Файл: Kostarev - Pozharnaya avtomatika, upravleniye i svyaz 2017.pdf

51 

Рис. 2.8. Схема устройства дозатора ВДЭ-30 (С) – химдобавка:  

1 – входной загрузочный патрубок; 2 – oпopная плита;

3 – тензодатчкк; 4 – опорная плита тензодатчика;  

5 – дозатор (V = 30 л); 6 – пневмопривод заслонки; 7 – заслонка 

шиберная; 8 – выходной патрубок; 9 – опорная стойка  

Рис. 2.9. Установка дозирования ООО «ВК-Комплект»  

52 

Также  известно  оборудование  серий Polydos и Grundfos, 

предлагающих  широкий  спектр  дозирующего  оборудования 
(рис. 2.10). 

Схема  функциональных  узлов Polydos 412 показана  на 

рис. 2.11. 

Рис. 2.10. Общий вид установок Polydos серии 400 

Рис. 2.11. Схема функциональных узлов Polydos-412:  

1 – трехкамерный резервуар; 2 – система подачи сухого  

материала; 3 – электрическая мешалка; 3a – электрическая  

мешалка – (дополнительно); 4 – ультразвуковой датчик  

уровня; 5 – система подачи воды; 6 – панель управления 

53 

2.4.

А

ЭРОЗОЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

2.4.1. Аэрозольные огнетушащие составы 

Для  решения  задач  пожаротушения  традиционно  приме-

нялись  материалоёмкие  централизованные  автоматические  ус-
тановки водяного, пенного и газового тушения пожаров. В связи 
с  потерей  единого  экономического  пространства  комплектация 
таких  систем  стала  проблематичной.  По  комплексу  причин  в 
настоящее  время  в  России  широкое  распространение  получают 
активные  автономные  системы  пожаротушения,  в  том  числе 
с использованием  твёрдого  топлива.  Характерным  признаком 
таких установок является малая их капиталоёмкость и бо́льшая 
эффективность пожаротушения по сравнению с традиционными 
огнетушащими  веществами.  Это  отдельный  класс  аварийных 
систем на твёрдом топливе. 

Новое  интенсивное  развитие  средств  аэрозольного  пожаро-

тушения на основе фундаментальных исследований в области спе-
циальной технической  химии  и теории горения  началось в  СССР 
20–25  лет  назад  и  продолжается  в  России  до  сих  пор.  При  аэро-
зольном способе тушения во многом реализуются элементы спосо-
ба  тушения  огнетушащими  порошками.  Рассматривая  физико-
химические механизмы, которые лежат в основе процесса тушения 
пламени  кристаллическими  частицами,  можно  выделить  три  ос-
новных фазы: 

– гетерогенное  ингибирование  реакций  горения  за  счёт 

взаимодействия активных частиц пламени типа Н, О, ОН с дефек-
тами  (F-центрами)  кристаллической  поверхности  или  с  химиче-
ской пассивной «стенкой» (в последнем случае говорят об особом 
«эффекте огнепреграждения»); 

– охлаждение зоны горения за счёт нагревания и разложе-

ния (испарения) твёрдых частиц; 

– гомогенное ингибирование реакций горения продуктами 

разложения (испарения) твёрдых частиц. 

54 

Каждый  из  трёх  названных  факторов  является  сложным 

суммарным  процессом  ряда  более  элементарных  стадий.  При 
этом они не просто дополняют друг друга, но находятся в слож-
ной  взаимозависимости.  Так,  гетерогенное  ингибирование  есть 
сочетание  таких  факторов,  как  охлаждение  реакционной  зоны, 
эмиссия вещества порошковой зоны в зону горения, дезактивация 
активных частиц пламени (АЧП). Последняя стадия также состо-
ит из составляющих: адсорбция – рекомбинация – десорбция. 

Установлено,  что  коэффициент  гетерогенного  ингибиро-

вания для солей, применяемых в качестве основы огнетушащих 
порошков, не является константой и не может служить для ко-
личественной характеристики их эффективности, так как сильно 
зависит от свойств кристалла. Поверхности порошковых частиц 
разного  химического  состава  участвуют  в  акте  гетерогенного 
ингибирования  по  совершенно  различным  механизмам.  Если 
для солей NaCl и КСl это «чистая хемосорбция», то гидрокарбо-
наты  и  особенно  бикарбонаты  потоком  атомарного  водорода 
подвергаются деструкции по схеме 

NaHCO

3

 + H → Na + H

2

O + CO

2

. 

На поверхности фосфатов протекает окислительно-восста-

новительная реакция 

Р

+5

 → Р

+3

 → Р

+5

. 

В  случае SiO

2

  образуется  радикальный  центр SiO

2

,  спо-

собствующий разветвлению цепей, а не их обрыву. Именно по-
этому тонкоизмельчённый песок не гасит пламя. 

Так  называемый  «эффект  огнепреграждения»  как  отдель-

ный  самостоятельный  эффект,  строго  говоря,  не  существует. 
Под ним подразумевается гетерогенное ингибирование, в кото-
ром сетка, кольца или порошковое облако играют роль «третьей 
частицы»,  необходимой  для  аккомодации  энергии  налетающих 
АЧП,  без  чего  реакция  рекомбинации  типа  Н + Н  →  Н

2

  невоз-

можна. При этом энергия активной частицы пламени очень мала 

55 

(порядка десятков и сотен электрон-вольт) в сравнении с массой 
сетки  или  порошка  и  не  может  привести  к  заметному  нагрева-
нию  «сетки»,  а  охлаждение  очага  достигается  в  результате  не 
увеличения  теплоотвода,  а  резкого  уменьшения  теплоприхода 
из-за  мгновенной  гетерогенной  тепловой  гибели  большого  ко-
личества АЧП одновременно по всему объёму очага и как след-
ствие прерывания цепных реакций горения. 

При этом нагревание порошковой частицы происходит не 

только за счёт конвекции и радиации, но и за счёт отбора кине-
тической энергии налетающей частицы из АЧП (Н или О) в акте 
гетерогенного ингибирования. При 30–40 % разложения объём-
ной  огнетушащей  дозы  фосфорно-аммонийного  порошка 
(

∼

100 г/м

3

) поглощается около 40 кДж тепла, в то время как при 

сгорании 1 м

3

 10 % метановоздушной смеси выделяется 400 кДж – 

в десять раз больше, т.е. механизм теплоотвода составляет всего 
10 %. Необходимо отметить, что все процессы в пламени нерав-
новесные и оценивать их следует не по термодинамическим па-
раметрам, а по кинетическим. Так, полное теплопоглощение при 
разложении 1 г NaHCO

3

  составляет 1,8 кДж,  а (NH

4

)

2

SO

4

 – 

4,5 кДж,  т.е.  в 2,5 раза  выше,  однако  скорость  разложения  би-
карбоната в 500 раз больше. Именно этот кинетический фактор 
и определяет высокие огнетушащие свойства гидрокарбонатов.  

С фактором нагревания и разложения (испарения) порош-

ковых частиц тесно связан эффект гомогенного ингибирования, 
который обусловлен поступлением в газовую фазу молекул (или 
«осколков») порошкообразных частиц. Таких источников три: 

– термическое испарение или разложение; 
– эмиссия поверхностных атомов; 
– разрушение  поверхности  при  воздействии  атомарного 

водорода. 

В газовой фазе реакция рекомбинации типа Н + Н → Н

2

 не 

протекает без участия третьей частицы («стенки»). Поэтому го-
могенное  ингибирование  протекает  в  основном  в  прямых  газо-
фазных  реакциях  АЧП + «осколок»  порошковой  частицы