ТЕЛЕМЕХАНИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ПОЖАРОТУШЕНИЯ С ТРАНСПОРТИРОВКОЙ СРЕДСТВ ПОЖАРОТУШЕНИЯ К ОЧАГУ ПОЖАРА ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ ЗАЩИЩАЕМОГО ОБЪЕКТА

Полезная модель относится к противопожарной технике, а именно к "безлюдным" способам борьбы с пожаром в начальной стадии его развития на опасных производственных объектах без постоянного присутствия обслуживающего персонала. Предназначена для локального пожаротушения в условиях повышенного пожарного риска путем телемеханического (удаленного) перемещения первичных средств пожаротушения к обнаруженному очагу пожара, для оперативного заброса огнетушащих веществ (ОТВ) непосредственно в очаг пожара с минимальными затратами ОТВ. Известны различные способы и устройства для локального тушения пожара на удаленном расстоянии до очага пожара. Например, нормативными документами по пожарной безопасности (см. "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" №123-ФЗ, Свод правил СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования") для обнаружения, ликвидации или ограничения распространения пожара за пределы очага без непосредственного присутствия человека в зоне работы установки, в условиях воздействия опасных для человека факторов пожара или взрыва» предусмотрено использование роботизированных установок пожаротушения и дистанционно управляемых лафетных стволов, применяющих в качестве огнетущащего вещества воду или раствор пенообразователя, и предназначенных для формирования и направления сплошной или распыленной струи огнетущащего вещества к очагу пожара. К недостатку указанных типов стволовых устройств относится отсутствие универсальности в применении различных видов огнетушащих веществ: применяют только один тип огнетушащего вещества - или воду, или пенные растворы. Кроме того, для стационарных установок удаленного пожаротушения стволового типа существенно затруднена организация локального тушения в загроможденных оборудованием производственных объектах (т.к. они наиболее эффективны только в зоне прямой видимости). Как следствие, требуется дополнительное оборудование для организации локального тушения каждой из "затененных" зон, что увеличивает затраты на противопожарную защиту объекта.
Описанные выше недостатки не позволяют эффективно использовать роботизированные установки пожаротушения и дистанционно управляемые лафетные стволы для организации локального (с минимальными затратами огнетущащего вещества) пожаротушения оборудования больших укрытий опасных производственных объектов загроможденных оборудованием. Например, стволовые установки затруднительно использовать вместо применяющихся для защиты больших ангаров газоперекачивающих агрегатов (ГПА) установок объемного газового пожаротушения, которые обеспечивают эффективное пожаротушение, не оставляет следов на оборудовании вне зоны пожара, но требуют большого количества огнетущащего вещества.
Наиболее близким аналогом заявляемого технического решения является, на наш взгляд, установка пожаротушения стволового типа, описанная в патенте RU 2179048. Известная установка пожаротушения выполнена телескопической, имеет устройство пожаротушения с возможностью поворота и выдвижения ствола в пространстве на различные расстояния с удалением от очага пожара. Но данная установка также наиболее эффективна только в зоне прямой видимости управляемого лафетного ствола, что затрудняет его использование в загроможденных оборудованием производственных объектах.
3
Технический результат заявляемого технического решения заключается в обеспечении удаленного перемещения средств пожаротушения к выявленному локальному очагу пожара и их последующее безопасное и оперативное задействование для локального пожаротушения в начальной стадии развития пожара с минимальными затратами огнетущащего вещества. Телемеханическая установка пожаротушения предлагается в качестве экономичной и безопасной альтернативы стандартным автоматическим установкам объемного углекислотного пожаротушения, используемым для противопожарной защиты больших (более 1200 м) пожаровзрывоопасных ангаров газотурбинных газоперекачивающих агрегатов (ГПА), размещенных в труднодоступных районах. Необходимость поиска альтернативного технического решения вызвана тем, что хотя использование большого количества жидкой углекислоты (нескольких тонн) обеспечивает эффективное объемное тушение даже при частичном повреждении укрытия ГПА, и не оставляет следов на оборудовании вне зоны пожара, однако высоки затраты на оперативную доставку огнетушащего газа в малодоступные районы, где большую часть года единственным средством доставки является вертолет. При этом обслуживающий персонала не находится на работающем ГПА круглосуточно, что затрудняет использование первичных средств пожаротушения борьбы с пожаром в начальной стадии его развития, а использование людьми первичных средств пожаротушения для ликвидации развившегося пожара неоправданно, учитывая низкую огнестойкость оборудования и высокую скорость развития пожара) повышает вероятность воздействия на человека опасных факторов пожара/взрыва.
Указанная задача решается за счет применения используемого на защищаемом опасном производственном объекте штатного подъемно-транспортного оборудования. При этом в качестве "средства доставки" противопожарного оборудования кран, например, кран-балка в защищаемом помещении, имеет преимущество в части надежности, т.к. располагается в удаленной от потенциального очага пожара верхней зоне объекта и перемещается по отдельно выделенным путям и таким образом повышается вероятность того, что путь к очагу пожара не окажется заблокирован и облегчается автоматизация процесса пожаротушения. Кроме того, возможность перемещать полезный груз в двух плоскостях дает крану дополнительное преимущество в части мобильности по сравнению с другими средствами для транспортирования грузов (например, электрокарами).
Заявляемая телемеханическая установка включает: пульт оператора на базе компьютера (один на несколько установок), пожарный контроллер, оснащенный компьютером с установленным на нем программным обеспечением, систему аварийного видеоконтроля для определения параметров очага пожара, систему оповещения о пожаре и режимах пожаротушения, телеуправляемую кран-балку для перемещения гибкого шланга с распылителями, средства пожаротушения, оснащенные телеуправляемыми пусковыми элементами, трубопровод с телеуправляемыми распределительными устройствами для подключения модулей пожаротушения и пожарного водопровода к гибкому шлангу с одним или несколькими распылителями, оснащенный сигнализатором давления для контроля выпуска огнетушащего вещества и выведенный в зону размещения свернутого длинного гибкого шланга с распылителем для телемеханического тушения, ответвления трубопровода, также выведенные в зоны ангара вблизи эвакуационных выходов для подключения шлангов с распылителями для ручного тушения, выходы трубопровода оснащены запорной аппаратурой.
Тушение выполняется подачей огнетушащего вещества по гибкому шлангу через "барражирующие" распылители, когда кран-балкой выполняются продольные перемещения с одновременным поперечными возвратно-поступательными движениями над очагом пожара в дистанционном, автоматизированном или автоматическом режиме управления. После окончания тушения оборудование охлаждается водой. Подача воды выполняется по гибкому шлангу из пожарного водопровода.
На Фиг.1 представлена блок-схема системы на базе телемеханических установок пожаротушения с транспортировкой средств пожаротушения к очагу пожара телеуправляемым подъемно-транспортным оборудованием защищаемого объекта, где:
1 - средства пожаротушения;
2 - телеуправляемые пусковые элементы;
3 - телеуправляемые распределительные устройства;
4 - стационарный трубопровод подачи огнетущащего вещества;
5 - сигнализатор давления огнетущащего вещества;
6 - запорная аппаратура с датчиком положения;
7 - гибкий шланг;
8 - блок распылителей огнетущащего вещества;
9 - пожарный контроллер;
10 - подъемно-транспортное оборудование;
11 - установка пожарной сигнализации;
12 - установка аварийного видеоконтроля;
13 - пульт оператора.
На Фиг.2 представлена в виде блок-схемы последовательность действий по обнаружению и пожаротушени, где:
1-ый этап - Обнаружение пожара установкой пожарной сигнализации;
2-ой этап - Аварийный останов технологического оборудования;
3-ий этап - Оповещение персонала о пожаре;
4-ый этап - Определение параметров очага пожара (координат, размера) установкой аварийного видеоконтроля;
5-ый этап - Выбор средств пожаротушения;
6-ой этап - Перемещение распылителей огнетущащего вещества к очагу пожара;
7-ой этап - Задействование средств пожаротушения;
8-ой этап - Повторная оценка пожарной обстановки и оставшегося ресурса средств пожаротушения.
Заявляемая полезная модель осуществляется следующим образом.
После обнаружения установкой пожарной сигнализации 11 пожара в защищаемой зоне производится аварийный останов технологического оборудования и оповещение персонала о пожаре. Установкой аварийного видеоконтроля 12 определяются размеры и координаты очага пожара для дальнейшего пожаротушения. В зависимости от параметров очага пожара пожарным контроллером 9 определяется последовательность операций - алгоритм пожаротушения. На основании принятого алгоритма пожаротушения пожарным контроллером 9 оперативно выполняется выбор средств пожаротушения 1 и удаленная транспортировка подъемно-транспортным оборудованием 10 блока распылителей огнетушащего вещества 8 к выбранному очагу пожара. При попадании очага пожара в зону эффективного действия (тушения) транспортируемых средств пожаротушения пожарным контроллером 9 выполняется задействование телеуправляемых пусковых элементов 2 и распределительных устройств 3 выбранных средств пожаротушения 1 для удаленного тушения в соответствии с принятым алгоритмом. Удаленный контроль выхода огнетушащего вещества осуществляется сигнализатором давления 5. После тушения проводится повторная оценка пожарной обстановки в защищаемой зоне и оставшегося ресурса (состояния) средств пожаротушения. Исходя из состояния пожарной обстановки и средств пожаротушения, определяются дальнейшие действия, и при необходимости действия повторяются сначала. Дистанционный контроль и управление телемеханической установкой выполняется с помощью пульта оператора 13.
При использовании средств пожаротушения 1 и трубопровода 4 для ручного тушения удаленно перемещаемый гибкий шланг 8 отключается запорной аппаратурой 6 с датчиком положения (сигнал датчика блокирует алгоритм телемеханического способа тушения).
Телеуправляемый кран-балка предназначен для перемещения гибкого шланга 7 с распылителями огнетущащего вещества 8. Средства пожаротушения 1 оснащены телеуправляемыми пусковыми элементами 2. Стационарный трубопровод подачи огнетущащего вещества 4 с телеуправляемым распределительными устройствами 3 для подключения модулей пожаротушения и пожарного водопровода к гибкому шлангу 7 с одним или несколькими распылителями 8 оснащен сигнализатором давления огнетущащего вещества 5 для контроля выпуска огнетушащего вещества и выведенный в зону размещения свернутого длинного гибкого шланга 7 с распылителем огнетущащего вещества 8 для телемеханического тушения. Ответвления трубопровода 4 также выведены в зоны ангара вблизи эвакуационных выходов для подключения ручных гибких шлангов с распылителями огнетущащего вещества для ручного тушения, все выходы стационарного трубопровода подачи огнетущащего вещества 4 оснащены запорной аппаратурой 6 с датчиком положения.
Тушение выполняется подачей огнетушащего вещества по гибкому шлангу 7 через блок распылителей огнетущащего вещества 8, представляющих собой "барражирующие" распылители, когда кран-балкой выполняются продольные перемещения с одновременным поперечными возвратно-поступательными движениями над очагом пожара в дистанционном, автоматизированном или автоматическом режиме управления. После окончания тушения оборудование охлаждается водой. Подача воды выполняется по гибкому шлангу 7 из пожарного водопровода.
Заявляемый способ построен на оперативном, транспортировании средств пожаротушения к очагу пожара телеуправляемым подъемно-транспортным оборудованием (ПТО) защищаемого объекта, и телеуправлением указанными средствами пожаротушения для подачи огнетушащего вещества непосредственно в локальный очаг пламени на начальной стадии пожара. Телемеханический способ пожаротушения предназначен для снижения затрат огнетущащего вещества па противопожарную защиту больших укрытий (ангаров) опасных производственных объектов без постоянного присутствия обслуживающего персонала.
Заявляемый способ пожаротушения имеет преимущества, когда:
- одновременное тушение всей защищаемой зоны (объема) стандартными (спроектированными с учетом действующих нормативных документов) автоматическими/роботизированными установками пожаротушения признано нецелесообразным технически (огнетушащее вещество может повредить защищаемое оборудование вне зоны пожара) или экономически (затраты превышают возможный экономический эффект);
- обслуживающий персонала находится на работающем объекте некруглосуточно, что затрудняет использование первичных средств пожаротушения борьбы с пожаром, в начальной стадии его развития, а использование людьми первичных средств пожаротушения для ликвидации развившегося пожара неоправданно повышает вероятность воздействия па человека опасных факторов пожара/взрыва (в части превышения установленных законодательством индивидуальных пожарных рисков).
Телемеханический способ пожаротушения, построенный па использовании в качестве телеуправляемого "средства доставки" средств пожаротушения ПТО защищаемого объекта, обладает универсальностью, надежностью, мобильностью, простотой автоматизации и экономичностью без снижения безопасности:
1) Телемеханический способ пожаротушения на базе ПТО универсален в части использования различных средств борьбы с пожаром в начальной стадии его развития:
- позволяет тушить пожар различными типами огнетушителей (водными, воздушно-пенными, воздушно-эмульсионными, газовыми, порошковыми, комбинированными). Перемещенный ПТО огнетушитель (распылитель огнетушителя на гибком шланге) удаленно задействуются при попадании очага пожара в зону его эффективного действия (тушения).
- позволяет изолировать (накрыть) очаг возгорания огнестойким покрывалом (перемещенная ПТО в пламя компактно свернутая огнестойкая ткань развертывается (освобождается от фиксирующих ткань элементов) и используется для изоляции очага пожара от доступа кислорода);
- позволяет изолировать (накрыть) очаг возгорания огнестойким сыпучим материалом (песком) из емкости (перемещенные ПТО в очаг пожара емкости с песком теряют герметичность, и песок засыпает пламя).
2) Телемеханический способ пожаротушения на базе ПТО универсален в части использования различных схем телеуправления:
- позволяет обеспечить "дистанционное управление", когда оператор сам дистанционно (с помощью видеонаблюдения и телеуправления) удаленно управляет ПТО и задействует средства пожаротушения.
- позволяет обеспечить "автоматизированное управление", когда оператор по "картинке" на мониторе системы видеонаблюдения выбирает и указывает автоматике одну из запрограммированных зон тушения. После чего автоматика сама перемещает ПТО с огнетушителем (распылителем огнетушителя на гибком шланге) в указанную зону и задействует средства пожаротушения.
- позволяет обеспечить "автоматическое управление", когда пожарная сигнализация автоматически выбирает одну из запрограммированных зон тушения. После чего автоматика перемещает ПТО с огнетушителем (распылителем огнетушителя на гибком шланге) в указанную зону и задействует средства пожаротушения.
3) Телемеханический способ пожаротушения на базе ПТО надежен т.к. используемые "средства доставки" (типа кран-балки) располагается в удаленной от потенциального очага пожара верхней зоне объекта (что снижает вероятность повреждения ПТО) и перемещается по отдельно выделенным путям (повышается вероятность, что путь к очагу пожара не окажется заблокирован при аварии). При этом перемещение по выделенным путям облегчает задачу автоматизация процесса транспортирования средств пожаротушения к очагу пожара.
4) Телемеханический способ пожаротушения на базе ПТО мобилен, т.к. ПТО (в отличие от других средств транспортировки) имеет возможность перемещать полезную нагрузку в двух плоскостях (вертикально и горизонтально), что позволяет облегчить обход препятствий и реализовать пожаротушение на нескольких уровнях.
5) Телемеханический способ пожаротушения на базе ПТО экономичен т.к. при подаче огнетущащего вещества только непосредственно в зону очага локального пожара его (огнетущащего вещества как расходуемого материала) требуется меньше, чем при одновременном тушении всего защищаемого укрытия.
Кроме того, телемеханический способ позволяет повысить эффективность использования имеющегося на защищаемом опасном промышленном объекте штатного технологического ПТО, предназначенного для обслуживания/ремонта остановленного оборудования (когда пожарная опасность понижена, и на объекте постоянно присутствует персонал, что позволяет использовать первичные средства пожаротушения), и неиспользуемого при штатной работе оборудования (когда пожарная опасность повышена, а персонал отсутствует). Экономичный расход огнетущащего вещества и "двойное" использование ПТО (штатно для обслуживания остановленного оборудования и дополнительно, для транспортировки средств пожаротушения на работающем объекте) позволяет снизить расходы на противопожарную защиту опасного промышленного без неоправданного повышения вероятности воздействия на человека опасных факторов пожара/взрыва (исключается использование первичных средств пожаротушения людьми при повышенной пожарной опасности на работающем объекте.