RU2752439C1

RU2752439C1 - Gas fire extinguishing system for isolated rooms of special structure with use of compressed nitrogen

Info

Publication number: RU2752439C1
Application number: RU2020140441A
Authority: RU
Inventors: Николай Геннадьевич Кириллов
Original assignee: Николай Геннадьевич Кириллов
Priority date: 2020-12-08
Filing date: 2020-12-08
Publication date: 2021-07-28

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, for example, 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 corresponding to the distribution line 8. This control signal gives the command to open the shut-off valve 9 of the distribution line 8. As a result of opening the shut-off valve 9 of the distribution line 8, compressed nitrogen from the nitrogen expansion tank 19 is fed through the gas supply line of compressed nitrogen 7 through the corresponding distribution line to supply compressed nitrogen 8 to the room 2 with the fire, while it is fed at the lower level near the floor surface. Flue gases from the burning room 2 at the level of the ceiling surface are sucked into the corresponding flue gas discharge line 16 and then enter the intermediate flue gas tank 15, from where they are removed from the special fortification structure 1 through the shaft 4 into the environment using a compressor 14 along the smoke removal line 13.

EFFECT: increased safety of operation by the service personnel of the gas fire extinguishing system and reduced time of fire extinguishing and removal of flue gases from the internal space of underground isolated rooms.

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. Such 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.

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 система газового пожаротушения изолированных помещений специального сооружения с применением сжатого азота, включающая блок хранения сжатого азота с давление до 30 МПа, расположенным на поверхности земли, 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. При этом газоподающая магистраль выполнена в виде замкнутого кольца по форме закрытого пространства, равномерно разделена посредством запорной арматуры на три сектора, средства размещения сжатого газа выполнены в виде трех батарей, имеющих по меньшей мере по три отделенных запорной арматурой от соответствующего коллектора емкости (Патент РФ №2066217, опубл. от 10.09.1996).A known system of gas fire extinguishing of isolated rooms of a special structure using compressed nitrogen, including a storage unit for compressed nitrogen with a pressure of up to 30 MPa, located on the surface of the earth, a compressed nitrogen gas supply line, having several distribution lines containing valves with drives for supplying compressed nitrogen to each an 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 compressed nitrogen distribution lines to ensure the regulation of nitrogen supply to the premises depending on the oxygen concentration in flue gases. In this case, the gas supply line is made in the form of a closed ring in the shape of a closed space, evenly divided by means of shut-off valves into three sectors, the means for placing compressed gas are made in the form of three batteries, each having at least three containers separated by shut-off valves from the corresponding collector (RF Patent No. 2066217, publ. From 09/10/1996).

Недостатками данного технического решения являются наличие внутри специального сооружения (протяженных закрытых помещений) большого количества трубопроводов с азотом под давлением 30 МПа, что приводит к низкой безопасность эксплуатации данной системы обслуживающим персоналом, необходимость создания для каждого блока изолированных помещений (сектора) отдельного источника сжатого газа высокого давления, что значительно усложняет системы газового пожаротушения, а также невозможность быстрого удаления дымовых газов из внутреннего пространства изолированных помещений после прекращении горения и или тушения пожара.The disadvantages of this technical solution are the presence of a large number of pipelines with nitrogen under a pressure of 30 MPa inside a special structure (extended enclosed spaces), which leads to low operational safety of this system by service personnel, the need to create a separate source of high pressure compressed gas for each block of isolated rooms (sector). pressure, which significantly complicates the gas fire extinguishing systems, as well as the impossibility of quickly removing flue gases from the inner space of isolated rooms after the cessation of combustion and or extinguishing the fire.

Технический результат, который может быть получен в результате реализации предлагаемого изобретения заключается в повышении безопасности эксплуатации обслуживающим персоналом системы газового пожаротушения и уменьшении времени тушения пожара и удаления дымовых газов удаления дымовых газов из внутреннего пространства подземных изолированных помещений.The technical result that can be obtained as a result of the implementation of the invention is to increase the safety of operation by the maintenance personnel of the gas fire extinguishing system and reduce the time for extinguishing a fire and removing flue gases and removing flue gases from the inner space of underground isolated rooms.

Для достижения данного технического результата предлагаемая система газового пожаротушения изолированных помещений специального сооружения с применением сжатого азота, включающая блок хранения сжатого азота с высоким давление до 30 МПа, расположенным на поверхности земли, 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 газового 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 расширительной емкостью азота, связанной, с одной стороны, с блоком хранения сжатого азота заправочной магистралью сжатого азота с регулирующим вентилем, а, с другой стороны, с каждым изолированным помещением через газоподающую магистраль сжатого азота и отдельные распределительные линии для подачи азота, заведенные в каждое помещение на уровне пола, промежуточной емкостью дымовых газов, связанной, с одной стороны, с поверхностью земли отводящей магистралью дымоудаления с компрессором, а, с другой стороны, с каждым изолированным помещением отдельной линией отвода дымовых газов, заведенной в каждое помещение на уровне потолка, при этом блок управления, расширительная емкость азота и промежуточная емкость дымовых газов размещены в отдельном изолированном помещении специального фортификационного сооружения, а заправочная магистраль сжатого азота и отводящая магистраль дымоудаления размещены в шахте подземного специального фортификационного сооружения, связывающей специальное фортификационного сооружение с поверхностью земли.To achieve this technical result, the proposed system of gas fire extinguishing of isolated rooms of a special structure using compressed nitrogen, including a storage unit for compressed nitrogen with a high pressure of up to 30 MPa, located on the surface of the earth, a compressed nitrogen gas supply line, which has several distribution lines containing shut-off valves with drives for the supply of 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 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 concentration of oxygen in the flue gases, according to the invention, the gas fire extinguishing system is placed inside a special underground fortification, which includes several isolates rooms with opening exits to a common transport tunnel for service personnel, and is equipped with a nitrogen expansion tank connected, on the one hand, with the compressed nitrogen storage unit by a compressed nitrogen filling line with a control valve, and, on the other hand, with each isolated room through a gas supply compressed nitrogen main and separate distribution lines for nitrogen supply, brought into each room at floor level, with an intermediate flue gas tank connected, on the one hand, with the ground surface by a flue gas exhaust pipe with a compressor, and, on the other hand, with each isolated room a separate flue gas outlet line brought into each room at the ceiling level, while the control unit, nitrogen expansion tank and intermediate flue gas tank are located in a separate isolated room of a special fortification structure, and the compressed nitrogen filling line and the smoke exhaust line The buildings are located in the mine of an underground special fortification, which connects the special fortification with the surface of the earth.

Введение в предлагаемую систему газового пожаротушения изолированных помещений специального сооружения с применением сжатого азота расширительной емкостью азота, связанной, с одной стороны, с блоком хранения сжатого азота заправочной магистралью сжатого азота с регулирующим вентилем, а, с другой стороны, с каждым изолированным помещением через газоподающую магистраль сжатого азота и отдельные распределительные линии для подачи азота, заведенные в каждое помещение на уровне пола, промежуточной емкостью дымовых газов, связанной, с одной стороны, с поверхностью земли отводящей магистралью дымоудаления с компрессором, а, с другой стороны, с каждым изолированным помещением отдельной линией отвода дымовых газов, заведенной в каждое помещение на уровне потолка, а также размещение системы газового 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 управления, расширительной емкости азота и промежуточной емкости дымовых газов отдельном изолированном помещении специального фортификационного сооружения, а заправочной магистрали сжатого азота и отводящей магистрали дымоудаления в шахте подземного специального фортификационного сооружения, связывающей специальное фортификационного сооружение с поверхностью земли, позволяет получить новое свойство, заключающееся в хранении азота внутри специального сооружения в расширительной емкости азота, газоподающей магистрали сжатого азота и отдельных распределительных линиях для подачи азота, заведенных в каждое помещение, при более низких значениях давления, чем в блоке хранения сжатого азота, расположенного на поверхности земли, за счет возможности снижения давлением азота в регулирующем вентиле заправочной магистрали сжатого азота с 30 МПа до 0,6-1,0 МПа, исключении несанкционированного доступа персонала и вывода из строя блока управления, а также защите обслуживающего персонала от действия выброса от действия азота и дымовых газов в случае аварийной разгерметизации расширительной емкости азота или промежуточной емкости дымовых газов за счет их размещения в отдельном изолированном помещении специального сооружения, что обеспечивает повышение безопасности эксплуатации обслуживающим персоналом системы газового пожаротушения, а также уменьшении времени тушения пожара и удаления дымовых газов из внутреннего пространства подземных изолированных помещений после прекращении горения за счет откачки дымовых газов у поверхности потолка изолированных помещений и удаления их из специального сооружения на поверхность земли за счет предварительного сброса в промежуточную емкость дымовых газов, имеющую значительно больший объем, чем линии отвода дымовых газов из изолированных помещений.Introduction into the proposed system of gas fire extinguishing of isolated rooms of a special structure using compressed nitrogen with a nitrogen expansion tank connected, on the one hand, with the compressed nitrogen storage unit by a compressed nitrogen filling line with a control valve, and, on the other hand, with each isolated room through a gas supply line compressed nitrogen and separate distribution lines for nitrogen supply, brought into each room at floor level, with an intermediate flue gas tank connected, on the one hand, with the ground surface by a flue gas exhaust line with a compressor, and, on the other hand, with a separate line with each isolated room flue gas outlet brought into each room at the ceiling level, as well as the placement of a gas fire extinguishing system inside an underground fortification, which includes several isolated rooms with opening exits to a common transport tunnel for a service person nal, while placing the control unit, nitrogen expansion tank and intermediate tank of flue gases in a separate isolated room of a special fortification, and a compressed nitrogen filling line and a smoke exhaust line in the mine of an underground special fortification that connects the special fortification with the earth's surface, allows you to get the property of storing nitrogen inside a special structure in a nitrogen expansion tank, a compressed nitrogen gas supply line and separate distribution lines for supplying nitrogen, brought into each room, at lower pressures than in a compressed nitrogen storage unit located on the surface of the earth, for due to the possibility of reducing the nitrogen pressure in the control valve of the filling line of compressed nitrogen from 30 MPa to 0.6-1.0 MPa, excluding unauthorized personnel access and disabling the control unit, as well as protecting maintenance operating personnel from the action of the emission from the action of nitrogen and flue gases in the event of an emergency depressurization of the nitrogen expansion tank or the intermediate tank of flue gases due to their placement in a separate isolated room of a special structure, which ensures increased operational safety by the operating personnel of the gas fire extinguishing system, as well as reducing the extinguishing time fire and removal of flue gases from the internal space of underground isolated rooms after the cessation of combustion by pumping out flue gases at the surface of the ceiling of isolated rooms and removing them from a special structure to the ground surface due to preliminary discharge into an intermediate tank of flue gases, which has a much larger volume than lines removal of flue gases from isolated rooms.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема системы газового пожаротушения изолированных помещений специального сооружения с применением сжатого азота.FIG. 1 shows a schematic diagram of a gas fire extinguishing system for isolated rooms of a special structure using compressed nitrogen.

Система газового 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 gas 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 газового 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, для обеспечения регулирование подачи азота в помещения 2 в зависимости от концентрации кислорода в дымовых газах.The gas 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, registering the signals of fire detectors 10 and oxygen concentration sensors 11 and connected to the drives of the shut-off valves 9 of the distribution lines of compressed nitrogen 8, to ensure regulation of the nitrogen supply to rooms 2 depending on the oxygen concentration in the flue gases.

Система газового пожаротушения снабжена отводящей магистралью дымоудаления 13 с компрессором 14, связанной с каждым помещением 2 через промежуточную емкость дымовых газов 15 линиями отвода дымовых газов 16.The gas fire extinguishing system is equipped with a smoke exhaust pipe 13 with a compressor 14, connected to each room 2 through an intermediate tank of flue gases 15 by flue gas exhaust lines 16.

Распределительные линии для подачи сжатого азота 8 заведены в каждое помещение 2 на нижнем уровне у поверхности пола, а линии отвода дымовых газов 16 заведены в каждое помещение 2 на верхнем уровне у поверхности потолка.Distribution lines for supplying compressed nitrogen 8 are led into each room 2 at the lower level near the floor surface, and flue gas discharge lines 16 are led into each room 2 at the upper level near the ceiling surface.

Блок хранения сжатого азота 6 связан с газоподающей магистралью сжатого азота 7 через заправочную магистраль сжатого азота 17 с регулирующим вентилем 18 и расширительную емкостью азота 19.The compressed nitrogen storage unit 6 is connected to the compressed nitrogen gas supply line 7 through the compressed nitrogen filling line 17 with a control valve 18 and a nitrogen expansion tank 19.

Блок управления 12, расширительная емкость азота 19 и промежуточная емкость дымовых газов 15 размещены в отдельном изолированном помещении 20 специального фортификационного сооружения 1.Control unit 12, nitrogen expansion tank 19 and intermediate tank of flue gases 15 are located in a separate isolated room 20 of a special fortification 1.

Заправочная магистраль сжатого азота 17 и отводящая магистраль дымоудаления 13 размещены в шахте 4 подземного специального фортификационного сооружения 1.The compressed nitrogen filling line 17 and the smoke exhaust line 13 are located in the shaft 4 of the underground special fortification 1.

Работа предлагаемой системы газового пожаротушения изолированных помещений специального сооружения с применением сжатого азота осуществляют следующим образом.The operation of the proposed system of gas fire extinguishing of isolated rooms of a special structure using compressed nitrogen is as follows.

Система газового пожаротушения специального сооружения предназначена для тушения пожара в изолированных помещениях подземного специальных фортификационных сооружений 1. В связи с этим система газового 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 gas 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 gas fire extinguishing system is located inside the 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 закрытии выходов 3 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, when the exits 3 are closed, 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. 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. 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 расширительной емкости азота 19 по газоподающей магистрали сжатого азота 7 подается по соответствующей распределительной линии для подачи сжатого азота 8 в помещение 2 с очагом пожара, при этом подается на нижнем уровне у поверхности пола.As a result of the opening of the shut-off valves 9 of the distribution line 8, compressed nitrogen from the nitrogen expansion tank 19 through the compressed nitrogen gas supply line 7 is supplied through the corresponding distribution line for supplying compressed nitrogen 8 to the room 2 with the fire source, while it is supplied at the lower level near the floor surface.

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.

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 15, откуда с помощью компрессора 14 по отводящей магистрали дымоудаления 13 удаляются из специального фортификационного сооружения 1 через шахту 4 в окружающую среду.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 15, from where they are removed from the special fortification structure 1 through the shaft 4 into the environment with the help of the compressor 14 along the smoke exhaust line 13 ...

Поскольку промежуточная емкость дымовых газов 15 имеет значительно больший объем, чем линии отвода дымовых газов 16 из изолированных помещений 2, то данное обстоятельство позволяет уменьшить время тушения пожара и удаления дымовых газов из внутреннего пространства подземных изолированных помещений 2 за счет более быстрой откачки дымовых газов у поверхности потолка изолированных помещений 2 и замещение дымовых газов нейтральной средой.Since the intermediate tank of flue gases 15 has a significantly larger volume than the flue gas discharge lines 16 from isolated rooms 2, this circumstance makes it possible to reduce the time for extinguishing a fire and removing flue gases from the inner space of underground isolated rooms 2 due to faster evacuation of flue gases at the surface the ceiling of isolated rooms 2 and replacement of flue gases with a neutral environment.

Поскольку принцип тушения пожара азотом, 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 азота 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 nitrogen is based on a decrease in 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 nitrogen at floor level and pumping out of flue gases at the surface of the ceiling of a burning room 2 provides a sharp a 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.

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.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.

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 соответствующей распределительной линии 8 подачи сжатого азота в 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 a fire, 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 corresponding distribution line 8 supply of compressed nitrogen in 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 расширительной емкости азота 19 по газоподающей магистрали сжатого азота 7 перестает подаваться 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 nitrogen expansion tank 19 through the compressed nitrogen gas supply line 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 компрессором 14, 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 13 в окружающую среду.After extinguishing the fire, to ventilate room 2 with the center of an extinguished fire, outlet 3 opens and air from tunnel 5 enters room 2 while compressor 14 is still running, 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 pipe 13 into the environment.

Для постоянного поддержания необходимого количества азота в расширительной емкости азота 19, азот по мере его расходования при ликвидации пожара добавляется из блока хранения сжатого азота 6 через заправочную магистраль сжатого азота 17, при этом давлением азота снижается с 30 МПа до 0,6-1 МПа за счет регулирующего вентилем 18. Данное давление постоянно поддерживается в расширительной емкости азота 19, газоподающей магистрали сжатого азота 7 и отдельных распределительных линиях 8 для подачи азота, заведенных в каждое помещение 2. Соответственно, внутри специального фортификационного сооружения 1 отсутствуют трубопроводы, имеющие высокое до 30 МПа давление, что обеспечивает безопасную для обслуживающего персонала эксплуатацию системы газового пожаротушения внутри специального фортификационного сооружения 1.To constantly maintain the required amount of nitrogen in the nitrogen expansion tank 19, nitrogen, as it is consumed during fire extinguishing, is added from the compressed nitrogen storage unit 6 through the compressed nitrogen filling line 17, while the nitrogen pressure decreases from 30 MPa to 0.6-1 MPa per account of the control valve 18. This pressure is constantly maintained in the nitrogen expansion tank 19, the compressed nitrogen gas supply line 7 and separate distribution lines 8 for nitrogen supply, brought into each room 2. Accordingly, inside the special fortification structure 1 there are no pipelines high up to 30 MPa pressure, which ensures safe operation of the gas fire extinguishing system for service personnel inside a special fortification structure 1.

Блок управления 12, расширительная емкость азота 19 и промежуточная емкость дымовых газов 15 размещены в отдельном изолированном помещении 20 с открывающимся выходом 3 в общий транспортный тоннель 5 для обслуживающего персонала, 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 азота и дымовых газов в случае аварийной разгерметизации расширительной емкости азота 19 или промежуточной емкости дымовых газов 15.The control unit 12, the nitrogen expansion tank 19 and the intermediate tank of flue gases 15 are located in a separate isolated room 20 with an opening exit 3 to a common transport tunnel 5 for service personnel, which, on the one hand, prevents unauthorized personnel access and the destruction of the control unit 12, and on the other hand, protects the operating personnel from the action of nitrogen and flue gases in the event of an emergency depressurization of the nitrogen expansion vessel 19 or the intermediate flue gas vessel 15.

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. Патент РФ №2690062, опубл. от 30.05.2019, Бюл. №16.5. RF patent No. 2690062, publ. from 30.05.2019, Bul. No. 16.

6. Патент РФ №2066217, опубл. от 10.09.1996 - прототип.6. RF patent No. 2066217, publ. 09/10/1996 - prototype.

Claims

A system of gas fire extinguishing of isolated rooms of a special structure using compressed nitrogen, including a storage unit for compressed nitrogen with high pressure up to 30 MPa located on the ground surface, a compressed nitrogen gas supply line with several distribution lines containing shut-off valves with drives for supplying compressed nitrogen to each an 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 compressed nitrogen distribution lines to ensure the regulation of nitrogen supply to the premises depending on the oxygen concentration in flue gases, characterized in that the gas fire extinguishing system is located inside a special underground fortification, which includes several isolated rooms with opening exits to a general trance a harbor tunnel for service personnel, and is equipped with a nitrogen expansion tank connected, on the one hand, with the compressed nitrogen storage unit by a compressed nitrogen filling line with a control valve, and, on the other hand, with each isolated room through a compressed nitrogen gas supply line and separate distribution lines for nitrogen supply, brought into each room at floor level, with an intermediate flue gas tank connected, on the one hand, with the ground surface by a flue gas exhaust line with a compressor, and, on the other hand, with each isolated room by a separate flue gas outlet line, brought into each room is at the ceiling level, while the control unit, nitrogen expansion tank and intermediate tank of flue gases are located in a separate isolated room of a special fortification structure, and the compressed nitrogen filling line and smoke exhaust line are located in the mine of a special underground fortification an ionic structure connecting a special fortification with the surface of the earth.