УСТАНОВКА ПЕНОТУШЕНИЯ С ДОЗИРУЮЩИМИ РЕЗЕРВУАРАМИ
FOAM EXTINGUISHING INSTALLATION WITH METERING CONTAINER

Изобретение относится к области противопожарной техники и предназначено для пенотушения быстроразвивающихся пожаров на морских судах и других объектах, на которых находятся люди и ценное оборудование.
Одной из существенных проблем, возникающих при локализации пожаров, является обеспечение бесперебойного поступления пенообразующих веществ, обеспечивающих исключение возможности продолжения процессов горения в любой форме и любого материала.
Существуют различные системы, устройства и установки пенотушения с использованием накопителей для пенообразователя. Например, известны различные типы устройств для хранения пенообразователя и его пропорционального смешивания с водой при пожаротушении:
1) патент на полезную модель №40911, B01F 3/08, A62C 5/02, опубл. 10.10.2004, патентообладатели ОАО «АК «Транснефть» и «ОАО «магистральные нефтепроводы Центральной Сибири»;
2) патент на полезную модель №71264, B01F 3/08, A62C 5/02, опубл. 10.03.2008, принадлежит нескольким патентообладателям: ОАО «АК «Транснефть» и др.
Устройство по этим патентам имеет одинаковые конструктивные элементы и усовершенствовано в более позднем патенте.
Оно содержит, по крайней мере, два бака, смеситель в виде емкости для подачи воды, выходное отверстие для водного раствора пенообразователя с установленным внутри дозатором воды, калибровочную диафрагму пенообразователя и запорную арматуру. В каждом баке имеется мембрана, которая делит внутреннюю полость бака на отсек для пенообразователя и отсек для воды. Линия подачи воды в баки выполнена в виде развилины. Вода, подаваемая в смеситель, частично проходит в него, а частично поступает в баки по линии воды, вытесняя пенообразователь посредством мембраны в линию пенообразователя с калибровочной диафрагмой пенообразователя. Диаметр дозирующего отверстия диафрагмы (16) определяет концентрацию пенообразователя в водном растворе. Присоединенные к бакам концы линий воды и пенообразователя выполнены в виде развилин, части каждой из которых зеркально равны. За счет этого при переключении устройства с режима одновременной работы баков на режим одиночной работы бака или не требуется менять диаметр калибровочной диафрагмы пенообразователя для сохранения неизменной концентрации пенообразователя в одном растворе.
Известен «Дозатор для автоматических противопожарных установок» по заявке на изобретение №94003958 от 03.02.1994 г., Заявитель Демин В.П., обеспечивающий введение в поток воды дозируемых компонентов в постоянном процентном отношении, независимо от ее расхода и величины давления. Дозирующее устройство выполнено в виде герметичной гидровакуумной емкости с размещенными внутри ее полости срезами патрубков от водоисточников и расходных трубок от дозируемых компонентов, нижняя полость которой соединена со всасывающим патрубком насоса-повысителя.
В системах пенотушения широко используется бак-дозатор, выполненный в виде баллона, состоящего из трех частей, соединенных между собой при помощи продольных сварных швов по обечайке баллона. Заправка баллона огнетушащим составом осуществляется сверху. В конструкции предусмотрен указатель уровня жидкости в баллоне. Выпуск огнетушащего состава осуществляется через сливное (выходное) отверстие внизу баллона, куда подведен трубопровод для подачи состава к месту пожаротушения. Такой бак-дозатор работает под давлением и требует обязательной регистрации в ГОСТЕХНАДЗОРЕ в соответствии с Правилами безопасной работы с сосудами, работающими под давлением.
К недостаткам известного устройства можно отнести большие габариты сварной конструкции баллона, срок службы которого из-за сварного шва, подверженного коррозии и окислению составляет 10-15 лет. Присутствующие в конструкции резиновые уплотнения имеют также срок службы около 10 лет. Таким образом, баллон в целом имеет срок службы, ограниченный срок действия резиновых уплотнений и сварных швов. Кроме того, указанная конструкция не выдерживает морскую качку. Замена использованного баллона на новый баллон требует дополнительных финансовых средств для его приобретения и осуществления регистрации в ГОСТЕХНАДЗОРЕ и монтажа на месте эксплуатации.
Существуют различные системы для тушения пожаров на морских судах, например: патенты на полезную модель №122582, патенты на изобретение №№2442626, 2411053 и др.
Наиболее близким аналогом, по технической сущности к заявляемому техническому решению, выбран патент на полезную модель №122582 «Стационарная судовая система химического пожаротушения», приоритет 21.03.2012 года, Патентообладатель Российская Федерация, от имени которой выступает МИНПРОМТОРГ РОССИИ.
Стационарная судовая система химического пожаротушения содержит резервуары с горловинами, заполненными огнетушащим веществом, баллоны сжатого воздуха, трубопроводы сжатого воздуха от баллонов к резервуарам, трубопроводы огнетушащего вещества, арматуру, средства контроля и измерения. Система работает при высоком давлении воздуха, что требует наличия редукционных клапанов с манометрами, и в дополнение к автоматической и дистанционно-управляемой запорной арматуре устанавливается ручная запорная арматура, клапаны и трубопроводы для продувки системы сжатым воздухом, минуя резервуары с огнетушащим веществом. При этом не исключены регламентные проверки работы системы, что можно отнести к существенным недостаткам системы. А также к недостаткам можно отнести тот факт, что такие резервуары требуют регистрации в ГОСТЕХНАДЗОРЕ в соответствии с Правилами безопасной работы с сосудами, работающими под давлением. Указанные недостатки снижают надежность и удобство работы устройства в целом.
Задачей изобретения является повышение эффективности пенотушения путем обеспечения бесперебойного поступления пенообразующих веществ к месту пожара, при одновременном увеличении срока службы установки и улучшении условий безопасности, повышении удобства и надежности эксплуатации использования установки.
Поставленная цель достигается за счет того, что установка для пенотушения с дозирующими резервуарами, содержащая бак-накопитель с пенообразователем, соединенный с дозирующими резервуарами, трубопровод подачи пенообразователя, трубопровод подачи воды, дополнительно снабжена жестким корпусом, выполненным в виде рамы, в которой установлены дозирующие резервуары, выполненные в виде баллонов с жестким наружным корпусом, внутри каждого из которых расположен резервуар для хранения пенообразователя, выполненный в виде гибкой оболочки, при этом дозирующие резервуары снабжены штуцерами для подачи забортной воды в пространство между жестким наружным корпусом баллона и гибкой оболочкой с пенообразователем. Кроме того, за счет того, что жесткий наружный корпус баллона выполнен бесшовным, в дозирующем резервуаре гибкая оболочка выполнена с возможностью заполнения всего объема дозирующего резервуара и дозирующие резервуары снабжены кронштейнами для крепления на раме установки.
Выполнение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что установка для пенотушения с дозирующими резервуарами имеет дозирующие резервуары, конструкция которых принципиально отличается от аналогов и прототипа и они установлены в жесткой конструкции типа рамы или опоры.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что в заявленном устройстве новым является:
наличие гибкой оболочки, предназначенной для хранения пенообразователя, расположенной внутри баллона с жестким наружным корпусом;
баллон с жестким наружным корпусом не имеет сварных швов;
баллон имеет меньшую высоту, чем аналог и прототип;
вытеснение пенообразователя из гибкой емкости хранения пенообразователя осуществляется давлением забортной воды, подаваемой в зазор между стенками баллона и резервуара хранения пенообразователя (гибкой оболочки);
трубопровод подачи пенообразователя расположен на оси симметрии гибкой оболочки;
трубопровод подачи морской воды проходит через отверстия на жестком корпусе как снизу, так и сверху;
трубопровод подачи состава для пенотушения в ствол пенотушения (пеногенератор) находится внизу жесткого баллона;
что позволяет сделать вывод, что заявленное изобретение соответствует критерию «новизна».
Анализ известных устройств показал, что заявленное решение за счет наличия новых элементов конструкции позволило получить принципиально новую установку для пенотушения с дозирующими резервуарами не применявшуюся ранее. Это позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».
Сущность изобретения поясняется следующими фигурами:
Фиг.1 - Конструкция дозирующего резервуара содержит: баллон 1, выполненный из немагнитного алюминиевого сплава, внутри которого размещена емкость (гибкая оболочка) 2, выполненная из эластичного материала, имеющего возможность растяжки (увеличения) до полного заполнения внутренней баллона 1, крепление баллона к раме осуществляется при помощи кронштейна 3, имеется штуцер 4 для выдавливания рабочей среды (морская вода) и трубопровод подачи пенообразователя 5.
В качестве дополнительной информации к заявке прилагается фотография установки (фиг.2), где установка 6 имеет раму 7, в которой размещены бак-накопитель 8 и баллоны 9, отверстие выпуска воздуха 10, трубопровод подачи пенообразователя 11 и трубопровод подачи воды 12.
Работа установки для пенотушения с дозирующими резервуарами производится следующим образом.
В случае возникновения пожара открываются краны подачи воды и пенообразователя. Включается насос и через трубопровод подачи воды производится заполнение зазора между стенками баллона и резервуаром хранения пенообразователя (гибкой оболочкой). Вытеснение пенообразователя из гибкой емкости осуществляется давлением забортной воды. Далее пенообразователь подается на пеносмеситель, где происходит смешивание воды и пенообразователя. Далее пенный состав поступает в два ствола пенотушения, количество которых может быть увеличено. Для пополнения запаса пенообразователя в дозирующих резервуарах, в установке предусмотрен бак-накопитель пенообразователя, из которого пенообразователь поступает в дозирующие резервуары после их использования при пожаре. В установке имеется указатель уровня пенообразователя, размещенный на баке-накопителе. В качестве пенообразователя используется пенообразователь типа «МОРПЕН». После прекращения подачи забортной воды прекращается подача пенообразователя в систему пенотушения.
Давление забортной воды в дозирующем резервуаре не более 1,0 МПа. На стволе подачи образуется пена средней кратности. Дозирующий резервуар годен при эксплуатации при температуре от минус 10 до плюс 50 градусов Цельсия.
Традиционный жесткий баллон, имеющий обычно высоту 3 метра, заменен в установке на 4 баллона с высотой 1,20 метров, что исключает его качку при нахождении на морских судах и тем самым обеспечивает безопасность. Меньшие габариты дозирующих резервуаров обеспечивают удобство их монтажа и эксплуатации в составе установки пенотушения.
Из-за отсутствия сварных швов срок службы дозирующих резервуаров повышен до 30 лет, а из-за отсутствия коррозионных процессов срок действия уплотнительных элементов из резины составляет 10 лет.
Установка пенотушения с дозирующими резервуарами эксплуатируется в соответствии с нормативной документацией ТСПБ 230.204.001 и не требует обязательной регистрации в ГОСТЕХНАДЗОРЕ в соответствии с Правилами безопасной работы с сосудами, работающими под давлением.
В настоящее время проведены акты межведомственных испытаний установки, подтверждающие увеличение возможности срока службы дозирующих резервуаров, входящих в состав установки до 50 лет.
Таким образом, представленные сведения подтверждают возможность достижения технического результата, выражающегося в повышении эффективности пенотушения за счет обеспечения бесперебойного поступления пенообразующих веществ к месту пожара, при одновременном увеличении срока службы установки до 30 лет, улучшении условий безопасности (исключение качки), повышении удобства и надежности монтажа и эксплуатации установки в целом.
Установка для пенотушения с дозирующими резервуарами, выполненная согласно заявленному техническому решению, может применяться в составе стационарных и мобильных установок для тушения пожаров на морских судах и других объектах, на которых находятся люди и ценное оборудование.