Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Сопло навесной системы аэрозольного пожаротушения

Конденсированное аэрозольное тушение пожара - это форма тушения пожара на основе частиц . Это похоже на газовое пожаротушение (или сухое химическое тушение пожара).

В нем используется огнетушащее вещество, состоящее из очень мелких твердых частиц, а также газообразных веществ. Конденсированные микрочастицы аэрозоля и отходящие газы образуются в результате экзотермической реакции; частицы остаются в парообразном состоянии до выхода из устройства. Затем он «конденсируется», охлаждается внутри устройства и выводится в виде твердых частиц.

По сравнению с газообразными подавителями (которые выделяют только газ) и сухими химическими подавителями (которые представляют собой порошкообразные частицы большого размера - 25–150 микрометров) Национальная ассоциация противопожарной защиты определяет конденсированные аэрозоли как те, которые выделяют мелкодисперсные твердые частицы менее диаметром более 10 мкм.

Твердые частицы имеют значительно меньший массовый средний аэродинамический диаметр (MMAD), чем у сухих химических подавляющих агентов. Твердые частицы также остаются в воздухе значительно дольше и оставляют намного меньше остатков в защищенной зоне.

Конденсированные аэрозоли являются агентами затопления. Они эффективны независимо от места и высоты возгорания. Этому можно противопоставить сухие химические системы, которые должны быть направлены непосредственно на пламя.

Конденсированный аэрозольный агент может доставляться посредством механического действия, электрического режима или комбинированного электромеханического действия.

Влажные химические системы, обычно используемые в пенных огнетушителях, должны, как и сухие химические системы, распыляться на огонь направленно.

Способы тушения пожара [ править ]

Огненный тетраэдр

Конденсированные аэрозольные подавители, как и газовые подавители, используют четыре метода тушения пожаров.

Они действуют на четыре элемента так называемого « огненного тетраэдра» : разрозненные компоненты, которые объединяются, чтобы создать химическую реакцию, лежащую в основе любого огня.

Эти четыре средства тушения пожара:

  1. Уменьшение или изоляция топлива
  2. Уменьшение или изоляция кислорода
  3. Снижение жара
  4. Подавление цепной реакции вышеперечисленных компонентов

Первичный механизм тушения конденсированных аэрозолей включает четвертый элемент огненного тетраэдра посредством химических реакций со свободными радикалами пламени, тем самым препятствуя процессу горения огня. Обычно конденсированные аэрозольные частицы состоят из карбоната калия (K2CO3)), который образуется в результате термического разложения твердого аэрозольобразующего соединения, которое включает нитрат калия.как окислитель. Когда частицы аэрозоля окружают пламя и соприкасаются с ним, частицы поглощают тепловую энергию пламени, разрушаясь и высвобождая большие концентрации радикалов калия (K +) (ионов с неспаренным электроном). Радикалы калия связываются со свободными радикалами гидроксида (OH +), водорода (H +) и кислорода (O +), которые поддерживают горение, производя безвредные молекулы побочных продуктов, такие как гидроксид калия (KOH) и вода (H2O).

К • + ОН • = КОН

КОН + Н • = К • + Н2О

Радикалы калия распространяются, поскольку они потребляются и образуются в результате реакции с радикалами огня. Нарушая реакции, необходимые для поддержания горения пламени, цикл продолжается до тех пор, пока цепные реакции горения не прекратятся и пламя не погаснет.

Конденсированные аэрозольные агенты также имеют вторичные механизмы тушения, связанные с тремя другими элементами огненного тетраэдра, описанными выше. Аэрозоль охлаждает пламя, поглощая его облаком с большой концентрацией микрочастиц со средним массовым аэродинамическим диаметром (MMAD). Их размер составляет от 1 до 2 микрометров. Хотя площадь поверхности каждой микрочастицы чрезвычайно мала, большое количество частиц, окружающих и проникающих в пламя, обеспечивает достаточно большую общую площадь поверхности для поглощения тепла пламени. На поверхности частиц происходит рекомбинация радикалов огня по мере поглощения энергии:

O • + H • = OH •

H • + OH • = H2O

Пламя - это газообразная часть пожара, возникающая в результате сгорания топлива. Частицы аэрозоля и газы, смешанные с газообразными компонентами пламени, изолируют горючее.

Конденсированные аэрозольные средства пожаротушения, атакующие все элементы огненного тетраэдра, являются одними из наиболее эффективных средств пожаротушения. Например, некоторые конденсированные аэрозольные средства пожаротушения могут тушить пожар горючей жидкости класса B с помощью 1/5 количества агента Галона 1301 или 1/10 количества газообразного агента пожаротушения на основе гидрофторуглерода или фторкетона в пересчете на массу в килограммах. агента на кубический метр. [1]

Производительность [ править ]

Возгорание, T1, за 35,25 секунды перед нанесением конденсированного аэрозольного подавителя.
Пожар, Т2, через 36,13 секунды, когда только что развернулся конденсированный аэрозольный подавитель.
Пожар, Т3, через 36,20 секунды после того, как было развернуто средство подавления конденсированного аэрозоля.
Пожар, Т4, через 36,25 секунды, полностью потушен после нанесения конденсированного аэрозольного подавителя.

Эффективность тушения конденсированных аэрозольных средств пожаротушения зависит от плотности аэрозольных частиц в непосредственной близости от пламени. Как и в случае систем газового пожаротушения, чем быстрее агент может накапливаться вокруг пламени, тем эффективнее огнетушащий агент останавливает горение. Плотность тушения и расчетная плотность аэрозольных средств пожаротушения обычно выражается в килограммах на кубический метр (кг / м ^ 3). Таким образом, эффективность аэрозольных огнетушителей варьируется в зависимости от ряда факторов, таких как расположение аэрозоля относительно пламени, близость других горючих легковоспламеняющихся материалов, тип используемого топлива и т. Д.

Конденсированные аэрозольные устройства предназначены для обеспечения контролируемого выброса. Аэрозольобразующий состав устанавливается внутри устройства, которое затем оснащается электрическим или механическим инициатором. Электрический инициатор сопряжен с блоком или панелью управления обнаружением пожара, которым можно дистанционно управлять физическими средствами, такими как кабель, ручным управлением с помощью предохранительного механизма, такого как те, что используются в дымовых гранатах, или автоматическим и самовоспламеняющимся. при оснащении встроенным датчиком температуры.

Использование и приложения [ править ]

Существует два применения средств пожаротушения: в качестве системы противопожарной защиты от полного затопления или в качестве локальной системы пожаротушения.

Чтобы обеспечить полное пожаротушение затопления, необходимо определить общее количество аэрозоля, необходимое для тушения пожара внутри фиксированного помещения. Затем монтируется соответствующее количество аэрозольных устройств, которые совместно выбрасывают необходимое количество аэрозоля, обычно на потолке или стене. Аэрозольные устройства, оборудованные электрическими инициаторами, соединяются между собой и переключаются с помощью пульта управления пожарной сигнализацией. Поскольку аэрозольные устройства являются автономными и функционируют одновременно как контейнер для хранения и как сопло, выталкивающее газ, не требуется никакой распределительной сети для транспортировки или распределения огнетушащего вещества из удаленного места хранения, что приводит к экономии площади и повышение эффективности перевозок.

Локальное пожаротушение обычно осуществляется с помощью переносного портативного устройства, которое бросают прямо на огонь. В отличие от переносных установок пожаротушения с потоком, операторы не обязаны подвергать себя риску, приближаясь к огню, применяя огнетушащее вещество непосредственно на пламени. Портативное устройство для конденсации аэрозоля обычно предназначено для рассеивания аэрозоля в форме распыления на 360 °, образуя большое аэрозольное облако вокруг очага пожара. Аэрозоль немедленно атакует пламя, когда его частицы приближаются к огню и генерируют нейтрализующие пламя радикалы калия. Пламя подавляется, пока аэрозоль сохраняет достаточную плотность. Если аэрозоль не достигает достаточной плотности для тушения пожара, он все равно тушит огонь, сохраняя значительно меньшее количество тепла.Это дает пожарным, например, инструмент для снижения уровня пламени до управляемого уровня тепла и снижения температуры в помещении, пока бригада шлангов входит в зону горения. В качестве другого примера лица, оказывающие первую помощь, могут использовать конденсированные аэрозоли в замкнутом пространстве для тушения пожаров при эвакуации пассажиров в безопасное место.

Конденсированные аэрозольные системы подходят для применений с особыми опасностями в качестве замены систем с галоном 1301 и систем с двуокисью углерода высокого давления. Аэрозольные системы также могут использоваться в качестве альтернативы чистящим средствам, подавляющим газообразные вещества, или системам водяного тумана. [1]

Экологические проблемы [ править ]

Агентство по охране окружающей среды США одобрило системы пожаротушения с использованием конденсированных аэрозолей в качестве приемлемых заменителей галона 1301 в системах полного затопления. [2] Аэрозольные огнетушители также не разрушают озоновый слой и несут незначительный потенциал глобального потепления или не имеют его вообще .


Проблемы безопасности [ править ]

13 марта 2016 года 8 человек погибли и 7 получили ранения в результате ложного срабатывания аэрозольной системы в хранилище банка. [3] В новостях утверждалось, что система истощила кислород, в то время как производитель заявляет, что система не вытесняет кислород.

15 ноября 2019 года один человек погиб на борту рыболовного судна в Великобритании, когда во время установки была непреднамеренно активирована система пожаротушения с использованием конденсированных аэрозолей. [4]

См. Также [ править ]

  • Автоматическое пожаротушение
  • Огнетушитель
  • Техника противопожарной защиты

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b C Kibert, DS Dierdorf (1993). Инкапсулированные микронные аэрозольные агенты (EMMA) (PDF) . Техническая рабочая конференция по вариантам галона . Проверено 19 апреля 2012 .
  2. ^ Агентство по охране окружающей среды США , «Заменители галона 1301 в качестве агента полного затопления».
  3. ^ "Восемь погибают в тайском банке после утечки химического огнетушителя" . Хранитель . 14 марта 2016 г.
  4. ^ "Бюллетень безопасности MAIB 1/2020" (PDF) . Комиссия по расследованию морских происшествий . Март 2020.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • UL2775 Scope, Стационарные агрегаты системы пожаротушения конденсированными аэрозолями
  • Руководство UL FWSA, Стационарные агрегаты системы пожаротушения с использованием конденсированных аэрозолей
  • Агафонов В. и др. 2004. Механизм пожаротушения конденсированными аэрозолями. «Труды 15-го ГОК». NIST, pp 984–993.
  • Дуайер, Дэвид Дж. 2011. Улучшенная система пожаротушения в пути. «Surf Rider», 14–15: 2001-01-28.
  • Киберт, Чарльз Дж. И Дирдорф, Дуглас. 1993. Инкапсулированные микронные аэрозольные агенты (EMMA). Техническая конференция по альтернативам галонам, 1993. NIST. 11–13 мая 1993 г., стр. 421–435.
  • Альтернативы галонам для соединителя судно-берег. Спектра, 12: 2001
  • Флеминг, Джеймс У., Уильямс, Брэдли А. и Шейнсон, Рональд С. 2002. Эффективность подавления аэрозолей: влияние размера и типа пламени. NIST SP984-4. Национальный институт стандартов и технологий

Внешние ссылки [ править ]

  • Европейский комитет по стандартизации, Стационарные системы пожаротушения
  • Международная организация по стандартизации, Системы пожаротушения с использованием конденсированных аэрозолей