Оптимизация временных характеристик импульсных автоматических установок пожаротушения

106 ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Оптимизация временных характеристик импульсных автоматических установок пожаротушения

B.А. Девяткин

профессор, заведующий кафедрой ППАМ1

C.Ю. Серебренников

д.т.н., профессор кафедры ППАМ1

С.В. Чернов

аспирант1

1ПНИПУ, Пермь, Россия

С 1995 г. в различных отраслях нефтегазовой промышленности применяются автоматические установки пожаротушения (АУПТ) на основе производимых Пермскими предприятиями ООО «ИВЦ Техномаш» и «Опытно-конструкторское бюро «Темп» ПНИПУ аэрозольных твердотопливных генераторов АГАТ-2А и аэрозольно-порошковых модулей ОПАН-100 с ТТ-газогенераторами во взрывозащищенном исполнении.

При использовании ТТ-генераторов и модулей на взрывопожароопасных объектах остро встал вопрос оптимизации временных характеристик тушения быстро-развивающихся пожаров с помощью этих установок, а точнее минимизации времени работы всей АУПТ при ликвидации пожаров в больших объемах помещений, имеющих взрывоопасные зоны.

Решение данной задачи было проведено в стендовых условиях отдельно для АГАТ-2А и ОПАН-100 [1].

Макетный образец чисто аэрозольной АУПТ был разработан в варианте максимально ускоренного автоматического срабатывания генератора АГАТ-2А на вспышку источника зажигания, например, паров ЛВЖ, и заполнение аэрозолем макетного помещения (объем 50 м3) до пожаротуша-щей концентрации за минимальное время.

Схема испытаний опытной установки представлена в монографии [1]. Логика срабатывания этой системы построена на коммутации цепи запуска генераторов при последовательном срабатывании инфракрасных датчиков ОД-1 (инерционность 0,02 с) и дифференциальных датчиков температуры ДТБГ (инерционность при нарастании температуры в объеме со скоростью 2 град/с - 0,4...0,6 с). Датчик температуры предназначен для исключения ошибочного включения АГАТ-2А только от датчиков ОД-1 (например, при попадании случайного солнечного блика на фотоэлемент датчика). Контроль эффективности проводился путем оценки, во-первых, полного тушения модельных очагов пожара, а во-вторых, суммарного времени обнаружения вспышки ЛВЖ (г1) формирования автоматикой команды на включение ТТГГ (т2), работы генератора на заполнение всего объема аэрозолем (т3) и тушения очагов пожара (т4).

В результате макетных испытаний были оптимизированы временные параметры объемного тушения пожара автоматической системой:

т = т1 + т2 + т3 + т4 = 0,02с + 0,4с + 12с + +(12...15с) = (24, 42...27, 42)с

Параметр т подтверждался затем в полноразмерных объектовых испытаниях, когда объем помещения, заполняемый

аэрозолем, был увеличен в 20 раз. Тем не менее, масштабный фактор сказался на общем времени тушения не сильно; газовая горелка, расположенная у пола, была потушена за 28 с с момента включения генераторов АГАТ-2А в помещении высотой 8 ми свободным объемом 1150 м3 [1, 2].

По результатам нескольких испытаний на объектах различного объема были установлены относительные величины длительности периодов тушения

= 0,7% + ],3% + 43,3% + 54,2%

Для установок порошкового тушения 0ПАН-100 эти величины выглядят несколько иначе. Прежде всего, за счет более быстрого заполнения объема и высокой тушащей способности порошка:

Т1 + Т2 + Т3 + Т4 =

= 0,02с + 0,4с + 15с + (2...4с) = (17, 42...19, 42)с

Соответственно, в относительных величинах:

+т3 +тл =

ч'

= 0,1% + 2% + 77,2% + 20,7%

Экспериментальные характеристики аэрозольной и порошковой установок позволили разработать и испытать полноразмерную автоматическую, комбинированную систему объемного тушения быстроразви-вающихся пожаров в помещениях большого объема, а затем разработать и сдать в эксплуатацию на двух объектах предприятия «Сургутгазпром» АУПТ с генераторами АГАТ-2А и модулями 0ПАН-100 для защиты газоперекачивающих агрегатов с объемом помещения 1250 м3 «С0ВЕRR0W-182».

Список используемой литературы

1. Серебренников С.Ю. Аварийные системы с газогенераторами и двигателями на твердом топливе (теория и эксперимент). Екатеринбург: УрО РАН, 2002. 268 с.

2. Акт-отчет по результатам испытаний аэрозольной пожаротушащей системы с генераторами АГАТ-2А. Оренбурггазпром, 1996.

Рис. 1 — Принцип работы твердотопливного газогенератора АГАТ-2А

Рис. 2 — Принцип работы аэрозольно-порошкового модуля ОПАН-100 с твердотопливным газогенератором наддува