СИСТЕМА ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОЖАРНОГО И/ИЛИ ПОДГОТОВЛЕННОГО КВАЛИФИЦИРОВАННОГО ПЕРСОНАЛА, ПРОТИВОПОЖАРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕХНИКИ ОТ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
SYSTEM FOR PROTECTION OF FIRE AND/OR TRAINED QUALIFIED PERSONNEL, FIRE-PREVENTION EQUIPMENT AND EQUIPMENT FROM HEAT RADIATION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано на пожарах для защиты от теплового излучения пожарных и/или подготовленного квалифицированного персонала, выполняющих согласно оперативного плана пожаротушения  боевые и спасательные действия, в том числе на пожарной вышке и на земле, а также для защиты противопожарного оборудования и техники.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из патента RU 2182024, опубл. 10.05.2002 г., известно устройство к лафетному стволу для создания защитного экрана, от потока энергии в виде света, тепла и конвективных газовых потоков, содержащее узел распыления, размещенный на опоре и выполненный в виде каркаса из сообщающихся между собой труб с отверстиями, в центральной части которого выполнен проем для обеспечения возможности перемещения лафетного ствола по вертикали, а по обеим сторонам которого с зазором закреплены сетки, а нижняя часть которого снабжена роликами для его перемещения по опоре, отличающееся тем, что в отверстиях труб каркаса установлены форсунки для образования в пространстве между сетками парокапельно-воздушной среды и водных пленок на этих сетках.
Устройство по патенту RU 2182024 имеет привязку к конструкции лафетного ствола и может быть использовано для защиты оборудования и людей при тушении пожаров, разделения объема зданий наземных и подземных сооружений и аппаратов на противопожарные отсеки, защиты от обрушения потолочных перекрытий и локализации распространения фронта горения при крупных пожарах.
Недостатками вышеописанного устройства являются большой вес и громоздкость, что ограничивает возможность его использования, особенно на высоте. Эти недостатки усложняют конструкцию, снижают ее надежность и создают затруднения в доставке устройства и креплении его на вышку, усложняют возможность быстрого и эффективного перемещения устройства в стесненных условиях с одного места на другое.
Размещение проема для пожарного ствола в центре конструкции затрудняет манипуляции с лафетным стволом.
Известна полезная модель, описанная в патенте RU 188762, опубл. 23.04.2019 г., которая представляет собой устройство для защиты от теплового потока, содержащее экран, узел подачи воды, включающий трубу с отверстиями, отличающееся тем, что экран выполнен из металлического листа, а труба с отверстиями размещена в верхней части листа и расположена с наружной стороны листа, причем отверстия в трубе выполнены под углом относительно поверхности листа и направлены в сторону поверхности листа. Данное устройство может применяться при тушении крупных пожаров с использованием стационарного пожарного оборудования для защиты оператора ствола и пожарного оборудования.
Устройство по патенту RU 188762 имеет низкую эффективность использования. Ниже представлены основные недостатки устройства по патенту RU 188762 по сравнению с заявленным изобретением.
Помимо ликвидации пожара на очаге возгорания, важнейшей задачей для предотвращения распространения огня является охлаждение расположенных вблизи к очагу возгорания зданий, оборудования и техники. При этом источник теплового излучения может находиться сбоку или сзади от пожарного и/или подготовленного квалифицированного персонала, выполняющих боевые задачи и управляющих лафетным стволом. При применении изобретения по патенту RU 188762 пожарный и/или подготовленный квалифицированный персонал не будут защищены со спины и/или сбоку от теплового излучения.
Данная проблема решается применением заявленного изобретения, предлагаемая система для защиты от теплового излучения обеспечивает возможность использования одного или более защитных устройств, обладающих быстротой монтажа и демонтажа на пожарную вышку или иное ограждение с помощью креплений, показанных на фигурах 5-7.
В зависимости от ситуации на пожаре, установленное на пожарной вышке или ином ограждении одно или более защитных устройств перемещаются на новое место для защиты от изменяющего свое направление теплового потока (фронтального, бокового или тыльного).
Таким образом, повышается эффективность применения противопожарного оборудования с одновременной максимальной защитой пожарного и/или подготовленного квалифицированного персонала, противопожарного оборудования и техники  от теплового излучения.
Устройство по патенту RU 188762 размещается непосредственно на лафетном стволе. При ветровых нагрузках из-за большой парусности устройства существует риск повреждения сварного соединения фланца и патрубка лафетного ствола, а также болтового межфланцевого соединения, вследствие чего возможен выход из строя всего лафетного ствола с катастрофическими последствиями.
В отличие от устройства по патенту RU 188762 заявленное изобретение крепится к поручням пожарной вышки или иному ограждению, а не на лафетный ствол, благодаря чему исключается повреждение конструкции лафетного ствола из-за ветровых нагрузок.
Кроме того, настоящее изобретение является более универсальным и технологичным, чем устройство по патенту RU 188762, так как является пригодным к работе с любой моделью лафетного ствола, т.е. отсутствует необходимость адаптации конструкции устройства под особенности конструкции лафетного ствола, предусмотренного к установке проектным решением или уже установленного на пожароопасном объекте.
Конструкция устройства по патенту RU 188762 не предусматривает систему фильтрации воды, вследствие чего загрязненная крупными примесями огнетушащая жидкость, подаваемая в трубопровод данного устройства, засоряет отверстия трубы, подающей охлаждающую жидкость на металлический лист. Этот недостаток устройства по патенту RU 188762 устранен в заявленном изобретении, предусматривающем узел фильтрации жидкости, благодаря которому достигается  необходимая степень очистки воды.
В отличие от устройства по патенту RU 188762 заявленное изобретение выполнено из сетчатых или перфорированных панелей, закрепленных на передней и задней рамах каркаса, за счет чего для пожарного или подготовленного квалифицированного персонала, управляющего лафетным стволом, обеспечивается не только силуэтная видимость объектов, а также лучший контроль за ситуацией на пожаре.
Пленка, образованная водой, распыленной через форсунки в межсеточном пространстве, обеспечивает защиту от налипания и проникновения сажи, а также дает возможность защиты от проникновения газов и других продуктов горения.
Тепловое излучение, состоящее в основном из видимого света и инфракрасного излучения, оказывает крайне отрицательное влияние на человеческий организм. Данная проблема решается применением заявленного изобретения, сокращающего падающий на него тепловой поток до 50 раз.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Технической задачей заявленного изобретения является устранение недостатков предшествующего уровня техники:
- обеспечение заявленным изобретением защиты пожарных и/или  подготовленного квалифицированного персонала, а также используемого ими противопожарного оборудования и техники от поражающего воздействия теплового излучения за счет его ослабления до 50 раз;
- повышение эффективности применения противопожарного оборудования, расширение его функциональных возможностей и маневренности путем формирования системы, защищающей пожарных и/или подготовленный квалифицированный персонал, а также противопожарное оборудование и технику как от фронтального воздействия теплового потока, так и от воздействия бокового и тыльного (огибающего) теплового излучения при распространении огня и увеличении площади очага пожара;
- повышение эксплуатационных возможностей по сравнению с известным уровнем техники и обеспечение универсальности за счет сочетания активной и пассивной защиты посредством конструктивных особенностей крепления устройства непосредственно на пожарную вышку или иное ограждение без привязки к конструкции лафетного ствола, с возможностью быстрого монтажа и демонтажа устройства;
- повышение надежности конструкции устройства путем исключения риска повреждения сварного соединения фланца и патрубка лафетного ствола, а также болтового межфланцевого соединения от воздействия ветровых и механических нагрузок;
- повышение надежности работы и срока службы заявленного изобретения за счет использования узла фильтрации воды для ее очистки от твердых примесей;
- обеспечение защиты заявленного изобретения от налипания и проникновения сажи, газов и других продуктов горения за счет наличия пленки, образованной водой, распыленной через форсунки под давлением в межсеточном пространстве;
- обеспечение силуэтной видимости объектов, а также лучший контроль за ситуацией на пожаре за счет применения сетчатых или перфорированных панелей, выполненных из коррозионностойкой стали или композитных материалов.
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении степени защищенности пожарных и/или подготовленного квалифицированного персонала и применяемого противопожарного оборудования и техники от поражающих факторов теплового воздействия, в повышении надежности и маневренности заявленной системы, а также расширении ее функциональных и эксплуатационных возможностей.
Технический результат достигается за счет конструктивных особенностей системы для защиты от теплового излучения, предназначенной для защиты от теплового излучения пожарных, подготовленного квалифицированного персонала, противопожарного оборудования и техники, содержащей по меньшей мере одно устройство защиты от теплового излучения, представляющее собой каркас с элементами крепления к пожарной вышке или ограждению, состоящий из отнесенных друг от друга на заданное расстояние и скрепленных между собой передней и задней рам, на которых закреплены сетчатые и/или перфорированные панели, при этом в пространстве между передней и задней рамами размещен трубопровод системы орошения с по меньшей мере одной форсункой, прикрепленной к задней раме или передней раме устройства посредством болтового или сварного соединения, выполненной с возможностью создания в межрамном пространстве капельно-воздушной смеси и водяной пленки на сетчатых или перфорированных панелях; водопровод, содержащий сливной кран и по меньшей мере одну точку подключения к устройству защиты от теплового излучения; узел фильтрации; узел подачи воды; узел подключения устройства к водопроводу; узел отвода воды.
При этом с целью механической защиты на передней и задней рамах могут быть использованы в нижней части сплошные панели.
При этом панели на передней и задней рамах выполнены из коррозионностойкой стали или композитных материалов.
При этом водопровод выполнен из коррозионностойкой стали или композитных материалов.
При этом элементы крепления имеют форму крюка или элементы крепления содержат верхнюю и нижнюю часть, при этом верхняя часть является неподвижной, а нижняя часть выполнена с возможностью разжимания и фиксирования посредством пружинного, кулачкового или эксцентрикового механизма или элементы крепления содержат верхнюю и нижнюю часть, при этом верхняя и нижняя части являются подвижными и выполнены с возможностью разжимания и фиксирования посредством пружинного, кулачкового или эксцентрикового механизма.
При этом каркас содержит ручки, расположенные относительно друг друга на разной высоте. Это необходимо, чтобы ручки не препятствовали установке защитных устройств впритык друг к другу.
Вышеуказанные и другие задачи, особенности, преимущества, а также техническая значимость данного изобретения будут более понятны из нижеследующего подробного описания изобретения со ссылками на сопровождающие чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фигуре 1 представлена система для защиты от теплового излучения, установленная посредством крепления на пожарную вышку, где:
1 - пожарная вышка, 2 - устройство для защиты от теплового излучения, 3 - передняя рама, 4 - задняя рама, 5 - элементы крепления, 6 - ручки, 7 - водопровод, 8 - сливной кран водопровода, 9 - индивидуальные точки подключения водопровода (7) к устройству (2), 10 - сухотруб, на  который устанавливают лафетный ствол, 11 - узел подачи воды, 12 - узел отвода воды, 13 - узел фильтрации, 14 - узел подключения устройства (2) к водопроводу (7).
На фигуре 2 представлена система для защиты от теплового излучения, установленная посредством крепления на наземное ограждение незамкнутой формы, где:
2 - устройство для защиты от теплового излучения, 3 - передняя рама, 4 - задняя рама, 5 - элементы крепления, 6 - ручки, 7 - водопровод, 8 - сливной кран водопровода, 9 - индивидуальные точки подключения водопровода к устройству, 10 - сухотруб, на  который устанавливают лафетный ствол, 11 - узел подачи воды, 12 - узел отвода воды, 13 - узел фильтрации, 14 - узел подключения устройства к водопроводу, 15 - наземное ограждение.
На фигуре 3 представлен вариант установки двух устройств для защиты от теплового излучения с зазором между ними, размещаемых на наземном ограждении незамкнутой формы, где:
2 - устройство для защиты от теплового излучения, 5 - элементы крепления, 6 - ручки, 7 - водопровод, 8 - сливной кран водопровода, 9 - индивидуальные точки подключения водопровода (7) к устройству (2), 10 - сухотруб, на  который устанавливают лафетный ствол, 11 - узел подачи воды, 12 - узел отвода воды, 13 - узел фильтрации, 14 - узел подключения устройства (2) к водопроводу (7), 15 - наземное ограждение.
На фигуре 4 представлен вариант размещения трех устройств для защиты от теплового излучения вплотную друг к другу на пожарной вышке, где:
1 - пожарная вышка, 2 - устройство для защиты от теплового излучения, 5 - элементы крепления, 6 - ручки, 7 - водопровод, 8 - сливной кран водопровода, 9 - индивидуальные точки подключения водопровода (7) к устройству (2), 10 - сухотруб, на  который устанавливают лафетный ствол, 11 - узел подачи воды, 12 - узел отвода воды, 13 - узел фильтрации, 14 - узел подключения устройства (2) к водопроводу (7).
На фигуре 5 представлено крепление в виде крюков, с помощью которых устройство для защиты от теплового излучения закрепляется на пожарной вышке или ином ограждении, где:
2 - устройство для защиты от теплового излучения, 5 - элементы крепления, 6 - ручки.
На фигуре 6 представлено крепление, элементы которого содержат верхнюю и нижнюю часть, при этом верхняя часть является неподвижной, а нижняя часть выполнена с возможностью разжимания и фиксирования посредством пружинного, кулачкового или эксцентрикового механизма, где:
2 - устройство для защиты от теплового излучения, 5 - элементы крепления.
На фигуре 7 представлено крепление, элементы которого содержат верхнюю и нижнюю часть, при этом верхняя и нижняя части являются подвижными и выполнены с возможностью разжимания и фиксирования посредством пружинного, кулачкового или эксцентрикового механизма, где:
2 - устройство для защиты от теплового излучения, 5 - элементы крепления.
На фигуре 8 представлены изображения трубопровода системы орошения с различными вариантами расположения форсунок, а именно:
- с одной форсункой, прикрепленной к задней или передней раме устройства для защиты от теплового излучения посредством болтового или сварного соединения, при этом вода распыляется форсункой вверх и вниз;
- с двумя форсунками, прикрепленными к верхней и нижней частям задней или передней рамы устройства для защиты от теплового излучения посредством болтового или сварного соединения, при этом форсунки ориентированы к центру устройства;
- с двумя форсунками, прикрепленными к боковым частям задней или передней рамы устройства для защиты от теплового излучения посредством болтового или сварного соединения, при этом форсунки ориентированы к центру устройства;
- с четырьмя форсунками, прикрепленными к верхней, нижней и боковым частям задней или передней рамы устройства для защиты от теплового излучения посредством болтового или сварного соединения, при этом форсунки ориентированы к центру устройства.
На фигуре 9 представлено устройство для защиты от теплового излучения, на передней раме (3) которого размещены сетчатые панели, выполненные из коррозионностойкой стали или композитных материалов, на задней раме (4) в верхней ее части также размещены сетчатые панели, выполненные из коррозионностойкой стали или композитных материалов, а на нижней части задней рамы сплошные панели, выполненные из коррозионностойкой стали или композитных материалов.
На фигурах 9-13 представлены варианты сочетаний сетчатых и перфорированных панелей, в том числе сплошных панелей в нижней части, на передней и задней рамах каркаса в различных их комбинациях.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Пример 1
На фигуре 1 представлена установленная на пожарной вышке (1) система защиты от теплового излучения, которая содержит одно устройство (2) для защиты от теплового излучения, водопровод (7), представляющий собой кольцевой трубопровод, содержащий сливной кран (8) и восемь точек подключения (9) к устройству (2); узел подачи воды (11); узел отвода воды (12); узел фильтрации (13); узел подключения (14) устройства к водопроводу.
Устройство (2) для защиты от теплового излучения представляет собой каркас из коррозионностойкой стали прямоугольной формы, состоящий из параллельно расположенных относительно друг друга передней (3) и задней рамы (4), скрепленных сварным соединением и отнесенных друг от друга на расстояние 5 см.
Размеры и форма каркаса устройства (2) обусловлены необходимостью соблюдения баланса между степенью защиты от теплового излучения пожарного или подготовленного квалифицированного персонала, управляющего лафетным стволом, и условиями для выполнения поставленных перед ним задач, а также зависят от формы и размеров пожарной вышки (1).
При этом заявленное изобретение в другом варианте осуществления может содержать более одного устройства (2) для защиты от теплового излучения.
При этом каркас устройства в другом варианте осуществления может быть выполнен из композитных материалов, и иметь иную приемлемую геометрическую форму.
Во внутреннем контуре площадки вышки (1) установлен водопровод (7) из коррозионностойкой стали, имеющий сливной кран (8) и индивидуальные точки подключения (9). Вода подается по сухотрубу (10), к которому через узел подачи воды (11) присоединяется водопровод (7). Устройство (2) подключается к водопроводу (7) путем подсоединения узла подключения (14) устройства к водопроводу к индивидуальным точкам подключения (9).
При этом водопровод (7) в другом варианте осуществления может быть выполнен из композитных материалов, и иметь иную геометрическую форму в зависимости от объекта, на котором размещается заявленное изобретение.
При этом водопровод (7) в другом варианте осуществления может иметь иное количество точек подключения (9).
Для слива остатков воды после использования устройства (2) предусмотрен узел отвода воды (12). Слив остатков воды из водопровода (7) осуществляется из сливного крана (8), который располагается в низшей точке водопровода (7) для осуществления полного слива воды.
Пример 2
На фигуре 2 представлена установленная на наземном ограждении (15) незамкнутой формы система защиты от теплового излучения, которая в отличие от примера 1 содержит два устройства (2) для защиты от теплового излучения; водопровод (7) П-образной формы, один конец которого закрыт заглушкой (не показана на фигуре 2), а другой его конец, находящийся в низшей точке, оснащен сливным краном (8), содержит две точки подключения (9) к устройствам (2); узел подачи воды (11); узел отвода воды (12); узел фильтрации (13); узел подключения (14) устройства к водопроводу. При этом устройство (2) представляет собой каркас, отлитый из композитного материала (углепластика), состоящий из передней (3) и задней рамы (4), отнесенных друг от друга на расстояние 10 см.
Пример 3
На фигуре 3 представлен вариант установки двух устройств (2) с зазором между ними.
При этом устройство (2) для защиты от теплового излучения представляет собой каркас из коррозионностойкой стали прямоугольной формы, состоящий из параллельно расположенных относительно друг друга передней (3) и задней рамы (4), скрепленных сварным соединением и отнесенных друг от друга на расстояние 20 см.
В случае поставленной перед пожарным и/или подготовленным квалифицированным персоналом задачи по тушению очага возгорания два устройства могут быть размещены таким образом, чтобы в образованный между ними зазор подавалось огнетушащее вещество из противопожарного оборудования.
В зависимости от изменяющейся ситуации на пожаре и при необходимости защиты от бокового или тыльного теплового потока три устройства, установленные на пожарной вышке или наземном ограждении замкнутой формы, могут быть соединены друг с другом (см. фиг. 4). Предусмотренные на разной высоте ручки (6) позволяют расположить устройства (2) вплотную друг к другу.
Каркас устройства (2) снабжен элементами креплениями (5) для установки на пожарную вышку (1) или наземное ограждение (15) с возможностью перемещения устройства в пространстве.
Элементы крепления (5) представляют собой в зависимости от формы и размеров поручней пожарной вышки (1) или наземного ограждения (15) крюки (см. фиг. 5) или крепления (см. фиг. 6), элементы которых содержат верхнюю и нижнюю часть, при этом верхняя часть является неподвижной, а нижняя часть выполнена с возможностью разжимания и фиксирования посредством пружинного, кулачкового или эксцентрикового механизмов, или крепления (см. фиг. 7), элементы которых содержат верхнюю и нижнюю часть, при этом верхняя и нижняя части являются подвижными и выполнены с возможностью разжимания и фиксирования  посредством пружинного, кулачкового или эксцентрикового механизмов.
При этом элементы крепления, расположенные в нижней и верхней частях каркаса устройства, могут быть скомбинированы между собой разным образом.
Между передней (3) и задней рамой (4) каркаса устройства (2) размещен трубопровод системы орошения с по меньшей мере одной форсункой (17), прикрепленной к задней (4) или передней (3) раме устройства посредством болтового или сварного соединения для создания в межсеточном пространстве капельно-воздушной смеси и водяной пленки на сетчатых панелях.
В зависимости от размеров устройства (2), может быть установлена одна и более форсунок. Различные варианты размещения форсунок на трубопроводе системы орошения (16), расположенной между передней (3) и задней (4) рамами каркаса, показаны на фигуре 8.
На фигурах 9-13 показаны варианты сочетаний сетчатых (18) и перфорированных (19) панелей на передней (3) и задней (4) рамах, в том числе со сплошными (20) панелями в нижней части, в различных комбинациях.
При этом сетчатые (18), перфорированные (19) и сплошные панели (20) могут быть выполнены из коррозионностойкой стали или композитных материалов. Сплошные (20) панели служат для предохранения противопожарной системы от случайных механических повреждений.