УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЖАРОТУШЕНИЯ С ВОДОПЕННЫМ НАСАДКОМ

Полезная модель относится к противопожарному стационарному оборудованию, в частности, к устройствам, в которых используются водопенные насадки для подачи компактных или распыленных струй в зону горения или охлаждения. Полезная модель может применяться в системах пенного пожаротушения и водяного охлаждения объектов магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов, для оснащения установок автоматической противопожарной защиты железнодорожных и автомобильных сливо-наливных эстакад, закрытых зданий и сооружений, открытых технологических установок и производственных площадок, причальных сооружений.
Известно устройство для пожаротушения с водопенным насадком, представленное в описании к патенту США №5249632 (публ. 05.10.1993 г., МПК А62С 31/28). Данное устройство (фиг.3 патента США №5249632) содержит нижнее колено (31), элемент (45) для подключения насадка (50) на фиг.9 к патенту США №5249632 (или выход шарового соединения (41) на фиг.3 США №5249632), верхнее колено (32), установленное между нижним коленом (31) и элементом (45) или (41) и выполненное с изогнутой центральной продольной осью. Эти части устройства для пожаротушения выполнены металлическим, как правило, из стали, устойчивой к воздействию высоких температур в течение времени, необходимого для подачи огнетушащих веществ в зону горения. Корпус (31), элемент (41) или (45) и соединительный элемент (32) имеют внутренние проходы, посредством которых они сообщаются друг с другом. Встречные концы этих проходов соединены подвижными герметичными шаровыми соединениями. В устройстве предусмотрены средства для ограничения движения упомянутых подвижных соединений. Например, в пластине 55А (фиг.5), на которой смонтирован элемент 101 для наведения насадка, имеется прорезь 107 с размещенной в ней гайкой 108. Когда эта гайка 108 отпущена, элемент 101 вместе с насадком 50 может поворачиваться в горизонтальной плоскости вокруг вертикального стержня 106. Затяжка гайки 108 гарантирует фиксацию подвижных соединений и насадка 50 относительно горизонтальной плоскости.
Известно устройство для пожаротушения с водопенным насадком, представленное в описании к патенту США №7644777 (публ. 12.01.2010 г., МПК А62С 25/00, А62С 27/00, В05 В15/08, F16L 27/04, F16D 11/06, F16D 13/04, F16D 23/00, F16D 43/00) и принятое за наиболее близкий аналог (прототип). Данное устройство (фиг.4 к патенту США №7644777) содержит корпус (12), элемент (18) для подключения насадка, соединительный элемент (20), установленный между корпусом (12) и элементом (18) и выполненный с изогнутой центральной продольной осью. Корпус (12), элемент (18) и соединительный элемент (20), как и в ранее описанном устройстве, имеют внутренние проходы для сообщения друг с другом и выполнены, как обычно, металлическими (из стали). Концы проходов соединены с помощью герметичных подвижных шаровых соединений. Ограничение движения подвижных соединений обеспечивается, например, фиксацией болтами 127 (фиг.11 к патенту США №7644777).
Подвижные шаровые соединения герметизируют уплотнительными элементами, например, обозначенными позициями 177, 178 на фигуре 10 к патенту США №5249632 или показанными без проставления позиций на фиг.4 к патенту США №7644777. Как известно, материалом уплотнительных элементов может быть специальный пластик, однако он не рассчитан для использования при высоких температурах горения (например, при температуре 800°С, не снижающейся в течение 3-х минут и более). Уплотнения, содержащие графит или асбест, выдерживают высокие температуры, но предназначены для неподвижных соединений и не пригодны для подвижных. Кроме этого, любой уплотнительный элемент усложняет конструкцию и приводит к ее удорожанию.
Задачей полезной модели является повышение работоспособности устройства для пожаротушения с водопенным насадком в условиях возгораний на объектах магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов.
Технический результат заключается в повышении температуры воздействия на устройство до значения 800°С, не снижающейся в течение не менее трех минут, с сохранением после этого работоспособности подвижных соединений устройства.
Как и наиболее близкий аналог устройство для пожаротушения содержит металлические корпус, элемент для подключения насадка, установленный между ними соединительный элемент, выполненный с изогнутой центральной продольной осью и имеющий внутренний проход, который сообщается с таким же проходом в упомянутых корпусе и элементе для подключения насадка через подвижное герметичное соединение, установленное с возможностью ограничения его подвижности.
В отличие от наиболее близкого аналога упомянутое подвижное соединение является конусными и выполнено с возможностью его фиксации накидной гайкой.
Для того чтобы в условиях температур горения на объектах нефтепроводов обеспечить диапазон перемещения насадка от 0° до 360° не только в одной плоскости, внутренний проход элемента для подключения насадка выполнен с изогнутой центральной продольной осью.
Устройство изображено на фигуре со следующими обозначениями:
1 - корпус,
2 - элемент для подключения насадка,
3 - соединительный элемент между корпусом и элементом для насадка,
4 - насадок,
5 - внутренний проход в корпусе,
6 - внутренний проход в элементе для подключения насадка,
7 - внутренний проход в соединительном элементе,
8 - фланец для подключения корпуса к системе пожаротушения,
9 - выходной конец прохода в корпусе,
10 - входной конец прохода в соединительном элементе,
11 - выходной конец прохода в соединительном элементе,
12 - входной конец прохода элемента для подключения насадка,
13 - выходной конец прохода элемента для подключения насадка,
14 - первая накидная гайка,
15 - вторая накидная гайка,
16 - третья накидная гайка,
17 - заплечик,
18 - выступ на торце накидной гайки,
19 - входной конец насадка.
Заявляемое устройство содержит металлические корпус 1 и элемент 2 для подключения насадка 4. Между корпусом 1 и элементом 2 установлен металлический соединительный элемент 3. Элемент 3 выполнен с изогнутой центральной продольной осью. В конкретном исполнении изгиб оси составляет 90°, а материалом корпуса 1 и элементов 2, 3 является нержавеющая сталь.
Корпус 1, а также элементы 2 и 3 имеют внутренние проходы 5, 6 и 7 соответственно. Входной конец внутреннего прохода 5 в корпусе 1 может быть снабжен фланцем 8 для подключения устройства к системе пожаротушения (не показана). Проходы 5, 6, 7 сообщаются друг с другом за счет соединения их встречных концов подвижным герметичным конусным соединением. Выходной конец 9 внутреннего прохода 5 корпуса 1 соединен с входным концом 10 внутреннего прохода 7 соединительного элемента 3. Выходной конец 11 внутреннего прохода 7 в соединительном элементе 3 соединен с входным концом 12 внутреннего прохода 6 в элементе 2. Выходной конец 13 элемента 2 снабжен присоединительным местом для насадка 4. Один конец (входной 10, 12 или выходной 9, 11) каждого соединения разделан на внутренний конус, а второй конец - на внешний конус с возможностью подвижного сочленения с плотным прилеганием их рабочих конусных поверхностей и с возможностью стягивания накидной гайкой 14 или 15, установленной поверх концов. Конусы на концах 9 и 10 или 11 и 12 выполнены с равными углами и имеют притирочную фаску, достаточную для обеспечения герметичности конусного соединения. Равномерный контакт по сопрягаемым поверхностям и плотное прилегание конусной поверхности охватывающего конца к конусу охватываемого конца также обеспечивает герметичность. Накидная гайка 14, 15, затягивающая внешний конус одного конца на внутренний конус другого конца вплоть до фиксации (неподвижности) конусного соединения, может быть наружной или внутренней. Натяг в конусном соединении создается под давлением накидной гайки 14 или 15. Ослабление натяга для разъединения конусных поверхностей и изменения положения насадка 4 зависит от величины угла конуса сопрягаемых поверхностей. Как известно, по мере увеличения угла конуса сила, требующаяся для ослабления натяга, уменьшается.
В конкретном исполнении конусы на концах 9, 10, 11, 12 выполнены усеченными с углом при вершине 75°. Выходные концы 9, 11 разделаны на внутренний конус, а входные концы 10, 12 разделаны на внешний конус. При этом на каждом внешнем конусе выполнен заплечик 17, в который упирается выступ 18, имеющийся на одном торце наружной накидной гайки 14, 15. На внешней поверхности каждого выходного конца 9 или 11 выполнена резьба, ответная внутренней резьбе наружной накидной гайки 14 или 15 соответственно. Для стягивания концов 9 и 10, а также концов 11 и 12 устанавливают гайки 14 и 15 соответственно по внешней резьбе выходного конца 9 и 11. Гайки 14 и 15 затягивают до упора выступа 18 каждой гайки в заплечик 17 на входном конце 10 и 12 соответственно. Присоединительное место для насадка 4 на выходном конце 13 элемента 2 также выполнено в виде внутреннего конуса, сочленяемого с внешним конусом на входном конце 19 насадка 4. Выходной конец 13 элемента 2 и входной конец 19 насадка 4 могут быть стянуты наружной накидной гайкой 16, установленной по резьбе на внешней поверхности конца 13, до упора выступа 18 на торце накидной гайки 16 в заплечик 17 на конце 19 насадка 4.
Для того чтобы в условиях повышенных температур горения на объектах нефтепроводов и нефтепродуктопроводов обеспечить диапазон перемещения насадка и подачи струи от 0° до 360° не только в одной плоскости, внутренний проход 6 элемента 2 для подключения насадка 4 выполнен с изогнутой центральной продольной осью. В конкретном исполнении изгиб выполнен под углом 90° с обеспечением диапазона перемещения насадка от 0° до 360° в дополнительной плоскости.
Устройство устанавливают на трубопроводы систем или установок пожаротушения (не показаны) с предварительной установкой положения насадка 4. Для перемещения насадка 4 в одной плоскости ослабляют затяжку накидной гайки 14, поворачивают насадок 4 в нужном направлении и снова затягивают гайку 14 до упора в заплечик 17, чтобы обеспечить герметичность соединения. Если внутренний проход 6 элемента 2 для подключения насадка 4 выполнен с изогнутой центральной продольной осью, то для перемещения насадка 4 в дополнительной плоскости производят те же действия с накидной гайкой 15.
Так как подвижное герметичное конусное соединение может быть выполнено полностью металлическим без использования пластиковых уплотнений, то работоспособность этого соединения сохраняется после воздействия на него температуры плюс 800°С, не снижающейся в течение не менее трех минут. В результате, повышается работоспособность в целом устройства для пожаротушения с водопенным насадком при возгораниях на объектах магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов.