СИСТЕМА ВОДЯНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ
SYSTEM OF WATER-BASED FIRE SUPPRESSION

Изобретение относится к области противопожарной техники, а именно к средствам для тушения пожара, в частности к автоматическим установкам водяного (пенного) пожаротушения.
Наиболее близкой по технической сущности является система, содержащая водопитатель и распределительную трубопроводную сеть с установленными на ней спринклерными оросителями [«Проектирование водяных и пенных автоматических установок пожаротушения», Л.М.Мешман и др., под общей редакцией Н.П.Копылова. - М.: ВНИИПО МЧС РФ, 2002, с.199 - прототип]. При возникновении пожара повышается температура в зоне установки одного или нескольких спринклерных оросителей, их термочувствительные элементы разрушаются, и вода из распределительной сети поступает в очаг пожара. Однако поскольку для срабатывания оросителя необходимо, чтобы температура в зоне его размещения достигла порогового уровня, а это происходит при значительной теплопроизводительности очага, часто возникает ситуация, когда размер очага оказывается большим, чем зона орошения вскрывшимися спринклерами. При дальнейшем развитии пожара эта разница только увеличивается, что может привести к неконтролируемому развитию пожара и катастрофическим последствиям.
Недостатком этой системы является то, что при срабатывании пожарных извещателей принудительно вскрываются спринклерные оросители, ближайшие к ним, однако при наличии воздушных потоков в защищаемом помещении первыми могут сработать пожарные извещатели, установленные вне зоны пожара, и, следовательно, при пожаре будут вскрыты оросители, которые будут орошать зону, свободную от горения. Кроме того, такая разбивка распределительной сети на секции может привести к тому, что при возникновении пожара на их крайних участках большая часть огнетушащего вещества (воды) в процессе тушения также не будет попадать в очаг пожара. Таким образом, пожар может распространиться за пределы зоны орошения.
Технически достижимый результат - повышение надежности системы водяного пожаротушения за счет оптимизации положения центра пожаротушения относительно очага пожара.
Это достигается тем, что в системе водяного пожаротушения, содержащей трубопроводную распределительную сеть, оснащенную спринклерными оросителями с управляемым пуском, прибор приемно-контрольный и управления пожарный, к которому подключен шлейф пожарной сигнализации с включенными в него пожарными извещателями и сигнальная линия, в которую включены устройства инициации пуска, электрически связанные с управляемыми спринклерными оросителями, а упомянутая трубопроводная распределительная сеть разбита на зоны, при этом система снабжена дополнительно адресными устройствами дистанционного пуска, соответствующими каждой выделенной зоне, которые включены в другую сигнальную линию, подключенную к прибору приемно-контрольному и управления пожарному, при этом первая и вторая сигнальные линии объединены, а зоны сформированы таким образом, что каждая последующая наполовину перекрывает предыдущую, причем вокруг каждой из зон, кроме крайних, выделяют еще четыре зоны, каждая из которых на четверть или половину перекрывает первую, отличающаяся тем, что в верхней части корпуса спринклерного оросителя с управляемым пуском расположена гильза, на которой жестко закреплен распылитель, состоящий из нижней чашки, жестко связанной с гильзой, и с верхней чашкой-рассекателем, на конической поверхности которой выполнены прорези, при этом нижняя чашка посредством, по крайней мере, трех наклонных спиц соединена с верхней чашкой-рассекателем, а внутри распылителя дополнительно установлен рассекатель, выполненный в виде тела вращения, например шара, крепящегося посредством, по крайней мере, трех радиальных, горизонтально расположенных, плоских лепестков, к наклонным спицам, причем ось тела вращения совпадает с осями гильзы и запорного клапана.
На фиг.1 представлена схема системы водяного пожаротушения; на фиг.2-4 - варианты схем организации зон пожаротушения; на фиг.5 - общий вид спринклерного оросителя, на фиг.6 - контактная группа в увеличенном масштабе.
Система водяного пожаротушения (фиг.1) состоит из распределительной сети 1 с установленными на ней оросителями 2 с управляемым пуском, прибора приемно-контрольного и управления пожарного 3, к которому подключен шлейф пожарной сигнализации 4 с включенными в него извещателями пожарными 5.1-5.М и сигнальная линия 6, в которую включены устройства инициации пуска 7.1-7.N, а также адресные устройства дистанционного пуска 8.1-8.N, причем вся трубопроводная распределительная сеть 1 разделена на зоны 9.1-9.N (Фиг.2-4, причем на схемах зоны указаны пунктиром) таким образом, что каждая последующая зона перекрывает часть предыдущей. Каждой из этих зон поставлено в соответствие адресное устройство дистанционного пуска 8.1-8.N, т.е. зоне 1 соответствует устройство 8.1, зоне 2 - устройство 8.2, зоне 3 - устройство 8.3 и т.д.
Таким образом, зоны пожаротушения сформированы таким образом, что при возникновении возгорания при инициации соответствующего устройства дистанционного пуска принудительно вскрываются оросители той зоны, которая будет в большей степени соответствовать площади горения, или центр этой зоны будет наиболее приближен к очагу горения. При этом автоматический пуск системы водяного пожаротушения по заранее заданному адресу обеспечивается пожарными извещателями 5.1-5.М (в нашем случае M=N+1), при этом пара извещателей 5.1 и 5.2 попадают в зону 9.1, пара извещателей 5.2 и 5.3 - в зону 9.2, пара извещателей 5.3. и 5.4 - в зону 9.3 и т.д. Каждой из описанных выше пар извещателей поставлены в соответствие устройства инициации пуска 7.1-7.N, обеспечивающие принудительное вскрытие управляемых оросителей и, соответственно, выпуск огнетушащего вещества в соответствующую защищаемую зону 9.1-9.N. Ручной пуск системы пожаротушения обеспечивают устройства дистанционного пуска 8.1-8.N.
Спринклерный ороситель с управляемым пуском содержит (фиг.5-6) корпус 11, в котором расположен запорный клапан 12, уплотняющую дисковую пружину 13, прижимающую запорный клапан 12, термонагревательный элемент 14 с выводами 15 для соединения с источником питания (на чертеже не показано). Термонагревательный элемент 14 охватывает терморазрушающийся чувствительный элемент 16, который в нижней части прижимает через конусную чашку 17 запорный клапан 12 и пружину 13 к корпусу 11. Контактная группа 18 образована запорным клапаном 12 и конусной чашкой 17 и является нормально-замкнутой контактной группой, связанной с выводами термонагревательного элемента 14. Посадочная поверхность конусной чашки 17 имеет форму, идентичную форме конусной выборки запорного клапана 12. Контактные запорный клапан 12 и конусная чашка 17 крепятся к оросителю за счет усилия затяжки терморазрушающегося элемента 16 в верхней части винтом 27 через прокладку 28, расположенными в гильзе 21, жестко соединяющей, по крайней мере, три арки 20 с, по крайней мере, тремя стойками 19, жестко связанными с корпусом 11. В верхней части корпуса расположена гильза 21, на которой жестко закреплен распылитель, состоящий из нижней чашки 22, жестко связанной с гильзой 21, и посредством, по крайней мере, трех наклонных спиц 23 с верхней чашкой-рассекателем 24, на конической поверхности которой выполнены прорези.
Внутри распылителя дополнительно установлен рассекатель, выполненный в виде тела вращения 26, например шара, крепящегося посредством, по крайней мере, трех радиальных, горизонтально расположенных, плоских лепестков 25 к наклонным спицам 23. Ось тела вращения 26 совпадает с осями гильзы 21 и запорного клапана 12.
Система водяного пожаротушения работает следующим образом.
При отсутствии людей в защищаемом помещении система работает в автоматическом режиме. При срабатывании двух дымовых пожарных извещателей, например 5.2 и 5.3, размещенных в одной защищаемой зоне 9.2, ППКиУП 3 принимает сигнал об их срабатывании и переходит в режим «Пожар». Далее через устройство инициации пуска 7.2 ППКиУП 3 выдает сигнал на вскрытие соответствующей группы управляемых оросителей 2, размещенных в зоне 9.2, через которые огнетушащее вещество равномерно распределяется по защищаемой зоне.
При наличии людей в защищаемом помещении пожар может быть зафиксирован визуально до момента срабатывания системы пожарной сигнализации. При этом для запуска системы пожаротушения вручную инициируется одно из адресных устройств дистанционного пуска (например, путем нажатия кнопки), ближайшее к очагу пожара и соответствующее защищаемой зоне. Для примера, при наличии возгорания в зоне 9.2 должно быть инициировано устройство дистанционного пуска 8.2. ППКиУП 3 принимает сигнал от этого устройства и формирует команду на вскрытие соответствующих оросителей 2 путем выдачи команды на устройство инициации пуска 7.2.
Спринклерный ороситель с управляемым пуском работает следующим образом.
В дежурном режиме по электрической цепи оросителя протекает ток, недостаточный для разогрева нагревательного элемента 14, обеспечивающего терморазрушение чувствительного элемента 16, для открытия выходного отверстия оросителя. Этот ток используется для контроля целостности цепи управления и, соответственно, индикации состояния оросителя (открыт/закрыт).
При возникновении пожара и последующем тепловом воздействии на ороситель происходит разрушение чувствительного элемента 16. Так как чувствительный элемент 16 является устройством, фиксирующим запорный клапан 12 оросителя, то под воздействием давления воды/воздуха в спринклерной системе и усилия уплотняющей дисковой пружины 13 происходит выталкивание запорного клапана 12 вместе с конусной чашкой 17, что приводит к открытию выходного отверстия оросителя и одновременно размыканию контактной группы 8 управляющей цепи, в результате обеспечена возможность контроля срабатывания оросителя.
Потоки жидкости взаимодействуют с центральным потоком сквозного канала и гильзы 21, и, отражаясь от него, формируют отраженные потоки, причем центральный поток продолжает свое движение к распылителю, выполненному в виде тела вращения 26, с горизонтально расположенными плоскими лепестками 25, а отраженные потоки направляются в стороны мимо рассекателя. Формирование равномерного мелкодисперсного распыленного потока жидкости обусловлено тем, что происходит перераспределение струй жидкости при взаимодействии наружной части центрального потока воды и внутренней его части, что приводит к взаимодействию с отраженными от центрального потока потоками.
Таким образом, обеспечена возможность формирования оптимальной площади орошения, в результате значительно повышена надежность установки пожаротушения.