Способ регистрации времени срабатывания спринклерного оросителя (варианты) и устройство для его реализации
METHOD OF REGISTRATION OF THE TIME OF SPRINKLER REFITTING MOVEMENT (OPTIONS) AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к области пожарной техники, а именно к контрольным или индикаторным устройствам для определения положения готовности оборудования и, в частности, к способам, контролю и регистрации времени срабатывания спринклерных оросителей в процессе их испытаний на температуру и время срабатывания.
Наиболее полная информация об оросителях, в том числе спринклерных, представлена в монографии «Оросители водяных и пенных автоматических установок пожаротушения» [Л.М. Мешман, С.Г. Цариченко, В.А. Былинкин и др.; Под общ. ред. Н.П. Копылова. Учебно-методическое пособие. - М.: ВНИИПО, 2002. - 315 с.]. В данном пособии приведена классификация оросителей (с. 9-12, 23-29), конструктивные особенности (с. 120-228), представлены временные (с. 76-99) и температурные(с. 60-61, 70-76) характеристики и описаны различные методы испытаний оросителей по отечественным, международным и зарубежным нормативным документам, в том числе методы определения временных (с. 79-83, 92) и температурных (с. 73-76) параметров. Отечественные методы испытаний, изложенные в учебно-методическом пособии, закреплены в ГОСТ Р 51043-2002 «Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Оросители спринклерные и дренчерные. Общие технические требования. Методы испытаний».
Согласно п. 127 «Перечня национальных стандартов, содержащих правила и методы исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила отбора образцов, необходимые для применения и исполнения Федерального закона "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" и осуществления оценки соответствия» (см. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 10 марта 2009 г. №304-р (в редакции распоряжения Правительства Российской Федерации от 11 июня 2015 г. №1092-р), а также пп. 7.1 и 7.6 ГОСТ Р 51043-2002 оросители должны в обязательном порядке подвергаться сертификационным испытаниям.
Одними из важнейших параметров, характеризующих эксплуатационные показатели традиционных спринклерных оросителей, которые должны проверяться при этих испытаниях по ГОСТ Р 51043-2002, являются температура и время срабатывания. Для сокращения общей продолжительности испытаний тестированию подвергают одновременно несколько оросителей.
3
Проверку температуры срабатывания по ГОСТ Р 51043-2002 (п. 8.14) проводят путем нагрева оросителей в жидкой ванне термостата с рабочим телом объемом не менее 3 дм на каждый ороситель от температуры (20±5)°С до тех пор, пока тепловой замок не разрушится. Соотношение размеров объема, заполненного жидкостью (длина х ширина х высота), соответственно (1:1:1)±20% или (диаметр х высота), соответственно (1:1)± 20%. Температура срабатывания должна быть в пределах значений номинальной температуры (п.3.1.24), регламентированных ГОСТ Р 51043-2002 (п. 5.1.1.6).
Проверку времени срабатывания спринклерного оросителя по ГОСТ Р 51043-2002 (п.8.15) проводят путем размещения оросителя, находящегося при температуре (20±2)° С, в термостат с температурой окружающего воздуха на (30±2)° С выше условного времени срабатывания. Время срабатывания оросителя отсчитывают с момента помещения его в термостат до момента активации его теплового замка. Это время не должно превышать нормативное номинальное значение, приведенное в ГОСТ Р 51043-2002 (пп. 3.1.27 и 5.1.1.6).
Аналогичные испытания на температуру срабатывания предусмотрены международным стандартом ISO 6182-1:2014 «Fire protection. Automatic sprinkler systems. Part 1: Requirements and test methods for sprinklers)) - «Противопожарная защита. Спринклерные установки пожаротушения. Часть 1: Технические требования и методы испытаний спринклерных оросителей» (п. 7.7.1) и UL 199 «Standard for Automatic Sprinklers for Fire Protection Service)) - «Оросители спринклерных АУП (пп. 7.1 и 18)». Оросителя располагают в вертикальном положении в стеклянном сосуде ∅250, вместимостью приблизительно 7 л, и почти полностью заполненного жидкостью. Для обеспечения равномерной температуры используется электромеханическая мешалка. Температура измеряется термометром, для контроля температуры могут быть использованы термопары.
Проверку времени срабатывания спринклерного оросителя согласно ISO 6182-1:2014 (п. 7.7.1) и UL 199 (пп. 19.1-19.2) выполняют на стенде, состоящем из замкнутого коробчатого трубопровода сечением 203×203 мм, в котором благодаря вентилятору циркулирует нагретый воздушный поток. Нагрев воздушного потока осуществляется в термокамере. Скорость воздушного потока регулируется заслонкой. Избыточное давление в трубопроводе исключается благодаря выпускным отверстиям. Для создания равномерной скорости потока в рабочей камере, в которой устанавливается испытываемый ороситель, она перегорожена с двух сторон мелкоячеистой сеткой. Температура нагретого воздушного потока контролируется термопарой.
Следует отметить, что процедурой испытаний перечисленных отечественных и зарубежных стандартов не предусмотрена автоматизация процесса испытаний, поэтому факт срабатывания оросителей устанавливают по звуку, характерному при разрушении его теплового замка.
Если испытания проводятся по определению температуры срабатывания, необходимо по градуснику отметить и записать температуру, при которой сработал ороситель. Поскольку испытаниям подвергают одновременно несколько оросителей, то оператор часто не успевает по градуснику отметить температуру срабатывания. Но если даже вести непрерывную запись температуры на компьютер, то не зная времени активации оросителя, не представляется возможным установить температуру срабатывания каждого из испытываемых оросителей.
Испытания спринклерных оросителей на время срабатывания проводятся в герметичной камере, звук становится слабо различимым и часто соизмеримым с фоновыми помехами окружающей обстановки.
Эти обстоятельства требует постоянного напряженного внимания оператора, поэтому в процессе испытаний не исключены ошибки, определяемые человеческим фактором. При этом оператор может отметить срабатывание оросителя или преждевременно, или наоборот «проморгать» это время. При поставке на испытания ограниченного расчетом количества оросителей возникают ситуации, когда из-за недостатка дополнительных оросителей срываются сроки запланированных испытаний.
Часто необходимо провести сравнительные испытания спринклерных оросителей различных производителей. Эти испытания должны проводиться одновременно в тождественных условиях. В этом случае «на слух» определить время срабатывания конкретного оросителя не представляется возможным.
Известны спринклерные оросители, содержащие, как правило, штуцер с выходным отверстием, распыляющую розетку, закрепленную на дужках, тепловой замок с разрушаемым при заданной пороговой температуре термочувствительным элементом (колба или спаянные металлические пластины), выполняющие кроме обычных традиционных функций контроля температуры окружающей среды и автоматического срабатывания, также дополнительно функции контроля срабатывания оросителя и дистанционного пуска.
Например, в «Спринклерном оросителе» [авт. свид. СССР №1443889 А1, МПК А62С 37/08, опубл. 15.12.88] устройство контроля срабатывания оросителя выполнено в виде ленты, свернутой в рулон, размещенной на распыляющей розетке, разматываемой потоком распыляемой жидкости при срабатывании оросителя, что позволяет быстро визуально определить сработавшие спринклеры и принять меры по их оперативной замене.
В «Спринклерном оросителе» [патент России №2170125, МПК А62С 37/08 (2006.01), А62С 37/08 (2006.01), опубл. 10.07.2001] устройство контроля срабатывания оросителя, выполненное в виде ленты, изготовленной из несгораемого материала и разматывающейся при срабатывании оросителя, одним концом закреплено на основании, а другим концом прикреплено к розетке. Причем рулон помещен в тарель, прикрепленную гибкими связями по одному краю к распыляющей розетке, а по противоположному краю - к снимаемой прокладке, выполненной преимущественно из акустико-эмиссионного материала, размещенной между разрушаемым элементом и запорным узлом.
Все упомянутые устройства обеспечивают визуальную фиксацию срабатывания спринклерного оросителя, но не позволяют осуществить автоматическую индикацию активации его теплового замка, а следовательно, точно определить продолжительность срабатывания собственно спринклерного оросителя.
Известны спринклерные оросители, в которых при их активации разрывается контактная электрическая цепь, что может быть использовано при автоматизации процессов испытания данных оросителей на время и температуру срабатывания.
Например, в «Спринклерном оросителе с управляемым пуском» [патент России №2379080, МПК А62С 37/08 (2006.01), А62С 35/10 (2006.01), опубл. 20.01.2010], «Спринклерном оросителе с управляемым пуском» [патент РФ №2471524, МПК А62С 2/00, опубл. 10.01.2013] и «Спринклерном оросителе с управляемым пуском» [патент РФ №2526705С1, МПК А62С 35/10 (2006.01), опубл. 27.08.2014] устройство контроля срабатывания оросителя включает в себя контактную пару «запорный клапан - конусная чашка». Контактные запорный клапан и конусная чашка скреплены между собой за счет усилия затяжки термочувствительного элемента. При срабатывании термочувствительного замка контактная пара под действием давления огнетушащего вещества выпадает из посадочного гнезда спринклерного оросителя и распадается, что соответствует размыканию контактов электрической сети.
Известна также «Система хозяйственного и противопожарного водоснабжения [авт. свид. СССР №1606133, МПК А62С 37/36, опубл. 15.11.1990], в которой устройство контроля срабатывания спринклерного оросителя представляет собой спаянные между собой металлические пластины теплового замка оросителей изолированы от корпуса и включены последовательно с помощью проводников в электрическую цепь пуска пожарного насоса. В случае возникновения пожара под действием повышенной температуры тепловой замок распадается, вследствие чего электрическая цепь разрывается.
Известен «Датчик положения водопадающего противопожарного устройства» [патент России №2053823, А62С 37/00, опубл. 10.02.1996]. Датчик выполнен с корпусом, в полости которого расположен переключатель электрических цепей, и имеет сигнальный элемент в виде упругой пластины, один из концевых участков которой заведен в корпус и взаимодействует с переключателем электрических цепей, а другой - с замком клапана водоподающего устройства. Корпус может иметь U-образную форму и отверстия в стенках, через которые в его полость заведена упругая пластина, взаимодействующая с переключателем электрической цепи.
Известна «Система хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения» [авт. свид. СССР №1174044, кл. А62С 32/04, опубл. 23.08.1985], содержащая подающий водопровод, пожарный и хозяйственно-питьевой насосы, обратные клапаны и спринклерные оросители, соединенные с пожарным трубопроводом, причем пожарный и хозяйственно-питьевой насосы через обратные клапаны подключены к подающему трубопроводу, а спринклерные оросители через пожарный трубопровод связаны с подающим трубопроводом. Спринклерный ороситель снабжен клапаном, удерживаемый тепловым замком. Электропроводный элемент закреплен на дужках оросителя. При срабатывании оросителя электропроводный элемент разрушается, что является сигналом для включения пожарного насоса.
Известен «Спринклерный ороситель - Quick response sprinkler head» [патент US 5622225 А, опубл. 22.04.1997], содержащий тепловой замок, срабатывающий при заданной температуре, и элемент, выполненный из металла с памятью, изменяющий свою форму при заданной температуре и включающий при этом электрическую цепь путем контакта с токопроводящими частями оросителя.
Известен «Спринклер-сигнализатор» [авт. свид. СССР №1690793 Al, А62С 37/10, опубл. 15.11.1991], содержащий насадок с каналом, в котором с одной стороны установлен штуцер, а с другой стороны - клапан, замок с размыкающим устройством, элементы которого соединенным между собой легкоплавким спаем, проволочный разрушаемый токопроводящий сигнализирующий элемент, контактирующий с легкоплавким спаем. При этом сигнализирующий элемент состоит из упругого стержневого элемента петли и своими концами подсоединены к пластинам, электрически изолированы от них, причем упругий стержневой элемент размещен в петле и подвижно взаимодействует с ней.
Известен также «Спринклер-сигнализатор» [авт. свид. СССР №1553152 А1, кл. А62С 37/10, опубл. 30.03.1990], содержащий подводящий штуцер, корпус с камерой подачи огнетушащего вещества, замок, сигнальное устройство со средством перемещения контакта, причем сигнальное устройство выполнено трехпозиционным со средством установки порогового значения давления, средство перемещения контакта сигнального устройства расположено в дополнительной камере и выполнено в виде подпружиненного цилиндра с упругой мембраной и с двумя отверстиями, одно из которых расположено на одной оси с каналом, а второе - в нижней части цилиндра, причем упругая мембрана связана с контактом сигнального устройства, который выполнен упругим.
Известен «Спринклерный ороситель с управляемым пуском» [патент России на полезную модель №80345U1, МПК А62С 2/00 (2006.01), опубл. 10.02.2009], содержащий корпус, в котором размещен прижатый через уплотняющую дисковую пружину запорный клапан, терморазрушающийся чувствительный элемент, соединенный с термонагревательным элементом, с выводами для связи с управляющим источником питания, снабжен нормально замкнутой контактной группой, связанной с выводами термонагревательного элемента. Причем контактная группа выполнена в виде запорного клапана и конусной чашки, расположенной между запорным клапаном и терморазрушающимся чувствительным элементом, а посадочная поверхность конусной чашки имеет форму, идентичную форме конусной выборке запорного клапана.
Известен «Спринклерный ороситель с визуальной индикацией» [патент России на полезную модель №112053U1, МПК А62С 2/00 (2006.01), опубл. 10.01.2012], содержащий корпус, выходное отверстие в котором перекрывает запорный клапан, узел контроля и управления состоянием запорного клапана, включающего терморазрушающийся чувствительный элемент, вокруг которого смонтирован термонагревательный элемент, выполненный в виде спирали, и нормально-замкнутую контактную группу. Причем выводы узла контроля и управления состоянием запорного клапана связаны с выводами прибора приемно-контрольного пожарного и управления светодиод, выводы которого связаны с выводами приемно-контрольного прибора.
Спринклерный ороситель работает следующим образом. После проведения работ, связанных с монтажом оросителей или при проведении их технического обслуживания, с прибора приемно-коитрольного пожарного и управления на контролируемый ороситель подается электрический сигнал. Светодиод начинает светиться, но срабатывание узла контроля и управления состоянием запорного клапана не происходит, что позволяет визуально проверить правильность монтажа управляющей линии, связывающей конкретный ороситель с прибором приемно-контрольным пожарным и управления, а также целостность этой цепи. При возникновении пожара актуализация данного ороситель ничем не отличается от срабатывания традиционного спринклерного оросителя.
Известен «Спринклерный ороситель» [патент России №2339419, А62С 37/08, опубл. 27.11.2008], в котором плавкий термочувствительный замок включает в себя корпус, в котором имеется открытое пространство, плавящийся при низкой температуре материал, размещенный в открытом пространстве, воздействующий штырь, опирающийся на плавящемся при низкой температуре материале термочувствительный замок, в результате чего данный штырь обеспечивает опору для выпускного клапана, электронагреватель, предназначенный для нагрева плавящегося при низкой температуре материала, и линию электропитания, предназначенную для подачи электричества к электронагревателю, при этом линия электропитания содержит термопару для измерения температуры. Первый и второй проводники входят в контакт друг с другом. Причем плавкий предохранитель включает в себя имеющий форму барабана непроводящий корпус. Электрический контактный элемент прикреплен к нижней части или образован на нижней части корпуса и электрически присоединен к катодному проводу, соединенному с отрицательным полюсом. Анодный провод, присоединенный к положительному полюсу, прикреплен к внутренней поверхности корпуса. Кроме того, спиральный электронагреватель прикреплен к наружной поверхности корпуса. Один контактный зажим (клемма, вывод) электронагревателя присоединен к электрическому контактному элементу, в то время как другой контактный зажим электронагревателя присоединен к анодному проводу через плавящийся при низкой температуре материал. Наружная поверхность электронагревателя, то есть самая дальняя от центра часть корпуса, покрыта коррозионно-стойкой и изолирующей покрывающей пленкой, в результате чего обеспечивается защита электронагревателя. При этом электронагреватель выполнен из угольной пасты или металлической пленки.
По другому варианту электронагревательная спираль вставлена в полую цилиндрическую стеклянную ампулу, заполненную способным к тепловому расширению газом или жидкостью. Каждый из спринклерных оросителей присоединен к датчику температуры. Когда датчик температуры обнаруживает пожар, то к плавкому предохранителю подается ток, в результате генерируемого тепла плавящийся при низкой температуре материал расплавляется, или текучая среда, способная к тепловому расширению, расширяется, так что воздействующий штырь смещается вниз, или корпус колбы разрушается, в результате чего открывается выпускной клапан.
Известна «Установка для тушения пожара» [патент России №2460560, А62С 35/00, А62С 37/08, опубл. 10.09.2012], содержащая автоматический питатель огне-тушащего вещества, подключенный к трубопроводной распределительной сети, и модули контроля состояния и пуска. Распределительная сеть содержит спринклерные оросители с управляемым пуском и адресный прибор приемно-контрольный и управления пожарный. Каждый спринклерный ороситель содержит розетку, корпус с дисковой пружиной, запорный клапан, терморазрушающийся чувствительный элемент и нормально замкнутую контактную группу, связанную выводами с термонагревательным элементом, расположенным на термочувствительном элементе. Контактная группа выполнена в виде запорного клапана и конусной чашки.
Известна «Спринклерная головка» [авт.свид. СССР №1391665 А1, МПК 4 А62С 37/08, опубл. 30.04.1988], содержащая штуцер, в распределительном отверстии которого расположен клапан, распылительную розетку, закрепленную на штуцере, и запорную систему для удержания клапана, включающую рычаги, скрепленные термочувствительным замком, выполненным в виде металлических пластин, соединенных внахлест легкоплавким спаем, причем дополнительно оснащена узлом контроля самопроизвольного смещения пластин термочувствительного замка, в котором стык металлических пластин покрыт изолирующими слоями, внутри которых размещен выполненный в виде слоя металлографической пасты чувствительный элемент с выводами для подсоединения с индикатором.
Известен «Спринклерный ороситель» [свид. на полезную модель России №39497 U1, МПК 7 А62С 37/08, опубл. 10.08.2004], содержащий корпус, на выходе которого установлена диафрагма, имеющая выходное отверстие, закрываемое клапаном, прижимаемым в выходном отверстии при помощи запорного устройства, сопряженного с ведущим звеном, соединенным с термочувствительным элементом, выполненным в виде пластины из материала с эффектом памяти формы. При этом последовательно с электроконтактом цепи сигнализации соединен электронагревательный элемент.
Срабатывание оросителя может осуществляться по двум вариантам.
1. При достижении окружающей среды до температуры срабатывания оросителя происходит скручивание пластины, выполненной из материала с эффектом памяти формы, в спираль. Это скручивание пластины приводит в конечном итоге к активизации оросителя и переключению его контактов. При этом сигнал о срабатывании поступает на прибор сигнализации и управления.
2. По команде, поступающей извне, подается напряжение питания на электронагревательный элемент. При этом происходит нагрев термочувствительного элемента оросителя, вследствие чего происходит скручивание пластины, выполненной из материала с эффектом памяти формы, в спираль, ороситель активируется, а сигнал о его срабатывании поступает на прибор сигнализации и управления.
Во всех приведенных оросителях, оснащенных устройством контроля срабатывания, прекращение протекания тока может быть использовано для индикации состояния оросителя - ороситель сработал. Поэтому при проведении испытаний на температуру и время срабатывания не возникает никаких проблем по автоматизации - их контактная группа может быть использована для автоматического определения продолжительности срабатывания таких оросителей.
За спринклерными оросителями с контролем активации большое будущее, но пока большинство из миллионов выпускаемых оросителей являются традиционными, не оснащенными контролем срабатывания, и поэтому они не могут в чистом виде использоваться при проведении автоматизированных испытаний на время и температуру срабатывания.
Известно «Взрывоподавляющее устройство» [авт. свид. СССР №571021, А62С 3/00, опубл. 06.05.1977], содержащее полый цилиндрический корпус из электропроводного материала, с размещенным в нем поршнем, пиропобудитель и распылитель, установленные на противоположных торцах корпуса, при этом по длине корпуса выполнено несколько отверстий, в каждом из которых закреплен измерительный зонд в виде изолированного проводника, выступающего во внутреннюю полость корпуса на длину, большую радиусу отверстия, причем вся группа измерительных зондов подключена к электронному блоку регистрации гидродинамических характеристик устройства.
Между поршнем и распылителем находится огнетушащее вещество, отделенное от взрывоопасной среды технологического аппарата разделительной мембраной. Устройство работает следующим образом. Под давлением газов, генерируемых при срабатывании пиропобудителя, поршень создает высокое давление в полости, заполненной огнетушащим веществом. Под действием высокого давления разделительная мембрана прорывается напротив многочисленных отверстий распылителя, вследствие чего поршень перемещается, вытесняя огнетушащее вещество. При движении поршень поочередно контактирует с измерительными зондами, срезает их и замыкает на корпус. Момент контакта фиксируется измерительной схемой. Зная объем жидкости между измерительными зондами и определив время контакта, можно рассчитать расход огнетушащего вещества по мере передвижения поршня.
Принцип регистрации перемещения поршня, приведенный во взрывоподавляющем устройстве, мог бы быть использован для оросителей, снабженных поршнем, при регистрации их активации.
Известны многочисленные спринклерные оросители (в основном - распылители), в которых шток-поршень герметично разделяет камеру высокого давления от распыливающих отверстий. При срабатывании теплового замка спринклерного оросителя под воздействием давления огнетушащего вещества поршень перемещается и открывает проход к отверстиям оросителя.
К таким устройствам относятся, например, «Спринклерный распылитель - Sprinkler» [патент US №6347669 В1, опубл. 19.02.2002], «Спринклерные распылители высокого давления типа РВД» (см. Технические условия. Распылители спринклерные и дренчерные высокого давления типа РВД. ТУ 4854-134-00226827-2016. ЗАО «ПО «Спецавтоматика»).
В «Спринклерном распылителе - Sprinkler» [патент US №6347669 В1, опубл. 19.02.2002] гильзоподобный шток-поршень разделяет камеры высокого давления от распыливающих отверстий.
Известен также «Спринклер» [патент России №2409404, А62С 37/08, В05В 15/00, опубл. 20.01.2011), содержащий корпус, в котором имеется, по меньшей мере, одно сопло, активируемый теплом элемент пуска и защитный элемент, который находится спереди сопла в защитном положении и механически защищает элемент пуска, когда спринклер находится в неактивном режиме, при этом защитный элемент выполнен с возможностью перемещаться во второе положение, в котором сопла и элемент пуска не защищены защитным элементом. Корпус спринклера подвижен относительно корпуса крепления между двумя положениями: первым положением, в котором спринклер находится в неактивном режиме, и вторым положением, в котором корпус спринклера выдается, при этом корпус спринклера выполнен подвижным от воздействия давления среды относительно корпуса крепления из первого положения во второе положение и в то же время с возможностью направления усилия к защитному элементу для перемещения его из защитного положения во второе положение, в силу чего спринклер находится во втором положении корпуса спринклера, установленный в режим готовности.
Известен также «Ороситель с термочувствительной колбой» [патент США №6491110, МПК А62С 2/00], в котором колба представляет собой закрытую полую цилиндрическую стеклянную оболочку, наполненную жидкостью с низкой температурой кипения, электрическую нагревательную спираль, размещенную в оболочке, отрицательный электрод, сформированный на внешней поверхности нижнего торца оболочки и подключенный к первому концу обмотки; положительный электрод, размещенный на внешней поверхности боковой стенки оболочки и подключенный ко второму концу обмотки.
Известна «Распыляющая головка и система пожаротушения» [патент России №2077905, МПК7 А62С 37/08, А62С 37, опубл. 27.04.1997], содержащая корпус, имеющий центральное отверстие с подвижным валом-поршнем, имеющим буртик для образования кольцевой полости между валом и окружающей стенкой отверстия, которая сообщается с соответствующей питающей линией и имеет такую же площадь поперечного сечения, как и конец поршня, подвергающийся воздействию давления жидкости, превалирующего в линии. Усилие пружины предназначено для действия на поршень в направлении отпускания.
Известен «Спринклерный ороситель» [патент US №3525402, кл. 169/40, 169/42 (МПК А62С 37/10, А62С 37/08), опубл. 25.08.1970], содержащий корпус с центральным каналом, сообщающимся с питающей линией, по меньшей мере одно сопло, расположенное внутри корпуса, и отпиратель, установленный на выходе центрального канала, отличающийся тем, что содержит установленный подвижно в центральном канале корпуса вал с буртиком для образования между стенкой центрального канала и валом кольцевой компенсирующей полости, сообщающейся с питающей линией, и пружину, расположенную в корпусе с возможностью воздействия на вал, при этом площадь поперечного сечения кольцевой компенсирующей полости равна площади поперечного сечения конца вала, подверженного воздействию давления жидкости в питающей линии.
Известно «Автономное устройство пожаротушения и сигнализации» [патент России №2245730, А62С 37/08, опубл. 10.02.2005], содержащее термочувствительные элементы из материала с термомеханической памятью формы и снабженное двумя парами соединенных одноименными полюсами постоянных магнитов, каждая из которых размещена в соответствующем корпусе, закреплена на соответствующем нагруженном в ее сторону имеющем головку в штоке из немагнитного материала, нагруженным пружиной, установленной в направляющих корпуса. Головка штока имеет сквозное отверстие, каждый из штоков снабжен предохранителем, выполненным в виде шплинта, установленным в сквозном отверстии головки штока.
Каждая пара постоянных магнитов установлена с возможностью взаимодействия с соответствующей катушкой индуктивности, расположенной в магнитопроводной опоре, и двумя соответствующими парами постоянных магнитов блоками герконов, каждый из которых установлен с возможностью попадания его герконов в зону действия соответствующей пары постоянных магнитов. Каждый из нормально разомкнутых контактов первого и второго герконов первого блока герконов соединен с одним из контактов катушки индуктивности второй пары постоянных магнитов. Каждый из нормально разомкнутых контактов первого и второго герконов второго блока герконов соединен с одним из контактов катушки индуктивности первой пары постоянных магнитов. Выходы первых и вторых герконов попарно подсоединены к контактам огнетушителя. Каждый из третьих герконов блоков встроен через нормально замкнутый контакт и выход в один из шлейфов. Каждый из термочувствительных элементов установлен в соответствурощем корпусе с возможностью освобождения охватываемой им головки соответствующего штока.
Если температура в зоне расположения термочувствительного элемента повышается до порога срабатывания, то термочувствительный элемент, расходясь, освобождает головку штока. Закрепленная на штоке пара магнитов, проходя сквозь катушку индуктивности, вырабатывает импульс тока, который проходит через уже замкнутые контакты первого и второго герконов первого блока, благодаря чему система пожаротушения приводится в действие.
При попадании герконов второго блока в поле пары магнитов происходит замыкание ранее разомкнутых контактов первого и второго герконов второго блока и размыкание ранее замкнутого контакта третьего геркона. В результате размыкания ранее замкнутого контакта третьего геркона на пульте появится сигнал о срабатывании термочувствительного элемента и автономного устройства пожаротушения в целом.
К недостаткам рассматриваемых выше оросителей (и распылителей), снабженных поршнем, следует отнести невозможность контролировать состояние как самого оросителя, так и состояние электрической цепи, т.е. отсутствует принципиальная возможность дистанционного определения факта срабатывания оросителя, т.к. в конструкции этих оросителей отсутствуют элементы дистанционного контроля, позволяющие однозначно определить факт активации оросителя.
Наиболее близким к заявляемым способам и устройству по совокупности признаков является «Автономное устройство пожаротушения» [патент России №2198007, МПК А62С 37/08, опубл. 10.02.2003], принятое за прототип заявляемого технического решения. Устройство содержит корпус с закрепленными на нем приемниками излучения, каждый из которых выполнен в виде параболического зеркального отражателя, в фокальной плоскости которого установлен термочувствительный элемент из материала с термомеханической памятью формы в виде изогнутой пластины, при этом пластины механически связаны с электровыключателями и поршнями, перекрывающими пневмосистему подачи пожарогасящей среды, поворотные сопла-патрубки подачи пожарогасящей среды в зону возгорания и электрически связано с электровыключателем силовой электросети пожароопасного объекта и электроцепи пожарной сигнализации.
В случае возникновения пожара, направленный в его сторону соответствующий параболический отражатель фокусирует лучистую энергию на изогнутую часть пластины из материала с термомеханической памятью. При нагреве пластины происходит ее разгибание и она освобождает поршень, который, перемещаясь, открывает входное отверстие устройства для выпуска огнетушащего вещества. При этом переключатель коммутирует нормально разомкнутыми контактами электроцепи пожарной сигнализации.
К недостаткам данного «Автономного устройства пожаротушения» относится следующее:
- достаточно сложная конструкция электровыключателя электроцепи пожарной сигнализации;
- сложность, трудоемкость и практическая невозможность оснащения подобным электровыключателем каждого испытываемого оросителя.
Целью заявляемого технического решения является обеспечение возможности регистрации активации спринклерных оросителей при проведении их испытаний на температуру и время срабатывания.
Сущность заявляемого способа (по п. 1 формулы изобретения) заключается в том, что в способе регистрации времени срабатывания спринклерного оросителя, включающем контроль времени с момента начала изменения температуры окружающей ороситель среды до момента активации теплового замка спринклерного оросителя, момент активации теплового замка спринклерного оросителя определяют по факту соприкосновения с торцом штуцера, закрепленного неподвижно оросителя, металлического кольца, установленного в определенном положении на стержне, выполненном из неэлектропроводного материала или из электропроводного материала с покрытой изоляционным материалом внешней поверхностью, и перемещающегося под действием гравитационных сил вертикально вниз внутри штуцера оросителя при разрушении термочувствительной колбы теплового замка спринклерного оросителя.
Сущность заявляемого способа (по п. 2 формулы изобретения) заключается в том, что в способе регистрации времени срабатывания спринклерного оросителя, включающем контроль времени с момента начала изменения температуры окружающей ороситель среды до момента активации теплового замка спринклерного оросителя, момент активации теплового замка спринклерного оросителя определяют по факту соприкосновения с металлическим кольцом, установленным в определенном положении на закрепленном неподвижно стержне, выполненном из неэлектропроводного материала или из электропроводного материала с покрытой изоляционным материалом внешней поверхностью, с перемещающимся под действием гравитационных сил при разрушении термочувствительной колбы его теплового замка вертикально вниз по этому стержню оросителя.
Технический эффект, реализуемый заявляемыми способами регистрации времени срабатывания спринклерного оросителя, позволяет:
- определить время активации каждого из испытываемых спринклерных оросителей при их совместном тестировании на время или температуру срабатывания;
- обеспечить автоматизацию процесса испытаний;
- идентифицировать активированный спринклерный ороситель.
Сущность заявляемого устройства заключается в том, что в устройстве для реализации способа регистрации времени срабатывания спринклерного оросителя, включающем в себя стержень, установленный внутри штуцера испытываемого оросителя, и блок измерительной и сигнальной системы, стержень выполнен из неэлектропроводного материала или из электропроводного материала с покрытой изоляционным материалом внешней поверхностью, снабжен регулируемым по его длине металлическим кольцом, причем расстояние в исходном состоянии между этим кольцом и торцом штуцера оросителя принимают не допускающим между ними контакта, при этом металлический корпус испытываемого оросителя и металлическое кольцо соединены со входом блока измерительной и сигнальной системы.
Технический эффект, реализуемый заявленным устройством для реализации способа регистрации времени срабатывания спринклерного оросителя, позволяет:
- существенно упростить устройство, обеспечивающее автоматизацию процесса испытаний при определении времени срабатывания испытываемых спринклерных оросителей при их тестировании на время или температуру срабатывания;
- обеспечить универсальность конструкции для широкого спектра типов спринклерных оросителей при определении времени активации испытываемых спринклерных оросителей при их тестировании на время или температуру срабатывания;
- исключить ошибки, свойственные человеческому фактору, при регистрации активации спринклерных оросителей.
При определении соответствия отличительных признаков предлагаемого изобретения критерию «изобретательский уровень» был проанализирован уровень техники и, в частности, известные способы и устройства, относящиеся к области противопожарной техники, а именно, к контрольным или индикаторным устройствам для определения положения готовности оборудования и, в частности, к способам, контролю и регистрации времени срабатывания спринклерных оросителей в процессе их испытаний на температуру и время срабатывания.
Таким образом, отличительные признаки предлагаемого технического решения являются новыми и отвечают критерию «новизна».
Анализ других технических решений показал, что известные способы и устройства не решают отмеченные выше задачи, решаемые заявляемым техническим решением. Из уровня техники не выявлено технических решений, отличительные признаки которых обеспечивают решение поставленной задачи.
На основании изложенного можно сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень», а само изобретение является новым.
На фиг. 1 и 3 показаны устройства до срабатывания спринклерного оросителя, на фиг. 2 и 4 - после его срабатывания.
Устройство содержит испытываемый спринклерный ороситель 1, оснащенный тепловым замком (термочувствительная колба 2 с запорным клапаном 3), стержень 4, диаметром несколько меньшим, чем внутренний диаметр штуцера 5 испытываемого оросителя 1. Стержень 4 может быть выполнен сплошным или полым из неэлектропроводного материала или из электропроводного материала с покрытой изоляционным материалом внешней поверхностью и снабжен регулируемым по его длине металлическим кольцом 6. Штуцер 5 испытываемого оросителя 1 и регулируемое металлическое кольцо 6 соединены проводниками 8 со входом блока измерительной и сигнальной системы 9.
Количество одновременно испытываемых оросителей не ограничивается.
При проведении испытаний спринклерный ороситель 1 помещают в термостат (на фиг. 1-4 не показан) и в зависимости от конструкции испытательного оборудования стержень 4 устанавливают в штуцере 5 сверху (фиг. 1-2) или в штуцере 5 снизу (фиг. 3-4) испытываемого оросителя 1.
Перед испытанием металлическое кольцо 6 устанавливают таким образом, чтобы не допускался его контакт с торцом штуцера 5. В процессе испытаний при неподвижно закрепленных спринклерных оросителях возможно зависание запорного клапана 3 на винте 7, при неподвижно закрепленных стержнях возможно зависание запорного клапана 3 непосредственно на торце стержня 4. Поэтому при чрезмерно большом расстоянии между торцом штуцера 5 и металлическим кольцом 6 при активации теплового замка контакт между ними будет отсутствовать. С учетом данных обстоятельств достаточно, чтобы расстояние между торцом штуцера 5 и металлическим кольцом 6 составляло (3-5) мм.
Металлический корпус (в данном случае штуцер 5) испытываемого оросителя 1 и регулируемое металлическое кольцо 6 соединены проводниками 8 со входом блока измерительной и сигнальной системы 9.
При одновременном испытании нескольких оросителей их корпус и металлическое кольцо каждого стержня соединены своими проводниками с соответствующим входом блока измерительной и сигнальной системы (на фиг. 1-4 не показаны).
Если при испытании оросителя (оросителей) стержень 4 помещают снизу оросителя 1, то для устойчивости измерительного стержня 4 его можно поместить в фиксатор 10 (фиг. 3-4).
Если целью испытаний является проверка времени срабатывания, то испытываемые спринклерные оросители помещаются в воздушный термостат, в котором в процессе всего цикла испытаний поддерживается температура, превышающая на 30° С их номинальную температуру срабатывания. Одновременно включается хронометр и начинается прогрев теплового замка термочувствительной колбы теплового замка оросителя. При достижении термочувствительной колбы номинальной температуры срабатывания происходит активация теплового замка оросителя, т.е. происходит срабатывание первого оросителя, а затем и поочередное срабатывание остальных оросителей.
При этом, если стержень 4 расположен над оросителем 1 (фиг. 1-2), то он опускается внутри штуцера 5 оросителя 1 до упора кольца 6 на торец штуцера 5, если измерительный стержень 4 расположен под оросителем 1 (фиг. 3-4), то ороситель 1 опускается по измерительному стержню 4 до упора торца штуцера 5 на кольцо 6.
При контакте кольца 6 с торцом штуцера 5 происходит замыкание проводников 8, подсоединенных к блоку измерительной и сигнальной системы 9. Блок измерительной и сигнальной системы 9 регистрирует время срабатывания каждого оросителя и температуру термостата. Одновременно этот же блок 9 выдает звуковую и световую сигнализацию о срабатывания каждого оросителя.
Если целью испытаний является проверка температуры срабатывания, то N-количество испытываемых спринклерных оросителей помещаются в термостат, заполненный жидкостью (жидкая баня) при начальной температуре 20°С. С этого момента начинается отсчет времени, нагрев жидкости и регистрация температуры в жидкой бане.
Через некоторое время в процессе повышения температуры срабатывает тепловой замок (разрушается термочувствительная колба 2, вследствие чего высвобождается запорный клапан 3), т.е. происходит срабатывание первого оросителя, а затем и поочередное срабатывание остальных оросителей. При этом, если стержень 4 расположен над оросителем 1 (фиг. 1-2), то он опускается внутри штуцера 5 оросителя 1 до упора кольца 6 на торец штуцера 5, если измерительный стержень 4 расположен под оросителем 1 (фиг. 3-4), то ороситель 1 опускается по измерительному стержню 4 до упора торца штуцера 5 на кольцо 6.
При контакте кольца 6 с торцом штуцера 5 происходит замыкание проводников 7, подсоединенных к блоку измерительной и сигнальной системы 9. Блок измерительной и сигнальной системы 9 регистрирует температуру жидкой среды, окружающей испытываемые оросители время, в момент срабатывания каждого оросителя. Одновременно этот же блок 9 выдает звуковую и световую сигнализацию о срабатывания каждого оросителя.