Способ повышения взрывопожаробезопасности склада для взрывопожароопасной продукции и реализующая его конструкция склада
METHOD FOR INCREASING THE FIRE AND EXPLOSION SAFETY OF A WAREHOUSE FOR FIRE AND EXPLOSION HAZARDOUS PRODUCTS AND WAREHOUSE STRUCTURE IMPLEMENTING SAID METHOD

Изобретение относится к области пожарной безопасности и может использовано при строительстве и эксплуатации складов с взрывопожароопасными материалами, веществами и продукцией.
Известны способы тушения возгораний на складах посредством подачи огнетушащих веществ (ОТВ) (воды, пены, порошков, аэрозолей, газов) [1]. Оперативность подачи ОТВ обеспечивается автоматическими установками пожаротушения (АУП) [2].
Известен способ тушения пожаров в помещениях, предусматривающий АУП, заполняющих помещения ОТВ: газами [3], аэрозолями [4], порошками, высокократной пеной. Недостатками таких АУП являются: а) ограниченная надёжность, б) большая стоимость и необходимость в периодическом обслуживании с доступом специалистов на склад, в) пуск при срабатывании 2-х извещателей; г) относительно небольшой расход подачи ОТВ; д) сложность проникновения ОТВ (порошков, аэрозолей) к зонам горения при сложной конфигурации складировании; е) риск ложных срабатываний. Это делает неэффективным их применение на складах с взрывопожароопасной продукцией.
Представляется целесообразным принять за прототип патент [5], имеющий общие черты с заявляемым изобретением:
а) защищается склад (подкласс функциональной пожарной опасности Ф5.2 [6]), где возможен пожар класса А;
б) тушение производится водой (её растворами).
В отличие от [5], заявляемое изобретение обладает следующими преимуществами:
- конструктивная простота – не требуется насосов, трубопроводов, распылительных форсунок и т.п., подача ОТВ осуществляется посредством гидростатического напора;
- быстрое и эффективное тушение пожара «залповой» подачей воды, что позволяет не только подавить горение взрывопожароопасной продукции 2 отбором тепла на испарение, но сбить потоком пламя и затопить её.
Технической проблемой является повышение эффективности и скорости тушения пожара на складах хранения взрывопожароопасной продукции.
Для решения этой проблемы в системе водяного пожаротушения, использующей подачу воды в зону горения, предлагается способ «залповой» подачи большого количества ОТВ (воды, её растворов со смачивателем для лучшего проникновения и/или присадками для снижения температуры замерзания) сбоку или сверху к очагу пожара после его обнаружения с возможностью полного покрытия хранимой взрывопожароопасной продукции. При этом достигается как быстрое снижение среднеобъёмной температуры, так и срыв пламени потоком ОТВ. Технически это может быть реализовано в конструкции склада, предусматривающей размещение ёмкостей с ОТВ, примыкающих к боковым стенкам склада, или/и в его верхней части у перекрытия, либо использование в качестве ёмкости с ОТВ прилегающего пожарного водоёма. Ёмкости снабжены запорными элементами в виде люков или мембран с устройствами оперативного вскрытия как дистанционно (оператором из диспетчерской), так и автоматически при превышении температуры (или скоростью её увеличения) заданных предельных значений. Примыкающие ёмкости могут быть разделены на отсеки с заправочными и дыхательными клапанами, а также снабжены теплоизолирующим слоем и системой подогрева в районах с холодным климатом. При сбросе ОТВ может достигаться эффект «засасывания» дыма в опорожняемые боковые ёмкости за счет наличия дыхательных клапанов.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана заявляемая конструкции склада в исходном (рабочем) положении, в случае, когда ёмкости примыкают к боковым стенкам; фиг.2 – конструкция склада в исходном (рабочем) положении, в случае, когда ёмкости расположены в верхней части склада; на фиг. 3 – заявляемая конструкция склада в исходном (рабочем) положении, когда ёмкостью с ОТВ является пожарный водоём; на фиг. 4-6 – показаны этапы срабатывания системы пожаротушения при возгорании хранимой взрывопожароопасной продукции.
Склад 1 содержит взрывопожароопасную продукцию 2, ёмкости 3 с ОТВ 4. Ёмкости 3 могут быть выполнены примыкающими к боковым стенкам склада 1 (фиг.1) или размещаться в верхней части под перекрытием (фиг.2) в случае тёплого климата, либо представлять собой пожарный водоём 10. Ёмкости 3 содержат нормально закрытые запорные элементы (люки, мембраны) 5, дыхательные 6 и заправочные 7 клапаны. При расположении склада 1 в условиях холодного климата (фиг.1) ёмкости 3 с ОТВ 4 могут содержать слой теплоизоляции 8 и нагреватель 9, например, электрический. Склад 1 может ограждаться обвалованием и при боковом расположении ёмкостей 4 содержать легкоразрушающиеся элементы в кровле. Запорные элементы 5, отделяющие массу ОТВ 4 от объёма склада 1, могут фиксироваться, например, пирозамками, срабатывающими либо автоматически при повышении температуры (скорости её роста) на складе 1 при возгорании продукции 2, либо инициироваться дистанционно, например, с диспетчерского пункта оператором, контролирующим обстановку на складе 1. Ёмкости 3 с ОТВ 4 могут разделяться на отсеки, между которыми установлены запорные элементы 5. Объём ёмкостей 3 и масса ОТВ 4 подбираются так, чтобы гарантированно пролить (покрыть) всю площадь складируемой продукции 2. На складе 1 может осуществляться дистанционный контроль температуры термодатчиками, пожарными извещателями, видеокамерами, тепловизорами и др. с передачей информации оператору на диспетчерский пункт (ввиду многовариантности реализации на схемах не показано), с которого предусмотрена возможность дистанционного вскрытия запорных элементов 5 оператором. При боковом расположении ёмкостей 3 или водоёма 10 перекрытие склада может содержать легкоразрушающиеся элементы.
В исходном положении ёмкости 3 заполняют ОТВ 4 через заправочные клапаны 7 (фиг. 1, 2). При среднесуточном колебании температуры осуществляется выравнивание давления над уровнем ОТВ 4 и атмосферой на складе 1 посредством дыхательных клапанов 6. При низкой наружной температуре в зимних условиях незамерзание ОТВ 4 может быть обеспечено за счет дополнительного слоя теплоизоляции 8, нагревателем 9, а также добавкой присадок (солей) в ОТВ. Или рядом со складом находится заполненный пожарный водоём 10 (фиг. 3).
При возгорании продукции 2 с угрозой последующего взрыва осуществляется вскрытие запорных элементов (люков, мембран) 5, после чего ОТВ 4 большим расходом мгновенно («залпово») поступает в объём склада 1 либо сбоку (фиг. 4, 6), либо сверху (фиг. 5), срывая пламя, ликвидируя или локализуя возгорание. При этом исключается риск взрыва продукции 2 и обеспечивается безопасность прибывших пожарных расчётов.
Если возгоранию предшествует взрыв продукции 2, то при боковом расположении ёмкостей 3 (фиг.1) или 10 (фиг.3) ударная волна уходит вверх через легкоразрушающиеся элементы конструкции кровли, вследствие чего вскрываются запорные элементы 5 и ОТВ 4 попадает в объём склада 1, ликвидируя последующее горение продукции 2 и исключая последующие взрывы. При верхнем расположении ёмкостей 3, находящееся в них ОТВ 4 демпфирует ударную волну и предотвращает разлёт осколков.
Клапаны 6 в ёмкости 3 обеспечивают плавное истечение ОТВ за счёт выравнивания давления. При боковом расположении ёмкостей 3 (фиг. 1) дыхательные клапаны 6 установлены выше уровня ОТВ для обеспечения возможности засасывания дыма из объёма склада 1 в опорожняемые ёмкости 3. При задействовании пожарного водоёма 10 продукты горения могут вытесняться через клапаны 6 поступающим объёмом ОТВ 4 (фиг. 6).
Таким образом, заявляемая конструкция склада способствует повышению взрывопожарной безопасности и снижению риска для персонала склада, пожарных расчётов и третьих лиц. Ущерб от повреждения хранимой продукции поступающим ОТВ много меньше риска взрыва продукции при пожаре.
Источники информации
1.Боевой устав подразделений пожарной охраны, определяющий порядок организации тушения пожаров и проведения АСР. Утв. приказом МЧС от 16.10.2017 г. № 444, зарегистрирован в Минюсте РФ 20.02.2018 г., рег. № 50100.
2.СП 5.13130.2013 СППЗ. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования.
3.Огнезащитная система и способ защиты складов от пожара. Патент CN 109381818A, IPCА62С-003/04, A62C-037/00.
4.Способ объёмного тушения пожара и устройство для его осуществления. Патент RU 94007117 A1, МПК А62С35/00.
5.Патент RU 2702500 С2 «Управляемая система и способы для противопожарной защиты складов». Бюл. №20 от 08.10.2019 г.
6.Федеральный закон от 22.07.2008 г. «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» № 123-ФЗ (с изменениями).