RU2256472C2 - Method for extinguishing fires in space containing liquid gas fuel vessels and fire-extinguishing system for above method realization - Google Patents
Method for extinguishing fires in space containing liquid gas fuel vessels and fire-extinguishing system for above method realization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2256472C2 RU2256472C2 RU2003115758/12A RU2003115758A RU2256472C2 RU 2256472 C2 RU2256472 C2 RU 2256472C2 RU 2003115758/12 A RU2003115758/12 A RU 2003115758/12A RU 2003115758 A RU2003115758 A RU 2003115758A RU 2256472 C2 RU2256472 C2 RU 2256472C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- fire
- inert gas
- volume
- liquid
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к технике пожаротушения в объемах (помещениях, отсеках и т.п.), где хранятся емкости со сжиженным горючим газом, и может быть использовано в энергетике и на транспорте, например на подводных аппаратах.The invention relates to fire fighting technology in volumes (rooms, compartments, etc.), where containers with liquefied combustible gas are stored, and can be used in energy and transport, for example, underwater vehicles.
Тушение пожаров в таких хранилищах основано на создании там среды, не поддерживающей горения, и является одним из наиболее эффективных способов пожарной защиты этих хранилищ. Наряду с возможностью быстрого подавления пламени такой способ обеспечивает предупреждение взрыва при накоплении в хранилище горючих газов и паров. Для объемного пожаротушения используют вещества, которые могут распространяться в атмосфере защищаемого хранилища и создавать в каждом его элементе огнетушащую концентрацию. В качестве таковых применяют инертные газы - разбавители (СO2, Аr, N2 и др.).Extinguishing fires in such storage facilities is based on the creation of an environment that does not support combustion, and is one of the most effective fire protection methods for these storage facilities. Along with the ability to quickly suppress the flame, this method provides an explosion warning when combustible gases and vapors are accumulated in the storage. For volumetric fire extinguishing, substances are used that can spread in the atmosphere of the protected storage and create a fire extinguishing concentration in each of its elements. As such, inert gases are used as diluents (CO 2 , Ar, N 2 , etc.).
Тушение объемного пожара инертными разбавителями обусловлено снижением числа соударений молекул реагирующих газов, которые изолируются друг от друга молекулами инертного газа. Так, например, известен способ тушения пожара в хранилище со сжиженным горючим газом, включающий заполнение инертным газом (например, азотом) всегоExtinguishing a volumetric fire with inert diluents is due to a decrease in the number of collisions of reacting gas molecules that are isolated from each other by inert gas molecules. So, for example, a method of extinguishing a fire in a storage facility with liquefied combustible gas is known, including filling inert gas (for example, nitrogen) in total
объема хранилища до концентрации, исключающей горение горючего газа [1].storage volume to a concentration excluding the combustion of combustible gas [1].
Известно устройство для реализации этого способа, содержащее баллоны с инертным газом и магистралью, подстыкованной к объему хранилища, на которой установлена запорная арматура [1]. При обнаружении пожара запорная арматура включает подачу в хранилище инертного газа из баллонов, создавая там концентрацию горючего газа ниже предела его воспламенения.A device for implementing this method is known, which contains inert gas cylinders and a trunk connected to the storage volume on which shutoff valves are installed [1]. When a fire is detected, the shutoff valves include the inert gas supply from the cylinders to the storage, creating a concentration of combustible gas below its ignition limit.
Недостатком такого технического решения (как способа, так и устройства) является его невысокая эффективность, особенно когда горючий газ (например, водород) имеет широкие пределы воспламеняемости. В этом случае требуются большие количества инертного газа-разбавителя, а “накачка” им объема (отсека), где происходит пожар, требует определенного времени. Помимо этого, при “накачке” инертным газом герметичного отсека (например, в подводном аппарате) может быть превышен допустимый уровень давления в отсеке.The disadvantage of such a technical solution (both method and device) is its low efficiency, especially when a combustible gas (e.g. hydrogen) has wide flammability limits. In this case, large amounts of inert diluent gas are required, and “pumping” the volume (compartment) where the fire occurs, takes a certain amount of time. In addition, when the sealed compartment (for example, in an underwater vehicle) is “pumped” with inert gas, the permissible pressure level in the compartment may be exceeded.
Возможности пожаротушения инертным газом значительно расширяются при использовании сжиженных инертных газов. Так, например, в техническом решении, принятом за прототип [2], тушение осуществляется охлажденным азотом, газифицированным из жидкого. Глубокое охлаждение газа-разбавителя существенно повышает эффективность метода подавления пожара инертным газом. ПоследнееInert gas fire extinguishing capabilities are greatly enhanced by the use of liquefied inert gases. So, for example, in the technical solution adopted for the prototype [2], the quenching is carried out with chilled nitrogen gasified from liquid. Deep cooling of the diluent gas significantly increases the efficiency of the inert gas suppression method. Last thing
связано с тем, что на скорость химической реакции гораздо сильнее влияет температура реагирующих газов, чем их концентрация.due to the fact that the temperature of the reacting gases is much more affected by the rate of a chemical reaction than their concentration.
Устройство, используемое в прототипе [2], работает следующим образом. При обнаружении пожара открывается запорная арматура на пожарной магистрали, соединенной с криогенной емкостью, заполненной жидким азотом. Жидкий азот по этой магистрали поступает в газожидкостный теплообменник, где газифицируется за счет тепла окружающего воздуха. Полученный таким образом охлажденный азот направляют на подавление пламени.The device used in the prototype [2], works as follows. When a fire is detected, shut-off valves open on the fire line connected to a cryogenic tank filled with liquid nitrogen. Liquid nitrogen through this line enters the gas-liquid heat exchanger, where it is gasified by the heat of the surrounding air. The cooled nitrogen thus obtained is sent to suppress the flame.
Использование в системах пожаротушения жидкого азота, однако, также имеет недостатки. Недостатками прототипа (как способа, так и устройства, его реализующего) являются:The use of liquid nitrogen in fire extinguishing systems, however, also has disadvantages. The disadvantages of the prototype (both the method and the device that implements it) are:
- ограниченность времени хранения криогенного тушащего средства (жидкого азота) и необходимость регулярного пополнения его запасов;- the limited storage time of the cryogenic extinguishing agent (liquid nitrogen) and the need for regular replenishment of its reserves;
- проблематичность использования жидких инертных газов на транспортных средствах, лишенных возможности сброса испаряющегося газа за борт (например, в подводной лодке, когда действует условие скрытности плавания), кроме того, сжиженный горючий газ потребляется в двигательной либо энергетической установке лодки, в то время как испаряющийся инертный газ не находит своего применения на борту лодки и его необходимо как-то утилизировать;- the problematic use of liquid inert gases in vehicles that are unable to discharge evaporating gas overboard (for example, in a submarine when the condition of stealth is in force), in addition, liquefied combustible gas is consumed in the propulsion or power plant of the boat, while evaporating inert gas does not find its use on board the boat and it must be disposed of somehow;
- повышенная взрывоопасность криогенных систем, в том числе и систем хранения жидких инертных газов. Криогенная система- increased explosiveness of cryogenic systems, including storage systems for liquid inert gases. Cryogenic system
пожаровзрывобезопасности (ПВБ) сама в этом случае становится взрывоопасной;fire and explosion safety (PVB) itself in this case becomes explosive;
- сравнительная сложность конструкции криогенных систем и регламента их обслуживания;- the comparative complexity of the design of cryogenic systems and the regulation of their maintenance;
- большие габариты теплообменника для газификации жидкого азота, что связано с необходимостью иметь высокий расход азота при низком (атмосферном) давлении нагревающего азот воздуха.- large dimensions of the heat exchanger for gasification of liquid nitrogen, which is associated with the need to have a high nitrogen flow rate at low (atmospheric) pressure of the nitrogen heating air.
Задачей предлагаемого решения является:The objective of the proposed solution is:
- повышение взрывобезопасности процесса пожаротушения;- increase the explosion safety of the fire fighting process;
- неограниченное время хранения тушащего средства (азота);- unlimited storage time of the extinguishing agent (nitrogen);
- упрощенная конструкция устройства и простота обслуживания;- simplified device design and ease of maintenance;
- тушение пожара за минимальное время и минимальным количеством тушащего средства.- extinguishing a fire in a minimum time and with a minimum amount of extinguishing agent.
Задача решается тем, что при способе тушения пожара в объеме емкостями со сжиженным горючим газом, включающем заполнение объема охлажденным инертным газом от внешнего источника, сжиженный горючий газ выбрасывают в окружающую среду, а инертный газ перед подачей в объем, где происходит пожар, охлаждают выбрасываемым сжиженным горючим газом, одновременно газифицируя последний.The problem is solved in that in the method of extinguishing a fire in a volume with containers with liquefied combustible gas, including filling the volume with chilled inert gas from an external source, the liquefied combustible gas is released into the environment, and the inert gas is cooled before being fed into the volume where the fire occurs, the liquefied liquefied gas flammable gas, while gasifying the latter.
В систему пожаротушения для реализации этого способа, включающую источник инертного газа, расположенный вне хранилища и соединенный с объемом магистралью подачи инертного газа с запорной арматурой, введена магистраль выброса сжиженного горючего газа изIn the fire extinguishing system for implementing this method, which includes an inert gas source located outside the store and connected to the volume by an inert gas supply line with shutoff valves, a liquefied combustible gas discharge line from
емкостей в окружающую среду с запорной арматурой и газожидкостным теплообменником, расположенным вне объема, при этом вход по газу этого теплообменника подстыкован к магистрали подачи инертного газа, а его выход по газу сообщен с объемом.tanks to the environment with shutoff valves and a gas-liquid heat exchanger located outside the volume, while the gas inlet of this heat exchanger is connected to the inert gas supply line, and its gas outlet is in communication with the volume.
Суть предлагаемого способа в том, что горящая газовая смесь одновременно с разбавлением подвергается глубокому охлаждению за счет низкой температуры инертного газа, которую тот приобретает уже в процессе перетекания из “теплого” источника в объем, где происходит пожар. За счет низкой температуры разбавителя горящие газы охлаждаются, скорость реакции горения замедляется и пожар прекращается.The essence of the proposed method is that the burning gas mixture simultaneously with dilution is subjected to deep cooling due to the low temperature of the inert gas, which it acquires already in the process of flowing from the “warm” source to the volume where the fire occurs. Due to the low temperature of the diluent, the burning gases are cooled, the rate of the combustion reaction slows down and the fire stops.
Инертный газ при этом хранится при обычной температуре, а охлаждение его происходит уже в ходе тушения пожара. Горючий сжиженный газ для предотвращения взрыва из объема выбрасывают, предварительно газифицируя за счет тепла инертного газа, поступающего затем в объем. Газификация выбрасываемого из объема газа снижает взрывоопасность вне объема, препятствуя скоплению холодного горючего газа.Inert gas is stored at ordinary temperature, and its cooling occurs already during the fire extinguishing. Combustible liquefied gas is thrown out of the volume to prevent explosion, preliminarily gasified by the heat of an inert gas, which then enters the volume. Gasification of gas discharged from the volume reduces the explosion hazard outside the volume, preventing the accumulation of cold combustible gas.
Осуществляется такой способ следующим образом. При возникновении в объеме со сжиженным газом пожара одновременно начинают дренаж жидкого газа из объема в окружающую среду и заполнение этого объема инертным газом (например, азотом). При этом в процессе перетекания газов они сравниваются по своей энтальпии. Жидкий горючий газ газифицируется и выбрасывается наружу, а инертный газ, наоборот, охлаждается, приобретая температуру, близкую к температуре кипения горючего газа, после чего этот газ направляют в объем на подавление пожара.This method is implemented as follows. If a fire occurs in a volume with liquefied gas, the liquid gas is simultaneously drained from the volume into the environment and this volume is filled with an inert gas (for example, nitrogen). Moreover, in the process of overflowing gases, they are compared in their enthalpy. Liquid combustible gas is gasified and released outside, and the inert gas, on the contrary, cools, acquiring a temperature close to the boiling point of the combustible gas, after which this gas is sent to the volume to suppress the fire.
Схема системы пожаротушения, реализующей такой способ, дана на чертеже, где обозначено:A diagram of a fire extinguishing system that implements this method is given in the drawing, where it is indicated:
1 - объем;1 - volume;
2 - емкости со сжиженным горючим газом;2 - tanks with liquefied combustible gas;
3 - магистраль выдачи сжиженного газа;3 - line for issuing liquefied gas;
4 - запорная арматура магистрали выдачи сжиженного газа;4 - shutoff valves of the line for issuing liquefied gas;
5 - источник инертного газа;5 - source of inert gas;
6 - магистраль подачи инертного газа;6 - inert gas supply line;
7 - запорная арматура магистрали подачи инертного газа;7 - shutoff valves of the inert gas supply line;
8 - газожидкостный теплообменник;8 - gas-liquid heat exchanger;
9 - магистраль сброса в окружающую среду.9 - discharge line into the environment.
Газожидкостный теплообменник (8) устанавливается вне объема (1), на магистрали выдачи сжиженного газа (3). Его вход по газу подключают к магистрали подачи инертного газа (6) от источника инертного газа (5). Выход этого теплообменника (8) соединяют магистралью с объемом (1).The gas-liquid heat exchanger (8) is installed outside the volume (1), on the liquefied gas supply line (3). Its gas inlet is connected to the inert gas supply line (6) from the inert gas source (5). The output of this heat exchanger (8) is connected by a line to the volume (1).
Устройство реализует способ следующим образом. При пожаре в объеме (1) срабатывает запорная арматура (4) магистрали выдачи сжиженного газа (3), после чего жидкий горючий газ начинает выбрасываться из емкости со сжиженным горючим газом (2) по магистрали сброса в окружающую среду (9). Выброс его из объема (1) производится во избежание взрыва, который может разрушить не только все, что находится там, но, например, и весь подводный аппарат, имеющий в своем составе такой объем (отсек).The device implements the method as follows. In case of fire in the volume (1), shutoff valves (4) of the liquefied gas supply line (3) are triggered, after which liquid combustible gas begins to be discharged from the tank with liquefied combustible gas (2) along the discharge line into the environment (9). It is ejected from volume (1) in order to avoid an explosion, which can destroy not only everything that is there, but, for example, the entire underwater vehicle that has such a volume (compartment).
Истекающий из емкости жидкий газ проходит через газожидкостный теплообменник (8), где он охлаждает проходящий через этот же теплообменник инертный газ, газифицируется и выбрасывается в окружающую среду. После срабатывания запорной арматуры (7) на магистрали подачи инертного газа (6) инертный газ от источника (5), проходя через газожидкостный теплообменник (8), охлаждается практически до температуры кипения горючего газа и поступает в объем (1), где происходит пожар. Это позволяет повысить эффективность тушения пожара, сокращает время его тушения и расход инертного газа. Газификация выбрасываемого из хранилища жидкого газа облегчает процесс его дренажа, поскольку выброс криогенного компонента связан с повышенными требованиями к арматуре, ее обледенением и т.д.). Кроме того, газификация горючего газа, выбрасываемого наружу, снижает взрывоопасность обстановки вне объема, так как препятствует скоплению возле хранилища холодных (и тяжелых) паров горючего газа.The liquid gas flowing from the tank passes through a gas-liquid heat exchanger (8), where it cools the inert gas passing through the same heat exchanger, is gasified, and is released into the environment. After the shutoff valves (7) are activated on the inert gas supply line (6), the inert gas from the source (5), passing through the gas-liquid heat exchanger (8), is cooled almost to the boiling point of the combustible gas and enters the volume (1) where the fire occurs. This allows you to increase the efficiency of extinguishing a fire, reduces the time of extinguishing it and the consumption of inert gas. Gasification of liquid gas discharged from the storage facility facilitates the process of its drainage, since the release of the cryogenic component is associated with increased requirements for valves, icing, etc.). In addition, the gasification of combustible gas discharged outside reduces the explosiveness of the situation outside the volume, as it prevents the accumulation of cold (and heavy) vapors of combustible gas near the storage.
Упомянутые факторы и являются положительным эффектом, который достигается предлагаемым техническим решением. Такое решение позволяет рационально использовать “холод”, запасенный в сжиженном горючем газе, и за счет “глубокого” охлаждения инертного газа, подавляющего пожар, существенно сократить его требуемое количество и время тушения пожара.The mentioned factors are a positive effect, which is achieved by the proposed technical solution. Such a solution makes it possible to rationally use the “cold” stored in the liquefied combustible gas, and due to the “deep” cooling of the inert gas that suppresses the fire, significantly reduce its required amount and time to extinguish the fire.
Таким образом, существенно повышается эффективность пожаротушения без использования криогенных систем хранения тушащего газа.Thus, the efficiency of fire fighting is significantly increased without the use of cryogenic extinguishing gas storage systems.
Источники информацииSources of information
1. Справочник “Пожарная безопасность. Взрывоопасность”. М.: Химия 1987 г., с.134-135, 201-203.1. Directory “Fire Safety. Explosion hazard. ” M .: Chemistry 1987, p.134-135, 201-203.
2. Патент RU 2131755. МКИ6 А 62 С 27/00 - 1999 г.2. Patent RU 2131755. MKI 6 A 62 C 27/00 - 1999
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003115758/12A RU2256472C2 (en) | 2003-05-29 | 2003-05-29 | Method for extinguishing fires in space containing liquid gas fuel vessels and fire-extinguishing system for above method realization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003115758/12A RU2256472C2 (en) | 2003-05-29 | 2003-05-29 | Method for extinguishing fires in space containing liquid gas fuel vessels and fire-extinguishing system for above method realization |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003115758A RU2003115758A (en) | 2004-11-27 |
| RU2256472C2 true RU2256472C2 (en) | 2005-07-20 |
Family
ID=35842722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003115758/12A RU2256472C2 (en) | 2003-05-29 | 2003-05-29 | Method for extinguishing fires in space containing liquid gas fuel vessels and fire-extinguishing system for above method realization |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2256472C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2468844C2 (en) * | 2007-07-13 | 2012-12-10 | Амрона Аг | Method and device to prevent and/or extinguish fires in closed spaces |
-
2003
- 2003-05-29 RU RU2003115758/12A patent/RU2256472C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2468844C2 (en) * | 2007-07-13 | 2012-12-10 | Амрона Аг | Method and device to prevent and/or extinguish fires in closed spaces |
| US8602119B2 (en) | 2007-07-13 | 2013-12-10 | Amrona Ag | Method and device for preventing and/or extinguishing fires in enclosed spaces |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| GB2330303A (en) | Fire control in fuel storage tanks | |
| LT4198B (en) | Fire extinguishing apparatus | |
| WO2005019721A2 (en) | Hydrogen handling or dispensing system | |
| NO180033B (en) | Method and apparatus for automatic detection of fire danger in vehicles | |
| EP1251910B1 (en) | Compact affordable inert gas fire extinguishing system | |
| JPS6327364B2 (en) | ||
| US9115325B2 (en) | Systems and methods for utilizing alcohol fuels | |
| RU2256472C2 (en) | Method for extinguishing fires in space containing liquid gas fuel vessels and fire-extinguishing system for above method realization | |
| RU2744719C1 (en) | Method for liquidation of spills of liquefied natural gas or liquefied petroleum gas by hybrid foam and the system for its use | |
| WO1994022536A1 (en) | Prevention of unwanted fire | |
| Ubowska et al. | Engine rooms fire safety–fire-extinguishing system requirements | |
| TW201604080A (en) | Marine vessel fuel cooling apparatus, fuel mixing apparatus, ISO tank container and corresponding methods | |
| US20150068123A1 (en) | Systems and methods for utilizing alcohol fuels | |
| RU2552972C1 (en) | Method of reduction of spill of liquefied natural gas or liquefied hydrocarbon gas using combined air-and-water foam with low and medium expansion ratio (versions) and system for its implementation | |
| Bloom Jr et al. | Hydrogen peroxide as a propellant | |
| RU2589562C2 (en) | Method of preventing explosion and localising spill of liquefied natural gas and liquefied hydrocarbon gas with combined air-water foam with low and medium expansion ratio and fire-extinguishing agent and system for implementation thereof | |
| RU2552969C1 (en) | Method of liquefied natural gas or liquefied hydrocarbon gas spill response using combined air-and-water foam with low and medium expansion ratio (versions) and system for its implementation | |
| RU2757106C1 (en) | Method for localising spills of liquefied natural gas or liquefied hydrocarbon gas with hybrid foam and system for implementation thereof | |
| EP3010600B1 (en) | System and method for limiting explosion hazard | |
| EP3981474A1 (en) | Method and system for producing carbon dioxide jets and discharging means configured to expel high-speed carbon dioxide jets with solid phase sublimation | |
| RU2804950C1 (en) | Method for fire and explosion prevention and extinguishing large-scale transport emergency and industrial emergency fires with combined hybrid foam and device for its implementation | |
| RU145711U1 (en) | INSTALLATION OF EXTINGUISHING OIL PRODUCTS IN TANKS OF LARGE CAPACITY WITH APPLICATION OF THE COMBINED FIRE EXTINGUISHING MIXTURE | |
| KR102600173B1 (en) | A system for reducing hydrogen gas emissions from hydrogen fuel propulsion ships | |
| RU2552971C1 (en) | Method of reduction of spills of liquefied natural gas or liquefied hydrocarbon gas using air-and-water foam with medium expansion ratio (versions) and system for its implementation | |
| RU2552968C1 (en) | Method of liquefied natural gas or liquefied hydrocarbon gas spill response using air-and-water foam with medium expansion ratio (versions) and system for its implementation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 20-2005 FOR TAG: (73) |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070530 |