Высокий темп освоения новых знаний, создание наукоемкой продукции и передовых технологий, а также масштабные исследования обеспечивают эффективное решение комплекса задач. Научно-исследовательский институт пожарной безопасности и проблем чрезвычайных ситуаций Университета гражданской защиты в рубрике #инновации_в_мире_науки каждую неделю рассказывает о мировых технологических лидерах и инновациях научно-технического развития в области обеспечения безопасности.
Разработан инновационный порошковый состав для тушения пожаров на промышленных объектах
Российские исследователи создали инновационный состав, предназначенный для автоматического тушения пожаров и подавления взрывов на критически важных объектах, таких как нефтехранилища и энергетические комплексы, которые подвергаются угрозам со стороны беспилотных летательных аппаратов.
Разработанное решение задействует порошок, состоящий из сферических частиц, получаемых методом распылительной сушки, который формирует действенное облако для тушения огня и минимизирует проблему слипания частиц, пишут «Известия».
В беседе с изданием профессор Виктор Вальцифер, занимающий должность заместителя директора по научной работе Института технической химии УрО РАН, отметил, что сейчас вопросы безопасности на промышленных объектах стоят особенно остро. Увеличение числа атак на ключевые предприятия демонстрирует необходимость внедрения передовых защитных систем, способных оперативно сдерживать возгорания и предотвращать развитие аварийных сценариев.
Главное достоинство данного подхода заключается в формировании частиц оптимальной формы и улучшенной сыпучести, что гарантирует равномерное распределение и возможность длительного хранения. Это способствует оперативному купированию очагов возгорания и предотвращению опасных взрывных процессов.
Результаты первоначальных тестовых испытаний зафиксировали уменьшение сопротивления при распылении более чем на четверть в сравнении с уже существующими средствами. Данный показатель способствует ускоренному выбросу состава из соответствующего оборудования и повышает общую эффективность защиты промышленных объектов, в том числе нефтегазовой и электроэнергетической отраслей.
Пожары, вызванные электромобилями, изменили тактику пожаротушения и создали серьезные проблемы для пожарных служб по всей стране. В этом подкасте о пожарной технике и аварийно-спасательном оборудовании Бадди Хейз и Мэтт Фейден из компании Turtle Fire обсуждают эти проблемы, делясь опытом пожарных из Джерси-Сити (Нью-Джерси), работающих на передовой. Их изобретение — низкопрофильная насадка Turtle — решает уникальные проблемы, связанные с пожарами электромобилей, особенно в замкнутых или конструктивно уязвимых помещениях.
Хейз, основатель компании Turtle Fire и изобретатель системы Turtle Fire, объясняет, что типичные пожарные машины перевозят около 500 галлонов воды, чего достаточно для тушения обычных пожаров транспортных средств. В результате пожарные службы все больше сосредотачиваются не только на количестве доступной воды, но и на ее применении там, где она может оказать наибольшее воздействие — непосредственно на аккумуляторный блок.
В качестве компенсации пожарные службы адаптировались, направляя дополнительные пожарные машины на места возгорания электромобилей, чтобы обеспечить бесперебойную подачу воды. Фейден подчеркивает, что представление о том, что пожар электромобиля — это «просто пожар автомобиля», игнорирует дополнительную нагрузку на систему пожаротушения, связанную с батареей. Он отмечает, что инциденты с электромобилями требуют изменения стратегии и подготовки, при этом пожарные должны тщательно продумывать применение воды, управление ситуацией и тактику, адаптированную к воздействию батарей.
Кроме того, ведомства обновляют методы идентификации, планирование действий до происшествия и протоколы использования средств индивидуальной защиты. Распознавание пожарных машин с помощью визуальных идентификаторов, таких как цветные значки и отсутствующие компоненты, остается критически важным. Предварительная подготовка также становится ключевым компонентом реагирования на пожары с участием пожарных машин, помогая ведомствам подготовиться к уникальным оперативным особенностям, которые возникают при тушении таких пожаров.
Низкопрофильная куполообразная насадка Turtle Fire предназначена для установки под горящим электромобилем и подачи воды непосредственно на аккумуляторный блок. Изготовленная из прочной углеродистой стали и способная выдерживать сдавливающую силу до 44 000 фунтов, эта насадка снижает воздействие сильного жара под автомобилем и сложность наведения на аккумуляторный блок, а также уменьшает воздействие на пожарных опасной для жизни атмосферы, часто возникающей при возгорании аккумуляторов электромобилей.
Хейз и Фейден подчеркивают, что система Turtle Fire System была разработана в ответ на реальные проблемы пожаротушения. Этот инструмент в сочетании с развивающимися методами обучения и стандартными операционными процедурами предлагает стратегический вариант, выходящий за рамки простого «позволить огню гореть» — стратегии, часто упоминаемой, но непрактичной в городских условиях или в ситуациях с заблокированными людьми. В ходе обсуждения также подчеркивается, как пожарные службы начинают применять систему в других сценариях тушения пожаров, подтверждая, что, хотя она была разработана для тушения пожаров аккумуляторных батарей электромобилей, ее полезность может распространяться и на другие сложные инциденты.
Департамент пожарной охраны Калифорнии тестирует технологию звуковых волн для борьбы с пожарами
В пресс-релизе пожарной службы округа Сан-Бернардино (Калифорния) говорится, что у них появилась возможность увидеть, как может выглядеть будущее противопожарной защиты.
«Мы провели демонстрацию совместно с компанией Sonic Fire Tech, показав передовую систему, предназначенную для обнаружения и тушения пожаров с помощью звуковых волн. Эта технология, разработанная бывшими инженерами-акустиками НАСА, работает без воды и химикатов, создавая защитную зону, которая может остановить возгорание за миллисекунды, избегая при этом сопутствующего ущерба, часто наблюдаемого при традиционных методах тушения».
«От автономного раннего обнаружения до быстрого тушения — подобные инструменты потенциально могут уменьшить ущерб от пожара еще до его начала, особенно в районах, подверженных лесным пожарам. Эта же технология может применяться внутри домов и предприятий, помогая предотвращать пожары, например, на кухне или при возгорании бытовой техники, на ранних стадиях, прежде чем они разрастутся и распространятся. По мере развития и расширения этой технологии она также может помочь сократить количество страховых случаев с течением времени, что в конечном итоге может привести к снижению страховых расходов для домовладельцев».
«Эта технология уже начинает внедряться в новые дома, построенные в районе Альтадены, пострадавшем от пожара в Итоне, что подчеркивает ее практическое применение и растущую роль в повышении устойчивости местных сообществ».
«Пожарная служба округа Сан-Бернардино по-прежнему привержена изучению инноваций, укреплению наших взаимоотношений и поиску новых способов более эффективной защиты обслуживаемых нами сообществ».
Сепаратор BearsPaw: революционный инструмент для забора воды
Забор воды из природных источников — обычное дело для большинства сельских пожарных частей в Северной Америке. Для обеспечения необходимого объема воды при тушении большинства пожаров в этих населенных пунктах пожарным частям, как правило, приходится забирать воду из какого-либо природного источника.
Хотя во многих местах могут быть многочисленные природные водоемы, возможности пожарной службы использовать эти источники могут быть ограничены по нескольким причинам. Двумя главными препятствиями, мешающими пожарной машине использовать природный водоем для забора воды, являются глубина источника и наличие мусора/частиц в воде.
Глубина водоема — важный фактор, который пожарные должны оценить, прежде чем принимать решение об использовании природного источника в качестве источника водоснабжения. Если водоем слишком мелкий, насосному оборудованию может быть трудно или невозможно обеспечить его полную закачку. Даже если закачка достигнута, поддерживать ее часто бывает сложно из-за водоворотов, которые неизбежно образуются при увеличении расхода воды. По этим причинам многие пожарные службы избегают использования мелководных источников для тушения пожаров в сельской местности.
Еще одна распространенная проблема при использовании любого природного водоема — это наличие в нем мусора и твердых частиц. Крупный мусор, например, растительность, может засорить традиционные фильтры и в конечном итоге уменьшить поток воды к пожарному насосу. Если источник воды особенно илистой или песчаный, существует чрезвычайно высокая вероятность того, что эти частицы пройдут через традиционные фильтры и попадут непосредственно в насос. Главная проблема здесь заключается в том, что эти мелкие частицы песка или ила могут нанести огромный ущерб внутренним компонентам пожарного насоса. Эти последствия могут быть незаметны сразу; однако со временем ущерб может накапливаться, и ремонт обойдется дорого.
Канадская компания BearsPaw ProtectaPump разработала сепараторы BearsPaw SEPARATORS®, чтобы помочь пожарным преодолеть проблемы, связанные с засасыванием воды. В отличие от традиционных противопожарных фильтров, сепаратор BearsPaw SEPARATOR предотвращает прохождение мелких частиц песка, ила и камней через устройство и их попадание в пожарный насос. Кроме того, благодаря конструкции сепаратора, вероятность попадания мусора и растительности к устройству и возникновения засоров снижается. Еще одним преимуществом этого продукта является его способность эффективно использоваться в очень мелководных водоемах, обеспечивая при этом превосходный расход воды. Эти характеристики позволяют сепаратору BearsPaw SEPARATOR работать в условиях, в которых традиционные фильтры не могут безопасно и надежно функционировать.
1. Сепаратор BearsPaw — это уникальное оборудование для забора воды, позволяющее сельским пожарным службам использовать источники с илистым, песчаным или зернистым дном. (Фотографии предоставлены автором, если не указано иначе.)
2. Преимуществом сепаратора является его способность работать в очень мелководных водоемах и пропускать большие объемы воды.
Эти устройства выпускаются в различных размерах в зависимости от области применения. Пожарные службы могут выбрать устройства, которые могут быть подключены к жестким всасывающим шлангам диаметром от 2 до 6 дюймов. Независимо от размера устройства, каждый сепаратор разработан таким образом, чтобы предотвратить любое негативное воздействие на близлежащую водную флору и фауну. Меньшие модели больше подходят для тушения лесных пожаров, в то время как 6-дюймовое устройство специально разработано для тушения пожаров в зданиях. В этой статье рассматривается 6-дюймовая модель, которая может обеспечивать расход воды до 1500 галлонов в минуту (гал/мин) и подходит для решения проблем с водоснабжением, возникающих при тушении пожаров в сельской местности.
На первый взгляд, сепаратор BearsPaw очень похож на традиционный низкоуровневый фильтр. Хотя внешнее сходство может быть очевидным, сепаратор работает совершенно иначе, чем традиционные противопожарные фильтры. Цель традиционных противопожарных фильтров — предотвратить попадание мусора и обломков в жесткий всасывающий шланг и пожарный насос. Независимо от типа или марки используемого фильтра, эти устройства имеют сетку/перфорацию, которая предотвращает попадание крупных предметов в насос. Размер сетки/перфорации, а также размер самого фильтра являются двумя основными факторами, определяющими максимальную скорость потока, которую могут обеспечить традиционные фильтры. Фильтры с мелкими отверстиями могут предотвратить попадание очень мелких твердых частиц в пожарный насос во время забора воды; однако это значительно снизит скорость потока фильтра. И наоборот, фильтры с большими отверстиями сетки обеспечат более высокую скорость потока, но также могут пропускать мусор и мелкие частицы, достигая насоса. Хотя традиционные сетчатые фильтры эффективно предотвращают попадание крупных твердых частиц в пожарный насос, они могут пропускать более мелкие частицы внутрь насоса и вызывать серьезные повреждения внутренних компонентов.
3. Хотя сепаратор BearsPaw может выглядеть как традиционный фильтр низкого уровня, он работает по совершенно другому принципу: на основе технологии разделения.
Сепаратор BearsPaw предназначен не только для предотвращения попадания крупных частиц мусора в насос, но и для предотвращения попадания мелких, зернистых частиц. Это достигается с помощью технологии разделения, и она используется во многих других отраслях промышленности, работающих с жидкостями. Сепаратор BearsPaw является примером гравитационного сепаратора, что означает, что он использует разницу в плотности жидкостей для осаждения более тяжелых компонентов. Именно поэтому ил, песок, камни и другой мусор выталкиваются снизу сепаратора BearsPaw, в то время как вода затягивается к насосу. Эта технология позволяет безопасно использовать сепаратор BearsPaw в средах с зернистой структурой, где при использовании любого типа традиционного фильтра в насос могли бы попасть вредные частицы.
4. Это озеро имело песчаный берег, который был мелководным на относительно большом расстоянии. Сепаратор BearsPaw удалось достаточно глубоко погрузить в этот источник с помощью одного 3-метрового участка жесткой муфты, предотвратив попадание песка в насос. В качестве второго фильтра использовался коробчатый фильтр, для установки которого на достаточной глубине и предотвращения попадания твердых частиц в насос потребовалось 12 метров жесткой муфты.
По сути, сепаратор BearsPaw состоит из трех основных компонентов: защитного кожуха V-Guard, биоленты BioBelt и самого сепаратора. V-Guard — это внешний кожух, похожий на традиционный фильтр, предназначенный для предотвращения попадания крупных частиц внутрь устройства. Биолента Bio-Belt из нержавеющей стали постоянно установлена в сепараторе и предназначена для предотвращения попадания более мелких биологических частиц в основной сепаратор. В сепараторе происходит гравитационное разделение, и мелкие твердые частицы физически отделяются от воды. После завершения процесса разделения чистая вода поступает в пожарный насос, а отделенные частицы возвращаются в источник (фото 5).
5. Сепаратор BearsPaw физически отделяет и удаляет твердые частицы из нижней части устройства, обеспечивая подачу чистой воды к насосу. (Фото предоставлено компанией BearsPaw ProtectaPump.)
В ходе проведенного мною испытания на дно русла ручья было высыпано 50 фунтов песка. Затем сверху был установлен сепаратор, а между сепаратором и жесткой втулкой, ведущей к впускному отверстию насоса, было помещено прозрачное акриловое смотровое стекло. Используемое устройство заполнилось и начало пропускать через сепаратор 1000 галлонов в минуту. После осмотра через смотровое стекло выяснилось, что частицы песка не попали в насос через жесткую втулку (фото 6). Песчаная зона вокруг сепаратора была даже немного нарушена, чтобы песок попал в сепаратор, но песок все равно не поднялся по жесткой втулке к насосу.
6. В ходе этого испытания сепаратор был установлен непосредственно на песке, насыпанном в этот ручей. При расходе 1000 галлонов в минуту не наблюдалось прохождения частиц песка мимо смотрового стекла и их подъема по жесткой втулке к насосу.
Одним из преимуществ конструкции сепаратора является большая площадь поверхности, подающая воду в основной сепараторный узел. Конструкция V-Guard забирает воду в устройство сверху, снизу, сзади, спереди и с каждой стороны узла. Это одна из основных причин, по которой 6-дюймовая версия сепаратора может достигать максимальной скорости потока 1500 галлонов в минуту. Кроме того, увеличенная площадь поверхности также помогает предотвратить образование водоворотов при использовании устройства в неглубоких водоемах и минимизировать засорение устройства крупным мусором. Поскольку площадь, подающая воду в сепаратор, очень велика, скорость входящей в него воды относительно низка при заданной скорости потока. Это минимизирует притяжение к сепаратору и, следовательно, минимизирует вероятность образования водоворотов или засорения устройства мусором, поэтому это устройство так успешно используется в неглубоких водоемах.
Сепаратор BearsPaw разработан для эффективной работы в условиях наличия большого количества ила, песка или других зернистых частиц; однако пожарные могут использовать это устройство и в ряде других сценариев забора воды. Благодаря использованию технологии разделения, предотвращающей попадание мелких частиц в насос, сепаратор BearsPaw можно устанавливать непосредственно на дно песчаных или зернистых источников воды (фото 7). Хотя в таких условиях можно устанавливать и другие фильтры, это, скорее всего, приведет к попаданию мелких частиц в пожарный насос или к засорению фильтра.
7. Сепаратор можно безопасно размещать непосредственно на дне водоемов с песчаным или илистым составом.
Одно из лучших применений сепаратора, которое я обнаружил, — это забор воды из неглубокого источника, независимо от того, имеет ли дно или песчаное (фото 8). Пока глубина используемого источника воды составляет не менее 6-8 дюймов, сепаратор можно использовать, не опасаясь образования водоворотов или попадания воздуха в насос и потери напора. При работе с такими источниками сепаратор можно просто поместить в воду и положить на дно. Поскольку устройство использует технологию разделения, нет риска попадания мелких частиц из воды в насос. Кроме того, благодаря большой площади поверхности, подающей воду в сепаратор, водовороты практически отсутствуют при работе с неглубокими источниками и расходом 1000 галлонов в минуту и более.
8. Это устройство идеально подходит для забора воды из неглубоких естественных водоемов. Если глубина источника составляет от 6 до 8 дюймов, сепаратор без проблем будет забирать воду из источника.
Сепаратор можно использовать и для источников глубиной менее 6 дюймов. В таких ситуациях производитель рекомендует выкопать дно источника, чтобы создать яму, в которую сепаратор будет достаточно погружен. Важно убедиться, что выкопанная яма больше, чем площадь основания сепаратора. После выкапывания дна источника сепаратор следует поместить в яму до тех пор, пока он не будет погружен на глубину от 6 до 8 дюймов. После этого можно выполнить заполнение ямы. Этот метод идеально подходит для работы с очень мелкими ручьями.
Еще одно распространенное применение сепаратора BearsPaw — забор воды из переносных резервуаров (фото 9). Поскольку сепаратор чрезвычайно эффективен в работе на мелководье, он позволяет опускать уровень воды в резервуарах до очень низкого уровня, обеспечивая при этом высокую скорость потока. При использовании в резервуаре сепаратор будет выполнять ту же роль, что и низкоуровневый фильтр; однако он позволит уровню воды в резервуаре понижаться без потери потока и образования водоворотов, которые нарушают работу подающего устройства. С пропускной способностью 1500 галлонов в минуту сепаратор, вероятно, превзойдет другие низкоуровневые фильтры, используемые в настоящее время в пожарной службе.
9. Сепаратор можно использовать в резервуаре для сброса вместо традиционного низкоуровневого фильтра, и он также обеспечивает более высокую скорость потока, чем большинство низкоуровневых фильтров, представленных на рынке.
Функция разделения в сепараторе BearsPaw также может оказаться полезной при использовании устройства в резервуаре для сброса воды. В зависимости от качества воды, перевозимой в сельской местности, или состояния мобильного водовоза, перевозящего эту воду, существует вероятность попадания в резервуар твердых частиц, таких как песок, камни или даже куски ржавчины. При необходимости забора воды на месте сброса, где могут присутствовать такие твердые частицы, сепаратор BearsPaw обеспечивает дополнительную защиту для водозаборного устройства.
Ещё одной особенностью сепаратора BearsPaw является расположенный сбоку насадка в виде струйного сифона. Эта насадка позволяет пожарным использовать метод заполнения резервуара водой под давлением. Кроме того, насадка в виде струйного сифона позволяет использовать сепаратор для перекачки воды между несколькими резервуарами, если отсутствует одноканальный струйный сифон.
Сепаратор предназначен не только для работы в илистых и мелководных водоемах или резервуарах для сброса воды. Его также можно использовать в озере, пруду или другом более глубоком водоеме, обеспечивая оператору насоса превосходный поток воды при пожаре. Одним из главных врагов сепаратора является наличие густой, жидкой грязи. Если устройство будет находиться на жидком, илистом дне, грязь, скорее всего, забьет сепаратор и значительно ограничит поток. По этой причине я рекомендую прикрепить к сепаратору поплавок, чтобы он не касался дна, если пожарные не могут увидеть или определить состав дна водоема. Это гарантирует, что устройство не забьется грязью и не уменьшит скорость обратного потока к насосу.
Сепаратор предназначен для предотвращения попадания песка, щебня, камней и других зернистых частиц в насос без снижения скорости потока. Это НЕ означает, что устройство защищено от засорения. Как указано выше, жидкая грязь может засорить фильтр и уменьшить поток к пожарному насосу. Кроме того, если в воде много растительности, она может застрять в V-образном защитном кожухе или биоленте и ограничить поток к насосу. Именно поэтому V-образный защитный кожух и биоленту необходимо очищать после каждого использования устройства.
Если пожарные используют сепаратор BearsPaw в источнике с большим количеством мусора или растительности, я рекомендую подсоединить к порту струйного сифона устройства линию диаметром 1 3/4 дюйма. Это может помочь, если сепаратор засорится биологическим материалом. Когда V-Guard или Bio-Belt засоряются, оператор насоса должен сначала приостановить подачу воды к источнику. Затем он должен открыть соединение резервуара с насосом и выходное отверстие, подающее воду по линии диаметром 1 ½ дюйма, подключенной к струйному сифону. В этот момент он должен закрыть впускное отверстие, к которому присоединен сепаратор, и увеличить давление до 150 фунтов на квадратный дюйм (psi). Вода, выходящая из струйного сифона, будет подниматься по жесткой втулке и ударяться о закрытый впускной клапан, создавая противодавление в жесткой втулке. Это противодавление поможет выдуть любую растительность, накопившуюся в V-Guard или BioBelt. Как только оператор увидит, что из сепаратора появляются пузырьки или мусор, он может снова открыть впускное отверстие, закрыть соединение между резервуаром и насосом и восстановить поток.
Сепаратор BearsPaw — это революционное устройство для откачки воды, которое может использоваться в самых разных условиях водоснабжения в сельской местности. В отличие от традиционных фильтров, сепаратор BearsPaw использует технологию разделения, которая предотвращает попадание мелких частиц в насос через жесткий кожух. Благодаря этой технологии разделения, данное устройство помогает пожарным службам, которые регулярно используют забор воды, защитить внутренние компоненты своих насосных установок при работе с природными источниками воды.
Одна из главных проблем, с которыми сталкиваются сельские пожарные при обеспечении водоснабжения, — это использование мелководных водотоков. Благодаря своей конструкции, сепаратор BearsPaw SEPARATOR способен перекачивать большие объемы воды из источников глубиной всего 6 дюймов. Это делает устройство идеальным для подразделений, которым регулярно приходится забирать воду из мелководных ручьев или рек. В конечном итоге, способность сепаратора забирать воду из таких крайне мелководных источников позволяет сельским пожарным подразделениям получить доступ к воде, о существовании которой они раньше не подозревали.
Хотя сепаратор BearsPaw SEPARATOR выпускается в различных размерах, 6-дюймовая модель подходит для тушения пожаров в сельской местности. Благодаря возможности подачи воды со скоростью до 1500 галлонов в минуту во время забора, это устройство без труда обеспечивает необходимую скорость заполнения резервуара в 1000 галлонов в минуту. В сочетании с возможностью использования в самых сложных условиях сельских источников воды становится очевидно, что это устройство может превратить практически любой источник воды в пригодный для заправки. Для сельских пожарных частей, которым нужен универсальный цельный инструмент для забора воды, сепаратор BearsPaw SEPARATOR — лучшее оборудование для этой работы.
Энди Соккодато служит в пожарной службе с 2006 года, работая как в профессиональных, так и в добровольных пожарных подразделениях, обслуживающих как сельские, так и городские районы. В настоящее время Соккодато работает штатным инструктором по пожарной безопасности II категории в Государственной пожарной академии Теннесси, где курирует программы подготовки водителей пожарных машин и операторов автолестниц. Он является членом Консультативного совета по пожарной технике и аварийно-спасательному оборудованию и владельцем компании The Water Thieves, LLC, специализирующейся на проведении курсов подготовки водителей и операторов пожарных машин. Соккодато выступал на конференции FDIC International и является автором книги « Водное воровство: искусство управления водоснабжением» (издательство Fire Engineering Books).