УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОЧАГА ПОЖАРА

Полезная модель относится к области охраны окружающей среды, в частности, технике для изучения пожаровзрывобезопасности технологических процессов, а именно - к устройствам для имитации очагов пожаров разлития горючих жидкостей в условиях специализированных полигонов с целью определения тепловой нагрузки на мишень, расположенную на заданном расстоянии от фронта пламени.
Известны различные конструкции устройств для моделирования очагов пожаров, например, устройство для имитации очага пожара, содержащее противень и установленную в нем по крайней мере одну емкость меньших размеров для горючей жидкости, снабженную опорами и выполненную в виде обечайки, высота которой меньше высоты противня, а верхний срез ее расположен в одной плоскости с верхним срезом противня.
Данное устройство, использующееся для тренировочных целей - испытания средств пожаротушения и позволяющее моделировать различные формы очагов пожаров, не предназначено для исследования тепловой нагрузки на объект и не имеет возможности оперативного ориентирования собственно модели очага пожара в зависимости от направления ветра и взаиморасположения модели очага пожара и изучаемого объекта (мишени). (Авторское свидетельство СССР на изобретение №1512633, 4 МПК А 62 С 39/00, опубл. 07.10.1989, бюл. №37)
Наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является устройство, состоящее из специальной поворотной платформы с расположенной на ней с возможностью ориентирования ее в направлении ветра и под углом от 0° до 45° по отношению к горизонту модельной лесной полосой, на которой установлена контрольно-измерительная аппаратура, описанное в способе
моделирования лесного пожара. (Авторское свидетельство СССР на изобретение №1304827, 4 МПК А 62 С 39/00, опубл. 23.04.1987, бюл. №15).
Данное устройство предназначено для изучения и моделирования процессов горения лесных массивов, однако в ряде случаев имеется необходимость оперативного моделирования формы очага пожара, а также оперативно изменять расстояние от фронта очага пожара до контрольно-измерительных приборов (мишеней), что ограниченные функциональные возможности указанного устройства не позволяют осуществить. Кроме того, недостатком данного устройства является большая материалоемкость и трудоемкость изготовления в связи с необходимостью изготовления и укладки в грунт специальных рельсов, образующих поворотный круг.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является расширение функциональных возможностей устройства и упрощение его конструкции.
Поставленная задача решается заявляемым устройством для моделирования очага пожара, содержащим поворотную платформу с размещенной на ней с возможностью ориентирования в зависимости от направления ветра моделью очага пожара, контрольно - измерительную аппаратуру для фиксирования параметров пожара, в котором поворотная платформа состоит из нескольких скрепленных между собой секций, соединенных с вертикальной осью поворота посредством жестких стержней, на которых размещены датчики тепловых потоков. Кроме того, датчики тепловых потоков могут быть расположены также на вертикальной оси поворота, а также иметь возможность перемещения вдоль оси жестких стержней и вертикальной оси поворота.
Технический результат, получаемый при использовании заявляемого устройства, заключается в обеспечении возможности моделирования различных форм очагов пожаров при одновременном снижении трудоемкости изготовления и материалоемкости устройства, а также - в
обеспечении оперативного изменения взаиморасположения модели фронта очага пожара и датчиков тепловых потоков.
Указанный технический результат обеспечивается отличительными признаками заявляемого устройства, а именно тем, что в нем поворотная платформа состоит из нескольких скрепленных между собой секций, соединенных с вертикальной осью поворота посредством жестких стержней, на которых расположены датчики тепловых потоков (мишени фронта моделируемого очага пожара), что подтверждает новизну заявляемой полезной модели. Кроме того, мишени могут располагаться на вертикальной поворотной оси, что дает возможность изменять высоту расположения мишени для целей эксперимента. Мишени при этом могут быть закреплены таким образом, чтобы обеспечивалась возможность их оперативного перемещения, как по оси жестких стержней, так и по вертикальной оси поворота.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг.1 показано устройство для моделирования очага пожара, общий вид, на фиг.2 - то же, вид сбоку, на фиг.3 и фиг.4 - варианты исполнения устройства с учетом соответственно вогнутой и выпуклой формы очага пожара относительно мест расположения мишеней.
Устройство для моделирования очага пожара (фиг.1, 2) состоит из поворотной платформы в виде нескольких секций 1, представляющих собой открытые емкости различной конфигурации, в данном случае - прямоугольной формы, выполненные из любого огнестойкого материала, для обеспечения непрерывности моделируемого фронта очага пожара жестко скрепленные между собой, например, посредством скоб (на чертеже не показаны), установленных на бортах соединяемых секций, либо любых других крепежных элементов, обеспечивающих быструю сборку-разборку устройства.
Секции 1 имеют под дном укрепленные ролики 2 для их перемещения, которые могут быть выполнены в виде шарнирных колес, и соединены
посредством жестких стержней 3 с вертикальной осью поворота 4, укрепленной одним концом в грунте, либо другом покрытии полигона для испытаний, имеющей возможность вращения вокруг своей оси на 360° и представляющей собой металлический стержень либо полую трубу из любого огнестойкого материала.
На жестких стержнях 3 на заданном расстоянии от моделируемого фронта очага пожара расположены датчики тепловых потоков (мишени) 5. При необходимости датчики могут располагаться также на вертикальной оси поворота 4. Для регулирования расположения датчиков относительно модели очага пожара (секций 1) датчики установлены с возможностью их перемещения вдоль оси жестких стержней 3 и вертикальной оси поворота 4. Длина жестких стержней и расстояние от секций до мишеней, а также высота расположения мишеней на вертикальной оси поворота определяется задачами эксперимента. Мишени закреплены на стержнях, либо вертикальной поворотной оси с возможностью оперативного перемещения по оси стержней и вертикальной поворотной оси с помощью любых известных крепежных элементов (хомутов, струбцин, кронштейнов, зажимов и.т.п.)
На чертеже (фиг.1) стрелками показаны возможные направления поворота моделируемого фронта очага пожара относительно вертикальной оси поворота в зависимости от направления ветра.
На фиг.3 и фиг.4 приведены варианты исполнения устройства в виде модели очага пожара в форме окружности, расположенной соответственно вогнутой и выпуклой стороной в сторону мишеней.
Пожары разлития горючих жидкостей на пожароопасных объектах, содержащих емкости для хранения горючих жидкостей, характеризуются различными формами, из которых основными их видами являются прямолинейная форма очага пожара, как показано на фиг.1, и различные формы криволинейных фронтов (фиг.3 и 4). Основные виды участков криволинейного фронта пожара разлития представляют собой фронты в виде
дуги окружности, и в ряде случаев имеется необходимость изучения теплового воздействия на мишень, находящуюся в любом участке сегмента данной окружности, сформированного расположением жестких стержней предлагаемого устройства.
При моделировании очага пожара в форме дуги окружности либо любой другой криволинейной формы, секции 1 собираются в форму, обеспечивающую требуемую кривизну фронта очага пожара. При этом требуемая кривизна может быть получена как формой основных секций 1, так и с помощью скрепленных с ними дополнительных секций-вставок 6, имеющих форму простых геометрических фигур и в совокупности с основными секциями образующие модель очага пожара в форме окружности, расположенной, соответственно, вогнутой (фиг.3) или выпуклой (фиг.4) стороной в сторону мишеней 5.
Устройство работает следующим образом.
В зависимости от целей и условий исследования собираются секции 1 устройства для моделирования очага пожара нужной конфигурации и размещаются датчики тепловых потоков (мишени) 5.
Секции 1 заполняются горючей жидкостью, состав которой определяется задачами эксперимента. Мишени крепятся на жестких стержнях и на вертикальной оси поворота на расстоянии, определяемом задачами эксперимента. Горючая жидкость в секциях поджигается с помощью любого дистанционного устройства. Производится замер теплового потока, падающего на мишени 5.
При необходимости и достаточно устойчивых характеристиках ветра, после выгорания горючей жидкости с использованием любого привода и за счет роликов 2 проводятся перемещения всего устройства относительно вертикальной оси поворота 4, при этом ветер направлен на мишень, от мишени, или под любым углом к мишени, затем, при необходимости, меняется расстояние от секций до мишеней, секции вновь заполняются горючей жидкостью и эксперимент повторяется.
Данное устройство может широко использоваться для изучения теплового воздействия на объект при моделировании очагов пожаров разлития различных горючих жидкостей, исследовании свойств любых огнестойких, жаропрочных и других материалов, определения эффективности противопожарных решений, таких как паровые и водяные завесы и.т.п., проведения научно-исследовательских работ с целью выработки методических рекомендаций в области пожаровзрывобезопасности технологических процессов.
Заявляемая полезная модель обеспечивает возможность моделирования различных форм очагов пожаров, а также оперативного изменения взаиморасположения модели очага пожара и мишени.