ПЕРЕДВИЖНАЯ ИМПУЛЬСНАЯ МНОГОСТВОЛЬНАЯ УСТАНОВКА ПОРОШКОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ
MOBILE PULSE MULTIPLE DRY POWDER FIRE EXTINGUISHING INSTALLATION

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к передвижным импульсным установкам порошкового пожаротушения. Установка предназначена для использования в качестве оперативного средства пожаротушения, осуществляющего дистанционную подачу огнетушащего состава на очаг возгорания на объектах с высокой скоростью развития пожара (например, низовые пожары в лесном хозяйстве), на удаленных от пожарных частей объектах, при тушении пожаров, возникших при авариях на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах и т.п.
Известна пожаротушащая установка (патент РФ №2008048, опубл. 28.02.1994 г.), содержащая пакет стволов, пульт управления подачи инициирующего импульса.
Недостатком известной конструкции является разделение вышибного заряда и огнетушащего состава и исключение их смешения перед выбросом из ствола, т.е. отсутствуют условия для предварительного вспушивания огнетушащего состава и исключения его комкования. Разделение вышибного заряда и огнетушащего состава приводит к усложнению сборки, а при перезарядке требуется очистка от комплектующих предыдущей сборки, т.е. возникают значительные задержки при требовании оперативного пожаротушения.
Кроме этого, оболочка одноразового использования, содержащая огнетушащий состав, при выстреле, разрушаясь, выбрасывается из ствола вместе с огнетушащим составом, частично окружая его, и на начальном этапе движения в воздухе препятствует нормальному формированию потока огнетушащего состава, а отделение оболочки от потока разрушает его целостность, что снижает эффективность пожаротушения.
Операция снаряжения ствола контейнером с огнетушащим составом и вышибным зарядом производится со стороны дульной части ствола, т.е. отсутствует возможность контроля за положением вышибного заряда относительно дна ствола. Это приводит к образованию различных по объему камер сгорания вышибного заряда, размер которых влияет на скорость и дальность выброса огнетушащего состава, в результате дополнительно снижается эффективность формируемого огнетушащего потока, причем возможно достижение условий, когда давление в камере сгорания превысит максимально допустимое, что может привести либо к разрушению конструкции ствола, либо к превышению максимально допустимой силы отдачи. Установка вышибных зарядов в ствол осуществляется до (или одновременно) установки в него огнетушащего состава, что по условиям безопасности передвижения требует проведения всей операции снаряжения стволов после приезда на место пожара, что приводит к значительной задержке начала тушения с момента прибытия.
Наличие стволов для размещения контейнеров и вышибных зарядов усложняет конструкцию кассеты, а применение ствола постоянного сечения приводит к большим усилиям отдачи в момент выброса огнетушащего состава с фрагментами разрушенной оболочки, для компенсации которых введены дополнительные конструктивные элементы - каждый ствол снабжен амортизатором.
Перечисленные недостатки обусловливают существенное ограничение эксплуатационных возможностей и удобств, снижают надежность получения функционального результата и оперативность его достижения.
Из уровня техники известна пожаротушащая установка по патенту РФ № 2121856 (опубл. 20.11.1988 г.), принятая за прототип, содержащая выполненную с возможностью закрепления на передвижном средстве станину, ось со съемной кассетой со стволами и пульт управления подачи инициирующего импульса.
К недостаткам прототипа следует отнести разделение контейнера с огнетушащим составом и вышибного заряда с воспламенителем, которые установлены по отдельности и в разные места: контейнер с огнетушащим составом - в ствол, вышибной заряд с воспламенителем - в затвор, что приводит к усложнению сборки, а при перезарядке требуется очистка от комплектующих предыдущей сборки, т.е. возникают значительные задержки при требовании оперативного пожаротушения.
Разделение вышибного заряда и огнетушащего состава исключает их смешение перед выбросом из ствола, т.е. отсутствуют условия для предварительного вспушивания огнетушащего состава и предотвращения его комкования.
Предусмотренные мероприятия по ограничению комкования при выбросе огнетушащего состава также имеют свои недостатки. Подвижные дно и крышка в контейнере с огнетушащим составом связаны между собой жесткими перегородками, исключающими их взаимное перемещение при выбросе огнетушащего вещества. При срабатывании вышибного заряда под воздействием образующихся газов крышка в контейнере с огнетушащим составом начинает перемещаться и через жесткие перегородки выдавливает дно контейнера. В результате из ствола вылетает огнетушащий состав, связанный с крышкой, дном и перегородками, которые в полете достаточно быстро теряют свою скорость, отделяются от массы огнетушащего состава, разрушают целостность потока, что снижает эффективность пожаротушения.
Использование быстрогорящих композиций в вышибном заряде (например, порох) создает условия практически мгновенного нарастания давления перед крышкой контейнера, поэтому для снижения вероятности разрушения ствола затвор снабжен предохранительным клапаном сброса излишнего давления.
Используемый метод выброса огнетушащего состава предусматривает применение ствола постоянного сечения с длинной разгонной частью за контейнером с огнетушащим составом, что приводит к значительным усилиям отдачи в момент выброса огнетушащего состава с комплектующими контейнера (крышкой, дном, перегородками), для компенсации которых каждый ствол снабжен амортизаторами.
Большое число сборочных единиц снижает надежность фукционирования известной установки.
Наличие длинных стволов для размещения контейнеров и вышибных зарядов усложняет конструкцию кассеты, увеличивает ее габаритно-массовые характеристики, что требует больших затрат при изготовлении установки, а для транспортировки требуется специально подготовленное передвижное средство повышенной проходимости. С учетом большой массы кассеты стволов, а также наличия значительных усилий отдачи, которые не могут быть полностью компенсированы имеющимися амортизаторами, использование легких самоходных средств или прицепов к самоходным средствам в данном случае недопустимо.
Задачей настоящего изобретения является создание простой в эксплуатации передвижной импульсной многоствольной установки порошкового пожаротушения, позволяющей повысить эффективность пожаротушения, расширить эксплуатационные возможности и удобства, диапазон областей применения в соответствии с существующей потребностью за счет создания условий по устранению нарушения целостности потока огнетушащего вещества и быстрой потери его скорости, по обеспечению режима практически непрерывной эксплуатации при тушении путем минимизации потерь времени при перезарядке при одновременном повышении надежности получения функционального результата и компактности установки в целом.
Поставленная задача решается предлагаемой конструкцией передвижной импульсной многоствольной установки порошкового пожаротушения, содержащей выполненную с возможностью закрепления на передвижном средстве станину со съемной кассетой со стволами и пульт управления подачи инициирующего импульса. Особенность заключается в том, что каждый ствол выполнен сменным, представляет собой модуль порошкового пожаротушения многоразового использования, который содержит огнетушащий порошок, газогенератор с возможностью его замены, одновременно обеспечивающий аэрацию огнетушащего порошка, электрический разъем для соединения с соответствующим разъемом кабеля пульта управления, корпус каждого модуля выполнен с переменным по длине диаметром, часть корпуса с меньшим диаметром размещена со стороны выпуска огнетушащего порошка соосно с частью корпуса большего диаметра или смещена относительно его оси и перекрыта вскрывающейся мембраной, при этом корпус каждого модуля оснащен установочными элементами для движения в направляющих кассеты, снабженной фиксаторами положения каждого модуля.
В частности, установочные элементы каждого корпуса модуля выполнены в виде отдельных точечно установленных элементов, размещенных по концам части корпуса большего диаметра, или в виде точечных или протяженных элементов, размещенных вдоль образующей части корпуса большего диаметра.
В частности, в качестве передвижного средства используют самоходное транспортное средство или прицеп к нему.
Проведенный анализ показывает, что заявляемая установка при сохранении достоинств прототипа по возможности залпового или последовательного тушения, возможности изменения наклона кассеты в вертикальной плоскости отличается от ближайшего аналога иной формой выполнения каждого ствола - с изменяющимся по длине диаметром (в прототипе - постоянный диаметр); обеспечением конструктивного единства, сменности, представляющих единое изделие стволов, обусловливающих простоту и оперативность обслуживания (в прототипе - в ствол вставлены контейнер и затвор как самостоятельные сборочные единицы); иным типом используемого источника газа - сменный газогенератор, подающий газ непосредственно в объем огнетушащего порошка, обеспечивая его вспушивание и исключение комкования; наличием вскрывающейся мембраны, исключающей внешнее несанкционированное воздействие на внутреннее пространство ствола; иным функциональным результатом - из ствола импульсно выбрасывается узкий непрерывный по сечению поток огнетушащего вещества без посторонних включений с повышенной точностью попадания (в прототипе - поток имеет ослабленные по концентрации участки).
Именно совокупность отличительных от прототипа признаков заявляемого решения с остальными существенными признаками позволила достичь вышеуказанный технический результат, который невозможно получить при реализации по прототипу, и решить поставленную задачу.
Предлагаемая передвижная импульсная многоствольная установка порошкового пожаротушения иллюстрируется чертежами:
Фиг.1 - внешний вид спереди установки при соосном размещении частей ствола с разным диаметром;
Фиг.2 - внешний вид сзади установки при соосном размещении частей ствола с разным диаметром;
Фиг.3 - разрез ствола-модуля при соосном размещении его частей разного диаметра;
Фиг.4 - разрез ствола-модуля при размещении его частей разного диаметра со смешением относительно друг друга.
Передвижная импульсная многоствольная установка порошкового пожаротушения содержит станину 1, кассету 2. В направляющих 3 кассеты 2 установлены стволы-модули порошкового пожаротушения 4. Станина 1 соединена с кассетой 2 поворотной осью 5, что позволяет через систему тяг 6 изменять наклон кассеты в вертикальной плоскости с фиксацией кассеты 2 в необходимом положении. Часть меньшего диаметра 7 каждого ствола-модуля 4 перекрыта вскрывающейся мембраной 8. Каждый ствол-модуль 4 оснащен электрическим разъемом 9 для соединения с соответствующим разъемом кабеля пускового устройства (не показан).
Каждый ствол-модуль 4 содержит огнетушащий порошок 10, газогенератор 11, закрепленный в части корпуса большего диаметра и соединенный с электрическим разъемом. Газогенератор 11 оснащен отверстиями 12 для аэрации порошка 10. Конструктивное выполнение каждого модуля не является исчерпывающим воплощением для заявляемого изобретения, а приведено для иллюстрации. За основу альтернативных конструкций каждого модуля взяты адаптированные применительно к заявляемой установке разработки заявителя (патент № 2297261, опубл. 20.04.2007 г., заявка № 2009114175 от 14.04 2009 г.). На чертежах приведена установка из 9 стволов-модулей. На практике возможно использование и большего числа стволов.
Передвижная импульсная многоствольная установка порошкового пожаротушения работает следующим образом.
При пожаре передвижное средство с установкой подводится на безопасное расстояние к очагу или очагам пожара. При помощи системы тяг 6 оператор обеспечивает наклон кассеты таким образом, чтобы стволы были направлены в зону пожара, и через пусковое устройство подает импульсы тока на электрические разъемы 9 одного или нескольких стволов-модулей 4. Срабатывает газогенератор 11, через отверстия 12 газ поступает во внутренний объем каждого модуля 4, аэрирует порошок 10, подготавливая его к метанию. При достижении газом давления соответствующего уровня происходит резкий динамичный срез мембраны 8 и газопорошковая смесь гармонично организованным потоком выбрасывается в зону пожара. После использования всех стволов-модулей 4 в кассете 2, при необходимости дотушивания, оператор производит их замену, практически за один прием вставляя каждый модуль в направляющие 3 кассеты 2.
Были проведены натурные испытания по тушению трех деревянных штабелей длиной 4 м, шириной 1 м, высотой 1,5 м каждый. Расстояние между штабелями - 2 м. Для пожаротушения использовали 9-ствольную установку с массой огнетушащего порошка в каждом стволе 22 кг. Передвижное средство (грузовая ГАЗель) двигалось вдоль горящих штабелей на расстоянии 12 м от них и оператор поочередно запускал стволы. Все штабеля были потушены из 6 стволов.
Таким образом, предлагаемая передвижная импульсная многоствольная установка порошкового пожаротушения практически реализуема, позволяет удовлетворить давно существующую потребность в решении поставленной задачи.