Способ определения огнетушащей способности порошковых составов

Способ определения огнетушащей способности порошковых составов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИЗЛЬСТВУ (61) До<юлнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 281179 (21) 2843374/29-12 о>871804

Сею2 Сееетскнм

Сецмаамстическмю

РЕСЕУбЛНК.*

1 v рцм. к,.

A 62 С 1/00 с присоединением заявки йоГосудврствеяямй KoNNTcT

СССР яо дедки изобретений я откритяя (23) Приоритет —.

Опубликовано 1 S1081 Ьюллетень ЬВ 38 (53) УДК 614.841 (088. 8) Дата опубликования описания 15.10.81 (72) Авторы изобретения

Д.Ф.Даценко, В.Я.Забуга, М.В.Товбин, В.П.Ем

Н.С.Слободяник, В.Е.Лубяный, A.Í.Áàðàòoâ, A

М.Н.Вайсман, Ф.М.Галаджий и H.P.Øåâöîâ

Киевский ордена Ленина государственный уни ерситет, -, М! :-:: институт противопожарной обороны (7т ) Заявители (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОГНЕТУШАЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

ПОРОШКОВЫХ СОСТАВОВ

Изобретение относится к пожарной технике, а именно к методам испытаний огнетушащих порошковых составов °

Известен лабораторный способ определения огнетушащей способности порошковых составов, заключающийся в подаче распыленного в струе газа порошка снизу на пламя газовой горелки, размещенной в стеклянной трубе, с последующей оценкой огнетушащей способности. Огнетушащая способность определяется при тушении факела горящего газа порошком, подаваемым в струе азота. Способ реализуется при помощи установки, содержащей пирексную трубу с горелкой, устройство для воспламенения газа, устройство для подачи порошка, устройство для подачи га- за к горелке, регулятор подачи сжатого воздуха с водяным манометром, инжектор порошка, ротаметр, вентилямиЂ тор (1) .

Однако этот способ не обладает удовлетворительной точностью определения огнетушащей способности вследствие трудности соблюдения постоянных условий опыта, нестационарности процесса горения в ходе всего экспе » римента, так как происходит непрерывное изменение режима от беспрепятст- З0 венного горения перед началом подачипорошка до полного его прекращения.

Целью изобретения является повышение точности определения огнетуша-, щей способности порошковых составов.

Указанная цель достигается тем, что порошок предварительно дезагрегируют, а в процессе подачи его на пламя повышают концентрацию порошка в струе газа до отрыва пламени от горелки и удерживают фронт пламени на фиксированной высоте от среза газовой горелки, равной 1-5 диаметрам стеклянной трубы, а оценку огнетушащей способности порошкового состава производят по его расходу за время удержания фронта пламени над горелкой.

Сущность протекающего процесса основана на том, что благодари уменьшению скорости распространения пламени в метано-воздушной смеси по мере увеличения, концентрации в ней огнетушащего порошка можно. подобрать такую его концентрацию, при которой скорость распространения пламени в трубе становится равной линейной скорости газовой смеси в трубе и Фронт пламени устанавливается на определенном расстоянии от среза газовой горел871804 ки. Устанавливаемый при этом режим . позволяет осуществлять подачу порошка в зону горения с постоянной скоростью в течение большого отрезка времени, что дает возмбжность с высокой точностью определить расход порошка на единицу времени. Существенным фактором повышения точности является также высокая чувствительность положения фронта пламени в трубе к концентрации порошка в газовой смеси, обратная величина численного значения которои является мерой огнетушащей способности порошка. Поскольку горение происходит в трубе, весь порошок попадает в зону пламени, и неконтролируемый унос порошка исключен.

На чертеже изображена схема установки, реализующей способ.

В кварцевой или пирексовой трубе

1 расположена газовая горелка 2 с ротаметром 3, системами подвода воздуха 4 и огнетушащего порошка 5, Подача последнего осуществляется с помощью деэагрегатора 6, обеспечивающего перевод порошка в аэроэольное состояние. Для фиксации высоты установления пламени предназначена шкала, нанесенная на кварцевой трубе.

Техника проведения эксперимента по измерению огнетушащей снособнос.ти порошка заключается в следующем.

Включают подачу воздуха и:горючего газа, зажигают газовую горелку 2 и ротаметрами 3 устанавливают скорости подачи воздуха и газа, соответствующие образованию стехиометрической смеси, например для метана в соотношении воздух — газ 9:1. Затем включают подачу порошка и постепенно увеличивают его концентрацию до тех пор, пока факел пламени не оторвется от горелки и фронт пламени не установится на заданной высоте 1-5 диаметров трубы 1. Установление фронта пламени на определенной высоте достигается за счет происходящего в трубе процесса коагуляции частиц порошка, который приводит к некоторому снижению " частичной концентрации, беэ изменения его весовой концентрации с высотой. При отсутствии. градиента частичной концентрации стационарное горение внутри трубы было невозможным, так как при концентрации порошка ниже пороговой пламя не отрывается от горелки, а при превышении ее пламя уносится из трубы. Наличие определенного градиента частичной концентрации порошка не нарушает стационарность процесса горения, так как сам.градиент. концентрации остается стационарным во времени.

Пример 1. Проводят определение огнетушащей способности порошков ПСБ марки Б, включают подачу газа метана со скоростью 100 см /с и

3 зажигают горелку 2 ° Выключают подачу воздуха от компрессора со скоростью

900 см /с. Опытным путем подбирают необходимую скоро"ть подачи порошка.

Для этого включают доэирующее устройство и постепенно увеличивают скорость подачи порошка, добиваясь отрыва пламени от среза горелки и установле.ния фронта пламени на высоте, равной

3,0 диаметров трубы от среза горелки. Порошок на пути от дозирующего устройства до пламени проходил через специальное устройство, где подвергается дезагрегированию. После подбора скорости подачи порошка дозирующее устройство выключают и определя1 ют точное содержание в нем порошка:

152,45 г. Затем снова включают дозирующее устройство в режиме, обеспечивающем ранее выбранную скорость подачи порошка и одновременно включают отсчет времени. В стационарном режи20 ме, при котором фронт пламени находится на высоте 3,0 диаметра трубы, эксперимент продолжают в течение

15 мин. После выключения дозирующего устройства определяют содержание в

75 нем порошка, равное 80,27 г.

Расход порошка, таким образом, составляет 72,18 г, что соответствует скорости 0,0802 r/c. При указанных скоростях воздуха и газа (метана) кон3() центрация поРошка в газовой смеси составляет 80,2 г/мз. При двух повторных измерениях, выполненных в аналогичных условиях, получены значения концентрации, равные 80,1 г/м и

80,3 г/м соответственно. Среднее значеЭ ние концентрации по результатам трех измерений (с достоверностью 95%)

r/м 3

Пример 2. Определяют огнетушащую способность порошков ПСБ марки

40 Б (ТУ-6-18-139-76) и ПСБ (ТУ-6-18139-78) по режиму аналогично примеру 1, но фронт пламени в трубе устанавливают на разных высотах от среза горелки в интервале 0.,5-6,0 диаметра

4 трубы.

Полученные при этом результаты измерений приведены в табл. 1.

Наименьший разброс экспериментальных результатов достигается при установлении фронта пламени на высоте, равной 3,0 диаметра трубы от горелки.

При отклонении от этого значения высоты в интервале 1-5 диаметров трубы точность измерения уменьшается, за пределами указанного интервала режим горения становится неустойчивым. Отношение огнетушащей способности порошков ПСБ-3 и ПСБ марки Б, измеренных предлагаемым способом (см. табл.

1) при высоте фронта пламени 3,0 диаметра трубы, равно 2,3. По методу

Дессарта и Малорме (см.. табл. 2) состав ПСЕ-3 эффективнее состава ПСБ марки Б в 2,7 раза.

По результатам полигонных испытаний (см. табл. 3), которые проиэво871804

Таблица 1

Расстояние от горелки до установившегося фронта пламени выраженное вф трубы

ЭфФективная концентрация порошка ,, м >

Среднее значение огнетушащей композиции

r/M 3

Примечание

Порошок

Фронт пламени значительно колеблется и садится на горелку

ПСБ

0,5 марки Б

Фронт пламени устойчив

79,9

79,0

79,6

1,0 то же

79!5 1!1

1,0

1,0

ПСБ

2,0

79,7 марки Б ! !

Фронт пламени устойчив

2,0

79,9+0,4

79,9

2,0

80,0

3,0

80,1

80,3

80,2

3,0

80,2+0,2

То же

3,0

4,9

4,0

80,7

80,5

80,5

80, 64 0, 3

4,0

5,0

81,0

81,3+0,9

8l,7

81,2

5 0

5,0

Пламя полностью уносится из трубы, фронт и пламя трудно установить

6,0

Обратная величина которой является огнетушащей способностью. дились тушением бензина по известной методике, состав ПСБ-3 эффективнее состава ПСБ марки Б в 1,9 раза.

Таким образом, оценка сравнительной эффективности двух порошков предлагаемым способом более соответствует результатам полигонных испыта) ний, чем оценка по известному способу. Кроме того, предлагаемый способ, как видно иэ таблиц 1 и 2, дает гораздо меньший разброс результатов.

Высокая точность определения огнетушащей способности порошковых составов, обеспечиваемая предлагаемым способом, позволяет правильно выбирать огнетушащие составы для тех или иных конкретных условий пожаротушения, а также открывает возможности оптимизации огнетушащих составов в зависимости от концентрации составных компонентов и технологических режимов, что значительно сокращает сроки и объемы экспериментальных исследований.

Результаты определения огнетушащей способности по методу Дессорта и Маларме представлены в табл. 2.

Результаты полигонных испытаний составов ПСБ марки Б и ПСБ-3 представлены в табл. 3.

871804

Продолжение табл. 1

Пламя сильно прыгает и часто садится на горелку

Относительная эффективность

IIC8-3 и ПСБ=2,3 ° 1

1,0

° 1

1 i 0

34,6+1,3

«11

1,0

2,0

ПСБ-3

ПСБ-3/ПСБ=2,3

2,0

2,0

° I

3,0

3,0

ПСВ-3/ПСБ=2,3

35,420<2

° I

3,0

35,3

° 1

4,0

4,0

ПСБ-3/OCR2,3

I 1»

35,4+0,6

4,0

5,0

ПСБ-3/ПСБ=2,3

«! I»

5,0

-5i0

«1 I»

6,0

Пламя полностью уносится иэ трубы

Таблица 2

Среднее количество порошка, используемого на тушение, кг

Примечание

Порошок

Соотношение эфФективности

IICR-3 и IICB марки Б равно

2,7

ПСБ марки Б 5,2 + 0,6

1,9 » 0,4

ПСБ-3

Таблица 3

Количество испольэо ванного по рошка, кг

Площадь горения м

Время тушения, с

Модельный очаг

Примечание

Порошбк

ПСБ

9,7

7,9

2 8l

2,87, 89 В

9,6

5,0

4,7

89 В

89 В

ПСБ-3

«Ю««Ю

1 » «

ПСБ-3 0,5 марки Б 89 В

2,81

2,81

2,81

34,0

35 0

34,7

34,7

35,1

34,6

35,6

35,7

35,2

35,4

35,7, 35,6

35,3

36,1

8,2 . 4,4

4,7

Средний удельный расход, кг/м

Состав

ПСБ-3 эффективнее в 1 9 раза

871804

Формула изобретения

Составитель A.Ïîïîâ

Техред М.Рейвес КорректорМ.Демчик

Редактор Ю.Петрушко

Заказ 8858/3 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Способ определения огнетушащей способности порошковых составов, заключающийся в подаче распыленного в струе газа порошка снизу на пламя газовой горелки, размещенной а стеклянной трубе, с последующей оценкой огнетушащей способности, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения огнетушащей способности, порошок предва-, рительно деэагрегируют, а в процессе. подачи его на пламя повышают концентрацию порошка в струе газа до отрыва пламени от горелки и удерживают фронт пламени на фиксированной высоте от среза газовой горелки, равной 1-5 диаметрам стеклянной трубы, а оценку огнетушащей способности порошкового состава производят по его расходу за время удержания фронта пламени над горелкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шрайберг Г. и Порст П. Огнетушащие средства. М., Стройиздат, 1975, с.210