Маятниковое лафетное пожарное устройство
PENDULUM CARRIAGE FIRE DEVICE

Изобретение относится к устройствам пожаротушения, прежде всего к пожарным лафетным стволам, используемым на объектах хранения нефти и нефтепродуктов в вертикальных стальных резервуарах.
Одной из сложных проблем при тушении пожаров в резервуарных парках нефти и нефтепродуктов является недопущение возгорания в резервуарах, находящихся вблизи горящих резервуаров, для чего используются стационарно устанавливаемые по их периметру лафетные стволы, по которым подается вода для охлаждения защищаемых от возгорания резервуаров. При этом, учитывая высокую температуру в зоне пожара, весьма затруднительным является решение задачи по равномерному распределению водяной струи, выходящей из лафетного ствола, по наружной поверхности стенки и крыши резервуара.
При рассмотрении технической литературы выявлен ряд технических решений, относящихся к указанной проблематике.
Известен водоразбрызгиватель винтовой, содержащий корпус, на цилиндрической части которого расположены опорное приспособление с винтовым и губочным зажимами, соединительная головка для присоединения к пожарному рукаву и гнутый патрубок, к которому присоединен верхний винтовой распылитель с углом среза граней винта от 45 до 60 градусов, к конической части присоединен нижний винтовой распылитель с углом среза граней винта от 30 до 45 градусов, при этом нижний распылитель выдвинут по отношению к верхнему в направлении движения воды, при этом вода разделяется на два потока в цилиндрической части корпуса (патент на изобретение RU 2729235, кл. В05В 1/3415, В05В 1/3421, В05В 1/3421, опубл. 05.08.2020 г., бюл. №22).
Известен пожарный монитор с круговым осциллятором, содержащий пожарный ствол, установленный в шарнирное соединение корпуса осциллятора, турбину с редуктором, соединенным с пожарным стволом, турбина размещена на входном валу редуктора, установленного в корпусе осциллятора через крестовину непосредственно в водопоток, а выходной вал редуктора соединен через крестовину с пожарным стволом, который выполнен в виде углового патрубка с насадком, при этом угол распиливания насадка устанавливается так, что его граничная линия пересекается с осью вращения осциллятора в плоскости зоны орошения (патент на изобретение RU 2424836, кл. А62С 31/02, опубл. 27.07.2011 г., бюл. №21).
Общим недостатком каждой из указанных средств пожаротушения является потеря выходящим из их стволов потоком воды значительной части энергии на преодоление сопротивления от применяемых в их конструкциях устройств для распыления воды, что влечет за собой снижение скорости ее выходящего потока и, как следствие, приводит к снижению площади и эффективности орошения поверхности стенок и, в особенности, крыш защищаемых резервуаров.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является лафетный ствол шаровой двухдиапазонный, содержащий основание, узел вращения в горизонтальной плоскости с фиксатором, корпус, соединенный с шаровым поворотным каналом, установленным на полуосях для вращения в вертикальной плоскости и жестко соединенным со стволом и насадком, дополнительный поворотный канал с узлом вращения и фиксатором, установленный между основанием с узлом вращения в горизонтальной плоскости и корпусом (патент на изобретение RU 2715793, кл. А62С 31/02, опубл. 26.07.2019 г., бюл. №7).
Недостаток данного устройства заключается в необходимости применения ручного управления направлением выходящего из его ствола потока воды, что в условиях высоких температур горения создает высокую опасность для сохранения жизни и здоровья оператора, а также требует задействования при орошении защищаемого резервуара большого числа таких операторов.
Задача, решаемая в изобретении, заключается в устранении указанных недостатков путем разработки конструкции маятникового лафетного пожарного устройства, обеспечивающей возможность автоматического распределения выходящего из его ствола потока воды по поверхности защищаемого от возгорания резервуара.
Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности и безопасности защиты от возгорания резервуаров, находящихся вблизи очагов пожара.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается в результате того, что, согласно изобретению, маятниковое лафетное пожарное устройство содержит ствол, соединенный через перемычку с лафетной трубой, и выполненный с возможностью маятникового перемещения под углом от 20 до 30 градусов в каждую сторону от вертикальной оси, проходящей через центр шарнирного соединения ствола с перемычкой, две установленные по противоположным сторонам лафетной трубы стойки с опорными стенками, два установленных по противоположным сторонам ствола гидроцилиндра, закрепленных посредством шарнирных соединений на стволе и опорных стенках, при этом каждый гидроцилиндр снабжен переключателем, соединенным через шланг с лафетной трубой и обеспечивающим посредством установленного в его внутренней полости затвора переключение гидроцилиндра на впуск в его рабочую полость воды из лафетной трубы после достижения стволом наиболее близкого положения по отношению к опорной стенке и на выпуск воды из рабочей полости гидроцилиндра после достижения стволом наиболее удаленного положения по отношению к данной опорной стенке.
Изобретение поясняется фиг. 1-3.
На фиг. 1 схематично изображено маятниковое лафетное пожарное устройство, общий вид.
На фиг. 2 схематично изображен гидроцилиндр в фазе впуска воды в его внутреннюю полость.
На фиг. 3 схематично изображен гидроцилиндр в фазе выпуска воды из его внутренней полости.
На фиг. 1-3 применены следующие обозначения:
1 - ствол;
2 - перемычка;
3 - лафетная труба;
4 - стойка;
5 - опорная стенка;
6 - гидроцилиндр;
7 - упор;
8 - переключатель;
9 - шланг;
10 - кран;
11 - хомут;
12 - шток;
13 - гильза;
14 - впускной штуцер;
15 - выпускной штуцер;
16 - воздушный канал;
17 - корпус;
18 - затвор;
19 - гибкая связь;
20 - верхний впускной канал;
21 - верхний выпускной канал;
22 - перепускной канал;
23 - нижний впускной канал;
24 - нижний выпускной канал.
Маятниковое лафетное пожарное устройство работает следующим образом.
На лафетной трубе 3 жестко закрепляют перемычку 2, к которой на шарнирном соединении закрепляют ствол 1 с возможностью его маятникового перемещения под углом от 20 до 30 градусов в каждую сторону от вертикальной оси, проходящей через центр шарнирного соединения ствола 1 с перемычкой 2. Для обеспечения впуска воды в рабочую полость каждого из двух гидроцилиндров 6 при создании избыточного давления для выдвижения штока 12 и выпуска воды из нее при обратном перемещении штока 12 в задней части гильзы 13, вдоль ее оси, выполняют два отверстия с одинаковыми диаметрами на расстоянии, равном диаметру такого отверстия, и устанавливают в них впускной 14 и выпускной 15 штуцеры, а на противоположном конце гильзы 13 выполняют воздушный канал 16 для поддержания давления воздуха в нерабочей зоне гидроцилиндра 6, равного давлению атмосферного воздуха во внешней среде. В верхней части корпуса 17 переключателя 8 выполняют верхние впускной 20 и выпускной 21 каналы с их расположением и диаметрами, соответствующими диаметрам и расположению впускного 14 и выпускного 15 штуцеров гидроцилиндра 6. В нижней части корпуса 17 переключателя 8 на общих осях с верхними впускным 20 и выпускным 21 каналами выполняют соответственно нижние впускной 23 и выпускной 24 каналы. Во внутреннюю полость переключателя 8 помещают затвор 18 с выполненным в нем перепускным каналом 22, имеющим диаметр, равный диаметру впускного 14 и выпускного 15 штуцеров гидроцилиндра 6. При этом перепускной канал 22 размещают в затворе 18 таким образом, чтобы после присоединения переключателя 8 к нижней части гидроцилиндра 6 при максимально втянутом положении затвора 18 во внутренней полости переключателя 8 он находился на одной оси с впускным штуцером 14 гидроцилиндра 6, верхним 20 и нижним 23 впускными каналами переключателя 8. Переключатель 8 присоединяют к нижней части гидроцилиндра 6, обеспечивая при этом совмещение осей впускного 14 и выпускного 15 штуцеров гидроцилиндра 6 соответственно с верхними впускным 20 и выпускным 21 каналами переключателя 8. На конце штока 12 неподвижно закрепляют упор 7 на расстоянии от ближней к нему торцевой части гильзы 13 гидроцилиндра 6, равном разности между максимальной длиной хода штока 12, обеспечивающей установленный угол перемещения ствола 1, и диаметром перепускного канала 22. Нижнюю часть упора 7 и ближний к нему конец затвора 18 соединяют гибкой связью 19, длина которой должна быть равна разности между максимальной длиной хода штока 12, обеспечивающей установленный угол перемещения ствола 1, и удвоенным диаметром впускного штуцера 14. По противоположным сторонам лафетной трубы 3 устанавливают две стойки 4 с выполненной в верхней части каждой их них опорной стенкой 5 с обеспечением расстояния от опорной стенки 5 до оси лафетной трубы 3, равном сумме наружного радиуса лафетной трубы 3, длины гидроцилиндра 6 при максимально допустимом втянутом положении штока 12 во внутренней полости гильзы 13 и габаритных размеров применяемых шарнирных соединений гидроцилиндра 6 со стволом 1 и опорной стенкой 5. Два гидроцилиндра 6 устанавливают по противоположным сторонам ствола 1 и закрепляют посредством шарнирных соединений на стволе 1 и опорных стенках 5. Вертикальное положение лафетной трубы 3 фиксируют при помощи хомута 11, устанавливаемого в ее верхней части и неподвижно присоединяемого к каждой из стоек 4. Нижний впускной канал 23 каждого переключателя 8 соединяют шлангом 9 с внутренней полостью лафетной трубы 3. На отрезке каждого шланга 9, примыкающем к лафетной трубе 3, устанавливают кран 10.
В исходном положении маятникового лафетного пожарного устройства открывают оба крана 10 и устанавливают ствол 1 в крайнем правом или левом положении относительно вертикальной оси, проходящей через центр шарнирного соединения ствола 1 с перемычкой 2. При этом в переключателе 8, находящемся со стороны, в которую наклонен ствол 1, перепускной канал 22 затвора 18, помещенного в корпус 17, совмещают с нижним 23 и верхним 20 впускными каналами переключателя 8, а в переключателе 8, находящемся с противоположной стороны, перепускной канал 22 затвора 18, помещенного в корпус 17, совмещают с нижним 24 и верхним 21 выпускными каналами переключателя 8.
После получения сигнала о возникновении пожара включают насос (не показан), обеспечивающий подачу воды к лафетной трубе 3. Из внутренней полости лафетной трубы 3 поступающую под давлением воду подают во внутреннюю полость перемычки 2 и далее - во внутреннюю полость ствола 1. Одновременно подают воду из внутренней полости лафетной трубы 3 по шлангам 9 к нижним впускным каналам 23 переключателей 8. В переключателе 8, находящемся со стороны, в которую наклонен ствол 1, воду через перепускной канал 22 затвора 18, помещенного в корпус 17, и через совмещенный с перепускным каналом 22 впускной штуцер 14 подают в рабочую полость гильзы 13 гидроцилиндра 6. Под воздействием создаваемого в рабочей полости гильзы 13 гидроцилиндра 6 избыточного давления перемещают шток 12, который, опираясь на опорную стенку 5, перемещает ствол 1. По мере перемещения штока 12 воздух из нерабочей зоны гильзы 13 гидроцилиндра 6 через воздушный канал 16 выпускают наружу. После достижения штоком 12 положения, при котором натягивается гибкая связь 19, присоединенная одним концом к упору 7, а другим концом - к затвору 18, затвор 18 вытягивают из внутренней полости корпуса 17 переключателя 8, совмещая перепускной канал 22 с верхним 21 и нижним 24 выпускными каналами и перекрывая верхний 20 и нижний 23 впускные каналы.
По мере перемещения ствола 1 в гидроцилиндре 6, находящемся с противоположной стороны, шток 12 втягивают во внутреннюю полость гильзы 13, выпуская воду из рабочей полости гильзы 13 через выпускной штуцер 15, совмещенный с ним перепускной канал 22 затвора 18 переключателя 8 и нижний выпускной канал 24 наружу и впуская воздух через воздушный канал 16 в нерабочую зону гильзы 13 гидроцилиндра 6. После достижения штоком 12 положения, при котором упор 7, соприкасается с ближней к нему торцевой частью затвора 18, и втягивают его во внутреннюю полость корпуса 17 переключателя 8, совмещая перепускной канал 22 с верхним 20 и нижним 23 впускными каналами и перекрывая верхний 21 и нижний 24 выпускные каналы В процессе маятникового перемещения ствола 1 лафетную трубу 3 удерживают в вертикальном положении за счет хомута 11, присоединенного к стойкам 4.
При перемещении ствола 1 в обратную сторону последовательность действий выполняют в таком же порядке.
Для подачи воды без маятникового перемещения ствола 1 его устанавливают в требуемом положении и закрывают краны 10, отключая тем самым гидроцилиндры 6.
После завершения подачи воды к лафетной трубе 3 отключают насос (не показан), открывают краны 10 и выпускают воду из рабочих зон гильз 13 гидроцилиндров 6.
Таким образом, в результате реализации предложенного технического решения обеспечивается возможность автоматического распределения выходящего из его ствола потока воды по поверхности защищаемого от возгорания резервуара, повышение эффективности и безопасности защиты от возгорания резервуаров, находящихся вблизи очагов пожара.