Способ пробивки отверстий в преградах

 

Использование: в противопожарной технике. Сущность изобретения: в полости ствола размещают сыпучий наполнитель и подвижный элемент в виде бойка. Поровое пространство сыпучего наполнителя заполняют газом. В полости избыточное давление . Для определения избыточного давления приводятся расчетные формулы, Под действием избыточного давления-обеспечиваются перемещение бойка и пробивка отверстия в преграде. В это отверстие впрыскивается двухфазная среда в виде сыпучего наполнителя и газа. В качестве сыпучего -наполнителя может использоваться. песок. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ч 1 3 / Р ()о.65 (1 Ь)o р à Р 1, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4908268/27 (22) 06,02.91 (46) 30,04.93. Бюл, ¹ l6 (72) А.С.Иванов, С,Д,Любарский, В.А,Скляр и С.П.Хурс (56) Патент США № 4832265, кл. А 62 С 31/22, 23.05,89. (54) СПОСОБ ПРОБИВКИ ОТВЕРСТИЙ В

П P Е ГРАДАХ. (57) Использование: в противопожарной технике, Сущность изобретения, в полости ствола размещают сыпучий наполнитель и

Изобретение относится к области спасательной и противопожарной техники и может быть использовано при разработке устройств для дистанционного пробивания отверстий в преградах и подачи в образованные отверстия двухфазной (газ-твердые частицы) среды, например, огнетушащего порошка, Наиболее близким к изобретению является способ пробивки отверстий в преградах и подачи в них пламягасящей среды, при котором используют ствол, в полости которого размещают сыпучий наполнитель и подвижный элемент, полость герметизируют, приводят в движение элемент путем создания избыточного давления в полости ствола, производят разгерметизацию последнего, пробивают отверстие и подают в него пламягасящую среду, .Недостатком этого способа является высокая стоимость и низкая безопасность.

Цель изобретения — снижение стоимости и повышения безопасности, „„. Ж„„1811872 А1 (зо5 А 62 С 31/22, B 21 D 26/06 подвижный элемент в виде бойка. Поровое пространство сыпучего наполнителя заполняют газом. В полости избыточное давление. Для определения избыточного давления приводятся расчетные формулы, Под действием избыточного давления. обеспечиваются перемещение бойка и пробивка отверстия в преграде. В это отверстие впрыскивается двухфазная среда в аиде сыпучего наполнителя и газа. В качестве сыпучего .наполнителя может использоваться. песок. 1 з.п.ф-лы, 1 ил, Для достижения этой цели при вы. полнении способа в качестве подвижного элемента, используют боек, перед разгерметизацией поровое пространство сыпучего наполнителя заполняют газом, величину давления, создаваемого в полости, определяют из соотношений где V - скорость бойка, 00

Л P — избыточное давление газа в по- 4 ровом пространстве накопителя, M рт — плотность материала бойка, p — плотность двухфазной среды в виде сыпучего материала, заполненного га- . д зом, а — скорость распространения малых возмущений в покоящейся двухфазной среде, h — величина остатка твердой фазы в стволе после выброса, I< — длина ствола;

1811872.VKP рП где К вЂ” показатель адиабаты рабочего газа:

P — абсолютное давление газа в порором пространстве наполнителя, П вЂ” начальная пористость наполнителя, >1 мин где VM» — минимальная скорость пробивания преграды данным бойком..

В качестве наполнителя используют песок и его начальную пористость определяют иэ соотношения .h 1 с, 1 + 0.22 — )1,42

Ро где Po — атмосферное давление, На чертеже показано устройство для выполнения способа, В исходном состоянии на безопасном расстоянии от преграды 1 устанавливают ствол 2, заполняют его сыпучим заполнителем 4 закрывак>т мембраной 5, В стволе устанавливают боек 3 (возможны устройства, где боек устанавливается и на стволе).

Для пробивания отверстия в преграде 1 и подачи s него огнетушащего порошка (заполнителя) 4 паровое пространство порошка в стволе надувают сжатым газом до давления, определяемого из соотношения, . При этом должна быть известна минимальная скорость(Чмии). необходимая для пробивания преграды и определяемая прочностью материала и толщиной преграды (стенки). Минимальная скорость пробивания при известной массе бойка определяется иэ известных, соотношений между параметрами преграды и кинетической энергией блока, После наддува порового пространства порошка (заполнителя) 4 до заданного давления подрывают мембрану

5 (ее крепление может быть осуществлено пироболтами). Под действием избыточного давления газа потоком двухфазной среды происходит метание бойка в преградус обра зованием в ней отверстия, через которое впрыскивается порошок, .

Таким образом, способ позволяет повысить эффективность пробивания отверстия и впрыска в него с >еды. Повышения эффективности обусловлено снижением стоимости установок, реализующих способ.

Снижение стоимости достигается тем, что в этих установках не требуется точной обработки цилиндра (ствола) и поршня (бойка), наличия уплотнительных элементов между ними. Роль уплотнительного элемента в этом случае выполняют частицы порошка, препятствующие вытеканию газа в зазор между бойком и стволом. Ввиду отсутствия

55,Л р р П где К вЂ” показатель адиабаты рабочего газа;

Р— абсолютное движение газа в поровом пространстве наполнителя; необходимости в специальных уплотнительных элементах, для реализации этого способа, диаметры и длины бойков, метаемых с помощью одной и той же установки, могут варьироваться в широком диапазоне.

Большие скорость и инерционность двухфазного потока и бойка обеспечивают возможность дистанционного пробивания отверстий, Боек в этом случае еще и препятствует растеканию двухфазной струи в результате взаимодействия со встречным потоком воздуха, чем повышается эффективность доставки порошка.

Использование изобретения позволит разработать эффективные устройства для станционного пробивания отверстий в преградах и подачи в образованные отверстия двухфазной (газ-твердые частицы), среды, что необходимо, например, при тушении пожаров в сооружениях, доступ в которые затруднен или невозможен.

Формула изобретения

1. Способ пробивки отверстий в преградах и подачи в них ппамягасящей среды, при котором используют ствол, в полости которого размещают сыпучий наполнитель и подвижный элемент, полость герметизируют. приводят в движение элемент путем создания избыточного давления в полость ствола, ЗО производят разгерметизацию йоследнего, пробивают отверстие и подают в него пламягасящуюсреду, отл ича ющи и ся тем, что, с целью снижения стоимости и повышения безопасности, в качестве подвижного, элемента используют боек, перед разгерметизацией поровое пространство сыпучего наполнителя заполняют газом, величину давления, создаваемого в полости, определяют из соотношений

1 ра p . Ic где V — скорость бойка;

Л P — избыточное давление газа в поровом пространстве напопнителя; р, — плотность материала бойка; р- плотность двухфазной среды в виде сыпучего материала; заполненного газом, а — скорость распространения малых возмущений в покоящейся двухфазной сре50

h — величина остатка твердой фазы в стволе после выброса;

Ic — длина ствола;

1811872 песок и его начальную пористость опрел ляют из соотношения

h 1

1 +022 () 142 где Ро — атмосферное давление, П вЂ” начальная пористость наполнителя, V> Vì è íH, где VM

Составитель В.Дорожкин

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор, H,КешелЯ

Редактор Т.Горячева

Производственно-издательский комбинат "Патент", r., Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1542 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CC и ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5