с возможностью совместного их функционирования, управления и использования при проведении аварийно-спасательных работ и тушения пожаров,with the possibility of placement on an automobile or railway platform together with additional fire extinguishing means in the form of additional fire modules and/or robotic devices with the possibility of their joint functioning, control and use during rescue operations and fire extinguishing,
с возможностью установки на железнодорожной платформе, автотранспортном средстве, на специализированном и неспециализированном судне, корабле, буровой платформе, буксире, пароме и ином плавсредстве, гусеничном транспорте, на необорудованное побережье и льду, на причальной стенке морской базы или порта, на морских судах и морских платформах для добычи углеводородов и объектах морского берегового базирования иwith the possibility of installation on a railway platform, vehicle, on a specialized and non-specialized vessel, ship, drilling platform, tugboat, ferry and other watercraft, tracked transport, on an unequipped coast and on ice, on the quay wall of a sea base or port, on sea vessels and marine platforms for hydrocarbon production and offshore coastal facilities and
с возможностью транспортировки и доставки к месту установки или тушения пожара и проведения аварийно-спасательных работ перевозящим стандартные контейнеры для грузоперевозок транспортом.with the possibility of transportation and delivery to the installation site or fire extinguishing and emergency rescue operations carried by standard containers for cargo transportation.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
Техническая сущность и конструктивные особенности предлагаемого автономного пожарного модуля иллюстрируются чертежами и фотографиями, на которых номерами позиций показаны с указанием их возможной преимущественной, но не обязательной реализации и выполняемых функций, отдельные элементы, детали и узлы предлагаемого автономного пожарного модуля контейнерного типа с универсальной установкой комбинированного тушения пожара с возможностью раздельного генерирования и раздельной подачи под напором воздушно-механической пены средней кратности, воздушно-механической пены низкой кратности, распыленной и диспергированной воды или быстротвердеющей пены на основе вспененного геля кремнезема:The technical essence and design features of the proposed autonomous fire module are illustrated by drawings and photographs, in which item numbers are shown, indicating their possible preferential, but not mandatory implementation and functions, individual elements, parts and assemblies of the proposed container-type autonomous fire module with a universal combined extinguishing installation fire with the possibility of separate generation and separate supply under the pressure of air-mechanical foam of medium expansion, air-mechanical foam of low expansion, sprayed and dispersed water or fast-hardening foam based on foamed silica gel:
1 - контейнер; 2- емкость для воды или компонента А быстротвердеющей пены; 3 - трубопровод подачи воды или компонента А на дизель-насосный агрегат 4; 5- емкость пенообразователя; 6 - трубопровод подачи водного раствора пенообразователя или компонента А на генератор быстротвердеющей пены или генератор водовоздушной пены; 7 - форсунки подачи водного раствора пенообразователя на сетку генератора водовоздушной пены средней кратности 8; 9 - ствол формирования водовоздушной пены или быстротвердеющей пены из смеси компонентов А и Б; 10 патрубок присоединения шлангов подачи воды из сторонних источников на дизель-насосный агрегат 4; 11 - трубопровод подачи пенообразователя в трубопровод подачи воды на дизель-насосный агрегат; 12 - емкость компонента Б быстротвердеющей пены; 13 - трубопровод подачи компонента Б быстротвердеющей пены в ствол формирования водовоздушной пены или быстротвердеющей пены из смеси компонентов А и Б; 14 - глушитель выхлопных газов дизель-насосного агрегата; 15 - крышки патрубков заливки воды или компонента А быстротвердеющей пены в емкость 2 воды или компонента А быстротвердеющей пены; 16 - крышка патрубка заливки пенообразователя в емкость пенообразователя 5; 17 - железнодорожная платформа; 18 - автономный модуль пожаротушения гибридной водовоздушной пеной.1 - container; 2- container for water or component A of quick-hardening foam; 3 - pipeline for supplying water or component A to diesel pump unit 4; 5- foam concentrate capacity; 6 - pipeline for supplying an aqueous solution of a foaming agent or component A to a quick-hardening foam generator or a water-air foam generator; 7 - nozzles for supplying an aqueous solution of foam concentrate to the grid of the water-air foam generator with an average expansion ratio of 8; 9 - barrel for forming water-air foam or quick-hardening foam from a mixture of components A and B; 10 connection pipe for connecting water supply hoses from third-party sources to diesel pump unit 4; 11 - pipeline for supplying foam concentrate to the water supply pipeline for the diesel pump unit; 12 - capacity of component B of quick-hardening foam; 13 - pipeline for supplying component B of quick-hardening foam to the barrel for forming water-air foam or quick-hardening foam from a mixture of components A and B; 14 - exhaust gas muffler for diesel pump unit; 15 - covers of pipes for pouring water or component A of quick-hardening foam into container 2 of water or component A of quick-hardening foam; 16 - cover of the nozzle for filling the foam concentrate into the foam concentrate container 5; 17 - railway platform; 18 - autonomous fire extinguishing module with hybrid water-air foam.
На фиг. 1 показана принципиальная схема конструкции автономного пожарного модуля.In fig. Figure 1 shows a schematic diagram of the design of an autonomous fire module.
На фиг. 2 - фото общего вида автономного пожарного модуля.In fig. 2 - photo of a general view of an autonomous fire module.
На фиг. 3 - фото общего вида автономного пожарного модуля на железнодорожной платформе.In fig. 3 - photo of a general view of an autonomous fire module on a railway platform.
На фиг. 4 - фото используемой в автономном пожарном модуле универсальной установки комбинированного тушения пожара с возможностью дистанционно управляемых поворотов в вертикальной и горизонтальной плоскостях и с возможностью раздельного генерирования и раздельной подачи под напором воздушно-механической пены средней кратности, воздушно-механической пены низкой кратности, распыленной и диспергированной воды или быстротвердеющей пены на основе вспененного геля кремнезема на расстоянии до 50 м.In fig. 4 - photo of a universal combined fire extinguishing installation used in an autonomous fire module with the possibility of remotely controlled rotations in vertical and horizontal planes and with the possibility of separate generation and separate supply under pressure of air-mechanical foam of medium expansion, air-mechanical foam of low expansion, sprayed and dispersed water or fast-curing silica gel foam at a distance of up to 50 m.
На фиг. 5 - фото насосного агрегата с дизельным двигателем, центробежным насосом и запорно-регулирующей арматуры на всасывающих и напорных патрубках центробежного насоса.In fig. 5 - photo of a pumping unit with a diesel engine, a centrifugal pump and shut-off and control valves on the suction and pressure pipes of the centrifugal pump.
На фиг. 6-8 - фото приготовленного к транспортировке автономного пожарного модуля и его транспортировки на гусеничном транспортере и на автомобиле под фирменным наименованием Автономный пожарный модуль АПМ "Зверь".In fig. 6-8 - photo of an autonomous fire module prepared for transportation and its transportation on a tracked conveyor and on a vehicle under the brand name Autonomous fire module APM "Beast".
На фиг. 9-10 - фото натурных испытаний функционирования реализованного заявителем автономного пожарного модуля АПМ "Зверь". In fig. 9-10 - photos of full-scale tests of the functioning of the autonomous fire module APM "Zver" implemented by the applicant.
Осуществление полезной модели Implementation of a utility model
Характерными отличительными особенностями и возможностями предлагаемого автономного пожарного модуля контейнерного типа являются:The characteristic distinctive features and capabilities of the proposed container-type autonomous fire module are:
способность автономного пожарного модуля немедленно включаться в работу и обеспечивать раздельное генерирование и раздельную подачу под напором воздушно-механической пены средней кратности, воздушно-механической пены низкой кратности, распыленной и диспергированной воды или быстротвердеющей пены на основе вспененного геля кремнезема на расстоянии до 50 м с практически доказанным увеличением в два-три раза скоростью тушения по сравнению с традиционными и известными средствами борьбы с крупномасштабными пожарами легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), горючих жидкостей (ГЖ) и сжиженных углеродных газов (СУГ) и иных горючих материалов;the ability of an autonomous fire module to immediately come into operation and provide separate generation and separate supply under pressure of medium expansion air-mechanical foam, low expansion air-mechanical foam, atomized and dispersed water or fast-hardening foam based on foamed silica gel at a distance of up to 50 m with virtually a proven increase in extinguishing speed by two to three times compared to traditional and known means of fighting large-scale fires of flammable liquids (FLL), flammable liquids (FL) and liquefied carbon gases (LCG) and other combustible materials;
возможность раздельного генерирования и раздельной подачи под напором воздушно-механической пены средней кратности, воздушно-механической пены низкой кратности, распыленной и диспергированной воды или быстротвердеющей пены на основе вспененного геля кремнезема посредством одной установки с ручным и дистанционным управлением с возможностью управляемых поворотов в вертикальной и горизонтальной плоскостях, позволяющих эффективно тушить различные типы пожаров и горючих материалов на больших площадях;possibility of separate generation and separate supply under pressure of air-mechanical foam of medium expansion, air-mechanical foam of low expansion, atomized and dispersed water or fast-hardening foam based on foamed silica gel through one installation with manual and remote control with the possibility of controlled turns in vertical and horizontal planes that allow you to effectively extinguish various types of fires and flammable materials over large areas;
возможность подключения средств пожаротушения к к сторонним источникам воды в сочетании с большим запасом пенообразователя с обеспечением возможности ликвидацию крупных пожаров и аварий на больших площадях за нормативное время тушения;the ability to connect fire extinguishing means to third-party water sources in combination with a large supply of foaming agent, ensuring the ability to eliminate large fires and accidents over large areas within the standard extinguishing time;
возможность генерирования и подачи под напором воздушно-механической гибридной пены средней кратности с кратностью 30 + 10, получаемой в результате генерирования и турбулентного перемешивания в процессе спутного движения соприкасающихся струи формируемой в стволе пены низкой кратности с кратностью от 5 до 15, и по крайней мере одной генерируемой на кассете сеток струи воздушно-механической пены средней кратности с кратностью от 25 до 70, получаемых при подаче под на кассету сеток и в ствол раствора пенообразователя;the ability to generate and supply under pressure air-mechanical hybrid foam of medium expansion with a multiplicity of 30 + 10, obtained as a result of generation and turbulent mixing in the process of co-movement of contiguous jets of low expansion foam formed in the barrel with a multiplicity of 5 to 15, and at least one a jet of air-mechanical foam of average expansion with a multiplicity from 25 to 70 generated on the mesh cassette, obtained by feeding a foam concentrate solution under the mesh cassette and into the barrel;
возможность генерирования и подачи под напором воздушно-механической пены низкой кратности с кратностью от 5 до 15, получаемой при подаче в ствол раствора пенообразователя или при подаче в ствол воды и подаче в ствол через эжекторный смеситель пенообразователя;the ability to generate and supply under pressure air-mechanical foam of low expansion with a expansion ratio from 5 to 15, obtained by feeding a foam concentrate solution into the barrel or by supplying water into the barrel and feeding the foam concentrate into the barrel through an ejector mixer;
возможность генерирования и подачи под напором распыленной воды и диспергированной воды при подаче воды в установке на кассету сеток и в ствол;the ability to generate and supply under pressure sprayed water and dispersed water when supplying water in the installation to the grid cassette and into the barrel;
возможность генерирования в стволе установки и подачи под напором быстротвердеющей пены на основе вспененного геля кремнезема, получаемой в результате смешивания в стволе подаваемого в ствол одного компонента быстротвердеющей пены в виде водного раствора смеси силиката натрия и пенообразователя и подаваемого через эжекторный смеситель другого компонента быстротвердеющей пены в виде водного раствора уксусной кислоты с получением в стволе быстротвердеющей пены в виде вспененного геля кремнезема, содержащего, мас.%, 13-65%, преимущественно 20-50% кремнезема, 1-15%, преимущественно 6% пенообразующего поверхностно-активного вещества, вода - остальное, имеющего объемную массу 0,1-0,8 г/см3, объемную устойчивость не менее 22 часов при изменении объема не более 10%, а в обезвоженном состоянии имеющего объемную массу 0,05-0,1 г/см3 и сохраняющего не менее 95% объемной формы при нагреве до температуры 1000°С в течение не менее 40 минут, имеющего микро- и макропористую структуру с удельной площадью поверхности не менее 20 м2/г, пластичную структуру геля с кратностью от 2 до 20 с твердостью по показателю вязкости более 100 Па⋅с;the possibility of generating in the barrel of the installation and supplying under pressure a fast-hardening foam based on foamed silica gel, obtained by mixing in the barrel one component of a quick-hardening foam supplied to the barrel in the form of an aqueous solution of a mixture of sodium silicate and a foaming agent and another component of a quick-hardening foam supplied through an ejector mixer in the form an aqueous solution of acetic acid to obtain in the barrel a quick-hardening foam in the form of a foamed silica gel containing, wt.%, 13-65%, preferably 20-50% silica, 1-15%, preferably 6% foaming surfactant, water - the rest, having a volumetric mass of 0.1-0.8 g/cm 3 , volumetric stability of at least 22 hours with a change in volume of no more than 10%, and in a dehydrated state having a volumetric mass of 0.05-0.1 g/cm 3 and retaining at least 95% of the volumetric shape when heated to a temperature of 1000°C for at least 40 minutes, having a micro- and macroporous structure with a specific surface area of at least 20 m 2 /g, a plastic gel structure with a multiplicity of 2 to 20 with hardness viscosity index more than 100 Pa⋅s;
возможность ручного и/или дистанционного управления поворотами установки в вертикальной и горизонтальной плоскостях.possibility of manual and/or remote control of installation rotations in vertical and horizontal planes.
Особенности конструктивного исполнения и практическое реализации автономного пожарного модуля детально показаны на фигурах чертежей.Features of the design and practical implementation of the autonomous fire module are shown in detail in the figures of the drawings.
Автономный пожарный модуль, разработанный и реализованный заявителем по фирменным наименованием АПМ «Зверь», предназначен для проведения аварийно-спасательных работ, химической защиты и маскировки, а также взрывопожаропредотвращения в районах возникновения радиационной, химической и пожарной опасности, в том числе на предприятиях атомной, химической, нефтяной, газовой и нефтеперерабатывающей промышленности, а также на объектах оборонного комплекса и Министерства обороны РФ.The autonomous fire module, developed and implemented by the applicant under the brand name APM "Zver", is intended for emergency rescue operations, chemical protection and camouflage, as well as explosion and fire prevention in areas of radiation, chemical and fire hazards, including at nuclear, chemical enterprises , oil, gas and oil refining industries, as well as at the facilities of the defense complex and the Ministry of Defense of the Russian Federation.
Автономный пожарный модуль может быть использован для подачи (откачки) большого количества воды в зонах стихийных бедствий и катастроф, а также для обеспечения процесса тушения затяжных пожаров и проведения спасательных работ.An autonomous fire module can be used to supply (pump out) large amounts of water in areas of natural disasters and catastrophes, as well as to ensure the process of extinguishing protracted fires and carrying out rescue operations.
Автономный пожарный модуль изготавливается и комплектуется на базе 20-футового контейнера для грузоперевозок типа 1СС по ГОСТ Р53350-2009, внутри которого размещаются:The autonomous fire module is manufactured and completed on the basis of a 20-foot container for cargo transportation type 1CC in accordance with GOST R53350-2009, inside of which the following are placed:
дизель-насосная станция производительностью от 40л/с до 50 л/с при 10-12 bar (1-1,2МПа) с минимальной высотой всасывания от 1 до 7 м с временем заполнения насоса водой не более 30 сек, привод насоса (двигатель) - автономный, вид топлива - дизельный,diesel pumping station with a capacity of 40 l/s to 50 l/s at 10-12 bar (1-1.2 MPa) with a minimum suction height of 1 to 7 m with a pump filling time of no more than 30 seconds, pump drive (motor) - autonomous, fuel type - diesel,
емкость для воды или для компонента А быстротвердеющей пены на основе вспененного геля кремнезема - водного раствора смеси силиката натрия,container for water or for component A of a fast-hardening foam based on foamed silica gel - an aqueous solution of a mixture of sodium silicate,
емкость для компонента Б быстротвердеющей пены на основе вспененного геля кремнезема - водного раствора уксусной кислоты,container for component B of quick-hardening foam based on foamed silica gel - an aqueous solution of acetic acid,
емкость для пенообразователя (углеводородный синтетический пенообразователь типа ПО-6ЦТ производства РФ),container for foaming agent (hydrocarbon synthetic foaming agent type PO-6CT produced in the Russian Federation),
система трубопроводов, клапанов и вентилей,system of pipelines, valves and valves,
система внутрикомпонентного смешения (пенообразования) огнетушащих средств,system of internal mixing (foaming) of fire extinguishing agents,
система электрообогрева для случаев хранения контейнера при низких температурах на открытом воздухе,electric heating system for cases where the container is stored at low temperatures outdoors,
отсек для хранения пожарных рукавов и пожарно-технического оборудования,compartment for storing fire hoses and fire-fighting equipment,
установка комбинированного тушения пожара по классификации заявителя УКТП «Пурга»-40 ТП производительностью от 40 л/с, дальность подачи обычной и быстротвердеющей пены до 50 м,combined fire extinguishing installation according to the applicant’s classification UKTP “Purga”-40 TP with a capacity of 40 l/s, supply range of regular and quick-hardening foam up to 50 m,
ранцевое устройство УКТП «Пурга»-2 ТП для подачи пены, в том числе быстротвердеющей пены; производительность - 1-3 л/с, дальность подачи - 15-18 м,backpack device UKTP "Purga"-2 TP for supplying foam, including fast-hardening foam; productivity - 1-3 l/s, supply range - 15-18 m,
отсеки для оптимального размещения аварийно-спасательного оборудования и инструмента с выдвижными, поворотными и съемными элементами (полками, стеллажами) с фиксирующими элементами, пылевлагозащитными шторными дверями с замками и барабанной системой намотки пожарных рукавов, распашными дверями с фиксацией в торцевых частях модуля, надежной крепежной системой для всех видов оборудования и инструмента, локальным освещением для отсеков с автоматическим включением при открывании дверей,compartments for optimal placement of emergency equipment and tools with retractable, rotating and removable elements (shelves, racks) with fixing elements, dust and moisture-proof curtain doors with locks and a drum system for winding fire hoses, hinged doors with fixation in the end parts of the module, reliable fastening system for all types of equipment and tools, local lighting for compartments with automatic activation when doors are opened,
пожарно-техническое вооружение, в том числе пожарные рукава. fire-fighting equipment, including fire hoses.
Отдельные детали и узлы заявляемого автономного пожарного модуля могут быть изготовлены из обычно используемых в противопожарной технике конструктивных элементов и материалов, на обычном оборудовании, по обычным технологиям, известным и применяемым в области современной техники пожаротушения и пожаровзрывопредотвращения.Individual parts and assemblies of the proposed autonomous fire module can be made from structural elements and materials commonly used in fire-fighting technology, using conventional equipment, using conventional technologies known and used in the field of modern fire-extinguishing and fire-explosion prevention technology.
Известно, что пена - наиболее эффективное и широко применяемое огнетушащее вещество, представляющее собой дисперсную систему, состоящую из ячеек - пузырьков воздуха (газа), разделенных пленками жидкости, содержащей пенообразователь [ГОСТ Р 50588-2012. Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования и методы испытаний].It is known that foam is the most effective and widely used fire extinguishing agent, which is a dispersed system consisting of cells - air (gas) bubbles, separated by films of liquid containing a foaming agent [GOST R 50588-2012. Foaming agents for extinguishing fires. General technical requirements and test methods].
Отношение объемов газовой и жидкой фаз (в единице объема) пены определяет структуру и ее свойства. Если объем газовой фазы Vг превышает объем жидкости Vж не более чем в 10-20 раз (пены низкой кратности), ячейки пены, заполненные газом, имеют сферическую форму. В таких пенах газовые пузыри окружены оболочками жидкости относительно большой толщины. Сферические пены отличаются высоким содержанием жидкости и в силу этого - малой устойчивостью. Поэтому их относят к метастабильным (условно стабильным).The ratio of the volumes of the gas and liquid phases (per unit volume) of the foam determines the structure and its properties. If the volume of the gas phase Vg exceeds the liquid volume Vg by no more than 10-20 times (low expansion foam), the foam cells filled with gas have a spherical shape. In such foams, gas bubbles are surrounded by liquid shells of relatively large thickness. Spherical foams are characterized by a high liquid content and, therefore, low stability. Therefore, they are classified as metastable (conditionally stable).
В нестабильных пенах наблюдается так называемый эффект Плато: жидкая фаза из перегородок удаляется, истекая под действием силы тяжести, и происходит быстрая коалесценция (от лат. coalesce - срастаюсь, соединяюсь) - слияние соприкасающихся газовых пузырьков. В пене газовый пузырек не может свободно перемещаться ни в вертикальной, ни в горизонтальной плоскости. Он как бы «зажат» другими, прилегающими к нему пузырьками.In unstable foams, the so-called Plateau effect is observed: the liquid phase is removed from the partitions, flowing out under the influence of gravity, and rapid coalescence occurs (from the Latin coalesce - merging, uniting) - the merging of touching gas bubbles. In foam, a gas bubble cannot move freely in either a vertical or horizontal plane. It is as if “sandwiched” by other bubbles adjacent to it.
С увеличением отношения Vг/Vж толщина пленки жидкости, разделяющая газовые объемы, уменьшается, а газовая полость утрачивает сферическую форму. Пены средней кратности, у которых отношение Vг/Vж составляет несколько десятков или даже сотен, имеют многогранную форму. Причем форма многогранников может быть различной - треугольные призмы, тетраэдры, неправильной формы параллелепипеды. В процессе старения пены шарообразная форма ячеек переходит в многогранную. Многогранные пены отличаются малым содержанием жидкой фазы и характеризуются высокой стабильностью. В таких пенах отдельные пузырьки сближены и разделены тонкими «растянутыми упругими пленками». Эти пленки в силу упругости и ряда других факторов препятствуют коалесценции газовых пузырьков. По мере утончения разделительных пленок пузырьки все плотнее сближаются, прилегают друг к другу и приобретают четкую форму многогранников [Бобков С.А., Бабурин А.В., Комраков П.В. Физико-химические основы развития и тушения пожаров: учеб. пособие / М.: Академия ГПС МЧС России, 2014. - 210 с.].With an increase in the V g /V l ratio, the thickness of the liquid film separating the gas volumes decreases, and the gas cavity loses its spherical shape. Medium expansion foams, in which the V g / V l ratio is several tens or even hundreds, have a multifaceted shape. Moreover, the shape of polyhedra can be different - triangular prisms, tetrahedrons, irregularly shaped parallelepipeds. During the aging process of the foam, the spherical shape of the cells becomes multifaceted. Multifaceted foams are characterized by a low liquid phase content and are characterized by high stability. In such foams, individual bubbles are brought together and separated by thin “stretched elastic films.” These films, due to their elasticity and a number of other factors, prevent the coalescence of gas bubbles. As the separating films become thinner, the bubbles come closer together, adjacent to each other and acquire a clear polyhedral shape [Bobkov S.A., Baburin A.V., Komrakov P.V. Physico-chemical foundations of the development and extinguishing of fires: textbook. manual / M.: Academy of the State Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia, 2014. - 210 pp.].
Основными физико-химическими свойства пены являются: The main physical and chemical properties of the foam are:
кратность - отношение объема пены к объему раствора пенообразователя, содержащегося в пене;multiplicity - the ratio of the volume of foam to the volume of the foaming agent solution contained in the foam;
дисперсность - степень измельчения пузырьков (размеры пузырьков);dispersion - the degree of grinding of bubbles (size of bubbles);
вязкость - способность пены к растеканию по поверхности;viscosity - the ability of foam to spread over a surface;
стойкость - способность пены сопротивляться процессу разрушения [там же].durability - the ability of foam to resist the process of destruction [ibid.].
В зависимости от величины кратности (К) пены разделяют на четыре группы:Depending on the expansion ratio (K), foams are divided into four groups:
пеноэмульсии, К < 3;foam emulsions, K < 3;
низкократные пены, 3 < К< 20;low expansion foams, 3 < K < 20;
пены средней кратности, 20 < К < 200;medium expansion foam, 20 < K < 200;
пены высокой кратности, К > 200 [Шароварников А.Ф., Шароварников С.А. Пенообразователи и пены для тушения пожаров. Состав, свойства, применение. М.: Пожнаука, 2005. - 335 с.].high expansion foam, K > 200 [ Sharovarnikov A.F., Sharovarnikov S.A. Foaming agents and fire extinguishing foams. Composition, properties, application. M.: Pozhnauka, 2005. - 335 p.].
Дисперсность пены обратно пропорциональна среднему диаметру пузырьков.The dispersion of the foam is inversely proportional to the average diameter of the bubbles.
Известно, что чем выше дисперсность, тем выше стойкость пены и огнетушащая эффективность. Степень дисперсности пены во многом зависит от условий ее получения, в том числе и от характеристики аппаратуры. Кратность и дисперсность пены определяют изолирующую способность пены и ее текучесть. [Бобков С.А., Бабурин А.В., Комраков П.В. Физико-химические основы развития и тушения пожаров: учеб. пособие / М.: Академия ГПС МЧС России, 2014. - 210 с.].It is known that the higher the dispersion, the higher the foam resistance and fire extinguishing efficiency. The degree of foam dispersion largely depends on the conditions for its production, including the characteristics of the equipment. The expansion ratio and dispersion of the foam determine the insulating ability of the foam and its fluidity. [Bobkov S.A., Baburin A.V., Komrakov P.V. Physico-chemical foundations of the development and extinguishing of fires: textbook. manual / M.: Academy of the State Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia, 2014. - 210 pp.].
В качестве огнетушащих свойств пены выделяют:The fire extinguishing properties of foam include:
изолирующее действие - препятствие поступления в зону горения горючих паров, газов или воздуха, обусловливающего прекращение горения;insulating effect - preventing the entry of flammable vapors, gases or air into the combustion zone, causing the cessation of combustion;
охлаждающее действие - обусловленное наличием в преимущественно пене низкой кратности значительного количества жидкости.cooling effect - due to the presence of a significant amount of liquid in predominantly low-expansion foam.
Охлаждающее действие пены обусловливается водой, выделяющейся из пены.The cooling effect of foam is due to the water released from the foam.
Изолирующее действие обусловливается образованием слоя пены, который препятствует доступу кислорода к зоне пожара, включая:The insulating effect is due to the formation of a foam layer that prevents oxygen from reaching the fire zone, including:
эффект разделения, заключающийся в изолировании жидкости от паровой фазы;separation effect, which consists in isolating the liquid from the vapor phase;
эффект вытеснения, обусловливающий изоляцию горючего вещества от воздуха;the displacement effect causing the isolation of the flammable substance from the air;
преграждающий эффект, при котором пена препятствует испарению горючей жидкости.blocking effect in which foam prevents the evaporation of a flammable liquid.
Пены низкой кратности (3 < К< 20) в силу значительного большего количества воды в межпузырьковых перегородках (в каналах Плато-Гиббса) преимущественно проявляют охлаждающий огнетушащий эффект, обусловливающийся охлаждающим действием самой пены и воды, выделяющейся из пены.Low expansion foams (3 < K < 20) due to the significantly larger amount of water in the interbubble partitions (in the Plateau-Gibbs channels), they predominantly exhibit a cooling fire extinguishing effect, which is caused by the cooling effect of the foam itself and the water released from the foam.
Пены средней кратности (20 < К < 200) в силу незначительного количества воды в межпузырьковых перегородках (в каналах Плато-Гиббса) преимущественно проявляют изолирующий огнетушащий эффект, обусловливающийся созданием над зоной горения обедненной кислородом и насыщенными парами воды атмосферы, способствующей замедлению и полному прекращению горения.Medium expansion foam (20 < K < 200) Due to the insignificant amount of water in the interbubble partitions (in the Plateau-Gibbs channels), they predominantly exhibit an insulating fire extinguishing effect, caused by the creation of an atmosphere depleted in oxygen and saturated with water vapor above the combustion zone, which helps slow down and completely stop the combustion.
При этом в силу более значительного количества воды, имеющейся в пене низкой кратности воды, и соответственно большей плотности (веса единицы объема) пены низкой кратности по сравнению с пенами средней кратности можно подавать с более дальних расстояний, что существенно влияет на обеспечение безопасности пожарного персонала при крупномасштабных и взрывоопасных аварий со сжиженными газами.At the same time, due to the larger amount of water present in low-expansion foam and, accordingly, the greater density (weight per unit volume), low-expansion foam compared to medium-expansion foams can be supplied from longer distances, which significantly affects the safety of fire personnel during large-scale and explosive accidents with liquefied gases.
Характерной отличительной особенностью предлагаемых технических решений является получение и применение комбинированной гибридной водовоздушной пены на основе синтетических углеводородных пенообразователей с кратностью от 20 до 40 или 30 ± 10.A characteristic distinctive feature of the proposed technical solutions is the production and use of combined hybrid water-air foam based on synthetic hydrocarbon foaming agents with a multiplicity of 20 to 40 or 30 ± 10.
Авторами в лаборатории заявителя экспериментально установлено и теоретически обосновано, что комбинированная гибридная водовоздушная пена с кратностью от 20 до 40, получаемая на специально модернизированном оборудовании существенно отличается по своей структуре, вязкости, дисперсности, реологическим, тиксотропным и другим значимым для взрывопожаропредотвращения и пожаротушения свойствам от известных свойств пен низкой и средней кратности на основе углеводородных и фторсодержащих пенообразователей.The authors in the applicant’s laboratory experimentally established and theoretically substantiated that combined hybrid water-air foam with a multiplicity of 20 to 40, obtained on specially modernized equipment, differs significantly in its structure, viscosity, dispersity, rheological, thixotropic and other properties significant for explosion prevention and fire extinguishing from the known ones properties of low and medium expansion foams based on hydrocarbon and fluorine-containing foaming agents.
Выявлено, что в результате турбулентного безударного перемешивания пузырьков пены низкой кратности и пузырьков пены средней кратности в гибридной пене образуются усредненные по размерам пузырьки пены, более крупные по сравнению с пузырьками пены низкой кратности, но с более утолщенными по сравнению с пенами средней кратности водосодержащими каналами Плато-Гиббса. It was revealed that as a result of turbulent shockless mixing of low-expansion foam bubbles and medium-expansion foam bubbles in the hybrid foam, average-sized foam bubbles are formed, larger in comparison with low-expansion foam bubbles, but with thicker water-containing Plato channels compared to medium-expansion foams -Gibbs.
Как экспериментально установлено авторами, структура гибридной пены с кратностью от 20 до 40 или 30 ± 10 с уникальными по своей структуре и огнетушащим свойствам водовоздушными пузырьками, позволяет не только лучше сдерживать высокую температуру пламени без существенных разрушений объема самой гибридной пены, то есть эффективнее изолировать поверхность пожара, но и доставлять струи гибридной пены на значительно большие расстояния по сравнению со струями пены средней кратности или комбинированными струями пены низкой кратности и средней кратности.As experimentally established by the authors, the structure of a hybrid foam with a multiplicity of 20 to 40 or 30 ± 10 with water-air bubbles unique in its structure and fire-extinguishing properties allows not only to better contain the high temperature of the flame without significant destruction of the volume of the hybrid foam itself, that is, to more effectively insulate the surface fire, but also to deliver jets of hybrid foam over significantly longer distances compared to jets of medium expansion foam or combined jets of low expansion and medium expansion foam.
Авторами экспериментально установлено также, что при воздействии комбинированной гибридной пены с кратностью от 20 до 40 или 30 ± 10 на поверхность разлива сжиженного природного или углеводородного газа проявляется эффект синергизма за счет одновременного воздействия нескольких факторов - охлаждения, разбавления парами воды атмосферы в зоне испарения и горения газа, теплоизоляции и резкого снижения концентрации газа и паров горючих жидкостей над слоем пены в зоне горения вплоть до снижения скорости химической реакции и последующего уменьшения температуры пламени до температуры потухания. The authors also experimentally established that when a combined hybrid foam with a multiplicity of 20 to 40 or 30 ± 10 is exposed to the surface of a liquefied natural or hydrocarbon gas spill, a synergistic effect appears due to the simultaneous influence of several factors - cooling, dilution of atmospheric water vapor in the evaporation and combustion zone gas, thermal insulation and a sharp decrease in the concentration of gas and vapor of flammable liquids above the foam layer in the combustion zone, down to a decrease in the rate of the chemical reaction and a subsequent decrease in the flame temperature to the extinction temperature.
Это обусловлено усредненной дисперсностью и утолщенностью водосодержащих каналов Гиббса-Плато гибридной пены по сравнению с пенами низкой и средней кратности или по сравнению с пеной в комбинированных струях пены низкой кратности и средней кратности.This is due to the average dispersion and thickening of the water-containing Gibbs-Plateau channels of the hybrid foam compared to low- and medium-expansion foams or compared to foam in combined low- and medium-expansion foam jets.
Натурные огневые испытания разработанных заявителем модернизированных устройств для получения комбинированной гибридной пены производимых заявителем модернизированных стволов и пеногенераторов, используемых в предлагаемом автономном пожарном модуле, показали высокую эффективность пожаровзрывопредотвращения и тушения горения как легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, так и розливов сжиженных природных и углеводородных газов.Full-scale fire tests of the modernized devices developed by the applicant for producing a combined hybrid foam produced by the applicant, modernized barrels and foam generators used in the proposed autonomous fire module, showed high efficiency in fire and explosion prevention and fire suppression of both flammable and combustible liquids and spills of liquefied natural and hydrocarbon gases.
Заявителем были проведены натурные огневые испытания на полигоне, где с помощью разработанных заявителем модернизированных установок комбинированного тушения пожаров "Пурга" обеспечивалось эффективное тушение слоя углеводородного топлива на площади 1250 м2.The applicant carried out full-scale fire tests at the test site, where, using the modernized “Purga” combined fire extinguishing installations developed by the applicant, effective extinguishing of a hydrocarbon fuel layer over an area of 1250 m 2 was ensured.
Как показали результаты испытаний, применяемые для тушения пожара разработанные заявителем модернизированные установки "ПУРГА" обеспечивают мягкую и плавную подачу гибридной пены на поверхность горючего на повышенных расстояниях без грубого воздействия на площадь горения. то есть без перемешивания верхнего слой горючего с пенным слоем.As the test results have shown, the modernized PURGA installations developed by the applicant for extinguishing fires provide a soft and smooth supply of hybrid foam to the surface of the fuel at increased distances without a rough impact on the combustion area. that is, without mixing the top layer of fuel with the foam layer.
Кратность получаемой на разработанных заявителем модернизированных установках "ПУРГА" гибридной пены составляла от 20 до 40 или 30 ± 10.The multiplicity of hybrid foam obtained using the modernized PURGA installations developed by the applicant ranged from 20 to 40 or 30 ± 10.
Использовался синтетический углеводородный экологически чистый пенообразователь типа ПО-6ТС российского производства. A synthetic hydrocarbon environmentally friendly foaming agent of the PO-6TS type, produced in Russia, was used.
Натурные огневые испытания разработанных заявителем модернизированных установок "Пурга" показали, что комбинированная гибридная пена обладает значительно более мягким воздействие на поверхность горения и большей огнетушащей эффективностью по сравнению с пенами оборудования, подающего отдельно пены низкой и средней кратности или по сравнению с комбинированными пенами низкой и средней кратности.Full-scale fire tests of the modernized Purga installations developed by the applicant showed that the combined hybrid foam has a significantly softer effect on the combustion surface and greater fire extinguishing efficiency compared to foams from equipment that separately supplies low and medium expansion foams or compared to combined low and medium expansion foams multiplicity.
Присутствующие на испытаниях авторитетные специалисты международных организаций пришли к выводу, что оборудование для «гибридной пены» производства заявителя ООО НПО «СОПОТ» может стать эффективным вариантом для применения пенообразователей и пен, не содержащих фтор.Authoritative specialists from international organizations present at the tests came to the conclusion that the equipment for “hybrid foam” produced by the applicant LLC NPO SOPOT can become an effective option for the use of foam concentrates and foams that do not contain fluorine.
Используемые разработанные заявителем устройства могут также использоваться для охлаждения и/или противопожарной защиты зданий, сооружений, техники, оборудования, горючих и взрывоопасных материалов и изделий, а также пожаровзрывопредотвращения на местах аварий с пожаро- и взрывоопасными материалами.The devices developed by the applicant can also be used for cooling and/or fire protection of buildings, structures, machinery, equipment, flammable and explosive materials and products, as well as fire and explosion prevention at the scene of accidents with fire and explosive materials.
Используемые разработанные заявителем устройства пожаротушения обеспечивают создание струй комбинированной водовоздушной пены гибридной пены с кратностью от 20 до 40 или 30 ± 10 с возможностью автоматизированного их направления в зону тушения пожара и взрывопожаропредотвращения и с возможностью дистанционного управления включением/выключением пеногенераторов и поворотами пеногенераторов в вертикальной и горизонтальной плоскости, что позволяет их эффективно использоваться для тушения комбинированной пеной крупномасштабных пожаров классов А и В, а также сжиженных углеводородных и природных газов (СУГ и СПГ), и они работоспособны при использовании всех типов отечественных и зарубежных пенообразователей с концентрацией от 3 до 6 % для получения пены низкой и средней кратностиThe fire extinguishing devices used, developed by the applicant, ensure the creation of jets of combined water-air foam of hybrid foam with a multiplicity of 20 to 40 or 30 ± 10 with the possibility of automated direction of them to the fire extinguishing and explosion prevention zone and with the ability to remotely control the on/off of foam generators and the rotation of foam generators in the vertical and horizontal plane, which allows them to be effectively used for extinguishing large-scale fires of classes A and B with combined foam, as well as liquefied hydrocarbon and natural gases (LPG and LNG), and they are operational when using all types of domestic and foreign foaming agents with a concentration of 3 to 6% for obtaining foam of low and medium expansion
Используемые разработанные заявителем устройства комбинированного тушения пожара имеют компактную конструкцию, удобны в перевозке и подключении к магистральным трубопроводам подачи воды или водного раствора пенообразователя за счет комплектации стандартными быстросъемными соединениями с напорными трубопроводами обеспечивается возможность его использования совместно с другими пожарными гидравлическими системами и пожарными рукавами.The combined fire extinguishing devices used, developed by the applicant, have a compact design, are easy to transport and connect to the main pipelines for supplying water or an aqueous solution of a foam concentrate; due to the configuration with standard quick-release connections with pressure pipelines, it is possible to use it in conjunction with other fire hydraulic systems and fire hoses.
Эти применяемые устройства в пожаротушения струями комбинированной воздушно-механической гибридной пены с кратностью от 20 до 40 или 30 ± 10 могут быть оперативно перенесены или перевезены в требуемое место, быстро собраны и подготовлены к использованию в недоступных и/или труднодоступных для обычной пожарной техники местах - на промышленных предприятиях с особой взрывопожароопасностью производств, например, на предприятиях нефтехимической промышленности или на предприятиях с обращением СУГ и СПГ, а также на аварийно-химических опасных объектах, где возможно выделение сильнодействующих ядовитых веществ, на объектах хранения и изготовления взрывчатых веществ, а также на объектах, где необходимо применение в качестве огнетушащего средства высокоэффективных пен низкой и средней кратности, в том числе комбинированных струй; а также может эффективно использоваться для тушения различных крупномасштабных пожаров, включая пожары сжиженных углеводородных и природных газов (СУГ и СПГ)These fire extinguishing devices using jets of combined air-mechanical hybrid foam with a multiplicity of 20 to 40 or 30 ± 10 can be quickly moved or transported to the required location, quickly assembled and prepared for use in places inaccessible and/or difficult to reach for conventional fire fighting equipment - at industrial enterprises with a particular explosion and fire hazard of production, for example, at petrochemical industry enterprises or at enterprises handling LPG and LNG, as well as at emergency chemical hazardous facilities where the release of potent toxic substances is possible, at storage and production facilities for explosives, as well as at objects where it is necessary to use highly effective low and medium expansion foams, including combined jets, as a fire extinguishing agent; and can also be effectively used to extinguish various large-scale fires, including fires of liquefied hydrocarbon and natural gases (LPG and LNG)
Известно, что основной принцип обеспечения безопасности при авариях с сжиженного горючего газа (СУГ и СПГ) сводится к быстрому, практически мгновенному взятию под физический контроль всей свободной поверхности истекающей или растекающейся пожаровзрывоопасной жидкости сжиженного горючего газа с момента начала процесса истечения или растекания с желательным использованием автоматических систем включения и управления процессом купирования и ликвидации аварии с сжиженным горючим газом путем ускоренного формирования на поверхности разлива сжиженного газа слоя комбинированной гибридной водовоздушной пены кратностью от 20 до 40, преимущественно на основе синтетического углеводородного пенообразователя.It is known that the basic principle of ensuring safety in case of accidents with liquefied flammable gas (LPG and LNG) comes down to the rapid, almost instantaneous taking under physical control of the entire free surface of the flowing or spreading flammable liquid of liquefied flammable gas from the moment the process of outflow or spreading begins, with the desirable use of automatic systems for switching on and controlling the process of stopping and eliminating an accident with liquefied flammable gas by accelerating the formation on the surface of a liquefied gas spill of a layer of combined hybrid water-air foam with a multiplicity of 20 to 40, mainly based on a synthetic hydrocarbon foaming agent.
В качестве технического приема, технического способа реализации этого принципа нейтрализации или купирования опасных факторов аварий такого рода принята идея (и предложены соответствующие технические способы) оперативного покрытия всей свободной поверхности разлива горючих жидкостей и сжиженного горючего газа (СУГ и СПГ) комбинированной гибридной водовоздушной пены с кратностью от 20 до 40 или 30 ± 10 преимущественно на основе синтетического углеводородного пенообразователя определенной кратности, с определенными параметрами и свойствами, с применением определенных технических устройств, систем и приспособлений.As a technical technique, a technical way of implementing this principle of neutralizing or stopping the dangerous factors of accidents of this kind, the idea was accepted (and corresponding technical methods were proposed) of promptly covering the entire free surface of a spill of flammable liquids and liquefied flammable gas (LPG and LNG) with a combined hybrid water-air foam with an expansion ratio from 20 to 40 or 30 ± 10, mainly based on a synthetic hydrocarbon foaming agent of a certain expansion rate, with certain parameters and properties, using certain technical devices, systems and devices.
Параметры, состав и свойства комбинированной гибридной водовоздушной пены с кратностью от 20 до 40 или 30 ± 10 преимущественно на основе синтетического углеводородного пенообразователя, а также режимы и способы ее подачи, определены и обоснованы авторами экспериментально с учетом термодинамических и теплофизических особенностей ее взаимодействия при ее непосредственном контакте с поверхностью разлива сжиженного горючего газа (СУГ и СПГ).The parameters, composition and properties of combined hybrid water-air foam with a multiplicity from 20 to 40 or 30 ± 10, mainly based on a synthetic hydrocarbon foaming agent, as well as modes and methods of its supply, were determined and justified by the authors experimentally, taking into account the thermodynamic and thermophysical features of its interaction during its direct contact with the surface of a liquefied flammable gas (LPG and LNG) spill.
Специфика решаемой полезная модель м проблемы состоит в том, что при всех прочих вариантах применения воздушно-механических и даже химических пен с целью тушения пожаров легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ) и/или даже защиты их от воспламенения, весьма существенную роль, а при тушении пожаров горючих жидкостей (ГЖ) даже доминирующую роль, играет процесс охлаждения поверхности горящей жидкости от температуры ее кипения, до которой ее поверхность прогревается уже за первые 3-5 минут пожара, до более низкой температуры (для варианта тушения пожара горючих жидкостей (ГЖ), вообще до температуры ниже температуры вспышки.The specificity of the problem being solved is that for all other options for the use of air-mechanical and even chemical foams for the purpose of extinguishing fires of flammable liquids (FLL) and flammable liquids (FL) and/or even protecting them from ignition, a very significant role , and when extinguishing fires of flammable liquids (FL), even the dominant role is played by the process of cooling the surface of a burning liquid from its boiling point, to which its surface warms up in the first 3-5 minutes of the fire, to a lower temperature (for the option of extinguishing a fire of flammable liquids (GZh), generally to a temperature below the flash point.
При тушении пожара легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) температура поверхностного слоя жидкости снижается до температуры ниже температуры ее кипения.When extinguishing a fire with flammable liquids (flammable liquids), the temperature of the surface layer of the liquid is reduced to a temperature below its boiling point.
При этом, во всех случаях снижается интенсивность испарения ЛВЖ и ГЖ, снижается давление паров упругости горящей жидкости под слоем пены и их парциальное давление. Тогда механическое изолирующее действие слоя пены только довершает процесс изоляции горящей жидкости и ее паров от зоны горения, от зоны пламени пожара и горение ЛВЖ и ГЖ прекращается. Так происходит процесс тушения пожаров ЛВЖ и ГЖ.At the same time, in all cases the intensity of evaporation of flammable liquids and gases decreases, the elastic vapor pressure of the burning liquid under the foam layer and their partial pressure decreases. Then the mechanical insulating effect of the foam layer only completes the process of isolating the burning liquid and its vapors from the combustion zone, from the fire flame zone, and the combustion of flammable liquids and gases stops. This is how the process of extinguishing fires of flammable liquids and gases occurs.
Существенно иначе выглядит теплофизическая картина теплового взаимодействия соприкасающихся сред при нанесении воздушно-механических пен на поверхность СГ.The thermophysical picture of the thermal interaction of contacting media when applying air-mechanical foams to the surface of the SG looks significantly different.
Температура воздушно-механической пены редко выходит за пределы от +1 до +15°С. Это означает, что теплоперепад (тепловой напор) от пены к СУГ порядка 30-40°С, а для СПГ даже 150-160°С. Поэтому, процесс испарения сжиженного горючего газа (СУГ и СПГ), за счет теплопритока от пены, при ее нанесении, не снижается, а наоборот, интенсифицируется.The temperature of air-mechanical foam rarely goes beyond +1 to +15°C. This means that the heat difference (thermal pressure) from foam to LPG is about 30-40°C, and for LNG even 150-160°C. Therefore, the process of evaporation of liquefied fuel gas (LPG and LNG), due to the heat flow from the foam, when applied, is not reduced, but, on the contrary, intensified.
Таким образом, процесс предотвращения возгорания (купирование) процесса прохождения паров горючего газа в надпенное пространство, в зону возможного горения, сводится к процессам сорбции, поглощения, задержания потока паров сжиженного горючего газа, что согласно полезной модели может быть обеспечено пенным слоем определенного состава, определенной толщины и определенной структуры.Thus, the process of preventing fire (stopping) the process of passage of flammable gas vapors into the above-foam space, into the zone of possible combustion, comes down to the processes of sorption, absorption, and retention of the flow of liquefied combustible gas vapors, which, according to the utility model, can be provided by a foam layer of a certain composition, a certain thickness and a certain structure.
В силу того, что процесс разрушения жидкой пены, даже при отсутствии пожара над ней или под ней, идет непрерывно, и часть пенообразователя сквозь пену стекает вниз и попадает на поверхностный слой сжиженного горючего газа (СУГ и СПГ), процесс интенсификации их испарения, за счет отекания «теплого» раствора пенообразователя продолжается непрерывно, но может ограничиваться ледяным слоем замороженной пены, располагаемой непосредственно на поверхности разлива сжиженного горючего газа ледяного слоя замороженной комбинированной водовоздушной пены низкой и средней кратности и гибридной пены.Due to the fact that the process of destruction of liquid foam, even in the absence of a fire above or below it, proceeds continuously, and part of the foaming agent flows down through the foam and falls on the surface layer of liquefied combustible gas (LPG and LNG), the process of intensifying their evaporation, for the swelling of the “warm” foam solution continues continuously, but can be limited by the ice layer of frozen foam located directly on the surface of the liquefied flammable gas spill; the ice layer of frozen combined water-air foam of low and medium expansion and hybrid foam.
Экспериментально определено и теоретически обосновано, что особую роль в ситуации разлива сжиженного горючего газа (СУГ и СПГ) играют фазовые превращения на поверхности раздела фаз пена/СУГ и/или пена/СПГ (пена/ сжиженный горючий газ) и поверхностным слоем жидких субстанций сжиженного горючего газа.It has been experimentally determined and theoretically substantiated that a special role in the situation of a spill of liquefied flammable gas (LPG and LNG) is played by phase transformations at the interface between the foam/LPG and/or foam/LNG phases (foam/liquefied flammable gas) and the surface layer of liquid substances of liquefied fuel gas.
При контакте жидкой фазы пены с жидкой фазой горючего, имеющего температуру -162°С (при СПГ) или -42°С (при СУГ), нижние слои пены замерзают, переходя в твердую фазу определенной снегообразной структуры. Под слоем замороженной снегообразной пены начинает формироваться пористая ледяная подложка непосредственно на поверхности разлива сжиженного горючего газа.When the liquid phase of the foam comes into contact with the liquid phase of fuel having a temperature of -162°C (with LNG) or -42°C (with LPG), the lower layers of the foam freeze, turning into the solid phase of a certain snow-like structure. Under the layer of frozen snow-like foam, a porous ice substrate begins to form directly on the surface of the liquefied flammable gas spill.
В зависимости от дисперсности и кратности применяемых пен, физической и химической природы раствора пенообразователя и соотношения сил поверхностного натяжения на границе раздела фаз зависят плотность, пористость, газопроницаемость, теплопроводность и плавучесть образовавшегося снегообразного слоя замороженной пены под защитным слоем жидкой пены.Depending on the dispersion and expansion ratio of the foams used, the physical and chemical nature of the foaming agent solution and the ratio of surface tension forces at the interface, the density, porosity, gas permeability, thermal conductivity and buoyancy of the resulting snow-like layer of frozen foam under the protective layer of liquid foam depend.
Следовательно, самым существенным образом от этого зависят теплоизолирующие и газоизолирующие свойства слоистого «сэндвича» на поверхности разлива сжиженного горючего газа: пары сжиженного горючего газа, ледяной слой, слой замороженной газонасыщенной пены и слой жидкой газонасыщенной пены или слой замороженной газонасыщенной пены и слой жидкой газонасыщенной пены.Consequently, the heat-insulating and gas-insulating properties of the layered “sandwich” on the surface of a liquefied flammable gas spill depend most significantly on this: vapors of liquefied flammable gas, an ice layer, a layer of frozen gas-saturated foam and a layer of liquid gas-saturated foam or a layer of frozen gas-saturated foam and a layer of liquid gas-saturated foam .
Дальнейшие параметры процесса испарения горючей субстанции сжиженного горючего газа и проникновение ее паров в зону возможного контролируемого горения над слоем газонасыщенной пены или контролируемого горения насыщенной газом пены (концентрация паров горючего газа над пеной или концентрация газа в пене), зависят от теплофизических свойств ледяного слоя замороженной пены и следующего слоя жидкой пены. От их толщины, газопроницаемости, теплопроводности, сорбционных свойств слоя замороженной газонасыщенной гибридной пены и расположенного выше слоя жидкой газонасыщенной гибридной пены.Further parameters of the process of evaporation of the flammable substance of liquefied flammable gas and the penetration of its vapors into the zone of possible controlled combustion above a layer of gas-saturated foam or controlled combustion of gas-saturated foam (the concentration of flammable gas vapors above the foam or the concentration of gas in the foam) depend on the thermophysical properties of the ice layer of frozen foam and the next layer of liquid foam. From their thickness, gas permeability, thermal conductivity, sorption properties of the layer of frozen gas-saturated hybrid foam and the layer of liquid gas-saturated hybrid foam located above.
Исследования авторов и натурные огневые испытания показали, что дорогие импортные фторсодержащие пленкообразующие пенообразователи самые худшие из известных пенообразователей для купирования и тушении пожаров СУГ и СПГ, а наиболее эффективны именно дешевые, производимые в России экологически безопасные синтетические углеводородные пенообразователи, например синтетический углеводородный пенообразователь типа ПО-6ЦТ.The authors' research and full-scale fire tests have shown that expensive imported fluorine-containing film-forming foaming agents are the worst known foaming agents for stopping and extinguishing LPG and LNG fires, and the most effective are cheap, environmentally friendly synthetic hydrocarbon foaming agents produced in Russia, for example, synthetic hydrocarbon foaming agents of the PO- type. 6CT.
Экспериментально установлено также, что в качестве генераторов комбинированной гибридной пены для купирования и тушения пожаров СУГ и СПГ и утилизации разливов СУГ и СПГ целесообразно использовать разработанные авторами установки комбинированного тушения "ПУРГА" производства заявителя, обеспечивающие формирование и подачу комбинированной гибридной пены.It has also been established experimentally that as generators of combined hybrid foam for stopping and extinguishing LPG and LNG fires and recycling LPG and LNG spills, it is advisable to use the "PURGA" combined extinguishing installations developed by the authors, manufactured by the applicant, which ensure the formation and supply of combined hybrid foam.
Таким образом, используемые в автономном пожарном модуле контейнерного типа устройства пожаротушения с возможностью формирования и подачи под напором струй комбинированной гибридной воздушно-механической пены обеспечивают существенное повышение эффективности пожаротушения различных крупномасштабных пожаров.Thus, fire extinguishing devices used in an autonomous container-type fire module with the ability to form and supply jets of combined hybrid air-mechanical foam under pressure provide a significant increase in the fire extinguishing efficiency of various large-scale fires.
Возможности ликвидации аварийных разливов, пожаровзрывопредотвращения, купирования и тушения пожара разливов легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), а также сжиженного природного газа или сжиженного углеводородного газа комбинированной водовоздушной гибридной пеной с кратностью от 20 до 40 определены экспериментально и практически проверены в процессе натурных огневых испытаний.The possibilities of eliminating emergency spills, fire and explosion prevention, stopping and extinguishing fires of spills of flammable liquids (FLL) and flammable liquids (FL), as well as liquefied natural gas or liquefied hydrocarbon gas with combined water-air hybrid foam with an expansion ratio of 20 to 40, have been determined experimentally and practically verified in the process full-scale fire tests.
Натурные испытания в полевых условиях показали уверенное решение актуальной проблемы и достижения требуемого технического результата, а именно реализация настоящего полезной модели позволяет повысить эффективность пожаровзрывопредотвращения и тушения крупномасштабных аварийно-транспортных и аварийно-промышленных пожаров за счет повышения дальнобойности, равномерности и более мягкого распределения комбинированной водовоздушной гибридной пены по площади пожара, повышения безопасности процесса тушения пожаров и пожаровзрывопредотвращения на особо пожаровзрывоопасных объектах и при ликвидации технологических и транспортных аварий путем предотвращения возгораний, взрывов, снижения интенсивности горения и тушения пожаров в энергетической, транспортной, газодобывающей, газоперерабатывающей и химической промышленности, а также возможность тушение отдельных пожаров посредством ручных и мобильных средств пожаротушения и пожарных рукавов водовоздушной пеной низкой и средней кратности и гибридной пеной с удаленного расстояния.Full-scale tests in the field showed a confident solution to the actual problem and the achievement of the required technical result, namely, the implementation of this utility model makes it possible to increase the efficiency of fire and explosion prevention and extinguishing large-scale emergency transport and industrial accident fires by increasing the range, uniformity and softer distribution of the combined water-air hybrid foam over the fire area, increasing the safety of the process of fire extinguishing and fire and explosion prevention at particularly fire and explosion hazardous facilities and in the elimination of technological and transport accidents by preventing fires, explosions, reducing the intensity of combustion and extinguishing fires in the energy, transport, gas production, gas processing and chemical industries, as well as the possibility extinguishing individual fires using manual and mobile fire extinguishing equipment and fire hoses with low and medium expansion water-air foam and hybrid foam from a remote distance.
Поэтому все отображенные в формуле полезной модели общие и частные признаки являются существенными и находятся в причинно-следственной связи с техническим результатом, получаемым от использования полезной модели.Therefore, all general and specific features displayed in the formula of a utility model are essential and are in a cause-and-effect relationship with the technical result obtained from the use of the utility model.
Характерной особенностью предлагаемого автономного пожарного модуля и универсальной установки комбинированного тушения пожара является возможность генерирования, подачи под напором для тушения и локализации пожаров быстротвердеющей пеной на основе вспененного геля кремнезема.A characteristic feature of the proposed autonomous fire module and universal installation for combined fire extinguishing is the ability to generate, supply under pressure for extinguishing and localizing fires with fast-hardening foam based on foamed silica gel.
Химический процесс получения вспененного геля кремнезема и слоя пенокерамического материала на основе обезвоженного вспененного кремнезема включает стадию формирования золя кремнезема и стадию вспенивания золя кремнезема с образованием вспененного геля кремнезема и высвобождением воды, а также стадию обезвоживания вспененного геля кремнезема с получением твердого пенокерамического материала на основе вспененного кремнезема.The chemical process for producing a silica foam gel and a layer of foamed silica material based on dehydrated foamed silica includes a step of forming a silica sol and a stage of foaming the silica sol to form a foamed silica gel and release water, as well as a stage of dehydrating the foamed silica gel to obtain a solid foamed silica material. .
Формирование золя кремнезема происходит в результате смешения и взаимной гомогенизации смеси водного раствора силиката щелочного металла, преимущественно силиката натрия, и пенообразующего поверхностно-активного вещества, преимущественно синтетического углеводородного пенообразователя, (компонент А), и активатора золеобразования кремнезема (компонент Б).The formation of a silica sol occurs as a result of mixing and mutual homogenization of a mixture of an aqueous solution of an alkali metal silicate, predominantly sodium silicate, and a foaming surfactant, predominantly a synthetic hydrocarbon foaming agent (component A), and a silica sol formation activator (component B).
Переход силиката щелочного металла, далее в преимущественном варианте - силиката натрия, в кремнезем обусловлен химической реакцией гидролиза силиката натрия в водной среде в присутствии активатора золеобразования с образованием кремниевой кислоты и последующей конденсации кремниевой кислоты, способствующей зародышеобразованию дисперсной фазы золя кремнезема и высвобождению воды.The transition of an alkali metal silicate, then preferably sodium silicate, into silica is caused by the chemical reaction of hydrolysis of sodium silicate in an aqueous medium in the presence of a sol formation activator with the formation of silicic acid and subsequent condensation of silicic acid, which promotes the nucleation of the dispersed phase of the silica sol and the release of water.
Влияние активатора золеобразования на полимеризацию сформированных мономеров кремнезема и ограничение этой стадии процесса от дальнейшего гелирования определяется показателем размера гидродинамического радиуса частиц в диапазоне до 50 нм, так как известно, что увеличение концентрации и размеров дисперсной фазы приводит к появлению коагуляционных контактов между частицами и началу структурирования.The influence of the sol formation activator on the polymerization of formed silica monomers and the limitation of this stage of the process from further gelation is determined by the size of the hydrodynamic radius of particles in the range of up to 50 nm, since it is known that an increase in the concentration and size of the dispersed phase leads to the appearance of coagulation contacts between particles and the beginning of structuring.
Как показали исследования авторов в качестве активатора золеобразования кремнезема из силиката щелочного металла (компонента Б) целесообразно использовать кислые растворы с рН от 0,5 до 5, например, водный раствор - от 20 до 60%, преимущественно от 30 - 50%-ный водный раствор уксусной кислоты.As the authors' studies have shown, as an activator of ash formation of silica from alkali metal silicate (component B), it is advisable to use acidic solutions with a pH of 0.5 to 5, for example, an aqueous solution - from 20 to 60%, preferably from 30 to 50% aqueous acetic acid solution.
Объемное соотношение компонентов А и Б составляет от 15:1 до 6:1, преимущественно 10:1.The volume ratio of components A and B ranges from 15:1 to 6:1, preferably 10:1.
Компоненты А и Б смешивают и вспенивают в стволе с эжектором с образованием быстротвердеющей пены кремнезема с кратностью 2 - 60 с протеканием в пенной среде реакций золеобразования кремнезема и поликонденсации золя кремнезема с золь-гель переходом кремнезема с получением вспененного геля кремнезема с набором его твердости при использовании указанных выше компонентов в указанном соотношении в течение от 1 секунды до 1,5 минут и изменением его объема не более 10% в течение 24 часов.Components A and B are mixed and foamed in a barrel with an ejector to form a fast-hardening silica foam with a multiplicity of 2 - 60, with the reactions of silica sol formation and polycondensation of silica sol with the sol-gel transition of silica occurring in the foam medium to produce a foamed silica gel with a set of its hardness when used the above components in the specified ratio for from 1 second to 1.5 minutes and a change in its volume of no more than 10% within 24 hours.
В результате естественного или принудительного выделения влаги из вспененного геля кремнезема получается твердый пенокерамический материал на основе вспененного геля кремнезема, который при сохранении вспененной структуры обладает термостабильностью при воздействии температуры не менее 1000°С до 60 минут, что позволяет использовать полученный вспененный гель кремнезема и пенокерамический материал на основе вспененного геля кремнезема в качестве огнетушащего средства при взрывопожаропредотвращении, в том числе для тушения и локализации лесных пожаров путем создания огнестойких пенных заградительных полос, в качестве изолирующего материала в строительстве и в иных отраслях промышленности, для локализации радиационно опасных участков местности и аварийных проливов АХОВ, для пожаровзрывопредотвращения при аварийном розливе расплавленных металлов, таких как медь, алюминий и др.As a result of the natural or forced release of moisture from the foamed silica gel, a solid ceramic foam material based on the foamed silica gel is obtained, which, while maintaining the foam structure, is thermally stable when exposed to temperatures of at least 1000 ° C for up to 60 minutes, which allows the use of the resulting foamed silica gel and foam ceramic material based on foamed silica gel as a fire extinguishing agent for explosion and fire prevention, including for extinguishing and localizing forest fires by creating fire-resistant foam barrier strips, as an insulating material in construction and in other industries, for localizing radiation hazardous areas and emergency spills of hazardous chemicals , for fire and explosion prevention during emergency pouring of molten metals such as copper, aluminum, etc.
Как показали исследования авторов, смешивание компонентов А и Б целесообразно проводить одновременно с вспениванием смеси компонентов А и Б в стволе с эжектором.As the authors' research has shown, it is advisable to mix components A and B simultaneously with foaming the mixture of components A and B in a barrel with an ejector.
Получаемая быстротвердеющая пена вспененного кремнезема обладает хорошей адгезией к различным объектам пожаротушения, в том числе к вертикальным металлическим поверхностям, и высокой структурно-механической стойкостью к неблагоприятному воздействию на нее внешних факторов, такие как тепловые потоки и ветер.The resulting fast-hardening silica foam has good adhesion to various fire extinguishing objects, including vertical metal surfaces, and high structural and mechanical resistance to the adverse effects of external factors, such as heat flows and wind.
Концентрации и условия взаимного диспергирования силиката щелочного металла и активатора золеобразования кремнезема, а также концентрации силиката натрия, химические свойства пенообразующего поверхностно-активного вещества оказывают существенное влияние на процесс золеобразования и пенообразования при вспенивании, в связи с чем выбор концентраций и конкретных компонентов пенообразующего поверхностно-активного вещества и активатора золеобразования кремнезема могут изменяться в конкретных случаях.The concentrations and conditions of mutual dispersion of the alkali metal silicate and the silica ash formation activator, as well as the concentration of sodium silicate, the chemical properties of the foaming surfactant have a significant impact on the process of ash formation and foaming during foaming, and therefore the choice of concentrations and specific components of the foaming surfactant substances and silica sol formation activator may vary in specific cases.
Как показали проведенные авторами исследования смешивание компонентов и вспенивание смеси с образованием вспененного геля кремнезема целесообразно осуществлять в диапазоне времени от 1-5 секунд, в течение которого осуществляется набор механической прочности геля с образованием субтвердой массы вспененного кремнезема с вязкостью до 100Па⋅с, что, как известно, соответствует понятию - твердого состояния вещества.As the research conducted by the authors has shown, mixing the components and foaming the mixture to form a foamed silica gel is advisable to carry out in the time range from 1-5 seconds, during which the mechanical strength of the gel is gained with the formation of a subsolid mass of foamed silica with a viscosity of up to 100 Pa⋅s, which, as known, corresponds to the concept of a solid state of matter.
Кроме этого, в пределах именно этого диапазона времени обычно осуществляется подача на очаг пожара пен с расстояния до 10 м и более.In addition, within this particular time range, foam is usually supplied to the fire source from a distance of up to 10 m or more.
Рост мономерных цепочек кремнезема в результате поликонденсации частиц золя кремнезема приводит к увеличению их среднего гидродинамического радиуса и, следовательно, к увеличению коагуляционных контактов между наночастицами золя кремнезема.The growth of silica monomer chains as a result of polycondensation of silica sol particles leads to an increase in their average hydrodynamic radius and, consequently, to an increase in coagulation contacts between silica sol nanoparticles.
В связи с высокой гомогенизацией смеси раствора силиката щелочного металла с поверхностно-активным веществом и раствора активатора золеобразования в процессе одновременного смешивания и вспенивания в эжекторном смесителе-пеногенераторе на стадии формирования золя кремнезема, достижение энергетического барьера, определяющего возможность химического взаимодействия отдельных мономеров золя кремнезема через равновесную по толщине прослойку стенок пены как дисперсионной среды, происходит во всем объеме вспененной смеси компонентов с достаточно высокой гомогенностью.Due to the high homogenization of the mixture of an alkali metal silicate solution with a surfactant and a solution of a sol formation activator during the process of simultaneous mixing and foaming in an ejector mixer-foam generator at the stage of formation of a silica sol, the achievement of an energy barrier that determines the possibility of chemical interaction of individual monomers of the silica sol through an equilibrium The thickness of the layer of foam walls as a dispersion medium occurs throughout the entire volume of the foamed mixture of components with sufficiently high homogeneity.
Это позволяет с достаточно высокой скоростью обеспечить переход смеси растворов из состояния золя кремнезема в гель кремнезема с образованием быстротвердеющего вспененного геля кремнезема.This makes it possible to ensure the transition of a mixture of solutions from the state of a silica sol into a silica gel at a sufficiently high speed with the formation of a fast-hardening foamed silica gel.
Дальнейшая поликонденсация частиц золя кремнезема в гель кремнезема в пене приводит к высвобождению химически связанных молекул воды и уплотнению сформировавшегося неорганического полимера вспененного кремнезема с высвобождением воды и обезвоживанием.Further polycondensation of the silica sol particles into a silica gel in the foam results in the release of chemically bound water molecules and densification of the formed inorganic polymer foamed silica, releasing water and dehydration.
Внешние факторы, например, воздействие высокой температуры при пожаре, могут ускорять стадию высвобождения воды и обезвоживания, причем увеличение термостабильности неорганического полимера кремнезема будет пропорционально количеству высвобождающихся химически связанных молекул воды, что в конечном итоге способствует повышению огнетушащей способности вспененного кремнезема.External factors, such as exposure to high temperature during a fire, can accelerate the water release and dehydration stage, and the increase in thermal stability of the inorganic silica polymer will be proportional to the number of chemically bound water molecules released, which ultimately increases the fire extinguishing ability of the silica foam.
В результате детально описанного физико-химического процесса получается вспененный гель кремнезема, который по результатам проведенных авторами исследований в необезвоженном состоянии обладает следующими основными свойствами и характеристиками:As a result of a detailed physicochemical process, a foamed silica gel is obtained, which, according to the results of studies conducted by the authors, in a non-dehydrated state, has the following basic properties and characteristics:
содержит, мас.%, 13-65%, преимущественно 20-50% кремнезема, 1-15%, преимущественно 6% пенообразующего поверхностно-активного вещества, вода-остальное;contains, wt.%, 13-65%, preferably 20-50% silica, 1-15%, preferably 6% foaming surfactant, water - the rest;
имеет объемную массу 0,1-0,8 г/см3;has a volumetric mass of 0.1-0.8 g/cm 3 ;
имеет объемную устойчивость не менее 22 часов при изменении объема не более 10%.has volume stability of at least 22 hours with a volume change of no more than 10%.
В обезвоженном состоянии вспененный гель кремнезема имеет объемную массу 0,05-0,1 г/см3 иIn a dehydrated state, the foamed silica gel has a bulk density of 0.05-0.1 g/cm 3 and
сохраняет не менее 95% объемной формы при нагреве до температуры 1000°С в течение не менее 40 минут;retains at least 95% of its volumetric shape when heated to a temperature of 1000°C for at least 40 minutes;
имеет микро- и макропористую структуру с удельной площадью поверхности не менее 20 м2/г;has a micro- and macroporous structure with a specific surface area of at least 20 m 2 /g;
имеет пластичную структуру геля с кратностью от 2 до 20;has a plastic gel structure with a multiplicity from 2 to 20;
имеет твердость по показателю вязкости более 100Па⋅с;has a hardness in terms of viscosity of more than 100 Pa⋅s;
имеет белый или желтовато-белый цвет.has a white or yellowish-white color.
Вспененный гель кремнезема в преимущественном варианте реализации полезной модели получают эжекционным смешением и вспениванием смеси водного раствора 10-70%, преимущественно 20-50%, силиката натрия, и 1-15%, преимущественно 6%, синтетическим углеводородным пенообразователем, с 1 до 6%, преимущественно 20 до 50-%-ного водного раствора уксусной кислоты, при массовом соотношении водного раствора силиката натрия с пенообразующим поверхностно-активным веществом и водного раствора уксусной кислоты от 15:1 до 5:1, преимущественно 10:1.Foamed silica gel in the preferred embodiment of the utility model is obtained by ejection mixing and foaming of a mixture of an aqueous solution of 10-70%, preferably 20-50%, sodium silicate, and 1-15%, preferably 6%, synthetic hydrocarbon foaming agent, from 1 to 6% , preferably 20 to 50% aqueous solution of acetic acid, with a mass ratio of an aqueous solution of sodium silicate with a foaming surfactant and an aqueous solution of acetic acid from 15:1 to 5:1, preferably 10:1.
Вспененный гель кремнезема получается на основе водного раствора золя кремнезема, сформированного в процессе гидролиза вспененной смеси раствора силиката натрия с пенообразователем с рН от 10,5 до 12,0 и активатора золеобразования с рН от 1 до 5 при использовании раствора кислоты или с рН от 3 до 8 при использовании раствора соли, с гидродинамическим радиусом частиц кремнезема не более 50 нм при эжекционном вспенивании раствора золя кремнезема в процессе роста мономеров кремнезема до среднего диаметра золя кремнезема 100 нм с набором механической прочности по показателю динамической вязкости от 20 мПа⋅с до 100 Па⋅с в диапазоне времени 1-10 секунд.Foamed silica gel is obtained on the basis of an aqueous solution of silica sol, formed in the process of hydrolysis of a foamed mixture of sodium silicate solution with a foaming agent with a pH of 10.5 to 12.0 and a sol formation activator with a pH of 1 to 5 when using an acid solution or with a pH of 3 up to 8 when using a salt solution, with a hydrodynamic radius of silica particles of no more than 50 nm during ejection foaming of a silica sol solution during the growth of silica monomers to an average diameter of silica sol of 100 nm with a gain in mechanical strength in terms of dynamic viscosity from 20 mPa⋅s to 100 Pa ⋅s in the time range 1-10 seconds.
Растворимый силикат щелочных металлов лития, калия, натрия, обычно называемый «жидкое стекло», представляет собой вязкую жидкость с общей химической формулой R2 О⋅mSiO2⋅nH2O (где R2 О - оксид щелочного металла, m - модуль жидкого стекла) с плотностью 1400-1500 кг/м3 и коэффициентом динамической вязкости до 1 Па⋅с.Soluble alkali metal silicate of lithium, potassium, sodium, usually called “liquid glass”, is a viscous liquid with the general chemical formula R 2 O⋅mSiO 2 ⋅nH 2 O (where R 2 O is an alkali metal oxide, m is the modulus of liquid glass ) with a density of 1400-1500 kg/m 3 and a coefficient of dynamic viscosity up to 1 Pa⋅s.
Жидкое натриевое стекло смешивается с водой в любых соотношениях и при содержании в огнетушащем составе в указанном количестве (10-70%, преимущественно от 20 до 70%) изменяет вязкость раствора от 6 мПа⋅с до 40 мПа⋅с при изменении плотности раствора с 1020 кг/м3 до 1250 кг/м3.Liquid sodium glass is mixed with water in any ratio and when contained in the fire extinguishing composition in the specified amount (10-70%, mainly from 20 to 70%), it changes the viscosity of the solution from 6 mPa⋅s to 40 mPa⋅s when the density of the solution changes from 1020 kg/m 3 to 1250 kg/m 3 .
В указанном диапазоне концентрации жидкого стекла в составе водного раствора вязкость раствора увеличивается в 4-500 раз по сравнению с вязкостью воды (0,001 Па⋅с, 20°С). Такое изменение вязкости водных растворов, используемых для тушения пожаров, практически недостижимо при использовании органических или неорганических загустителей.In the specified concentration range of liquid glass in an aqueous solution, the viscosity of the solution increases by 4-500 times compared to the viscosity of water (0.001 Pa⋅s, 20°C). Such a change in the viscosity of aqueous solutions used to extinguish fires is practically unattainable when using organic or inorganic thickeners.
Кроме того, при растворении жидкого стекла в воде существенно повышается плотность раствора, что способствует увеличению кинетической энергии движения струи огнетушащего раствора или пены по сравнению с энергией струи воды, направленной в очаг горения с одинаковой скоростью. Дальность полета струи огнетушащего раствора или пены при этом также увеличивается.In addition, when liquid glass is dissolved in water, the density of the solution increases significantly, which helps to increase the kinetic energy of movement of a stream of fire extinguishing solution or foam compared to the energy of a stream of water directed at the source of combustion at the same speed. The flight range of a jet of fire extinguishing solution or foam also increases.
При приготовлении предлагаемого огнетушащего средства необходимо использовать жидкое стекло с модулем m=SiO2/R2O=2,5-3,2. Данный выбор диапазона установлен исходя из экономической целесообразности использования наиболее распространенных и доступных композиций жидкого стекла.When preparing the proposed fire extinguishing agent, it is necessary to use liquid glass with a module m=SiO 2 /R 2 O=2.5-3.2. This range selection is based on the economic feasibility of using the most common and available liquid glass compositions.
Обозначенный интервал силикатного модуля позволяет значительно удешевить его производство, оказывая положительный экономический эффект на создаваемый продукт. Однако, допускается использование иного модуля с небольшим отклонением от установленного в диапазоне ±0,5.The indicated interval of the silicate module makes it possible to significantly reduce the cost of its production, having a positive economic effect on the created product. However, it is possible to use a different module with a slight deviation from the set one in the range of ±0.5.
Этот интервал охватывает практически все виды жидких стекол, выпускаемых промышленностью.This range covers almost all types of liquid glass produced by industry.
Срок хранения раствора жидкого стекла в герметичных металлических емкостях практически неограничен и не вызывает коррозии металла.The shelf life of liquid glass solution in sealed metal containers is practically unlimited and does not cause metal corrosion.
Подбор концентрации реагентов исходил из условий, что набор твердости вспененного субстрата из золя кремнезема при переходе в состояние геля сопровождался набором вязкости до 100 Па⋅с за установленный интервал времени 1-10 секунд.The selection of the concentration of reagents was based on the conditions that the increase in hardness of the foamed substrate from a silica sol upon transition to the gel state was accompanied by an increase in viscosity to 100 Pa⋅s over a set time interval of 1-10 seconds.
Нижнее значение установленного интервала времени (1 с) определена исходя минимально возможного времени гомогенизации смеси растворов с одновременным вспениванием.The lower value of the set time interval (1 s) is determined based on the minimum possible time for homogenization of a mixture of solutions with simultaneous foaming.
Верхнее значение установленного интервала времени (10 секунд) определено экспериментально на основе визуального наблюдения ухудшения структурно-механических параметров пены на объектах пожаротушения.The upper value of the established time interval (10 seconds) was determined experimentally based on visual observation of the deterioration of the structural and mechanical parameters of foam at fire extinguishing facilities.
При интенсивной гомогенизации смеси компонента Б (преимущественно водного раствора уксусной кислоты) и компонента А, состоящего из водного раствора поверхностно-активного вещества (ПАВ) и силиката щелочного металла, может быть получен золь кремнезема, перспективный для получения вспененного геля кремнезема, однако ключевыми параметрами в данном случае являются концентрации силиката и активатора золеообразования, условия смешивания и вспенивания компонентов, которые определены авторами экспериментально.With intensive homogenization of a mixture of component B (mainly an aqueous solution of acetic acid) and component A, consisting of an aqueous solution of a surfactant and an alkali metal silicate, a silica sol can be obtained, which is promising for producing foamed silica gel, but the key parameters in In this case, the concentrations of silicate and sol formation activator, the conditions for mixing and foaming of the components, which were determined experimentally by the authors.
При исследованиях учитывали такие показатели как стабильность вспененного материала, структура вспененного материала, кратность вспененного материала, огнетушащие свойства и термостойкость материала.The studies took into account such indicators as the stability of the foam material, the structure of the foam material, the expansion ratio of the foam material, fire extinguishing properties and heat resistance of the material.
Стабильность характеризуется периодом времени, в течение которого пены не изменяли своего объема (т.е. уменьшение объема 10%).Stability is characterized by the period of time during which the foams did not change their volume (i.e., a 10% decrease in volume).
Структура вспененного материала оценивалась визуально после затвердевания и сушки (примерно через 3 дня при температуре (25±5)°С).The structure of the foam material was assessed visually after hardening and drying (after approximately 3 days at a temperature of (25±5)°C).
Кратность пены, определялась весовым методом.The foam expansion ratio was determined by the gravimetric method.
Огнетушащие. свойства - временем тушения модельного очага пожара 1А.Fire extinguishing. properties - extinguishing time of model fire 1A.
Термостойкость - сохранением материалом структуры и свойств при нагреве до определенной температуры, выше которой начинается частичное подплавление поверхностного слоя и его уплотнение.Heat resistance - the preservation of the structure and properties of the material when heated to a certain temperature, above which partial melting of the surface layer begins and its compaction begins.
Отличительной характерной особенностью предлагаемой установки для взрывопожаропредотвращения и тушения является возможность получения вспененного геля кремнезема, образующего быстротвердеющую пену низкой и средней кратности, получаемую путем эжекционного смешивания и вспенивания в стволе жидких компонентов огнетушащего вещества: компонента А - водного раствора смеси силиката щелочного металла, преимущественно силиката натрия, и пенообразующего поверхностно-активного вещества, преимущественно синтетического углеводородного пенообразователя, и компонента Б - активатора золеобразования кремнезема в виде водного раствора преимущественно уксусной кислоты.A distinctive characteristic feature of the proposed installation for explosion and fire prevention and extinguishing is the possibility of obtaining a foamed silica gel, forming a fast-hardening foam of low and medium expansion, obtained by ejection mixing and foaming in the barrel of the liquid components of the fire extinguishing agent: component A - an aqueous solution of a mixture of alkali metal silicate, predominantly sodium silicate , and a foaming surfactant, predominantly a synthetic hydrocarbon foaming agent, and component B - an activator of silica ash formation in the form of an aqueous solution of predominantly acetic acid.
Огнетушащим средством предлагаемой установки является вспененный гель кремнезема, образующий быстротвердеющую пену, получаемую путем смешивания двух жидких компонентов огнетушащего вещества - компонента А и компонента Б и эжекционного вспенивания их смеси атмосферным воздухом.The fire extinguishing agent of the proposed installation is a foamed silica gel, which forms a quick-hardening foam obtained by mixing two liquid components of the fire extinguishing agent - component A and component B and ejection foaming of their mixture with atmospheric air.
Компонент А представляет собой водный раствор смеси силиката щелочного металла, преимущественно силиката натрия и пенообразующего поверхностно-активного вещества, преимущественно синтетического углеводородного пенообразователя, с рН от 10,5 до 12,0, при соотношении, мас.%, 10-70%, преимущественно 20-50% силиката натрия, 1-15%, преимущественно 6% пенообразующего поверхностно-активного вещества, 30-79% - воды.Component A is an aqueous solution of a mixture of an alkali metal silicate, preferably sodium silicate, and a foaming surfactant, preferably a synthetic hydrocarbon foaming agent, with a pH of 10.5 to 12.0, at a ratio, wt.%, of 10-70%, preferably 20-50% sodium silicate, 1-15%, preferably 6% foaming surfactant, 30-79% water.
Компонент Б - водный раствор активатора золеобразования кремнезема из силиката щелочного металла представляет собой от 20 до 60%, преимущественно от 30 - 50%-ный водный раствор преимущественно уксусной кислоты с рН от 0,5 до 5.Component B - an aqueous solution of an alkali metal silicate silica ash formation activator is from 20 to 60%, preferably from 30 to 50%, an aqueous solution of predominantly acetic acid with a pH from 0.5 to 5.
Объемное соотношение компонентов А и Б составляет от 15:1 до 6:1, преимущественно 10:1.The volume ratio of components A and B ranges from 15:1 to 6:1, preferably 10:1.
Смесь компонентов А и Б вспенивается атмосферным воздухом в стволе с эжектором с образованием быстротвердеющей пены кремнезема (вспененного геля кремнезема) с протеканием в пенной среде реакций золеобразования кремнезема и поликонденсации золя кремнезема, с золь-гель переходом кремнезема и с получением вспененного геля кремнезема с набором его твердости в течение от 2 секунд до 2 минут и изменением его объема в затвердевшем состоянии не более 10% в течение 24 часов.A mixture of components A and B is foamed by atmospheric air in a barrel with an ejector with the formation of a fast-hardening silica foam (foamed silica gel) with the occurrence of silica sol formation reactions and polycondensation of silica sol in the foam medium, with a sol-gel transition of silica and with the production of a foamed silica gel with a set of it hardness for from 2 seconds to 2 minutes and a change in its volume in the hardened state of no more than 10% within 24 hours.
В результате выделения избыточной влаги из вспененного геля кремнезема получается твердый пенокерамический материал на основе вспененного геля кремнезема, который при сохранении вспененной структуры обладает термостабильностью при воздействии температуры не менее 1000°С до 60 минут, что позволяет использовать полученный вспененный гель кремнезема и пенокерамический материал на основе вспененного геля кремнезема в качестве эффективного огнетушащего средства при тушении и взрывопожаропредотвращении, в том числе путем создания огнестойких пенных заградительных полос.As a result of the release of excess moisture from the foamed silica gel, a solid foam-ceramic material based on the foamed silica gel is obtained, which, while maintaining the foam structure, has thermal stability when exposed to temperatures of at least 1000 ° C for up to 60 minutes, which allows the use of the resulting foamed silica gel and foam-ceramic material based on foamed silica gel as an effective fire extinguishing agent for extinguishing and explosion and fire prevention, including by creating fire-resistant foam barrier strips.
При необходимости получаемая твердая пена (твердый пенокерамический материал на основе вспененного геля кремнезема) может быть механически разрушена с получением мелкодисперсного порошка кремнезема, по химической сути - экологически безопасного мелкодисперного обычного песка SiO2.If necessary, the resulting solid foam (solid foam-ceramic material based on foamed silica gel) can be mechanically destroyed to obtain fine silica powder, which in chemical essence is environmentally friendly fine ordinary sand SiO 2 .
Таким образом, борьба с пламенем посредством вспененного геля кремнезема, образующего быстротвердеющую термостойкую неорганическую пену осуществляется посредством эффективной комбинации всех факторов, совмещающих индивидуальные преимущества различных типов известных огнетушителей.Thus, fire fighting by means of silica gel foam, which forms a fast-hardening heat-resistant inorganic foam, is carried out through an effective combination of all factors, combining the individual advantages of various types of known fire extinguishers.
Конкретные технические преимущества предлагаемой установки для взрывопожаропредотвращения и твердопенного тушения вспененным гелем кремнезема заключаются в следующем:The specific technical advantages of the proposed installation for explosion and fire prevention and solid foam extinguishing with silica foam gel are as follows:
1) свободная, физически и химически связанная вода вспененного геля кремнезема понижает температуру зоны возгорания, поглощая латентное тепло и способствуя гашению огня;1) free, physically and chemically bound water of the silica foam gel lowers the temperature of the fire zone, absorbing latent heat and helping to extinguish the fire;
2) вспененный гель кремнезема формирует отличный термостойкий и теплоизоляционный слой, ограничивая горячую зону возгорания, которая, несмотря на охлаждение вследствие процесса (1), может излучать тепло, распространяя его на прилегающие охлажденные водой зоны;2) the foamed silica gel forms an excellent heat-resistant and heat-insulating layer, limiting the hot combustion zone, which, despite being cooled by process (1), can radiate heat, spreading it to adjacent water-cooled zones;
3) твердая пена кремнезема формирует покрывной слой в виде защитного теплогазоизолирующего огнестойкого покрытия, предотвращающего любое возгорание горючего материала данной зоны, оказавшегося под этим покрывным слоем;3) solid silica foam forms a covering layer in the form of a protective heat-gas-insulating fire-resistant coating that prevents any ignition of the combustible material of a given zone found under this covering layer;
4) твердая пена кремнезема с наноразмерными частица кремнезема создает между горючим материалом, еще не охваченным огнем, и кислородом прилегающей атмосферы барьер для кислорода, необходимого для того, чтобы произошло возгорание;4) solid silica foam with nano-sized silica particles creates a barrier between the combustible material not yet engulfed in fire and the oxygen of the adjacent atmosphere for the oxygen necessary for combustion to occur;
5) наноразмерные частицы кремнезема за счет образования объемной решетчатой структуры не только хорошо удерживают воду, но и обеспечивает прилипание тонкодисперсных частиц кремнезема к объекту пожаротушения, а быстротвердеющая пена, в отличие от воды и обычной жидкой воздушно-механической водяной пены, которая стекает с вертикальных, наклонных и неровных поверхностей обеспечивает формирование твердопенного теплогазоизолирующего барьера.5) nano-sized silica particles, due to the formation of a three-dimensional lattice structure, not only retain water well, but also ensure the adhesion of fine silica particles to the fire extinguishing object, and quick-hardening foam, unlike water and conventional liquid air-mechanical water foam, which flows from vertical, inclined and uneven surfaces ensure the formation of a solid foam heat and gas insulating barrier.
Как показали натурные испытания использование предлагаемой установки комбинированного тушения пожаров воздушно-механической пеной средней кратности, воздушно-механической пеной низкой кратности, распыленной водой или быстротвердеющей пеной на основе вспененного геля кремнезема по сравнению с известными средствами пожаротушения пеной средней кратности наиболее перспективны в процессе ликвидации крупномасштабных пожаров:As field tests have shown, the use of the proposed installation for combined fire extinguishing with medium expansion air-mechanical foam, low expansion air-mechanical foam, sprayed water or fast-hardening foam based on foamed silica gel, in comparison with known fire extinguishing agents with medium expansion foam, is most promising in the process of eliminating large-scale fires :
на предприятиях топливной, химической, нефтеперерабатывающей промышленности;at enterprises of the fuel, chemical, oil refining industries;
на предприятиях лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, в лесах и на сельскохозяйственных угодьях;at enterprises of the forestry, woodworking and pulp and paper industries, in forests and on agricultural land;
при тушении послеаварийных пожаров воздушного транспорта на земле, аварий, катастроф не железнодорожном, морском и речном транспорте;when extinguishing post-accident fires of air transport on the ground, accidents, disasters in non-railway, sea and river transport;
при нейтрализации и утилизации сильнодействующих ядовитых веществ.when neutralizing and disposing of potent toxic substances.
Использование установки позволяет реализовать новые современные технологи получения и подачи гибридной пены средней кратности или распыленной воды с увеличенной дальнобойностью и скоростью растекания по поверхности горения, что позволяет:The use of the installation makes it possible to implement new modern technologies for producing and supplying medium-expansion hybrid foam or atomized water with increased range and spreading speed over the combustion surface, which allows:
сократить время пожаротушения по сравнению с традиционными средствами, на складах боеприпасов и сильнодействующих ядовитых веществ;reduce fire extinguishing time compared to traditional means in warehouses of ammunition and highly toxic substances;
существенно уменьшить количество ствольщиков, непосредственно участвующих в тушении пожара;significantly reduce the number of firemen directly involved in fire extinguishing;
снизить риск для здоровья и жизни людей, поскольку тушение пожара может осуществляться на значительном расстоянии от горящего объекта;reduce the risk to human health and life, since fire extinguishing can be carried out at a considerable distance from the burning object;
повысить мобильность и механизацию процесса доставки воды и пены в зону горения. increase mobility and mechanization of the process of delivering water and foam to the combustion zone.
Подробное описание конструкции и особенностей функционирования доказывают промышленную применимость предлагаемого автономного пожарного модуля.A detailed description of the design and operating features proves the industrial applicability of the proposed autonomous fire module.
Учитывая новизну совокупности существенных признаков, техническое решение поставленной задачи, существенность всех общих и частных признаков полезной модели, доказанных в разделе «Уровень техники» и «Раскрытие сущности полезной модели », доказанную в разделе «Осуществление полезной модели » техническую осуществимость и промышленную применимость полезной модели, решение поставленной изобретательской задачи и уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании полезной модели, по нашему мнению, заявленное полезная модель удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к полезным моделям.Taking into account the novelty of the set of essential features, the technical solution of the problem, the significance of all general and particular features of the utility model, proven in the section “State of the art” and “Disclosure of the essence of the utility model”, the technical feasibility and industrial applicability of the utility model proven in the section “Implementation of the utility model” , the solution of the stated inventive problem and the confident achievement of the required technical result in the implementation and use of the utility model, in our opinion, the declared utility model satisfies all the requirements for patentability imposed on utility models.
Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки полезной модели являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели полезной модели, но и позволяют реализовать полезная модель промышленным способом.The analysis also shows that all the general and specific features of a utility model are essential, since each of them is necessary, and all together they are not only sufficient to achieve the purpose of the utility model, but also allow the utility model to be implemented industrially.
Claims (27)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU226119U1 true RU226119U1 (en) | 2024-05-21 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060207659A1 (en) * | 2004-07-07 | 2006-09-21 | Kidde Fire Fighting, Inc. | Pump system including host and satellite pumps and method of the same |
| RU2426571C1 (en) * | 2010-07-28 | 2011-08-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Fire fighting installation |
| RU2442626C1 (en) * | 2010-09-30 | 2012-02-20 | Закрытое акционерное общество НПО "СОПОТ" | The system and method of impulse fire extinguishing on sea vessels and platforms and shore-based facilities |
| WO2017027977A1 (en) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | Jutras Daniel | Mobile firefighting unit |
| RU209417U1 (en) * | 2021-01-25 | 2022-03-16 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | STANDALONE FIRE MODULE CONTAINER |
| RU218162U1 (en) * | 2023-02-14 | 2023-05-15 | Общество С Ограниченной Ответственностью Нпо "Современные Пожарные Технологии" | AUTONOMOUS FIRE MODULE OF CONTAINER TYPE |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060207659A1 (en) * | 2004-07-07 | 2006-09-21 | Kidde Fire Fighting, Inc. | Pump system including host and satellite pumps and method of the same |
| RU2426571C1 (en) * | 2010-07-28 | 2011-08-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Fire fighting installation |
| RU2442626C1 (en) * | 2010-09-30 | 2012-02-20 | Закрытое акционерное общество НПО "СОПОТ" | The system and method of impulse fire extinguishing on sea vessels and platforms and shore-based facilities |
| WO2017027977A1 (en) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | Jutras Daniel | Mobile firefighting unit |
| RU209417U1 (en) * | 2021-01-25 | 2022-03-16 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | STANDALONE FIRE MODULE CONTAINER |
| RU218162U1 (en) * | 2023-02-14 | 2023-05-15 | Общество С Ограниченной Ответственностью Нпо "Современные Пожарные Технологии" | AUTONOMOUS FIRE MODULE OF CONTAINER TYPE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU183035U1 (en) | Solid Extinguishing Extinguisher | |
| RU2668753C1 (en) | Solid foam fire extinguisher | |
| RU2668749C1 (en) | Fire extinguisher for explosion and fire fighting and solid foam extinguishment | |
| RU2672945C1 (en) | Method of explosion prevention and fire extinguishing by solid silica gel and device for its implementation | |
| RU2757479C1 (en) | Method for fire and explosion prevention and fire extinguishing with hybrid foam and device for its implementation | |
| RU2744719C1 (en) | Method for liquidation of spills of liquefied natural gas or liquefied petroleum gas by hybrid foam and the system for its use | |
| RU226119U1 (en) | Autonomous container-type fire module with a universal combined fire extinguishing installation | |
| RU199778U1 (en) | Device for fire and explosion prevention and fire extinguishing with hybrid foam | |
| RU2826696C1 (en) | Self-contained fire module of container type with universal installation of combined fire extinguishing | |
| RU2813419C1 (en) | Self-contained fire module of container type | |
| RU240243U1 (en) | Autonomous container-type fire module | |
| RU218162U1 (en) | AUTONOMOUS FIRE MODULE OF CONTAINER TYPE | |
| RU2699083C1 (en) | Fire extinguisher for fire and explosion prevention and hard foam extinguishing with shut-off and launching device and barrel | |
| RU2668747C1 (en) | Chemical foam fire extinguisher with ejector mixture-foam generator | |
| RU190536U1 (en) | Device for preventing and extinguishing large-scale forest, industrial and emergency transport fires with fast-hardening foam | |
| RU2804950C1 (en) | Method for fire and explosion prevention and extinguishing large-scale transport emergency and industrial emergency fires with combined hybrid foam and device for its implementation | |
| RU2829480C2 (en) | Device for fire and explosion prevention and extinguishing of large-scale emergency transport and emergency industrial fires with combined hybrid foam | |
| RU2757106C1 (en) | Method for localising spills of liquefied natural gas or liquefied hydrocarbon gas with hybrid foam and system for implementation thereof | |
| RU226208U1 (en) | Universal installation for combined fire extinguishing with medium expansion air-mechanical foam, low expansion air-mechanical foam, atomized and dispersed water or fast-hardening foam based on silica foam gel | |
| RU2804551C1 (en) | Fire train with autonomous container-type fire module | |
| RU226489U1 (en) | Universal installation for combined fire extinguishing with medium expansion air-mechanical foam, low expansion air-mechanical foam, atomized and dispersed water or fast-hardening foam based on silica foam gel | |
| WO2024172695A1 (en) | Self-contained container-type fire-fighting unit | |
| RU2819950C1 (en) | Firefighting train with autonomous firefighting module of container type | |
| RU2826678C1 (en) | Universal installation for combined fire extinguishing with air-mechanical foam of medium expansion ratio, air-mechanical foam of low expansion rate, sprayed and dispersed water or quick-hardening foam based on foamed silica gel | |
| RU190598U1 (en) | Gas generator fire extinguisher for fire and explosion prevention and solid fire extinguishing |