Способ ликвидации пожара сложного технологического объекта и устройство для его реализации

 

Изобретение относится к пожаротушению и может быть использовано при ликвидации пожаров на сложных технологических объектах. Для повышения эффективности пожатротушения способ ликвидации пожара сложного технологического объекта предусматривает создание в очаге пожара концентрации огнетушащего состава, достаточной для прекращения горения в течение времени, необходимого для подавления пламени, при этом огнетушащий состав в зону пожара подают путем импульсного впрыска с формированием на границе пожароопасной зоны огнетушащего фронта с концентрацией огнетушащего состава 700-1000 г/м³, изолируют сформированным фронтом очаг пожара от воздушного потока и перемещают сформированный фронт со скоростью не менее 50 м/с, причем форма огнетушащего фронта адаптивна к форме защищаемого объекта, во время формирования огнетушащего фронта определяют направление воздушного потока и создают дополнительную преграду потоку воздуха, для чего 0,2-0,5 объема огнетушащего состава впрыскивают против направления воздушного потока. Устройство для реализации способа содержит блок датчиков сигнала пожара, по крайней мере, три огнетушителя с запорно-пусковыми клапанами, соединенные через трубопроводы, по крайней мере, с двумя коллекторами, при этом оба коллектора снабжены форсунками с мембранами и введены контроллер, датчик давления огнетушащего состава, установленный в трубопроводе, соединенном с первым коллектором, блок определения направления и силы воздушного потока, при этом на втором коллекторе установлен привод, причем первый, второй и третий входы контроллера соединены соответственно с выходами блока датчиков пожарной сигнализации, датчика давления огнетушащего состава в трубопроводе и блока определения направления и силы воздушного потока, а первый выход контроллера одновременно подключен к управляющим входам запорно-пусковых клапанов первого и второго огнетушителей, второй выход контроллера соединен с управляющим входом привода, при этом третий выход контроллера подключен к управляющему входу запорно-пускового клапана третьего огнетушителя, а выходы первого и второго огнетушителей с соответствующими запорно-пусковыми клапанами одновременно через трубопроводы соединены со входом первого коллектора, выход третьего огнетушителя с соответствующим запорно-пусковым клапаном через трубопровод соединен со входом второго коллектора, 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области пожаротушения и может быть использовано при ликвидации пожаров на сложных технологических объектах.

Известен способ ликвидации пожара, предусматривающий создание в очаге пожара концентрации огнетушащего состава (ОТС), достаточной для прекращения горения в течение времени, необходимого для подавления пламени (см., например, А. Н. Баратов, Е.Н. Иванов "Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности". М., Химия, 1979 г., с. 295-296).

Однако известный способ обладает неравномерностью распределения ОТС и недостаточной эффективностью тушения пожара.

Известно также устройство для тушения пожара сложного технологического объекта, содержащее блок датчиков сигнала пожара, по крайней мере, три огнетушителя с запорно-пусковыми клапанами, соединенные через трубопроводы, по крайней мере, с двумя коллекторами, при этом оба коллектора снабжены форсунками с мембранами (см., например, А.Н. Баратов, Е.Н. Иванов "Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности". М., Химия, 1979 г., с. 295).

Однако известное устройство тоже имеет недостаточную эффективность тушения пожара.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности пожаротушения, сокращение времени тушения путем более равномерного распределения ОТС по объекту, который достигают за счет того, что в очаге пожара создают концентрацию ОТС, достаточную для прекращения горения в течение времени, необходимого для подавления пламени, и согласно изобретению ОТС в зону пожара подают в виде импульсного впрыска и на границе пожароопасной зоны формируют огнетушащий фронт с концентрацией ОТС 700-1000 г/м³, изолируют сформированным фронтом очаг пожара от воздушного потока и перемещают сформированный фронт со скоростью не менее 50 м/с, причем форма огнетушащего фронта адаптивна к форме защищаемого объекта. При этом во время формирования огнетушащего фронта определяют направление воздушного потока и создают дополнительную преграду потоку воздуха, для чего 0,2-0,5 объема ОТС впрыскивают против направления воздушного потока.

Указанный технический результат также достигается тем, что в устройство ликвидации пожара сложного технологического объекта, содержащее блок датчиков сигнала пожара, по крайней мере, три огнетушителя с запорно-пусковыми клапанами, соединенные через трубопроводы, по крайней мере, с двумя коллекторами, при этом оба коллектора снабжены форсунками с мембранами, введены контроллер, датчик давления огнетушащего состава, установленный в трубопроводе, соединенном с первым коллектором, блок определения направления и силы воздушного потока, при этом на втором коллекторе установлен привод, причем первый, второй и третий входы контроллера соединены соответственно с выходами блока датчиков пожарной сигнализации, датчика давления огнетушащего состава в трубопроводе и блока определения направления и силы воздушного потока, а первый выход контроллера одновременно подключен к управляющим входам запорно-пусковых клапанов первого и второго огнетушителей, второй выход контроллера соединен с управляющим входом привода, при этом третий выход контроллера подключен к управляющему входу запорно-пускового клапана третьего огнетушителя, а выходы первого и второго огнетушителей с соответствующими запорно-пусковыми клапанами одновременно через трубопроводы соединены со входом первого коллектора, выход третьего огнетушителя с соответствующим запорно-пусковым клапаном через трубопровод соединен со входом второго коллектора.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, где: блок датчиков сигнала пожара - 1, контроллер - 2, первый, второй и третий запорно-пусковые клапаны - 3.1, 3.2 и 3.3, первый, второй и третий огнетушители - 4.1, 4.2 и 4.3, первый, второй, третий трубопроводы - 5.1, 5.2, 5.3, первый коллектор (прямого впрыска) - 6, первые форсунки - 7.1...7.К, первые мембраны - 8.1...8.К, где число К зависит от размера первого коллектора, датчик давления ОТС - 9, блок определения направления и силы воздушного потока - 10, второй коллектор (обратного впрыска) - 11, вторые форсунки - 12.1...12. N, вторые мембраны - 13.1...13.N, где число N зависит от размера второго коллектора, привод - 14.

Реализация предложенного способа показана на примере работы устройства.

В защищаемом объеме устанавливают блоки датчиков сигнала пожара 1, контролирующие обстановку по разным признакам и ориентированные на наблюдение за некоторой конкретной зоной защищаемого объема, которых может быть, по крайней мере, один.

С выхода блока датчиков сигнала пожара 1 сигнал поступает на первый вход контроллера 2. В контроллере 2 по заранее сформулированным условиям принимается решение о пожарной ситуации. Например, если зона объема контролируется пятью разными датчиками и, например, три из них передали в контроллер 2 сигнал обнаружения пожарной ситуации, то в контроллере 2 вырабатывается сигнал обнаружения пожарной ситуации и на его первом выходе формируется сигнал включения первой очереди системы пожаротушения, который одновременно поступает на управляющие входы задорно-пусковых клапанов 3.1 и 3.2 огнетушителей 4.1 и 4.2, из которых ОТС по трубопроводам 5.1, 5.2 и 5.3 поступает в первый коллектор 6, ориентированный на тушение пожара в данной зоне, снабженный первыми форсунками 7.1...7К, в которых установлены первые мембраны 8.1. . . 8. К, рассчитанные на заранее определенное давление Рпор, при превышении которого происходит их разрушение. Используемый в системе ОТС должен иметь точку кипения до давления ниже Рпор. В этом случае при превышении рабочего давления в системе Рраб указанного порогового давления Рпор осуществляется концентрированный импульсный впрыск ОТС в защищаемое пространство в отличие от используемых экстенсивных способов подачи ОТС.

При этом с помощью импульсного впрыска обеспечивают формирование огнетушащего фронта, форма которого соответствует форме защищаемого объекта, и перемещают этот фронт в зону пожара с обеспечением создания гидравлического удара. В результате создается значительно более высокая концентрация ОТС в начальный момент пожаротушения, существенно превышающее по величине требуемое значение, что способствует более интенсивному подавлению очага возгорания именно в начальной стадии процесса.

Датчик 9 контролирует поступление ОТС в зону пожара и в случае его поступления на выходе датчика формируется электрический сигнал, который подается на второй вход контроллера 2 и тем самым разрешает включение системы обратного впрыска.

Известно, что наличие воздуха (кислорода) является одним из основных элементов, способствующих развитию пожарной ситуации. Для снижения вредного влияния воздушных потоков в защищаемом объеме устанавливается блок определения направления и силы воздушного потока 10, в качестве которого может быть использован, например, анеморумбометр. Данные о направлении и силе воздушного потока поступают на второй вход контроллера 2. В контроллере производится вычисление необходимых смещений для юстировки коллектора обратного впрыска 11, снабженного вторыми форсунками 12.1...12.N и вторыми мембранами 13.1... 13.N, где N зависит от размера второго коллектора обратного впрыска 11, соответствующие сигналы с его второго выхода поступают на вход привода 14 и устанавливают коллектор обратного впрыска 11 в направлении, противоположном движению воздушного потока. После установки коллектора обратного впрыска 11 в требуемое положение на третьем выходе контроллера 2 формируется сигнал, который поступает на управляющий вход третьего запорно-пускового клапана 3.3 и разрешает подачу ОТС из третьего огнетушителя 4.3 в коллектор обратного впрыска 11 через трубопровод 5.3.

В результате естественный воздушный поток транспортирует ОТС в зону пожара, тем самым снижая эффективность своего собственного влияния на развитие пожара.

Как показали экспериментальные исследования, необходимый объем обратного впрыска должен составлять примерно 15-20% от объема основной впрыскиваемой массы ОТС, обеспечиваемой огнетушителями 4.1 и 4.2.

Использование заявленного технического решения позволяет резко сократить время тушения пожара и повысить эффективность пожаротушения сложных технологических объектов.

Формула изобретения

1. Способ ликвидации пожара сложного технологического объекта, предусматривающий создание в очаге пожара концентрации огнетушащего состава, достаточной для прекращения горения в течение времени, необходимого для подавления пламени, отличающийся тем, что огнетушащий состав в очаг пожара подают путем импульсного впрыска с формированием на границе пожарной зоны огнетушащего фронта с концентрацией огнетушащего состава 700-1000 г/м³, со скоростью перемещения не менее 50 м/с и изолируют сформированным фронтом очаг пожара от воздушного потока.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что во время формирования огнетушащего фронта определяют направление воздушного потока и создают дополнительную преграду потоку воздуха, для чего 0,2-0,5 объема огнетушащего состава впрыскивают против направления воздушного потока.

3. Устройство для ликвидации пожара сложного технологического объекта, содержащее блок датчиков сигнала пожара, по крайней мере, три огнетушителя с запорно-пусковыми клапанами, соединенные через трубопроводы, по крайней мере, с двумя коллекторами, снабженными форсунками с мембранами, отличающееся тем, что в него введены контроллер, датчик давления огнетушащего состава, установленный в трубопроводе, соединенном с первым коллектором, блок определения направления и силы воздушного потока, при этом на втором коллекторе установлен привод, первый, второй и третий входы контроллера соединены соответственно с выходами блока датчиков пожарной сигнализации, блока определения направления и силы воздушного потока и датчика давления огнетушащего состава, установленного в трубопроводе, а первый выход контроллера одновременно подключен к управляющим входам запорно-пусковых клапанов первого и второго огнетушителей, второй выход контроллера соединен с управляющим входом привода, причем третий выход контроллера подключен к управляющему входу запорно-пускового клапана третьего огнетушителя, а выходы первого и второго огнетушителей с соответствующими запорно-пусковыми клапанами одновременно через трубопроводы соединены со входом первого коллектора, выход третьего огнетушителя с соответствующим запорно-пусковым клапаном через трубопровод соединен со входом второго коллектора.

РИСУНКИ

Рисунок 1