ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ РЕЗЕРВУАРА С НЕФТЕПРОДУКТАМИ

Полезная модель относится к области пожарной безопасности, а именно к средствам защиты от пожара и тушения пожаров в резервуарах, предназначенных для хранения нефтепродуктов.
Известно средство для реализации известного способа противопожарной защиты и тушения резервуаров с нефтепродуктами, по которому подачу жидкого хладагента осуществляют в разные зоны резервуара через форсунки, установленные на дне, через плавающие форсунки, а также через форсунку, установленную в крыше резервуара (Патент РФ №2429036 С1, дата приоритета 21.09.2010, дата публикации 20.09.2011, авторы: Бражников П.В. и др., RU).
Недостатком известного противопожарного оборудования является необоснованно высокий расход хладагента, в связи с непрерывной подачей его в различные зоны резервуара, независимо от вероятности возникновения возгорания.
Известно наиболее близкое к заявляемому устройство для тушения горючих жидкостей в вертикальном резервуаре, принятое в качестве прототипа, содержащее вертикальный резервуар с плавающей крышкой или понтоном, направляющие стойки, жестко закрепленные на дне резервуара, на которых фиксирована с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости резервуара плавающая крышка, внутри направляющих стоек герметично вмонтированы вертикальные трубопроводы для подачи огнетушащего вещества, снабженные боковыми разводками по высоте и подключенные к пускозапорному устройству для подачи огнетушащего вещества. (Патент РФ №2470686 С1, дата приоритета 29.09.2011, дата публикации 27.12.2012, авторы: Кокорин В.В. и Хафизов И.Ф., RU, прототип).
Недостатком прототипа является низкая надежность при эксплуатации данного устройства, обусловленная возможностью изгиба вертикальных трубопроводов для подачи огнетушащего вещества, а также заклинивания и перекоса плавающей крышки или понтона в результате воздействия ударной волны, вызванной избыточным давлением продуктов взрыва, вследствие чего заклинивший или поврежденный понтон или плавающая крыша будут препятствовать эффективному тушению, создавать дополнительные трудности при ликвидации возгорания.
Технической проблемой является минимизация последствий от вероятного воздействия ударной волны.
При этом технический результат заключается в снижении силы, приходящейся на поверхность, от действия ударной волны при взрыве за счет уменьшения площади поверхности крышки.
Следствием решения технической проблемы также является повышение надежности противопожарного оборудования резервуара с нефтепродуктами, сокращение времени ликвидации очага возгорания при тушении пожара, снижение прямого и косвенного материального ущерба, повышение безопасности процесса хранения нефтепродуктов, сохранности производственного оборудования и материалов, находящихся вблизи резервуаров, а также минимизация экологического ущерба.
Для решения технической проблемы и достижения технического результата предложено противопожарное оборудование резервуара с нефтепродуктами, включающее плавающую крышку, установленную в резервуаре с возможностью вертикального перемещения в зависимости от уровня нефтепродукта по направляющей стойке, жестко закрепленной на дне резервуара. Согласно полезной модели, плавающая крышка выполнена с возможностью регулирования площади ее поверхности от уменьшенной в исходном положении до максимальной в рабочем положении. При этом крышка выполнена сборной, состоящей из трех частей по высоте, образующих трехслойную многогранную конструкцию лепестковой формы с окнами между лепестками и центральным отверстием, охватывающим установленную в центре резервуара направляющую стойку. Конструкция крышки образована нижней частью, выполняющей роль поплавка, средней частью, образующей окна, и верхней частью, которая выполнена с возможностью поворота относительно средней и нижней частей и закрытия окон, а также снабжена лепестками с трехскатной поверхностью, способствующей стоку капель жидкости. В направляющей стойке для фиксации от поворота средней части крышки, контактирующей с верхней частью, выполнен вертикальный паз, а в центральном отверстии средней части крышки, охватывающем направляющую стойку, выполнен взаимодействующий с пазом стойки выступ. К нижней части крышки прикреплен держатель с установленным в нем подпружиненным фиксатором, связывающим все части крышки между собой в исходном положении. Фиксатор пропущен через отверстия, выполненные соосно в лепестках крышки, и посредством пружины оперт на держатель с возможностью расфиксации верхней части крышки с помощью троса для осуществления ее поворота при переходе в рабочее состояние, при этом лепестки средней части крышки снабжены односторонним бортом, на внутренней поверхности которого закреплена плоская согнутая пружина, установленная с возможностью поворота верхней части крышки и закрытия окон средней части.
На фиг. 1 схематично изображено противопожарное оборудование резервуара с нефтепродуктами, общий вид; на фиг. 2 показана объемная поэлементная схема сборки крышки; на фиг. 3 - конструкция крышки в исходном положении; на фиг. 4 - конструкция крышки в рабочем состоянии; на фиг. 5 - узел I на фиг. 2.
Противопожарное оборудование резервуара с нефтепродуктами содержит вертикальный резервуар 1, плавающую крышку 2, установленную в резервуаре с возможностью вертикального перемещения в зависимости от уровня нефтепродукта по направляющей стойке 3, жестко закрепленной на дне в центре резервуара. На дне резервуара также установлены форсунки 4 для введения огнетушащего вещества, например, инертного негорючего газа азота, подача которого осуществляется по трубопроводу 5 от генератора азота 6. Трубопровод 5 снабжен задвижкой 7, связанной с пунктом управления 8 (фиг. 1).
Основным узловым элементом противопожарного оборудования резервуара является плавающая крышка 2, выполненная с возможностью регулирования площади ее поверхности от уменьшенной в исходном положении для снижения силы вероятного ударного воздействия, приходящейся на поверхность, до максимальной в рабочем положении для эффективной защиты при ликвидации возгорания нефтепродукта. Указанная крышка 2 выполнена сборной, состоящей из трех частей по высоте, образующих трехслойную многогранную конструкцию лепестковой формы с окнами 9 между лепестками и центральным отверстием 10, охватывающим направляющую стойку 3 (фиг. 2). Конструкция крышки 2 образована нижней частью 11, выполняющей роль поплавка, удерживающего всю конструкцию на плаву, средней частью 12, образующей окна 9, и верхней частью 13, которая выполнена с возможностью поворота относительно средней и нижней частей и закрытия при этом окон 9, а также снабжена лепестками с трехскатной поверхностью 14, обеспечивающей сток капель жидкости (фиг. 3, фиг. 4). Для фиксации от поворота средней части 12 крышки, контактирующей с верхней частью 13, в направляющей стойке 3 выполнен вертикальный паз 15, а в центральном отверстии 10 средней части 12 крышки, охватывающем стойку 3, выполнен взаимодействующий с вертикальным пазом 15 выступ 16 (фиг. 5). Снизу к крышке прикреплен держатель 17 с установленным в нем подпружиненным фиксатором 18, связывающим все части крышки между собой в нерабочем положении. Фиксатор 18 пропущен через отверстия 19, соосно выполненные в лепестках трехслойной крышки, соединен с тросом 20, связанным с пунктом управления 8, и посредством пружины 21 оперт на держатель 17 с возможностью расфиксации верхней части 13 крышки с помощью троса 20. Для осуществления поворота верхней части 13 крышки и перехода ее в рабочее состояние лепестки средней части крышки снабжены односторонним бортом 22, на внутренней поверхности которого закреплена плоская согнутая пружина 23, установленная с возможностью поворота верхней части 13 крышки и закрытия окон 9 средней части (фиг. 4).
Для осуществления работы противопожарного оборудования резервуара в автоматическом режиме в крыше резервуара установлены датчики 24 контроля концентрации паров газа, связанные с пунктом управления 8.
Предлагаемое противопожарное оборудование резервуара с нефтепродуктами используется следующим образом.
В исходном состоянии, как показано на фиг. 3, плавающая крышка 2, установленная на направляющей стойке 3, частично покрывает поверхность нефтепродукта, способствуя при этом уменьшению испарения. Вместе с тем, уменьшенная площадь поверхности крышки способствует снижению силы, приходящейся на поверхность, от действия ударной волны при взрыве, и, следовательно, повышению надежности. При наступлении критической концентрации паров или аварийной ситуации в случае возникновения возгорания с пульта управления 8 подается сигнал на трос 20, который автоматически производит выдергивание фиксатора 18, опуская его вниз на уровень средней части крышки и осуществляя расфиксацию верхней части 13. При этом фиксатор 18 опирается на держатель 17, сжимая пружину 21. В процессе расфиксации верхней части 13 крышки после удаления из ее отверстия 10 фиксатора 18, срабатывает плоская согнутая пружина 23, прикрепленная к внутренней поверхности борта 22 в средней части 12 крышки. При срабатывании пружины 23, удерживаемой ранее фиксатором 18, верхняя часть 13 крышки поворачивается до упора в соседний борт 23 средней части 12, фиксированной от поворота посредством выступа 16, взаимодействующего с пазом 15 направляющей стойки 3. При этом лепестки верхней части 13 крышки перекрывают окна 9, выполненные в средней части крышки, тем самым заполняют промежутки между лепестками конструкции, в результате чего образуется герметичная крышка с максимальной площадью поверхности, обладающая защитной функцией при переходе в рабочее состояние (фиг. 4).
Одновременно с подачей сигнала на трос 20 открывается задвижка 7 и из генератора азота 6 через трубопровод 5 и форсунки 4, расположенные на дне резервуара, начинает поступать инертный негорючий газ азот, обладающий свойством объемного пожаротушения. Азот обеспечивает ликвидацию возгорания за счет охлаждения горючего нефтепродукта, а также создает среду с пониженным содержанием кислорода, при которой процесс горения становится невозможным.
Таким образом, предлагаемое противопожарное оборудование резервуара с нефтепродуктами, оснащенное плавающей крышкой, выполненной с возможностью регулирования площади ее поверхности, является более надежным по сравнению с прототипом, в связи с большей устойчивостью конструкции крышки при взрыве и сохранением защитной функции при тушении пожара.
При этом технико-экономическая эффективность устройства обусловлена:
- во-первых, изолирующей способностью надежной в использовании пожаропреградительной крышки, отделяющей нефтепродукт от кислорода воздуха и горючих газов, расположенных в верхней части резервуара; к тому же, вследствие перехода крышки в рабочее состояние инертный негорючий газ азот без доступа кислорода воздуха обеспечивает эффективное тушение пожара, являясь при этом экологически чистым газом, не оказывающим вредного воздействия на окружающую среду, а также не вступающим в реакции с частями оборудования и стенками резервуара;
- во-вторых, снижением расходов на огнетушащие вещества, так как запас азота для пожаротушения установка может восполнять из воздуха;
- в-третьих, тем, что в процессе тушения персонал не подвергается опасности и обеспечивается сохранность материальных ценностей.