Устройство пожаротушения

Заявленное техническое решение относится к устройствам подачи огнегасящего вещества к защищаемым отсекам силовой установки от пожара в авиационной технике и может быть применено в магистралях трубопроводов и коллекторов, позволяющих выводить огнегасящий состав из огнетушителей в объем с пожароопасной зоной.
Известна система противопожарной защиты и сигнализации для транспортируемого объекта (RU 2537134 C1, А62С 3/07, опубл. 27.12.2004), имеющего замкнутую область и область опасности, расположенную внутри замкнутой области, содержащая: трубу под давлением, расположенную внутри области опасности транспортируемого объекта и выполненную с возможностью иметь внутреннее давление, причем, по меньшей мере, часть трубы под давлением выполнена с возможностью создания утечки в ответ на воздействие тепла и формирования пневматического сигнала, сосуд под давлением, расположенный внутри области опасности транспортируемого объекта и соединенный с трубой под давлением, причем сосуд под давлением выполнен с возможностью содержания огнегасящего средства, раздаточный клапан, соединенный между трубой под давлением и сосудом под давлением, причем указанный раздаточный клапан выполнен с возможностью приема пневматического сигнала и выпуска огнегасящего средства при приеме пневматического сигнала, инициирующую систему, расположенную внутри области опасности транспортируемого объекта и соединенную с трубой под давлением, при этом: инициирующая система выполнена с возможностью формирования инициирующего сигнала в ответ на пневматический сигнал и инициирующий сигнал передается в область вне области опасности транспортируемого объекта.
К недостаткам данной системы можно отнести следующее.
1) При размещении данной системы в нескольких отсеках, отсутствует возможность резервирования. Таким образом, при повторном возникновении пожара выявится отсутствие огнетушащих агентов.
2) Огнетушитель находится в пожароопасной зоне и не защищен от воздействия температурного влияния. Возможно непреднамеренное срабатывание огнетушителя.
3) Отсутствие возможности записи срабатывания системы. Известна система пожаротушения (RU 2244579 C1, А62С 3/00, опубл. 20.01.2005), включающая устройство подачи в объем защищаемого помещения огнетушащего состава, состоящее из, по меньшей мере, одного аэрозольного газогенератора, и связанную с ним систему управления подачей огнетушащего состава с датчиками и контрольно-пусковым прибором, причем устройство подачи огнетушащего состава дополнительно содержит связанный с системой управления, по меньшей мере, один порошковый огнетушитель с твердотопливным вытеснительным газогенератором, при этом аэрозольный газогенератор и вытеснительный газогенератор порошкового огнетушителя снабжены охлаждающими инертными насадками, а система управления подачей огнетушащего состава запрограммирована на срабатывание устройства подачи огнетушащего состава следующим образом: при ложном срабатывании датчиков в защищаемом помещении или незначительном возгорании подается команда на включение только аэрозольных газогенераторов, при пожаре во всем объеме помещения подается команда на включение всех аэрозольных газогенераторов и, при необходимости, если пожар не потушен, через выдержку времени автоматически подается команда на включение порошковых огнетушителей, при пожаре со взрывом и последующей разгерметизацией помещения подается команда на одновременное включение всех аэрозольных газогенераторов и порошковых огнетушителей.
К недостаткам данной системы можно отнести следующее.
1) Большое количество огнегасящих веществ делает нерациональным применение данной системы в небольших объемах.
2) Порошковые огнетушители оставляют порошковую пленку в месте распыления огнегасящего вещества. В то время как их газовые аналоги улетучиваются вследствие конвекции помещения. Дополнительно, вследствие осаждения порошковой пленки на трубах по пути к пожароопасному отсеку, часть порошка израсходуется в холостую и по мере выхода его из отверстий коллектора, осажденный порошок будет уменьшать проходное сечение для выхода огнегасящего вещества.
3) Порошковый огнетушитель занимает больший объем, чем газовый, что в условиях недостатка места неприменимо.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является система, описывающая способы и устройство для пассивного, неэлектрического двухступенчатого подавления огня для защиты окружающей среды от огня (RU 2564612 С2, А62С 37/08, опубл. 10.10.2015), содержащая первый блок подавления огня, содержащий первый цилиндр, содержащий в себе первое огнегасящее вещество, и второй блок подавления огня, содержащий второй цилиндр, содержащий в себе второе огнегасящее вещество, причем каждый блок подавления огня выполнен с возможностью использования перепада давлений между соответствующей цилиндрической внутренней частью и окружающей средой для распределения соответствующего огнегасящего вещества, первый цилиндр находится под давлением, большим, чем окружающая среда, первый блок подавления огня генерирует сигнал, когда первое огнегасящее вещество выпускается из первого цилиндра, и второй блок подавления огня выполнен с возможностью реагирования на сигнал, и соединительный элемент, соединяющий первый блок подавления огня со вторым блоком подавления огня, причем соединительный элемент выполнен с возможностью передачи сигнала из первого блока подавления огня во второй блок подавления огня.
К недостаткам данной системы можно отнести следующее.
1) Неэлектрическая система подавления огня не в состоянии самостоятельно подать сигнал о срабатывании обслуживающему персоналу.
2) В данной системе отсутствует источник накопления информации о срабатывании системы.
3) Работоспособность данной системы подавления огня нет возможности контролировать дистанционно, без подключения к ней дополнительных устройств, что создает трудности при применении данной системы в движущихся транспортных средствах.
Технической задачей заявленного технического решения является создание устройства пожаротушения с повышенной надежностью, где, при уменьшенной суммарной массе конструкции, применяемые материалы обладают легкостью вне пожароопасной зоны, а также огненепроницаемостью в пожароопасном отсеке, что позволяет применять их в изделиях, где избыточная масса критична. Техническим результатом является возможность резервирования линии подачи огнегасящего вещества.
Для достижения поставленного технического результата предлагается устройство подачи огнегасящего вещества к защищаемым отсекам силовой установки от пожара, состоящее из двух огнетушителей с огнегасящим веществом под давлением, каждый из которых содержит баллон, переходник, манометр и пироголовку, магистральных трубопроводов и распылительных коллекторов, при этом каждый из огнетушителей содержит, по меньшей мере, две пироголовки, состоящие из корпуса со штуцером для установки пиропатронов и запалов, причем внутри корпуса находится клапан, который при помощи цангового замка перекрывает выходное отверстие, при этом клапан пироголовки конструктивно выполнен так, что после срабатывания пироголовки и возврата клапана пироголовки под действием возвратной пружины в исходное положение, клапан пироголовки остается в крайнем положении по направлению движения клапана пироголовки на открытие, кроме того, от первого огнетушителя основной трубопровод, выполненный из алюминиевого сплава, через арматуру переходит в коллектор, выполненный из титанового сплава, по пути принимая через титановую арматуру резервный трубопровод от второго огнетушителя, при этом резервный трубопровод первого огнетушителя, также выполненный из алюминиевого сплава, состыковывается через титановую арматуру с основным трубопроводом второго огнетушителя.
Для пояснения технической сущности полезной модели представлены фигуры 1, 2 и 3.
На фиг. 1 представлено устройство пожаротушения, где:
1 - огнетушитель;
2 - магистральный трубопровод;
3 - распылительный коллектор;
4 - ложемент.
На фиг. 2 представлен огнетушитель, где:
5 - баллон;
6 - переходник;
7 - манометр;
8 - пироголовка.
На фиг. 3 представлена пироголовка клапанная, где:
9 - клапан;
10 - запал;
11 - кольцо уплотнительное диаметром 13 мм;
12 - кольцо уплотнительное диаметром 22,5 мм;
13 - кольцо стопорное;
14 - контргайка;
15 - цанговый замок;
16 - упорная крышка;
17 - защитный резиновый колпачок;
18 - чека предохранительная с флажком;
19 - муфта;
20 - заглушка предохранительная;
21 - накидная гайка;
22 - корпус замка;
23 - корпус пироголовки в сборе;
24 - кольцо уплотнительное диаметром 30 мм;
25 - гайка;
26 - штуцер для установки пиропатронов и запалов;
27 - штуцер выхода;
28 - выходное отверстие.
Система трубопроводов позволяет располагать огнетушители вне пожароопасной зоны, вследствие чего не требуется их дополнительная защита от воздействия температур. В случае отказа одного из огнетушителей, или необходимости подачи огнегасящего состава в одну зону несколько раз, предусмотрена возможность резервирования линий подачи огнегасящего вещества. Резервирование достигается путем вывода от двух пироголовок двух трубопроводов. От первого огнетушителя основной трубопровод через титановую арматуру переходит в коллектор, по пути принимая через титановую арматуру резервный трубопровод от второго огнетушителя. Второй трубопровод первого огнетушителя (резервный) состыковывается через титановую арматуру с основным трубопроводом второго огнетушителя. Резервирование возможно только при применении огнетушителя с минимум двумя пироголовками.
Система резервирования приводит к меньшему количеству узлов, что снижает общую техническую сложность системы и ее массу, а также позволяет отказаться от переходников в огнетушителях к трассам огнегасящего вещества в отличие от прототипа.
Конструкция пироголовки обусловлена требованием блокировки обратного хода огнегасящего вещества после срабатывания пиропатрона.
Резервный трубопровод для передачи огнегасящего вещества при несрабатывании одного из огнетушителей позволяет задействовать вручную по пульту управления пилота второй огнетушитель. О срабатывании системы пилот может судить по показаниям температуры в двигательных отсеках благодаря датчикам (по 2-е группы датчиков на каждый отсек из 2-х), что позволяет точно определять состояние всего двигательного отсека.
Для облегчения конструкции, трубопроводы выполнены из алюминиевого сплава. Коллекторы, находящиеся в пожароопасной зоне выполнены из титанового сплава, что приводит к огненепроницаемости в пожароопасном отсеке.
Переход трубопроводов в коллекторы обеспечивается через титановую арматуру. Таким образом, достигается огнепроницаемость конструкции. Вследствие уменьшения диаметра сечения от трубопроводов к коллекторам, достигается большее давление и напор огнегасящего вещества на выходе из отверстий в коллекторах. От двух титановых проходников, коллектора разветвляются на две линии, проходящие сверху и снизу предполагаемого пожароопасного объекта (силовой установки, топливного бака). В коллекторах предусмотрены отверстия для выхода огнегасящего вещества. Крепление коллекторов в пожароопасной зоне осуществляется огненепроницаемой арматурой.
Устройство подачи огнегасящего вещества к защищаемым отсекам силовой установки от пожара предназначено для подвода огнегасящего вещества к защищаемым отсекам силовой установки, находящегося в огнетушителях под давлением.
Устройство подачи огнегасящего вещества к защищаемым отсекам силовой установки от пожара (фиг. 1) включает в себя: два огнетушителя (1) с огнегасящим веществом под давлением, магистральные трубопроводы (2) и распылительные коллекторы (3) для обеспечения тушения пожара в две очереди.
Огнетушители расположены вне пожароопасного отсека, крепятся к ложементам (4), установленным вертикально.
Огнетушитель (фиг. 2) включает в себя: баллон (5), переходник (6), манометр (7), пироголовки (8).
Переходник вмонтирован в баллон. На переходнике установлены: манометр (7) для проверки давления зарядки и две пироголовки (8).
Пироголовка (фиг. 3) состоит из корпуса пироголовки в сборе (23), со штуцером выхода (27) и штуцером для установки пиропатронов и запалов (26).
Внутри корпуса находится клапан (9), который при помощи цангового замка (15) перекрывает выходное отверстие (28).
Цанговый замок (15) состоит из корпуса замка (22), муфты (19), цанги и упорной крышки (16).
В конструкции корпуса пироголовки в сборе (23) так же присутствуют уплотнительные кольца (11), (12) и (24), диаметрами 13 мм, 22,5 мм и 30 мм соответственно, стопорное кольцо (13) и контргайка (14) для предотвращения самопроизвольного вывинчивания цангового замка (15).
Для блокировки цангового замка (15) предусмотрена чека предохранительная с флажком (18).
Для присоединения трубопровода подачи огнегасящего вещества к пироголовке, предусмотрена накидная гайка (21).
Для присоединения пироголовки к огнетушителю предусмотрена гайка (25).
Для предохранения цангового замка от возможного попадания в него посторонних частиц, водных брызг и загрязняющих жидкостей, которые могут вызвать отказ срабатывания пироголовки, на верхнюю часть пироголовки устанавливается защитный резиновый колпачок (17).
На пироголовке (на заряженном огнетушителе до установки) обязательно должны быть установлены чека предохранительная с флажком (18) и накидная гайка (21), с заглушкой предохранительной (20).
Работает пироголовка (8) следующим образом. При возникновении пожара, к запалам (10) соответствующей пироголовки, в зависимости от места его возникновения, подается электрическое напряжение с пульта управления устройством пожаротушения.
После срабатывания пиропатронов цанговый замок (15), удерживающий клапан (9) в закрытом положении, вскрывается. Клапан (9), тем самым, освобождается и под действием давления в баллоне (5) открывается, вследствие чего огнегасящий состав из огнетушителя поступает в соответствующие трубопроводы системы пожаротушения.
После выброса заряда огнегасящего вещества давление в огнетушителе падает, и клапан (9) под воздействием возвратной пружины вновь возвращается в исходное положение, препятствуя наполнению сработавшего огнетушителя огнегасящим веществом при срабатывании следующего огнетушителя, подключенных к данному трубопроводу.
Клапан (9) пироголовки конструктивно выполнен так, что после срабатывания пироголовки и возврата клапана в исходное положение (после падения давления в огнетушителе), клапан (9) остается в крайнем положении по направлению движения клапана на открытие, выступая на расстояние от 12 до 15 мм над верхней плоскостью упорной крышки (16). Это сигнализирует о том, что пироголовка сработала (визуально это можно проконтролировать, сняв с пироголовки (8) защитный резиновый колпачок (17).