RU2752438C1 - Nitrogen fire extinguishing system for special structure - Google Patents

Nitrogen fire extinguishing system for special structure Download PDF

Info

Publication number
RU2752438C1
RU2752438C1 RU2020140440A RU2020140440A RU2752438C1 RU 2752438 C1 RU2752438 C1 RU 2752438C1 RU 2020140440 A RU2020140440 A RU 2020140440A RU 2020140440 A RU2020140440 A RU 2020140440A RU 2752438 C1 RU2752438 C1 RU 2752438C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
room
fire
nitrogen
extinguishing
Prior art date
Application number
RU2020140440A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Геннадьевич Кириллов
Original Assignee
Николай Геннадьевич Кириллов
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 Николай Геннадьевич Кириллов filed Critical Николай Геннадьевич Кириллов
Priority to RU2020140440A priority Critical patent/RU2752438C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2752438C1 publication Critical patent/RU2752438C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C35/00Permanently-installed equipment

Abstract

FIELD: gas fire extinguishing systems.SUBSTANCE: invention relates to gas fire extinguishing systems and can be used, for example, in enclosed spaces and underground structures, in particular underground special fortifications (SF). In the event of a fire in one (or several) of the rooms 2 and the appearance of smoke, a fire detector 10 located in this room 2 is triggered, and a signal is sent from it to the control unit 12. From the control unit 12, the control signal is sent to the actuator of the shut-off valve 9 of the corresponding distribution line 8 for the supply of compressed nitrogen. This control signal gives the command to open the shut-off valves 9 of the distribution line 8. After that, the compressor 15 is started and the flue gases from the burning room 2 are sucked into the corresponding flue gas outlet line 16 at the level of the ceiling surface and then enter the intermediate flue gas tank 13, from where, with the help of the compressor 15, they are removed from the special fortification 1 through the shaft 4 into the environment along the smoke-removal line 14. The location of the gas ejector 17 at the end of each distribution line 8 makes it possible to use flue gases formed as a result of combustion as an additional source of neutral gas to reduce the concentration of oxygen and increase the extinguishing rate by intensifying the volume of extinguishing gas due to the use of a mixture of nitrogen and flue gases sucked from the internal volume of the room 2, where the fire occurred, through the passive gas pipeline 18 from the upper part of the room 2.EFFECT: increased safety of operation of the nitrogen fire extinguishing system and the speed of fire extinguishing, reduced nitrogen consumption for extinguishing fire foci, as well as the possibility of purging the internal volume of an isolated room after extinguishing the fire.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к системам газового пожаротушения и может быть использовано, например, в закрытых помещениях и подземных сооружениях, в частности, подземных специальных фортификационных сооружений (СФС).The invention relates to gas fire extinguishing systems and can be used, for example, in enclosed spaces and underground structures, in particular, underground special fortifications (SPS).

Известно устройство специальных фортификационных сооружений, которые строятся глубоко под землей для размещения в них командных пунктов, узлов связи, укрытий для особо важной военной техники и боеприпасов, медицинских учреждений и др. Специальные фортификационные сооружения могут быть многоэтажными и включают в себя: основные помещении, входные галереи с прочными входными оголовками, оборудованными защитными дверями или воротами, вентиляционные и технологические отверстия с защитными устройствами. В состав внутреннего оборудования специальных фортификационных сооружений входят технологические системы (средства связи, электронные устройства) и технические системы: фильтровентиляции, отопления, холодоснабжения, освещения, кондиционирования воздуха, автономного энергоснабжения, водоснабжения, канализации, пожаротушения и т.д. (Левыкин В.И. Фортификация: прошлое и современность. - М.: Воениздат, 1987. - стр. 101-102).It is known to arrange special fortifications that are built deep underground to accommodate command posts, communication centers, shelters for especially important military equipment and ammunition, medical institutions, etc. Special fortifications can be multi-storey and include: main premises, entrance galleries with solid entrance caps, equipped with protective doors or gates, ventilation and technological openings with protective devices. The internal equipment of special fortifications includes technological systems (communications, electronic devices) and technical systems: filtration, heating, cooling, lighting, air conditioning, autonomous power supply, water supply, sewerage, fire extinguishing, etc. (Levykin V.I.

Известно устройство подземного специального фортификационного сооружения, в котором связь с дневной поверхностью осуществляется по вертикальной шахте, примыкающей к стене сооружения. Такие входы называются шахтными входами (Лапшин Г.А. Специальные фортификационные сооружения и их комплексы. Учебное пособие для иностранных курсантов военных вузов строительных специальностей. 1-е изд., ВИ(ИТ) - СПб. Высшая школа, 2012. - стр. 95-96).Known is the device of a special underground fortification, in which communication with the day surface is carried out along a vertical shaft adjacent to the wall of the structure. These entrances are called mine entrances (Lapshin G.A. -96).

Известен способ объемного тушения пожара, включающий хранение жидкого хладона, транспортировку его, подачу в помещение и ингибирование реакции горения парами хладона, и устройство, содержащее емкость с жидким хладоном, баллон со сжатым газом для вытеснения хладона, трубопровод для транспортировки хладона и распылители для подачи хладона в помещение (Борьба с пожарами на судах. Под ред. М.Г. Ставицкого. Л. Судостроение, 1976, с. 185-190).There is a method of volumetric fire extinguishing, including storage of liquid freon, its transportation, supply to the room and inhibition of the combustion reaction with freon vapors, and a device containing a container with liquid freon, a compressed gas cylinder for displacing freon, a pipeline for transporting freon and sprayers for supplying freon in the room (Fighting fires on ships. Edited by MG Stavitsky. L. Shipbuilding, 1976, pp. 185-190).

Недостатком таких установок является вредное влияние хладонов на окружающую среду, кроме того эти установки имеют достаточно большие массо-габаритные характеристики, что снижает эффективность их использования для тушения пожаров. Применение хладонов ограничено в закрытых помещениях, так как продукты термического разложения хладонов обладают высокой токсичностью и высокой коррозионной активностью. Кроме того, проведение международных мероприятий по охране озонового слоя Земли в соответствии с Монреальским протоколом (1987 г.) потребует сокращения использования упомянутых хладонов, как веществ с высоким озоноразрушающим потенциалом.The disadvantage of such installations is the harmful effect of freons on the environment, in addition, these installations have rather large mass-dimensional characteristics, which reduces the efficiency of their use for extinguishing fires. The use of freons is limited in closed rooms, since the products of thermal decomposition of freons are highly toxic and highly corrosive. In addition, the implementation of international measures for the protection of the ozone layer of the Earth in accordance with the Montreal Protocol (1987) will require a reduction in the use of the mentioned freons, as substances with high ozone-depleting potential.

Известны способы и системы, обеспечивающие тушение пожара путем подачи в зону горения распыленной воды, пены, порошка и инертного газа (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 and inert gas to the combustion zone (Fire safety. Explosion safety / Ed. By AN Baratov, M .: "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. Кроме того, огнетушащая способность перечисленных веществ в условиях избыточного давления мало изучена. Поэтому данные технологии не могут применяться в закрытых специализированных помещениях.However, the known solution of using 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 costly method of fire extinguishing and insufficiently effective due to the small protected area and the impossibility of supplying a fire extinguishing agent to a fire located in a hard-to-reach place. In addition, the fire extinguishing ability of the listed substances under conditions of excess pressure has been little studied. Therefore, these technologies cannot be used in closed specialized premises.

Известен способ и устройство объемного тушения пожара, заключающиеся в подаче газа в помещение с очагом пожара дымовых газов (П.П. Грузинский, П.М. Хохлов. Аварийно-спасательное дело и борьба за живучесть судна. М. Транспорт, 1977, - с. 195).The known method and device for volumetric fire extinguishing, consisting in supplying gas to a room with a flue gas fire (PP Gruzinsky, PM Khokhlov. . 195).

Известно устройство газового эжектора, содержащий корпус с трубопроводами подачи потоков активного и пассивного газов и с установленным в нем соплом подачи потока активного газа, камеру смешения потоков газов и сообщенный с ней диффузор, при этом трубопровод подачи потока активного газа, сопло подачи потока активного газа, камера смешения потоков газов и диффузор установлены по оси эжектора, а трубопровод пассивного газа подведен к камере смешения сбоку (Патент РФ №2559115, опубл. от 10.08.2015, Бюл. №22).A gas ejector device is known, comprising a housing with pipelines for supplying streams of active and passive gases and with a nozzle for supplying an active gas stream installed in it, a mixing chamber for gas streams and a diffuser communicated with it, while a pipeline for supplying an active gas stream, a nozzle for supplying an active gas stream, a chamber for mixing gas flows and a diffuser are installed along the axis of the ejector, and a passive gas pipeline is connected to the mixing chamber from the side (RF Patent No. 2559115, publ. from 08/10/2015, bull. No. 22).

Принцип работы газового эжектора основан на эжектировании (подсасывания) потока пассивного газа (с более низким давлением) потоком активного газа (газ с более высоким давлением). При этом поток активного газа по трубопроводу поступает из сопла эжектора, а поток пассивного газа по другому трубопроводу поступает в пространство, образованное соплом и камерой смешения потоков газов. При этом поток активного газа смешивается с потоком пассивного газа в камере смешения потоков газов. Давление этой газовой смеси выравнивается и становится по величине больше, чем величина давления в потоке пассивного газа. Далее смешанный поток активного и пассивного газов из камеры смешения потоков газов поступает в диффузор, где происходит повышение статического давления в смешанном потоке газов.The principle of operation of a gas ejector is based on the ejection (suction) of a passive gas stream (with a lower pressure) by an active gas stream (a gas with a higher pressure). In this case, the flow of active gas through the pipeline comes from the nozzle of the ejector, and the flow of passive gas through another pipeline enters the space formed by the nozzle and the chamber for mixing gas flows. In this case, the active gas flow is mixed with the passive gas flow in the mixing chamber of the gas flows. The pressure of this gas mixture is equalized and becomes larger in magnitude than the pressure in the passive gas flow. Further, the mixed flow of active and passive gases from the mixing chamber of gas flows enters the diffuser, where there is an increase in static pressure in the mixed gas flow.

Известна система газового пожаротушения на основе использования азота и предназначенная для снижения концентрации кислорода в закрытых помещениях до значения приблизительно 12% по объему. При таких концентрациях кислорода большинство горючих материалов не могут больше воспламеняться. Основными сферами применения являются, в частности, закрытые производственные помещения, помещения для коммутации и распределения электрической энергии, а также помещения, в которых расположено или хранится ценное оборудование (Патент РФ №2690062, опубл. от 30.05.2019, Бюл. №16).A known gas fire extinguishing system based on the use of nitrogen and designed to reduce the oxygen concentration in enclosed spaces to a value of approximately 12% by volume. At these oxygen concentrations, most combustible materials can no longer be ignited. The main areas of application are, in particular, closed industrial premises, premises for switching and distribution of electrical energy, as well as premises in which valuable equipment is located or stored (RF Patent No. 2690062, publ. From 05/30/2019, bull. No. 16).

Известна установка газового пожаротушения специального сооружения с изолированными помещениями, включающая средства размещения сжатого азота, установленную в закрытом пространстве газоподающую магистраль, имеющую распределительные узлы, запорную арматуру с приводами, пожарные извещатели, датчики концентрации кислорода, установленные в закрытом пространстве и соединенные с блоком управления, который связан с приводами запорной арматуры и обеспечивает регулирование подачи азота в изолированном помещения в зависимости от концентрации кислорода в дымовых газах (Авторское свидетельство СССР №1151246, опубл. от 23.04.1985, Бюл. №15).A known installation of gas fire extinguishing of a special structure with isolated rooms, including means for placing compressed nitrogen, a gas supply line installed in an enclosed space, having distribution units, shut-off valves with drives, fire detectors, oxygen concentration sensors installed in an enclosed space and connected to a control unit, which connected to the drives of shut-off valves and provides regulation of nitrogen supply in an isolated room, depending on the oxygen concentration in the flue gases (USSR author's certificate No. 1151246, publ. of 04/23/1985, bull. No. 15).

Недостатками данного технического решения являются размещение источника сжатого газа в месте со свободным доступом обслуживающего персонала, невозможности продувки внутреннего объема изолированного помещения после тушения пожара и осветление помещения, а также наличие необходимости больших объемов сжатого газа для тушения пожара внутри сооружения.The disadvantages of this technical solution are the placement of a source of compressed gas in a place with free access for maintenance personnel, the impossibility of blowing out the internal volume of an isolated room after extinguishing a fire and lighting the room, as well as the need for large volumes of compressed gas to extinguish a fire inside the structure.

Технический результат, который может быть получен в результате реализации предлагаемого изобретения заключается в возможности повышения безопасности эксплуатации системы газового пожаротушения, снижение расхода азота для тушения очагов пожара, возможности продувки внутреннего объема изолированного помещения после тушения пожара, а также повышение скорости тушения за счет интенсификации объема тушащего газа вследствие использования смеси азота и дымовых газов, засасываемых из внутреннего объема помещения, где возник пожар.The technical result that can be obtained as a result of the implementation of the proposed invention consists in the possibility of increasing the safety of operation of the gas fire extinguishing system, reducing the consumption of nitrogen for extinguishing fires, the possibility of blowing the internal volume of the isolated room after extinguishing the fire, as well as increasing the rate of extinguishing by intensifying the volume of extinguishing gas due to the use of a mixture of nitrogen and flue gases sucked in from the internal volume of the room where the fire broke out.

Для достижения данного технического результата предлагаемая система азотного пожаротушения специального сооружения, включающая блок хранения сжатого азота, расположенного внутри сооружения, газоподающую магистраль сжатого азота, имеющую несколько распределительных линий, содержащих запорную арматуру с приводами для подачи сжатого азота в каждое изолированное помещение, пожарные извещатели и датчики концентрации кислорода, установленные в каждом помещении, и блок управления, регистрирующий показатели пожарных извещателей и датчиков концентрации кислорода и соединенный с приводами запорной арматуры распределительных линий сжатого азота для обеспечения регулирования подачи азота в помещения в зависимости от концентрации кислорода в дымовых газах, согласно изобретения, система азотного пожаротушения размещена внутри подземного специального фортификационного сооружения, имеющим в своем составе несколько изолированных помещений с открывающимися выходами в общий транспортный тоннель для обслуживающего персонала, и снабжена отводящей магистралью дымоудаления с компрессором, размещенной в шахте подземного специального фортификационного сооружения и связывающей специальное фортификационного сооружение с поверхностью земли, и промежуточной емкостью дымовых газов, связанной, с одной стороны, с поверхностью земли отводящей магистралью дымоудаления, а, с другой стороны, с каждым изолированным помещением отдельной линией отвода дымовых газов, заведенной в соответствующее помещение на уровне потолка, при этом блок хранения сжатого азота, блок управления и промежуточная емкость дымовых газов размещены в отдельном изолированном помещении специального фортификационного сооружения, а каждая распределительная линия для подачи сжатого азота заведена в соответствующее изолированное помещение на нижнем уровне у поверхности пола и снабжена на конце газовым эжектором, в котором в качестве активного газа используется сжатый азот, а в качестве пассивного газа дымовые газы, засасываемые в газовый эжектор по трубопроводу пассивного газа из верхней части помещения.To achieve this technical result, the proposed nitrogen fire extinguishing system of a special structure, including a compressed nitrogen storage unit located inside the structure, a compressed nitrogen gas supply line, having several distribution lines containing shut-off valves with drives for supplying compressed nitrogen to each isolated room, fire detectors and sensors oxygen concentrations installed in each room, and a control unit that records the indicators of fire detectors and oxygen concentration sensors and is connected to the drives of the shut-off valves of the compressed nitrogen distribution lines to ensure the regulation of nitrogen supply to the premises depending on the oxygen concentration in the flue gases, according to the invention, the system nitrogen fire extinguishing is located inside a special underground fortification, which includes several isolated rooms with opening exits to a common transport tunnel for servicing living personnel, and is equipped with a smoke exhaust pipe with a compressor, located in the mine of an underground special fortification and connecting the special fortification with the earth's surface, and an intermediate flue gas tank connected, on the one hand, with the ground surface, with a smoke exhaust pipe, and, on the other side, with each isolated room with a separate flue gas discharge line, led into the corresponding room at the ceiling level, while the compressed nitrogen storage unit, the control unit and the intermediate flue gas tank are located in a separate isolated room of a special fortification structure, and each distribution line for supplying compressed nitrogen is brought into a corresponding isolated room at the lower level near the floor surface and is equipped at the end with a gas ejector, in which compressed nitrogen is used as an active gas, and flue gases sucked into gases as a passive gas th ejector through the passive gas pipeline from the upper part of the room.

Введение в предлагаемую систему азотного пожаротушения специального сооружения отводящей магистрали дымоудаления с компрессором, размещенной в шахте подземного специального фортификационного сооружения и связывающей специальное фортификационного сооружение с поверхностью земли, и промежуточной емкости дымовых газов, связанной, с одной стороны, с поверхностью земли отводящей магистралью дымоудаления, а, с другой стороны, с каждым изолированным помещением отдельной линией отвода дымовых газов, заведенной в соответствующее помещение на уровне потолка, заведение каждой распределительной линии для подачи сжатого азота в соответствующее изолированное помещение на нижнем уровне у поверхности пола и снабжение ее на конце газовым эжектором, в котором в качестве активного газа используется сжатый азот, а в качестве пассивного газа дымовые газы, засасываемые в газовый эжектор по трубопроводу пассивного газа из верхней части помещения, а также размещение системы азотного пожаротушения внутри подземного фортификационного сооружения, имеющим в своем составе несколько изолированных помещений с открывающимися выходами в общий транспортный тоннель для обслуживающего персонала, при этом размещение блока хранения сжатого азота, блока управления и промежуточной емкости дымовых газов в отдельном изолированном помещении позволяет получить новое свойство, заключающееся в использовании дымовых газов, образовавшихся в результате горения, в качестве дополнительного источника нейтрального газа для снижения концентрации кислорода и тушения пожара внутри горящего изолированного помещения, что обеспечивает с одной стороны, снижение расхода азота для тушения пожара, а с другой стороны, повышение скорости тушения за счет интенсификации объема тушащего газа вследствие использования смеси азота и дымовых газов, засасываемых из внутреннего объема помещения, где возник пожар, при одновременной подаче смеси азота и дымовых газов на уровне пола и откачки дымовых газов у поверхности потолка изолированного помещения, возможности быстрой продувки внутреннего объема изолированного помещения после тушения пожара за счет эффекта одновременного поступления воздуха при открытии выхода из общего транспортного тоннеля и удаления оставшихся дымовых газов по отводящей магистрали дымоудаления в окружающую среду, а также повысить надежность и безопасность эксплуатации системы азотного пожаротушения за счет размещения блока хранения сжатого азота, блока управления и промежуточной емкости дымовых газов в отдельном изолированном помещении, что, с одной стороны, позволяет исключить несанкционированный доступ персонала и вывода из строя блока управления, а с другой стороны, защищает обслуживающий персонал от действия выброса азота или дымовых газов в случае аварийной разгерметизации блока хранения азота или промежуточной емкости дымовых газов.Introduction into the proposed nitrogen fire extinguishing system of a special structure of a smoke exhaust line with a compressor, located in the mine of an underground special fortification and connecting the special fortification with the earth's surface, and an intermediate tank of flue gases connected, on the one hand, with the ground surface by a smoke exhaust line, and , on the other hand, with each isolated room with a separate flue gas discharge line brought into the corresponding room at the ceiling level, the establishment of each distribution line for supplying compressed nitrogen to the corresponding isolated room at the lower level at the floor surface and supplying it at the end with a gas ejector, in which uses compressed nitrogen as an active gas, and flue gases as a passive gas sucked into a gas ejector through a passive gas pipeline from the upper part of the room, as well as the placement of a nitrogen fire extinguishing system inside a sub-zone there is a lot of fortification, which includes several isolated rooms with opening exits to a common transport tunnel for service personnel, while the placement of a compressed nitrogen storage unit, a control unit and an intermediate tank of flue gases in a separate isolated room allows you to obtain a new property consisting in the use of flue gases formed as a result of combustion, as an additional source of neutral gas to reduce the oxygen concentration and extinguish a fire inside a burning isolated room, which provides, on the one hand, a decrease in nitrogen consumption for extinguishing a fire, and on the other hand, an increase in the rate of extinguishing due to the intensification of the volume extinguishing gas due to the use of a mixture of nitrogen and flue gases sucked in from the internal volume of the room where the fire occurred, while simultaneously supplying a mixture of nitrogen and flue gases at floor level and pumping out flue gases at the surface of the ceiling of the insulated about the premises, the possibility of quick blowing of the internal volume of the isolated room after extinguishing the fire due to the effect of the simultaneous flow of air when opening the exit from the common transport tunnel and removing the remaining flue gases through the smoke exhaust pipe into the environment, as well as to increase the reliability and safety of operation of the nitrogen fire extinguishing system for by placing the compressed nitrogen storage unit, the control unit and the intermediate tank of flue gases in a separate isolated room, which, on the one hand, prevents unauthorized personnel access and the destruction of the control unit, and on the other hand, protects the operating personnel from the action of nitrogen emission or flue gases in the event of an emergency depressurization of the nitrogen storage unit or the intermediate tank of flue gases.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема система азотного пожаротушения специального сооружения.FIG. 1 shows a schematic diagram of a nitrogen fire extinguishing system for a special structure.

Система азотного пожаротушения размещена внутри подземного специального фортификационного сооружения 1, имеющим в своем составе несколько изолированных помещений 2 с открывающимися выходами 3 в общий транспортный тоннель 5 для обслуживающего персонала. Специальное фортификационное сооружение 1 имеет шахту 4 для связи с поверхностью земли.The nitrogen fire extinguishing system is located inside a special underground fortification 1, which includes several isolated rooms 2 with opening exits 3 to a common transport tunnel 5 for service personnel. Special fortification 1 has a shaft 4 for communication with the earth's surface.

Система азотного пожаротушения включает в себя блок хранения сжатого азота 6, газоподающую магистраль сжатого азота 7, имеющую несколько распределительных линий 8, содержащих запорную арматуру 9 с приводами, для подачи сжатого азота в каждое помещение 2, пожарные извещатели 10 и датчики концентрации кислорода 11, установленные в каждом помещении 2, и блок управления 12, регистрирующий сигналы пожарных извещателей 10 и датчиков концентрации кислорода 11 и соединенный с приводами запорной арматуры 9 распределительных линий сжатого азота 8 и обеспечивает регулирование подачи азота в помещения 2 в зависимости от концентрации кислорода в дымовых газах.The nitrogen fire extinguishing system includes a compressed nitrogen storage unit 6, a compressed nitrogen gas supply line 7, which has several distribution lines 8 containing shut-off valves 9 with drives for supplying compressed nitrogen to each room 2, fire detectors 10 and oxygen concentration sensors 11 installed in each room 2, and a control unit 12, which registers the signals of fire detectors 10 and oxygen concentration sensors 11 and is connected to the drives of the shut-off valves 9 of the distribution lines of compressed nitrogen 8 and provides regulation of the nitrogen supply to rooms 2 depending on the oxygen concentration in the flue gases.

Система азотного пожаротушения снабжена промежуточной емкостью дымовых газов 13, связанной, с одной стороны, с поверхностью земли отводящей магистралью дымоудаления 14 с компрессором 15, а, с другой стороны, с каждым изолированным помещением 2 отдельной линией отвода дымовых газов 16, заведенной в соответствующее помещение 2 на уровне потолка.The nitrogen fire extinguishing system is equipped with an intermediate tank of flue gases 13, connected, on the one hand, with the ground surface by a smoke exhaust pipe 14 with a compressor 15, and, on the other hand, with each isolated room 2 with a separate flue gas discharge line 16, brought into the corresponding room 2 at the level of the ceiling.

Отводящая магистраль дымоудаления 13 размещена в шахте 4 подземного специального фортификационного сооружения 1 и связывает специальное фортификационного сооружение 1 с поверхностью земли.The smoke exhaust pipe 13 is located in the shaft 4 of the underground special fortification 1 and connects the special fortification 1 with the surface of the earth.

Блок хранения сжатого азота 6, блок управления 12 и промежуточная емкость дымовых газов 13 размещены в отдельном изолированном помещении 19 специального фортификационного сооружения 1 с открывающимся выходом 3 в общий транспортный тоннель 5 для обслуживающего персонала.Compressed nitrogen storage unit 6, control unit 12 and intermediate tank of flue gases 13 are located in a separate isolated room 19 of a special fortification 1 with an opening exit 3 to a common transport tunnel 5 for service personnel.

Каждая распределительная линия 8 для подачи сжатого азота заведена в соответствующее изолированное помещение 2 на нижнем уровне у поверхности пола и снабжена на конце газовым эжектором 17, в котором в качестве активного газа используется сжатый азот, а в качестве пассивного газа дымовые газы, засасываемые в газовый эжектор 17 по трубопроводу пассивного газа 18 из верхней части помещения 2.Each distribution line 8 for supplying compressed nitrogen is led into a corresponding isolated room 2 at the lower level near the floor surface and is equipped at the end with a gas ejector 17, in which compressed nitrogen is used as an active gas, and flue gases sucked into a gas ejector as a passive gas 17 through the passive gas pipeline 18 from the upper part of the room 2.

Работа предлагаемой системы азотного пожаротушения специального сооружения осуществляют следующим образом.The work of the proposed system of nitrogen fire extinguishing of a special structure is as follows.

Система азотного пожаротушения специального сооружения предназначена для тушения пожара в изолированных помещениях подземного специальных фортификационных сооружений 1. В связи с этим система азотного пожаротушения размещается внутри подземного фортификационного сооружения 1, имеющим в своем составе несколько изолированных помещений 2 с открывающимися выходами 3 в общий транспортный тоннель 5 для обслуживающего персонала. Специальное фортификационное сооружение 1 имеет шахту 4 для связи с поверхностью земли.The nitrogen fire extinguishing system of a special structure is designed to extinguish a fire in isolated rooms of underground special fortifications 1. In this regard, the nitrogen fire extinguishing system is located inside an underground fortification 1, which includes several isolated rooms 2 with opening exits 3 to a common transport tunnel 5 for service personnel. Special fortification 1 has a shaft 4 for communication with the earth's surface.

Обслуживающий персонал периодически выходит и входит в помещения 2 через выходы 3 и перемещается между помещениями 2 по общему транспортному тоннелю 5, при этом после прохода обслуживающего персонала выходы 3 закрываются и помещения 2 становятся изолированными.The attendants periodically leave and enter rooms 2 through exits 3 and move between rooms 2 along a common transport tunnel 5, while after the passage of the service personnel, exits 3 are closed and rooms 2 become isolated.

В случае возникновения пожара в одном (или нескольких) из помещений 2 и появления дыма срабатывает пожарный извещатель 10, размещенный в данном помещении 2, и от него сигнал поступает в блок управления 12. От блока управления 12 управляющий сигнал поступает на привод запорной арматуры 9 соответствующей распределительной линии 8 подачи сжатого азота. Данный управляющий сигнал дает команду на открытие запорной арматуры 9 распределительной линии 8.In the event of a fire in one (or more) of rooms 2 and the appearance of smoke, a fire detector 10, located in this room 2, is triggered, and from it the signal is sent to the control unit 12. From the control unit 12, the control signal is sent to the drive of the shut-off valves 9 corresponding distribution line 8 for supplying compressed nitrogen. This control signal gives a command to open the shut-off valve 9 of the distribution line 8.

В результате открытия запорной арматуры 9 распределительной линии 8 сжатый азот из блока хранения сжатого азота 6 по газоподающей магистрали сжатого азота 7 подается по распределительной линии для подачи сжатого азота 8 в соответствующее помещение 2 с очагом пожара, при этом подается на нижнем уровне у поверхности пола через газовый эжектор 17, расположенный на конце распределительной линии 8. Необходимость подачи азота в горящее помещение 2 на уровне пола объясняется тем обстоятельством, что азот легче воздуха, и в этом случае он будет подниматься снизу вверх, снижая концентрацию кислорода.As a result of opening the shut-off valves 9 of the distribution line 8, compressed nitrogen from the compressed nitrogen storage unit 6 is fed through the compressed nitrogen gas supply line 7 through the distribution line to supply compressed nitrogen 8 to the corresponding room 2 with the fire source, while it is supplied at the lower level at the floor surface through gas ejector 17 located at the end of the distribution line 8. The need to supply nitrogen to the burning room 2 at floor level is explained by the fact that nitrogen is lighter than air, and in this case it will rise from the bottom up, reducing the oxygen concentration.

В начальном периоде возникновения пожара очень важна быстрая и безопасная эвакуация обслуживающего персонала из помещения 2 с очагом пожара в общий транспортный тоннель 5. Для этого открывается выход 3 и обслуживающий персонал покидает помещение 2 с очагом пожара. Поскольку в помещение 2 с очагом пожара уже начал подаваться азот от уровня пола и создается определенный подпор давления, при открытии выхода 3 воздух из тоннеля 5 в горящее помещение 2 практически не поступает, что позволяет не поддерживать горение и обеспечивает необходимое время для эвакуации обслуживающего персонала.In the initial period of a fire, it is very important to quickly and safely evacuate service personnel from room 2 with a fire source into a common transport tunnel 5. For this, exit 3 opens and the service personnel leaves room 2 with a fire source. Since nitrogen from the floor level has already begun to be supplied to room 2 with the seat of the fire and a certain back pressure is created, when the outlet 3 is opened, air from the tunnel 5 does not practically enter the burning room 2, which allows not to maintain combustion and provides the necessary time for the evacuation of the service personnel.

После этого запускается компрессор 15 и дымовые газы из горящего помещения 2 на уровне поверхности потолка засасываются в соответствующую линию отвода дымовых газов 16 и далее поступают в промежуточную емкость дымовых газов 13, откуда с помощью компрессора 15 по отводящей магистрали дымоудаления 14 удаляются из специального фортификационного сооружения 1 через шахту 4 в окружающую среду.After that, the compressor 15 starts up and the flue gases from the burning room 2 at the level of the ceiling surface are sucked into the corresponding flue gas outlet line 16 and then enter the intermediate flue gas tank 13, from where they are removed from the special fortification structure 1 with the help of the compressor 15 through the smoke exhaust line 14 through shaft 4 into the environment.

Расположение газового эжектора 17 на конце каждой распределительной линии 8 позволяет использовать дымовые газы, образовавшиеся в результате горения, в качестве дополнительного источника нейтрального газа для снижения концентрации кислорода и тушения пожара внутри горящего изолированного помещения 2, что обеспечивает с одной стороны, снижение расхода азота для тушения пожара, а с другой стороны, повышение скорости тушения за счет интенсификации объема тушащего (нейтрального газа - смеси азота и дымовых газов) газа вследствие использования смеси азота и дымовых газов, засасываемых из внутреннего объема помещения 2, где возник пожар, через трубопровод пассивного газа 18 из верхней части помещения 2.The location of the gas ejector 17 at the end of each distribution line 8 allows the use of flue gases formed as a result of combustion as an additional source of inert gas to reduce the oxygen concentration and extinguish a fire inside a burning isolated room 2, which, on the one hand, reduces the consumption of nitrogen for extinguishing fire, and on the other hand, an increase in the rate of extinguishing due to the intensification of the volume of extinguishing (neutral gas - a mixture of nitrogen and flue gases) gas due to the use of a mixture of nitrogen and flue gases sucked from the internal volume of room 2, where the fire occurred, through the passive gas pipeline 18 from the upper part of the room 2.

Поскольку принцип тушения пожара инертным газом - смеси азотом и дымовых газов, основывается на снижение в изолированном горящем помещении 2 концентрации кислорода до уровня 10-12% в составе смеси воздушной среды и дымовых газов, то одновременная подача инертного газа на уровне пола и откачка дымовых газов у поверхности потолка горящего помещения 2 обеспечивает резкое изменение состава воздушной массы внутри изолированного горящего помещения 2 и снижение концентрации кислорода (парциального давления) до уровней, исключающих процесс горения, тем самым повышается скорость тушения пожара внутри изолированного горящего помещения 2.Since the principle of extinguishing a fire with an inert gas - a mixture of nitrogen and flue gases, is based on reducing the oxygen concentration in an isolated burning room 2 to a level of 10-12% in the mixture of air and flue gases, then the simultaneous supply of inert gas at floor level and pumping out flue gases at the surface of the ceiling of a burning room 2 provides a sharp change in the composition of the air mass inside an isolated burning room 2 and a decrease in the oxygen concentration (partial pressure) to levels that exclude the combustion process, thereby increasing the rate of extinguishing a fire inside an isolated burning room 2.

При снижении в замкнутом горящем помещении 2 концентрации кислорода до уровня 10-12% в составе смеси воздушной среды и дымовых газов, процесс горения прекращается. Одновременно данный параметр смеси воздушной среды и дымовых газов фиксируется датчиком концентрации кислорода 11 в помещении 2 с очагом пожара, после чего от датчика концентрации кислорода 11 подается сигнал в блок управления 12. От блока управления 12 управляющий сигнал поступает на привод запорной арматуры 9 распределительной линии 8 подачи сжатого азота, который расположен в соответствующем помещении 2 с очагом пожара. Данный управляющий сигнал дает команду на закрытие запорной арматуры 9 распределительной линии 8.When the oxygen concentration in a closed burning room 2 decreases to a level of 10-12% in the mixture of air and flue gases, the combustion process stops. At the same time, this parameter of the mixture of air and flue gases is recorded by the oxygen concentration sensor 11 in room 2 with the fire site, after which a signal is sent from the oxygen concentration sensor 11 to the control unit 12. From the control unit 12, the control signal is sent to the drive of the shut-off valve 9 of the distribution line 8 supply of compressed nitrogen, which is located in the corresponding room 2 with a fire source. This control signal gives a command to close the shut-off valve 9 of the distribution line 8.

В результате закрытия запорной арматуры 9 распределительной линии 8 сжатый азот из блока хранения сжатого азота 6 по газоподающей магистрали сжатого азота 7 перестает податься по соответствующей распределительной линии для подачи сжатого азота 8 в помещение 2 с очагом потухшего пожара.As a result of closing the shut-off valves 9 of the distribution line 8, compressed nitrogen from the storage unit of compressed nitrogen 6 through the gas supply line of compressed nitrogen 7 ceases to be supplied through the corresponding distribution line for supplying compressed nitrogen 8 to room 2 with an extinguished fire.

После тушения пожара, для проветривания помещения 2 с очагом потухшего пожара, открывается выход 3 и воздух из тоннеля 5 поступает в помещение 2 при еще работающим компрессоре 15, в результате чего повышается скорость очистки внутреннего объема изолированного помещения 2 от дымовых газов после прекращении горения и за счет его удаления по отводящей магистрали дымоудаления 14 в окружающую среду через промежуточную емкость дымовых газов 13.After extinguishing the fire, in order to ventilate room 2 with the center of an extinguished fire, outlet 3 opens and air from tunnel 5 enters room 2 with compressor 15 still operating, as a result of which the speed of cleaning the internal volume of isolated room 2 from flue gases after stopping combustion and after by removing it along the smoke exhaust line 14 into the environment through the intermediate tank of flue gases 13.

Для повышения надежности и безопасности эксплуатации системы газового пожаротушения Блок хранения сжатого азота 6, блок управления 12 и промежуточная емкость дымовых газов 13 размещают в отдельном изолированном помещении 19 с открывающимся выходом 3, что, с одной стороны, позволяет исключить несанкционированных доступ персонала и вывода из строя блока управления 12, а с другой стороны, защищает обслуживающий персонал от действия выброса азота или дымовых газов в случае аварийной разгерметизации блока хранения азота 6 или промежуточной емкости дымовых газов 13.To increase the reliability and safety of operation of the gas fire extinguishing system, the Compressed nitrogen storage unit 6, the control unit 12 and the intermediate tank of flue gases 13 are placed in a separate isolated room 19 with an opening outlet 3, which, on the one hand, prevents unauthorized personnel access and incapacitation. the control unit 12, and on the other hand, protects the operating personnel from the action of the emission of nitrogen or flue gases in the event of an emergency depressurization of the nitrogen storage unit 6 or the intermediate tank of flue gases 13.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:Sources of information taken into account when preparing the application:

1. Левыкин В.И. Фортификация: прошлое и современность. - М.: Воениздат, 1987. - стр. 101.1. Levykin V.I. Fortification: Past and Present. - M .: Military Publishing, 1987. - p. 101.

2. Лапшин Г.А. Специальные фортификационные сооружения и их комплексы. Учебное пособие для иностранных курсантов военных вузов строительных специальностей. 1-е изд., ВИ(ИТ)-СПб. Высшая школа, 2012. - стр. 95-96.2. Lapshin G.A. Special fortifications and their complexes. Textbook for foreign cadets of military higher educational institutions of construction specialties. 1st ed., VI (IT) -SPb. Higher School, 2012. - pp. 95-96.

3. Борьба с пожарами на судах. Под ред. М.Г. Ставицкого. Л. Судостроение, 1976, с. 185-190.3. Fighting fires on ships. Ed. M.G. Stavitsky. L. Shipbuilding, 1976, p. 185-190.

4. Пожарная безопасность. Взрывобезопасность / Под ред. Баратова А.Н. М.: «Химия», 1987.4. Fire safety. Explosion safety / Ed. Baratova A.N. M .: "Chemistry", 1987.

5. П.П. Грузинский, П.М. Хохлов. Аварийно-спасательное дело и борьба за живучесть судна. М. Транспорт, 1977, - с. 195.5. P.P. Gruzinsky, P.M. Khokhlov. Rescue business and the fight for the survivability of the vessel. M. Transport, 1977, - p. 195.

6. Патент РФ №2559115, опубл. от 10.08.2015, Бюл. №22.6. RF patent №2559115, publ. from 08/10/2015, Bul. No. 22.

7. Патент РФ №2690062, опубл. от 30.05.2019, Бюл. №16.7. RF patent No. 2690062, publ. from 30.05.2019, Bul. No. 16.

8. Авторское свидетельство СССР №1151246, опубл. от 23.04.1985, Бюл. №15 - прототип.8. USSR author's certificate No. 1151246, publ. from 04/23/1985, Bul. # 15 - prototype.

Claims (1)

Система азотного пожаротушения специального сооружения, включающая блок хранения сжатого азота, расположенный внутри сооружения, газоподающую магистраль сжатого азота, имеющую несколько распределительных линий, содержащих запорную арматуру с приводами для подачи сжатого азота в каждое изолированное помещение, пожарные извещатели и датчики концентрации кислорода, установленные в каждом помещении, и блок управления, регистрирующий показатели пожарных извещателей и датчиков концентрации кислорода и соединенный с приводами запорной арматуры распределительных линий сжатого азота для обеспечения регулирования подачи азота в помещения в зависимости от концентрации кислорода в дымовых газах, отличающаяся тем, что система азотного пожаротушения размещена внутри подземного специального фортификационного сооружения, имеющего в своем составе несколько изолированных помещений с открывающимися выходами в общий транспортный тоннель для обслуживающего персонала, и снабжена отводящей магистралью дымоудаления с компрессором, размещенной в шахте подземного специального фортификационного сооружения и связывающей специальное фортификационное сооружение с поверхностью земли, и промежуточной емкостью дымовых газов, связанной, с одной стороны, с поверхностью земли отводящей магистралью дымоудаления, а с другой стороны, с каждым изолированным помещением отдельной линией отвода дымовых газов, заведенной в соответствующее помещение на уровне потолка, при этом блок хранения сжатого азота, блок управления и промежуточная емкость дымовых газов размещены в отдельном изолированном помещении специального фортификационного сооружения, а каждая распределительная линия для подачи сжатого азота заведена в соответствующее изолированное помещение на нижнем уровне у поверхности пола и снабжена на конце газовым эжектором, в котором в качестве активного газа используется сжатый азот, а в качестве пассивного газа дымовые газы, засасываемые в газовый эжектор по трубопроводу пассивного газа из верхней части помещения.A nitrogen fire extinguishing system of a special structure, including a compressed nitrogen storage unit located inside the structure, a compressed nitrogen gas supply line with several distribution lines containing shut-off valves with drives for supplying compressed nitrogen to each isolated room, fire detectors and oxygen concentration sensors installed in each room, and a control unit that records the indicators of fire detectors and oxygen concentration sensors and is connected to the drives of the shut-off valves of the distribution lines of compressed nitrogen to control the supply of nitrogen to the premises depending on the concentration of oxygen in the flue gases, characterized in that the nitrogen fire extinguishing system is located inside the underground a special fortification structure, which includes several isolated rooms with opening exits to a common transport tunnel for service personnel, and is equipped with a smoke exhaust duct alley with a compressor located in the mine of an underground special fortification and connecting a special fortification with the earth's surface, and an intermediate tank of flue gases connected, on the one hand, with the ground surface by a smoke exhaust pipe, and on the other hand, with each isolated room by a separate line flue gas outlet, brought into the corresponding room at the ceiling level, while the compressed nitrogen storage unit, the control unit and the intermediate flue gas tank are located in a separate isolated room of a special fortification structure, and each distribution line for the supply of compressed nitrogen is brought into the corresponding isolated room on the lower level at the floor surface and is equipped at the end with a gas ejector, in which compressed nitrogen is used as an active gas, and flue gases are sucked into the gas ejector through a passive gas pipeline from the upper part along premises.
RU2020140440A 2020-12-08 2020-12-08 Nitrogen fire extinguishing system for special structure RU2752438C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140440A RU2752438C1 (en) 2020-12-08 2020-12-08 Nitrogen fire extinguishing system for special structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140440A RU2752438C1 (en) 2020-12-08 2020-12-08 Nitrogen fire extinguishing system for special structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2752438C1 true RU2752438C1 (en) 2021-07-28

Family

ID=77226139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020140440A RU2752438C1 (en) 2020-12-08 2020-12-08 Nitrogen fire extinguishing system for special structure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2752438C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115569323A (en) * 2022-10-18 2023-01-06 广东省俊耀控股有限公司 Intelligent power distribution room safety monitoring control system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1151246A1 (en) * 1983-03-21 1985-04-23 Испытательная Пожарная Лаборатория Управления Пожарной Охраны Управления Внутренних Дел Алтайского Крайисполкома Installation for gas fire-fighting
RU2108828C1 (en) * 1995-11-22 1998-04-20 Государственное предприятие ОКБ "Гранат" Automatic plant for gas fire extinguishing
CN101918083A (en) * 2007-09-24 2010-12-15 Utc消防及保安公司 Hybrid inert gas fire suppression system
JP2014230653A (en) * 2013-05-29 2014-12-11 消防庁長官 Fire extinguisher and fire extinguishing method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1151246A1 (en) * 1983-03-21 1985-04-23 Испытательная Пожарная Лаборатория Управления Пожарной Охраны Управления Внутренних Дел Алтайского Крайисполкома Installation for gas fire-fighting
RU2108828C1 (en) * 1995-11-22 1998-04-20 Государственное предприятие ОКБ "Гранат" Automatic plant for gas fire extinguishing
CN101918083A (en) * 2007-09-24 2010-12-15 Utc消防及保安公司 Hybrid inert gas fire suppression system
JP2014230653A (en) * 2013-05-29 2014-12-11 消防庁長官 Fire extinguisher and fire extinguishing method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115569323A (en) * 2022-10-18 2023-01-06 广东省俊耀控股有限公司 Intelligent power distribution room safety monitoring control system
CN115569323B (en) * 2022-10-18 2023-10-20 广东省俊耀控股有限公司 Intelligent power distribution room safety monitoring control system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6560991B1 (en) Hyperbaric hypoxic fire escape and suppression systems for multilevel buildings, transportation tunnels and other human-occupied environments
US6418752B2 (en) Hypoxic fire prevention and fire suppression systems and breathable fire extinguishing compositions for human occupied environments
US7104336B2 (en) Method for fighting fire in confined areas using nitrogen expanded foam
US7784556B2 (en) System and method for suppressing fires
RU2300405C2 (en) Fire-extinguishing method and device
ES2277243T3 (en) PROCEDURE FOR THE PROTECTION AGAINST FIRE AND EXPLOSION IN STORES OF HIGH SHELVES WHERE DANGEROUS CHEMICALS ARE STORED AND WAREHOUSES OF SHELVES RAISED AS PROTECTED.
CZ298794B6 (en) Inert rendering method for preventing and/or extinguishing fires in enclosed space and device for making the same
CN1684741A (en) Method and device for fighting fire in confined areas
RU2752438C1 (en) Nitrogen fire extinguishing system for special structure
CN101610816A (en) Sodium azide based suppression of fires
KR20200096436A (en) Forest Fire Extinguishing Facility And Shelter
CN105477806A (en) Ground-source CO2 storage fire extinguishing system and high rack warehouse with same
RU2752441C1 (en) Gas fire extinguishing system of special structure with isolated rooms
RU2752439C1 (en) Gas fire extinguishing system for isolated rooms of special structure with use of compressed nitrogen
CN112717304A (en) Cable pit liquid nitrogen vehicle system of putting out a fire
RU2752440C1 (en) Fire extinguishing system of special structure
JP4474425B2 (en) Fire extinguishing gas supply system
CN1139015A (en) Gaseous fire extinguishing system
JP2007185518A5 (en)
US20230407700A1 (en) In-building access path installation type smoke control system
CN117437819A (en) A simulation burner for fire control training
WO2011039157A2 (en) Safety system for road tunnels in case of fire
RU2244579C1 (en) Fire-fighting method and apparatus
RU2784515C1 (en) Method for controlling parameters of oxygen and nitrogen content in gas-air environment supplied by ventilation system to increase fire safety and provide meteorological conditions and air purity, and device implementing it
JP4232865B2 (en) Fire extinguishing gas supply system