Система пожаротушения

 

Изобретение относится к пожарной безопасности. Сущность изобретения состоит в том, что система пожаротушения конструируется для специфических объектов, опасных по возгоранию и имеющих затрудненный доступ к объектам возгорания: замкнутые помещения, имеющие кольцевую форму - тоннель и соединенные с кольцевым тоннелем, подводящие тоннели. Для воздействия на источник возгорания используется нейтральный газ - азот, источники возгорания, интенсивность горения и тушения контролируется и регулируется средствами контроля и управления. 5 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к пожарной безопасности и может быть использовано, например, в закрытых сооружениях, подземных помещениях, специализированных объектах, имеющих протяженные тоннели со сгораемыми элементами (силовые, слаботочные кабели).

Известно решение, обеспечивающее подачу в зону горения и распыление воды, пены, порошка см. Добровольский А.А. и др. Пожарная техника, Киев, Техника, 1981 (1).

Однако известное решение наряду с преимуществами использования экологически чистого продукта (вода), обладает значительной инерционностью, может вывести из строя электрооборудование, а при подаче пены или порошка высоки затраты и незначительны площади защиты от возгорания.

Известно также решение по а.с. СССР N 814359, кл. А 62 С 38/58, 1981 г. (2), предназначенное для тушения пожара в закрытых помещениях, автоматизированные по подаче жидкости и нейтрального газа в зону (помещение), где происходит возгорание.

Однако и в этом решении не обеспечивается тушения возгораний с наименьшими затратами тушащего вещества в протяженных закрытых помещениях, недостаточна оперативность срабатывания, не предусмотрена возможность расширения зон пожарной защиты и селективного управления системой.

Известна установка газового пожаротушения, включающая средства размещения сжатого нейтрального газа, установленную в закрытом пространстве газоподающую магистраль, имеющую распределительные узлы, запорную арматуру с приводами, пожарные извещатели, датчики концентрации кислорода, установленные в закрытом пространстве и соединенные с блоком управления, который связан с приводами запорной арматуры (SU а.с. N 1151246, кл. А 62 С 35/00 от 1985 г). По мнению заявителя данное решение может рассматриваться как прототип по отношению к изобретению.

Целью изобретения является обеспечение эффективного контроля за пожароопасными, протяженными по длине закрытыми помещениями, обеспечение наиболее удачного расположения пожарных коллекторов в соответствии с конструкцией самих помещений (тоннелей, шахт и проч.), оперативная подача огнетушащего вещества: азота к зоне (зонам) горения с обеспечением его экономного расходования, а при необходимости использование резервных запасов газа.

Отличие предложенного устройства от известного состоит в том, что содержит датчик расхода подаваемого к очагу возгорания нейтрального газа, связанный с системой электронного управления (блоком управления); газоподающая магистраль выполнена в виде замкнутого кольца по форме закрытого пространства, равномерно разделена посредством запорной арматуры по меньшей мере на три сектора, средства размещения сжатого нейтрального газа выполнены в виде по меньшей мере трех с соответствующими общими коллекторами батарей, имеющих по меньшей мере по три отделенных запорной арматурой от соответствующего коллектора емкости; соединение коллектора каждой из батарей с кольцевой газоподающей магистралью выполнено в виде не менее чем двух, снабженных раздельно управляемой запорной арматурой, трубопроводов, расположенных с двух сторон от соответствующей, разделяющей сектора кольцевой газоподающей магистрали, запорной арматуры.

Каждая из емкостей в батарее выполнена объемом 8-12 куб.м, расстояние между распределительными узлами составляет 50-80 м, распределительные узлы выполнены в виде управляемых вентилей или в виде разрывных мембран и дросселирующих элементов. В каждой из батарей выполнен стыковочный узел для оперативного соединения автозаправщиком нейтрального газа. Коллектор одной из батарей снабжен вентилем. В качестве сжатого газа используют азот. Система электронного управления (блок управления) содержит пульт централизованного наблюдения, местные пульты управления, средства селективного управления запорной арматурой по секторам кольцевой газовой магистрали и на ее участках, расположенных в подводящих тоннелях.

На фиг. 1 показана схема заявляемой системы, на фиг. 2 закрытое пространство: тоннель кольцевой формы и подводящие тоннели, система условно не показана.

Система пожаротушения имеет газоподающую магистраль 1, соединенные с ней рассеивающие узлы 2, запорную арматуру 3 5 с приводами, подсистему 6 электронного управления, средства 7 сигнализации о возгорании (известные датчики, реагирующие на возгорание), связанные с подсистемой 6 электронного управления, средства 8 контроля за расходом подаваемого к очагу возгорания нейтрального газа, средства 9 контроля концентрации кислорода. Газоподающая магистраль 1 посредством запорной арматуры разделена по меньшей мере на три сектора 10 12. Средства размещения нейтрального газа выполнены в виде не менее чем трех батарей, имеющих общий коллектор 13 каждая и отделяемые от общего коллектора 13 посредством запорной арматуры 14 16 емкости 17 с газом. Каждый из коллекторов 13 через раздельную управляемую запорную арматуру 3 5 и не менее, чем двумя трубопроводами 18, 19 соединен со смежными секторами (например, 10 11, 10 -12) газоподающей магистрали 1, причем каждая пара трубопроводов 18, 19 подключены к магистрали 1 так, что соответствующая запорная арматура 20 22 расположена между трубопроводами 18, 19. Возможно снабжение подсистемы электронного управления 6 пультом централизованного наблюдения (не показан), местными пультами управления (не показаны) запорной арматурой в секторах кольцевой магистрали 1 и на ее участках, расположенных в подводящих тоннелях 23, 24. В каждой из батарей выполнен стыковочный узел 25. Сектора 10 12 газоподающей магистрали 1 занимают основную кольцевую часть 26 закрытого пространства. На коллекторе 13 установлен также дренажный вентиль 27.

Система работает следующим образом.

Газообразный азот под давлением 30 МПа хранится в трех батареях, в состав каждой из которых входят три емкости 17. Батареи расположены на поверхности земли. Через систему трубопроводов, оснащенных запорной, регулирующей и предохранительной арматурой, каждая батарея двумя ветвями подающих трубопроводов 18, 19 соединяется с газоподающей магистралью 1, смонтированной в кольцевой части тоннеля 26 и в подводящих тоннелях 23, 24. На кольцевой магистрали 1 смонтированы три разделительных вентиля 20 22. Они установлены между врезками трубопроводов 18, 19 и делят магистраль 1 на три сектора 10 12. Через каждые 75 м на магистрали 1 смонтированы рассеивающие узлы 2 в виде выпускных управляющих вентилей или в виде мембран с принудительным разрывом с дросселирующими элементами. Заправка азотных емкостей газом осуществляется через стыковочные узлы 25, например, в виде, патрубков с вентилями от газификационной установки, смонтированной стационарно или на шасси автомобиля. Жидкий азот доставляется к месту газификации в криогенных емкостях. Предусмотрено два режима готовности системы к выполнению целевой функции, которые реализуются в зависимости от режима эксплуатации. Первый режим это режим повышенной готовности, устанавливаемый на период работы, когда людей в тоннеле нет. В этом режиме магистраль 1 заполнена азотом при давлении 3 МПа, все наземные емкости 17 доведены до номинального давления газа 30 МПа. Система в кратчайший срок по сигналу подсистемы электронного управления 6 переводится в целевой режим тушения открытием запорных элементов на узлах рассеивания 2 в зоне возгорания. Второй режим это режим, устанавливаемый при проведении работ, когда в тоннеле присутствуют люди. В этом режиме автоматический запуск системы исключается. Магистраль 1 находится при атмосферном давлении. По сигналу подсистемы электронного управления 6 начинается эвакуация людей из тоннели и заполнение азотом магистрали 1. В режим тушения система переводится дистанционно с пульта централизованного наблюдения или с местного пульта управления. Расчетное давление на входе в магистраль 1 поддерживается запорной арматурой 3, например редукторами. Для защиты магистрали 1 от аварийного превышения давления на трубопроводах 18, 19 установлена запорная арматура 5 в виде предохранительных клапанов. Для исключения протечки азота в магистраль 1 и тоннель во втором режиме дренажный вентиль 4 коллектора 13 батарей с азотом находится в открытом состоянии. Наличие трех азотных батарей с тремя емкостями на каждой станции, связанных магистралью 1 тремя разделительными вентилями 20 22 в единую систему обеспечивает ее высокую надежность. Требования к размещению средств сигнализации о возгорании 7 не изменяются: расстояние между соседними извещателями должно быть не более 10 м, т.к. подсистема электронного управления 6 формирует сигнал о пожаре только при одновременном срабатывании не менее двух извещателей, расположенных рядом либо в одной локальной зоне. При поступлении сигнала о пожаре из какой-либо зоны тоннеля открываются по два рассеивающих узла 2 (выходные вентили или подрывные мембраны) с каждой стороны от очага возгорания. Через 5 мин протяженность защищенной зоны составит около 300 м. Прекращение подачи азота при работающей вентсистеме приведет к тому, что еще как минимум минуту в зоне возгорания будет поддерживаться требуемая концентрация газа. При отключенной вентиляции огнетушащая концентрация может сохраняться длительное время. Общее количество введенного в тоннель азота составит около 5 т. Запас азота на одной батарее пожаротушения около 9 т. В случае необходимости можно подключить две другие батареи, но для штатного режима достаточно запаса, содержащегося в магистрали 1.

Основные технические характеристики и ряд расчетных параметров для примера конкретного исполнения представлены в таблице.

Помимо данных, приведенных в таблице, расчеты и экспериментальная проверка показала также целесообразность выполнения емкостей 17 объемом 8 13 куб. м и размещения рассеивающих узлов вдоль газоподающей магистрали 1 на расстоянии 50 80 м один от другого.

Формула изобретения

1. Система пожаротушения, содержащая газоподающую магистраль с распределительными узлами и запорной арматурой с приводами, установленную в закрытом пространстве и сообщающуюся со средствами размещения сжатого нейтрального газа, пожарные извещатели, датчики контроля концентрации кислорода, установленные в закрытом пространстве и соединенные с блоком управления, связанным с приводами запорной арматуры, отличающаяся тем, что содержит датчик контроля расхода подаваемого к очагу возгорания нейтрального газа, соединенный с блоком управления, газоподающая магистраль выполнена в виде замкнутого кольца по форме закрытого пространства, равномерно разделена посредством запорной арматуры по меньшей мере на три сектора, средства размещения сжатого нейтрального газа выполнены в виде по меньшей мере трех с соответствующими общими коллекторами батарей, имеющих по меньшей мере по три отделенных запорной арматурой от соответствующего коллектора емкости, соединение коллектора каждой из батарей с кольцевой газоподающей магистралью выполнено в виде не менее чем двух снабженных раздельно управляемой запорной арматурой трубопроводов, расположенных с двух сторон от соответствующей, разделяющей сектора кольцевой газоподающей магистрали, запорной арматуры.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что каждая из емкостей в батарее выполнена объемом 8-12 куб. м, расстояние между распределительными узлами составляет 50-80 м, распределительные узлы выполнены в виде выпускных управляемых вентилей или в виде разрывных мембран и дросселирующих элементов.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок управления содержит пульт управления централизованного наблюдения, местные пульты управления, средства селективного управления запорной арматурой по секторам кольцевой газоподающей магистрали и на ее участках, расположенных в подводящих тоннелях.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что в качестве сжатого нейтрального газа используют азот.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что в каждой из батарей выполнен стыковочный узел для оперативного соединения с передвижным автозаправщиком нейтрального газа.

6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что коллектор каждой из батарей снабжен дренажным вентилем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3