СИСТЕМА ПОЖАРОТУШЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЯ С ПОВЫШЕННЫМ ДАВЛЕНИЕМ ГАЗОВОЙ СРЕДЫ
FIRE SUPPRESSION SYSTEM OF PREMISES WITH INCREASED GAS MEDIUM PRESSURE

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к системам пожаротушения распыленной водой в помещениях с повышенным давлением газовой дыхательной среды, в частности в водолазных барокамерах.
В настоящее время известна система водяного пожаротушения в комплексе водолазных барокамер спасательного судна [1].
Существенными недостатками указанной системы является ее низкая огнетушащая эффективность, характеризующаяся значительным уменьшением интенсивности подачи и равномерности орошения охраняемой горючей поверхности при резком нарастании давления в помещении в результате повышения температуры газовой среды при пожаре. Кроме того, не предусмотрена возможность подачи распыленной воды личным составом, находящимся в барокамере, а также отсутствует автономный запас рабочего газа.
Известна также система пожаротушения в барокамере, в которой в качестве огнетушащего вещества используется распыленная вода [2].
Основными недостатками указанной системы является значительное уменьшение интенсивности подачи и равномерности орошения охраняемой горючей поверхности при повышении давления газовой среды в помещении при пожаре, отсутствует автономный запас рабочего газа.
2
К тому же, не обеспечивается поддержание допустимой физиологической скорости повышения давления для человека, равной не более 0,1 кгс/см в минуту, что может привести к декомпрессионному заболеванию.
Указанные недостатки рассмотренных систем пожаротушения уменьшают возможности и время поддержания жизнедеятельности личного состава, находящегося в отсеках барокамеры.
Задачей изобретения является повышение огнетушащей эффективности системы пожаротушения путем повышения интенсивности подачи распыленной воды с нарастанием давления газовой среды при пожаре за счет автоматического увеличения перепада давления между резервуаром и защищаемым помещением с распылителями системы, а также поддержанием заданной равномерности орошения охраняемых поверхностей.
Данная задача достигается тем, что верхняя надмембранная полость редуктора системы подачи рабочего газа соединяется трубопроводом с внутренним объемом охраняемого помещения и при повышении в нем давления автоматически повышается рабочее давление в резервуаре системы, а следовательно, повышается давление и расход воды из распылителей. Одновременно, с повышением давления за счет перемещения цилиндра в распылителе соответственно уменьшается площадь тангенциальных окон завихрителя, что повышает вращательное движение потока воды, а следовательно, увеличивается угол раскрытия струи распыленной воды, обеспечивая равномерное орошение защищаемой поверхности. Допустимая физиологическая скорость повышения давления обеспечивается установкой на корпусе помещения приспособления, поддерживающего скорость нарастания давления в помещении.
На фиг.1 изображена принципиальная схема системы пожаротушения помещения с повышенным давлением, а на фиг.2 - общий вид центробежного распылителя воды.
Система состоит из резервуара 1 для воды, на верхнем донышке которого установлены клапан подачи 2, клапан стравливания и приема воды 3, предохранительный клапан 4 и сифонная трубка 5. Сифонная трубка 5 трубопроводами через клапан 6 с дистанционным приводом и проходным клапаном 7 и клапаном 8, установленным в помещении с повышенным давлением 9 с входным люком 10, соединена с распылителями 11 центробежного типа. Запас рабочего газа хранится в баллоне высокого давления 12 с маховиком 13.
Баллон 12 трубопроводами соединен с редуктором 14 и с клапаном 2 резервуара 1. Верхняя надмембранная полость редуктора 14 трубопроводами соединена через клапан 15 с помещением 9 и с устройством поддержания давления 16. Датчики 17 сигнализации о пожаре, установленные в помещении 9, кабелями связаны с пультом 18, который по кабелю управляет клапаном 6 с дистанционным приводом.
Приспособление для поддержания скорости нарастания давления в помещении 9 состоит из двух цилиндров, малого 19 и большого 20, установленных на корпусе помещения 9 и связанных между собой трубопроводом 21. В малом цилиндре 19 установлен подпружиненный плавающий клапан 22, ограничивающий расход сжатого газа. В большом цилиндре 20, имеющем выпускной патрубок, установлен запорный клапан 23 с поршнем 24.
Устройство поддержания давления 16, корпус которого имеет выпускной патрубок, содержит подпружиненный запорный клапан 25 с поршнем 26.
На фиг.2 показан центробежный распылитель воды, состоящий из корпуса 1 с калиброванным выпускным отверстием. Внутри корпуса 1 на резьбе установлен завихритель 2 с тремя тангенциальными окнами 3 и резиновым уплотнительным кольцом 4, цилиндр 5 с пружиной 6. С торца корпус 1 закрыт крышкой 7 со штуцером.
Система пожаротушения работает следующим образом.
При приготовлении системы пожаротушения в резервуар 1 наливается пресная вода, а баллон 12 наполняется воздухом высокого давления, проверяются на закрытие клапаны 3, 6 и 7, открываются клапаны 2, 8, 15. После открытия маховика 13 на баллоне 12 редуктором 14 устанавливается заданное рабочее давление в резервуаре 1.
При нормальном штатном повышении давления газовой среды в помещении 9 через клапан 15 по трубопроводу давление поднимется соответственно и в надмембранной полости редуктора 14, что автоматически обеспечивает подачу воздуха из баллона 12 в резервуар 1 и повышение в нем рабочего давления до заданного перепада давления между резервуаром 1 и помещением 9.
В случае возникновения возгорания в помещении 9 повышается температура, а следовательно, повышается давление газовой среды, значение которого зависит от скорости горения и размера пожара. С повышением давления в помещении 9 повышается давление в надмембранной полости редуктора 14, что автоматически обеспечивает повышение рабочего давления в резервуаре 1 до заданного перепада давления между резервуаром 1 и помещением 9. Одновременно по достижению установочных значений газовой среды в помещении 9 срабатывают датчики 17 системы сигнализации и с пульта 18 поступает импульс на привод дистанционного открытия клапана 6. С открытием клапана 6 вода из резервуара 1 под давлением поступает в распылители 11. В корпусе 1 распылителя (фиг.2) под давлением воды цилиндр 5, сжимая пружину 6, перемещается и уменьшает проходное сечение тангенциальных окон 3 на величину, пропорциональную давлению воды, в результате этого повышается скорость движения потока воды через тангенциальные окна 3 завихрителя 2. Поток воды, имея более интенсивное вращательное движение на выходе из сопла, в виде конусообразного потока капель воды с заданными углом раскрытия и интенсивностью подачи равномерно орошает защищаемую поверхность, эффективно прекращая горение материалов в помещении 9.
В случае возможной задержки срабатывания системы сигнализации пуск системы пожаротушения может осуществляться личным составом, находящимся в помещении 9, путем открытия клапана 8.
Одновременно, при резком повышении давления газовой среды при пожаре в помещении 9 плавающий клапан 22 в цилиндре 19, сжимая пружину, перекрывает поступление газовой среды в цилиндр 20 по трубопроводу 21. За счет возникающего перепада давления в цилиндре 20 над поршнем 24 и в помещении 9 клапан 23 открывается, газовая среда с продуктами горения под давлением стравливается из помещения 9 в атмосферу. В результате обеспечивается поддержание допустимой физиологической скорости повышения давления для человека, находящегося в помещении.
При снижении давления в помещении 9 при проведении декомпрессии личного состава или после ликвидации пожара автоматически снижается давление в резервуаре 1 и поддерживается установленный перепад давления в результате открытия клапана 25 при снижении давления над поршнем 26 и стравливания воздуха из резервуара 1 в атмосферу.
Таким образом, одновременное поддержание перепада давления между резервуаром и охраняемым помещением и угла раскрытия струи распыленной воды обеспечивают при тушении пожара подачу распыленной воды с заданной интенсивностью и равномерным орошением защищаемой поверхности, а применение приспособления для поддержания скорости нарастания давления предотвращает возникновение декомпрессионных заболеваний у личного состава при резком повышении давления при пожаре в помещении.
Создание системы пожаротушения, оборудованной устройствами, обеспечивающими поддержание заданной интенсивности подачи распыленной воды и равномерности ее распределения по защищаемой поверхности, а также применение приспособления, поддерживающего скорость нарастания давления, позволит повысить пожарозащищенность и обеспечить безопасность личного состава помещений с повышенным давлением газовой среды.
Источники информации
1. Система водяного пожаротушения. Схема принципиальная КИУЛ 360065.ГЗ. «Дельфин - ГВК», ОАО «ЦКБ Лазурит», 2011.
2. Система пожаротушения. Схема ЮЕУЮ.ПДК.01.13.00.00.00С4 ЗАО СКБ ЭО при ИМБП РАН, 2012.