Способ противопожарной защиты открытых проемов и устройство для его реализации
METHOD OF FIRE-FIGHTING PROTECTION OF OPEN GASES AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к противопожарной технике и предназначено для локализации пожара, возникшего в открытых технологических проемах, например при окраске крупногабаритных изделий или на сцене зрительного зала, с помощью эластичной огнезащитной преграды, выполненной, например, в виде опускающегося занавеса, изготовленного в виде многослойного сетчатого экрана.
В случае возникновения пожара в контролируемой зоне открытый технологический проем перекрывают многослойным сетчатым экраном, а образованное экранами пространство заполняют негорючим материалом, выполненным в виде быстротвердеющей пены.
Известны устройства (М.Я. Ройтман. Пожарная профилактика в строительстве. М., Стройиздат, 1978), которые состоят из следующих элементов: каркаса, теплоизоляции каркаса, механизма подъема и опускания и узлов герметизации.
К недостаткам этих устройств можно отнести их громоздкость. В крупных современных театрах противопожарный занавес весит свыше 25 тонн. Для размещения занавеса подъемного типа надо иметь достаточное место над сценой, а для раздвижного типа - сбоку сцены.
Для герметизации по верхнему краю занавеса используется металлическое корыто, равное по длине занавесу и наполненное сухим песком, в который погружается козырек занавеса.
Сопряжение занавеса с боковыми направляющими не обеспечивает должной герметичности и не гарантирует от заеданий занавеса при возможном его перекосе в процессе опускания. Кроме того, указанные недостатки не предусматривают комплекса мероприятий для защиты людей, находящихся в зоне перемещения противопожарного занавеса, от нанесения им травм.
Однако, исходя из того, что суммарный расход воды, требуемый на создание завесы достигает больших значений, применение указанного способа в составе других установок автоматического пожаротушения может создать проблему бесперебойной подачи воды при действующей водопроводной системе на объекте (Е.Н. Иванов, Противопожарная защита открытых установок. М., Химия, 1986, с. 83-95).
Известна противодымная противопожарная система, в которой предусмотрено создание при пожаре невоспламеняемой шторы, отсекающей определенную часть помещения от места возникновения пожара. Одновременно штора поливается с двух сторон струями воды, выбрасываемыми из пожарных гидрантов (Заявка Японии №670991, A62C 2/06 от 15.03. 1994).
Однако использование пожарных гидрантов приводит к значительным расходам воды, необходимой для охлаждения шторы, и не позволяет образовать для охлаждения наиболее эффективный сплошной пленочный поток.
Известно ограждение для ограничения распространения пожара (Авторское свидетельство SU №860770, A62C 3/02 (2000.01), опубл. 07.09.1981), которое состоит из ленты, выполненной из несгораемого материала, намотанной на катушку, и стойки с утяжеленным основанием, причем один конец ленты прикреплен к стойке, а другой - к катушке. В верхней части катушки и стойки имеются кольца для транспортировки, соединенные серьгой, а на верхней кромке ленты размещены флажки для визуального контроля окончательного разворачивания ленты.
Ограждение работает следующим образом.
Рядом с пожароопасным местом устанавливают стойку с утяжеленным для ее устойчивости основанием и фронтально по отношению к возможному очагу пожара, разворачивают из катушки ленту, изготовленную из негорючего материала. По количеству появившихся флажков, размещенных на верхней кромке ленты, определяют степень разворачивания ленты.
К недостаткам этого устройства можно отнести его громоздкость и невозможность установки этого устройства в узких и неудобных для работы проемах и отсеках помещений
Известен способ, который реализует устройство для локализации пожара (авторское свидетельство СССР №772555, А62С 3/02, 23.10.1980). Принцип действия указанного устройства заключается в том, что вдоль фронта распространения огня устанавливают вертикально гибкое негорючее заграждение, затем создают уплотнение нижней части заграждения с помощью перфорированного рукава путем подачи в него огнетушащей жидкости и истечения этой жидкости под давлением через его перфорации. Таким образом, преграждается распространение пламени под заграждением, а также распространение пламени в вертикальной плоскости по всей ее высоте и длине.
Недостатком этого устройства является то, что оно стационарное, это мешает беспрепятственной работе в открытом проеме. Кроме того, конструкция уплотнения не исключает возможность прохождения продуктов горения (дымов и газов) через верхний и боковые края гибкого заграждения.
Известен способ противопожарной защиты открытых проемов и устройство для его реализации (Патент RU №2330699, A62C 2/10 (2000.01), A62C 3/02 (2000.01), опубл. 10.08.2008).
В этом техническом решении для перекрытия открытого технологического проема экран разделяют на два полотнища, при этом полотнищем, обращенным к зоне эвакуации, производят пыле- и газозащиту открытого проема и уплотнение зазора между этим полотнищем экрана и каркасом, а полотнищем, обращенным к зоне пожара, производят огнезащиту открытого проема. Причем после эвакуации людей из опасной зоны и создания пыле- и газозащиты открытого проема в пространство, образованное названными полотнищами, подают инертный газ.
В устройстве, реализующем способ противопожарной защиты открытых проемов, пригруз, смонтированный на фронтальной части защитного экрана, выполнен в виде подвижной системы барабанов, разделяющих указанный экран при его опускании на два полотнища. После эвакуации людей из опасной зоны и полного перекрытия открытого технологического проема названными полотнищами они образуют между собой пространство. В это пространство после создания уплотнения зазора между полотнищем экрана, обращенным к зоне эвакуации, и каркасом подают инертный газ, например углекислый газ. Полотнище экрана, обращенное к зоне эвакуации, выполнено из пылегазонепроницаемого материала, а другое полотнище экрана, обращенное к зоне пожара, изготовлено из огнестойкого материала.
Однако это устройство имеет сложную и громоздкую конструкцию.
3
В заявляемом техническом решении создаваемый экран обладает значительно меньшей массой. Так, например, вспененный гель кремнезема (Патент RU №2590379, C01B 33/16 (2006.01), опубл. 10.07.2016) в обезвоженном состоянии имеет объемную массу 0,05-0,1 г/см и сохраняет не менее 95% объемной формы при нагреве до температуры 1000°С в течении не менее 40 минут.
Из приведенного примера следует, что применяемый в заявляемом техническом решении негорючий материал, выполненный в виде быстротвердеющей пены, обладает значительно лучшими теплофизическими особенно весовыми характеристиками по сравнению с тканными негорючими материалами.
Известен способ тушения пожаров и противопожарной защиты объектов при пожаре (Патент RU №2246976, A62C 3/06 (2000.01), опубл. 27.02.2005), принятый за прототип заявляемого технического решения.
Сущность этого способа заключается в том, что в резервуарах снижают поступления паров, газов и тепловых потоков в зону горения с помощью сеток или сеточных пакетов, которые обработаны вспенивающимися огнезащитными красками сетку или сеточные пакеты располагают внутри жидкости.
При пожаре между жидкостью и сеткой или сеточными пакетами устанавливают расстояние путем изменения уровня жидкости или положения сетки или сеточных пакетов относительно уровня жидкости, при этом учитываются вид огнезащитной краски (адгезия, кратность вспенивания), геометрические размеры сетки или сеточного пакета (диаметр проволоки, размер ячеек), расстояние между жидкостью и сеткой или сеточным пакетом, вид жидкости.
На сетку, обработанную вспенивающейся огнезащитной краской, начинает воздействовать пламя. Материал сетки нагревается, происходит вспенивание, пенококс перекрывает ячейки сетки, и сетка становится труднопроницаемой для паров, газов и тепловых потоков, и горение прекращается.
Однако применение этого технического решения будет недостаточно эффективно при тушении пожара по следующим причинам.
1. Известно (konstanta30.wordpress.com / Огнезащита металлоконструкций / Строительный блог), что современные огнезащитные составы наносятся на защищаемую поверхность слоем толщиной до 2 мм. Под воздействием высоких температур увеличиваются в объеме до 70 раз и обладают огнезащитной эффективностью до 90 минут. Как показывает практика, нанесение огнезащитных вспучивающихся красок, слоем более 2 мм нецелесообразно, потому что при толщине более 2 мм слой огнезащитной краски прогревается и вспучивается неравномерно. Это приводит к неоднородности возникающего защитного слоя, снижению его прочности и приводит к тому, что огнезащитный слой осыпается.
По эти причинам размер каждой ячейки сетки быть не более 4 на 4 мм для того чтобы обеспечить перекрытие пенококсом всей площади этой ячейки сетки.
2. Известно (Е.Н. Иванов. Противопожарная защита открытых технологических установок. - 2-е изд.., переработанное и дополненное. - М.: Химия, 1986, с. 20), что в случае аварийного истечения газов или легковоспламеняющихся жидкостей целесообразно блокирование соседних с аварийным аппаратом объектов. При этом существенное значение имеет режим теплообмена между факелом пламени и технологическим оборудованием.
Крупные открытые пожары характеризуются диффузионным горением летучих газов, выделяющихся при горении, в газовоздушном турбулентном потоке. При этом скорость горения, а, следовательно, большинство характеристик пожара зависит от процесса всасывания воздуха в зоны смешения, подогрева и горения. Вследствие большой разности температур и плотностей в зоне горения и окружающей среде создаются значительные вертикальные скорости движения горячих газов, которые приводят к разряжению вблизи конвективной колонки, куда устремляется воздух из окружающей атмосферы.
Принято считать (Е.Н. Иванов. Противопожарная защита открытых технологических установок. - 2-е изд.., переработанное и дополненное. - М.: Химия, 1986, с. 23), что средние профили скоростей, температура и плотность подобраны для всех сечений колонки конвективной струи; всасывание воздуха в зону горения (при отсутствии ветра) пропорционально средней скорости (на оси колонки той же высоты).
Исследования показывают, что и в конвективной части струи существует неравномерность распределения температур, как по высоте струи, так и в ее поперечном сечении. Наибольшая температура отмечена на оси струи и наименьшая - на ее границе. Температура уменьшается по мере удаления от очага горения.
В работе (Е.Н. Иванов. Противопожарная защита открытых технологических установок. - 2-е изд.., переработанное и дополненное. - М.: Химия, 1986, с. 21) отмечено, что турбулентная конвективная струя состоит из трех зон, между которыми нет резкого перехода.
Причем I зона представляет собой диффузионную часть пламени с наиболее высокой температурой и радиацией.
Так, например, в этой работе приведена температура пламени сырой нефти, дизельного топлива, тракторного керосина, которая составляет 1373°K.
Известно (Эффективные вспучивающиеся краски для огнезащиты металлических конструкций, http://ngdelo.ru/files/old_ngdelo/2012/3/ngdelo-3-2012-p174-178.pdf), что среди пассивных средств защиты популярными во многих странах стали вспучивающиеся огнезащитные краски, которые наносятся тонким слоем на поверхность конструкций и в процессе эксплуатации выполняют функции декоративно-отделочного материала. При огневом воздействии образуется пенококс, имеющий объем покрытия во много раз больше первоначального и препятствующий прогреву металла до температуры, при которой конструкция теряет свою несущую способность. При длительном огневом воздействии пенококс постепенно выгорает и по истечении определенного времени, как правило, не превышающего 1 ч, механически разрушается и отслаивается от поверхности.
Отсюда следует, что создаваемая с помощью этого способа (Патент RU №2246976, А62С 3/06 (2000.01), опубл. 27.02.2005) огнепреграждающая преграда будет недостаточной при пожаре, так как огнестойкость вспененного огнезащитного слоя из пенококса будет намного ниже средней продолжительности пожара в резервуарах.
Поэтому в заявляемом техническом решении при создании огнепреграждающей преграды авторы изобретения предлагают применить быстротвердеющую пену, которая согласно приведенным данным в (Ученые предлагают тушить пожары быстротвердеющей пеной. Новости. 0-1.ru.html), выдерживает длительное время температуру до 1000°С без существенного саморазрушения.
Задачей изобретения является повышение эффективности противопожарной защиты открытых проемов за счет создания в них быстровозводимых огнепреграждающих преград.
Сущность заявляемого способа заключается в том, что в способе противопожарной защиты открытых проемов, включающем в себя закрытие проема несколькими экранами, например, двумя, перекрытие этого проема огнепреграждающей преградой путем заполнения ячеистой структуры экрана негорючим затвердевающим на воздухе при пожаре материалом для герметизации названного проема, и тушение очага пожара доступными огнетушащими средствами, при создании огнепреграждающей преграды одновременно осуществляют дополнительное заполнение образованного экранами пространства негорючим материалом, который выполняют в виде быстротвердеющей пены, причем названное пространство разбивают на зоны, размер которых определяют в зависимости от заданной скорости заполнения каждой секции негорючим материалом и времени затвердевания быстротвердеющей пены.
Сущность заявляемого устройства заключается в том, что в огнепреграждающем устройстве для противопожарной защиты открытых проемов, содержащем многослойный сетчатый экран, выполненный, например, в виде двухслойного пакета, и средство заполнения ячеистой структуры экрана негорючим затвердевающим при пожаре на воздухе материалом для герметизации названного проема, при этом объем, образованный многослойным сетчатым экраном разбит на секции, а негорючий материал выполнен в виде быстротвердеющей пены.
Технический эффект, реализуемый заявляемым способом, обуславливается следующим.
Дополнительное заполнение образованного экранами пространства негорючим материалом, позволяет создать быстровозводимую огнепреграждающую преграду из негорючего материала, выполненного в виде быстротвердеющей пены, обладающей повышенной термостойкостью и газонепроницаемостью (Патент RU №2590379, C01B 33/16 (2006.01), опубл. 10.07.2016, Заявка RU на изобретение №2016125510, МПК A62C 3/02 (2006.01), A62D 1/02 (2006.01), опубл. 28.12.2017).
Разбивка образованного экранами пространства на зоны производится в заявляемом техническом решении по следующим причинам.
Во первых, ранее было установлено (А.Н. Баратов, Е.Н. Иванов. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Издание 2-е переработанное. М., Химия,. 1979, с. 73), что с повышением вязкости пены стойкость ее возрастает, но ухудшается растекаемость по горящей поверхности.
По мнению авторов изобретения, быстротвердеющая пена является веществом с переменной вязкостью, величина которой быстро возрастает по мере отверждения защитного слоя вспененного теплоизолирующего вещества. Это подтверждается данными, приведенными в работе (Апробация новых огнетушащих химических составов и разработка рекомендаций по их применению: отчет о НИР (заключ.) / ФБУ «СПбНИИЛХ»; рук. Гуцев Н.Д.; исполн.: Арцыбашев Е.С., Михайлова Н.В., Корчунова И.Ю. - СПб., 2014. - 254 с. - Библиогр.: с. 112-120. -  № ГР 01201255954. - Инв. №215022440055, 11).
Во вторых, скорость торможения движения потока по поверхности ячеистой структурой экрана зависит от количества ячеек, толщины проволоки, из которого сплетена сетка, адгезионных свойств быстротвердеющей пены и других факторов, характеризующих этот процесс.
В связи с чем, при заполнении больших объемов образованного экранами пространства негорючим материалом могут наблюдаться участки с неравномерным слоем созданного покрытия или участка, на котором отсутствует слой быстротвердеющей пены.
Поэтому по этим причинам размер зоны определяют в зависимости от заданной скорости заполнения каждой секции негорючим материалом и времени затвердевания быстротвердеющей пены.
Технический эффект, реализуемый заявляемым устройством обуславливается следующим.
Разбивка объема, образованного многослойного сетчатого экрана на секции, позволяет в итоге создать из отдельных частей сплошную быстровозводимую преграду. В связи с тем, что быстротвердеющая пена обладает высокой адгезионной способностью эти потоки «сливаются» на стыках сетчатой структуры каждой секции и образуют единое целое.
Исполнение негорючего материала в виде быстротвердеющей пены позволяет упростить процесс создания быстровозводимой огнепреграждающей преграды из негорючего материала, а саму преграду возвести в кратчайшие сроки.
По мнению авторов изобретения, признаки, приведенные в формуле изобретения, являются необходимыми и достаточными для достижения указанного технического результата, то есть являются существенными.
Таким образом, отличительные признаки предлагаемого технического решения являются новыми и отвечают условию патентоспособности «новизна».
При определении соответствия отличительных признаков предлагаемого изобретения условию патентоспособности «изобретательский уровень» был проанализирован уровень техники и, в частности, известные способы и устройства, относящиеся к средствам сдерживания огня (огнепреграждения).
Известен способ противопожарной защиты открытых проемов и устройство для его реализации (Патент RU №2244578, A62C 2/10 (2000.01), A62C 3/02 (2000.01), опубл. 20.01.2005), включающий перекрытие при пожаре открытого проема защитным экраном, смонтированном на каркасе, создание уплотнения зазора между экраном и каркасом для исключения попадания продуктов горения из очага пожара после полного перекрытия защитным экраном открытого проема.
До монтажа устройства для локализации пожара определяют границу верхнего уровня рабочих действий до обнаружения пожара, и после обнаружения пожара устанавливают выше названной границы средство гашения кинетической энергии, возникающей при перемещении экрана, затем перемещают с ускорением свободного падения защитный экран и после вступления в силовое взаимодействие указанного экрана со средством гашения кинетической энергии, производят при их совместном перемещении полное гашение приобретенной экраном кинетической энергии и остановку защитного экрана на границе верхнего уровня рабочих действий, а дальнейшее перемещение экрана производят с задержкой, определяемой по формуле:
1
2
3
Т=t+t+t,
где Т - время задержки дальнейшего перемещения экрана;
1
t - время восприятия человеком сигнала оповещения о пожаре;
2
t - время принятия человеком решения об эвакуации из опасной зоны;
3
t - время эвакуации человека из самой дальней точки опасной зоны,
после чего осуществляют дальнейшее медленное перемещение экрана до нижнего уровня рабочих действий, например до пола.
Однако это устройство имеет сложную и громоздкую конструкцию.
Известно (http://stroy-king.ru/vse-ob-ognestojkix-montazhnyx-penax.html), что огнестойкая монтажная пена применяется для противопожарной изоляции. Это пенополиуретановый однокомпонентный герметик, полностью готовый к использованию и полимеризующийся под влиянием влаги в атмосфере.
Введенные в рецептуру специальные вещества обеспечивают отличный акустический и термический эффект. Такая изоляционная прослойка не пропускает дым и газы.
Пена может выдерживать открытый огонь 60, 120, 180, 230, 240 минут (в зависимости от исполнения). Чем выше требования к противопожарной безопасности у помещения, тем выше должны быть показатели огнестойкости.
Однако пена полностью отвердевает только через сутки. По этой причине применение синтетической пены в качестве негорючего материала для создания быстровозводимой огнезащитной преграды в настоящем изобретении невозможно.
Известен способ проведения огневых аварийно-ремонтных работ на трубопроводах с нефтью и нефтепродуктами (Патент RU №1743614, A62C 3/00, опубл. 30.06.1992).
Обеспечение условий безопасности огневых работ, сокращение длительности и снижение трудоемкости подготовительных операций достигается путем забивки пробок из быстротвердеющей пены в начале и конце поврежденного участка, заполнения объема трубопровода между пробками и технологического котлована воздушно-механической пеной, а также контроля загазованности на месте проведения работ. В качестве пробок применяется быстротвердеющая пена, а трубопровод между пробками и технологический котлован заполняются воздушно-механической пеной. Данный способ предназначен для ликвидации аварийных ситуаций на трубопроводах с нефтью и нефтепродуктами при подготовке их к огневым работам для предотвращения взрыва и развития пожара.
Однако при создании пробки в трубопроводе она, прежде чем застыть на локальном участке трубопровода, растекается по последнему, так как пути движения пены не создано никаких преград, например, многослойной сетчатой преграды, предусмотренной для этих целей в заявляемом техническом решении.
Известен способ гашения пламени горючих газов и устройство для задержания огня и свободного прохождения горючих газов (Патент RU №2552901, А62С 4/00, опубл. 20.06.2015).
Способ включает в себя создание в огнепреграждающем элементе перед слоем гранулированного тела со стороны поступления пламени горящих газов дополнительного слоя гранулированного тела из микрокапсулированного огнегасящего агента, оболочку которого термически разрушают под действием пламени горючих газов, и огнетушащее средство переводят из жидкого агрегатного состояния в газообразное, приводящее к ингибированию скорости химических реакций пламени горючих газов, при этом огнепреграждающий элемент в устройстве для задержания огня и свободного прохождения горючих газов перемещают в результате снижения массы дополнительного слоя гранулированного тела из микрокапсулированного огнегасящего агента, в результате чего производят запуск управляющего органа запорно-пускового устройства и подачу мелкораспыленного огнегасящего агента навстречу потоку горючих газов.
В устройстве для задержания огня и свободного прохождения горючих газов кассета разделена на зоны, каждая из которых заполнена гранулированным телом, причем зона, заполненная дополнительным слоем гранулированного тела из микрокапсулированного огнегасящего агента, выполненного виде микрокапсул с огнетушащим веществом, размещена со стороны поступления пламени горящих газов, а огнепреграждающий элемент имеет средство для перемещения при снижении массы дополнительного слоя гранулированного тела из микрокапсулированного огнегасящего агента и соединено с управляющим органом запорно-пускового устройства для подачи мелко распыленного огнегасящего агента навстречу потоку горючих газов, при этом в кассете между зонами, заполненными различным гранулированным телом, смонтирована фиксирующая сетка.
Однако все входящие в устройства сетки предназначены только для разделения гранулированных тел и применение их для создания сплошных жестких негорючих преград с помощью быстротвердеющей пены данным техническим решением не предусмотрено.
В работе (И.И. Стрижевский, В.Ф. Заказнов. Промышленные огнепреградители. - М.: Химия, с. 74) отмечено применение металлических сеток в качестве огнепреградителей. Так, например, металлические сетки с диаметром ячейки меньше критического могут использоваться для предотвращения распространения горения (пожара).
Такие же сетки могут использоваться для тушения пожаров и как тепловые экраны для защиты людей и оборудования от теплового воздействия. Малый диаметр ячеек сетки не дает преимуществ перед сплошными металлическими экранами. Область применения таких сеток для тушения также ограничена из-за невозможности реализации механизма тушения способом герметизации.
Анализ других технических решений показал, что известные способы и устройства не решают отмеченные ранее задачи, решаемые заявляемым способом и устройством.
На основании изложенного, можно сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень», а само изобретение является новым.
Осуществление технического решения может быть реализовано следующим образом.
При реализации заявляемого технического решения необходимо учитывать следующие общеизвестными сведениями из уровня техники.
Ранее было установлено (Автореферат на тему «Разработка огнепреграждающих сеточных экранов со вспенивающимися эпоксидными покрытиями и перекрывающимися пенококсом ячейками в условиях пожара». А.С. Крутолапов. Научная библиотека диссертаций и авторефератов; disserCat http://www.dissercat.com), что, пассивная противопожарная защита технологического оборудования является наиболее рациональным и надежным способом, как предупреждения пожара, так и снижения воздействия его опасных факторов. Зачастую пассивные способы защиты, не требующие человеческого вмешательства в происходящий процесс, становятся конкурентно способными с активными и могут частично или полностью их заменить.
Одним из таких способов пассивной противопожарной защиты технологического оборудования нефтегазового комплекса являются огнезащитные экраны. Они предназначены для предотвращения загорания, замедления или прекращения развития начальной стадии пожара, обеспечивают его локализацию, снижают воздействие опасных факторов на аппараты и трубопроводы (С.В. Собурь. Огнезащита строительных материалов и конструкций: Справочник. - М.: Спецтехника, 2001. с. 112). В тоже время, применение таких мер повышения пожарной безопасности не всегда оправдывается, если огнезащитные экраны выполнены в традиционном исполнении (стены, перегородки и т.п.), что может создавать определенные неудобства, а иногда и увеличивать пожарную опасность. В последнее время проводятся исследования возможности применения сеток в качестве экранов для защиты от теплового воздействия пожара (Н.Н. Брушлинский, М.Х. Усманов. Комбинированные средства защиты от теплового поражения. // Пожарная безопасность-97).
Одним из наиболее изящных и эффективных инженерных решений в этой области является сетка из металлической проволоки, используемая в качестве огнепреграждающих экранов, которые применяются очень широко и длительное время. Так, например, сетки Дэви, использовались в горной индустрии еще с конца XVIII века и до сих пор не утратили своей актуальности (И.И. Стрижевский, В.Ф. Заказнов. Промышленные огнепреградители. - М.: Химия, с. 261).
Новым направлением в пассивной противопожарной защите технологического оборудования является применение сеточных фрагментов, покрытых огнезащитными красками, вспенивающимися при нагревании и полностью перекрывающими ячейки сетки огнестойким пенококсом. Вспенивающиеся покрытия практически не изменяют необходимых функциональных свойств сеточных элементов (визуальное наблюдение за контролируемым процессом или защищаемым аппаратом, поддержание общего климатического и температурного режима). Однако при воздействии высокой температуры и пламени свободное пространство ячеек сетки полностью перекрывается огнестойким пенококсом, образуя теплоизоляционный барьер для распространения горения. Такие конструкции обладают рядом ценных преимуществ, а именно: относительно легким монтажом, при необходимости возможностью свободного раскрытия, создание переносных конструкций и, как следствие, небольшие финансовые затраты (Н.Н. Брушлинский, М.Х. Усманов. Комбинированные средства защиты от теплового поражения. // Пожарная безопасность-97: Материалы научно-практической конференции. Москва, 19 ноября 1997 г. - М.: МИНЬ МВД России, 1997. с. 114-116; В.Р. Малинин, О.А. Хорошилов. Огнепреграждающие устройства для защиты технологического оборудования и коммуникаций от распространения пожара: Учебно-методическое пособие. СПб.: СПб ВПТШ МВД РФ, 1997, с. 104. Пожарная профилактика в строительстве. / Б.В. Грушевский, А.И. Яковлев, И.Н. Кривошеее и др./ Под ред. В.Ф. Кудаленкина - М.: МВИПТШ МВД РФ, 1985 с. 454).
Препятствием для более широкого внедрения сеточных огнепреграждающих устройств является практически полное отсутствие теоретической и экспериментальной проработки этого вопроса.
Таким образом, создание теплозащитных экранов, сочетающих в себе свойства сеток и вспенивающихся красок, является актуальным научным и практическим направлением, исследования в котором позволяют расширить область их использования и повысить эффективность пассивных средств противопожарной защиты технологического оборудования нефтегазового комплекса.
Исполнение теплоизолирующего вещества в виде быстротвердеющей пены позволяет повысить качество получаемого герметичного покрытия и создать быстровозводи-мую огнезащитную преграду, обладающую значительной огнестойкостью.
Это связано с тем, что быстротвердеющая пена в свободном состоянии на поверхности быстро набирает механическую прочность.
В дальнейшем изобретение поясняется примером его реализации.
На фиг. 1 представлен общий вид заявляемого устройства в дежурном режиме (в плане) в момент, когда многослойный сетчатый экран намотан на катушку и смонтирован над открытым проемом с возможностью его перемещения вдоль стенок проема; на фиг. 2 представлен общий вид заявляемого устройства (в плане) в момент полного перекрытия открытого проема в начальной стадии развития пожара в контролируемой зоне; на фиг. 3 представлен общий вид заявляемого устройства (в плане) в момент создании огнепреграждающей преграды путем заполнения образованного сетчатыми экранами пространства негорючим материалом, выполненным в виде быстротвердеющей пены; на фиг. 4 представлен поперечный разрез заявляемого устройства по А-А с видом на левую боковую стойку в дежурном режиме; фиг. 5 представлен поперечный разрез заявляемого устройства по А-А с видом на левую боковую стойку в момент полного перекрытия открытого проема в начальной стадии развития пожара в контролируемой зоне; на фиг. 6 представлен поперечный разрез заявляемого устройства по Б-Б с видом на правую боковую стойку в дежурном режиме; на фиг. 7 представлен увеличенный вид I фрагмента сетчатого экрана (в плане) до момента заполнения быстротвердеющей пеной образованного сетчатыми экранами пространства; на фиг. 8 представлен увеличенный вид II фрагмента сетчатого экрана (в плане) после заполнения быстротвердеющей пеной образованного сетчатыми экранами пространства; на фиг. 9 представлен поперечный разрез сетчатого экрана по В-В (до момента заполнения быстротвердеющей пеной образованного сетчатыми экранами пространства); на фиг. 10 представлен поперечный разрез сетчатого экрана по Г-Г (после заполнения быстротвердеющей пеной образованного сетчатыми экранами пространства); на фиг. 11 представлен поперечный разрез сетчатого экрана по Д-Д в месте монтажа гибких патрубков быстро возводимого коллектора в момент начала подачи раствора быстротвердеющей пеной в образованное сетчатыми экранами пространство.
Огнепреграждающее устройство (фиг. 1) состоит из каркаса 1, установленного над открытым проемом 2. Каркас 1 имеет боковые стойки 3 и 4, в верхней части которых над открытым проемом 2 смонтирован барабан 5. В дежурном режиме на барабан 5 намотан многослойный сетчатый экран 6, выполненный, например, в виде двухслойного пакета. В представленном компоновочном решении заявляемого устройства экран 6 состоит из двух металлических сеток 7 и 8 (фиг. 9, фиг. 10 и фиг. 11).
Средство перемещения экрана 6 выполнено в виде электрического привода 9 и тормозного устройства 10, которые установлены на кронштейне 11, закрепленном на стойке 4.
На фронтальной части экрана 6 смонтировано основание 12, на концах которого выполнены оси 13 и 14, имеющие возможность осевого перемещения в пазах 15 (фиг. 4, фиг. 5) и 16 (фиг. 6) соответствующих стоек 3 и 4.
По контуру открытого проема 2 установлен П-образный прижим 17, который соединен с помощью качающихся элементов 18, 19, 20, 21, 22 и 23 с соответствующими приводами 24, 25, 26, 27, 28 и 29. Причем до момента полного затвердевания быстротвердеющей пены в образованном сетчатым экраном 6 пространстве прижим 17 обеспечивает свободное перемещение последнего.
Под барабаном 5 с намотанным экраном 6 установлен на оси 30 ролик 31 (фиг. 4, фиг. 5 и фиг. 6), который направляет экран 6 вдоль каркаса 1 по мере его разматывания с барабана. Причем ролик 31 имеет возможность осевого вращения.
На фронтальной части основания 12 смонтирована эластичная накладка 32.
Сетчатый экран 6 выполнен многослойным, например, в представленном компоновочном решении заявляемого устройства, как было отмечено ранее, в виде двухслойного пакета.
Пространство образованное многослойным сетчатым экраном 6 разбивают на зоны, размер которых определяют в зависимости от заданной скорости заполнения каждой секции негорючим материалом и времени затвердевания быстротвердеющей пены.
Образованный многослойным сетчатым экраном 6 (фиг. 7, увеличенный вид I) объем разбит на секции 33, 34, 35, 36, 37 и 38 (фиг. 2 и фиг. 3). В представленном компоновочном решении названный объем разбит на шесть секций.
Секции 33, 34, 35, 36, 37 и 38 экрана 6 предназначены для заполнения всего объема негорючим материалом 39 (фиг. 10), выполненным в виде быстротвердеющей пены (после разворачивания сетчатого экрана при пожаре). Причем время полного заполнения объема каждой секции быстротвердеющей пеной зависит от скорости ее подачи и текучести и времени затвердевания быстротвердеющей пены.
Ранее было установлено (Заявка RU на изобретение №2016125510, МПК А62С 3/02 (2006.01), A62D 1/02 (2006.01), опубл. 28.12.2017), что время затвердевание пены в основном зависит от количества применяемого при создании быстротвердеющей пены кислотного отвердителя.
Совершенно очевидно, что, если размеры зоны будут значительными, то по мере заполнения объема каждой секции быстротвердеющей пеной этот процесс может вступить в стадию затвердевания. В результате чего при создании огнепреграждающей преграды весь объем секции не будет заполнен негорючим материалом 39 будут наблюдаться участки с неравномерным слоем названной преграды или с отсутствием последней.
Средство для подачи негорючего материала 39 (фиг. 3, фиг. 10), затвердевающего при пожаре, выполнено в виде быстро возводимого коллектора 40, каждый гибкий патрубок 41, 42, 43, 44, 45 и 46 которого смонтирован с одной стороны 47 многослойного сетчатого экрана 6 на поверхности 48 соответствующей секции.
Работу заявляемого устройства контролирует блок 49, который управляет автоматически или вручную с помощью обученного персонала по связям 50, 51, взаимодействием электрического привода 9 и тормозного устройства 10, приводов 24, 25, 26, 27, 28 и 29.
Заявляемый способ реализуется следующим образом.
При возникновении пожара, возникшего в открытом технологическом проеме 2, например, при окраске крупногабаритных изделий или на сцене зрительного зала, осуществляется с помощью блока 49 автоматический запуск электрического привода 9. Ввиду того, что многослойный сетчатый экран 6 является в заявляемом техническом решении облегченной конструкцией, по сравнению с экраном, представленным, например, в способе противопожарной защиты открытых проемов и устройстве для локализации пожара (Патент RU №2244578, А62С 2/10 (2000.01), А62С 3/02 (2000.01), опубл. 20.01.2005), средство гашения кинетической энергии, возникающей при перемещении экрана, не предусмотрено. Причем огнепреграждающее устройство для противопожарной защиты открытых проемов, реализующее способ противопожарной защиты открытых проемов, имеет один режим перемещения экрана 6.
По этой причине экран перемещается с постоянной скоростью до полного перекрытия открытого технологического проема 2 в начальной стадии развития пожара в контролируемой зоне. В случае необходимость перемещение экрана 6 прекращают, а после устранения причин, препятствующих перемещению названного экрана, последний продолжает свое движение по намеченной траектории.
После полного перекрытия открытого технологического проема 2 (фиг. 2) на поверхности 48 одной сторон стороны 47 многослойного сетчатого экрана 6 соответствующей секции монтируют быстро возводимый коллектор 40. Для этого в сетке каждой секции 33, 34, 35, 36, 37 и 38 формируют в доступном месте отверстия 52 (фиг. 11), в которых монтируют соответствующий гибкий патрубок 41, 42, 43, 44, 45 и 46/
Затем производят заполнение объема, образованного многослойным сетчатым экраном каждой секции 33, 34, 35, 36, 37 и 38, негорючим материалом 39, выполненным в виде готового раствора быстротвердеющей пены (фиг. 3 и фиг. 11).
Причем граница заполнения 53, 54, 55, 56, 57 и 58 в каждой секции 33, 34, 35, 36, 37 и 38 постоянно меняется по мере заполнения негорючим материалом 39.
После затвердевания быстротвердеющей пены коллектор 40 и соответствующие гибкие патрубки 41, 42, 43, 44,45 и 46 демонтируют.
Таким образом в открытом проеме 2 создается огнепреграждающая преграда в образованном металлическими сетами 7 и 8 пространстве (фиг. 10). Быстротвердеющая пена является негорючим веществом и отличным теплоизолятором. Она обладает высокой огнестойкостью, хорошей адгезионной способностью, за счет которой прилипает к поверхности ячеистой структуре сеток 7 и 8).
Созданная огнепреграждающая преграда способна длительное время проводить локализацию пожара, возникшего в открытых технологических проемах.
После тушения пожара многослойный сетчатый экран 6 разрезают (для удобства демонтажа) на части и извлекают из огнепреграждающего устройства.
Производят профилактический осмотр заявляемого устройства, заменяют вышедшие из строя детали и механизмы, устанавливают новый многослойный сетчатый экран 6.
Устройство после проведения пуско-наладочных работ готово к функционированию.
Промышленная применимость заявленного технического решения заключается в следующем.
Предлагаемое огнепреграждающее устройство относится к быстровозводимым конструкциям из негорючего материала, а саму преграду можно возвести в кратчайшие сроки.
В настоящее время известны многочисленные составы из быстротвердеющей пены (Патент RU №2590379, C01B 33/16 (2006.01), опубл. 10.07.2016; Патент RU №2645542, A62C 3/02 (2006.01), опубл. 21.02.2018 и так далее), которые могут:
- успешно модернизировать существующие способы пассивной противопожарной защиты технологического оборудования (Автореферат на тему «Разработка огнепреграждающих сеточных экранов со вспенивающимися эпоксидными покрытиями и перекрывающимися пенококсом ячейками в условиях пожара». А.С. Крутолапов. Научная библиотека диссертаций и авторефератов disserCat http://www.dissercat.com);
- существенно поднять огнестойкость вспененного огнезащитного слоя при возведении быстровозводимой преграды (Ученые предлагают тушить пожары быстротвердеющей пеной. Новости. 0-1.ru.html).
Заявляемое техническое решение просто в эксплуатации и позволяет проводить неоднократно одним огнепреграждающим устройством операцию создания локальной защиты объекта от пожара при возникновении чрезвычайной ситуации, когда человеческое вмешательство в происходящий процесс в этих условиях, как правило, является кратковременным или практически невозможно.