Studium eksperymentalne interakcji między ogniem i mgłą wodną w długich, wąskich przestrzeniach

Experimental study on the interaction between fire and water mist in long and narrow spaces, Peihong Zhang, Xing Tang, Xiangliang Tian, Chang Liu, Maohua Zhong,„Applied Thermal Engineering” 94 (2016), s. 706-714.

W artykule opisane zostały założenia badawcze i wyniki testów gaszenia pożaru mgłą wodną. Dokonano w nich pomiarów średniej wielkości cząsteczek zastosowanego środka gaśniczego, profilów temperatury pożaru, strumienia promieniowania cieplnego, a także stężeń wodoru i tlenu. Głównym zamiarem badawczym było sprawdzenie, przy jakich wartościach wskazanych czynników gaszenie mgłą wodną realnie ograniczało poziom zagrożenia pożarowego, a przy jakich wręcz intensyfikowało zjawiska.

W badaniach wykorzystano laboratorium o wymiarach 3,5 x 1,5 x 0,6 m (długość x szerokość x wysokość). Ściany zostały wykonane z podwójnej warstwy blachy stalowej o grubości 1 mm, przedzielonej wełną skalną o grubości 30 mm. Na środku umieszczono tackę z materiałem palnym - etanolem przemysłowym. Dodatkowe porcje materiału palnego miały formę długich kawałków gumy - zamocowano je po obu stronach tacki, w odległości 800 mm od jej środka, wzdłuż głównej osi pomieszczenia.

Wykonano dziewięć testów, przy wartościach ciśnienia w kolejnych próbach: 0, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 i 100 barów. Na rysunkach zobrazowane zostało dokładne rozmieszczenie elementów badanych i pomiarowych. Artykuł wzbogacają wykresy, m.in. strumienia promieniowania cieplnego oraz stężenia wodoru i stężenia tlenu - w funkcji czasu. Ponadto zamieszczono w nim szczegółowe opisy założeń badawczych, w tym solidną porcję wiedzy teoretycznej, pozwalającej zrozumieć sposób oddziaływania mgły gaśniczej na zjawiska pożarowe.

Wraz ze wzrostem ciśnienia mgły wodnej i promieniowania cieplnego obserwowano wzrost stężenia wodoru. Stwierdzono, że przy ciśnieniu rzędu 20 i 30 barów nasilało się zjawisko rozgorzenia, coraz intensywniej wydzielał się bowiem wodór i rosła wartość strumienia promieniowania cieplnego. Przy dalszym wzroście ciśnienia mgły wodnej nabierał jednak na znaczeniu efekt chłodzenia przez wodę. Efektywna eliminacja rozgorzenia i ograniczanie rozwoju pożaru następowały już od 60 barów, zaś przy 70 barach odnotowano efektywne stłumienie ognia po 110 s.

bryg. dr inż. Waldemar Jaskółowski, kpt. dr inż. Paweł Gromek i kpt Szymon Ptak są pracownikami Szkoły Głównej Służby Pożarniczej

wrzesień 2016