УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА СЛОЖНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА

Полезная модель относится к области пожаротушения и может быть использована при ликвидации пожаров на сложных технологических объектах.
Известно устройство для тушения пожара сложного технологического объекта, содержаш;ее блок датчиков пожарной сигнализации, контроллер , баллоны с запорно-пусковыми клапанами, соединенные через трубопровод с заправочными штуцерами с коллектором, имеющим распылители / см.
. Н. Баратов, Е. Н. Иванов «Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности М.Химия. 1979г.стр 295-297/.
Однако, известное устройство имеет большое время доставки огнетушащего вещества ( ОТВ ) в очаг пожара.
Техническим результатом полезной модели является подавление взрыва при тущении пожара, за счет сокращения времени подачи ОТВ в зону очага пожара .
Указанный технический результат достигается тем, что в устройство тущения пожара сложного технологического объекта, содержащее блок датчиков пожарной сигнализации, контроллер, по крайней мере два баллона с запорно- пусковыми клапанами, соединенные через трубопроводы с заправочным щтуцером, по крайней мере, с одним коллектором, имеющим распылители дополнительно введены две подвижные перегородки, установленные между запорно-пусковыми клапанами первого и второго баллонов
через мембраны с магистральными трубопроводами, а третья мембрана введена в магистральный трубопровод перед индивидуальным трубопроводом коллектора, при этом датчик давления установлен в магистральном трубопроводе и соединен со вторым входом контроллера, первый вход которого соединен с выходом блока датчиков пожарной сигнализации, а первый и второй выходы контроллера являются управляющими входами запорнопусковых клапанов баллонов с огнетушащим веществом, причём на конце магистрального трубопровода установлен карман-ловущка .
При возникновении пожарной ситуации на сложных технологических объектах, например, на газоперекачивающих агрегатах, на объектах нефтяной или химической промыпшенности особо опасен взрыв. Возникающая в запщщаемых помещениях взрывоопасная концентрация горючего вещества сопровождается повышением давления и при этом время достижения предельно допустимого давления определяется конкретным местоположением источника воспламенения и пропорционально радиуса сферы развития взрыва.
На фиг.1 и 2 приведены полученные на основании  Л2 и  ЛЗ зависимости изменения давления от радиуса взрыва и относительные параметры начальной стадии развития взрыва, где : Р - давление в защищаемом помещении , R- радиус защищаемого помещения , А Р- приращение давления взрыва в защищаемом помещении , тюр время горения до предельного значения давления в защищаемом помещении , Тгор - время горения в помещении радиуса R до касания стены , т о™ - относительное время развития взрыва.
Известно ЛЗ , что скорость горения ,4 м./с. Согласно фиг.1 прирост давления : .1кгс/см определяет значение
максимального радиуса развития взрыва значением г  0.225R, который еще может быть подавлен. В тоже время из фиг.2 ( кривая 2) следует, что относительное время развития взрыва для указанного значения нриращения давления составляет Тота. 0.06, а это означает, что для конкретного значения R можно определить предельное значение времени, при котором ситуация взрыва может быть ликвидирована. Например, при . для точечного источника воспламенения расположенного в центре защищаемого объема время т гор .4 2.5с., а следовательно Твзр тгорТ(гга  2.5 0.06  0.15с.
Из приведенных расчетов видно , что требование к быстродействию систем подавления пожара, сопровождающегося в начальной стадии его развития резким повыщением давления составляет для реальных конструкций десятые доли секунды.
Известные системы пожаротушения Л1  основаны на использовании огнетупштелей, в которых хранение ОТВ осуществляется под давлением газа- пропелента и при установке ориентированных запорно-пусковым клапаном вверх. В связи с этим уже при хранении часть газа растворяется в ОТВ , а при срабатывании запорно-пусковых клапанов за счет резкого падения давления этот процесс интенсифицируется, происходит выделение растворенного газа и переход ОТВ соответственно в дв)фазное состояние, т.е. в жидкость со значительно худшими гидравлическими характеристиками.
Иа фиг.З представлена функциональная схема устройства, где блок датчиков пожарной сигнализации 1, контроллер 2, запорнопусковые клапаны 3.1-3.2, баллоны 4.1-4.2, газ- пропиллент 5.1-5.2, подвижная преграда 6.1-6.2, магистральный трубопровод 7, заправочный штуцер 8, огнетушащее вещество 9.1-9.2, индивидуальный трубопровод 10, мембраны 11.1-11.3, карман-ловушка 12, коллектор 13, распылители 14, датчик давления 15.
Работает устройство следующим образом (фиг.З):
При обнаружении пожара сигнал от блока датчиков пожарной сигнализации 1 поступает на первый вход контроллера 2 на первом выходе которого формируется сигнал, который поступает на управляющий вход первого запорно-пускового клапана 3.1, разрешая подачу предварительно заправленного в баллон 4.1 под давлением Рбал(100-150) атм. газа - пропиллента 5.1 через первую подвижную газонепроницаемую преграду 6.1 в магистральный трубопровод 7.
Магистральный трубопровод 7 выполняют из гладких труб с коэффициентом шероховатости не хуже 0.03 и конструктивно обеспечивают возможность продвижения по нему подвижных преград 6.1 и 6.2. Трубопровод 7 предварительно заполняют через штуцер 8 однофазным огнетушащим веществом (ОТВ) 9.1, что позволяет сократить время доставки ОТВ в зону пожара.
В начальной и конечной частях магистрального трубопровода 7 перед местом подключения индивидуального трубопровода 10 устанавливают разрушаемые под давлением Р Рпор мембраны 11.111.2 и карман-ловзлшку 12.
Когда под давлением Рбал подвижная преграда 6.1 создает в магистральном трубопроводе 7 давление больше порогового, то мембраны 11.1 и 11.2 разрушаются и однофазная ОТВ 9.1 через короткий индивидуальный трубопровод 10 со скоростью близкой к 1500м/с подается в коллектор 13с распылителями 14 . В распылителе ОТВ преобразовывается в мелкодисперсное состояние с явно выраженным фронтом и повыщенной концентрацией , который поступает в защищаемое помещение.
Итак, отличительной особенностью такой подачи ОТВ является близкая к предельной (1500м/с) скорость движения жидкости по трубопроводам за счёт её однофазности, импульсный характер
впрыска, создающийся за счет сверхвысокого давления, и связанные с этим - эффект гидравлического удара при впрыске и повышенная скорость перемещения фронта в защищаемом объёме, а также существенно превышающая обычную конпентрация ОТВ в защищаемом объёме.
По завершении впрыска однофазной ОТВ 9.1 подвижная преграда 6 .1 помещается в карман-ловушку 12 и тем самым разрешает подачу содержащегося в баллоне 4.1 газа-пропиллента 5.1 в защищаемый объем.
Для успешного решения поставленной задачи пожаровзрыво подавления необходимо предупредить возможность повторного воспламенения, что может произойти в случае , если объем ОТВ, заправленный в магистральный трубопровод 7, будет меньще, чем требуется для этих целей.
В этом случае по сигналу от датчика давления 15, когда давление газа -пропиллента 5.1 в магистральном трубопроводе 7 опустится до устанавливаемого заранее порогового значения Ргаз, на второй вход контроллера 2 поступает сигнал, по которому на его втором выходе формируется сигнал, который подаётся на второй запорно-пусковой клапан 3.2 и разрешает подачу в магистральный трубопровод 7 из предварительно заправленного в баллон 4.2 под сверхвысоким давлением ОТВ 9.2.
При установке баллон 4.2 спещтально ориентируют в пространстве запорно-пусковым клапаном вниз, обеспечивая очередность подачи в магистральный трубопровод 7 сначала заправленный в него ОТВ 9.2 , а затем - газа - пропи;шента 5.2. Второй запорно-пусковой клапан 3.2 также подключен к магистральному трубопроводу 7 через вторую подвижную газонепроницаем то перегородку 6.2, что препятствует смешиванию остатка газа -пропиллента 5.1с ОТВ 9.2 в магистральном
трубопроводе 7 и практически обеспечивает скорость движения жидкости близкую к скорости движения однофазной жидкости.
Таким образом, из работы устройства и теоретических предпосылок , приведенных выше следует, что для пожаров , сопровождающихся в начальной стадии развития резким повышением давления, подавление взрыва происходит за время менее 150мс за счет хранения однофазной ОТВ в магистральном трубопроводе в непосредственной близости к охраняемому помещению, транспортировки его со скоростью близкой к 1500м/с при сохранении условия её однофазности за счет установки подвижной газонепроницаемой преграды между ОТВ и находящимся под давлением 100-150 атм. газа-пропиллента по трубопроводам изготовленным из гладких труб с коэффициентом щероховатости не хуже 0.03 и создания в защищаемом объёме движущегося со скоростью 50-70м/с мелкодисперсного фронта ОТВ. 1. 2. 3. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ. Устройство тушения пожара сложного технологического объекта, содержащее блок датчиков пожарной сигнализации контроллер, по крайней мере , два баллона запорно- пусковыми клапанами, соединенные через трубопровод, снабженный заправочным штуцером , с коллектором, имеюпщм распылители, отличающееся тем, что в него дополнительно введены подвижные перегородки, установленные между запорно-пусковыми клапанами первого и второго баллонов через мембраны с магистральным трубопроводом, а третья мембрана введена в магистральный трубопровод перед индивидуальным трубопроводом коллектора, при этом датчик давления установлен в магистральном трубопроводе и соединен со вторым входом контроллера, первый вход которого соединен с выходом блока датчиков пожарной сигнализации, а первый и второй выходы контроллера являются управляюшими входами запорно-пусковых клапанов баллонов с огнетушащим веществом, причём на конце магистрального трубопровода установлен карманловушка . Литература А. Н. Баратов, Е. Н. Иванов «Пожаротзшхение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности М.Химия. 1979г. Б.Льюис , Г. Элббе «Горение, пламя и взрывы в газах  М. «Мир, 1968,стр.314-315. И.М.Абдурагимов, Г.Я.Дрикер « К вопросу об эффективности ингибиторов при горении зтлеводородных топлив,Ж., Академия наук СССР , «Физика горения и взрыва .№2,1969,стр178-183.