[go: up one dir, main page]

RU2801658C1 - Fire extinguishing cloth based on basalt mesh - Google Patents

Fire extinguishing cloth based on basalt mesh Download PDF

Info

Publication number
RU2801658C1
RU2801658C1 RU2022127140A RU2022127140A RU2801658C1 RU 2801658 C1 RU2801658 C1 RU 2801658C1 RU 2022127140 A RU2022127140 A RU 2022127140A RU 2022127140 A RU2022127140 A RU 2022127140A RU 2801658 C1 RU2801658 C1 RU 2801658C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fire
extinguishing
flame
basalt
mesh
Prior art date
Application number
RU2022127140A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Богдан Васильевич Гавкалюк
Алексей Сергеевич Смирнов
Антон Анатольевич Мельник
Сергей Григорьевич Ивахнюк
Имам Агаметович Насруллаев
Елена Анатольевна Мурашкевич
Алина Станиславовна Константинова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий имени героя
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий имени героя filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий имени героя
Application granted granted Critical
Publication of RU2801658C1 publication Critical patent/RU2801658C1/en

Links

Abstract

FIELD: fire fighting equipment.
SUBSTANCE: method is intended for extinguishing fires of oil spills during transportation and is based on the principle of flame extinguishing in narrow channels of a fire-extinguishing cloth based on a basalt mesh, which contains a flexible weighting insert made of heat-resistant rubber along the perimeter, while the diameter of the cells of the basalt mesh is determined taking into account the critical diameter of the flame-extinguishing element channel for the combustible mixture, and the weighting insert increases the mass of the fire-extinguishing cloth to overcome convective flows, which allows covering the fire while being at a safe distance.
EFFECT: improved efficiency of fire extinguishing.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится области противопожарной техники и предназначено для тушения пожаров разливов нефтепродуктов при транспортировке. В основе способа лежит принцип гашения пламени в узких каналах, применяемый в огнепреградителях, когда гашение обусловлено тепловыми потерями из зоны реакции к стенкам канала и происходит при величине диаметра канала меньше критического значения.The invention relates to the field of fire fighting equipment and is intended for extinguishing fires of oil spills during transportation. The method is based on the principle of flame extinguishing in narrow channels, used in flame arresters, when extinguishing is due to heat losses from the reaction zone to the channel walls and occurs when the channel diameter is less than the critical value.

Уровень техникиState of the art

В качестве аналогов рассмотрены следующие разработки:The following developments are considered as analogues:

1) огнезащитный вспучивающийся материал, выполненный в виде полиэфирной ткани с нанесенным на нее полимерным покрытием из поливинилхлоридной композиции, включающей трихлоралкилфосфат и наполнитель, отличающийся тем, что композиция дополнительно содержит хлорпарафин, диоктилфталат и фосфор борсодержащий олигомер, в качестве наполнителя композиция содержит гидроксид алюминия и борат цинка, а в качестве трихлоралкилфосфата - трихлорпропилфосфат (патент RU 2738111 С1, 08.12.2020). Назначение материала - использование в качестве противопожарных штор.1) fire-retardant intumescent material made in the form of a polyester fabric coated with a polymer coating of a polyvinyl chloride composition, including trichloroalkyl phosphate and a filler, characterized in that the composition additionally contains chlorine paraffin, dioctyl phthalate and phosphorus-boron-containing oligomer, the composition contains aluminum hydroxide and borate as a filler zinc, and trichloropropyl phosphate as trichloroalkyl phosphate (patent RU 2738111 C1, 12/08/2020). Purpose of material - use as fire-prevention curtains.

Недостатками является сложность изготовления материала, а также достаточно высокая инерционность вспучивания покрытия для использования в качестве первичного средства пожаротушения.The disadvantages are the complexity of manufacturing the material, as well as a sufficiently high inertia of swelling of the coating for use as a primary fire extinguishing agent.

2) Термостойкое противопожарное покрывало, состоящее из негорючего тканого материала с термостойким адгезионным покрытием и сшитого, по меньшей мере, из двух его отрезков, отличающееся тем, что отрезки тканого материала с огнезащитным покрытием размещены относительно друг друга с возможностью формирования их поверхностями полной поверхности покрывала и сшиты между собой соединительными швами второго класса швейной металлизированной нитью по параллельно стыкуемым границам этих отрезков, причем огнезащитное покрытие негорючего тканого материала представляет собой застывший слой жидкоообразной смеси, рассредоточенный по его поверхности при формировании, а тканый материал выполнен из волокон и/или нитей с содержанием диоксида кремния не менее 45% (патент RU 205587 U1, 22.07.2021);2) A heat-resistant fire-retardant blanket consisting of a non-combustible woven material with a heat-resistant adhesive coating and sewn from at least two of its segments, characterized in that the segments of the woven material with a fire-retardant coating are placed relative to each other so that their surfaces form the full surface of the blanket and are sewn together by connecting seams of the second class with a sewing metallized thread along the parallel-joining boundaries of these segments, and the fire-retardant coating of the non-combustible woven material is a frozen layer of a liquid-like mixture dispersed over its surface during formation, and the woven material is made of fibers and/or threads containing dioxide silicon not less than 45% (patent RU 205587 U1, 07/22/2021);

3) полотно противопожарное с гелевой пропиткой, состоящее из тканого или нетканого материала, пропитанного огнетушащим гелем, отличающееся тем, что огнетушащий гель состоит из загустителя, флегматизатора горения, антифриза, антисептика и воды в массовом соотношении: загуститель 0,05-10%, флегматизатор горения 1-15%, антифриз 1-30%), антисептик 0,1-10%, вода остальное (патент RU 126945 U1, 20.04.2013);3) fire-fighting canvas with gel impregnation, consisting of a woven or non-woven material impregnated with a fire extinguishing gel, characterized in that the fire extinguishing gel consists of a thickener, combustion phlegmatizer, antifreeze, antiseptic and water in a mass ratio: thickener 0.05-10%, phlegmatizer combustion 1-15%, antifreeze 1-30%), antiseptic 0.1-10%, water the rest (patent RU 126945 U1, 20.04.2013);

4) полотно противопожарное на основе микрокапсулированных огнетушащих веществ, включающее функциональный и несущий слои, отличающееся тем, что функциональный слой выполнен из композиционного материала, состоящего из полимерной матрицы и микрокапсул с ядром из огнетушащего вещества (патент RU 2751396 С1, 17.08.2021);4) fire-fighting fabric based on microencapsulated fire extinguishing agents, including functional and carrier layers, characterized in that the functional layer is made of a composite material consisting of a polymer matrix and microcapsules with a core of fire extinguishing agent (patent RU 2751396 C1, 08/17/2021);

5) материал базальтовый огнезащитный рулонный «МБОР», выполненный из нетканого материала из базальтовых волокон, прошитых вязально-прошивным способом, отличающийся тем, что плотность прошивки составляет 10-12 петель по цепочке на отрезке 50 мм, при этом базальтовые волокна имеют размеры: толщина 1-2 мкм, длина до 200 мм (патент RU 74999 U1, 20.07.2008);5) basalt fire-retardant rolled material "MBOR", made of non-woven material from basalt fibers stitched by knitting and stitching, characterized in that the stitching density is 10-12 loops along the chain in a segment of 50 mm, while the basalt fibers have the following dimensions: thickness 1-2 microns, length up to 200 mm (patent RU 74999 U1, 20.07.2008);

6) покрывало для изоляции очага возгорания спасательное, содержащее прямоугольный отрезок трехслойного огнезащитного полотна, в котором лицевой слой выполнен из базальтовой ткани, средний слой из клеенки подкладочной хлопкополиэфирной с ПВХ-покрытием, а внешний огнетеплозащитный слой выполнен из огнезащитного материала «Оксипан», дублированного огнезащитной тканью, отличающееся тем, что в качестве огнезащитной ткани используется кремнеземная ткань с количеством нитей на 1 см от 11 до 14 при толщине нитей 0,12 мм (патент RU 211355 U1, 01.06.2022);6) a rescue cover for isolating the source of fire, containing a rectangular segment of a three-layer fire-retardant fabric, in which the front layer is made of basalt fabric, the middle layer is made of cotton-polyester lining oilcloth with PVC coating, and the outer fire and heat-protective layer is made of fire-retardant material "Oksipan", duplicated by fire-retardant a fabric, characterized in that silica fabric is used as a fire-retardant fabric with the number of threads per 1 cm from 11 to 14 with a thread thickness of 0.12 mm (patent RU 211355 U1, 01.06.2022);

7) огнезащитный волокнистый материал, состоящий из волокнистой основы, выполненной из волокон и/или нитей, с нанесенным на ее поверхность металлизированным покрытием, отличающийся тем, что волокна и/или нити выполнены пустотелыми и заполненными воздухом на 10-70% (патент RU 2008044 С1, 12.03.1992);7) fire-retardant fibrous material consisting of a fibrous base made of fibers and/or threads, with a metallized coating applied to its surface, characterized in that the fibers and/or threads are made hollow and filled with air by 10-70% (patent RU 2008044 C1, 12.03.1992);

8) материал для защиты от теплового воздействия, состоящий из трех слоев, внешние из которых выполнены волокнистыми, и нанесенного на один из внешних слоев с наружной стороны металлизированного покрытия, отличающийся тем, что средний слой выполнен в виде воздухонаполненного полимерного субстрата, заполненного воздухом на 30-90% и толщиной 5-60 мм, а второй из внешних слоев со стороны, прилегающей к среднему слою, имеет металлизированное покрытие, при этом один или оба волокнистых слоя выполнены из пустотелых волокон и/или нитей, заполненных воздухом на 10-70% (патент RU 94036648 А1).8) a material for protection against thermal effects, consisting of three layers, the outer of which are made of fibrous, and deposited on one of the outer layers on the outer side of the metallized coating, characterized in that the middle layer is made in the form of an air-filled polymer substrate filled with air by 30 -90% and a thickness of 5-60 mm, and the second of the outer layers from the side adjacent to the middle layer has a metallized coating, while one or both fibrous layers are made of hollow fibers and / or threads filled with air by 10-70% (patent RU 94036648 A1).

Общими недостатками перечисленных аналогов является сложность и дороговизна изготовления, а также прекращение горения путем изоляции, что требует плотного прижатия материала к поверхности расположения очага пожара и создает затруднения при тушении очагов большой площади, например, разливов нефтепродуктов.The common disadvantages of these analogues are the complexity and high cost of manufacture, as well as the cessation of combustion by insulation, which requires a tight pressing of the material to the surface of the fire and creates difficulties in extinguishing large areas of fire, for example, oil spills.

В качестве прототипа принята огнегасительная базальтовая сетка для тушения пожаров класса В (патент RU 194307 U1, 05.12.2019), изготовленная на основе базальтовой ткани, отличающаяся тем, что в ткани выполнены отверстия диаметром, определенным с учетом критического диаметра канала пламягасящего элемента для горючей смеси. Указанная базальтовая сетка способна длительное время выдерживать высокую температуру, обладает низкой теплопроводностью, непроницаема для пламени. Огнетушащий эффект обусловлен гашением пламени в узких каналах, таким образом, устранена необходимость плотного прижатия сетки к поверхности расположения очага пожара при тушении.As a prototype, a fire-extinguishing basalt mesh for extinguishing fires of class B (patent RU 194307 U1, 05.12.2019), made on the basis of basalt fabric, is adopted, characterized in that holes are made in the fabric with a diameter determined taking into account the critical diameter of the channel of the flame-extinguishing element for the combustible mixture . The specified basalt mesh is able to withstand high temperatures for a long time, has low thermal conductivity, and is impervious to flame. The fire-extinguishing effect is due to the extinguishing of the flame in narrow channels, thus eliminating the need to tightly press the mesh to the surface of the fire during extinguishing.

Однако при большой площади очага горения для человека без средств индивидуальной защиты отсутствует возможность приблизиться к нему, а при попытке накрыть очаг базальтовой сеткой с безопасного расстояния ее масса может оказаться недостаточной для преодоления конвективных потоков, что не позволяет рассматривать прототип в качестве первичного средства пожаротушения для таких очагов.However, with a large area of the combustion source for a person without personal protective equipment, there is no opportunity to approach him, and when trying to cover the center with a basalt mesh from a safe distance, its mass may not be sufficient to overcome convective flows, which does not allow considering the prototype as a primary fire extinguishing agent for such foci.

Проведен расчет критического диаметра канала пламягасящего элемента для бензина АИ-92, определены безопасный и эквивалентный диаметр. Критический диаметр канала пламягасящего элемента определен по формуле:The calculation of the critical diameter of the flame-extinguishing element channel for AI-92 gasoline was carried out, and the safe and equivalent diameters were determined. The critical diameter of the flame-extinguishing element channel is determined by the formula:

где Ре - число Пекле;where Re is the Peclet number;

R - универсальная газовая постоянная кДж/моль*K;R - universal gas constant kJ/mol*K;

Т - начальная температура газовой горючей смеси, K;T is the initial temperature of the combustible gas mixture, K;

λ - теплопроводность горючей смеси, Вт/(м*K);λ - thermal conductivity of the combustible mixture, W/(m*K);

Su - нормальная скорость распространения пламени, м/с;S u - normal flame propagation speed, m/s;

Ср - теплоемкость газовой горючей смеси при постоянном давлении, кДж/(кг*K);C p - heat capacity of the gas combustible mixture at constant pressure, kJ / (kg * K);

Р - давление горючей смеси, Па;P is the pressure of the combustible mixture, Pa;

М - молярная масса, кг/моль.M is the molar mass, kg/mol.

Диаметр канала пламягасящего элемента dбез с учетом коэффициента запаса надежности должен определяют как:The diameter of the flame-extinguishing element channel d without taking into account the safety factor should be determined as:

Наибольший допустимый размер квадратной ячейки канала пламягасящего элемента можно определить по формуле:The largest allowable size of the square cell of the flame extinguishing element channel can be determined by the formula:

где rГ - гидравлический радиус, мм;where r G - hydraulic radius, mm;

S - площадь ячейки, мм2;S - cell area, mm 2 ;

П - периметр ячейки, мм.П - cell perimeter, mm.

Для подтверждения расчетов проведены огневые испытания базальтовой сетки. Использованы образцы прямоугольной формы размером 0,25×0,25 м. Между базальтовых волокон были проделаны отверстия, диаметр которых соответствовал полученным расчетным данным, а именно 1,37 мм для бензина АИ-92. Испытания проводили в вытяжном шкафу при температуре воздуха в помещении 20-25°С. Бензин наливали в металлический поддон и поджигали. С помощью специального держателя накрывали очаг образцом сетки, при этом стойкое пламенное горение прекращалось мгновенно, выделения дыма не наблюдалось.To confirm the calculations, fire tests of the basalt grid were carried out. Rectangular samples 0.25 × 0.25 m in size were used. Holes were made between the basalt fibers, the diameter of which corresponded to the calculated data, namely 1.37 mm for AI-92 gasoline. The tests were carried out in a fume hood at a room air temperature of 20–25°C. Gasoline was poured into a metal pan and set on fire. With the help of a special holder, the hearth was covered with a mesh sample, while the persistent fiery combustion stopped instantly, and no smoke was observed.

Предложена конструкция огнетушащего полотна, состоящего из базальтовой сетки, размер ячеек которой определен по формуле (3), и оборудованного гибкой утяжелительной вставкой из термостойкой резины по периметру. Вставка увеличивает массу огнетушащего полотна для преодоления конвективных потоков, что позволяет накрыть очаг, находясь на безопасном расстоянии.A design of a fire-extinguishing cloth is proposed, consisting of a basalt mesh, the mesh size of which is determined by formula (3), and equipped with a flexible weight insert made of heat-resistant rubber around the perimeter. The insert increases the mass of the fire extinguishing cloth to overcome convective currents, which allows you to cover the fire, being at a safe distance.

Описание чертежаDrawing Description

На фиг. 1 цифрами обозначены: 1 - базальтовая сетка; 2 - утяжелительная вставка.In FIG. 1 the numbers indicate: 1 - basalt mesh; 2 - weighting insert.

Claims (10)

Огнетушащее полотно состоит из базальтовой сетки, размер ячеек которой определен по формуле:The fire-extinguishing canvas consists of a basalt mesh, the cell size of which is determined by the formula: , , где Where dбез – диаметр безопасности, мм;d without – safety diameter, mm; dэкв – диаметр эквивалентный, мм;d eq – equivalent diameter, mm; – гидравлический радиус, мм; – hydraulic radius, mm; S – площадь ячейки, мм2;S - cell area, mm 2 ; П – периметр ячейки, мм;П – cell perimeter, mm; – размер ячейки канала пламегасящего элемента, мм, – cell size of the flame-extinguishing element channel, mm, при этом по периметру полотна расположена гибкая утяжелительная вставка из термостойкой резины.at the same time, a flexible weighting insert made of heat-resistant rubber is located along the perimeter of the web.
RU2022127140A 2022-10-19 Fire extinguishing cloth based on basalt mesh RU2801658C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2801658C1 true RU2801658C1 (en) 2023-08-11

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU234859U1 (en) * 2024-12-22 2025-06-11 Татьяна Владимировна Москвина Window curtain

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2720269A (en) * 1953-04-24 1955-10-11 Diacos Theodore Harry Fire blanket
US9393449B2 (en) * 2010-04-13 2016-07-19 3M Innovative Properties Company Thick inorganic fiber webs and methods of making and using
US20170056693A1 (en) * 2013-06-27 2017-03-02 Leonard Hutton Fire Suppression Blanket
RU194307U1 (en) * 2019-03-21 2019-12-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" FIRE EXTINGUISHING BASALT GRID

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2720269A (en) * 1953-04-24 1955-10-11 Diacos Theodore Harry Fire blanket
US9393449B2 (en) * 2010-04-13 2016-07-19 3M Innovative Properties Company Thick inorganic fiber webs and methods of making and using
US20170056693A1 (en) * 2013-06-27 2017-03-02 Leonard Hutton Fire Suppression Blanket
RU194307U1 (en) * 2019-03-21 2019-12-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" FIRE EXTINGUISHING BASALT GRID

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU234859U1 (en) * 2024-12-22 2025-06-11 Татьяна Владимировна Москвина Window curtain

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009215721A (en) Fire-resistant and heat-insulating sheet
US5948708A (en) Vapor protection suit and fabric having flash fire resistance
JP2012525288A (en) Burn prevention material
CN210751002U (en) Injection formula fire blanket
CN110406190B (en) Fireproof heat insulation blanket, cable joint and cable laying structure
RU2801658C1 (en) Fire extinguishing cloth based on basalt mesh
JP2000317005A (en) Fire preventive sheet
KR20010013900A (en) Sheet and cover for preventing burning by spreading fire, and combined fire-extinguishing sheet and disaster-preventing clothing
WO2000009213A2 (en) Heat resistant fireproof material and variants
RU145455U1 (en) COVER PRODUCT FOR REACTIVE FIRE EXTINGUISHING
RU26748U1 (en) FIRE PROTECTION DEVICE
CN210489294U (en) Expansion type fireproof protection structure
CN215620534U (en) High temperature resistant fireproof cloth
EP3106207A1 (en) Covering article for reactively extinguishing a fire
RU217399U1 (en) FIRE EXTINGUISHING MEANS IN CLOSED PARKING PARKS ON THE BASIS OF BASALT CLAD
CN211195161U (en) Fireproof heat insulation blanket, cable joint and cable laying structure
CN107485807A (en) High building superelevation building fire danger-avoiding exempts to escape lifesaving appliance
CN102815028A (en) Fire-proofing and heat-insulating composite fabric with second order phase transition temperature limit, and preparation method and application thereof
CN211930171U (en) High-performance fireproof blanket for cables
CN212765111U (en) Fire-fighting blanket
CN211924971U (en) Fire control is with high temperature resistant fire prevention valve
AU3297702A (en) Protective fire blanket
CN217286936U (en) Fire-fighting fireproof head cover
KR20220152691A (en) Fire prevention and blocking material for fire suppression and fire diffusion using mineral fiber
RU211355U1 (en) Rescue cover for isolation of the source of fire