RU2517105C2 - Cigarette extinguishment method and self-extinguishing cigarette - Google Patents
Cigarette extinguishment method and self-extinguishing cigarette Download PDFInfo
- Publication number
- RU2517105C2 RU2517105C2 RU2012124507/12A RU2012124507A RU2517105C2 RU 2517105 C2 RU2517105 C2 RU 2517105C2 RU 2012124507/12 A RU2012124507/12 A RU 2012124507/12A RU 2012124507 A RU2012124507 A RU 2012124507A RU 2517105 C2 RU2517105 C2 RU 2517105C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tobacco
- cigarette
- filter
- fragments
- extinguishing
- Prior art date
Links
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 claims abstract description 33
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 claims abstract description 33
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 6
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 12
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 102200027014 rs80356663 Human genes 0.000 description 2
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 2
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 102220215119 rs1060503548 Human genes 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 235000019505 tobacco product Nutrition 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к тушению сигарет после курения, брошенных на воспламеняющуюся поверхность, в жилых и нежилых помещениях, а также на промышленных предприятиях, общественно-бытовых зданиях, складах, цехах, лесных массивах.The invention relates to the extinguishing of cigarettes after smoking, thrown on a flammable surface, in residential and non-residential premises, as well as in industrial enterprises, public buildings, warehouses, workshops, forests.
Известен способ тушения пожаров, в котором для предотвращения горения необходимо: не допустить в зону горения окислителя (кислорода воздуха), а также горючего вещества, интенсивно тормозить скорость химических реакций в пламени (ингибированием), охладить зону ниже температуры воспламенения (сайт http://safety.s-system.ru/main/subject-105). Применение такого способа является неэффективным для тушения исключительно тлеющего остатка сигарет.There is a method of extinguishing fires, in which to prevent burning it is necessary: to prevent the oxidizing agent (air oxygen) and the combustible substance from entering the combustion zone, to intensively slow down the rate of chemical reactions in the flame (inhibition), to cool the zone below the ignition temperature (site http: // safety.s-system.ru/main/subject-105). The application of this method is ineffective for extinguishing exclusively smoldering residue of cigarettes.
Наиболее близким аналогом является способ тушения пожара в замкнутом пространстве, заключающийся в уменьшении скорости реакции за счет снижения температуры и концентрации окислителя в зоне горения (RU 2366478 C2, МПК A62C 3/00, опубл. 10.09.2009 г.).The closest analogue is a method of extinguishing a fire in a confined space, which consists in reducing the reaction rate by lowering the temperature and the concentration of the oxidizing agent in the combustion zone (RU 2366478 C2, IPC
Однако применение данного способа исключительно для целей тушения непотушенного остатка сигарет является неэффективным вследствие необходимости наличия специального дорогостоящего оборудования.However, the use of this method solely for the purpose of extinguishing the remaining amount of cigarettes is not effective due to the need for special expensive equipment.
Известна сигарета с низкой воспламеняющейся способностью, содержащая табачный стержень, бумажную гильзу. Бумажная гильза содержит высокотемпературные кольца, расположенные перпендикулярно оси и предотвращающие распространения огня вдоль длины сигареты по ее поверхности (RU 2412623 C2, МПК A24D 1/02).Known cigarette with low flammability, containing a tobacco rod, a paper sleeve. The paper sleeve contains high-temperature rings located perpendicular to the axis and preventing the spread of fire along the length of the cigarette along its surface (RU 2412623 C2, IPC A24D 1/02).
Недостатком такой сигареты является недостаточная надежность тушения при ее попадании на воспламеняющуюся поверхность.The disadvantage of this cigarette is the insufficient reliability of the quenching when it gets on a flammable surface.
Известна сигарета с низкой воспламеняющей способностью, принятая за прототип, содержащая бумажную гильзу, имеющую ось, фрагмент с высокой плотностью набивки, который расположен коаксиально вокруг фрагмента с высокой плотностью набивки.Known cigarette with low flammability, adopted for the prototype, containing a paper sleeve having an axis, a fragment with a high packing density, which is located coaxially around a fragment with a high packing density.
То есть, сигарета состоит из центрального цилиндрического фрагмента с высокой плотностью и охватывающего его периферийного цилиндрического фрагмента с низкой плотностью набивки табака, а также бумажной гильзы и фильтра (RU 2266694 C2, МПК A24D 1/02, опубл. 27.12.2005 г).That is, a cigarette consists of a central cylindrical fragment with a high density and a peripheral cylindrical fragment surrounding it with a low density of tobacco packing, as well as a paper sleeve and filter (RU 2266694 C2, IPC
Недостатком такой сигареты является недостаточная эффективность и надежность тушения при ее попадании на воспламеняющуюся поверхность.The disadvantage of such a cigarette is the lack of efficiency and reliability of extinguishing when it gets on a flammable surface.
Задачей способа тушения сигарет и самотушащейся сигареты является повышение эффективности, надежности тушения непотушенных остатков сигарет при их попадании на воспламеняющуюся поверхность.The objective of the method of extinguishing cigarettes and self-extinguishing cigarettes is to increase the efficiency, reliability of extinguishing unquenched cigarette residues when they fall on a flammable surface.
Технический результат способа тушения сигарет реализуется путем уменьшения скорости реакции за счет снижения температуры и концентрации окислителя в зоне горения, в отличие прототипа, концентрация окислителя в зоне горения снижается до минимальной величины, необходимой для окисления наиболее горючего газообразного продукта термического разложения табака, за счет уменьшения площади набивки табака с высокой плотностью и одновременным увеличением площади набивки табака с низкой плотностью при перемещения зоны пиролиза, пористого и раскаленного углистого остатка в процессе тления сигареты от торца к фильтру.The technical result of the method of extinguishing cigarettes is implemented by reducing the reaction rate by lowering the temperature and the concentration of the oxidizing agent in the combustion zone, in contrast to the prototype, the concentration of the oxidizing agent in the burning zone is reduced to the minimum value necessary for oxidation of the most combustible gaseous product of thermal decomposition of tobacco, by reducing the area tobacco packing with a high density and a simultaneous increase in the area of tobacco packing with a low density when moving the pyrolysis zone, porous and skalennogo carbonaceous residue during smoldering cigarette from the end of the filter.
Технический результат самотушащейся сигареты реализуется благодаря тому, что она содержит табачный стержень, состоящий из фрагментов с низкой и высокой плотностью набивки табака, обернутую вокруг него бумажную гильзу, фильтр, но в отличие от прототипа, фрагменты с высокой плотностью набивки размещены по длине табачного стержня от открытого конца до фильтра в виде усеченного конуса, обращенного конусностью в сторону фильтра, а фрагменты с низкой плотностью набивки размещены по периферии усеченного конуса между ним и бумажной гильзой.The technical result of a self-extinguishing cigarette is realized due to the fact that it contains a tobacco rod consisting of fragments with a low and high density of tobacco packing, a paper sleeve wrapped around it, a filter, but unlike the prototype, fragments with a high density of packing are placed along the length of the tobacco rod from the open end to the filter in the form of a truncated cone, tapering toward the filter, and fragments with a low packing density are placed on the periphery of the truncated cone between it and the paper sleeve.
Известно, что для тушения тлеющего пожара необходимо уменьшение потока воспламеняющихся газов ниже некоторого критического уровня, которое определяется из соотношения (Д. Драйздел / Введение в динамику пожаров // пер. Ю.А. Кошмаров. - М.: Стройиздат - 1990. - с.231)It is known that to extinguish a smoldering fire, it is necessary to reduce the flow of flammable gases below a certain critical level, which is determined from the relation (D. Dreisdel / Introduction to Fire Dynamics // transl. Yu.A. Koshmarov. - M .: Stroyizdat - 1990. - p. .231)
где С min - минимальная концентрация окислителя в зоне горения (кислорода воздуха, находящегося между жилками табака, помещенного в бумажную гильзу), необходимая для окисления наиболее горючего газообразного продукта термического разложения табака (окиси углерода).where C min is the minimum concentration of oxidizing agent in the combustion zone (air oxygen located between the veins of tobacco placed in a paper sleeve), necessary for the oxidation of the most combustible gaseous product of thermal decomposition of tobacco (carbon monoxide).
Известно, что для тушения открытого огня концентрация кислорода воздуха должна быть ниже 14-15%, а для тушения тления концентрация кислорода воздуха должна быть ниже 5-6%.It is known that to extinguish open fire, the concentration of oxygen in the air should be below 14-15%, and to extinguish smoldering, the concentration of oxygen in the air should be below 5-6%.
При тлении набивки табака в сигарете протекают гетерогенные реакции взаимодействия углерода с кислородом воздуха. Процесс тления происходит там, где затруднен теплообмен. При снижении концентрации кислорода воздуха уменьшается максимальная температура тления.When smoldering tobacco in a cigarette, heterogeneous reactions of the interaction of carbon with atmospheric oxygen proceed. The smoldering process occurs where heat transfer is difficult. When the concentration of oxygen in the air decreases, the maximum smoldering temperature decreases.
Таким образом, скорость тепловыделения определяется концентрацией кислорода воздуха в зоне реакции.Thus, the rate of heat release is determined by the concentration of oxygen in the reaction zone.
Основой процесса тления является реакция кислорода воздуха (O2) с углеродом (C), состоящая из трех реакций.The basis of the smoldering process is the reaction of atmospheric oxygen (O 2 ) with carbon (C), consisting of three reactions.
1. Реакция окисления углерода (C) кислородом воздуха (O2)1. The oxidation of carbon (C) with atmospheric oxygen (O 2 )
C+O2=CO2+97650 кКал кг моль.C + O 2 = CO 2 + 97650 kcal kg mol.
2. Реакция взаимодействия углекислоты с углеродом2. Carbon dioxide react with carbon
2C+C2=2CO+588860 кКал кг моль.2C + C 2 = 2CO + 588860 kcal kg mol.
3. Реакция окисления окиси углерода3. The oxidation reaction of carbon monoxide
2CO+O2=2CO2+1364 кКал кг моль,2CO + O 2 = 2CO 2 +1364 kcal kg mol,
где CO2 - двуокись углерода (углекислый газ),where CO 2 - carbon dioxide (carbon dioxide),
CO - окись углерода.CO is carbon monoxide.
Процесс тления сигареты представляет собой три зоны: зону пиролиза, зону пористого углистого остатка, зону раскаленного твердого углистого остатка. (Д. Драйздел / Введение в динамику пожаров // пер. Ю.А. Кошмаров. - М.: Стройиздат, - 1990. - c.275). В соответствии с вышеприведенным тушение тлеющего табачного изделия происходит за счет снижения количества окислителя (кислорода воздуха) в процессе тления при протекании трех вышеперечисленных реакций: реакция окисления углерода (C) кислородом воздуха (O»), реакции взаимодействия углекислоты с углеродом, реакция окисления окиси углерода.The smoldering process of a cigarette consists of three zones: a pyrolysis zone, a porous carbonaceous residue zone, a hot carbonaceous residue zone. (D. Dreisdel / Introduction to the dynamics of fires // trans. Yu.A. Koshmarov. - M.: Stroyizdat, - 1990. - p.275). In accordance with the above, the smothering of a smoldering tobacco product occurs due to a decrease in the amount of oxidizing agent (air oxygen) during smoldering during the course of three of the above reactions: the oxidation of carbon (C) by atmospheric oxygen (O ” ), the reaction of the interaction of carbon dioxide with carbon, the oxidation of carbon monoxide .
На фиг.1 изображена тлеющая сигарета, где: 1 - зона пиролиза, 2 - зона пористого остатка, 3 - зона раскаленного твердого углистого остатка, 4 - фильтр, 5 - зона набивки табака, 6 - углистый остаток с пеплом.Figure 1 shows a smoldering cigarette, where: 1 is the pyrolysis zone, 2 is the porous residue zone, 3 is the hot carbonaceous residue zone, 4 is the filter, 5 is the tobacco packing zone, 6 is the carbonaceous residue with ash.
Способ тушения сигареты, заключается в следующем.The method of extinguishing a cigarette is as follows.
Для тушения тлеющей сигареты, имеющей длину 85 мм, диаметр 8 мм, длину окружности 24,8 мм, при попадании ее на воспламеняющуюся поверхность концентрация кислорода воздуха, находящегося между жилками табака, помещенного в бумажную гильзу, снижается до C min=5-6%, то есть уровня необходимого для окисления окиси углерода. Это достигается путем снижения плотности набивки табака в зоне тушения до 0,05-0,15 г/см3.To extinguish a smoldering cigarette, having a length of 85 mm, a diameter of 8 mm, a circumference of 24.8 mm, when it enters a flammable surface, the concentration of oxygen in the air located between the veins of tobacco placed in a paper sleeve is reduced to C min = 5-6% , that is, the level necessary for the oxidation of carbon monoxide. This is achieved by reducing the density of the tobacco packing in the quenching zone to 0.05-0.15 g / cm 3 .
Таким образом, в процессе тления непотушенного остатка сигареты, брошенной на воспламеняющуюся поверхность, наступает такой момент, при котором, за счет уменьшения площади набивки табака с высокой плотностью и одновременным увеличением площади набивки табака с низкой плотностью при перемещения зоны пиролиза, пористого и раскаленного углистого остатка в процессе горения сигареты от торца к фильтру, количество тепла, выделившегося при тлении предыдущего участка, будет не достаточно для воспроизведения тления последующего участка табачной набивки сигареты по ее длине. Тление сигареты прекращается и происходит ее самотушение.Thus, in the process of smoldering of the unquenched residue of a cigarette thrown onto a flammable surface, there comes a moment at which, due to a decrease in the area of the tobacco packing with high density and a simultaneous increase in the area of the tobacco packing with low density, when the pyrolysis zone moves, the porous and incandescent carbonaceous residue in the process of burning a cigarette from the end to the filter, the amount of heat released during decay of the previous section will not be enough to reproduce the decay of the subsequent section of tobacco noy stuffing cigarettes along its length. The smoldering of the cigarette stops and self-extinguishing occurs.
На фиг.2 изображена продольный разрез сигареты, где: 7 - цилиндрический табачный стержень, состоящий из фрагментов с низкой 8 и высокой 9 плотностью начинки табака, 10 - бумажная гильза, 4 - фильтр, 11 - усеченный конус.Figure 2 shows a longitudinal section of a cigarette, where: 7 - a cylindrical tobacco rod, consisting of fragments with a low 8 and high 9 density of the tobacco filling, 10 - a paper sleeve, 4 - a filter, 11 - a truncated cone.
Тушения сигареты осуществляется следующим образом.Extinguishing cigarettes is as follows.
При попадании тлеющего непотушенного остатка сигареты, состоящей из цилиндрического табачного стержня 7, бумажной гильзы 10, фильтра 4, на воспламеняющуюся поверхность тление распространяется вдоль длины сигареты от открытого конца до фильтра по фрагментам с высокой плотностью начинки 9, заключенного в усеченный конус 11 с конусностью, обращенной в сторону фильтра. При движении в зоны пиролиза, пористого и раскаленного твердого углистого остатка по длине сигареты, количество фрагментов с высокой плотностью начинки постепенно снижается и количества тепла, образующегося при их тлении и передаваемого к фрагментам с низкой плотностью 8 начинки, также снижается. Наступает такой момент, при котором количество тепла, образующегося при тлении фрагментов с высокой плотностью набивки табака недостаточно для тления периферийных фрагментов с низкой плотностью набивки табака. В этот момент тление сигареты прекращается и происходит ее самотушение.When a smoldering, non-quenched residue of a cigarette consisting of a cylindrical tobacco rod 7, a
Предлагаемое изобретение найдет применение для тушения тлеющей сигареты после курения в жилых и нежилых помещениях, а также на промышленных предприятиях, общественно-бытовых зданиях, промышленных площадках, складах, цехах, лесных массивах.The present invention will find application for extinguishing smoldering cigarettes after smoking in residential and non-residential premises, as well as in industrial enterprises, public buildings, industrial sites, warehouses, workshops, forests.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012124507/12A RU2517105C2 (en) | 2012-06-13 | 2012-06-13 | Cigarette extinguishment method and self-extinguishing cigarette |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012124507/12A RU2517105C2 (en) | 2012-06-13 | 2012-06-13 | Cigarette extinguishment method and self-extinguishing cigarette |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012124507A RU2012124507A (en) | 2013-12-20 |
| RU2517105C2 true RU2517105C2 (en) | 2014-05-27 |
Family
ID=49784567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012124507/12A RU2517105C2 (en) | 2012-06-13 | 2012-06-13 | Cigarette extinguishment method and self-extinguishing cigarette |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2517105C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2266694C2 (en) * | 2001-11-05 | 2005-12-27 | Джапан Тобакко Инк. | Cigarette with low ignition capability |
| RU2412623C1 (en) * | 2006-12-11 | 2011-02-27 | Джапан Тобакко Инк. | Cigarette with low igniting capacity, folding paper for is manufacture and folding paper manufacture method |
| RU2415220C1 (en) * | 2007-08-10 | 2011-03-27 | Джапан Тобакко Инк. | Cigarette paper with low capacity of ignition |
-
2012
- 2012-06-13 RU RU2012124507/12A patent/RU2517105C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2266694C2 (en) * | 2001-11-05 | 2005-12-27 | Джапан Тобакко Инк. | Cigarette with low ignition capability |
| RU2412623C1 (en) * | 2006-12-11 | 2011-02-27 | Джапан Тобакко Инк. | Cigarette with low igniting capacity, folding paper for is manufacture and folding paper manufacture method |
| RU2415220C1 (en) * | 2007-08-10 | 2011-03-27 | Джапан Тобакко Инк. | Cigarette paper with low capacity of ignition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012124507A (en) | 2013-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chung | Comparison of combustion properties of native wood species used for fire pots in Korea | |
| Hagen et al. | Transition from smoldering to flaming fire in short cotton samples with asymmetrical boundary conditions | |
| Guo et al. | The inhibitory combustion reaction performance and tail gas analysis of composite ultra-fine dry powder extinguishing agent containing different additives | |
| RU2517105C2 (en) | Cigarette extinguishment method and self-extinguishing cigarette | |
| Ohmiya et al. | Predictive method for properties of flame ejected from an opening incorporating excess fuel | |
| CN104797303B (en) | Mitigation of Vapor Cloud Explosions by Chemical Suppression | |
| RU2519902C2 (en) | Cigarette extinguisher with cigarette storage box | |
| RU2477163C2 (en) | Aerosol-forming composition (afc) and total saturation agent | |
| RU121704U1 (en) | SELF-EXTINGUISHING CIGARETTE WITH VARIABLE BURNING SPEED | |
| Purser | Fire types and combustion products | |
| CN204317480U (en) | Lead-in wire internal combustion type low temperature cigarette | |
| CN106770454B (en) | Method for measuring smoldering property and ignition time of material based on cone calorimetry test | |
| CN107219320A (en) | The anti-blocking fast knot structure of fire prevention of flame ionization ditector combustion chamber | |
| Yang et al. | Smoldering ignition and transition to flaming combustion of pine needle fuel beds: Effects of bulk density and heat supply | |
| Rasoulipour et al. | Experimental investigation of the smoke explosion phenomenon | |
| KR20140046591A (en) | Solid aerosol fire extinguisher, remove the danger of explosion | |
| JP2001296002A (en) | Combustion method using water. | |
| Kim et al. | Performance of Novec1230 in electronic facility fire protection | |
| RU2770196C1 (en) | Manual fire extinguishing aerosol generator | |
| RU2453707C1 (en) | Device to prevent explosion of combustible gases | |
| RU91292U1 (en) | FIRE EXTINGUISHING AEROSOL GENERATOR WITH COOLING FILTER CATALYTIC UNIT | |
| CN213148885U (en) | A fire detection system | |
| Hedlund | Fighting Smoldering Fires in Silos–A Cautionary Note on Using Carbon Dioxide to Inert | |
| CN2935845Y (en) | Anti-soot sleeve and cigarette using the sleeve | |
| Rohrig | Why a Pennsylvania town has been |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140614 |