RU2283674C2 - Method and system for fire extinguishment in special-purpose closed objects - Google Patents

Method and system for fire extinguishment in special-purpose closed objects Download PDF

Info

Publication number
RU2283674C2
RU2283674C2 RU2004134167/12A RU2004134167A RU2283674C2 RU 2283674 C2 RU2283674 C2 RU 2283674C2 RU 2004134167/12 A RU2004134167/12 A RU 2004134167/12A RU 2004134167 A RU2004134167 A RU 2004134167A RU 2283674 C2 RU2283674 C2 RU 2283674C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inert gas
gas
pressure
fire
control device
Prior art date
Application number
RU2004134167/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004134167A (en
Inventor
Тамара Константиновна Широкова (RU)
Тамара Константиновна Широкова
Сергей Юрьевич Романов (RU)
Сергей Юрьевич Романов
Владимир Михайлович Николаев (RU)
Владимир Михайлович Николаев
ков Александр Григорьевич Железн (RU)
Александр Григорьевич Железняков
Олег Владимирович Кирюшин (RU)
Олег Владимирович Кирюшин
бкин Александр Моисеевич Р (RU)
Александр Моисеевич Рябкин
Глеб Глебович Табаков (RU)
Глеб Глебович Табаков
Александр Анатольевич Телегин (RU)
Александр Анатольевич Телегин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" filed Critical Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева"
Priority to RU2004134167/12A priority Critical patent/RU2283674C2/en
Publication of RU2004134167A publication Critical patent/RU2004134167A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2283674C2 publication Critical patent/RU2283674C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: fire protection, particularly to extinguish fires in special-purpose sealed objects.
SUBSTANCE: method involves determining volumetric oxygen content and total gaseous mixture pressure in closed object; supplying inert gas in the object to obtain volumetric oxygen content, which does not sustain combustion. Carbonic oxide content is also measured in the closed object to discover smoldering initiation along with controlling temperature, temperature difference and optical density of gaseous mixture to detect ignition process beginning. Inert gas is supplied under inert gas supply control to provide total pressure increase rate of not more than 8 kPa/s and to decrease volumetric oxygen content up to 15% under partial oxygen pressure of not less than 12 kPa. Total gas pressure does not exceed 0.4 MPa. Fire-extinguishing system comprises inert gas cylinders, standby inert gas sources, distribution manifolds with stop valve connected with control device, oxygen gas-analyzers, which determine oxygen content, fire alarms also linked to control device, hydrogen and carbonic oxide analyzers, which determine hydrogen and carbonic oxide content, pressure and temperature sensors, controllable gas discharge means attached to control device. The control device has data validity analyzing means, power supply unit, display and signaling unit, computer, commutation unit. Device also comprises inert gas supply limitation unit. Distribution manifold outlets are provided with means, which dilute inert gas at manifold outlets.
EFFECT: increased safety of people in air-tight altitude chambers, decompression chambers and other closed objects.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к пожарной безопасности.The invention relates to fire safety.

Известны способы и системы, обеспечивающие тушение пожара путем подачи в зону горения распыленной воды, пены, порошка, галогеноуглеводородных составов хладонов и инертного газа (см. справочник «Пожарная безопасность. Взрывобезопасность» /Под ред. Баратова А.Н. М.: «Химия», 1987).Known methods and systems for extinguishing a fire by supplying sprayed water, foam, powder, halogen-hydrocarbon compositions of freons and inert gas to the combustion zone (see the reference book “Fire Safety. Explosion Safety” / Edited by A. N. Baratov: “Chemistry” ", 1987).

Однако известное решение использования воды наряду с преимуществами обладает высокой инерционностью и может привести к порче электрооборудования, а при тушении пожара в герметичном объекте к опасному повышению давления вплоть до взрыва. Использование пены или порошка является высоко затратным способом пожаротушения и недостаточно эффективным из-за небольшой защищаемой площади и невозможности подачи огнетушащего вещества в очаг возгорания, расположенный в труднодоступном месте. Применение хладонов ограничено, так как продукты термического разложения хладонов обладают высокой токсичностью и высокой коррозионной активностью.However, the well-known solution to the use of water, along with the advantages, has a high inertia and can lead to damage to electrical equipment, and when extinguishing a fire in a sealed object, to a dangerous increase in pressure up to an explosion. The use of foam or powder is a highly expensive fire extinguishing method and insufficiently effective due to the small protected area and the inability to supply a fire extinguishing agent to a fire site located in a remote place. The use of chladones is limited, since the products of thermal decomposition of chladones are highly toxic and highly corrosive.

Кроме того, огнетушащая способность перечисленных веществ в условиях избыточного давления мало изучена. Поэтому представляется наиболее целесообразным использовать в закрытых специализированных помещениях системы газового пожаротушения, основанные на создании в защищаемом объекте газовой среды, не поддерживающей горение.In addition, the fire extinguishing ability of these substances under overpressure has been little studied. Therefore, it seems most appropriate to use gas fire extinguishing systems in closed specialized premises, based on the creation of a gaseous environment in the protected facility that does not support combustion.

Известна система тушения пожара в закрытом пространстве (RU № 2066217 С1, кл. А 62 С 37/36, 1996 г.), выбранная в качестве прототипа, в которой используется способ тушения пожара инертным газом, заключающийся в контроле факта возгорания, концентрации кислорода и подаче инертного газа в объект при возгорании для снижения объемного содержания кислорода, при котором прекращается процесс горения, содержащая емкости с инертным газом, резервные источники инертного газа, распределительные трубопроводы с запорной арматурой с приводами, соединенными с устройством управления, газоанализатор кислорода, пожарные извещатели, также связанные с устройством управления, и датчик контроля расхода инертного газа.A known fire extinguishing system in an enclosed space (RU No. 2066217 C1, class A 62 C 37/36, 1996), selected as a prototype, which uses an inert gas fire extinguishing method, which consists in controlling the fact of fire, oxygen concentration and supply of inert gas to the object upon ignition to reduce the volumetric oxygen content, at which the combustion process containing inert gas tanks, inert gas reserve sources, distribution pipelines with shut-off valves with actuators connected to the device stops control system, oxygen gas analyzer, fire detectors, also associated with the control device, and an inert gas flow control sensor.

Недостатками способа-прототипа и системы является необходимость эвакуации людей из закрытого пространства тоннеля перед подачей азота в тоннель для тушения пожара.The disadvantages of the prototype method and the system is the need to evacuate people from the enclosed space of the tunnel before applying nitrogen to the tunnel to extinguish the fire.

Задачей изобретения является обеспечение пожарной безопасности людей, находящихся в герметичных объектах (барокамерах, декомпрессионных камерах и других герметичных объектах, имеющих высокую плотность компоновки силовых кабелей, электроаппаратуры, систем жизнеобеспечения и др. и затрудненный доступ к объектам возгорания) путем раннего обнаружения пожара, подтверждения достоверности возникновения пожара и объемного тушения пожара с высокой степенью надежности. Технический результат достигается тем, что в способе тушения пожара в закрытых специализированных объектах, заключающемся в определении объемного содержания кислорода и подаче инертного газа в объект до достижения значений объемного содержания кислорода, при которых прекращается поддержание процесса горения, в отличие от известного, производят измерение общего давления газовой смеси и содержания в ней водорода и окиси углерода, определяя начало процесса тления, одновременно контролируют температуру, градиент температуры и оптическую плотность газовой смеси внутри объекта для определения начала процесса возгорания, определяют место возникновения пожара и регулируют подачу инертного газа со скоростью повышения общего давления не более 8 кПа/с для снижения объемного содержания кислорода ниже 15% при парциальном давлении кислорода не менее 12 кПа, не превышая значения абсолютного давления газа 0,4 МПа.The objective of the invention is to ensure the fire safety of people in pressurized objects (pressure chambers, decompression chambers and other pressurized objects having a high density layout of power cables, electrical equipment, life support systems, etc. and difficult access to fire objects) by early fire detection, confirmation of reliability fire occurrence and volumetric fire extinguishing with a high degree of reliability. The technical result is achieved by the fact that in the method of extinguishing a fire in closed specialized facilities, which consists in determining the volumetric oxygen content and supplying an inert gas to the object until the volumetric oxygen content is reached, at which the combustion process stops, unlike the known one, the total pressure is measured gas mixture and the content of hydrogen and carbon monoxide in it, determining the beginning of the smoldering process, at the same time control the temperature, temperature gradient and optical the density of the gas mixture inside the object to determine the beginning of the ignition process, determine the location of the fire and regulate the inert gas supply with a rate of increase in total pressure of not more than 8 kPa / s to reduce the volumetric oxygen content below 15% at a partial oxygen pressure of not less than 12 kPa, not exceeding the absolute gas pressure of 0.4 MPa.

Технический результат достигается тем, что в систему тушения пожара в закрытых специализированных объектах, содержащую емкости с инертным газом, резервные источники инертного газа, распределительные трубопроводы с запорной арматурой, соединенной с устройством управления, газоанализаторы кислорода, пожарные извещатели, также связанные с устройством управления, в отличие от известной введены газоанализаторы водорода и окиси углерода, датчики давления и температуры в герметичном отсеке, регулируемые средства сброса газа, все соединенные с устройством управления, снабженным блоком анализа достоверности сигналов, блоком питания, блоком индикации и сигнализации, вычислительным блоком, блоком коммутации, выходные распределительные трубопроводы снабжены устройствами ограничения подачи инертного газа, а на выходах распределительных трубопроводов установлены устройства разбавления поступающего на выход инертного газа.The technical result is achieved by the fact that in a fire extinguishing system in closed specialized facilities containing inert gas tanks, inert gas backup sources, distribution pipelines with shutoff valves connected to the control device, oxygen gas analyzers, fire detectors, also associated with the control device, unlike the known, hydrogen and carbon monoxide gas analyzers, pressure and temperature sensors in the pressurized compartment, adjustable means of gas discharge, all connected output control pipelines equipped with an inert gas restriction device, and at the outputs of the distribution pipelines, inert gas dilution devices are installed.

Выходные трубопроводы, через которые осуществляется сброс газа при продувке объекта, снабжены регулируемыми средствами сброса газа, установленными на их выходе и соединенными с устройством управления.The outlet pipelines through which the gas is discharged when the object is purged are equipped with adjustable means of gas discharge installed at their outlet and connected to the control device.

Для воздействия на источник возгорания используется инертный газ, например азот. Подачу азота в объект контролируют и регулируют устройством управления.An inert gas, such as nitrogen, is used to act on the ignition source. The supply of nitrogen to the object is controlled and regulated by a control device.

Суть способа заключается в упреждении возникновения пожара и, в случае его развития, разбавлении газовой среды внутри герметичного объекта или группы герметичных объектов инертным газом азотом для снижения содержания кислорода менее 15% при сохранении парциального давления кислорода не менее 12 кПа и скорости повышения давления газовой среды в герметичном объекте не более 8 кПа/с, не превышая при этом абсолютное давление в герметичном объекте более 0,4 МПа. Выбор параметров процесса пожаротушения обусловлен:The essence of the method is to prevent the occurrence of a fire and, if it develops, to dilute the gaseous medium inside an airtight object or group of airtight objects with an inert gas with nitrogen to reduce the oxygen content of less than 15% while maintaining a partial oxygen pressure of at least 12 kPa and the rate of increase of gas pressure in a sealed object not more than 8 kPa / s, while not exceeding the absolute pressure in a sealed object more than 0.4 MPa. The choice of fire extinguishing process parameters is due to:

необходимостью раннего обнаружения пожара по появлению в газовой среде продуктов горения, выделяющихся при тлении большинства веществ, таких как, например, водород и окись углерода;the need for early fire detection by the appearance in the gaseous medium of combustion products released during the decay of most substances, such as, for example, hydrogen and carbon monoxide;

невозможностью поддержания процесса горения большинства веществ при объемной концентрации кислорода менее 12-15%, за исключением легковоспламеняющихся веществ, присутствие которых в герметичных объектах, проектируемых для выполнения специальных задач, существенно ограничивается (см. справочник «Пожарная безопасность. Взрывобезопасность» /Под. ред. Баратова А.Н. М.: Химия, 1987 г., стр.134);the impossibility of maintaining the combustion process of most substances at a volume concentration of oxygen of less than 12-15%, with the exception of flammable substances, the presence of which in sealed objects designed to perform special tasks is significantly limited (see the reference book Fire Safety. Explosion Safety / Ed. Baratova A.N. M.: Chemistry, 1987, p. 134);

необходимостью ограничения роста общего давления при подаче герметичного объекта газом-разбавителем с точки зрения физиологии человека;the need to limit the growth of total pressure when applying a sealed object with a diluent gas from the point of view of human physiology;

при отсутствии возможности продувки герметичного объекта инертным газом для уменьшения объемной доли кислорода и сохранения при этом необходимого уровня его парциального давления потребуется наддув герметичного объекта азотом, что приведет к увеличению общего давления, так как парциальное давление кислорода является произведением его объемной доли на величину общего давления газовой смеси. Однако это увеличение давления ограничено. При абсолютных давлениях свыше 0,4 МПа начинают проявляться наркотические действия азота. Кроме того, после пребывания человека в газовой среде с избыточным давлением до 0,3 МПа потребуется осуществлять декомпрессию для выведения из крови растворенного азота, продолжительность которой зависит от величины максимального давления газа;in the absence of the possibility of purging the sealed object with inert gas to reduce the volume fraction of oxygen and maintain the required level of its partial pressure, it will be necessary to pressurize the sealed object with nitrogen, which will increase the total pressure, since the partial pressure of oxygen is the product of its volume fraction by the total gas pressure mixtures. However, this increase in pressure is limited. At absolute pressures above 0.4 MPa, the narcotic effects of nitrogen begin to appear. In addition, after a person is in a gas environment with an excess pressure of up to 0.3 MPa, decompression will be required to remove dissolved nitrogen from the blood, the duration of which depends on the maximum gas pressure;

в тех случаях, когда допускается сбрасывать газ из объекта за борт, в диапазоне абсолютных давлений от 0,2 до 0,4 МПа предлагается осуществлять продувку герметичного объекта, регулируя соотношение расходов подаваемого азота и удаляемой из отсека газовой смеси необходимостью обеспечения допустимого уровня парциального давления кислорода в газовой смеси для нормального дыхания человека;in cases where it is allowed to discharge gas from an object overboard, it is proposed to purge a sealed object in the absolute pressure range from 0.2 to 0.4 MPa by adjusting the ratio of the flow rate of the supplied nitrogen and the gas mixture removed from the compartment by the need to ensure an acceptable level of oxygen partial pressure in a gas mixture for normal human breathing;

нижний уровень парциального давления кислорода выбран исходя из возможностей организма человека существовать без функциональных расстройств не более 3 суток - времени, достаточном для ликвидации пожара;the lower level of oxygen partial pressure is selected based on the ability of the human body to exist without functional disorders for no more than 3 days - a time sufficient to eliminate the fire;

необходимостью быстрого наддува герметичного объекта для ликвидации пожара при допустимой для человека скорости повышения давления;the need for quick pressurization of an airtight object to eliminate the fire at a speed that is acceptable for a person to increase pressure;

скорость повышения давления выбрана максимально допустимой с точки зрения физиологии человека, определенной экспериментальным путем;the rate of increase in pressure is selected as maximum permissible from the point of view of human physiology, determined experimentally;

необходимостью экономии расхода газа-разбавителя особенно в случае автономного функционирования герметичного объекта или группы функционально связанных герметичных объектов.the need to save gas diluent consumption, especially in the case of autonomous functioning of a sealed object or a group of functionally connected sealed objects.

Суть изобретения поясняется чертежами, на которых приведены:The essence of the invention is illustrated by drawings, which show:

на фиг.1 - система тушения пожара;figure 1 - fire extinguishing system;

на фиг.2 - вариант реализации схемы устройства управления.figure 2 is an embodiment of a control device circuit.

Система содержит емкости (баллоны) с инертным газом 1, резервные источники (баллоны) инертного газа 2, защитные фильтры 3, датчики давления инертного газа 4, датчики общего давления 5, датчики температуры газа 6, распределительные трубопроводы с запорной арматурой - клапанами 7, 24-32, устройство управления 8, газоанализаторы кислорода 9, газоанализаторы водорода и окиси углерода 10, пожарные извещатели -тепловые линейные 11, комбинированные 12, автономные источники баллоны инертного газа 13, регулируемые средства сброса газа 14 с трубопроводами, устройства ограничения подачи инертного газа 15, заправочные клапаны 16, на выходах распределительных трубопроводов установлены устройства разбавления поступающего на выход инертного газа 17.The system contains inert gas containers (cylinders) 1, inert gas backup sources (cylinders) 2, protective filters 3, inert gas pressure sensors 4, total pressure sensors 5, gas temperature sensors 6, distribution pipelines with shut-off valves - valves 7, 24 -32, control device 8, gas analyzers of oxygen 9, gas analyzers of hydrogen and carbon monoxide 10, fire detectors - thermal linear 11, combined 12, autonomous sources of inert gas cylinders 13, adjustable means of gas discharge 14 with pipelines, arrangement Inert gas supply restriction 15, filling valves 16, at the outputs of the distribution pipelines, dilution devices for the inert gas 17 entering the outlet are installed.

Тепловой линейный пожарный извещатель 11 (термокабель) представляет собой кабель, который позволяет обнаружить источник нагрева в любом месте на всем его протяжении. Термокабель представляет собой единый датчик непрерывного действия, который состоит из двух или трех стальных проводников, каждый из которых покрыт термопластичным материалом. Проводники скручены вместе для создания механического напряжения между ними и дополнительно покрыты внешней защитной оболочкой. Через термокабель постоянно проходит контрольный ток от интерфейсного модуля. При температуре срабатывания термопластичный материал продавливается из-за механической напряженности проводников и они замыкаются.The thermal linear fire detector 11 (thermal cable) is a cable that allows you to detect a heating source in any place along its entire length. The thermal cable is a single continuous sensor, which consists of two or three steel conductors, each of which is covered with thermoplastic material. The conductors are twisted together to create mechanical stress between them and additionally covered with an external protective sheath. The control current from the interface module is constantly passing through the thermal cable. At the response temperature, the thermoplastic material is forced through due to the mechanical tension of the conductors and they close.

Комбинированные пожарные извещатели 12 одновременно контролируют температуру окружающей среды, скорость повышения температуры и оптическую плотность (степень задымления) газовой среды.Combined fire detectors 12 simultaneously monitor the ambient temperature, the rate of temperature increase and the optical density (degree of smoke) of the gas environment.

Устройства ограничения подачи инертного газа 15 представляют собой нерегулируемые дроссели, конструктивные характеристики которых выбираются из обеспечения допустимой скорости повышения давления в герметичном объекте. Устройства разбавления поступающего на выход инертного газа 17 выполнены в виде инжекторов с глушителями.Inert gas supply restriction devices 15 are uncontrolled chokes, the design characteristics of which are selected to ensure an acceptable rate of pressure increase in a sealed object. The dilution device for the inert gas 17 that is output is made in the form of injectors with silencers.

Инжекторы служат для смешивания потока инертного газа (азота) с газовой средой, находящейся внутри объекта с целью исключения образования зон с высоким содержанием азота, которые могут представлять опасность для дыхания людей, оказавшихся в этих зонах.Injectors are used to mix the flow of inert gas (nitrogen) with the gas medium inside the object in order to prevent the formation of zones with a high nitrogen content, which can be dangerous for breathing of people who are in these zones.

Глушители требуются для подавления шума, возникающего в процессе движения газа в трубопроводах с высокими скоростями при истечении из емкостей с инертным газом, находящимся под высоким давлением (порядка 30 МПа).Silencers are required to suppress noise arising during the movement of gas in pipelines at high speeds when they flow out of containers with inert gas under high pressure (about 30 MPa).

Регулируемые средства сброса газа 14 предназначены для уменьшения в герметичном объекте объемного содержания кислорода менее 12% в режиме продувки путем поддержания постоянного давления в герметичном объекте при наддуве его инертным газом и представляют собой регулируемые дроссели, обеспечивающие сброс избыточного газа с расходом, равным подаче инертного газа в объект. Продувка газом герметичного объекта через регулируемые средства сброса газа 14 прекращается по командам из устройства управления 8 при объемном содержании кислорода менее 12%, но не позже достижения парциального давления кислорода 12 кПа. Режим продувки является более предпочтительным по отношению к режиму наддува с точки зрения физиологии, так как после его окончания не потребуется проводить дополнительную декомпрессию.Adjustable gas discharge means 14 are designed to reduce the oxygen content in the sealed object by less than 12% in the purge mode by maintaining a constant pressure in the sealed object when it is pressurized with inert gas and are adjustable chokes to ensure that excess gas is discharged at a rate equal to the inert gas supply to an object. The gas purge of the sealed object through adjustable gas discharge means 14 is terminated by commands from the control device 8 with a volumetric oxygen content of less than 12%, but no later than reaching a partial oxygen pressure of 12 kPa. The purge mode is more preferable in relation to the boost mode from the point of view of physiology, since after its completion no additional decompression will be required.

Устройство управления 8 содержит (см. фиг.2) блок питания 18, блок обработки сигналов 19, блок анализа достоверности сигналов 20, блок индикации и сигнализации 21, вычислительный блок 22 и блок коммутации 23.The control device 8 comprises (see FIG. 2) a power supply unit 18, a signal processing unit 19, a signal reliability analysis unit 20, an indication and signaling unit 21, a computing unit 22 and a switching unit 23.

Устройство управления 8 электрически связано (см. фиг.2) с датчиками давления инертного газа 4, датчиками давления в объектах 5, датчиками температуры газа в объектах 6, запорной арматурой - клапанами 7, 24-32, газоанализатором кислорода 9, газоанализаторами водорода и окиси углерода 10, пожарными извещателями - тепловыми линейными 11, комбинированными 12 и регулируемыми средствами сброса газа 14.The control device 8 is electrically connected (see figure 2) with inert gas pressure sensors 4, pressure sensors in objects 5, gas temperature sensors in objects 6, shutoff valves - valves 7, 24-32, oxygen gas analyzer 9, hydrogen and oxide gas analyzers carbon 10, fire detectors - thermal linear 11, combined 12 and adjustable means of gas discharge 14.

Устройство управления содержит блок питания, соединенный с блоком обработки сигналов 19, входы которого связаны также с газоанализаторами водорода и окиси углерода 10 и пожарными извещателями 11, 12, газоанализатором кислорода 9, датчиком давления инертного газа 4, датчиком давления 5 и температуры газа 6 в отсеках, а выходы связаны с входами блока анализа достоверности сигналов 20, блока индикации и сигнализации 21 и вычислительного блока 22, который в свою очередь соединен с блоком коммутации 23, выход блока анализа достоверности сигналов 20 соединен с другим входом блока индикации и сигнализации 21, связанного входами и выходами с вычислительным блоком 22, блок коммутации 23 соединен далее с электроприводами клапанов запорной арматуры 24-32 и регулируемыми средствами сброса газа 14; сигнализаторы положения клапанов 33, являющиеся частью конструкции запорной арматуры и соединенные с блоком обработки сигналов 19.The control device includes a power supply connected to the signal processing unit 19, the inputs of which are also connected to gas analyzers of hydrogen and carbon monoxide 10 and fire detectors 11, 12, an oxygen analyzer 9, an inert gas pressure sensor 4, a pressure sensor 5 and gas temperature 6 in the compartments and the outputs are connected to the inputs of the signal reliability analysis unit 20, the indication and alarm unit 21 and the computing unit 22, which in turn is connected to the switching unit 23, the output of the signal reliability analysis unit 20 is connected to the other input of the indication and signaling unit 21, connected by the inputs and outputs to the computing unit 22, the switching unit 23 is further connected to the electric actuators of the valves of the shutoff valves 24-32 and adjustable means of gas discharge 14; the valve position indicators 33, which are part of the design of valves and connected to the signal processing unit 19.

Блок обработки сигналов 19 получает информацию от газоанализаторов водорода и окиси углерода 10 и пожарных извещателей 11, 12, газоанализатора на кислород 9, датчиков давления инертного газа 4, сигнализаторов положения клапанов 33, датчиков давления 5 и температуры газа 6 в отсеках, переводит в цифровой код и распределяет в блок анализа достоверности сигналов 20, где происходит распознавание ложных сигналов от пожарных извещателей 11, 12 и их блокировка, в блок индикации и сигнализации 21, где осуществляется аудиовизуальный контроль состояния системы пожаротушения, а также в вычислительный блок 22, в котором производится:The signal processing unit 19 receives information from hydrogen and carbon monoxide gas detectors 10 and fire detectors 11, 12, oxygen gas analyzers 9, inert gas pressure sensors 4, valve position sensors 33, pressure sensors 5 and gas temperature 6 in the compartments, translates it into a digital code and distributes to the signal reliability analysis block 20, where false signals from fire detectors 11, 12 are recognized and blocked, to the indication and alarm block 21, where the audiovisual system status is monitored we are fire extinguishing, as well as in computing unit 22, which produces:

непрерывный расчет максимального давления наддува на случай возникновения пожара,continuous calculation of maximum boost pressure in case of fire,

определение текущих запасов инертного газа и потребного количества для наддува аварийного объекта,determination of the current reserves of inert gas and the required amount for boosting the emergency facility,

выбор предпочтительного режима наддува или продувки и выдача рекомендаций персоналу,selection of the preferred boost or blow mode and issuing recommendations to staff,

реализация алгоритма режимов наддува или продувки при их активации оператором,implementation of the algorithm of boost or blow mode when activated by the operator,

выдача команд в блок коммутации 23 и далее на электроприводы клапанов запорной арматуры 7, 24-32 и регулируемых средств сброса газа 14.issuing commands to the switching unit 23 and further to the electric actuators of the valves of the shutoff valves 7, 24-32 and adjustable means of gas discharge 14.

Автономные источники инертного газа 13 с распределительным трубопроводом с запорной арматурой - клапанами 30, 31, емкости с инертным газом 1 и резервные источники инертного газа 2 размещены вне герметичного объекта для повышения безопасности эксплуатации, остальное оборудование - внутри герметичного объекта для обеспечения автономности эксплуатации.Autonomous inert gas sources 13 with a distribution pipe with shut-off valves - valves 30, 31, inert gas tanks 1 and inert gas reserve sources 2 are located outside the sealed facility to increase operational safety, the rest of the equipment is inside the sealed facility to ensure autonomous operation.

Система работает следующим образом. С момента включения устройство управления 8 постоянно получает информацию с газоанализаторов водорода и окиси углерода 10 и пожарных извещателей 11, 12, датчиков давления 4, 5 и температуры 6, сигнализаторов положения клапанов 33 запорной арматуры и регулируемых средств сброса газа 14 и анализирует пожарную ситуацию в закрытых специализированных объектах.The system operates as follows. From the moment of switching on, the control device 8 constantly receives information from hydrogen and carbon monoxide gas analyzers 10 and fire detectors 11, 12, pressure sensors 4, 5 and temperature 6, position indicators of valves 33 of shutoff valves and adjustable gas vents 14 and analyzes the fire situation in closed specialized facilities.

В вычислительном устройстве 22 осуществляется непрерывный расчет максимального давления, до которого можно надуть аварийный объект для снижения объемного содержания кислорода менее 12%. Одновременно определяются текущие запасы инертного газа для выбора источника инертного газа в случае возникновения пожара. Результаты расчета поступают в блок индикации и сигнализации 21.In the computing device 22, the maximum pressure is continuously calculated to which an emergency facility can be inflated to reduce the volumetric oxygen content of less than 12%. At the same time, the current reserves of inert gas are determined to select the source of inert gas in the event of a fire. The calculation results are received in the display and alarm unit 21.

При срабатывании газового 10 или теплового линейного 11 пожарных извещателей на нижнем уровне сигнализации блок обработки сигналов 19 выдает сигнал об угрозе возникновения пожара при местном перегреве или начале тления на блок индикации и сигнализации 21. Персонал принимает меры для ликвидации очага пожара, обесточивает силовое оборудование, использует огнетушители и т.д. При срабатывании газоанализатора водорода и окиси углерода 10 или теплового линейного 11 пожарного извещателя на верхнем уровне сигнализации или срабатывании комбинированных извещателей 12 в блоке анализа достоверности сигнала 20 осуществляется проверка достоверности сигналов и при подтверждении отсутствия ложной сигнализации в вычислительный блок 22 поступает сигнал о возникновении пожара. По получению сигнала вычислительный блок 22 выдает в блок индикации и сигнализации 21 информацию о месте возникновения пожара и рекомендации персоналу по проведению процесса объемного тушения пожара.When the gas 10 or thermal linear 11 fire detectors are triggered at the lower alarm level, the signal processing unit 19 gives a signal about the threat of a fire during local overheating or the onset of smoldering to the indication and alarm unit 21. The staff takes measures to eliminate the fire source, de-energizes the power equipment, uses fire extinguishers, etc. When a hydrogen gas analyzer and carbon monoxide 10 or a heat line 11 of a fire detector are triggered at the upper alarm level or when combined detectors 12 are triggered, the signal reliability analysis unit 20 checks the reliability of the signals and, when there is no false alarm, a fire signal is sent to the computing unit 22. Upon receipt of the signal, the computing unit 22 provides information on the location of the fire and recommendations to personnel on the process of volumetric fire extinguishing to the display and alarm unit 21.

В соответствии с рекомендациями персонал выбирает ручное либо автоматическое пожаротушение. Программа автоматического пожаротушения, имеющаяся в вычислительном блоке 22, предусматривает осуществление как режима наддува, так и режима продувки. При этом в режиме наддува осуществляется наддув аварийного отсека до 0,4 МПа абс., а в режиме продувки поддерживается постоянный уровень общего давления в отсеке при объемном содержании кислорода менее 12% объемных и парциальном давлении кислорода не менее 12 кПа. Режим продувки является более комфортным для организма, но более длительным. Выбор режимов осуществляет оператор в зависимости от скорости развития пожара.In accordance with the recommendations, the staff chooses manual or automatic fire extinguishing. The automatic fire extinguishing program available in the computing unit 22 provides for the implementation of both boost mode and purge mode. Moreover, in the boost mode, the emergency compartment is pressurized up to 0.4 MPa abs., And in the purge mode, the total pressure in the compartment is constant at a volumetric oxygen content of less than 12% by volume and a partial oxygen pressure of at least 12 kPa. The purge mode is more comfortable for the body, but longer. The choice of modes is carried out by the operator depending on the rate of fire development.

При запуске режима наддува устройство управления 8 определяет аварийный объект, потребное количество азота для требуемого подъема давления и количество азота в емкостях с инертным газом 1, в резервных источниках инертного газа 2 и в автономных источниках инертного газа 13 и устанавливает приоритет их использования.When the boost mode is started, the control unit 8 determines the emergency object, the required amount of nitrogen for the required pressure increase and the amount of nitrogen in the inert gas tanks 1, in the reserve inert gas sources 2 and in the autonomous inert gas sources 13 and sets the priority for their use.

Затем вычислительный блок 22 выдает команды в блок коммутации 23 на включение соответствующих приводов клапанов запорной арматуры для открытия клапанов, обеспечивающих подачу газа из выбранных емкостей или источников инертного газа в аварийный объект. Для наддува одного из герметичных отсеков ГО1-ГО4, например отсека ГО1, от емкостей с инертным газом 1 последовательно открываются клапаны 19, 28, 29 и газ через устройства ограничения расхода подачи инертного газа 15 поступает в устройства разбавления поступающего на выход инертного газа 17 и далее сбрасывается в ГО1.Then, the computing unit 22 issues commands to the switching unit 23 to turn on the corresponding valve actuators of the stop valves to open the valves providing gas from the selected containers or sources of inert gas to the emergency facility. To pressurize one of the sealed compartments GO1-GO4, for example, the compartment GO1, valves 19, 28, 29 are opened sequentially from inert gas tanks 1 and gas through inert gas flow restriction devices 15 enters the dilution device for inert gas 17 and further dumped in GO1.

В случае уменьшения давления, контролируемого по датчикам давления 4, в источнике инертного газа до минимального значения, например, в емкостях 1, вычислительный блок 22 выдает команды в блок коммутации на закрытие клапана 19 и переход на подачу инертного газа из резервного источника 2 и на открытие клапанов 7 и 24.If the pressure monitored by pressure sensors 4 in the inert gas source decreases to a minimum value, for example, in tanks 1, the computing unit 22 issues commands to the switching unit to close valve 19 and switch to supplying inert gas from the backup source 2 and to open valves 7 and 24.

При достижении в объекте расчетного давления вычислительный блок 22 выдает команды на закрытие всех клапанов запорной арматуры. Во избежание избыточности наддува по достижении давления 0,4+0,5 МПа происходит автоматическое открытие предохранительных клапанов в аварийном объекте (на фиг.1 не показаны как не относящиеся к системе тушения пожара и входящие в конструкцию объекта).Upon reaching the design pressure in the object, the computing unit 22 issues commands to close all valves of the shutoff valves. In order to avoid supercharging when pressure reaches 0.4 + 0.5 MPa, the safety valves are automatically opened in the emergency facility (not shown in FIG. 1 as not related to the fire extinguishing system and included in the design of the facility).

При запуске режима продувки вычислительный блок 22 после установления приоритета использования источников инертного газа определяет последовательность выдачи сигналов в блок коммутации 23 для управления соответствующими клапанами запорной арматуры 7, 24-32 и регулируемыми средствами сброса газа 14 для выполнения условий, указанных выше.When the purge mode is started, the computing unit 22, after prioritizing the use of inert gas sources, determines the sequence of signal output to the switching unit 23 to control the corresponding valves of the shutoff valves 7, 24-32 and adjustable means of gas discharge 14 to fulfill the conditions indicated above.

В случае отказа устройства управления персонал может выполнить тушение пожара с использованием дублирующих ручных приводов запорной арматуры и регулируемых средств сброса газа 14, размещенных внутри герметичного объекта.In the event of a failure of the control device, personnel can extinguish the fire using duplicate manual actuators of shut-off valves and adjustable means of gas discharge 14 located inside the sealed object.

Основное назначение автономных источников инертного газа 13 - тушение пожара в герметичном объекте, где расположено устройство управления 8, в случае невозможности его функционирования из-за пожара. Подача инертного газа из автономного источника может дополнительно осуществляться с использованием ручных приводов запорной арматуры, размещенной вне герметичного объекта.The main purpose of autonomous inert gas sources 13 is to extinguish a fire in an airtight object where the control device 8 is located, in case it is impossible to function due to a fire. The inert gas supply from an autonomous source can be additionally carried out using manual valves of shutoff valves located outside the sealed object.

В ходе реализации предлагаемого технического решения обеспечивается:During the implementation of the proposed technical solution is provided:

регулирование подачи огнетушащего вещества инертного газа с безопасной для человека скоростью повышения давления и с ограничением допустимого максимального давления и поддержание объемного содержания кислорода на уровне, исключающем продолжение процесса горения и парциального давления кислорода на уровне, необходимом для сохранения жизни персонала в аварийном объекте при ликвидации пожара;regulating the supply of an inert gas extinguishing agent with a person’s safe rate of pressure increase and limiting the permissible maximum pressure and maintaining the volumetric oxygen content at a level that excludes the continuation of the combustion process and the partial oxygen pressure at the level necessary to preserve the life of personnel in an emergency facility during a fire response;

оперативная подача инертного газа с учетом физиологических возможностей организма человека, экономного использования инертного газа и, при необходимости, использования резервных запасов инертного газа;prompt supply of inert gas, taking into account the physiological capabilities of the human body, the economical use of inert gas and, if necessary, the use of reserve reserves of inert gas;

автоматический и ручной режимы объемного тушения пожара;automatic and manual modes of volumetric fire extinguishing;

максимальная целостность оборудования в аварийном герметичном объекте;maximum integrity of equipment in an emergency tight facility;

дополнительные возможности объемного тушения пожара за счет автономных запасов инертного газа.additional capabilities of volumetric fire extinguishing due to autonomous inert gas reserves.

Claims (2)

1. Способ тушения пожара в закрытых специализированных объектах, заключающийся в определении объемного содержания кислорода и подаче инертного газа до достижения значений объемного содержания кислорода, при которых прекращается поддержание процесса горения, отличающийся тем, что производят измерение общего давления газовой смеси и содержания в ней водорода и окиси углерода, определяя начало процесса тления, одновременно контролируют температуру, градиент температуры и оптическую плотность газовой смеси для определения начала процесса возгорания и регулируют подачу инертного газа со скоростью повышения общего давления не более 8 кПа/с для снижения объемного содержания кислорода ниже 15% при парциальном давлении кислорода не менее 12 кПа и не превышая значения абсолютного давления газа 0,4 МПа.1. A method of extinguishing a fire in closed specialized facilities, which consists in determining the volumetric oxygen content and supplying an inert gas until the volumetric oxygen content is reached at which the combustion process is stopped, characterized in that the total pressure of the gas mixture and its hydrogen content are measured and carbon monoxide, determining the beginning of the smoldering process, simultaneously control the temperature, temperature gradient and optical density of the gas mixture to determine the beginning of the process ca ignition and controlled supply of inert gas at a rate higher overall pressure is not more than 8 kPa / s to reduce the bulk oxygen content below 15% at an oxygen partial pressure of not less than 12 kPa and not exceeding the value of gas pressure 0.4 MPa absolute. 2. Система тушения пожара в закрытых специализированных объектах, содержащая емкости с инертным газом, резервные источники инертного газа, распределительные трубопроводы с запорной арматурой, соединенной с устройством управления, газоанализаторы кислорода, пожарные извещатели, также связанные с устройством управления, отличающаяся тем, что в нее введены газоанализаторы водорода и окиси углерода, датчики давления и температуры, регулируемые средства сброса газа, все соединенные с устройством управления, снабженным блоком анализа достоверности сигналов, блоком питания, блоком индикации и сигнализации, вычислительным блоком, блоком коммутации, выходные распределительные трубопроводы снабжены устройствами ограничения подачи инертного газа, а на выходах распределительных трубопроводов установлены устройства разбавления поступающего на выход инертного газа.2. Fire extinguishing system in closed specialized facilities, containing inert gas tanks, reserve inert gas sources, distribution pipelines with shutoff valves connected to the control device, oxygen gas analyzers, fire detectors, also associated with the control device, characterized in that introduced gas analyzers of hydrogen and carbon monoxide, pressure and temperature sensors, adjustable means of gas discharge, all connected to a control device equipped with an analysis unit fidelity signals, power supply, display and alarm unit, computing unit, switching unit, the output distribution lines are equipped with devices limiting the supply of inert gas, and at the outputs of the distribution pipes installed dilution device entering the inert gas outlet.
RU2004134167/12A 2004-11-23 2004-11-23 Method and system for fire extinguishment in special-purpose closed objects RU2283674C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004134167/12A RU2283674C2 (en) 2004-11-23 2004-11-23 Method and system for fire extinguishment in special-purpose closed objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004134167/12A RU2283674C2 (en) 2004-11-23 2004-11-23 Method and system for fire extinguishment in special-purpose closed objects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004134167A RU2004134167A (en) 2006-05-10
RU2283674C2 true RU2283674C2 (en) 2006-09-20

Family

ID=36656533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004134167/12A RU2283674C2 (en) 2004-11-23 2004-11-23 Method and system for fire extinguishment in special-purpose closed objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2283674C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2589617C1 (en) * 2015-02-16 2016-07-10 Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" Method for detection and control of abnormal situation, intelligent station to this end
RU2636381C1 (en) * 2016-09-30 2017-11-22 Акционерное общество "Ассоциация разработчиков и производителей систем мониторинга" Method for normalisation of gas-air environment parameters in sealed rooms of habitable facilities after fire and fire-fighting and device for its implementation
RU2692499C1 (en) * 2018-05-15 2019-06-25 Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" Fire hazard detection method and system for its implementation
RU2811827C1 (en) * 2023-02-27 2024-01-18 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method of ensuring fire safety of diving and medical pressure chambers

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2589617C1 (en) * 2015-02-16 2016-07-10 Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" Method for detection and control of abnormal situation, intelligent station to this end
RU2636381C1 (en) * 2016-09-30 2017-11-22 Акционерное общество "Ассоциация разработчиков и производителей систем мониторинга" Method for normalisation of gas-air environment parameters in sealed rooms of habitable facilities after fire and fire-fighting and device for its implementation
RU2692499C1 (en) * 2018-05-15 2019-06-25 Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" Fire hazard detection method and system for its implementation
RU2811827C1 (en) * 2023-02-27 2024-01-18 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method of ensuring fire safety of diving and medical pressure chambers

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004134167A (en) 2006-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2409879C (en) System for extinguishing and suppressing fire in an enclosed space in an aircraft
AU2010201106B2 (en) Fire suppression system and method
RU2372954C2 (en) Method of inertisation for fire prevention
US9079054B2 (en) Inert gas fire extinguisher for reducing the risk and for extinguishing fires in a protected space
JP5045758B2 (en) Deactivation device with nitrogen generator
RU2469759C2 (en) Inerting method used to reduce inflammation hazard in closed space, and device for implementation of that method
US3486562A (en) Fire prevention,detection and extinguishing system
NO326017B1 (en) Hypoxic fire prevention or fire suppression composition, system for providing a breathable, fire prevention atmosphere in confined spaces and method for providing such atmosphere
AU2011202804A1 (en) Programmable controller for a fire prevention system
JP2005185835A (en) Fire extinguishing apparatus and method, especially fire extinguishing apparatus and method for cargo room of airplane
CA2925373C (en) Oxygen reduction system and method for operating an oxygen reduction system
RU2408402C1 (en) Device for inerting with safety device
CN103974748B (en) It is used for method and the fire extinguishing system of fire extinguishing in closed room
AU2004308691A1 (en) Inerting method and device for extinguishing a fire
AU2006205895A1 (en) Inerting method for preventing fires
RU2283674C2 (en) Method and system for fire extinguishment in special-purpose closed objects
RU2689109C2 (en) Method and system for preventing and/or extinguishing fire
EP1475128B1 (en) Inert gas fire-fighting apparatus and relative method for extinguishing fires
UA134307U (en) METHOD OF FIRE EXTINGUISHING IN CLOSED SPECIALIZED FACILITIES
JP2018075239A (en) Fire-extinguishing apparatus and method for extinguishing fire
JP3757121B2 (en) Gas fire extinguishing equipment
WO2001003094A1 (en) Monitoring system
JPH05115578A (en) Gas automatic fire extinguishing method and device therefor
RU2116092C1 (en) Method for provision of fire safety of crew pressurized compartments of spacecraft
CN114352939A (en) Air breathing system of temporary shelter of offshore production platform

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091124