АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ПОЖАРОТУШЕНИЯ С ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ АКТИВАЦИЕЙ

Предлагаемое техническое решение относится к области пожарной техники, а именно к автономным установкам пожаротушения на основе микрокапсулированных огнетушащих веществ, используемых для подавления локальных очагов возгорания в системах силовой автоматики, пультах управления, электрических шкафах в момент их возникновения.
Известны (например, из патента US 4309698, а также известные на современном российском рынке изделия «Пиростикер») автономные установки пожаротушения на основе микрокапсулированных огнетушащих веществ (микроогнетушители), используемые для тушения пожаров в замкнутых пространствах. Микроогнетушитель представляет собой пластину из полимерного композиционного материала, содержащего микрокапсулы, с жидким огнетушащим веществом (ОТВ) относящемуся к классу галлогенсодержащих углеводородов, например, фреон 114В2, дибромметан, перфторкетон и т.п. На одну из сторон пластины наносится клеевой слой для монтажа микроогнетушителя на верхней стенке шкафа или непосредственно на защищаемом блоке. Размер пластины определяется объемом пространства, подлежащего защите с помощью такого микроогнетушителя. При возникновении в шкафу возгорания, материал микроогнетушителя нагревается, заключенное в микрокапсулах ОТВ переходит в газообразное состояние. Капсулы взрывообразно раскрываются с высвобождением дозированного количества газообразного ОТВ. Подавление возгораний определяется химическим строением ОТВ, которое в очаге возгорания распадается с образованием «тяжелых» свободных радикалов, обрывающих кинетические цепи процесса горения, прекращая его развитие в течение нескольких секунд. Продукты термодеструкции ОТВ, кроме того, обеспечивают изоляцию очага горения от воздуха, создавая газовый «купол» из тяжелых продуктов распада и надежно препятствуют повторному возгоранию. Недостаток известного микроогнетушителя заключается в его неоперативном срабатывании, например, нагрев материала микроогнетушителя до температуры вскрытия микрокапсул происходит непосредственно при при контакте пластины микроогнетушителя с пламенем, т.е. в ситуации, когда очаг возгорания расширится и произойдет существенное выгорание оборудования шкафа радиоэлектронного оборудования. Кроме того, из-за послойного, по мере прогрева, вскрытия микрокапсул количество выделяемого ОТВ может оказаться недостаточным для уверенного блокирования очага возгорания.
В свою очередь предлагаемое техническое решение позволит устранить указанные выше недостатки микроогнетушителей и позволит предложить микроогнетушитель в составе автономной системы пожаротушения с принудительной активацией, обеспечивающий выброс ОТВ в течение короткого промежутка времени, максимально приближенного к времени возникновения возгорания (без использования пиропатронов, применение которых влечет риск неуправляемого срабатывания и безвозвратного повреждения защищаемого оборудования).
Указанный выше результат достигается при использовании автономной системы пожаротушения (комплекса микроогнетушителей) с принудительной активацией, включающей композиционный материал, содержащий микрокапсулы с ОТВ. В отличие от аналога композиционный материал с микрокапсулами ОТВ размещен на электронагревательном элементе, который подключен к, по меньшей мере, одному средству диагностики возникновения пожара. Электронагревательный элемент расположен на подложке, в том числе клеевой, и изготовлен из материала, выбранного из перечня, включающего, по меньшей мере: электропроводящую пасту, фольгу, металлическую сетку, проволоку, проводящий углеродный материал. Микрокапсулы могут быть размещены в слое композиционного материала, который может включать компонент с повышенной теплопроводностью, выбранный из перечня, включающего, по меньшей мере: нитрид бора, металлическую стружку, металлические опилки, металлическую сетку, металлическую проволоку.
2
4
2
4
8
2
2
2
6
12
9
15
6
Микрокапсулы содержат огнетушащие вещества, выбранные из перечня, включающего, по меньшей мере: CFBr - тетрафтордибомэтан (Фреон 114В2); CFBr - октафтордибром бутан (Фреон 318В2); ChBr - дибромметан; CFO - перфторэтил-перфторизопропил - кетон (Novec1230, ПФК-49); CHBrPO - трис(дибромпропил)фосфат.
Используемое средство диагностики возникновения пожара выбран из перечня, включающего, по меньшей мере: датчик температуры, датчик задымления, оптический датчик вспышки пламени. Также, средство диагностики возникновения пожара может быть основано на использовании наблюдения человеком за оборудованием с необходимой реакцией и оповещением о пожаре и/или его признаках, причем для запуска работы автономной системы пожаротушения используется кнопка принудительного подключения электронагревательного элемента.
В целом автономная система пожаротушения с принудительной активацией представляет собой, по меньшей мере, часть устройства пожаротушения для шкафа или коробки радиоэлектронного либо электротехнического оборудования, причем если датчик возникновения пожара установлен в «критических» по диагностике пожара точках указанного шкафа или коробки, то сам активный элемент, содержащий микрокапсулированный ОТВ может располагаться в удобном для установки месте.
Практическое использование заявленной автономной системы пожаротушения с принудительной активацией может быть пояснено следующим образом.
Комплекс микроогнетушителей автономной системы пожаротушения с принудительной активацией размещается в конструкциях, содержащих потенциальные источнике возгорания. Например, микроогнетушители размещаются внутри шкафа или коробки радиоэлектронного либо электротехнического оборудования, то есть конструкции, в замкнутом пространстве которой размещается оборудование (приборы, датчики, приводы, переключатели), работающее с использованием электрического тока - потенциального источника возгорания и легко выходящее из строя при пожаре. Шкаф или коробка радиоэлектронного либо электротехнического оборудования может представлять собой шкаф силовой автоматики, пульт управления, шкаф РЭА, шкаф оборудования коммутации и т.п. Средства диагностики возгорания устанавливают в «критических» точках шкафа/коробки РЭО/ЭТО, то есть в известных из практики эксплуатации и особенностей схемы изделия местах, требующих контроля факторов пожара и оперативного вмешательства при возгорании. Аналогичным образом микроогнетушители устанавливаются в коробках механизмов, контейнерах для перевозки ценных малогабаритных грузов и т.п.
Электронагревательный элемент 2 автономной системы размещается на несущей подложке 1, на подложку 1 и электронагревательный элемент 2 наносится слой композиционного материала 3, в котором расположены микрокапсулы 4 огнетушащего вещества. Предпочтительно электронагревательный элемент 2 изготавливают из электропроводящих паст, наносимых на подложку 1 методом трафаретной печати, также возможно использование фольги, металлической сетки, проволоки, проводящего углеродного материала. Для увеличения скорости прогрева массы композиционного материала 3 с микрокапсулами 4 в него вводят компонент с повышенной теплопроводностью: нитрид бора, металлическую стружку либо опилки, металлическую сетку или проволоку и т.п. Кроме того наполнитель повышает пористость системы, что способствует более быстрому прохождению газообразного ОТВ через слой компаунда после вскрытия микрокапсул. На оборотной стороне подложки 1 может быть расположен слой клеевого материала 5 для фиксации микроогнетушителя на поверхности конструкций защищаемого объекта, также подложка 1 может непосредственно представлять слой клеевого материала 5. Электронагревательный элемент 2 микроогнетушителя электрически соединяется с датчиками (6) диагностики возникновения пожара (T, F, S), которые при возникновении пожара, например, при достижении заданной («критической») температуры, через элемент коммутации (8) подключают электронагревательный элемент 2 микроогнетушителя к источнику питания (9). Датчики (6), обеспечивающие замыкание контакта между источником питания и нагревательным элементом могут срабатывать от различных факторов, являющихся признаками возгорания, например, от повышения температуры (T), появления дыма (S), вспышки света (F). Аналогично датчикам используется кнопка принудительного подключения (7) электронагревательного элемента при диагностике признаков возгорания непосредственно человеком, то есть посредством его органов чувств. Таким образом, обеспечивается управляемый залповый выброс из микрокапсул 4 ОТВ, например, дибромметана, при ранней диагностике возгорания или тления. Следует отметить, что именно использование электронагревательного элемента 2, то есть элемента обеспечивающего управляемый принудительный и дистанционный нагрев микрокапсул 4 обеспечивает выделение ОТВ вещества на ранних стадиях возгорания с очевидным увеличением интенсивности его выделения. Дополнительным преимуществом такого микроогнетушителя является возможность его неоднократного срабатывания. В случае быстрого подавления очага возгорания датчики диагностики возникновения пожара отключают нагрев до момента вскрытия всех микрокапсул, содержащих ОТВ.
Представленные варианты исполнения и работы микроогнетушителя не следует рассматривать, как исключающие иные варианты его работы и исполнения. Специалистам в данной области техники понятно, что в описанные варианты могут быть внесены различные изменения и дополнения, не выходящие за пределы правовой охраны, заявленные в формуле полезной модели.