RU141291U1

RU141291U1 - FIRE EXTINGUISHING SYSTEM IN VERTICAL RESERVOIRS FOR STORAGE OF OIL PRODUCTS IN POINTS OF TEMPORARY ACCOMMODATION OF POPULATION AFFECTED BY AN EMERGENCY

Info

Publication number: RU141291U1
Application number: RU2013157008/12U
Authority: RU
Inventors: Алексей Владимирович Трофимов; Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2014-05-27

Abstract

Система пожаротушения в вертикальных резервуарах для хранения нефтепродуктов в пунктах временного размещения населения, пострадавшего в ЧС, содержащая установленный на опоре телескопический подъемник и пеногенератор, отличающаяся тем, что пеногенератор установлен на подвижном телескопическом подъемнике снаружи резервуара и соединен рукавом с резервуарами, содержащими воду и пенообразователь и связанными с баллонами со сжатым воздухом, при этом телескопический подъемник раздвигается и перемещается в рабочее положение при помощи сжатого воздуха из указанных баллонов, а пеногенератор содержит патрубок для подачи сжатого воздуха и пенообразующего раствора, камеру смешивания, камеру диспергирования с наполнителем, решетку и пенопровод на выходе, а камера диспергирования выполнена в виде усеченного конуса, расширяющегося по ходу пены, а на входе в нее установлена форсунка с двумя штуцерами: штуцером для сжатого воздуха и штуцером 4 для пенообразователя, при этом камера диспергирования заканчивается обратным усеченным конусом, подсоединенным к камере диспергирования своим большим основанием, имеющим на выходе пенопровод, а в месте перехода обратного конуса в пенопровод установлена удерживающая решетка, при этом по оси камеры диспергирования установлен цилиндрический вкладыш, соединенный с камерой диспергирования посредством удерживающей решетки, причем между стенками камеры диспергирования, внутри ее расположена винтовая перегородкой, выполненная в виде конического шнека с углом конусной поверхности, совпадающей с углом конусной поверхности камеры диспергирования, а пространство между стенкаA fire extinguishing system in vertical tanks for storing petroleum products in temporary accommodation centers for the affected populations, containing a telescopic lift and a foam generator mounted on a support, characterized in that the foam generator is mounted on a movable telescopic lift outside the tank and is connected by a sleeve to tanks containing water and a foaming agent and connected with compressed air cylinders, while the telescopic boom extends and moves to the working position with air from these cylinders, and the foam generator contains a nozzle for supplying compressed air and a foaming solution, a mixing chamber, a dispersion chamber with a filler, a grill and foam duct at the outlet, and the dispersion chamber is made in the form of a truncated cone expanding along the foam, and at the entrance to it has a nozzle with two nozzles: a fitting for compressed air and a nozzle 4 for a foaming agent, while the dispersion chamber ends with a reverse truncated cone connected to the dispersion chamber with its large base, having a foam conduit at the exit, and at the point of transition of the return cone into the foam conduit, a retaining lattice is installed, while along the axis of the dispersion chamber there is a cylindrical liner connected to the dispersing chamber by means of a retaining lattice, and a screw partition is located between the walls of the dispersing chamber made in the form of a conical screw with an angle of the conical surface coinciding with the angle of the conical surface of the dispersion chamber, and the space between the wall

Description

Полезная модель относится к противопожарному оборудованию для автоматического тушения нефтепродуктов в вертикальных стальных резервуарах (РВС) с любыми типами крыши для хранения нефтепродуктов в пунктах временного размещения населения, пострадавшего в ЧС.The utility model relates to fire-fighting equipment for automatic extinguishing of oil products in vertical steel tanks (RVS) with any type of roof for storing oil products in temporary accommodation centers for the affected population.

Известно устройство для тушения пожара в РВС, состоящее из корпуса с монтажным фланцем, сетки, распылителя, трубопровода для подачи раствора пенообразователя, защитного зонта, крышки герметичного затвора, тяги с натяжным устройством, фиксатора положения крышки, троса-ограничителя ее сброса и троса ручного дублирующего привода (SU 978878, кл. A62C 3/00, опубл. 07.12.1982).A device is known for extinguishing a fire in an internal combustion engine, consisting of a housing with a mounting flange, a mesh, a spray gun, a pipe for supplying a foaming agent solution, a protective umbrella, a tight shutter cover, a traction with a tensioning device, a cover position lock, a latch restrictor cable and a manual backup cable drive (SU 978878, class A62C 3/00, publ. 07.12.1982).

Эта конструкция устанавливается непосредственно на крышу или стену резервуара. При взрыве паровоздушной смеси нефтепродуктов устройство может быть разрушено. Кроме того, использование устройства при тушении пожара требует участия пожарной команды, что связано с большим риском для человеческой жизни, а также значительно увеличивает время начала тушения пожара от момента возгорания, что приводит к разогреву верхнего слоя нефтепродуктов и значительно усложняет тушение пожара.This design is installed directly on the roof or wall of the tank. If the vapor-air mixture of petroleum products explodes, the device may be destroyed. In addition, the use of the device for extinguishing a fire requires the participation of a fire brigade, which is associated with a great risk to human life, and also significantly increases the start time of a fire extinguishing from the moment of fire, which leads to heating of the upper layer of oil products and significantly complicates the fire extinguishing.

Наиболее близким аналогом (прототипом) предложенной системы тушения пожара является устройство для подачи огнегасительной пены в резервуары с горящими нефтепродуктами по патенту РФ №2359723. Устройство выполнено с телескопически раздвигающейся трубой, что осуществляется с помощью цепной передачи. В верхней части внутренней трубы крепится крюкообразный пенослив, через который огнегасительная пена сливается на горящую поверхность.The closest analogue (prototype) of the proposed fire extinguishing system is a device for supplying extinguishing foam into tanks with burning oil products according to the patent of the Russian Federation No. 2359723. The device is made with a telescoping telescoping tube, which is carried out using a chain transmission. A hook-shaped foam is attached to the upper part of the inner pipe, through which fire extinguishing foam is drained onto a burning surface.

Эта конструкция при тушении пожара в резервуаре требует не только прямого участия пожарной команды в тушении пожара, но и ее использование подвергает прямой опасности жизнь людей, развертывающих устройство возле горящего резервуара с нефтепродуктами. Кроме того, территория вблизи резервуара может быть захламлена элементами конструкций резервуара, разлетевшимися в результате взрыва паровоздушной смеси, или вблизи резервуара может находиться горящий нефтепродукт, разлившийся в результате разрушения элементов конструкции резервуара, что сделает невозможным развертывание устройства.This design when extinguishing a fire in a tank requires not only the direct participation of the fire brigade in extinguishing a fire, but its use poses a direct danger to the lives of people deploying the device near a burning tank with petroleum products. In addition, the area near the reservoir may be cluttered with reservoir structural elements flying up as a result of the explosion of the vapor-air mixture, or near the reservoir there may be a burning oil product spilled as a result of the destruction of the reservoir structural elements, which will make it impossible to deploy the device.

Технический результат - повышение надежности тушения пожара нефтепродуктов в вертикальных стальных резервуарах с любым типом крыши без участия человека.EFFECT: increased reliability of extinguishing a fire of oil products in vertical steel tanks with any type of roof without human intervention.

Это достигается тем, что в системе пожаротушения в вертикальных резервуарах для хранения нефтепродуктов в пунктах временного размещения населения, пострадавшего в ЧС, на телескопическом подъемнике снаружи резервуара неподвижно установлен пеногенератор и подведен рукав, который соединен с подводящим трубопроводом и резервуарами с пенообразователем и водой. В нижней части телескопический подъемник, установленный на опоре, соединен с поршнем, который находится в цилиндре. На фундаменте установлен ограничитель перемещения телескопического подъемника. В верхней части звеньев телескопического подъемника имеются уплотнители и стопоры. К цилиндру с поршнем и телескопическому подъемнику подведен воздухопровод для подачи воздуха, который соединен с баллонами, заполненными сжатым воздухом. Снаружи РВС ниже уровня промерзания грунта установлены два горизонтальных резервуара соответствующей вместимости, один из которых заполнен водой, а другой пенообразователем. Резервуары герметизированы и соединены между собой воздухопроводом. Причем трубопровод, соединяющий резервуар с пенообразователем с подводящим трубопроводом имеет дозатор. Баллон со сжатым воздухом соединен с воздухопроводом и резервуаром для воды и пенообразователем. Баллон со сжатым воздухом оборудован регулятором давления и краном - пиропатроном. В верхней части РВС установлены датчики давления и температуры, которые соединены с краном-пиропатроном и имеют автономную систему питания (например, батарейки).This is achieved by the fact that in the fire extinguishing system in vertical tanks for storing petroleum products at temporary accommodation centers for the affected populations, a foam generator is fixedly mounted on the telescopic lift outside the tank and a hose is connected that is connected to the inlet pipe and reservoirs with foaming agent and water. In the lower part, a telescopic elevator mounted on a support is connected to a piston, which is located in the cylinder. A telescopic boom limiter is installed on the foundation. In the upper part of the links of the telescopic lift there are seals and stoppers. An air pipe is connected to a cylinder with a piston and a telescopic elevator for supplying air, which is connected to cylinders filled with compressed air. Outside the RVS below the level of soil freezing, two horizontal reservoirs of appropriate capacity are installed, one of which is filled with water, and the other with a foaming agent. The tanks are sealed and interconnected by air. Moreover, the pipeline connecting the reservoir with the foaming agent to the inlet pipe has a dispenser. A can of compressed air is connected to the air duct and the water tank and the foaming agent. The compressed air cylinder is equipped with a pressure regulator and a pyroscope cartridge. In the upper part of the RVS, pressure and temperature sensors are installed, which are connected to the pyrocartridge crane and have an autonomous power supply system (for example, batteries).

На фиг. 1 изображена система пожаротушения в режиме ожидания, на фиг. 2 - система пожаротушения в режиме развертывания, на фиг. 3 - система пожаротушения в действии, на фиг.4 - схема пеногенератора.In FIG. 1 shows a standby fire extinguishing system, FIG. 2 - deployment fire extinguishing system, in FIG. 3 - fire extinguishing system in action, figure 4 is a diagram of a foam generator.

Система пожаротушения в вертикальных резервуарах для хранения нефтепродуктов в пунктах временного размещения населения, пострадавшего в ЧС, состоит из фундамента 1, на котором жестко закреплен ограничитель движения телескопического подъемника 2, опора 3 с осью и цилиндр с поршнем 4. На оси опоры закреплен телескопический подъемник 5 с установленным на нем неподвижно пеногенератором 6, к подъемнику присоединен шток поршня 7 цилиндра. Между звеньями телескопического подъемника имеются уплотнители 8 и стопоры 9. К пеногенератору подведен рукав для подачи пеносмеси 10, который соединен с подводящим трубопроводом 11. К цилиндру и телескопическому подъемнику подведен воздухопровод 12.The fire extinguishing system in vertical tanks for storing petroleum products in temporary accommodation centers for the affected populations consists of a foundation 1, on which a telescopic boom 2 movement restrictor, a support 3 with an axis and a cylinder with a piston 4 are fixed rigidly. A telescopic lift 5 is mounted on the support axis with the foam generator 6 fixed on it, the piston rod 7 of the cylinder is attached to the lift. Between the links of the telescopic lift there are seals 8 and stoppers 9. A hose for feeding the foam mixture 10 is connected to the foam generator, which is connected to the supply pipe 11. An air pipe 12 is connected to the cylinder and the telescopic lift.

Снаружи РВС ниже уровня промерзания грунта заглублено, установлены два горизонтальных резервуара соответствующей вместимости, один из которых заполнен водой 13, а другой пенообразователем 14. Резервуары герметизированы и соединены между собой подводящим трубопроводом 11, причем трубопровод, соединяющий резервуар с пенообразователем и подводящим трубопроводом, имеет дозатор 15. Баллон со сжатым воздухом 16 соединен трубопроводом 17 с воздухопроводом, резервуаром для воды и пенообразователем. Баллон со сжатым воздухом оборудован регулятором давления 18 и краном-пиропатроном 19. В верхней части РВС 20 установлены датчики давления и температуры 21, которые соединены с краном-пиропатроном и имеют автономную систему питания (например, аккумуляторы).Outside of the PBC, it is buried below the freezing ground, two horizontal reservoirs of appropriate capacity are installed, one of which is filled with water 13 and the other with foaming agent 14. The reservoirs are sealed and interconnected by a supply pipe 11, and the pipe connecting the tank to the blowing agent and the supply pipe has a dispenser 15. The can of compressed air 16 is connected by a pipe 17 to the air duct, a water tank and a foaming agent. The compressed air cylinder is equipped with a pressure regulator 18 and a pyro cartridge 19. In the upper part of the PBC 20 pressure and temperature sensors 21 are installed, which are connected to the pyro cartridge and have an autonomous power supply system (for example, batteries).

Пеногенератор (фиг. 4) представляет собой камеру диспергирования 22, выполненную в виде усеченного конуса, расширяющегося по ходу пены. На входе в нее установлена форсунка 23 с двумя штуцерами: штуцером 24 для сжатого воздуха и штуцером 25 для пенообразователя. Камера диспергирования 22 заканчивается обратным усеченным конусом 26, подсоединенным к камере диспергирования 22 своим большим основанием, имеющим на выходе выдающий пенопровод 27. В месте перехода обратного конуса 26 в выдающий пенопровод 27 установлена удерживающая решетка 28.The foam generator (Fig. 4) is a dispersion chamber 22, made in the form of a truncated cone, expanding along the foam. At the entrance to it, a nozzle 23 is installed with two fittings: a fitting 24 for compressed air and a fitting 25 for a foaming agent. The dispersion chamber 22 ends with a reverse truncated cone 26 connected to the dispersion chamber 22 with its large base having an output foam conduit 27. At the point of transition of the return cone 26 to the output conduit 27, a holding grid 28 is installed.

По оси камеры диспергирования 22 установлен цилиндрический вкладыш, соединенный с камерой диспергирования 22 посредством удерживающей решетки 29. Между стенками камеры диспергирования 22, внутри ее расположена винтовая перегородкой 30, выполненная в виде конического шнека с углом конусной поверхности, совпадающей с углом конусной поверхности камеры диспергирования 22. Пространство между стенками камеры диспергирования 22 и винтовой перегородкой 30 заполнено наполнителем 31 из волокнистого упругого материала, например, путанной металлической проволокой, пластмассовой стружкой.A cylindrical insert is installed along the axis of the dispersion chamber 22, connected to the dispersion chamber 22 by means of a retaining grid 29. Between the walls of the dispersion chamber 22, a screw partition 30 is arranged inside it, made in the form of a conical screw with an angle of the conical surface coinciding with the angle of the conical surface of the dispersion chamber 22 The space between the walls of the dispersion chamber 22 and the screw partition 30 is filled with a filler 31 made of fibrous elastic material, for example, a tangled metallic th wire, plastic shavings.

Система пожаротушения в вертикальных резервуарах для хранения нефтепродуктов в пунктах временного размещения населения, пострадавшего в ЧС, работает следующим образом.The fire extinguishing system in vertical tanks for storing petroleum products in temporary accommodation centers for the affected populations operates as follows.

При возгорании нефтепродукта или взрыве паровоздушной смеси срабатывают датчики, которые подают электрический сигнал на кран-пиропатрон. Кран-пиропатрон срабатывает и открывает подачу воздуха из баллонов, через регуляторы давления, одновременно в телескопический подъемник, цилиндр с поршнем и в резервуары с водой и пенообразователем. Воздух, поступая в цилиндр, толкает поршень, который, в свою очередь, перемещает телескопический подъемник в рабочее положение, как показано на фиг. 2, то есть телескопический подъемник перемещается до тех пор, пока не упрется в ограничитель движения. Кроме того, воздух, поступая в телескопический подъемник, раздвигает его, при этом звенья подъемника, достигая крайнего положения, становятся на стопор, как показано на фиг. 3. Выходу воздуха из подъемника препятствуют уплотнители. Одновременно сжатый воздух поступает в резервуар с водой и пенообразователем, создает в них избыточное давление, которое вытесняет воду и пенообразователь в подводящий трубопровод. Вода и пенообразователь, смешанные в соответствующей пропорции, поступают по рукаву на пеногенератор. Пеногенератор находится над верхним поясом резервуара, подача пены происходит непосредственно в зону горения. Образовавшаяся пена эффективно тушит возникший пожар.When a petroleum product ignites or an air-vapor mixture explodes, sensors that trigger an electrical signal to the pyrocartridge are triggered. The pyrocartridge crane works and opens the air supply from the cylinders, through pressure regulators, simultaneously to the telescopic boom, cylinder with piston and to the tanks with water and foaming agent. Air entering the cylinder pushes the piston, which in turn moves the telescopic boom to the operating position, as shown in FIG. 2, that is, the telescopic boom moves until it abuts against the movement limiter. In addition, the air entering the telescopic elevator pushes it apart, while the elevator links, reaching the extreme position, become the stopper, as shown in FIG. 3. Seals prevent air from leaving the lift. At the same time, compressed air enters the tank with water and a foaming agent, creates excessive pressure in them, which displaces the water and the foaming agent into the supply pipe. Water and a foaming agent, mixed in the appropriate proportion, flow along the sleeve to the foam generator. The foam generator is located above the upper zone of the tank, foam is supplied directly to the combustion zone. The resulting foam effectively extinguishes the fire.

Пеногенератор работает следующим образом.The foam generator operates as follows.

Воздух и пенообразователь дозировано под избыточным давлением подают в форсунку 23 через штуцеры соответственно по 24 и 25. При выходе из форсунки 23 пенообразователь распыляется воздухом и поступает в цилиндрический вкладыш, соединенный с камерой диспергирования 22 посредством удерживающей решетки 29, затем полученная смесь воздуха и распыленного пенообразователя в виде крупнопористой пены попадает в камеру диспергирования 22 и проходит через заполненный волокнистым наполнителем 31 винтовой канал, образованный стенками камеры диспергирования 22, и винтовой перегородкой 30. Образовавшаяся смесь в виде пены с крупными ячейками под напором воздуха перемещается через слой волокнистого наполнителя 31. При этом уменьшается дисперсность ячеек пены. Полученная пена через выдающий пенопровод 6 поступает наружу.Air and a foaming agent are dosed under excess pressure into the nozzle 23 through nozzles 24 and 25, respectively. When leaving the nozzle 23, the foaming agent is sprayed with air and enters a cylindrical liner connected to the dispersion chamber 22 by means of a retaining grill 29, then the resulting mixture of air and sprayed foaming agent in the form of a large-pore foam enters the dispersion chamber 22 and passes through a screw channel filled with fibrous filler 31 formed by the walls of the dispersion chamber 22, and a helical partition 30. The resulting mixture in the form of foam with large cells under the pressure of air moves through the layer of fibrous filler 31. In this case, the dispersion of the cells of the foam is reduced. The resulting foam through the issuing foam 6 enters the outside.

При прохождении пены по расширяющейся к выходу камере диспергирования 22 в нее вовлекается оставшийся свободным воздух и к моменту выхода пены из пеногенератора весь воздух оказывается вовлеченным в пену и, следовательно, будет обеспечена заданная кратность пены. Наличие же винтовых каналов в камере диспергирования 22 удлиняет путь пены и интенсифицирует перемешивание пеномассы, что позволяет уменьшить габариты пеногенератора, не уменьшая его производительность.As the foam passes through the dispersion chamber 22 expanding toward the outlet, the remaining free air is drawn into it and, by the time the foam leaves the foam generator, all air is drawn into the foam and, therefore, a predetermined foam multiplicity will be provided. The presence of screw channels in the dispersion chamber 22 lengthens the path of the foam and intensifies the mixing of the foam, which allows to reduce the size of the foam generator, without reducing its performance.

Испытания показали, что даже в условиях интенсивного задымления пена образуется в заданных объемах и имеет хорошую устойчивость к распаданию. В качестве пенообразователя в таких системах пожаротушения применяется фторсинтетический пенообразователь типа "Мульти-пена". Работает также на 6%-водном растворе фторсодержащего пенообразователя "Подслойный" в условиях задымления помещения.Tests have shown that even in conditions of intense smoke, foam is formed in predetermined volumes and has good resistance to decay. As a foaming agent in such fire extinguishing systems, a multi-foam fluorosynthetic foaming agent is used. It also works on a 6% aqueous solution of fluorinated foaming agent "Sublayer" in the conditions of smoke in the room.

Пеногенератор также предназначен для автоматических систем пожаротушения закрытых технологических помещений (подача пены на место возгорания), где возможно образование паро- и газовоздушных смесей, например, в насосных залах насосных нефтеперекачивающих станций, камерах регулирования давления и т.п.The foam generator is also designed for automatic fire extinguishing systems of closed technological rooms (supplying foam to the place of ignition), where steam and gas-air mixtures are possible, for example, in pump rooms of pumping stations, pressure control chambers, etc.

Пеногенератор работает эффективно при следующих оптимальных параметрах технических характеристик:The foam generator works efficiently with the following optimal technical parameters:

Рабочее давление раствора пенообразователя, МПаThe working pressure of the foaming agent, MPa 0,9±0,10.9 ± 0.1 Расход по раствору пенообразователя, л/с, не менееFoaming agent solution consumption, l / s, not less 77 Производительность по пене, м³/с, не менееProductivity on foam, m ³ / s, not less 2,82,8 Кратность пены, не менееMultiplicity of foam, not less 400400

Claims

A fire extinguishing system in vertical tanks for storing petroleum products in temporary accommodation centers for the affected populations, containing a telescopic lift and a foam generator mounted on a support, characterized in that the foam generator is mounted on a movable telescopic lift outside the tank and is connected by a sleeve to tanks containing water and a foaming agent and connected with compressed air cylinders, while the telescopic boom extends and moves to the working position with air from these cylinders, and the foam generator contains a nozzle for supplying compressed air and a foaming solution, a mixing chamber, a dispersion chamber with a filler, a grill and foam duct at the outlet, and the dispersion chamber is made in the form of a truncated cone expanding along the foam, and at the entrance to it has a nozzle with two nozzles: a fitting for compressed air and a nozzle 4 for a foaming agent, while the dispersion chamber ends with a reverse truncated cone connected to the dispersion chamber with its large base, having a foam conduit at the exit, and at the point of transition of the return cone into the foam conduit, a retaining lattice is installed, while along the axis of the dispersion chamber there is a cylindrical liner connected to the dispersing chamber by means of a retaining lattice, and a screw partition is located between the walls of the dispersing chamber made in the form of a conical screw with an angle of the conical surface coinciding with the angle of the conical surface of the dispersion chamber, and the space between the wall Mi dispersion chamber and a screw partition is filled with a filler of fibrous elastic material, for example, tangled metal wire, plastic shavings.