СИСТЕМА ПОЖАРОТУШЕНИЯ В ВЕРТИКАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРАХ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ В ПУНКТАХ ВРЕМЕННОГО РАЗМЕЩЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ, ПОСТРАДАВШЕГО В ЧС

Полезная модель относится к противопожарному оборудованию для автоматического тушения нефтепродуктов в вертикальных стальных резервуарах (РВС) с любыми типами крыши для хранения нефтепродуктов в пунктах временного размещения населения, пострадавшего в ЧС.
Известно устройство для тушения пожара в РВС, состоящее из корпуса с монтажным фланцем, сетки, распылителя, трубопровода для подачи раствора пенообразователя, защитного зонта, крышки герметичного затвора, тяги с натяжным устройством, фиксатора положения крышки, троса-ограничителя ее сброса и троса ручного дублирующего привода (SU 978878, кл. A62C 3/00, опубл. 07.12.1982).
Эта конструкция устанавливается непосредственно на крышу или стену резервуара. При взрыве паровоздушной смеси нефтепродуктов устройство может быть разрушено. Кроме того, использование устройства при тушении пожара требует участия пожарной команды, что связано с большим риском для человеческой жизни, а также значительно увеличивает время начала тушения пожара от момента возгорания, что приводит к разогреву верхнего слоя нефтепродуктов и значительно усложняет тушение пожара.
Наиболее близким аналогом (прототипом) предложенной системы тушения пожара является устройство для подачи огнегасительной пены в резервуары с горящими нефтепродуктами по патенту РФ №2359723. Устройство выполнено с телескопически раздвигающейся трубой, что осуществляется с помощью цепной передачи. В верхней части внутренней трубы крепится крюкообразный пенослив, через который огнегасительная пена сливается на горящую поверхность.
Эта конструкция при тушении пожара в резервуаре требует не только прямого участия пожарной команды в тушении пожара, но и ее использование подвергает прямой опасности жизнь людей, развертывающих устройство возле горящего резервуара с нефтепродуктами. Кроме того, территория вблизи резервуара может быть захламлена элементами конструкций резервуара, разлетевшимися в результате взрыва паровоздушной смеси, или вблизи резервуара может находиться горящий нефтепродукт, разлившийся в результате разрушения элементов конструкции резервуара, что сделает невозможным развертывание устройства.
Технический результат - повышение надежности тушения пожара нефтепродуктов в вертикальных стальных резервуарах с любым типом крыши без участия человека.
Это достигается тем, что в системе пожаротушения в вертикальных резервуарах для хранения нефтепродуктов в пунктах временного размещения населения, пострадавшего в ЧС, на телескопическом подъемнике снаружи резервуара неподвижно установлен пеногенератор и подведен рукав, который соединен с подводящим трубопроводом и резервуарами с пенообразователем и водой. В нижней части телескопический подъемник, установленный на опоре, соединен с поршнем, который находится в цилиндре. На фундаменте установлен ограничитель перемещения телескопического подъемника. В верхней части звеньев телескопического подъемника имеются уплотнители и стопоры. К цилиндру с поршнем и телескопическому подъемнику подведен воздухопровод для подачи воздуха, который соединен с баллонами, заполненными сжатым воздухом. Снаружи РВС ниже уровня промерзания грунта установлены два горизонтальных резервуара соответствующей вместимости, один из которых заполнен водой, а другой пенообразователем. Резервуары герметизированы и соединены между собой воздухопроводом. Причем трубопровод, соединяющий резервуар с пенообразователем с подводящим трубопроводом имеет дозатор. Баллон со сжатым воздухом соединен с воздухопроводом и резервуаром для воды и пенообразователем. Баллон со сжатым воздухом оборудован регулятором давления и краном - пиропатроном. В верхней части РВС установлены датчики давления и температуры, которые соединены с краном-пиропатроном и имеют автономную систему питания (например, батарейки).
На фиг. 1 изображена система пожаротушения в режиме ожидания, на фиг. 2 - система пожаротушения в режиме развертывания, на фиг. 3 - система пожаротушения в действии, на фиг.4 - схема пеногенератора.
Система пожаротушения в вертикальных резервуарах для хранения нефтепродуктов в пунктах временного размещения населения, пострадавшего в ЧС, состоит из фундамента 1, на котором жестко закреплен ограничитель движения телескопического подъемника 2, опора 3 с осью и цилиндр с поршнем 4. На оси опоры закреплен телескопический подъемник 5 с установленным на нем неподвижно пеногенератором 6, к подъемнику присоединен шток поршня 7 цилиндра. Между звеньями телескопического подъемника имеются уплотнители 8 и стопоры 9. К пеногенератору подведен рукав для подачи пеносмеси 10, который соединен с подводящим трубопроводом 11. К цилиндру и телескопическому подъемнику подведен воздухопровод 12.
Снаружи РВС ниже уровня промерзания грунта заглублено, установлены два горизонтальных резервуара соответствующей вместимости, один из которых заполнен водой 13, а другой пенообразователем 14. Резервуары герметизированы и соединены между собой подводящим трубопроводом 11, причем трубопровод, соединяющий резервуар с пенообразователем и подводящим трубопроводом, имеет дозатор 15. Баллон со сжатым воздухом 16 соединен трубопроводом 17 с воздухопроводом, резервуаром для воды и пенообразователем. Баллон со сжатым воздухом оборудован регулятором давления 18 и краном-пиропатроном 19. В верхней части РВС 20 установлены датчики давления и температуры 21, которые соединены с краном-пиропатроном и имеют автономную систему питания (например, аккумуляторы).
Пеногенератор (фиг. 4) представляет собой камеру диспергирования 22, выполненную в виде усеченного конуса, расширяющегося по ходу пены. На входе в нее установлена форсунка 23 с двумя штуцерами: штуцером 24 для сжатого воздуха и штуцером 25 для пенообразователя. Камера диспергирования 22 заканчивается обратным усеченным конусом 26, подсоединенным к камере диспергирования 22 своим большим основанием, имеющим на выходе выдающий пенопровод 27. В месте перехода обратного конуса 26 в выдающий пенопровод 27 установлена удерживающая решетка 28.
По оси камеры диспергирования 22 установлен цилиндрический вкладыш, соединенный с камерой диспергирования 22 посредством удерживающей решетки 29. Между стенками камеры диспергирования 22, внутри ее расположена винтовая перегородкой 30, выполненная в виде конического шнека с углом конусной поверхности, совпадающей с углом конусной поверхности камеры диспергирования 22. Пространство между стенками камеры диспергирования 22 и винтовой перегородкой 30 заполнено наполнителем 31 из волокнистого упругого материала, например, путанной металлической проволокой, пластмассовой стружкой.
Система пожаротушения в вертикальных резервуарах для хранения нефтепродуктов в пунктах временного размещения населения, пострадавшего в ЧС, работает следующим образом.
При возгорании нефтепродукта или взрыве паровоздушной смеси срабатывают датчики, которые подают электрический сигнал на кран-пиропатрон. Кран-пиропатрон срабатывает и открывает подачу воздуха из баллонов, через регуляторы давления, одновременно в телескопический подъемник, цилиндр с поршнем и в резервуары с водой и пенообразователем. Воздух, поступая в цилиндр, толкает поршень, который, в свою очередь, перемещает телескопический подъемник в рабочее положение, как показано на фиг. 2, то есть телескопический подъемник перемещается до тех пор, пока не упрется в ограничитель движения. Кроме того, воздух, поступая в телескопический подъемник, раздвигает его, при этом звенья подъемника, достигая крайнего положения, становятся на стопор, как показано на фиг. 3. Выходу воздуха из подъемника препятствуют уплотнители. Одновременно сжатый воздух поступает в резервуар с водой и пенообразователем, создает в них избыточное давление, которое вытесняет воду и пенообразователь в подводящий трубопровод. Вода и пенообразователь, смешанные в соответствующей пропорции, поступают по рукаву на пеногенератор. Пеногенератор находится над верхним поясом резервуара, подача пены происходит непосредственно в зону горения. Образовавшаяся пена эффективно тушит возникший пожар.
Пеногенератор работает следующим образом.
Воздух и пенообразователь дозировано под избыточным давлением подают в форсунку 23 через штуцеры соответственно по 24 и 25. При выходе из форсунки 23 пенообразователь распыляется воздухом и поступает в цилиндрический вкладыш, соединенный с камерой диспергирования 22 посредством удерживающей решетки 29, затем полученная смесь воздуха и распыленного пенообразователя в виде крупнопористой пены попадает в камеру диспергирования 22 и проходит через заполненный волокнистым наполнителем 31 винтовой канал, образованный стенками камеры диспергирования 22, и винтовой перегородкой 30. Образовавшаяся смесь в виде пены с крупными ячейками под напором воздуха перемещается через слой волокнистого наполнителя 31. При этом уменьшается дисперсность ячеек пены. Полученная пена через выдающий пенопровод 6 поступает наружу.
При прохождении пены по расширяющейся к выходу камере диспергирования 22 в нее вовлекается оставшийся свободным воздух и к моменту выхода пены из пеногенератора весь воздух оказывается вовлеченным в пену и, следовательно, будет обеспечена заданная кратность пены. Наличие же винтовых каналов в камере диспергирования 22 удлиняет путь пены и интенсифицирует перемешивание пеномассы, что позволяет уменьшить габариты пеногенератора, не уменьшая его производительность.
Испытания показали, что даже в условиях интенсивного задымления пена образуется в заданных объемах и имеет хорошую устойчивость к распаданию. В качестве пенообразователя в таких системах пожаротушения применяется фторсинтетический пенообразователь типа "Мульти-пена". Работает также на 6%-водном растворе фторсодержащего пенообразователя "Подслойный" в условиях задымления помещения.
Пеногенератор также предназначен для автоматических систем пожаротушения закрытых технологических помещений (подача пены на место возгорания), где возможно образование паро- и газовоздушных смесей, например, в насосных залах насосных нефтеперекачивающих станций, камерах регулирования давления и т.п.
Пеногенератор работает эффективно при следующих оптимальных параметрах технических характеристик:
Рабочее давление раствора пенообразователя, МПа
0,9±0,1
Расход по раствору пенообразователя, л/с, не менее
7
Производительность по пене, м<sup>3</sup>/с, не менее
2,8
Кратность пены, не менее
400