RU2115451C1

RU2115451C1 - Fire-extinguishing system

Info

Publication number: RU2115451C1
Application number: RU96118387A
Authority: RU
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Техно-ТМ"
Priority date: 1996-09-20
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 1998-07-20

Abstract

FIELD: used in fire-extinguishing in stationary rooms, on all types of transport facilities and in any other closed space. SUBSTANCE: system consists of several interconnected fire-extinguishing devices each of which has temperature-sensitive element which serves simultaneously both as device for detection of fire and device for initiation of fire extinguishing; aerosol-forming explosive compound, electric fuse and pyrotechnic current generator. In case of presence of several fire-extinguishing devices, pyrotechnic current generator is connected via electric circuit with all electric fuses of other devices. Sensor of temperature-sensitive element is made mainly of low-melting material or material with shape memory. EFFECT: higher reliability in detection and extinguishing of fire of solid, liquid combustibles at initial stages of fire in stationary rooms, on all types of vehicles and any other confined spaced. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к системам пожаротушения, которые могут быть использованы для тушения пожаров класса A, B и C (твердых, жидких и газообразных горючих веществ) в стационарных помещениях (склады, подстанции, электрошкафы, гаражи и т.д.), на всех видах транспорта и в любых других замкнутых объемах. The invention relates to fire extinguishing systems that can be used to extinguish class A, B and C fires (solid, liquid and gaseous combustible substances) in stationary premises (warehouses, substations, electrical cabinets, garages, etc.), in all types of vehicles and in any other confined spaces.

Известны автоматические системы пожаротушения, например, описанные в [1] , содержащие узлы обнаружения пожара, устройства для тушения, узлы инициирования и средства соединения устройств между собой. Основными недостатками этой системы являются ее условная автономность, связанная с необходимостью периодического контроля огнетушителей и запорно-пусковых механизмов, а также более низкая пожаротушащая способность по сравнению с устройствами аэрозольного пожаротушения. Known automatic fire extinguishing systems, for example, described in [1], containing fire detection units, fire extinguishing devices, initiation units and means for connecting the devices to each other. The main disadvantages of this system are its conditional autonomy associated with the need for periodic monitoring of fire extinguishers and locking and starting mechanisms, as well as lower fire extinguishing ability compared to aerosol fire extinguishing devices.

Эти недостатки частично устранены в устройстве для тушения пожаров, содержащем приспособление, генерирующее огнегасящее вещество в режиме горения, узел обнаружения пожара и задействования огнетушителя [2]. Однако указанное техническое решение имеет недостаточную эффективность, обусловленную в первую очередь сравнительно низкой огнетушащей способностью газообразных продуктов сгорания, которые действуют прежде всего как инертные разбавители, снижающие концентрацию кислорода ниже предела горючести. Узлы обнаружения пожара и задействования огнетушителей имеют большую инерционность. These disadvantages are partially eliminated in the device for extinguishing fires, containing a device that generates a fire extinguishing agent in the combustion mode, a unit for detecting fire and activating a fire extinguisher [2]. However, this technical solution has insufficient efficiency, primarily due to the relatively low fire extinguishing ability of gaseous products of combustion, which act primarily as inert diluents that reduce the oxygen concentration below the combustibility limit. Fire detection and fire extinguisher activation units have a large inertia.

Также известна система пожаротушения, содержащая соединенные между собой устройства со средствами тушения пожара, обнаружения и средствами задействования указанных устройств [3]. Also known is a fire extinguishing system containing interconnected devices with fire extinguishing means, detection and means for activating these devices [3].

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является система пожаротушения, включающая несколько соединенных между собой устройств пожаротушения, каждое из которых содержит электровоспламенитель и выполненные в виде теплового датчика приспособление для обнаружения загорания и приспособление для инициирования процесса тушения [4]. The closest technical solution to this invention is a fire extinguishing system, including several interconnected fire extinguishing devices, each of which contains an electric igniter and a device for detecting a fire and a device for initiating a fire extinguishing made in the form of a heat sensor [4].

Основными недостатками этой системы пожаротушения являются низкие чувствительность и надежность ее функционирования, снижающиеся при эксплуатации установки после ее длительного пребывания в режиме готовности. The main disadvantages of this fire extinguishing system are the low sensitivity and reliability of its functioning, which are reduced during operation of the installation after its long stay in standby mode.

Эти негативные эффекты обусловлены тем, что устройства системы соединены между собой сложной и громоздкой сетью трубопроводов для транспортировки и подачи в очаг пожара общего тушащего агента. These negative effects are due to the fact that the system devices are interconnected by a complex and cumbersome network of pipelines for transporting and supplying a common extinguishing agent to the fire.

Кроме того, связь всех устройств системы между собой осуществляется через специальное центральное пусковое устройство, которое одновременно запускает тепловые датчики, выполняющие роль приспособления для обнаружения загорания, и приспособления для инициирования процесса тушения всех устройств, связанных в систему. Это существенно снижает надежность системы, так как при выходе из строя центрального пускового устройства срабатывает только отдельный тепловой датчик и соответственно отдельное устройство пожаротушения. In addition, all the devices of the system communicate with each other through a special central starting device, which simultaneously launches thermal sensors that act as devices for detecting tanning, and devices for initiating the process of extinguishing all devices connected to the system. This significantly reduces the reliability of the system, since when the central starting device fails, only a separate thermal sensor and, accordingly, a separate fire extinguishing device are triggered.

Недостатками этой системы пожаротушения являются также отсутствие автономности и необходимости проведения периодических (регламентных) проверок всей системы в течение всего срока службы. The disadvantages of this fire extinguishing system are also the lack of autonomy and the need for periodic (routine) inspections of the entire system throughout the entire service life.

Задачей изобретения является создание системы пожаротушения с повышенной надежностью обнаружения пожара и его тушения на начальной стадии при сохранении системой пожаротушения своих характеристик при эксплуатации в режиме ожидания в течение всего гарантийного срока не менее 10 - 15 лет и при автоматическом оповещении о начале работы системы пожаротушения на пульты управления сигнализации и т.д. The objective of the invention is the creation of a fire extinguishing system with increased reliability of fire detection and extinguishing at the initial stage while maintaining the fire extinguishing system of its characteristics when operating in standby mode for the entire warranty period of at least 10-15 years and with automatic notification of the start of the fire extinguishing system to the control panels alarm control etc.

Указанная задача решается за счет того, что в системе пожаротушения, включающей несколько соединенных между собой устройств пожаротушения, каждое из которых содержит электровоспламенитель и выполненные в виде теплового датчика приспособление для обнаружения загорания и приспособление для инициирования процесса тушения, согласно изобретению каждое из устройств пожаротушения снабжено аэрозолеобразующим пиротехническим составом и пиротехническим генератором электрического тока (ПГЭТ/, причем каждый пиротехнический генератор электрического тока соединен со всеми электровоспламенителями других устройств пожаротушения электрической цепью. This problem is solved due to the fact that in a fire extinguishing system that includes several interconnected fire extinguishing devices, each of which contains an electric igniter and a device for detecting a fire and a device for initiating a fire extinguishing made in the form of a heat sensor, according to the invention, each of the fire extinguishing devices is equipped with an aerosol pyrotechnic composition and pyrotechnic generator of electric current (ПГЭТ /, and each pyrotechnic generator is electric nical current connected to all the other electric spark extinguishing device electrical circuit.

Чувствительный элемент теплового датчика может быть выполнен из легкоплавкового материала или из материала с памятью формы. The sensing element of the heat sensor can be made of fusible material or of a material with shape memory.

Благодаря данной конструкции повышается эффективность системы пожаротушения на начальной стадии развития пожара и повышается гарантийный срок эксплуатации системы пожаротушения в режиме ожидания до 10 - 15 лет при температуре окружающей среды ± 60 C и относительной влажности воздуха до 98%. Thanks to this design, the efficiency of the fire extinguishing system at the initial stage of the development of the fire is increased and the warranty period for the operation of the fire extinguishing system in standby mode is increased up to 10 - 15 years at an ambient temperature of ± 60 C and relative air humidity up to 98%.

Данная система пожаротушения обеспечивает начало тушения пожара при нахождении теплового датчика в любой точке защищаемого объема (помещения) и на ее работоспособность не оказывают существенного влияния наличие экранов (ширмы, полки, перегородки, ленты конвейера и т.п.) между очагами загорания и узлом обнаружения пожара, т.к. датчик снимается с предохранения при достижении температуры окружающей среды заданного порогового значения. Это происходит вследствие потери механической прочности (плавления) легкоплавкового материала или принятия заданной формы (элементом из материала с памятью формы) чувствительным элементом теплового датчика при достижении им порогового значения температуры. Кроме того, данная система пожаротушения при срабатывании устройств пожаротушения в случае появления очага загорания благодаря одновременному генерированию пожаротушащего аэрозоля и электрического тока обеспечивает не только автоматический запуск других устройств пожаротушения, но и одновременное срабатывание устройств и систем оповещения, сигнализации, блокировки и т. п. , например генераторов предупредительных сигналов типа "Ревун", реле, ламп накаливания, электродвигателей и т.п, расположенных на пульте управления, в дежурных помещениях и т.д. This fire extinguishing system provides the beginning of a fire extinguishing when the heat sensor is located at any point of the protected volume (room) and its performance is not significantly affected by the presence of screens (screens, shelves, partitions, conveyor belts, etc.) between the foci of ignition and the detection unit fire because the sensor is unprotected when the ambient temperature reaches the set threshold value. This occurs due to the loss of mechanical strength (melting) of the fusible material or the adoption of a predetermined shape (an element of a material with shape memory) by the sensitive element of the heat sensor when it reaches a threshold temperature. In addition, this fire extinguishing system in case of fire extinguishing devices in the event of a fire source due to the simultaneous generation of fire extinguishing aerosol and electric current provides not only the automatic start of other fire extinguishing devices, but also the simultaneous operation of warning devices, alarm systems, interlocks, etc., for example, “Howler” type alarm generators, relays, incandescent lamps, electric motors, etc., located on the control panel, in duty rooms tios, etc.

ПГЭТ представляет собой резервный источник тока, анод и катод которого выполнены из пиротехнических составом, обладающих высокой чувствительностью к тепловому импульсу. Конструкция ПГЭТ и рецептура пиротехнических составов обеспечивают преобразование химической энергии в электрическую энергию в режиме горения. Время достижения максимального значения ЭДС, силы тока и напряжения не превышают 0,1 - 0,5 с от момента срабатывания теплового датчика (воспламенения зарядов). Мощность ПГЭТ достаточна для трансляции генерируемой электроэнергии по проводам на расстояние до 500 м и задействования одного или нескольких параллельно соединенных электровоспламенителей всех типов, а также для кратковременного питания (в течение 1 - 10 с) систем оповещения, сигнализации, блокировки и т.п. PGET is a backup current source, the anode and cathode of which are made of a pyrotechnic composition with high sensitivity to a thermal pulse. The design of PGET and the formulation of pyrotechnic compositions provide the conversion of chemical energy into electrical energy in the combustion mode. The time to reach the maximum value of the EMF, current and voltage do not exceed 0.1 - 0.5 s from the moment the thermal sensor is triggered (ignition of charges). The power of the PSET is sufficient to transmit the generated electricity through wires up to 500 m and to use one or several parallel-connected electric igniters of all types, as well as for short-term power supply (for 1-10 s) of warning, alarm, blocking systems, etc.

Система пожаротушения поясняется чертежом. The fire extinguishing system is illustrated in the drawing.

Устройство пожаротушения 1 содержит тепловой датчик 2, аэрозолеобразующий пиротехнический состав 3, пиротехнический генератор электрического тока (ПГЭТ) 4 и электровоспламенитель 5. В случае, когда система пожаротушения содержит два и более устройств пожаротушения, ПГЭТ каждого устройства соединен параллельно со всеми электровоспламенителями в других устройствах электрическими проводами 6. Fire extinguishing device 1 contains a thermal sensor 2, aerosol-forming pyrotechnic composition 3, pyrotechnic electric current generator (ПГЭТ) 4 and an electric igniter 5. In the case where the fire extinguishing system contains two or more fire extinguishing devices, the ПГЭТ of each device is connected in parallel with all electric igniters in other electric devices wires 6.

Система функционирует следующим образом. При возникновении очага пожара (загорания) в охраняемом помещении происходит повышение температуры воздуха. При нагреве чувствительного элемента теплового датчика 2 до порогового значения (например, до 70^oC) происходит автоматическое снятие предохранения за счет потери прочности легкоплавким материалом при плавлении и срабатывании электровоспламенителя 5, огневой импульс которого инициирует горение аэрозолеобразующего пиротехнического состава 3, одновременно с этим может быть задействован и ПГЭТ. Чувствительный элемент теплового датчика 2 может быть выполнен также из материала с памятью формы. При нагреве чувствительного элемента (из нитинола или другого подобного сплава) до порогового значения (например, до 70^oC) за счет принятия чувствительным элементом заданной формы происходит автоматическое снятие предохранения и срабатывание электровоспламенителя. При горении аэрозолеобразующего пиротехнического состава 3 происходит выброс продуктов сгорания - ультратонкодисперсных аэрозольных частиц, обеспечивающих тушение пожара. Данная система позволяет обнаруживать загорание на самой ранней стадии и автоматически начинать его тушение на позднее 30 с после достижения заданной критической температуры на чувствительном элементе теплового датчика 2. Температура плавления сплавов и температура фазовых переходов в материале с эффектом памяти формы являются измененными в течение всего срока службы датчика. Если система включает более одного устройства пожаротушения, то при горении аэрозолеобразующего пиротехнического состава 3 в устройстве пожаротушения 1, сработавшем первым, происходит одновременное задействование ПГЭТ 4, который передает вырабатываемую им электроэнергию по проводам 6 на все электровоспламенители 5, находящиеся в других устройствах пожаротушения 1, и приводит их в действие, а также при необходимости приводит в действие системы оповещения о пожаре (питает лампы накаливания, звонки, зуммеры, генераторы предупредительных сигналов, включает реле и т.п.). Исходя из особенностей защищаемого объекта электровоспламенители 5, а соответственно и устройства пожаротушения могут приводиться в действие в любое время суток в течение всего гарантийного срока автоматически независимо от начальной температуры, влажности воздуха и т.д., одновременно или в заданной последовательности. Этим создается необходимая концентрация пожаротушащего аэрозоля во всем защищаемом объеме за минимальный отрезок времени, что исключает развитие очага загорания в пожар и предотвращает горение и тление любых материалов. Данная система пожаротушения позволяет осуществлять эффективное тушение пожара газообразных, жидких и твердых горючих веществ в стационарных помещениях, на железнодорожном и автомобильном транспорте, морских и речных судах, самолетах, а также осуществлять локализацию пожаров и предотвращать переход горения спецпродукции во взрыв в складских и производственных пожаро- и взрывоопасных помещениях.The system operates as follows. When a fire occurs (fire) in a protected room, the air temperature rises. When the sensitive element of the heat sensor 2 is heated to a threshold value (for example, up to 70 ^o C), protection is automatically removed due to the loss of strength by the fusible material during melting and operation of the electric igniter 5, the fire pulse of which initiates the combustion of the aerosol-forming pyrotechnic composition 3, at the same time it can be Involved and PGET. The sensitive element of the thermal sensor 2 can also be made of material with shape memory. When the sensitive element (from nitinol or another similar alloy) is heated to a threshold value (for example, up to 70 ^o C), the sensitive element takes on a predetermined shape automatically deactivates and triggers the electric igniter. When burning an aerosol-forming pyrotechnic composition 3, there is an emission of combustion products - ultrafine aerosol particles that provide fire fighting. This system allows you to detect ignition at the earliest stage and automatically begin to extinguish it later than 30 seconds after reaching the specified critical temperature on the sensitive element of the heat sensor 2. The melting temperature of the alloys and the temperature of phase transitions in the material with the shape memory effect are changed over the entire service life sensor. If the system includes more than one fire extinguishing device, then when the aerosol-forming pyrotechnic composition 3 is burning in the fire extinguishing device 1, the first one to fire, there is a simultaneous activation of the ПГЭТ 4, which transfers the electricity generated by it through wires 6 to all electric igniters 5 located in other fire extinguishing devices 1, and activates them, and also, if necessary, activates fire warning systems (supplies incandescent lamps, bells, buzzers, warning generators with latter is present, comprises a relay and the like). Based on the features of the protected object, electric igniters 5 and, accordingly, fire extinguishing devices can be activated at any time of the day during the entire warranty period automatically, regardless of the initial temperature, humidity, etc., simultaneously or in a predetermined sequence. This creates the necessary concentration of fire-extinguishing aerosol in the entire protected volume for a minimum period of time, which excludes the development of a source of ignition in a fire and prevents burning and smoldering of any materials. This fire extinguishing system allows for effective fire extinguishing of gaseous, liquid and solid combustible substances in stationary premises, in rail and road transport, sea and river vessels, airplanes, as well as to localize fires and prevent the transfer of special products to explosion in storage and industrial fires. and explosive rooms.

Claims

1. Fire extinguishing system, including several interconnected fire extinguishing devices, each of which contains an electric igniter, and made in the form of a heat sensor device for detecting a fire and a device for initiating the extinguishing process, characterized in that each of the fire extinguishing devices is equipped with an aerosol-forming pyrotechnic composition and pyrotechnic an electric current generator, wherein each pyrotechnic electric current generator is connected to all electroplasma carriers of other fire extinguishing devices by an electric circuit.

2. The system according to claim 1, characterized in that the sensitive element of the thermal sensor is made of low-melting material or of a material with a shape memory.