Самоходная установка для тушения пожаров фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах

 

Использование: пожарная техника. Сущность изобретения: самоходная установка содержит шасси, полую штангу с размещенными на одном конце незамкнутым кольцевым коллектором с равномерно расположенными по его периметру распылителями, другой конец которой поворотно соединен с шасси и соединен с резервуаром с огнетушащим составом, систему дистанционного управления, дополнительную полую штангу с коллектором с распылителем и пневмоклапаном, систему смыва, экранную изоляцию, порошковые пушки, два балансира и систему жизнеобеспечения с криогенным теплообменником, при этом резервуар с огнетушащим составом выполнен в виде емкости с жидким азотом и теплообменником внутри, размещенная на шасси и соединенная гибкими трубопроводами с полыми штангами система смыва размещена над емкостью с жидким азотом и соединена с системой дистанционного управления, полые штанги размещены внутри силовой фермы, соединенной через балансир с ситемой дистанционного управления, порошковые пушки размещены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости на втором балансире, соединенном с системой дистационного управления, система жизнеобеспечения размещена на шасси и через криогенный теплообменник соединена трубопроводом с емкостью с жидким азотом, а шасси, емкость с жидким азотом, система жизнеобеспечения и система дистанционного управления защищены экранной изоляцией, причем распылители на коллекторах выполены в виде отверстий и расположены по внутреннему периметру коллекторов по крайней мере в два ряда под радиальными углами оносительно штанги, соответствующими местоположению границ фронта пламени скважины. 3 ил.

Изобретение относится к пожарной технике и в частности к установкам для тушения пожаров фонтанов, возникающих при разработке газовых, нефтяных и газонефтяных скважин в процессе бурения или эксплуатации.

Известна система пожаротушения, содержащая самоходные пожарные агрегаты на гусеничном ходу, защищенные металлическим кожухом, в каждом из которых размещены резервуары с огнетушащей жидкостью и соединенные с ними баллоны со сжатым воздухом, система подачи пены и выпускные сопла, силовой двигатель, система тепловой защиты в виде водяных емкостей, телекамера с устройством дистанционного управления. Кроме того, имеются передвижные насосные станции и связанные с ними лопасти для подачи туманообразователя на площадь пожара.

Недостатком этой системы пожаротушения являются: невозможность тушения фонтанов с кратером, ограниченность применения для тушения обширных площадей пожара, низкая эффективность тушения фонтанов дебитом более 1 млн м³/сут. большой расход воды на тушение пожара и защиту личного состава, что усложняет тушение пожара в безводных районах.

Известна самоходная установка для тушения пожаров на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах, содержащая шасси и распылители, соединенные гибкими трубопроводами с насосной станцией и резервуаром с огнетушащим составом, незамкнутый кольцевой коллектор (с технологическим зазором между его ветвями для подвода коллектора к скважине, на котором равномерно по периметру установлены шарнирно распылители, управляемый дистанционно приводной механизм, обеспечивающий радиальный поворот распылителей, и полую штангу, один конец которой соединен с кольцевым коллектором, а другой шарнирно закреплен на шасси и соединен гибким трубопроводом с насосной станцией [1] Недостатком этой установки пожаротушения является низкая эффективность тушения фонтанов с кратером, слабая защита личного состава при атаке на фонтан, невозможность использования комбинации огнетушащих средств. Кроме того, установка обеспечивает тушение фонтанов дебитом только до 1 млн м³/сутки.

Данная установка может быть принята в качестве прототипа ввиду сходства с заявляемой по совокупности признаков.

Предложенная самоходная установка для тушения пожаров фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах содержит шасси, полую штангу с размещенным на одном конце незамкнутым кольцевым коллектором с равномерно расположенными по его периметру распылителями, другой конец которой поворотно соединен с шасси и соединен с резервуаром с огнетушащим составом, систему дистанционного управления, дополнительную полую штангу с коллектором с распылителями и пневмоклапаном, систему смыва, экранную изоляцию, порошковые пушки, два балансира и систему жизнеобеспечения с криогенным теплообменником, при этом резервуар с огнетушащим составом выполнен в виде емкости с жидким азотом и теплообменником внутри, размещенной на шасси и соединенной гибкими трубопроводами с полыми штангами, система смыва размещена над емкостью с жидким азотом и соединена с системой дистанционного управления, полые штанги размещены внутри силовой фермы, соединенной через балансир с системой дистанционного управления, порошковые пушки размещены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости на втором балансире, соединенном с системой дистанционного управления, система жизнеобеспечения размещена на шасси и через криогенный теплообменник соединена с трубопроводом с емкостью с жидким азотом, а шасси, емкость с жидким азотом, система жизнеобеспечения и система дистанционного управления защищены экранной изоляцией, причем распылители на коллекторах выполнены в виде отверстий и расположены по внутреннему периметру коллекторов по крайней мере в два ряда под радиальными углами относительно штанги, соответствующими местоположению границ фронта пламени скважины.

Данная совокупность признаков позволяет получить новый технический результат, заключающийся в повышении эффективности тушения за счет изменения конструкции установки и обеспечения безопасности личного состава при атаке на фонтан.

На фиг. 1 изображена установка для тушения пожаров, общий вид; на фиг.2 схема подачи огнетушащего вещества через коллектор; на фиг.3 принципиальная схема установки, где Е емкость с жидким азотом ТА теплообменные аппараты ВН вентили КВ коммуникации вывода БВ баллон со сжатым воздухом БК баллон со сжатым кислородом РД редуктор В вентилятор Самоходная установка для тушения пожаров фонтанов содержит шасси 1, полую штангу 2 с размещенным на ней незамкнутым кольцевым коллектором 3 с распылителями 4, емкость 5 с жидким азотом и теплообменником 6 для подогрева азота до состояния насыщения внутри, экранную изоляцию 7, систему смыва 8, систему 9 дистанционного управления, дополнительную полую штангу 10 с коллектором 11 с распылителями 12 и пневмоклапан 13, порошковые пушки 14, балансир 15, систему жизнеобеспечения 16 с криогенным теплообменником 17. При этом емкость 5 для жидкого азота размещена на шасси 1 и соединена гибким трубопроводом 18 с полыми штангами 2 и 10, система смыва 8 размещена над емкостью 5 с жидким азотом, полые штанги 2 и 10 размещены внутри силовой фермы 19, соединенной через балансир 20 и силовой привод 26 с системой 9 дистанционного управления. Порошковые пушки 14 размещены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости на другом балансире 15, соединенном с системой дистанционного управления 9.

Система жизнеобеспечения 16 размещена на шасси 1 и через криогенный теплообменник 17 соединена трубопроводом с емкостью с жидким азотом 5. При этом шасси 1, емкость 5 с жидким азотом, система жизнеобеспечения 16, система 9 наведения и управления защищена от лучистой энергии экранной изоляции 7.

Распылители 4 и 12 на коллекторе 3 и 11 размещены по крайней мере в несколько рядов под разными углами относительно штанги 2 и 10. Для доведения жидкого азота до состояния насыщения может использоваться, например, внешний теплообменник 25.

Распылители выполнены в виде отверстий (форсунок) и расположены по внутреннему периметру коллекторов. Минимальное количество рядов отверстий, расположенных под радиальными углами относительно штанги и соответствующих местоположению границ фронта пламени скважины, определяется, исходя из условия полного (по высоте) охвата пламени скважины, а максимальное из условия равномерности подачи огнетушащего состава по всему фронту.

Самоходная установка пожаротушения работает следующим образом.

При пожаре газового, нефтяного или газонефтяного фонтана самоходная установка пожаротушения, управляемая оператором, подводится к устью скважины. Одновременно с этим включается система 16 жизнеобеспечения личного состава. При приближении коллектора 3 к скважине оператор, включая систему 9 дистанционного управления по горизонтали и вертикали, подводит коллектор 3 к устью скважины таким образом, чтобы скважина оказалась в геометрическом центре коллектора 3. После установки коллектора 3 на устье оператор включает коммуникации вывода огнетушащего вещества (азота) на тушение пожара (ВНЗ и ВН4). Подавая азот через распылители коллектора 3 с предварительно выставленными радиальными углами, оператор прекращает процесс горения в кратере фонтана и, переводя штангу 2 по вертикали вверх поднимает пламя и прекращает процесс горения. После тушения включается система инертизации, при этом подается инертный газ с малым расходом по коммуникациям в коллектор 11 с распылителями 12 и тем самым предотвращается повторное воспламенение и обеспечивается охлаждение зоны горения и защита личного состава.

В качестве резервного устройства для тушения пожара применяются порошковые пушки 14. В случае забрызгивания наружных поверхностей самоходной установки нефтью применяется система смыва 8, которая приводится в действие оператором путем открытия дистанционного вентиля 21 и сжатый воздух из баллона 22 вытесняет смывную жидкость из емкости 23 через распылители, установленные на трубопроводах 24.

Такая новая конструкция установки пожаротушения с наличием в ее составе системы жизнеобеспечения, экранной изоляции и возможности использования комбинации огнетушащих средств позволяет эффективно тушить фонтаны, в том числе фонтаны с кратером, и обеспечивает надежную защиту личного состава при установке арматуры и глушения скважины в безводных районах.

Формула изобретения

САМОХОДНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ ФОНТАНОВ НА ГАЗОВЫХ, НЕФТЯНЫХ И ГАЗОНЕФТЯНЫХ СКВАЖИНАХ, содержащая шасси, полую штангу с размещенным на одном ее конце незамкнутым кольцевым коллектором с равномерно расположенными по его периметру распылителями, другой конец которой поворотно соединен с шасси и связан с резервуаром с огнетушащим составом, и систему дистанционного управления, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительной полой штангой с коллектором с распылителями и пневмоклапаном, системой смыва, экранной изоляцией, порошковыми пушками, двумя балансирами и системой жизнеобеспечения с криогенным теплообменником, при этом резервуар с огнетушащим составом выполнен в виде емкости с жидким азотом и теплообменником внутри, размещенной на шасси и соединенной гибкими трубопроводами с полыми штангами, система смыва размещена над емкостью с жидким азотом и соединена с системой дистанционного управления, полые штанги размещены внутри силовой фермы, соединенной через балансир с системой дистанционного управления, порошковые пушки размещены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости на втором балансире, соединенном с системой дистанционного управления, система жизнеобеспечения размещена на шасси и через криогенный теплообменник соединена трубопроводом с емкостью с жидким азотом, а шасси, емкость с жидким азотом, система жизнеобеспечения и система дистанционного управления защищены экранной изоляцией, причем распылители на коллекторах выполнены в виде отверстий и расположены по внутреннему периметру коллекторов по крайней мере в два ряда под радиальными углами относительно штанги, соответствующими местоположению границ фронта пламени скважины.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 29.11.2009

Дата публикации: 10.12.2011

---