МАГИСТРАЛЬНАЯ ТРУБОПРОВОДНАЯ ПРОТИВОПОЖАРНАЯ СИСТЕМА
MAINS PIPELINE FIRE-FIGHTING SYSTEM

Область техники
Заявляемое техническое решение относится к стационарным системам пожаротушения, в частности к средствам профилактической противопожарной защиты поселений, групповых жилых или производственных зданий, объектов, расположенных в непосредственной близости от лесных массивов, самих лесных массивов.
Уровень техники
Из уровня техники известны магистральные трубопроводы, которые осуществляют транспортировку нефти, нефтепродуктов, воды, газов и прочих веществ с производства или места добычи к конечной точке применения. Согласно СНиП, магистральные трубопроводы следует прокладывать подземно. В качестве исключения при необходимости (переходы через естественные и искусственные препятствия) допускается прокладка трубопроводов по поверхности земли в насыпи или на опорах. В магистральных трубопроводах используются в основном стальные магистральные трубы -диаметром 508 мм, 530 мм, 630 мм, 720 мм, 820 мм, 1020 мм, 1067 мм, 1220 мм, 1420 мм, которые нужны для транспортировки газа и нефтепродуктов, воды или других веществ.
Выбор трассы трубопроводов должен производиться по критериям оптимальности, при этом в качестве таких критериев принимают затраты на сооружение, техобслуживание и ремонт трубопровода при эксплуатации, учитывая и затраты по обеспечению охраны окружающей среды. Кроме того, учитывается металлоемкость, безопасность, заданное время строительства и наличие дорог. При этом известные магистральные трубопроводы не используются для пожаротушения.
Известна система противопожарной защиты объекта (RU 2658796 C2 от 25.05.2016, МПК А62С 35/00), включающая в себя пожарный магистральный трубопровод с пожарными гидрантами и пожарными кранами, герметичный бак для жидкости с оснащенным предохранительным клапаном выводным патрубком и с автономным источником обеспечения напора жидкости, размещенным внутри бака и подсоединенным своим входом к выходам датчиков пожарной сигнализации объекта, и стравливающие воздух клапаны, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены подсоединенный к напорному трубопроводу водоснабжения объекта вводной патрубок, вентиль с обратным клапаном, сливные вентили, устройство продувания пожарного магистрального трубопровода, соединительный трубопровод и перепускной вентиль, при этом вводной и выводной патрубки установлены на дне герметичного бака для жидкости, выводной патрубок подключен к пожарному магистральному трубопроводу, вводной патрубок подключен к- напорному трубопроводу водоснабжения объекта, вентиль с обратным клапаном установлен на вводном патрубке, перепускной вентиль установлен на соединительном трубопроводе, подключенном своими концами к вводному и выводному патрубкам соответственно перед вентилем с обратным клапаном и за предохранительным клапаном, стравливающие воздух клапаны и сливные вентили установлены на трубопроводе пожарной магистрали, выполненном из металлопластиковых труб, автономный источник обеспечения напора жидкости выполнен в виде генератора газа, вместимость герметичного бака для жидкости соответствует вместимости трубопроводов пожарной магистрали, устройство продувания пожарного магистрального трубопровода выполнено с возможностью подсоединения к пожарному магистральному трубопроводу.
Недостатками данной системы являются сложность изготовления из-за большого количества компонентов, а также невозможность использования данной системы на больших пространствах, таких как лесные массивы.
Известна установка объемного пожаротушения (RU 2038834 C1 от 24.03.1992, МПК А62С 35/00), содержащая емкость для воды - водопитатель, источник инертного газа, трубопроводы с оросителями и запорно-пусковыми устройствами, побудительные устройства и щит управления, где установка имеет двухтрубную систему подачи компонентов огнетушащего состава к оросителям, которые выполнены в виде пневмоакустических распылителей, а между емкостью для воды и трубопроводом подачи воды к оросителям установлен пневматический запорный клапан, пусковая камера которого соединена с трубопроводом подачи газа к оросителям. При этом с целью обеспечения одновременной подачи компонентов огнетушащего вещества к оросителям, между емкостью для воды и трубопроводом, подающим воду к оросителям, установлен вентиль с электроприводом, обмотка которого соединена с пультом управления.
Недостатками данной системы являются сложность изготовления из-за двухтрубной системы подачи компонентов, а также невозможность использования данной системы на больших пространствах, таких как лесные массивы.
Известен ленто-трубный способ тушения лесного пожара с преобразующими съемными звеньями (RU 2470685 C2 от 20.01. 2011, МПК А62С 3/00, А62С 27/00). Мобильный способ пожаротушения от стационарных источников воды и воздуха, включающий безостановочную доставку к движущемуся противопожарному средству воды и воздуха по рукавам, сформированным в виде труб, изготовленных из лент на мобильном средстве соединением противоположных сторон между собой, одни концы которых подсоединены соответственно к стационарному источнику и стационарному компрессу, а другие расположены на мобильном противопожарном средстве, или поступающие на него по формирующей трубе из стационарного участка, в том числе и в виде трубы, изготовленной из ленты на стационарном участке с последующим разделением и формированием внешней водопроводной трубы на мобильном средстве. Устройство преобразования ленты и трубы (рукава), включающее утолщенные края ленты, соединенные в звеньях преобразующим замком с взаимным пересечением или с пересечением их дополнительным равнозначным элементом и удержания этого пересечения во внутренней полости соединительного звена. Данное техническое решение взято за прототип.
Недостатком данной системы является мобильность системы пожаротушения, так как для разворачивания системы требуется время.
Задачей технического решения является разработка магистральной трубопроводной системы, предназначенной для пожаротушения, с упрощенной конструкцией, с возможностью использования на больших площадях, таких как лесные массивы, и с возможностью оперативного реагирования в краткие сроки.
Раскрытие сущности технического решения
Техническая задача вышеприведенной задачи решается за счет разработки магистральной трубопроводной противопожарной системы, представляющей собой трубопровод, состоящий из последовательно соединенных труб, где по меньшей мере два трубопровода расположены параллельно друг другу, при этом на каждом из них размещены пожарные пушки, насосы, пожарные разветвления и датчики автоматического включения, а само расположение трубопроводов друг относительно друга выполнено в виде геометрической фигуры. Указанное техническое решение имеет упрощенную конструкцию по сравнению с прототипом и обеспечивает оперативное реагирование за счет постоянного доступа к источнику водоснабжения.
Возможен вариант технического решения, где последовательно соединенные трубы выполнены равным и/или неравным сечением. Указанное техническое решение обеспечивает возможности использования труб разного диаметра, то есть там, где проходимость из-за природного ландшафта усложнена, используются трубы малого диаметра.
Возможен вариант технического решения, где соединение последовательно соединяемых труб осуществляется посредством либо сварки, либо резьбы, либо фланцев или муфт. Указанное техническое решение обеспечивает возможность различных вариантов соединения, так как использование технического решения возможно при различных погодных условиях.
Возможен вариант технического решения, где по всей длине трубопроводов размещено дополнительное противопожарное оборудование. Указанное техническое решение обеспечивает возможность удаленного включения.
Возможен вариант технического решения, где размер сечения труб составляет от 80 до 500 мм. Указанное техническое решение обеспечивает более мощную подачу воды.
Возможен вариант технического решения, где расположение трубопроводов друг относительно друга выполнено вплотную без зазоров. Указанное техническое решение обеспечивает возможность размещения трубопроводов через водные преграды.
Возможен вариант технического решения, где соединение труб, расположенных параллельно друг другу, выполнено с равным шагом, с расстоянием не менее трех метров между соединениями. Указанное техническое решение обеспечивает создание водяной завесы.
Возможен вариант технического решения, где две последовательно соединенные трубы расположены параллельно друг другу на расстоянии, обеспечивающем прохождение любого транспорта. Указанное техническое решение обеспечивает возможность безопасного отхода от линии огня.
Возможен вариант технического решения, где две последовательно соединенные трубы расположены параллельно друг другу на расстоянии, обеспечивающем прохождение живого организма, например человека или животного. Указанное техническое решение обеспечивает возможность безопасного отхода от линии огня и создание водяной завесы.
Возможен вариант технического решения, где геометрической фигурой является призма. Указанное техническое решение обеспечивает возможность использования на больших площадях, таких как лесные массивы.
Возможен вариант технического решения, где геометрической фигурой является трапеция. Указанное техническое решение обеспечивает возможность использования на больших площадях, таких как лесные массивы, более мощную подачу воды и создание более плотной водяной завесы.
Возможен вариант технического решения, где геометрической фигурой является параллелепипед. Указанное техническое решение обеспечивает возможность использования на больших площадях, таких как лесные массивы, более мощную подачу воды, создание более плотной водяной завесы и более простой монтаж магистрального трубопровода.
Возможен вариант технического решения, где крепление осуществляется сварочными и/или муфтовыми, и/или фланцевыми, и/или резьбовыми соединениями. Указанное техническое решение обеспечивает вариативность монтажа в зависимости от ландшафта.
Возможен вариант технического решения, где пожарные пушки, узлы и фланцы расположены на равномерном расстоянии между собой. Указанное техническое решение обеспечивает вариативность распределения оборудования в зависимости от противопожарной необходимости.
Возможен вариант технического решения, где пожарные пушки, узлы и фланцы расположены на неравномерном расстоянии между собой. Указанное техническое решение обеспечивает вариативность распределения оборудования в зависимости от противопожарной необходимости.
Краткий перечень чертежей
Дополнительно отмечаем, что приложенные чертежи (фиг.1-2) показывают наиболее предпочтительный вариант осуществления технического решения и не могут рассматриваться в качестве ограничения содержания технического решения, которое предусматривает и другие варианты осуществления.
На фиг. 1 показана конструкция магистрального трубопровода.
На фиг. 2 показан пример реализации/использования магистрального трубопровода, где
Поз. 1 - сам магистральный трубопровод;
Поз. 2 - пожарная пушка;
Поз. 3 - датчик автоматики;
Поз. 4 - пожарное разветвление;
Поз. 5 - насос;
Поз. 6 - пожарный рукав;
Поз. 7 - труба диаметром от 80 до 500 мм.
Варианты осуществления технического решения
Применяемые термины и определения:
- «пожарная пушка» - это устройство, которое предназначено для выброса воды под давлением для тушения пожаров, другие названия - «лафетный ствол», «водяная пушка», «водомет»;
- «датчик автоматики» - это устройство, преобразующее входное воздействие любой физической величины в электрический сигнал, удобный для дальнейшего использования, и предназначенное для управления различными процессами и контроля их протекания без непосредственного участия человека;
«пожарное разветвление» - это элемент пожарно-технического вооружения, предназначенный для распределения потока воды из магистральной в рабочие линии, при этом по количеству выходных патрубков разветвления бывают двух-, трех- и четырехходовыми, другое название - «рукавное разветвление»;
- «насос» - представляет собой гидравлическую машину, преобразующую механическую энергию приводного двигателя в энергию потока жидкости, и предназначен для перемещения и создания напора жидкостей всех видов;
- «ручной пожарный ствол» - устройство для формирования струи воды или пены и направления в зону горения;
- «пожарный рукав» - это гибкий трубопровод, предназначенный для транспортирования огнетушащего вещества, оборудованный пожарными соединительными головками;
- «дополнительное противопожарное оборудование» - это вся совокупность систем, приборов и механизмов, которые входят в коммуникации пожаротушения;
- «опора» - устройство, соединяющее сооружение с его основанием и налагающее ограничения на его перемещения.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано в связи вариантом его осуществления, который в настоящее время считается наиболее предпочтительным и выгодным, следует понимать, что данное изобретение не ограничено описанным вариантом осуществления, а наоборот, оно охватывает различные модификации и варианты в рамках сущности и объема предлагаемой формулы изобретения.
Заявляемое техническое решение представляет собой конструкцию трубопровода 1, где используются стальные трубы 7, последовательно соединенные с помощью сварки, что дает надежность соединений, а также экономное использование металла конструкции вследствие полного использования поверхности сечения для соединения. Трубы 7 используются преимущественно равного сечения. Но в случае прокладывания магистрального трубопровода 1 по местам с затрудненной прокладкой (такие как камень/валун, гора, водная преграда и т.п.) используются трубы разного сечения. Трубы 7 выполнены из жаростойкого материала и являются преимущественно стальными.
Также соединение последовательно расположенных труб 7 магистрального трубопровода 1 может быть осуществлено с помощью резьбы, что обеспечивают возможность многократной сборки-разборки.
Еще одним вариантом соединения последовательно расположенных труб 7 магистрального трубопровода 1 является фланцевые соединения, которые способны противостоять давлению и температурам, что обеспечивает надежность в случае повышения давления при задействовании большого количества пожарных рукавов и позволяют выдерживать аномальные перепады температуры.
Еще одним вариантом соединения последовательно расположенных труб 7 магистрального трубопровода 1 является использование муфт, что дает возможность сочетать в себе недорогое техническое обслуживание, неприхотливость в работе и длительный срок эксплуатации.
Последовательно соединенные трубы 7 (трубопровод) в количестве не менее трех штук закрепляется между собой в виде геометрической фигуры, где два трубопровода 1 закрепляются снизу параллельно друг другу на расстоянии от 4 до 12 метров, а верхний трубопровод 1 расположен посередине между ними на расстоянии от 4 до 12 метров, что образует визуально геометрическую фигуру - треугольную призму.
Последовательно соединенные трубы 7 (трубопровод) в количестве не менее четырех штук закрепляется между собой в виде геометрической фигуры, где два трубопровода 1 закрепляются снизу параллельно друг другу на расстоянии от 4 до 12 метров, а два верхних трубопровода расположены над ними на расстоянии от 4 до 12 метров, что образует визуально геометрическую фигуру -параллелепипед.
Последовательно соединенные трубы 7 (трубопровод) в количестве не менее четырех штук закрепляются между собой в виде геометрической фигуры, где два трубопровода закрепляются снизу параллельно друг другу на расстоянии от 4 до 12 метров, а два верхних трубопровода расположены со смещением от них на высоте от 4 до 12 метров, что образует геометрическую фигуру - усеченную пирамиду.
Последовательно соединенные трубы 7 (трубопровод) в количестве не менее двух штук могут быть соединены между собой вплотную без зазоров, что обеспечит возможность прокладки магистрального трубопровода в труднопреодолимых местах, например валун/камень, водная преграда, гора и т.п.
Расстояние от 4 до 12 метров между трубопроводами обеспечивает прохождение транспорта/или провоз оборудования, кроме того люди и/или животные могут безопасно проходить внутри магистрального трубопровода при работающих пожарных пушках во время пожара за счет создаваемой водяной завесы.
Последовательно соединенные трубы 7, представляющие собой трубопровод, могут устанавливаться либо непосредственно на естественную поверхность, либо, например, на бетонные опоры.
При этом высота и расстояние между последовательно соединенными трубами 7 магистрального трубопровода 1 варьируются по мере необходимости от нуля до 12 метров, где на ограниченном участке при расстоянии практически ноль метра, они плотно соединены между собой, что обеспечивает возможность возведения магистрального трубопровода в труднодоступных, неудобных местах, при пересечении водных преград или иных транспортных узлов. Также для обеспечения проезда транспорта через магистральный трубопровод 1 и заезда транспорта внутрь магистрального трубопровода 1, через определенные расстояния и на участках пересечения с транспортными путями, дорогами или в иных местах плотно соединенные трубы формируются в геометрические фигуры или закапываются под землей. Далее трубы магистрального трубопровода расширяются до предусмотренного, тем или иным проектом, расстояния.
При этом высота и расстояние между последовательно соединенными трубами 7 магистрального трубопровода 1 варьируются по мере необходимости от практически нуля до 12 метров,
При этом крепление между трубами 7 осуществляется с помощью металлического профиля или металлического уголка посредством сварки или болтового соединения.
Еще одним вариантом реализации является расположение труб 7 на опорах, где опоры выполнены в виде бетонных, деревянных или иных столбиков.
На каждом соединении конструкции, и внизу, и на высоте, расположены пожарные пушки 2, узлы и фланцы для подключения пожарной техники, применяемой для отбора воды, предусматривающие присоединение напорных пожарных рукавов 6 любой длины.
Такое расположение труб 7 и варианты реализации дополнительно обеспечивают возможность:
- брать воду из разных источников, например, таких, как океаны, моря, реки, озера, водохранилища, пруды;
- дублировать друг друга в случае отказа насоса на одной из веток, что обеспечивает безопасность работ и надежность поставки воды.
Для реализации заявляемого технического решения прокладываются зональные, ландшафтно-ориентированные просеки, которые сами по себе уже являются преградительными мерами, препятствующими распространению пожара. По ним должна будет проходить магистральная трубопроводная противопожарная система 1, которая за счет зонального расположения будет ограждать от распространения пожара населенные пункты, другие жилые и нежилые объекты и инфраструктуру, и которая позволит локализовать места возгорания в более короткие сроки по сравнению с мобильными пожарными отрядами и обеспечить тушение с помощью самолетов и вертолетов.
Дистанционное включение магистральной противопожарной системы 1 позволит обеспечить высокую скорость реагирования на известия о возникновении пожара без первичного участия пожарных. Например, доставка пожарных на вертолетах к месту возникновения пожара в случае, если оно находится на расстоянии до нескольких километров от противопожарной системы, позволит им в короткие сроки начать профилактику распространения пожара без необходимости доставки воды, (как это происходит в настоящее время).
Выстраивается зональность, которая позволит ограждать определенные территории и локализовать пожар.
Наверху, на каждом соединении труб через определенное количество метров монтируются пожарные пушки 2 в зависимости от сосредоточения растительности, которые предварительно настраиваются и перекрывают определенные сектора близлежащей территории.
Пожарные пушки 2, автоматически поворачиваемые на 360°, с регулируемым давлением подачи воды на каждую из них, множественность напорных пожарных рукавов 6, сосредоточенных в одном месте, при их одновременном включении позволят создавать непреодолимый для распространения пожара водяной зональный барьер.
Давление воды, необходимое для создания напора, будет создаваться за счет включения в определенное время только ограниченного количества пожарных пушек 2 и напорных пожарных рукавов 6.
Пожарные пушки 2 включаются с помощью электромагнитных клапанов (на фиг. не показаны).
В трубе 7 из жаростойкого материала или под землей прокладывается электрический кабель, по которому напряжение подается ко всем устройствам и механизмам, находящимся на магистральном трубопроводе.
К фланцам магистральной противопожарной системы 1 подключаются напорные пожарные рукава 6, и у профессиональных пожарных или у жителей/добровольных помощников появляется возможность подачи воды к удаленным точкам распространения пожара на десятки или сотни метров от противопожарной системы.
Вспомогательная функция - подача неограниченного количества воды непосредственно к зонам пожара для работ по тушению пожара.
В случае необходимости поддержания определенного давления воды через каждые 300-500 метров в трубы могут быть дополнительно вмонтированы подкачивающие насосы 5.
Система может быть настроенной на автоматическое срабатывание на возгорание и также может включаться в ручном режиме.
В случае пожара и включения противопожарной системы полива воды во все стороны, за счет конструкции, выполненной в виде параллелепипеда, усеченной пирамиды, треугольной призмы, система будет служить коридором для безопасного прохода людей, пожарных и даже животных.
Перманентно наполненный водой магистральный трубопровод 1 служит постоянным дублируемым источником подачи воды для пожарных команд и пожарных волонтеров из числа местных жителей.
Если в обычных условиях в начале пожара необходима доставка воды к месту возгорания, что является трудностью и приводит к длительному ожиданию во времени, то в заявленной системе достаточный источник воды всегда находится в местах, где в иных условиях доставка воды возможна или самолетом, или проблематична, или осуществима с запозданием.
Достаточное количество пожарных рукавов 6 позволяет проводить тушение пожара на значительных расстояниях от водопроводной магистрали.
Пожарные рукава 6 могут храниться у местных жителей или непосредственно на магистральном трубопроводе, или в лесных массивах, или очень быстро доставляться пожарными бригадами на вертолетах или самолетах.
Быстрое реагирование на возникновение пожара является чрезвычайно важным фактором для его успешного тушения.
Профилактические меры по предупреждению распространения пожара состоят в следующем: как только появляется информация о том, что где-то на большом расстоянии от магистрального трубопровода возник пожар, то по команде диспетчера начинается секторальный полив территории, которая предположительно может стать зоной движения огня. В зависимости от степени опасности, по решению диспетчера в район предположительного движения огня могут направляться пожарные команды и с помощью пожарных рукавов 6 начинать профилактический полив территории. Или, если зона возгорания находится в непосредственной близости от магистрального трубопровода, то срабатывают датчики 3 и включается автоматический полив территории.
Заявляемое техническое решение, а именно магистральный трубопровод 1, обеспечивает перманентный поток воды, который в свою очередь, за счет большого количества пожарных пушек 2 и еще большего количества пожарных рукавов 6, может обеспечить одномоментно большое количество источников тушения пожара.
Пожарные рукава 6, соединяемые друг с другом, к которым по мере необходимости могут подсоединяться пожарные разветвления 4, к которым в свою очередь могут подсоединяться еще большее количество пожарных рукавов 6, могут подавать воду к удаленным точкам распространения пожара на десятки или сотни метров от магистрального трубопровода 1, а так как протяженность магистрального трубопровода 1 может достигать сотни километров, то появляется возможность одномоментного тушения или профилактического полива территорий в десятки квадратных километров.
Реализация технического решения осуществляется на территории лесных массивов (фиг.2), где также находятся некоторые населенные пункты. Прокладываются зональные просеки, которые ограждают, разделяют или окружают определенные участки. Определяются источники водоснабжения, которые могут быть как в начале, так и в конце или в ином месте протяженности магистрального трубопровода 1, и сооружается магистральный трубопровод 1, например, с помощью сварки труб 7. В качестве образца берется магистральный трубопровод 1 в форме треугольной призмы. Каждая из трех веток трубопровода 1 может иметь как свой собственный источник водоснабжения, так и независимые друг от друга источники водоснабжения.
Более того, каждая ветвь магистрального трубопровода 1 может ответвляться от основного магистрального трубопровода 1 или в случае необходимости обойти непреодолимое препятствие, или ответвляться к источнику водоснабжения.
Магистральный трубопровод 1 монтируется с помощью необходимой строительной техники на выбранной в определенном проекте высоте путем соединения каждой ветви магистрального трубопровода 1 друг с другом с помощью, например, металлического профиля посредством, например, сварки.
По мере сборки магистрального трубопровода на него монтируются пожарные разветвления 4, пожарные пушки 2, насосы 5, датчики автоматики 3 и иное противопожарное оборудование.
Электрокабель может прокладываться под землей и по мере необходимости подводиться к противопожарному оборудованию (пожарным пушкам 2, датчикам 3, насосам 5) или монтироваться непосредственно на магистральный трубопровод и с него подключаться к противопожарному оборудованию (пожарным пушкам 2, датчикам 3, насосам 5).
Реализация магистрального трубопровода 1 в геометрической форме, например, треугольной призмы осуществлена в следующих размерах: диаметр каждой трубы, например, 150 мм; трубы монтируются с помощью металлического профиля размером, например, 80×80×5, где 80 мм - это стороны, а 5 мм - это толщина, или металлического уголка размером, например, 90×90×7, где 90 мм - это стороны, а 7 мм - это толщина, посредством, например, сварки, что дает необходимую жесткость и надежность конструкции магистрального трубопровода 1.
Дополнительно заявляемое техническое решение обеспечивает быструю профилактику распространения пожара путем увлажнения водой зон, которые находятся на линии движения огня.
А также в случае засухи, происходит организация водопоев для животных за счет использования магистрального трубопровода.
Заявляемое техническое решение, а именно магистральная трубопроводная противопожарная система 1, выполненная в упрощенной конструкции, обеспечивает использование на больших площадях, например, в лесных массивах, с возможностью оперативного реагирования в краткие сроки.