Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Изобретение относится к технике тушения пожаров с большой энергетикой преимущественно на судах, морских платформах, нефтегазовых и других пожароопасных промышленных объектах посредством интенсивной подачи пены или воды на расстояние не менее 150 метров.

Известны передвижные и стационарные установки пожаротушения, реализующие импульсный способ подачи мощной струи огнегасящего вещества на значительные расстояния. Их недостатками являются: использование взрывопожароопасных пороховых газогенераторов, цистерн, работающих под давлением, образование непригодных для дыхания веществ при работе газогенераторов. Известны передвижные и стационарные установки пожаротушения, реализующие подачу воды, пены или мелкодисперсной струи насосом. Недостатками таких установок являются существенно меньшая дальность и мощность струи по сравнению с импульсной подачей огнегасящего вещества ввиду отсутствия на рынке насосных установок требуемых мощности и производительности или чрезмерное насыщение установок различными видами дорогостоящего механического и электротехнического оборудования.

В частности, известна установка для тушения пожаров любой мощности водой или пеной, содержащая стальную прочную емкость для воды, в торцевых частях которой закреплены газогенератор с механизмом его запуска и газоводной трубой, и выходной трубопровод с воронкогасителем и арматурой (патент РФ № 2384355). В верхней части рабочей емкости выполнен газонакопительный комингс, в который выведена газоводная труба. Вне рабочей емкости установлена, по крайней мере, одна емкость для пенообразователя с люком для ее заполнения, которая соединена трубопроводами с арматурой с одной стороны с газонакопительным комингсом, с другой стороны с выходным трубопроводом, на котором за рабочей емкостью установлен запорный клапан. Выходной трубопровод снабжен лафетным стволом с системой вращения в двух плоскостях. К недостаткам установки можно отнести использование взрывопожароопасных пороховых газогенераторов, цистерн, работающих под давлением и нагревающихся при работе, образование газогенератором непригодных для дыхания веществ при срабатывании.

Известна установка, использующая механический способ подачи огнегасящего вещества и технологию получения высококонцентрированных струй, имеющих большую дальность и мелкодисперсный состав (патент РФ № 2236876). Установка включает монтажную раму, накопительную емкость для жидкости, водозаборное устройство, поворотный пожарный ствол с приводом поворота, газотурбинный двигатель (ГТД) с топливной системой, механически связанный с электрогенератором, компрессором и водяным насосом высокого давления, а также водяные насосы низкого давления, трубопроводы и арматуру. Пожарный ствол выполнен в виде газодинамического сопла, соединенного с ним устройства смешивания жидкости и газа и имеет дополнительное коаксиальное сопло. К недостаткам такой установки можно отнести избыточную сложность и повышенные потери мощности в системе подачи воды на пожарный ствол по причине работы ГТД на электрогенератор, привод компрессора и приводы водяных насосов высокого и низкого давления, что также приводит к уменьшению надежности установки и повышению ее стоимости, к недостаткам также относится невысокая, по сравнению со струей воды, дальность полета мелкодисперсной струи и повышенная сложность эксплуатации установки.

Установка пожаротушения по патенту РФ №2236876 выбрана в качестве наиболее близкого аналога заявляемому техническому решению.

Задача изобретения заключается в упрощении конструкции и эксплуатации установки, в увеличении эффективности работы установки за счет уменьшения потерь мощности и за счет увеличения дальности подачи огнетушащего состава, а также в повышении ее надежности и экономичности.

Задача решена за счет того, что в известной установке пожаротушения, содержащей емкость для воды, водяной насос с механическим приводом, смеситель, и поворотный пожарный (лафетный) ствол, соединенные трубопроводами и арматурой, согласно изобретению, механический привод водяного насоса выполнен в виде дизельного двигателя с топливным баком, источником электропитания и пультом управления, смеситель соединен посредством трубопровода с отсечным клапаном с емкостью для пенообразователя, которая установлена выше смесителя, так, что ее выходное отверстие расположено выше входного отверстия смесителя, а емкость для воды выполнена в виде цистерны коробчатой конструкции объемом не менее 15 м³, при этом установка снабжена системой электроуправления и автоматики, включающей устройство защиты насоса от «сухого хода» и пуска дизельного двигателя, а источник электропитания для пуска двигателя и работы системы электроуправления и автоматики выполнен в виде аккумуляторной батареи.

Кроме того, лафетный ствол высокой производительности оборудован системой вращения в двух плоскостях.

Кроме того, дизельный двигатель с топливным баком, насос, источник электропитания и пульт управления смонтированы на единой фундаментной раме.

Кроме того, электрическое и механическое оборудование установки в контейнере выполнено с учетом его работы в морских условиях.

Кроме того, все элементы установки, кроме лафетного ствола, заключены в стандартном морском контейнере

Кроме того, источник электропитания для пуска дизельного двигателя и работы системы электроуправления и автоматики выполнен в виде воздушного баллона (баллонов) и соединенной с ним минитурбины с электрогенератом.

Кроме того, водяной насос соединен с судовой или промышленной водяной магистралью.

Кроме того, цистерна для воды и емкость для пенообразователя выполнены из пластика.

Достигаемый технический результат состоит в повышении:

экономичности установки и облегчении ее эксплуатации за счет использования меньшего количества и более дешевого оборудования, за счет использования в качестве привода водяного насоса дизельного двигателя, более дешевого и простого в эксплуатации по сравнению с ГТД, позволяющего также облегчить и удешевить фундаменты и устройства крепления элементов установки; а также за счет уменьшения потерь мощности;

эффективности работы установки за счет увеличения дальности подачи двух огнетушащих составов, струи воды или пены на расстоянии до 150 м, до образования вторичных очагов возгорания, позволяя подавлять пожары любой мощности;

надежности установки за счет сокращения количества технически сложного оборудования.

Использование дизельного двигателя в качестве привода насоса позволяет получить на выходе параметры потока (струи), недостижимые для серийно выпускаемых насосов, за счет чего обеспечивается требуемая дальность. Количество дизельного топлива в баке, который входит в состав установки, обеспечивает не менее 10 срабатываний установки. В то же время указанное топливо обязательно имеется в наличии на судах, платформах и на всех производствах и хранилищах, где предусмотрено использование установки.

Наличие в составе дизель-насосной установки электроаккумулятора обеспечивает не только пуск дизеля, но и работу системы автоматики установки. Электроэнергия для периодической подзарядки аккумулятора также всегда имеется на судах, платформах и на всех производствах и хранилищах, где предусматривается использование установки.

Внутреннее освещение, необходимое для мобильного, контейнерного варианта установки, также обеспечивается от аккумулятора дизель-насосной установки.

Электроуправление установкой минимизирует время срабатывания установки, упрощает управление и повышает безопасность эксплуатации установки.

На чертеже представлена принципиальная схема мобильного варианта установки пожаротушения в стандартном исполнении. Установка также может быть выполнена в стационарном варианте.

Установка пожаротушения состоит из насоса высокой производительности 1 с механическим приводом - дизельным двигателем 2 (двигатель). Насос 1 снабжен устройством его защиты от «сухого хода», (на чертеже не показан). Двигатель 2 передает вращение на насос 1 через муфту 3. Указанные агрегаты для удобства компоновки установлены на едином фундаменте 4. Вода к насосу 1 поступает из емкости для воды - цистерны 5 по трубопроводу 6, оборудованному запорным клапаном 7. Цистерна 5 имеет коробчатую форму с организацией в нижней части наклона к водозаборному трубопроводу 6. Коробчатая конструкция наиболее проста в изготовлении, что обеспечивает ей минимальную стоимость и удобна для размещения в контейнере при контейнерном варианте исполнения установки. Цистерна 5 для запаса воды оборудована вентиляционным патрубком 8 в верхней части и горловиной с крышкой 9 для заполнения водой. Насос 1 может быть соединен также с судовой или промышленной водяной магистралью.

При помощи насоса 1 вода по напорному трубопроводу 10 поступает в смеситель 11, куда, при необходимости тушения пеной, по трубопроводу 12 поступает пенообразователь из емкости 13 для пенообразователя, для чего емкость 13 для пенообразователя установлена выше смесителя 11 так, что ее выходное отверстие расположено выше входного отверстия смесителя 11, обеспечивая поступление пены в смеситель 11 самотеком. Трубопровод 12 имеет отсечной клапан 14.

Емкость 13 для пенообразователя в верхней части оборудована горловиной с крышкой 15 для заполнения пенообразователя и клапаном вентиляции 16.

Смеситель 11 соединен с лафетным стволом 17, рассчитанным на выброс струи с большой энергетикой, трубопроводом 18. Лафетный ствол 17 установлен на поворотном фланце 19 и может вращаться в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Топливо к двигателю 2 из топливного бака 20 поступает по трубопроводу 21, оборудованному клапаном 22. Топливный бак 20 смонтирован на единой фундаментной раме 4 и оборудован крышкой заполнения-вентиляции 23. Топливо поступает к двигателю 2 самотеком.

Двигатель 2 оборудован газоотводом 24, который оборудован устройствами искрогашения и снижения шума и вибрации.

Пуск двигателя 2 и работа системы автоматики осуществлены от аккумулятора 25. Установка приводится в действие с кнопочного пульта управления 26. Аккумулятор 25 и пульт управления 26 для удобства монтажа и эксплуатации закреплены также на единой фундаментной раме 4.

Источник электроэнергии для пуска двигателя 2 и работы автоматики может быть выполнен в виде воздушного баллона (баллонов) и соединенной с ним минитурбины с электрогенератором.

Все оборудование установки может быть выполнено с учетом его работы в морских условиях и установлено в корпусе стандартного морского контейнера 27. Контейнер 27, с учетом работы в зимних условиях, выполнен с изоляцией и наружной оцинковкой. Лафетный ствол 17 вынесен за пределы контейнера 27. Цистерна 5 для воды и емкость 13 для пенообразователя, с целью снижения весовых характеристик, могут быть выполнены из пластика.

Работа установки происходит следующим образом:

Производят заполнение цистерны 5 водой при закрытом клапане 7, при этом вручную открывают крышку 9 заполнения цистерны 5. Заполнение цистерны 5 производят до перелива через крышку 9. Затем крышку 9 закрывают.

Заполнение емкости 13 для пенообразователя производят при закрытом клапане 14 через крышку 15 до перелива. При необходимости тушения пеной клапан 14 открывают перед пуском установки. По окончании заполнения крышку 15 закрывают.

Заполнение топливного бака 20 осуществляют через горловину заполнения-вентиляции 23 до появления топлива у среза горловины, после чего горловину 23 закрывают.

Заряд аккумулятора 25 проверяют каждые 3 недели и, при необходимости, осуществляют подзарядку аккумулятора 25 от электрической сети объекта, на котором смонтирована установка пожаротушения.

Для пуска установки на пожаротушение открывают клапан 7 подачи воды на насос. При необходимости тушения пеной открывают клапан 14.

Пуск установки осуществляют нажатием кнопки на пульте 26. Вода из цистерны 5 при помощи насоса 1 через смеситель 11 поступает на лафетный ствол 17, при помощи которого струю воды либо пены, поступающей из емкости 13 по трубопроводу 12 при открытом клапане 14, направляют на объект, охваченный пожаром. В ходе пожаротушения производят ручное управление лафетным стволом 17 на поворотном фланце 19.

Во время работы установки выхлоп двигателя - дизеля осуществляют через газоотвод 24.

Работа установки продолжается до срабатывания устройства защиты насоса 1 от «сухого хода», которое входит в комплект поставки примененной дизель-насосной установки. После срабатывания автоматического устройства защиты насоса 1 от «сухого хода» двигатель 2 прекращает работу.

По окончании работы установки снова заполняют цистерну 5 для воды и емкость 13 для пенообразователя. Подзарядка аккумулятора 25 производится по мере необходимости.

Предложенная установка пожаротушения позволяет подавлять очаги пожара большой мощности как при помощи воды, так и пены до возникновения вторичных очагов с безопасного расстояния при любых погодных и прочих условиях.

Предложенная установка пожаротушения проста и эффективна в исполнении и эксплуатации, а также надежна и экономична за счет выполнения привода насоса в дизельном исполнении и вследствие уменьшения потерь мощности и увеличения дальности подачи огнетушащего состава.