RU2549055C1 - Method of fire prevention in pressurised inhabited facilities, primarily submarines, and device for its implementation - Google Patents
Method of fire prevention in pressurised inhabited facilities, primarily submarines, and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2549055C1 RU2549055C1 RU2014108499/12A RU2014108499A RU2549055C1 RU 2549055 C1 RU2549055 C1 RU 2549055C1 RU 2014108499/12 A RU2014108499/12 A RU 2014108499/12A RU 2014108499 A RU2014108499 A RU 2014108499A RU 2549055 C1 RU2549055 C1 RU 2549055C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- gas
- pressure
- oxygen
- sealed
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области средств обеспечения пожаробезопасности подводных лодок и других герметичных обитаемых объектов, в том числе защищенных командных пунктов, производственных лабораторных и складских помещений и т.п.The invention relates to the field of fire safety of submarines and other pressurized inhabited objects, including protected command posts, industrial laboratory and storage facilities, etc.
Повышение пожаробезопасности подводных лодок (далее - ПЛ) и других герметичных обитаемых объектов является актуальной научно-технической задачей, решение которой может уменьшить риск гибели людей и техники.Improving the fire safety of submarines (hereinafter - PL) and other sealed inhabited objects is an urgent scientific and technical task, the solution of which can reduce the risk of death of people and equipment.
В последние годы широко исследуется возможность создания на ПЛ газовоздушных сред, обеспечивающих уменьшение вероятности возгорания и пожара вследствие уменьшения содержания в них кислорода, т.е. создание гипоксических газовоздушных сред (далее - ГГВС).In recent years, the possibility of creating gas-air media on submarines that reduce the likelihood of fire and fire due to a decrease in the oxygen content in them, i.e. the creation of hypoxic gas-air environments (hereinafter - GGVS).
Известны способы и устройства для повышения пожаробезопасности помещений и хранилищ пожароопасных предметов за счет создания в них газовоздушных сред с пониженным содержанием кислорода до значений 8% от объема (далее - об.%) путем их разбавления инертным газом. В настоящее время они стали использоваться для обеспечения пожаробезопасности музейных хранилищ, фондохранилищ библиотек, складов особо пожароопасных технических сред и средств, зернохранилищ и т.п. (см., например, статью «Газовое пожаротушение» по ссылке в сети Интернет http://os-info.ru/pojarotuschenie/gazovoe-pozharotushenie.html, а также ГОСТ 12.1.010-76. Взрывобезопасность. Общие требования; Обеспечение пожарной безопасности силосов и бункеров на предприятиях по хранению и переработке зерна, http://www.ktm-star.com/katalog/pogamaya-bezopasnost.html).Known methods and devices for increasing the fire safety of rooms and storages of fire-hazardous objects by creating gas-air media in them with a low oxygen content up to 8% of the volume (hereinafter - vol.%) By diluting them with an inert gas. Currently, they began to be used to ensure the fire safety of museum storages, stock storages of libraries, warehouses of especially fire hazardous technical media and facilities, granaries, etc. (see, for example, the article “Gas extinguishing” by the link on the Internet http://os-info.ru/pojarotuschenie/gazovoe-pozharotushenie.html, as well as GOST 12.1.010-76. Explosion safety. General requirements; Fire safety safety of silos and bins at grain storage and processing enterprises, http://www.ktm-star.com/katalog/pogamaya-bezopasnost.html).
Описанные в этих источниках устройства представляют собой либо баллоны с азотом, системой контроля среды и регулирования подачи, или генераторы азота, как в статье «Установки азотного пожаротушения» (см. по ссылке в Интернет http://www.grasys.ru/products/gas/fire/), которые извлекают его из окружающего атмосферного воздуха и далее подают в помещение нужное его количество для поддержания определенного состава среды.The devices described in these sources are either nitrogen cylinders, an environmental control system and flow control, or nitrogen generators, as in the article “Nitrogen Extinguishing Systems” (see the Internet link http://www.grasys.ru/products/ gas / fire /), which extract it from the ambient air and then supply the required amount to the room to maintain a certain composition of the medium.
Однако очевидно, что такие средства повышения пожаробезопасности применимы только для герметизированных помещений и хранилищ, которые, в то же время, имеют техническую возможность связи их объемов с атмосферным воздухом, например, для обогащения ГГВС кислородом или азотом из внешней атмосферы или, наоборот, их стравливания в атмосферу. Кроме того, в процессе хранения пожароопасных объектов в охраняемых помещениях не предполагается присутствие людей, для которых указанное выше содержание кислорода может оказаться смертельным, т.е. такие способы не предназначены, например, для использования в салонах самолетов, космических объектов, на подводных лодках.However, it is obvious that such fire safety enhancements are applicable only to sealed rooms and storage facilities, which, at the same time, have the technical ability to connect their volumes with atmospheric air, for example, to enrich a hot water tank with oxygen or nitrogen from the outside atmosphere or, conversely, to bleed them in atmosphere. In addition, during the storage of fire hazardous facilities in secure premises, the presence of people for whom the above oxygen content may be fatal is not expected, i.e. such methods are not intended, for example, for use in aircraft, space objects, or submarines.
Известен способ создания условий для жизнедеятельности человека в гермообъекте по патенту РФ №2138421, МПК B63C 11/00, B63C 11/36, опубл. 27.09.1999 г. Согласно способу, для повышения пожаробезопасности ПЛ предлагается использовать кислородно-азотную среду с содержанием кислорода 14±1 об.% и поддержанием повышенного давления воздушной среды таким образом, чтобы парциальное давление кислорода в среде соответствовало нормоксическому и составляло 20-21 кПа, что необходимо, чтобы предотвратить гипоксическое состояние членов экипажа. Давление воздушной среды ПЛ при этом будет соответствовать 150 кПа, то есть почти в 1,5 раза выше нормального атмосферного давления.There is a method of creating conditions for human life in a pressure chamber according to the patent of the Russian Federation No. 2138421, IPC B63C 11/00, B63C 11/36, publ. 09/27/1999, According to the method, to increase the fire safety of submarines, it is proposed to use an oxygen-nitrogen medium with an oxygen content of 14 ± 1 vol.% And maintaining an increased air pressure in such a way that the partial pressure of oxygen in the medium corresponds to normoxic and amounts to 20-21 kPa that is necessary to prevent the hypoxic state of crew members. The air pressure of the submarine will correspond to 150 kPa, that is, almost 1.5 times higher than normal atmospheric pressure.
Недостатком этого способа является необходимость повышения давления в герметичном помещении ПЛ выше уровня, допустимого для большинства корабельного оборудования, которое составляет от 1,3 до 1,6 нормального для основных технических средств. Например, для турбины предельное рабочее давление составляет 1,4 нормального, а для системы регенерации воздуха - 1,3. Недостатком способа также можно считать необходимость проведения декомпрессии экипажа после периода автономного плавания, которое для современных ПЛ составляет от 60 до 90 суток.The disadvantage of this method is the need to increase the pressure in the pressurized room of the submarine above the level acceptable for most ship equipment, which is from 1.3 to 1.6 normal for basic equipment. For example, for a turbine, the maximum working pressure is 1.4 normal, and for an air regeneration system, 1.3. The disadvantage of this method can also be considered the need for decompression of the crew after a period of autonomous navigation, which for modern submarines is from 60 to 90 days.
Известна также гипоксическая система подавления огня и предупреждения пожара по патенту Норвегии № NO 20024955 (А), МПК A62C 2/00; A62C 3/00; A62C 99/00; A62D 1/00; A62D 1/02; B01D 53/02, опубл. 05.12.2002 г., согласно которому предлагается использовать для всех обитаемых объектов и ПЛ систему предупреждения и ликвидации пожаров при стандартном атмосферном давлении, в которой подается огнетушащий состав смеси азота и кислорода с содержанием кислорода от 12 до 17 об.% с возможным добавлением диоксида углерода.Also known is a hypoxic fire suppression and fire prevention system according to Norwegian patent No. NO 20024955 (A), IPC
Основным недостатком при реализации этого способа для герметичных ПЛ является то, что при подаче смеси азота и кислорода, с процентным содержанием кислорода от 12 об.%, в ПЛ будет происходить понижение концентрации кислорода до значений, препятствующих горению, с одновременным повышением давления выше допустимого для корабельного оборудования. Так, для достижения в воздушной среде концентрации кислорода в 14 об.%, при которой невозможно самоподдерживающееся горение большинства основных корабельных материалов, являющихся потенциальными источниками возгорания и распространения пожара на ПЛ, придется повысить давление в герметичном помещении в 2,3 раза до 232 кПа. При таком давлении практически все корабельное оборудование откажет, а экипажу после работы в этих условиях в течение автономного плавания потребуется проведение длительной декомпрессии. Кроме того, предложенный способ не устанавливает допустимые временные пределы пребывания экипажа в создаваемых условиях без ущерба для здоровья.The main disadvantage in implementing this method for pressurized submarines is that when a mixture of nitrogen and oxygen with an oxygen percentage of 12 vol.% Is supplied to the submarine, the oxygen concentration decreases to values that impede combustion, while the pressure rises above the permissible ship equipment. So, in order to achieve an oxygen concentration in the air of 14 vol.%, At which it is impossible to self-sustain most of the main shipboard materials, which are potential sources of ignition and spread of fire on submarines, it will be necessary to increase the pressure in the sealed room 2.3 times to 232 kPa. At this pressure, almost all ship equipment will fail, and the crew after working in these conditions during autonomous navigation will require a long decompression. In addition, the proposed method does not establish acceptable time limits for the stay of the crew in the created conditions without damage to health.
Известен также способ повышения пожаробезопасности ПЛ путем осуществления контроля предпожарных состояний воздушной среды, технических средств и оборудования - источников пожарной опасности. Такой контроль называется предаварийным, а средствами для его осуществления являются датчики, приборы, системы предаварийного контроля (см., например, Абакумов В.П., Петров В.А., Концептуальные основы ПАРГК на кораблях. Материалы 33 и межвузовской конференции «Методы и аппаратура сверхраннего обнаружения предпожароопасного состояния…», СПб, ВВМИУ, 1997 г.).There is also a method of increasing the fire safety of submarines by monitoring the pre-fire conditions of the air, technical means and equipment - sources of fire danger. Such control is called pre-emergency, and the means for its implementation are sensors, instruments, pre-emergency monitoring systems (see, for example, Abakumov V.P., Petrov V.A., Conceptual fundamentals of PARGK on ships. Materials 33 and interuniversity conference “Methods and equipment for early detection of a pre-fire hazard condition ... ”, St. Petersburg, VVMIU, 1997).
Предаварийный контроль (ПАК) проводится с целью предупреждения бесконтрольного перехода источников взрывопожарной и других видов опасности в предаварийное состояние.Pre-emergency control (PAC) is carried out in order to prevent the uncontrolled transition of sources of explosive and other types of danger to the pre-emergency state.
Для проведения предаварийного (предпожарного) контроля осуществляют идентификацию предаварийного состояния источников пожарной опасности по изменению параметров физических полей оборудования и параметров внутренней среды корабля и подготовку проектов решений по предотвращению аварии.For pre-emergency (pre-fire) control, the pre-emergency state of fire hazard sources is identified by changing the parameters of the physical fields of the equipment and the parameters of the ship’s internal environment and the preparation of draft decisions to prevent an accident.
Теоретическую основу ПАК составляют закономерности формирования и проявления параметров физических полей оборудования ПЛ и параметров внутренней среды корабля при предаварийных (предпожарных) состояниях источников опасности.The theoretical basis of the PAC is constituted by the laws of formation and manifestation of the parameters of the physical fields of submarine equipment and the parameters of the ship’s internal environment during pre-emergency (pre-fire) conditions of hazard sources.
Предаварийный (предпожарный) контроль реализуется на стадии накопления предпосылок для возгорания и пожара, которые возникают лишь при появлении достаточно редкого инициирующего события. Датчики и системы предаварийного контроля отслеживают появление в воздушной среде реперных (характерных) веществ и характеристическое изменение параметров технических средств и оборудования ПЛ, газовоздушной среды и физических полей, которые свидетельствуют о предаварийном состоянии оборудования.Pre-emergency (pre-fire) control is implemented at the stage of accumulation of preconditions for ignition and fire, which occur only when a rather rare initiating event appears. Sensors and pre-emergency control systems monitor the appearance of reference (characteristic) substances in the air and the characteristic change in the parameters of the technical means and equipment of the submarine, gas-air medium and physical fields, which indicate the pre-emergency condition of the equipment.
В качестве реперов могут быть использованы продукты термодеструкции корабельных конструкционных неметаллических материалов, высокодисперсные аэрозоли, радиационные тепловые поля и др. (см., например, Абакумов В.П., Петров В.А., К вопросу о реперах предаварийного состояния источников опасности, Материалы научно-практической конференции «Актуальные проблемы обитаемости и медицинского обеспечения личного состава ВМФ», 1 ЦНИИ МО РФ, СПб. 2004 г.).As benchmarks, thermal decomposition products of ship structural non-metallic materials, highly dispersed aerosols, radiation thermal fields, etc. can be used (see, for example, Abakumov V.P., Petrov V.A., On the question of reference points of the emergency state of hazard sources, Materials scientific-practical conference "Actual problems of habitability and medical support of the personnel of the Navy", 1 Central Research Institute of the Ministry of Defense of the Russian Federation, St. Petersburg, 2004).
При этом следует подчеркнуть, что речь идет об организации контроля на этапах работоспособного состояния источников опасности, т.е. до появления отказов контролируемого оборудования, в условиях, когда заданный уровень его функционирования по основному назначению еще обеспечивается.It should be emphasized that we are talking about the organization of control at the stages of an operational state of hazard sources, i.e. before the failure of the controlled equipment, in conditions when the specified level of its functioning for the main purpose is still provided.
Поскольку стадия накопления предпосылок для возгорания и пожара может протекать довольно долго, то предаварийный (предпожарный) контроль является эффективной мерой своевременного обнаружения и ликвидации неисправностей и отклонений в регламенте эксплуатации, и, тем самым, предотвращения накопления условий, способных при определенном сочетании с инициирующим событием привести к пожару.Since the stage of accumulation of prerequisites for ignition and fire can take a rather long time, pre-emergency (pre-fire) control is an effective measure for the timely detection and elimination of malfunctions and deviations in the operating procedures, and thereby prevent the accumulation of conditions that can lead to a certain combination with an initiating event to the fire.
При этом в тех случаях, когда избежать возгорания или пожара по тем или иным причинам все-таки не удается, персонал будет иметь определенное время для принятия необходимых мер для предотвращения или смягчения их последствий.Moreover, in cases where it is still not possible to avoid a fire or a fire, personnel will have some time to take the necessary measures to prevent or mitigate their consequences.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является Многостадийный способ инертизации (т.е. пожаротушения с применением инертных газов) для предотвращения и тушения пожаров в закрытых помещениях по патенту РФ №2405605, МПК A62C 3/00, A62C 99/00, опубл. 10.12.2010 г., при котором концентрацию кислорода внутри закрытого помещения сначала понижают до некоторого уровня базовой инертизации, а затем непрерывно поддерживают на этом уровне базовой инертизации. Согласно изобретению предусматривается, что, в случае возникновения пожара внутри закрытого помещения, концентрацию кислорода дополнительно понижают от упомянутого уровня базовой инертизации до некоторого первого пониженного уровня и непрерывно поддерживают на этом первом пониженном уровне в течение некоторого первого предварительно заданного периода времени, а затем, в случае, если по истечении упомянутого первого предварительно заданного периода времени пожар не ликвидирован, концентрацию кислорода дополнительно понижают от упомянутого первого пониженного уровня до уровня полной инертизации.The closest in technical essence to the claimed invention is a multi-stage method of inertization (ie, fire extinguishing using inert gases) to prevent and extinguish fires in enclosed spaces according to RF patent No. 2405605, IPC
Для реализации данного способа может быть использовано оборудование, описанное, например, в патенте РФ №2212262, МПК A62C 2/00, опубл. 20.09.2003, принятом за прототип устройства, включающее датчик измерения содержания кислорода в контролируемом пространстве, датчик обнаружения пожара для выявления характеристик пожара в атмосфере контролируемого пространства, систему получения инертного газа, например, азота, систему подачи инертного газа или смеси инертных газов в контролируемое закрытое пространство, блок управления системой, предохранительную, перепускную и регулирующую арматуру, клапанный блок.To implement this method, the equipment described, for example, in RF patent No. 2212262, IPC
Указанный способ предотвращения пожара внутри герметичных обитаемых объектов, преимущественно подводных лодок, а также соответствующее устройство для его применения предполагают регулирование инертным газом уровня инертизации только после обнаружения факта пожара или начала пожара по характеристическому пожарному параметру, что не дает возможности не допускать возникновения пожара. Кроме того, этот способ не принимает во внимание совместное влияние времени и уровня инертизации на физиологическое состояние находящихся в помещении людей, не рассматривает допустимые временные пределы пребывания экипажа в создаваемых условиях, а также предлагает для поддержания нужного уровня инертизации добавление воздуха из внешней среды, что невозможно для условий подводной лодки и т.п. объектов. Кроме того, данный способ не учитывает изменение давления при понижении или повышении концентрации кислорода и влияние этого фактора на состояние организма человека и размещенного в помещении оборудования. В указанном способе также не рассматривается возможность регулирования параметров среды в смежных помещениях объекта, что особенно важно для герметичных обитаемых объектов, состоящих из более чем одного помещения.The indicated method of preventing fire inside sealed inhabited objects, mainly submarines, as well as the corresponding device for its use, presuppose inert gas regulation of the inertization level only after the fact of a fire is detected or a fire starts according to a characteristic fire parameter, which does not allow preventing a fire. In addition, this method does not take into account the combined influence of time and the level of inertization on the physiological state of people in the room, does not consider the permissible time limits for the crew to stay in the created conditions, and also proposes to add air from the external environment to maintain the desired level of inertization, which is impossible for submarine conditions, etc. objects. In addition, this method does not take into account the change in pressure with decreasing or increasing oxygen concentration and the effect of this factor on the state of the human body and equipment located in the room. This method also does not consider the possibility of regulating environmental parameters in adjacent rooms of the object, which is especially important for sealed habitable objects consisting of more than one room.
Заявленное изобретение решает следующие задачи:The claimed invention solves the following tasks:
- не допустить пожар или возгорание на борту ПЛ, в особенности в подводном положении;- Prevent a fire or fire on board the submarine, especially in the underwater position;
- обеспечить длительную работу экипажа в течение 60-90 суток в условиях ГТВС без значимого снижения работоспособности и ущерба здоровью;- to ensure the long-term work of the crew for 60-90 days in the conditions of GTVS without a significant reduction in working capacity and damage to health;
- обеспечить длительную работу экипажа в условиях ГГВС при отсутствии необходимости мероприятий по последующей декомпрессии;- to ensure long-term work of the crew in the conditions of GGVS in the absence of the need for measures for subsequent decompression;
- обеспечить сохранение основных режимов функционирования ПЛ и сохранение работоспособности оборудования ПЛ.- ensure the preservation of the basic modes of operation of the submarine and the preservation of the operability of submarine equipment.
Техническим результатом от реализации заявленного изобретения является повышение пожаробезопасности подводных лодок и других герметичных обитаемых объектов путем создания в них и регулирования параметров гипоксических газовоздушных сред, обеспечивающих уменьшение вероятности возгорания и пожара вследствие уменьшения процентного объемного содержания в них кислорода и регулирования других параметров ГГВС по сигналу предаварийного предпожарного контроля, а также создание условий для нормальной жизнедеятельности экипажа ПЛ и сохранения работоспособности оборудования в условиях длительного автономного плавания.The technical result from the implementation of the claimed invention is to increase the fire safety of submarines and other pressurized inhabited objects by creating and adjusting the parameters of hypoxic gas-air media in them, which reduce the likelihood of fire and fire due to a decrease in the percentage volumetric oxygen content in them and regulating other parameters of hot water supply according to the pre-fire pre-fire signal control, as well as creating conditions for the normal functioning of the crew of the submarine and knowledge of the performance of equipment in long-term autonomous navigation.
Для достижения этого технического результата в способе предупреждения пожаров внутри герметичных обитаемых объектов, преимущественно подводных лодок, включающем понижение концентрации кислорода внутри каждого закрытого помещения герметичного объекта до установленного уровня и поддержание ее на этом уровне, согласно изобретению, внутри каждого закрытого помещения герметичного объекта формируют гипоксическую газовоздушную среду с установленным начальным пониженным содержанием кислорода при нормальном давлении ГВС, причем содержание кислорода устанавливают в зависимости от типа герметичного помещения, обусловленного временем нахождения и интенсивностью работы членов экипажа в нем, одновременно осуществляют контроль и идентификацию состояния источников пожарной опасности путем измерения в непрерывном режиме либо через предварительно заданные промежутки времени по меньшей мере одного характеристического параметра предаварийного предпожарного состояния контролируемых воздушной среды, технических средств или оборудования, в случае поступления сигнала о достижении или превышении установленных значений по меньшей мере одного характеристического параметра предаварийного предпожарного состояния контролируемых газовоздушной среды, технических средств или оборудования, регулируют содержание кислорода и давление гипоксической газовоздушной среды в герметичном помещении путем понижения содержания кислорода и повышения содержания азота или инертного газа до значений концентраций и давления, предписанных для данного помещения и обеспечивающих предотвращение или уменьшение вероятности возгорания технических средств и оборудования, на заданный промежуток времени, в течение которого нахождение внутри герметичного помещения безопасно для экипажа и оборудования, и после проведения мероприятий по поиску причин и источника появления сигнала о предаварийном предпожарном состоянии и его ликвидации восстанавливают начальное заданное значение содержания кислорода при нормальном давлении ГВС для каждого закрытого помещения герметичного объекта.To achieve this technical result, in a method for preventing fires inside sealed inhabited objects, mainly submarines, including lowering the oxygen concentration inside each enclosed space of a sealed object to a set level and maintaining it at this level, according to the invention, a hypoxic gas-air form inside each enclosed space of a sealed object medium with an established initial low oxygen content at normal dhw pressure, oxygen is set depending on the type of pressurized room, due to the time spent and the intensity of the crew members in it, at the same time they monitor and identify the state of fire hazard sources by measuring continuously or at predetermined time intervals of at least one characteristic parameter of the pre-emergency pre-fire condition controlled air environment, technical means or equipment, in case of a signal about To reduce or exceed the established values of at least one characteristic parameter of the pre-emergency pre-fire condition of the controlled gas-air medium, technical means or equipment, the oxygen content and pressure of the hypoxic gas-air medium in the sealed room are regulated by lowering the oxygen content and increasing the nitrogen or inert gas content to the concentrations and pressure prescribed for the room and preventing or reducing the likelihood ignition of technical means and equipment, for a specified period of time during which being inside a sealed room is safe for the crew and equipment, and after taking measures to find the causes and source of the pre-emergency pre-fire condition signal and eliminating it, the initial set oxygen content is restored to normal dhw pressure for each enclosed space of a sealed facility.
При этом по времени пребывания герметичные помещения ПЛ разделяют на эпизодически посещаемые, периодически посещаемые, с постоянной вахтой до 4 часов, с постоянной вахтой до 10-14 часов и постоянного пребывания.At the same time, the sealed rooms of the submarines are divided into episodically visited, periodically visited, with a constant shift of up to 4 hours, with a constant shift of up to 10-14 hours and a permanent stay by the time of their stay.
Кроме того, для герметичных помещений объекта в качестве начальных значений содержания кислорода при нормальном атмосферном давлении и температуре 20°C устанавливают следующие:In addition, for pressurized rooms of an object, the following are set as initial values of oxygen content at normal atmospheric pressure and a temperature of 20 ° C:
- для эпизодически посещаемых герметичных помещений - не менее 12 об.%;- for occasionally visited tight rooms - at least 12 vol.%;
- для периодически посещаемых помещений - не менее 14 об.%;- for periodically visited premises - not less than 14 vol.%;
- с постоянной вахтой продолжительностью до 4 часов - не менее 16 об.%;- with a permanent shift of up to 4 hours - at least 16 vol.%;
- с постоянной вахтой продолжительностью 10-14 часов - не менее 18 об.%;- with a permanent shift of 10-14 hours - at least 18 vol.%;
- для помещений постоянного пребывания - не менее 19 об.%.- for premises of permanent residence - not less than 19 vol.%.
Кроме того, регулирование гипоксической газовоздушной среды в герметичных помещениях объекта осуществляют в течение заданного промежутка времени, достаточного для выявления и ликвидации причин предаварийного предпожарного состояния оборудования.In addition, the regulation of the hypoxic gas-air environment in the sealed rooms of the object is carried out for a predetermined period of time sufficient to identify and eliminate the causes of the pre-emergency pre-fire condition of the equipment.
После регулирования гипоксической газовоздушной среды в герметичных помещениях объекта путем понижения содержания кислорода и повышения содержания азота или инертного газа устанавливают следующие значения концентрации кислорода на заданное время:After regulating the hypoxic gas-air environment in the sealed rooms of the facility by lowering the oxygen content and increasing the nitrogen or inert gas content, the following oxygen concentration values are set for a given time:
- для эпизодически посещаемых герметичных помещений - до 10 об.%;- for occasionally visited tight rooms - up to 10 vol.%;
- в периодически посещаемых помещениях и помещениях с постоянной вахтой продолжительностью до 4 часов - до 12 об.%;- in periodically visited rooms and premises with a permanent shift of up to 4 hours - up to 12% vol .;
- в помещениях с постоянной вахтой продолжительностью 10-14 часов и в помещениях постоянного пребывания - до 14 об.%.- in premises with a permanent shift of 10-14 hours and in premises of permanent residence - up to 14% vol.
Кроме того, в процессе регулирования гипоксической газовоздушной среды в герметичном помещении объекта путем понижения содержания кислорода и повышения содержания азота или инертного газа значения давления ГВС повышают на допустимое заданное время от нормального атмосферного до значений давления, не превышающих пределы функционирования оборудования, размещенного в герметичном помещении объекта.In addition, in the process of regulating a hypoxic gas-air environment in an airtight room of an object by lowering the oxygen content and increasing the content of nitrogen or inert gas, the hot water pressure is increased by an acceptable specified time from normal atmospheric pressure to pressure values that do not exceed the limits of functioning of equipment located in an airtight room of an object .
Кроме того, в процессе регулирования гипоксической газовоздушной среды в герметичных помещениях объекта путем понижения содержания кислорода и повышения содержания азота или инертного газа значения давления ГВС устанавливают на допустимое заданное время от нормального атмосферного до значений давления, не требующих дальнейшего проведения декомпрессии членов экипажа.In addition, in the process of regulating a hypoxic gas-air environment in sealed rooms of an object by lowering the oxygen content and increasing the nitrogen or inert gas content, the DHW pressure values are set for an acceptable specified time from normal atmospheric pressure to pressure values that do not require further decompression of crew members.
Кроме того, в процессе регулирования гипоксической газовоздушной среды в герметичных помещениях объекта, сохраняют начальные парциальные давления кислорода, установленные для помещений до регулирования, путем повышения общего давления гипоксической газовой среды в помещениях на допустимое заданное время, от нормального атмосферного до значений давления, определяемых пределом функционирования оборудования, размещенного в каждом герметичном помещении объекта, и не требующих дальнейшего проведения декомпрессии членов экипажа.In addition, in the process of regulating the hypoxic gas-air environment in the sealed rooms of the facility, the initial partial oxygen pressures established for the rooms prior to regulation are maintained by increasing the total pressure of the hypoxic gas medium in the rooms for an acceptable specified time, from normal atmospheric pressure to pressure values determined by the operating limit equipment located in each sealed room of the facility, and not requiring further decompression of crew members.
Кроме того, восстановление начальных установленных значений содержания кислорода и давления гипоксической газовоздушной среды производят путем регулирования процентного объемного содержания кислорода и его парциального давления.In addition, the restoration of the initial set values of the oxygen content and pressure of the hypoxic gas-air medium is carried out by adjusting the percentage volumetric oxygen content and its partial pressure.
Кроме того, восстановление начальных значений содержания кислорода и давления гипоксической газовоздушной среды производят через установленное заданное время, достаточное для выявления и ликвидации причин предаварийного предпожарного состояния технических средств и оборудования, после проверки отсутствия сигнала о предаварийном предпожарном состоянии контролируемых газовоздушной среды, технических средств или оборудования.In addition, the initial values of the oxygen content and pressure of the hypoxic gas-air medium are restored after a set predetermined time, sufficient to identify and eliminate the causes of the pre-emergency pre-fire condition of technical means and equipment, after checking the absence of a signal about the pre-emergency pre-fire condition of controlled gas-air medium, technical means or equipment.
Кроме того, восстановление начальных установленных значений содержания кислорода и давления гипоксической газовоздушной среды производят путем разделения ГВС на кислород и азот или инертный газ, компримирования азота или инертного газа в соответствующий узел баллонов с азотом или инертным газом, компримирования ГВС в узел баллонов воздуха высокого давления, добавления кислорода из узла баллонов с кислородом, удаления из ГВС оксида углерода и обогащения ее кислородом с помощью узла регенерации воздуха и ее очищения с помощью фильтров очистки от механических примесей, вредных химических веществ и оксида углерода узла очистки.In addition, the restoration of the initial set values of the oxygen content and pressure of the hypoxic gas-air medium is carried out by separating the hot water supply into oxygen and nitrogen or an inert gas, compressing nitrogen or inert gas into the corresponding node of the cylinders with nitrogen or inert gas, compressing the hot water supply into the node of the high-pressure air cylinders, adding oxygen from the unit of oxygen cylinders, removing carbon monoxide from the hot water supply and enriching it with oxygen using the air regeneration unit and purifying it with filters purification from mechanical impurities, harmful chemicals and carbon monoxide purification unit.
При этом восстановление начальных установленных значений содержания кислорода и давления гипоксической газовоздушной среды производят без использования наружного атмосферного воздуха, в частности, без всплытия подводной лодки в надводное положение и вентилирования в атмосферу.In this case, the restoration of the initial set values of the oxygen content and pressure of the hypoxic gas-air medium is carried out without using outside atmospheric air, in particular, without the ascent of the submarine to the surface position and ventilation to the atmosphere.
Для достижения заявленного технического результата устройство для предупреждения пожаров внутри герметичных обитаемых объектов, преимущественно подводных лодок, включающее блок управления системой, узел датчиков контроля параметров газовоздушной среды и узел баллонов с инертным газом или смесью инертных газов, согласно изобретению, дополнительно содержит соединенные информационно-управляющими и механическими связями узел датчиков предаварийного контроля, узел регенерации газовоздушной среды, узел баллонов с кислородом, узел раздатчиков кислорода, узел баллонов воздуха высокого давления, узел очистки газовой среды с фильтром очистки от механических примесей и фильтром очистки от вредных химических веществ и оксида углерода, узел разделения воздуха на азот или инертный газ и остальные компоненты, узел компрессора высокого давления и блок управления отсечный в каждом контролируемом помещении герметичного объекта, причем выходы узлов датчиков предаварийного контроля и датчиков контроля параметров ГВС электрически соединены со входами блока управления системой, выходы которого связаны управляющими сигналами со входами узла регенерации газовоздушной среды, узла баллонов с кислородом, узла баллонов воздуха высокого давления и блока управления отсечного, а выходы последнего соединены со входами узла очистки газовоздушной среды, узла разделения воздуха, узла компрессора высокого давления, соответственно, узел очистки газовоздушной среды соединен механическими связями с узлом разделения воздуха и узлом компрессора высокого давления, пневматические выходы которого, в свою очередь, подключены к узлу баллонов с азотом или инертным газом, узлу баллонов воздуха высокого давления и узлу баллонов с кислородом, вход узла регенерации газовоздушной среды связан пневматически с внутренним объемом контролируемого помещения герметичного объекта, а выход его соединен с узлом баллонов с кислородом и узлом раздатчиков кислорода.To achieve the claimed technical result, a device for preventing fires inside sealed inhabited objects, mainly submarines, including a system control unit, an assembly of sensors for monitoring the parameters of the gas-air medium and an assembly of cylinders with an inert gas or a mixture of inert gases, according to the invention, further comprises connected information and control mechanical connections, pre-emergency control sensor assembly, gas-air medium regeneration assembly, oxygen cylinder assembly, once assembly oxygen sensors, a unit for high-pressure air cylinders, a unit for cleaning the gaseous medium with a filter for removing mechanical impurities and a filter for removing harmful chemicals and carbon monoxide, a unit for separating air into nitrogen or inert gas and other components, a unit for high-pressure compressors, and a cut-off control unit in each controlled room of a sealed object, the outputs of the nodes of the pre-emergency sensors and the sensors for monitoring the parameters of the hot water supply are electrically connected to the inputs of the control unit the outputs of which are connected by control signals to the inputs of the gas-air medium regeneration unit, the oxygen cylinder node, the high-pressure air cylinder node and the cut-off control unit, and the outputs of the latter are connected to the inputs of the gas-air medium cleaning unit, the air separation unit, the high-pressure compressor node, respectively, the gas-air purification unit is mechanically connected to the air separation unit and the high-pressure compressor unit, the pneumatic outputs of which, in turn, are connected to node of cylinders with nitrogen or inert gas, node of high-pressure air cylinders and node of cylinders with oxygen, the input of the gas-air medium regeneration unit is connected pneumatically to the internal volume of the controlled room of the sealed object, and its output is connected to the node of the cylinder with oxygen and the node of oxygen distributors.
Кроме того, узел разделения воздуха, узел датчиков предаварийного контроля, узел датчиков контроля параметров гипоксической газовоздушной среды, узел раздатчиков кислорода, узел очистки с фильтром очистки от механических примесей, фильтром очистки от вредных химических веществ и оксида углерода, узел компрессора высокого давления, расположены в каждом контролируемом помещении герметичного объекта.In addition, an air separation unit, a pre-emergency control sensor assembly, a hypoxic gas-air environment monitoring sensor assembly, an oxygen distributor assembly, a cleaning assembly with a filter for removing mechanical impurities, a filter for cleaning harmful chemicals and carbon monoxide, a high-pressure compressor assembly, are located in each controlled room of a sealed facility.
Кроме того, узел регенерации газовоздушной среды может быть как в каждом контролируемом помещении герметичного объекта, так и единым для всего герметичного объекта.In addition, the site of the regeneration of the gas-air environment can be both in each controlled room of the sealed object, and the same for the entire sealed object.
Кроме того, узел баллонов с азотом или инертным газом и узел баллонов воздуха высокого давления выполнены едиными для всего герметичного объекта, а блок управления устройством выполнен единым для всего герметичного объекта и снабжен периферийными устройствами в каждом контролируемом помещении.In addition, the node of the cylinders with nitrogen or inert gas and the node of the high-pressure air cylinders are made uniform for the entire sealed object, and the control unit of the device is made uniform for the entire sealed object and is equipped with peripheral devices in each controlled room.
Изобретение поясняется чертежами, на которых на фиг.1 показана диаграмма регулирования одного из параметров ГГВС в отсеках ПЛ, в частности, концентрации кислорода; на фиг.2 - диаграмма регулирования одного из параметров ГГВС в отсеках ПЛ, в частности, давления ГГВС; на фиг.3 - сводная диаграмма регулирования параметров ГГВС в помещении в процессе реализации способа предотвращения пожара на ПЛ; на фиг.4 - структурная схема устройства для осуществления способа.The invention is illustrated by drawings, in which figure 1 shows a control diagram of one of the parameters of the hot water supply in the compartments of the submarine, in particular, the concentration of oxygen; figure 2 is a control diagram of one of the parameters of the hot water tank in the compartments of the submarine, in particular, the pressure of the hot water tank; figure 3 is a summary diagram of the regulation of the parameters of the domestic hot water in the room during the implementation of the method of preventing fire on the submarine; figure 4 is a structural diagram of a device for implementing the method.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
В каждом из герметичных помещений подводной лодки в надводном положении создают газовоздушную среду с пониженным содержанием кислорода (гипоксическую среду) путем разбавления азотом или инертным газом. При этом содержание кислорода в разных герметичных помещениях ПЛ поддерживают на разном уровне в зависимости от назначенного времени нахождения и интенсивности работы членов экипажа в данном помещении.In each of the sealed rooms of the submarine in the above-water position they create a gas-air medium with a low oxygen content (hypoxic medium) by dilution with nitrogen or an inert gas. At the same time, the oxygen content in different pressurized rooms of the submarine is maintained at a different level depending on the designated time spent and the intensity of the crew members in this room.
Так как во время автономного плавания при нормальной обстановке на ПЛ экипаж несет установленные вахты, все работы выполняются по расписанию, и время нахождения в том или другом герметичном помещении ПЛ строго регламентировано. Причем в одних герметичных помещениях ПЛ это время может быть от нескольких минут до десятков минут, в других оно установлено не более 4 часов, в третьих экипаж может пребывать постоянно. По времени пребывания герметичные помещения ПЛ можно разделить на эпизодически посещаемые, периодически посещаемые, с постоянной вахтой до 4 часов, с постоянной вахтой до 10-14 часов и постоянного пребывания.Since during autonomous navigation, under normal conditions, the crew keeps watch on the submarine, all work is carried out according to the schedule, and the time spent in one or another pressurized room of the submarine is strictly regulated. Moreover, in some pressurized rooms of the submarine this time can be from several minutes to tens of minutes, in others it is set no more than 4 hours, in third the crew can stay permanently. According to the time of their stay, the pressurized rooms of the submarines can be divided into episodically visited, periodically visited, with a constant shift of up to 4 hours, with a constant shift of up to 10-14 hours and a permanent stay.
В результате проведенных авторами исследований установлено, что при снижении содержания кислорода в ГГВС помещений до 17% допустимо выполнение тяжелого и напряженного труда 1-й степени (определяемого в соответствии с Руководством Р 2.2.2006-05) непрерывно в течение 30 минут, а тяжелого и напряженного труда 2-й степени - непрерывно в течение 15 минут при сохранении достаточного уровня надежности деятельности. При снижении содержания кислорода в среде до 16% время выполнения аналогичных видов работ составляет 20 и 10 минут соответственно.As a result of the studies conducted by the authors, it was found that with a decrease in the oxygen content in the hot water supply of rooms to 17%, it is permissible to carry out heavy and hard work of the 1st degree (determined in accordance with Guidelines R 2.2.2006-05) continuously for 30 minutes, and heavy and hard work of the 2nd degree - continuously for 15 minutes while maintaining a sufficient level of reliability of activity. With a decrease in oxygen content in the environment to 16%, the execution time for similar types of work is 20 and 10 minutes, respectively.
Начальные значения содержания кислорода в разных герметичных помещениях ПЛ в зависимости от назначенного времени нахождения и интенсивности работы экипажа в данном помещении распределяют следующим образом:The initial values of the oxygen content in different pressurized rooms of the submarine, depending on the designated time spent and the intensity of the crew in this room are distributed as follows:
- эпизодически посещаемые герметичные помещения ПЛ - не менее 12 об.%;- occasionally visited tight rooms of the submarine - at least 12 vol.%;
- периодически посещаемые герметичные помещения ПЛ - не менее 14 об.%;- periodically visited airtight rooms of submarines - not less than 14 vol.%;
- с постоянной вахтой продолжительностью до 4 часов - не менее 1 6 об.%;- with a permanent shift of up to 4 hours - at least 1 6 vol.%;
- с постоянной вахтой продолжительностью до 10-14 часов - не менее 18 об.%;- with a permanent shift of up to 10-14 hours - at least 18 vol.%;
- постоянного пребывания - не менее 19 об.%.- permanent residence - not less than 19% vol.
Одновременно во всех герметичных помещениях с помощью узла датчиков предаварийного контроля (ПАК), включающего в себя датчики различных параметров и приборы системы предаварийного контроля, осуществляют контроль характеристических, или реперных, параметров предаварийных предпожарных состояний воздушной среды, технических средств и оборудования с целью идентификации предаварийных состояний источников пожарной опасности.At the same time, in all pressurized rooms, using the pre-emergency control sensor assembly (PAC), which includes sensors of various parameters and devices for the pre-emergency control system, they monitor the characteristic, or reference, parameters of the pre-emergency pre-fire conditions of the air environment, technical means and equipment in order to identify pre-emergency conditions sources of fire hazard.
В качестве реперных параметров могут быть использованы: концентрация высокодисперсных аэрозолей, аномалии радиационных тепловых полей, концентрации продуктов термодеструкции конструкционных и электротехнических неметаллических материалов, концентрации взрыво- и пожароопасных веществ, водорода, концентрации совокупности горючих паров и газов и др.As reference parameters, the following can be used: concentration of highly dispersed aerosols, anomalies of radiation thermal fields, concentration of thermal decomposition products of structural and electrical non-metallic materials, concentration of explosive and fire hazardous substances, hydrogen, concentration of a combination of combustible vapors and gases, etc.
После погружения ПЛ в случае нормального состояния и функционирования корабельных технических средств и оборудования параметры ГГВС в герметичных помещениях ПЛ не меняют в течение всего автономного плавания.After submersion of the submarine in the case of the normal state and functioning of the ship’s technical facilities and equipment, the parameters of the hot water supply system in the sealed rooms of the submarine do not change during the entire autonomous navigation.
Содержание кислорода, состав и давление ГГВС поддерживают на заданном уровне при помощи блока 1 управления, узла 2 датчиков предаварийного предпожарного контроля, узла 3 датчиков контроля параметров ГГВС, узла 4 регенерации газовоздушной среды, узла 5 баллонов с кислородом, узла 6 раздатчиков кислорода, узла 7 очистки воздуха, узла 8 компрессора воздуха высокого давления и узла 9 баллонов воздуха высокого давления (ВВД).The oxygen content, composition and pressure of the hot water supply system are maintained at a predetermined level using the
В случае обнаружения перехода какого-либо технического средства или оборудования ПЛ в предаварийное предпожарное состояние, выполняют регулирование ГГВС в герметичном помещении ПЛ, в котором обнаружено предаварийное предпожарное состояние и, одновременно, регулирование в смежных помещениях.In case of detection of the transition of any technical means or equipment of the submarine to the pre-emergency pre-fire condition, the control of the hot water supply is carried out in the sealed room of the submarine in which the pre-emergency pre-fire condition is detected and, at the same time, the regulation is in adjacent rooms.
Регулирование в герметичном помещении, в котором обнаружено предаварийное предпожарное состояние ГГВС, ТС или оборудования, производят путем понижения процентного содержания кислорода в ГГВС до заданного уровня концентраций 
Для того, чтобы обеспечить возможность перехода экипажа и аварийной партии из одного помещения в другое, причем при переходе не повышалась бы пожарная опасность в помещении, в котором обнаружено предаварийное предпожарное состояние, регулирование в смежных герметичных помещениях выполняют, например, путем уравнивания давления и концентрации кислорода в смежных герметичных помещениях, по крайней мере на время перехода людей.In order to ensure that the crew and the emergency party can move from one room to another, and the transition would not increase the fire hazard in the room in which the pre-emergency pre-fire condition was detected, regulation in adjacent sealed rooms is performed, for example, by equalizing the pressure and oxygen concentration in adjacent sealed rooms, at least for the duration of the transition of people.
Регулирование на этапе I выполняют с сохранением парциального давления кислорода при снижении процентного содержания кислорода, от которого зависит процесс воспламенения и горения, до заданного уровня, резко уменьшающего вероятность пожара (графики 
Регулирование до заданного уровня производят добавлением азота или инертного газа из узла 10 баллонов с азотом или инертным газом и одновременным удалением из газовоздушной среды ПЛ кислорода через узел 7 очистки воздуха, содержащий фильтр 11 очистки от механических примесей, фильтр 12 очистки от вредных химических веществ и оксида углерода и узел 13 разделения воздуха на азот или инертный газ и кислород.Regulation to a predetermined level is carried out by adding nitrogen or an inert gas from a node of 10 cylinders with nitrogen or an inert gas and at the same time removing oxygen from a gas-air medium of a submarine through an
Кислород после разделения воздуха подают под давлением (компримируют) в узел 5 баллонов с кислородом.Oxygen after separation of the air is supplied under pressure (compress) in the
В процессе регулирования блоки управления 1 и 14 (центральный и отсечный, соответственно) с помощью узла 3 датчиков контролируют параметры ГГВС и обеспечивают не превышение давления Pi Σ выше допустимых для экипажа и оборудования значений компримированием избыточного воздуха узлом 8 компрессора в узел 9 баллонов воздуха высокого давления.In the process of regulation,
В процессе регулирования показатель пожароопасности Fi в помещении i будет уменьшаться за счет снижения процентного содержания кислорода (этап I на фиг.3) и достигнет уровня пожаробезопасности. Вместе с тем будет снижаться и показатель обитаемости по газовоздушной среде Qi за счет роста давления ГГВС и уменьшения процентного содержания кислорода, что уменьшит допустимое время пребывания экипажа в помещении. Для достижения требуемого уровня пожаробезопасности или обеспечения возможности перехода людей в герметичное помещение может понадобиться и снижение давления со снижением абсолютного содержания кислорода (этап II на фиг.3). Это обеспечивается компримированием ГГВС через узел 7 очистки воздуха и узел 8 компрессора в узел 9 баллонов воздуха высокого давления. Избыточное давление в помещениях постоянного пребывания и в помещениях с постоянной вахтой снимают до нормального постепенно по заданному алгоритму (график PiΣнорм на фиг.3). При этом будет происходить дальнейшее ухудшение условий обитаемости за счет снижения парциального давления кислорода.In the process of regulation, the fire hazard index F i in room i will decrease due to a decrease in the percentage of oxygen (stage I in figure 3) and will reach a fire safety level. At the same time, the air-gas habitability index Q i will also decrease due to an increase in the pressure of the hot water supply system and a decrease in the percentage of oxygen, which will reduce the allowable time for the crew to stay in the room. To achieve the required level of fire safety or to ensure the possibility of people moving into a sealed room, it may be necessary to reduce the pressure with a decrease in the absolute oxygen content (stage II in figure 3). This is achieved by compressing the hot water supply system through the
После проведения мероприятий по поиску причин и источника появления сигнала о предаварийном предпожарном состоянии и ликвидации его причин (этап II и III на фиг.3), проводят восстановление параметров ГГВС до первоначальных значений (этап IV на фиг.3). При этом показатель обитаемости улучшится, т.е. увеличится, и достигнет начального заданного уровня за счет возвращения параметров ГГВС 
Восстановление параметров ГГВС в герметичном помещении до первоначальных значений производят через узел 7 очистки воздуха, узел 13 разделения азота или инертного газа и кислорода, узел 8 компрессора высокого давления, для компримирования в узел 5 баллонов с кислородом, узел 10 баллонов азота или инертного газа и узел 9 баллонов воздуха высокого давления (ВВД), и с использованием узла 4 регенерации воздуха, узла 5 баллонов кислорода и узла 6 раздатчиков кислорода.Restoring the parameters of the hot water supply system in an airtight room to the initial values is carried out through an
В случае повторного поступления сигнала о превышении установленных значений какого-либо характеристического параметра предаварийного предпожарного состояния контролируемой воздушной среды, технических средств или оборудования регулирование содержания кислорода и давления гипоксической газовой среды в герметичном помещении повторяют аналогично описанному выше.In the event of a repeated receipt of a signal about the excess of the set values of any characteristic parameter of the pre-emergency pre-fire condition of the controlled air environment, technical means or equipment, the regulation of the oxygen content and pressure of the hypoxic gas medium in the sealed room is repeated as described above.
Если же все-таки возгорания внутри какого-либо из контролируемых закрытых помещений объекта избежать не удастся и будет установлен факт возникновения пожара, то придется осуществлять мероприятия по дальнейшему понижению концентрации кислорода до величины, соответствующей уровню гарантированного прекращения горения, например, с помощью того же оборудования, которое используется для осуществления заявленного способа.If, nevertheless, fire cannot be avoided inside any of the controlled enclosed spaces of the facility and the fact of a fire is established, then measures will have to be taken to further reduce the oxygen concentration to a value corresponding to the level of guaranteed cessation of burning, for example, using the same equipment which is used to implement the claimed method.
Как показано на чертеже (фиг.4), устройство для осуществления способа предупреждения пожаров внутри подводных лодок и других герметичных обитаемых объектов содержит следующие узлы, соединенные информационно-управляющими и механическими связями:As shown in the drawing (figure 4), a device for implementing a method of preventing fires inside submarines and other sealed inhabited objects contains the following nodes connected by information-control and mechanical communications:
- блок 1 управления устройством,-
- узел 2 датчиков предаварийного контроля;-
- узел 3 датчиков контроля параметров гипоксической газовоздушной среды;-
- узел 4 регенерации газовоздушной среды ПЛ;-
- узел 5 баллонов с кислородом;-
- узел 6 раздатчиков кислорода;-
- узел 7 очистки с фильтром 11 очистки от механических примесей, фильтром 12 очистки от вредных химических веществ и оксида углерода;-
- узел 8 компрессора высокого давления;-
- узел 9 баллонов воздуха высокого давления;-
- узел 10 баллонов с азотом или инертным газом;-
- узел 13 разделения воздуха на азот или инертный газ и остальные компоненты;-
- блок 14 управления отсечный.-
При этом механические связи между узлами устройства осуществляются, например, с помощью трубопроводов, или шлангов, а также включают предохранительную, перепускную и регулирующую арматуру (на чертеже не показаны).In this case, mechanical connections between the nodes of the device are carried out, for example, using pipelines or hoses, and also include safety, bypass and control valves (not shown).
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В случае перехода какого-либо из технических средств или оборудования в предпожарное предаварийное состояние узел 2 датчиков предаварийного контроля посылает сигнал о предпожарном состоянии в герметичных помещениях ПЛ на центральный блок 1 управления устройством, который с помощью программного обеспечения формирует для командира корабля проект решения в текстовом и графическом виде по регулированию гипоксической газовоздушной среды и действиям экипажа по установлению и устранению причин предаварийного состояния.In the event that any of the technical means or equipment goes into the pre-emergency pre-emergency state, the
После подтверждения командира ПЛ тот же узел 2 подает сигнал управления на узел 10 баллонов с азотом или инертным газом, узел 13 разделения воздуха, узел 4 регенерации газовоздушной среды, узел 6 раздатчиков кислорода, узел 7 очистки и узел 8 компрессора высокого давления, которые выполняют по заданному блоком 1 управления алгоритму, за заданное оптимальное время, регулирование параметров гипоксической газовоздушной среды до заданных значений, а узел 2 датчиков предаварийного контроля и узел 3 датчиков контроля параметров гипоксической газовоздушной среды отслеживают результат управления и передают на блок 1 управления.After the confirmation of the submarine commander, the
При этом регулирование осуществляют таким образом, что узел 10 баллонов с азотом или инертным газом добавляет азот или инертный газ в гипоксическую газовую среду помещения, узел 13 разделения воздуха извлекает избыточный кислород из газовой среды отсека, узел 4 регенерации газовоздушной среды извлекает избыточный диоксид углерода и генерирует кислород, который вместе с кислородом из узла 5 баллонов с кислородом добавляется в требуемых алгоритмом регулирования количествах в гипоксическую газовоздушную среду помещения через узел 6 раздатчиков кислорода. Одновременно с этим производят снятие избыточного давления узлом 8 компрессора высокого давления через узел 7 очистки с фильтром 11 очистки от механических примесей, фильтром 12 очистки от вредных химических веществ и оксида углерода и подачу отобранной газовой смеси в узел 9 баллонов воздуха высокого давления, и по достижению заданных значений устройство поддерживает заданные параметры в течение заданного времени.In this case, the regulation is carried out in such a way that the
После ликвидации предаварийного предпожарного состояния оборудования в герметичных помещениях ПЛ устройство выполняет регулирование параметров гипоксической газовоздушной среды отсека до восстановления первоначальных заданных значений. Для этого с помощью узла 13 разделения воздуха избыточный азот или инертный газ извлекается из газовоздушной среды отсека, а затем компримируется (сжимается) и подается в узел 10 баллонов с азотом или инертным газом с помощью узла 8 компрессора высокого давления. Узел 13 разделения воздуха может быть выполнен, например, мембранного типа, или с использованием молекулярных сит, или построен на любом другом принципе.After eliminating the pre-emergency pre-fire condition of the equipment in the sealed rooms of the submarine, the device performs the regulation of the parameters of the hypoxic gas-air medium of the compartment until the initial set values are restored. To do this, using the
Узел 4 регенерации газовоздушной среды предназначен для извлечения из ГГВС избыточного диоксида углерода и генерирования кислорода, который добавляется вместе с кислородом из узла 5 баллонов с кислородом в требуемых алгоритмом регулирования количествах в гипоксическую газовоздушную среду отсека через узел 6 раздатчиков кислорода.The air-
При этом такие элементы устройства для осуществления способа, как узел 13 разделения воздуха для получения азота и других компонентов, узел 2 датчиков предаварийного контроля, узел 3 датчиков контроля параметров гипоксической газовоздушной среды, узел 6 раздатчиков кислорода, узел 7 очистки с фильтром 11 очистки от механических примесей и фильтром 12 очистки от вредных химических веществ и оксида углерода, узел 8 компрессора высокого давления, как правило, располагаются в каждом герметичном помещении ПЛ.Moreover, such elements of the device for implementing the method as
В то же время узел 4 регенерации газовоздушной среды может быть расположен как в каждом герметичном помещении ПЛ, так и быть единым для всех помещений ПЛ, а узел 10 баллонов с азотом или инертным газом и узел 9 баллонов воздуха высокого давления едины для всей ПЛ.At the same time, the air-
Центральный блок 1 управления устройством для осуществления способа повышения пожаробезопасности подводных лодок и других герметичных обитаемых объектов выполнен на базе обычного или специализированного промышленного компьютера, предназначен для управления и синхронизации всего процесса регулирования и поддержания параметров гипоксических газовоздушных сред во всех герметичных помещениях ПЛ и имеет периферийные устройства в виде отсечных блоков управления 14 в каждом контролируемом герметичном помещении ПЛ.The
Узел 2 датчиков предаварийного контроля может включать, например, датчики микроконцентрации оксида углерода, высокодисперсных аэрозолей, продуктов термодеструкции корабельных неметаллических материалов, датчик интегральной взрыво- пожароопасности газовоздушной среды, широкодиапазонный датчик давления, датчик инфракрасного поля и т.д. (на чертеже не показаны, т.к. состав и номенклатура датчиков определяются конкретными требованиями и условиями установки устройства для предотвращения пожаров).The
Узел 3 датчиков контроля параметров гипоксической газовоздушной среды также может включать различный набор соответствующих датчиков, в частности, газоанализаторы на основные компоненты ГВС (кислород, водород, оксид углерода, углекислый газ и т.п.) и вредные химические вещества, датчики параметров давления, влажности и температуры, и другие.The
Узел 5 баллонов с кислородом, узел 9 баллонов воздуха высокого давления, узел 10 баллонов с азотом или инертным газом, помимо непосредственно баллонов с газом, включают также предохранительную, перепускную и регулирующую арматуру. Соответствующей арматурой и газопроводящими (пневматическими) элементами (например, высокопрочными шлангами или трубопроводами) снабжены, кроме упомянутых, узел 6 раздатчиков кислорода, узел 7 очистки, узел 8 компрессора высокого давления, узел 13 разделения воздуха.The
Таким образом, использование заявленного способа позволяет достичь повышения пожаробезопасности подводных лодок и других подобных герметичных обитаемых объектов путем создания в них гипоксических газовоздушных сред, уменьшающих вероятность возгорания и распространения пожара, и в то же время дает возможность обеспечить работу экипажа в течение длительного похода без значимого снижения работоспособности и ущерба здоровью и без необходимости проведения мероприятий по последующей декомпрессии, а также обеспечивает сохранение основных режимов функционирования ПЛ и работоспособности оборудования.Thus, the use of the inventive method allows to increase the fire safety of submarines and other similar sealed inhabited objects by creating hypoxic gas-air media in them, which reduce the likelihood of fire and the spread of fire, and at the same time makes it possible to ensure crew work for a long trip without significant reduction performance and damage to health and without the need for measures for subsequent decompression, and also ensures the preservation of the basics PL's modes of operation and equipment performance.
Claims (18)
- для эпизодически посещаемых герметичных помещений - не менее 12 об.%;
- для периодически посещаемых помещений - не менее 14 об.%;
- с постоянной вахтой продолжительностью до 4 часов - не менее 16 об.%;
- с постоянной вахтой продолжительностью 10-14 часов - не менее 18 об.%;
- для помещений постоянного пребывания - не менее 19 об.%.3. The method according to claim 1, characterized in that for pressurized rooms of the object as the initial values of the oxygen content at normal atmospheric pressure and a temperature of 20 ° C set the following:
- for occasionally visited tight rooms - at least 12 vol.%;
- for periodically visited premises - not less than 14 vol.%;
- with a permanent shift of up to 4 hours - at least 16 vol.%;
- with a permanent shift of 10-14 hours - at least 18 vol.%;
- for premises of permanent residence - not less than 19 vol.%.
- для эпизодически посещаемых герметичных помещений - до 10 об.%;
- в периодически посещаемых помещениях и помещениях с постоянной вахтой продолжительностью до 4 часов - до 12 об.%;
- в помещениях с постоянной вахтой продолжительностью 10-14 часов и в помещениях постоянного пребывания - до 14 об.%.5. The method according to claim 1, characterized in that after regulating the hypoxic gas-air medium in the sealed rooms of the object by lowering the oxygen content and increasing the nitrogen or inert gas content, the following oxygen concentration values are set for a given time:
- for occasionally visited tight rooms - up to 10 vol.%;
- in periodically visited rooms and premises with a permanent shift of up to 4 hours - up to 12% vol .;
- in premises with a permanent shift of 10-14 hours and in premises of permanent residence - up to 14% vol.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014108499/12A RU2549055C1 (en) | 2014-03-06 | 2014-03-06 | Method of fire prevention in pressurised inhabited facilities, primarily submarines, and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014108499/12A RU2549055C1 (en) | 2014-03-06 | 2014-03-06 | Method of fire prevention in pressurised inhabited facilities, primarily submarines, and device for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2549055C1 true RU2549055C1 (en) | 2015-04-20 |
Family
ID=53289576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014108499/12A RU2549055C1 (en) | 2014-03-06 | 2014-03-06 | Method of fire prevention in pressurised inhabited facilities, primarily submarines, and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2549055C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2616546C1 (en) * | 2015-12-24 | 2017-04-17 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method of providing fire safe hermetic inhabit objects, mainly submarines, in off line mode |
| 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 |
| RU2636558C1 (en) * | 2016-09-29 | 2017-11-23 | Акционерное общество "Ассоциация разработчиков и производителей систем мониторинга" | Fire-protection method for small manned submersible and other devices for oceaneering and also self-contained space objects |
| RU190953U1 (en) * | 2019-03-04 | 2019-07-17 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | DEVICE FOR PREVENTION OF FIRES INSIDE OF SEALED INHABITED OBJECTS, MOST IMPACTLY UNDERWATERED BOATS |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007229401A (en) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Nohmi Bosai Ltd | Fire prevention system for closed space |
| RU2317835C1 (en) * | 2003-12-29 | 2008-02-27 | Амрона Аг | Method to provide fire-inert medium and fire-extinguishing device |
| US7673694B2 (en) * | 2006-10-19 | 2010-03-09 | Amrona Ag | Inertization device with nitrogen generator |
| US7931733B2 (en) * | 1995-07-21 | 2011-04-26 | Kotliar Igor K | Method of producing hypoxic environments in occupied compartments with simultaneous removal of excessive carbon dioxide and humidity |
-
2014
- 2014-03-06 RU RU2014108499/12A patent/RU2549055C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7931733B2 (en) * | 1995-07-21 | 2011-04-26 | Kotliar Igor K | Method of producing hypoxic environments in occupied compartments with simultaneous removal of excessive carbon dioxide and humidity |
| RU2317835C1 (en) * | 2003-12-29 | 2008-02-27 | Амрона Аг | Method to provide fire-inert medium and fire-extinguishing device |
| JP2007229401A (en) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Nohmi Bosai Ltd | Fire prevention system for closed space |
| US7673694B2 (en) * | 2006-10-19 | 2010-03-09 | Amrona Ag | Inertization device with nitrogen generator |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2616546C1 (en) * | 2015-12-24 | 2017-04-17 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method of providing fire safe hermetic inhabit objects, mainly submarines, in off line mode |
| RU2636558C1 (en) * | 2016-09-29 | 2017-11-23 | Акционерное общество "Ассоциация разработчиков и производителей систем мониторинга" | Fire-protection method for small manned submersible and other devices for oceaneering and also self-contained space objects |
| 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 |
| RU190953U1 (en) * | 2019-03-04 | 2019-07-17 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | DEVICE FOR PREVENTION OF FIRES INSIDE OF SEALED INHABITED OBJECTS, MOST IMPACTLY UNDERWATERED BOATS |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2549055C1 (en) | Method of fire prevention in pressurised inhabited facilities, primarily submarines, and device for its implementation | |
| US6560991B1 (en) | Hyperbaric hypoxic fire escape and suppression systems for multilevel buildings, transportation tunnels and other human-occupied environments | |
| CA2594663C (en) | Inertization method for avoiding fires | |
| KR101255387B1 (en) | Inerting method for preventing fires | |
| CN103974748B (en) | It is used for method and the fire extinguishing system of fire extinguishing in closed room | |
| RU2677712C2 (en) | Method of increasing fire safety inside of hermetic objects, mainly underwater boats | |
| WO2019035142A1 (en) | An advanced fire prevention system and method thereof | |
| RU2636381C1 (en) | Method for normalisation of gas-air environment parameters in sealed rooms of habitable facilities after fire and fire-fighting and device for its implementation | |
| RU190953U1 (en) | DEVICE FOR PREVENTION OF FIRES INSIDE OF SEALED INHABITED OBJECTS, MOST IMPACTLY UNDERWATERED BOATS | |
| CN1431027A (en) | Method and system for putting out fire happened in unopened space | |
| RU2636558C1 (en) | Fire-protection method for small manned submersible and other devices for oceaneering and also self-contained space objects | |
| US20240001170A1 (en) | Method and system of air/environmental parameter based automatic closing of one or more valves to isolate breathable air supplied to one or more levels of a structure having a firefighter air replenishment system implemented therein | |
| RU2600716C1 (en) | Method and device for integrated volumetric fire extinguishing in air-tight manned objects, mainly submarines | |
| RU2283674C2 (en) | Method and system for fire extinguishment in special-purpose closed objects | |
| Sabirovna | FIRE AND EXPLOSION RISK PREVENTION | |
| US20240001166A1 (en) | Method and system of air parameter based automatic bypassing of a source of breathable air in a firefighter air replenishment system implemented within a structure | |
| CN219001837U (en) | Chemical fire control system | |
| CN111634384B (en) | Positive pressure air lock system between ship and platform air lock | |
| RU2752439C1 (en) | Gas fire extinguishing system for isolated rooms of special structure with use of compressed nitrogen | |
| Barowy et al. | Oxygen Reduction Fire Protection 101 | |
| RU2552257C1 (en) | Manual method of use of powder and gas fire extinguishing substances from modules of automatic local fire extinguishing unit and complex for its implementation | |
| RU2616546C1 (en) | Method of providing fire safe hermetic inhabit objects, mainly submarines, in off line mode | |
| FEDOSOV et al. | PREDICTION OF OPERATIONAL AND TACTICAL MEASURES WHEN EXTINGUISHING FIRES OF TEXTILE ENTERPRISES ON THE BASIS OF A LINEAR-CORRELATION MODEL | |
| SU1110457A1 (en) | Method of preventing fire in sealed habitated compartments | |
| DE102017108691A1 (en) | Method and apparatus for firefighting |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20200814 |