Preview

Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Оценка механизмов тушения горючих жидкостей тонкораспыленной водой

https://doi.org/10.22227/PVB.2021.30.01.54-63

Полный текст:

Аннотация

Введение. При разработке новых способов тушения пожаров в помещениях зданий и сооружений и использовании для тушения современных огнетушащих средств возникает ряд проблем. Для решения их требуются специальные исследования, например выявление общих принципов обеспечения эффективности тушения пожаров и определение на их основе оптимального режима применения огнетушащих веществ. Цель работы — теоретическая оценка механизмов тушения горючих жидкостей тонкораспыленной водой.

Поставленные задачи: предложить уравнения законов сохранения массы и энергии для пламенной зоны с учетом поступления в нее струи тонкораспыленной воды; выполнить оценку расходов воды, необходимых для реализации различных механизмов тушения; провести сопоставление результатов оценок с экспериментальными данными, полученными при тушении модельных очагов горения горючих жидкостей.

Методика расчета. Расчеты сделаны на основе уравнений законов сохранения массы и энергии в пламенной зоне, образующейся над поверхностью горючего материала.

Результаты исследования. Рассмотрены два механизма тушения, способствующих прекращению горения в пламенной зоне: 1) достижение такой массовой концентрации водяного пара, при которой достигается нижний концентрационный предел горения горючей газовой смеси (флегматизация); 2) охлаждение горючей газовой смеси в пламенной зоне путем испарения воды до температуры вспышки горючих паров.

Выводы. Предложены уравнения законов сохранения массы и энергии для пламенной зоны, образующейся при горении горючих жидкостей с учетом поступления в нее струи тонкораспыленной воды. Выполнена оценка расходов воды, необходимых для реализации различных механизмов тушения, с использованием предложенных уравнений. Проведено сопоставление результатов теоретических оценок с экспериментальными данными по тушению модельных очагов горения горючих жидкостей тонкораспыленной водой.

Об авторах

Д. А. Корольченко
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
Россия

Корольченко Дмитрий Александрович, канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой комплексной безопасности в строительстве, директор Института комплексной безопасности в строительстве; РИНЦ ID: 352067; Scopus Author ID: 55946060600; ResearcherID: E-1862-2017

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, 26



С. В. Пузач
Академия Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий
Россия

Пузач Сергей Викторович, д-р техн. наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, начальник кафедры инженерной теплофизики и гидравликия; РИНЦ ID: 18265; Scopus Author ID: 7003537835; ResearcherID: U-2907-2019

129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, 4



Список литературы

1. Алешков М.В., Гусев И.А. Обеспечение технологии пожаротушения в замкнутых объемах помещений объектов энергетики // Системы безопасности : мат. 26-й Междунар. науч.-практ. конф. М. : Академия ГПС МЧС России, 2017. С. 176–179. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32292947

2. Копылов Н.П., Хасанов И.Р., Кузнецов А.Е., Федоткин Д.В., Москвилин Е.А., Стрижак П.А., Карпов В.Н. Параметры сброса воды авиационными средствами при тушении лесных пожаров // Пожарная безопасность. 2015. № 2. С. 49–55.

3. Гергель В.И., Мешалкин Е.А. Пожаротушение тонкораспыленной водой высокого давления // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2017. Т. 26. № 3. С. 45–49. DOI: 10.18322/PVB.2017.26.03.45-49

4. Кожинов С. Тушение тонкораспыленной водой электрооборудования, находящегося под напряжением // Безопасность. Достоверность. Информация. 2008. № 79. С. 46–47.

5. Гергель В.И., Мешалкин Е.А. Пожаротушение тонкораспыленной водой // Материалы ХХIХ Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию ФГБУ ВНИИПО МЧС России. Часть 2. Горение и проблемы тушения пожаров. М. : ВНИИПО, 2017. С. 369–372. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29942838

6. Мешман Л.М. Частные вопросы при проектировании водяных АУП // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2019. Т. 28. № 1. С. 80–88. URL: https://www.firesmi.ru/jour/article/view/741

7. Войтков И.С., Волков Р.С., Высокоморная О.В., Чернова Г.А., Фадеев А.В. Экспериментальное исследование температурных следов капель воды, водных массивов и аэрозольных потоков, движущихся через высокотемпературные продукты сгорания // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2016. Т. 25. № 8. С. 17–26. DOI: 10.18322/PVB.2016.25.08.17-26

8. Volkov R.S., Kuznetsov G.V., Legros J.C., Strizhak P.A. Experimental investigation of consecutive water droplets falling down through high-temperature gas zone // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2016. Vol. 95. Pp. 184–197. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2015.12.001

9. Zhang Qinglin, Wang Lu, Bi Yixing, Xu Dajun, Zhi Huiqiang, Qiu Peifang. Experimental investigation of foam spread and extinguishment of the large-scale methanol pool fire // Journal of Hazardous Materials. 2015. Vol. 287. Pp. 87–92. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2015.01.017

10. Блинов В.И., Худяков Г.Н. Диффузионное горение жидкостей. М. : АН СССР, 1961. 208 с.

11. Шароварников А.Ф., Корольченко Д.А. Тушение горючих жидкостей распыленной водой // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2013. Т. 22. № 11. С. 70–74. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=20655296

12. Корольченко Д.А., Шароварников А.Ф., Дегаев Е.Н. Горение гептана в модельном резервуаре // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2015. Т. 24. № 2. С. 67–70. URL: https://www.fire-smi.ru/jour/article/view/363

13. Снегирев А.Ю., Сажин С.С., Талалов В.А. Модель и алгоритм расчета теплообмена и испарения капель диспергированной жидкости // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки. 2011. № 1. С. 44–55. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/model-i-algoritm-raschetateploobmena-i-ispareniya-kapel-dispergirovannoy-zhidkosti

14. Корольченко Д.А., Громовой В.Ю., Ворогушин O.O. Применение тонкораспыленной воды для тушения пожаров в высотных зданиях // Вестник МГСУ. 2011. № 1–2. С. 331–335.

15. Пузач С.В. Методы расчета тепломассообмена при пожаре в помещении и их применение при решении практических задач пожаровзрывобезопасности. М. : Академия ГПС МЧС России, 2005. 336 с.

16. NFPA 92B. 1990 NFPA Technical Committee Reports –– Technical Guide for Smoke Management Systems in Malls, Atria and Large Areas. Quincy, MA : National Fire Protection Association, 1990.

17. Емельянов А.Л., Платунов Е.С. Кинетика испарения капель в системах охлаждения теплонагруженных элементов приборов // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2011. Т. 54. № 1. С. 84–88. URL: http://pribor.ifmo.ru/ru/article/5552/kinetika_ispareniya_kapelv_sistemah_ohlazhdeniyateplonagruzhennyh_elementov_priborov.htm

18. Yoshida A., Kashiwa K., Hashizume S., Naito H. Inhibition of counterflow methane/air diffusion flame by water mist with varying mist diameter // Fire Safety Journal. 2015. Vol. 71. Pp. 217–225. DOI: 10.1016/j.firesaf.2014.11.030

19. Laufer J. The structure of turbulence in fully developed pipe flow // NACA Report 1174. 1954. Pp. 417–434. URL: http://naca.central.cranfield.ac.uk/reports/1954/naca-report-1174.pdf

20. Guildenbecher D.R., Sojka P.E. Experimental investigation of aerodynamic fragmentation of liquid drops modified by electrostatic surface charge // Atomization and Sprays. 2011. Vol. 21. No. 2. Pp. 139–147. DOI: 10.1615/AtomizSpr.2011003299

21. Kennedy M.J., Conroy M.W., Dougherty J.A., Otto N., Williams B.A., Ananth R., Fleming J.W. Bubble coarsening dynamics in fluorinated and non-fluorinated firefighting foams // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2015. Vol. 470. Pp. 268–279. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2015.01.062

22. Корольченко Д.А., Шароварников А.Ф. Универсальность механизмов тушения пламени различными огнетушащими веществами // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2014. Т. 23. № 11. С. 84–88. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/universalnost-mehanizmov-tusheniya-plameni-razlichnymi-ognetushaschimi-veschestvami

23. Корольченко Д.А., Шароварников А.Ф. Анализ двойственного механизма тушения пламени // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2014. Т. 23, № 12. С. 59–68. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-dvoystvennogo-mehanizma-tusheniya-plameni


Для цитирования:


Корольченко Д.А., Пузач С.В. Оценка механизмов тушения горючих жидкостей тонкораспыленной водой. Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2021;30(1):54-63. https://doi.org/10.22227/PVB.2021.30.01.54-63

For citation:


Korolchenko D.A., Puzach S.V. The assessment of extinction mechanisms involving water mist applied to combustible liquids. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2021;30(1):54-63. (In Russ.) https://doi.org/10.22227/PVB.2021.30.01.54-63

Просмотров: 107


ISSN 0869-7493 (Print)
ISSN 2587-6201 (Online)