RU2783960C2 - Method for preventive fire extinguishing with subsequent suppression of conditions for ignition of fuel-air mixture and existent fire load from secondary ignition sources - Google Patents

Method for preventive fire extinguishing with subsequent suppression of conditions for ignition of fuel-air mixture and existent fire load from secondary ignition sources Download PDF

Info

Publication number
RU2783960C2
RU2783960C2 RU2021106981A RU2021106981A RU2783960C2 RU 2783960 C2 RU2783960 C2 RU 2783960C2 RU 2021106981 A RU2021106981 A RU 2021106981A RU 2021106981 A RU2021106981 A RU 2021106981A RU 2783960 C2 RU2783960 C2 RU 2783960C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fire
protected object
protected
explosion
fire extinguishing
Prior art date
Application number
RU2021106981A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021106981A (en
Inventor
Вячеслав Олегович Булатов
Владимир Дмитриевич Захматов
Михаил Викторович Чернышов
Виолетта Вячеславовна Глоба-Булатова
Original Assignee
Вячеслав Олегович Булатов
Filing date
Publication date
Application filed by Вячеслав Олегович Булатов filed Critical Вячеслав Олегович Булатов
Publication of RU2021106981A publication Critical patent/RU2021106981A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2783960C2 publication Critical patent/RU2783960C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: fire security.
SUBSTANCE: invention relates to the field of prevention of fires and explosions; it can be used for introduction in a wide range of military and civilian vehicles and on stationary objects by combination of already existing fire extinguishing systems and different systems for prevention of events catastrophic for protected objects (active protection complexes, optic-electronic suppression complexes, systems of an “adaptive cruise control” type, systems of an “autopilot” type, collision prevention systems, etc., or from an outer control source (for example, from an automated system for department control), etc.). A system for explosion and fire protection of a protected object is made with the possibility of preliminary detection of a danger of damage to the protected object and, in an automatic mode, preliminary activation of a fire extinguishing system before the object is damaged in order to create unfavorable conditions for fire and explosion of a fuel-air mixture inside the protected object and to create of unfavorable conditions for ignition of fire load being in protected compartments. If there is a possibility, in order to suppress possible fire and explosion, fuel is emergency discharge, fuel lines are blocked, power supply lines are disconnected, and dangerous fire load is isolated inside protected volumes. After damage to the protected object, in an automatic mode or by signals of fire-prevention sensors, actuating devices (mechanisms) of the fire extinguishing system are reactivated for suppression of secondary ignition sources, and main power supply lines of the damaged compartment (if it was not performed before) are disconnected.
EFFECT: obtaining a system for fire and explosion protection.
4 cl, 6 dwg

Description

Область изобретения. Изобретение относится к оборудованию для подавления возгораний и пожаротушения в различных неподвижных объектах, транспортных средствах, включая ситуации, когда эти средства транспорта оказываются под огневым воздействием в ходе боевых действий или в результате действий террористов, включая обстрелы с помощью гранатометов, артиллерийских снарядов и мин, ракет, а также иных средств поражения, а также к оборудованию, предназначенному для обеспечения спасения (выживания) при дорожно-транспортных происшествиях (дтп).The scope of the invention. The invention relates to equipment for fire suppression and fire extinguishing in various fixed objects, vehicles, including situations where these vehicles are under fire during combat operations or as a result of terrorist actions, including shelling with grenade launchers, artillery shells and mines, rockets , as well as other means of destruction, as well as to equipment designed to ensure rescue (survival) in case of road traffic accidents (RTA).

Поражение (пробитие) транспортного средства или неподвижного объекта боеприпасами различных типов, в зависимости от места попадания и внутреннего устройства, часто сопровождается аварийной утечкой из пробитых баков и магистралей топлива, гидравлической жидкости, тормозной жидкости, охлаждающей жидкости (тосола и его аналогов), масла или горючего газа (например, для транспортных средств на газомоторном топливе). При утечках образуются топливно-воздушные смеси, пожароопасные свойства которых хорошо изучены наукой и практикой - существуют т.н. «нижний» и «верхний» концентрационный предел распространения, которые в настоящее время являются табличными данными, признаны во всем мире и известны любому специалисту в области пожарной безопасности. Полученные боевые повреждения (повреждения в дтп) приводят к тому, что количество топлива в смеси нарастает, что в сочетании с первичными и вторичными источниками зажигания, гарантированно приводит к воспламенению смеси, а далее, в зависимости от достигнутой концентрации, приводит к дефралгации или даже объемной детонации, что приводит к катастрофическим последствиям для людей и оборудования, находящихся в поражаемых отсеках (помещениях). Это объясняет необходимость наличия в защищаемых транспортных средствах (или неподвижных объектах) быстродействующего и эффективного оборудования для пожаротушения. Это оборудование должно быстро обнаруживать и незамедлительно распылять огнетушащий агент (OA) эффективно тушить пожар на начальном этапе возгорания и вспышки. Существенными ограничением являются скорость срабатывания системы (от получения сигнала от датчиков о начале возгорания до начала эффективного воздействия огнетушащего агента) и ограничения связанные с тем, что многие огнетушащие агенты, эффективно подавляющие пожар, несовместимы с жизнью и здоровьем людей, находящихся в защищаемом отсеке (помещении), в т.ч. образовывают ядовитые вещества при нагревании в пламени пожара.The defeat (penetration) of a vehicle or an immovable object by ammunition of various types, depending on the place of impact and the internal structure, is often accompanied by an emergency leak from the pierced tanks and lines of fuel, hydraulic fluid, brake fluid, coolant (antifreeze and its analogues), oil or combustible gas (for example, for vehicles on gas motor fuel). In case of leaks, fuel-air mixtures are formed, the fire hazardous properties of which are well studied by science and practice - there are so-called. The "lower" and "upper" concentration limits of distribution, which are currently tabular data, are recognized throughout the world and are known to any specialist in the field of fire safety. The resulting combat damage (damage in an accident) leads to the fact that the amount of fuel in the mixture increases, which, in combination with primary and secondary sources of ignition, is guaranteed to ignite the mixture, and then, depending on the concentration achieved, leads to defragmentation or even volumetric detonation, which leads to catastrophic consequences for people and equipment located in the affected compartments (premises). This explains the need for protected vehicles (or fixed objects) to have fast and effective fire extinguishing equipment. This equipment must quickly detect and immediately spray the fire extinguishing agent (OA) to effectively extinguish the fire at the initial stage of fire and outbreak. Significant limitations are the speed of the system response (from receiving a signal from sensors about the start of a fire to the start of effective exposure to a fire extinguishing agent) and limitations associated with the fact that many fire extinguishing agents that effectively suppress a fire are incompatible with the life and health of people in the protected compartment (room ), including form toxic substances when heated in a fire flame.

Аналог 1. Широко распространены ручные порошковые, пенные, водяные, газовые огнетушители в различных средствах транспорта: в легковых автомобилях по одному не менее чем 2 л, в автобусах, грузовиках, локомотивах и вагонах метро и железных дорог не менее чем по одному 5-10 л или по нескольку 2 л, 3 л; в вертолетах и самолетах. Эти огнетушители приводятся в действие и тушат за 1-2 минуты. Известны и широко применялись в легковых автомобилях импульсно-распылительные мини-огнетушители емкостью: 0,33 л «Импульс-033» Украина; 0,25 л «Малыш», Россия с приведением в действие и тушением за 1-2 сек.Analogue 1. Manual powder, foam, water, gas fire extinguishers are widely used in various means of transport: in cars, one at least 2 liters, in buses, trucks, locomotives and subway and railway cars at least one 5-10 l or several 2 l, 3 l; in helicopters and airplanes. These fire extinguishers are activated and put out in 1-2 minutes. Known and widely used in passenger cars pulse-spray mini-fire extinguishers with a capacity of: 0.33 l "Impulse-033" Ukraine; 0.25 l "Kid", Russia with actuation and extinguishing in 1-2 seconds.

Недостатки. Огнетушители достаточно инерционны - от момента приведение в действие до начала подачи OA в пределах 20-60 сек. Другой недостаток струя OA имеет малую площадь фронта - в 10-100 раз меньше площади пожара - поэтому оператор должен иметь немалый навык в тушении огнетушителем, отсутствующий у подавляющего большинства водителей, включая профессионалов и военных. В результате более чем в 90-95% случаев огнетушители не выполняют своей задачи и машины сгорают до ремонтно-непригодного состояния. Также с помощью огнетушителей не удается предотвратить объемный взрыв смеси паров топлива с воздухом, образующейся при аварийной разгерметизации топливного бака или элементов топливной системы, что приводит к катастрофическим последствиям.Flaws. Fire extinguishers are quite inertial - from the moment they are activated to the start of the OA supply within 20-60 seconds. Another disadvantage of the OA jet is that it has a small frontal area - 10-100 times smaller than the fire area - so the operator must have considerable skill in extinguishing with a fire extinguisher, which is absent from the vast majority of drivers, including professionals and military personnel. As a result, in more than 90-95% of cases, fire extinguishers do not perform their task and cars burn down to a repairable state. Also, with the help of fire extinguishers, it is not possible to prevent a volumetric explosion of a mixture of fuel vapors with air, which is formed during an emergency depressurization of a fuel tank or elements of the fuel system, which leads to catastrophic consequences.

Мини-огнетушители импульсного распыления устраняют эти недостатки, они способны обеспечить своевременное тушение возгорания из-за неисправности электропроводки, при небольшой аварии, когда у водителя нет травм и сохраняется способность быстро и правильно прицелиться на возгорание или очаг пожара. С дистанции 1 -2 м мини-огнетушители тушат 1 м2 горящей площади или до 2-4 м замкнутого или полузамкнутого объема, за счет многократных отражения фронта огнетушащего вихря (шквала) от стен, оборудования двигательного или пассажирского отсека.Mini pulse spray fire extinguishers eliminate these shortcomings, they are able to provide timely extinguishing of a fire due to a faulty electrical wiring, in a small accident, when the driver is not injured and the ability to quickly and correctly aim at a fire or fire is maintained. From a distance of 1-2 m, mini-fire extinguishers extinguish 1 m 2 of a burning area or up to 2-4 m of a closed or semi-enclosed volume, due to repeated reflections of the front of the fire extinguishing vortex (squall) from the walls, equipment of the engine or passenger compartment.

Однако любые огнетушители в тренированных руках не способны сработать своевременно при травмировании водителя в результате серьезной аварии, террористической атаки с применением автоматического оружия, гранатомета или на территории военных действий при попадании артиллерийского снаряда или ракеты.However, any fire extinguishers in trained hands are not able to work in a timely manner in case of injury to the driver as a result of a serious accident, a terrorist attack using automatic weapons, a grenade launcher, or in a military area when hit by an artillery shell or rocket.

Аналог 2. Модули порошкового пожаротушения «Буран-7 КДТ», «Буран-0,5», «Буран 2,0» компании ООО «Интеллект-Про» (https://iprospb.ru/).Analogue 2. Buran-7 KDT, Buran-0.5, Buran 2.0 powder fire extinguishing modules of Intellect-Pro LLC (https://iprospb.ru/).

Предназначены для тушения пожаров на транспорте. Конструкция модуля рассчитана на повышенные динамические, вибрационные и температурные нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации различных объектов автотракторной техники, специальных машин и железнодорожного транспорта. Модули имеет небольшие габаритные размеры и специальную конструкцию, позволяющую подавать огнетушащий состав по трубопроводам в труднодоступные места защищаемых объектов. Широко используется при защите пожароопасных отсеков различной специальной техники и транспортных средств (экскаваторы, грейдеры, фронтальные погрузчики, шлаковозы, специальный подвижной состав ОАО «РЖД»), для защиты электрических шкафов, кабельных колодцев, ячеек хранения товаров в складах стеллажного типа, пространств за подвесными потолками, фальшполами, шкафов с высоковольтным электрооборудованием электропоездов пригородного сообщения (электричек) и путевых машин различного назначения (снегоуборочные, путеукладчики, мотодрезины и пр.), для тушения пожаров на объектах с повышенной температурой окружающей среды от -50°С до +100°С Имеет компактную форму и может устанавливаться в стесненных габаритных условиях. «Буран-2,0» широко используются при защите дизельгенераторных установок, пожароопасных отсеков различной специальной техники и транспортных средств (экскаваторы, грейдеры, фронтальные погрузчики, шлаковозы, специальный подвижной состав ОАО «РЖД», речные и морские суда и т.п.).Designed to extinguish fires in transport. The design of the module is designed for increased dynamic, vibration and temperature loads that occur during the operation of various objects of automotive equipment, special machines and railway transport. The modules have small overall dimensions and a special design that allows the fire extinguishing composition to be supplied through pipelines to hard-to-reach places of protected objects. It is widely used in the protection of fire-hazardous compartments of various special equipment and vehicles (excavators, graders, front-end loaders, slag carriers, special rolling stock of Russian Railways), to protect electrical cabinets, cable wells, storage cells for goods in rack-type warehouses, spaces behind suspended ceilings, raised floors, cabinets with high-voltage electrical equipment for suburban electric trains (electric trains) and track machines for various purposes (snow plows, track layers, motorized tires, etc.), for extinguishing fires at facilities with elevated ambient temperatures from -50 ° C to + 100 ° C It has a compact shape and can be installed in cramped overall conditions. "Buran-2.0" are widely used in the protection of diesel generator sets, fire compartments of various special equipment and vehicles (excavators, graders, front loaders, slag carriers, special rolling stock of Russian Railways, river and sea vessels, etc.) .

Недостатки. На наш взгляд, существенным недостатком модулей порошкового пожаротушения является алгоритм их срабатывания - может оказаться что в описанных в изобретении условиях (поражение боеприпасом или дтп) они недостаточно эффективны, из-за того что упущено драгоценное время и скорость срабатывания исполнительных устройств системы пожаротушения недостаточна. Кроме того, применение порошкового пожаротушения в обитаемом отсеке сопряжено с риском гибели и увечий находящихся в нем людей.Flaws. In our opinion, a significant drawback of powder fire extinguishing modules is the algorithm for their operation - it may turn out that under the conditions described in the invention (damage by ammunition or an accident) they are not effective enough, due to the fact that precious time has been lost and the response speed of the actuating devices of the fire extinguishing system is insufficient. In addition, the use of powder fire extinguishing in the habitable compartment is associated with the risk of death and injury to people in it.

Аналог 3. Генераторы огнетушащего аэрозоля «Допинг-1 Р. 100» («Допинг-2Р.200», «Допинг-2Р.400») » компании ООО «Интеллект-Про» (https://iprospb.ru/). Данные средства пожаротушения относится к генераторам с радиальным истечением огнетушащего аэрозоля.Analogue 3. Fire-extinguishing aerosol generators "Doping-1 R. 100" ("Doping-2R.200", "Doping-2R.400") "of the company Intellect-Pro LLC (https://iprospb.ru/). These fire extinguishing agents refer to generators with a radial expiration of a fire extinguishing aerosol.

Генератор огнетушащего аэрозоля с радиальным истечением аэрозоля предназначен для тушения в условно-герметичных объемах пожаров и загораний по ГОСТ 27331-87 следующих классов:The fire-extinguishing aerosol generator with a radial aerosol outflow is designed to extinguish fires and fires in conditionally sealed volumes according to GOST 27331-87 of the following classes:

• подкласс А2 • горение твердых веществ, не сопровождаемое тлением;• subclass A2 • combustion of solids, not accompanied by smoldering;

• класс В - горение жидких веществ;• class B - combustion of liquid substances;

• класс Е - пожары, возникающие в помещениях с кабелями, электроустановками и электрооборудованием, находящимся под напряжением до 140 кВ;• class E - fires occurring in rooms with cables, electrical installations and electrical equipment energized up to 140 kV;

• а также для локализации пожаров подкласса А1.• as well as for the localization of fires of subclass A1.

Преимущественной областью применения генераторов огнетушащего аэрозоля являются моторные и багажные отделения транспортных средств (автомобильных, железнодорожных, водных и др.), электрические шкафы, сейфы, хранилища материальных ценностей и т.п. Аэрозоль, образующийся в результате сгорания шашки состава «КЭП» при срабатывании генераторов, не содержит озоноразрушаюших веществ.The primary area of application for fire-extinguishing aerosol generators is the engine and luggage compartments of vehicles (automobile, railway, water, etc.), electrical cabinets, safes, storage facilities, etc. The aerosol formed as a result of the combustion of the “KEP” composition checker when the generators are triggered does not contain ozone-depleting substances.

Недостатки. На наш взгляд, существенным недостатком генераторов огнетушащего аэрозоля является алгоритм их срабатывания - может оказаться что в описанных в изобретении условиях (поражение боеприпасом или дтп) они недостаточно эффективны, из-за того что упущено драгоценное время и скорость срабатывания исполнительных устройств системы пожаротушения недостаточна. Кроме того, применение генераторов огнетушащего аэрозоля в обитаемом отсеке сопряжено с риском гибели и увечий находящихся в нем людей.Flaws. In our opinion, a significant drawback of fire-extinguishing aerosol generators is the algorithm of their operation - it may turn out that under the conditions described in the invention (damage by ammunition or an accident) they are not effective enough, due to the fact that precious time has been lost and the speed of actuation of the actuating devices of the fire extinguishing system is insufficient. In addition, the use of fire-extinguishing aerosol generators in the habitable compartment is associated with the risk of death and injury to people in it.

Прототип. Оборудование ряда гусеничных и колесных машин для подавления возгораний, например, фирмы Kidde-Deugra, обнаруживает с помощью расположенных внутри боевой машины датчиков воспламенение и тушит начавшийся пожар, предотвращая его переход во взрыв за 150 миллисекунд, что, по мнению разработчиков, защищает экипаж от смертельного влияния кумулятивной струи и разлетающихся осколков и капель раскаленного металла, вызывающих воспламенение топливо-воздушной смеси, продуктов горения и недостатка кислорода в результате его выгорания в замкнутом объеме.Prototype. The equipment of a number of tracked and wheeled fire suppression vehicles, for example, from Kidde-Deugra, detects ignition using sensors located inside the combat vehicle and extinguishes the fire that has begun, preventing it from turning into an explosion in 150 milliseconds, which, according to the developers, protects the crew from fatal the influence of a cumulative jet and flying fragments and drops of hot metal, causing ignition of the fuel-air mixture, combustion products and lack of oxygen as a result of its burning out in a closed volume.

Недостатки системы: наличие баллона и постоянно высокого давления, наличие взрывного заряда, разрушающего с образованием поражающих осколков - мембрану для выпуска огнетушащей струи высокого давления, имеются экспериментальные данные, о том, что эффективное тушение огня и предотвращение взрыва должно осуществляться в период времени менее 150 миллисекунд от начала возгорания или момента проникновения боеприпаса (кумулятивной струи) во внутренние объемы защищаемого транспортного средства (неподвижного объекта). Также система не рассчитана на повторные срабатывания, поэтому вероятны возгорания от вторичных источников зажигания (раскаленных осколков, брызг расплавленного металла, коротких замыканий поврежденной электропроводки и т.д.Disadvantages of the system: the presence of a cylinder and a constantly high pressure, the presence of an explosive charge that destroys, with the formation of striking fragments, a membrane for the release of a high-pressure fire-extinguishing jet, there is experimental evidence that effective fire extinguishing and explosion prevention should be carried out in a period of time less than 150 milliseconds from the start of a fire or the moment the ammunition (cumulative jet) penetrates into the internal volumes of the protected vehicle (immovable object). Also, the system is not designed for repeated triggering, therefore, fires from secondary sources of ignition (hot fragments, splashes of molten metal, short circuits of damaged electrical wiring, etc.) are likely.

Целью данного изобретения является создание автоматической системы, обнаруживающей угрозу поражения боеприпасом транспортного средства (неподвижного объекта) или обнаруживающей угрозу дтп с катастрофическими последствиями и запускающей процесс т.н. «упреждающего пожаротушения», т.е. пожаротушения, которое начинается до получения защищаемым объектом каких-либо повреждений и выхода контролируемых пожарными датчиками параметров на критические значения. Иными словами, распыление огнетушащего агента и другие необходимые действия необходимо начинать до момента поражения транспортного средства (неподвижного объекта) - создавать эффективную огнетушащую среду до момента начала возгорания и вспышки, что создаст необходимые условия для спасения защищаемого объекта и людей в нем.The purpose of this invention is to create an automatic system that detects the threat of a vehicle (fixed object) being hit by an ammunition or detects a threat of an accident with catastrophic consequences and starts the process of the so-called. "preemptive firefighting", i.e. fire extinguishing, which begins before the protected object receives any damage and the parameters controlled by fire sensors reach critical values. In other words, the spraying of a fire extinguishing agent and other necessary actions must be started before the vehicle (immovable object) is damaged - to create an effective fire extinguishing environment before the onset of fire and flash, which will create the necessary conditions for saving the protected object and people in it.

Данная цель достигается тем, что кардинально меняется алгоритм работы противопожарных систем. При сохранении существующего варианта запуска работы противопожарных систем (по сигналу противопожарных датчиков или вручную), основным становится алгоритм работы при котором сигнал для включения противопожарных систем должен давать комплекс активной защиты (КАЗ) или комплекс оптико-электронного подавления (КОЭП) при обнаружении подлетающего боеприпаса (признаков его подлета - работу систем наведения и целеуказания высокоточных боеприпасов) и определения его параметров как опасных для защищаемого объекта, что дает кардинальный выигрыш в работе противопожарных систем - мероприятия по предотвращению пожара и взрыва начинаются до того, как произойдет катастрофическое воздействие на защищаемый объект.Иным каналом для включения противопожарных систем защищаемого объекта может быть автоматизированная система управления подразделением (сигнал от внешних источников). В авиации и на флоте существуют автоматизированные системы управления и предотвращения аварий и столкновений, которые могут дать аналогичную команду противопожарным системам. Для гражданского транспорта предлагается использование систем, которые разработчики называют «автопилотом» (термин успешно оспаривается, например, в немецких судах) или «адаптивный круиз контроль» (общепризнанные системы), которые оснащены радарами, лидарами, видеокамерами, парктрониками, объемными датчиками системы предупреждения столкновений и другим оборудованием под управлением бортового компьютера.This goal is achieved by radically changing the algorithm of fire-fighting systems. While maintaining the existing option for starting the operation of fire-fighting systems (on a signal from fire-fighting sensors or manually), the algorithm of operation becomes the main one in which the signal to turn on fire-fighting systems should be given by the active protection complex (KAZ) or the optoelectronic suppression complex (KOEP) when an incoming ammunition is detected ( signs of its approach - the operation of guidance and target designation systems for high-precision munitions) and the determination of its parameters as dangerous for the protected object, which gives a cardinal gain in the operation of fire fighting systems - fire and explosion prevention measures begin before a catastrophic effect on the protected object occurs. the channel for switching on the fire-fighting systems of the protected object can be the automated control system of the subdivision (a signal from external sources). Aviation and navy have automated accident and collision control and avoidance systems that can give a similar command to firefighting systems. For civil transport, it is proposed to use systems that developers call “autopilot” (the term is successfully disputed, for example, in German courts) or “adaptive cruise control” (generally recognized systems), which are equipped with radars, lidars, video cameras, parking sensors, volume sensors of a collision avoidance system and other equipment controlled by an on-board computer.

Выбор конкретной системы пожаротушения при решении задачи взрыво- пожарозащиты зависит от выделенного бюджета, условий эксплуатации (прежде всего, температурных), возможностей по ее размещению внутри защищаемых объемов и наличия в них людей.The choice of a specific fire extinguishing system in solving the problem of explosion and fire protection depends on the allocated budget, operating conditions (primarily temperature), the possibilities for its placement inside the protected volumes and the presence of people in them.

Ввиду наличия существенного выигрыша в скорости срабатывания системы, возможно сочетание совместной работы систем, основанных на различных физико-химических принципах. По нашему мнению, наибольший выигрыш, особенно на этапе первоначального срабатывания системы взрыво- пожарозащиты, даст применение технологии импульсного пожаротушения, причем ориентированной на многократное срабатывание исполнительных устройств (механизмов) системы пожаротушения для предотвращения воспламенения от вторичных источников зажигания в сочетании с аварийным сбросом топлива из пораженных топливных баков наружу от защищаемых объемов и перекрытием топливных магистралей. Таким образом, в защищаемом объеме создаются неблагоприятные для возникновения пожара и взрыва условия, которые затем искусственно поддерживаются в течение опасного для защищаемого объекта периода.Due to the presence of a significant gain in the speed of the system response, it is possible to combine the joint operation of systems based on different physical and chemical principles. In our opinion, the greatest gain, especially at the stage of the initial operation of the explosion and fire protection system, will be given by the use of pulsed fire extinguishing technology, moreover, the fire extinguishing system is oriented to repeated actuation of actuators (mechanisms) to prevent ignition from secondary ignition sources in combination with emergency fuel dumping from the affected fuel tanks outside of the protected volumes and by blocking the fuel lines. Thus, conditions unfavorable for the occurrence of fire and explosion are created in the protected volume, which are then artificially maintained during a period dangerous for the protected object.

В варианте использования систем импульсного пожаротушения поставленная задача решается тем, что система управления заранее обнаруживает угрозу и включает подсистему быстродействующих (сверхбыстродействующих) импульсно-распылительных устройств, создающих за доли секунды в объеме защищаемого отсека мультивихревой газо-капельный шквал или газопорошковый вихрь, которые за счет многократных отражений от поверхностей корпуса и оборудования отсека обеспечивает эффективное тушащее воздействие и создание неблагоприятной для зажигания и взрыва топливо-воздушной смеси среды и имеющейся пожарной нагрузки.In the variant of using pulsed fire extinguishing systems, the problem is solved by the fact that the control system detects the threat in advance and includes a subsystem of high-speed (ultra-fast) pulse-spray devices that create a multi-vortex gas-droplet squall or gas-powder vortex in a fraction of a second in the volume of the protected compartment, which, due to multiple reflections from the surfaces of the hull and equipment of the compartment provides an effective extinguishing effect and the creation of an environment unfavorable for ignition and explosion of the fuel-air mixture and the existing fire load.

При получении критических значений срабатывания от противопожарных датчиков или по заранее заложенному алгоритму, после пробития боеприпасом защищаемого объема (повреждения транспортного средства в ДТП) производится, по возможности максимально адресное срабатывание исполнительных устройств (механизмов) системы пожаротушения для подавления вторичных источников зажигания и отключение основных линий электроснабжения пораженного отсека (если это возможно).Upon receipt of critical response values from fire sensors or according to a predetermined algorithm, after the ammunition has penetrated the protected volume (damage to the vehicle in an accident), the actuating devices (mechanisms) of the fire extinguishing system are, if possible, maximally targeted to suppress secondary sources of ignition and turn off the main power lines affected compartment (if possible).

Топливные баки, расположенные внутри и снаружи от защищаемых отсеков модифицируются или сразу проектируются так, чтобы по команде системы управления осуществить перекрытие топливных магистралей и аварийный сброс топлива (как вариант, управляемое сжигание) вовне защищаемого объема (в т.ч. путем отстрела наружных топливных баков от защищаемого объекта с помощью пиропатронов).Fuel tanks located inside and outside of the protected compartments are modified or immediately designed so that, at the command of the control system, shut off the fuel lines and emergency fuel dumping (as an option, controlled combustion) outside the protected volume (including by firing off external fuel tanks from the protected object with the help of squibs).

Опасная пожарная нагрузка (например, боекомплект) по команде системы управления изолируются от обитаемых отсеков, в пораженном отсеке отключаются линии электропитания (при наличии возможности) - одновременно с первым срабатыванием превентивной системы пожаротушения или позже (из соображений обеспечения спасения защищаемого объекта и людей в нем).A dangerous fire load (for example, ammunition) is isolated from the habitable compartments at the command of the control system, power lines are turned off in the affected compartment (if possible) - simultaneously with the first operation of the preventive fire extinguishing system or later (for reasons of ensuring the rescue of the protected object and people in it) .

Таким образом данное изобретение позволяет за счет эмерджентности (синергии) существующих систем, которые ранее существовали независимо друг от друга (системы взрыво- пожарозащиты транспортных средств и неподвижных объектов, с одной стороны и КАЗ, КОЭП, системы предотвращения столкновений или адаптивного круиз контроля, с другой стороны) выйти на новый уровень обеспечения взрыво- пожарозащиты и достичь таким образом, результатов, ранее невозможных даже теоретически.Thus, this invention allows, due to the emergence (synergy) of existing systems that previously existed independently of each other (explosion and fire protection systems for vehicles and fixed objects, on the one hand, and KAZ, KOEP, collision avoidance systems or adaptive cruise control, on the other parties) to reach a new level of explosion and fire protection and thus achieve results that were previously impossible even theoretically.

При подготовке данной заявки использовались только отрытые источники информации, сведений, содержащих гостайну, не содержится.When preparing this application, only open sources of information were used; information containing state secrets is not contained.

Данное изобретение не отрицает существующие в отрасли наработки, а предлагает кардинальное изменение логики алгоритма их работы, т.е., по возможности, переход от начала работы с пожаром и взрывом не с момента когда они уже произошли или стали неизбежными, а к моменту когда средства автоматики определили неизбежную критическую угрозу защищаемому объекту и приступили к подавлению условий, благоприятствующих возникновению пожара и взрыва, а затем, в угрожаемый период, продолжают активные профилактические действия. Внедрение изобретения предполагает в дальнейшем возможность изменения подходов к проектированию техники с учетом внесенных предложений.This invention does not deny the developments existing in the industry, but proposes a fundamental change in the logic of their operation algorithm, i.e., if possible, the transition from the start of work with fire and explosion not from the moment when they have already occurred or become inevitable, but to the moment when the means automatics have identified an imminent critical threat to the protected object and have begun to suppress the conditions conducive to the occurrence of fire and explosion, and then, during the threatened period, continue active preventive actions. The implementation of the invention implies in the future the possibility of changing approaches to the design of equipment, taking into account the proposals made.

Краткое описание чертежей (фигур).Brief description of the drawings (figures).

Для наглядной иллюстрации приведенных рассуждений и доказательства осуществимости высказанных идей приведены следующие чертежи (фигуры, рисунки, эскизы):For a visual illustration of the above reasoning and proof of the feasibility of the ideas expressed, the following drawings (figures, drawings, sketches) are given:

на фигуре 1 показаны характерные последствия взрыва топливно-воздушной смеси - танк Т-34 подрыв баков, расположенных в надгусеничных полках, теоретически, для спасения экипажа и танка в целом, возможно пожертвовать частью бронелиста и топливным баком (например, применив вышибную панель);the figure 1 shows the characteristic consequences of the explosion of the fuel-air mixture - the T-34 tank undermining the tanks located in the fenders, theoretically, to save the crew and the tank as a whole, it is possible to sacrifice part of the armor plate and the fuel tank (for example, using a knockout panel);

на фигурах 2 и 3 показаны советские разработки, реализованные на Украине по алгоритмам работы комплекса активной защиты (КАЗ) «Заслон»;figures 2 and 3 show Soviet developments implemented in Ukraine according to the algorithms of the active protection complex (KAZ) "Barrier";

фигура 2 показывает диаграмму обнаружения КАЗ «Заслон» (Украина) РПГ (на рисунке слева) и 30 мм боеприпаса (на рисунке справа). В случае перехвата низкоскоростных (70…100 м/с.) противотанковых средств создается задержка срабатывания БЧ. В случае обнаружения средств, не представляющих угрозы танку (30 мм граната и пр.) сигнал на подрыв БЧ не подается.figure 2 shows the detection diagram of KAZ "Zaslon" (Ukraine) RPG (in the figure on the left) and 30 mm ammunition (in the figure on the right). In the case of interception of low-speed (70 ... 100 m / s.) Anti-tank weapons, a delay in the operation of the warhead is created. In case of detection of means that do not pose a threat to the tank (30 mm grenade, etc.), the signal to detonate the warhead is not given.

Цифрами на фигуре 2 обозначено:The numbers in figure 2 indicate:

1 - сигнал от цели;1 - signal from the target;

2 - сигнал на подрыв;2 - signal to undermine;

3 - запрет сигнала на подрыв - в случае определения что подлетает не опасный для защищаемого объекта поражающий элемент (например, малокалиберный боеприпас или осколок);3 - prohibition of a signal to detonate - if it is determined that a striking element that is not dangerous for the protected object flies up (for example, small-caliber ammunition or a fragment);

фигура 3 показывает диаграмму обнаружения КАЗ «Заслон» (Украина, так как это представлено на мониторе самой системы) цельнокорпусного боеприпаса (БПС) - на рисунке слева и бронебойного снаряда танковой пушки БК-18М - на рисунке справа. Сигнал на подрыв БЧ подается, таким образом, уже давно реализован алгоритм распознания и классификации по степени опасности подлетающих к защищаемому объекту боеприпасов (снарядов, ракет, гранат и т.д.).figure 3 shows a diagram of the detection of KAZ "Barrier" (Ukraine, as it is presented on the monitor of the system itself) of a solid-body ammunition (BPS) - in the figure on the left and an armor-piercing projectile of the BK-18M tank gun - in the figure on the right. The signal to undermine the warhead is given, thus, the algorithm for recognizing and classifying, according to the degree of danger, ammunition flying up to the protected object (shells, missiles, grenades, etc.) has long been implemented.

Цифрами на фигуре 3 обозначено:The numbers in figure 3 indicate:

1 - сигнал от цели;1 - signal from the target;

2 - сигнал на подрыв.2 - signal to undermine.

на фигуре 4 показана схема работы комплекса активной защиты танка «Заслон» (Украина) в фазе его активного противодействия подлетающим боеприпасам, которые автоматическая система сочла опасными (фигура 4 поясняет суть явлений, показанных на фигуре 3);figure 4 shows a diagram of the active protection complex of the tank "Barrier" (Ukraine) in the phase of its active counteraction to incoming ammunition, which the automatic system considered dangerous (figure 4 explains the essence of the phenomena shown in figure 3);

на фигуре 5 показано как танк Т-80У устанавливает завесу при помощи гранат ЗД17 для противодействия системам наведения средств поражения по команде комплекса оптико-электронного подавления «Штора-1» (фото из открытых источников), что иллюстрирует возможности современной бронетехники по превентивному противодействию подлетающим боеприпасам;figure 5 shows how the T-80U tank sets up a curtain with the help of ZD17 grenades to counter weapons guidance systems at the command of the Shtora-1 optoelectronic suppression complex (photo from open sources), which illustrates the capabilities of modern armored vehicles in preventive counteraction to incoming ammunition ;

на фигуре 6 показана схема функционирования оборудования для подавления возгорания фирмы Kidde-Deugra (компьютерная модель), со сверхвысокой степенью срабатывания системы пожаротушения.Figure 6 shows a diagram of the operation of Kidde-Deugra fire suppression equipment (computer model), with an ultra-high degree of response of the fire extinguishing system.

а) Проникновение снаряда: 0-1 мсa) Projectile penetration: 0-1ms

б) Начало дефлаграции: 5-15 мсb) Start of deflagration: 5-15 ms

в) Выпуск огнетушащего средства: 5-15 мсc) Release of extinguishing agent: 5-15 ms

г) Подавление взрыва: 30-120 мсd) Burst suppression: 30-120ms

д) Ликвидация огня: 70-150 мсe) Elimination of fire: 70-150ms

Claims (4)

1. Система взрыво- и пожарозащиты защищаемого объекта, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью заранее обнаруживать угрозу поражения защищаемого объекта и в автоматическом режиме заранее активировать систему пожаротушения до получения объектом повреждений с целью создания неблагоприятных для возгорания и взрыва топливно-воздушной смеси внутри защищаемого объекта условий и создания неблагоприятных условий для воспламенения имеющейся в защищаемых отсеках пожарной нагрузки.1. The system of explosion and fire protection of the protected object, characterized in that the system is configured to detect in advance the threat of damage to the protected object and automatically activate the fire extinguishing system in advance before the object receives damage in order to create a fuel-air mixture that is unfavorable for ignition and explosion inside the protected object. the object of conditions and the creation of unfavorable conditions for the ignition of the fire load present in the protected compartments. 2. Система взрыво- и пожарозащиты защищаемого объекта, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью заранее обнаруживать угрозу поражения защищаемого объекта и в автоматическом режиме заранее активировать систему пожаротушения до получения объектом повреждений, при этом система также выполнена с возможностью в автоматическом режиме, параллельно активации системы пожаротушения, активировать аварийный сброс топлива наружу от защищаемого объекта и перекрывать топливные магистрали, с целью создания неблагоприятных условий для возгорания и взрыва топливно-воздушной смеси внутри защищаемого объекта.2. The system of explosion and fire protection of the protected object, characterized in that the system is configured to detect in advance the threat of damage to the protected object and automatically activate the fire extinguishing system in advance before the object receives damage, while the system is also configured to automatically, parallel to activation fire extinguishing systems, activate emergency fuel dumping outside the protected object and block the fuel lines in order to create unfavorable conditions for ignition and explosion of the fuel-air mixture inside the protected object. 3. Система взрыво- и пожарозащиты защищаемого объекта, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью заранее обнаруживать угрозу поражения защищаемого объекта и в автоматическом режиме заранее активировать систему пожаротушения до получения объектом повреждений, при этом система после поражения защищаемого объекта также выполнена с возможностью в автоматическом режиме или по сигналам противопожарных датчиков обеспечивать повторные срабатывания исполнительных устройств системы пожаротушения для подавления вторичных источников зажигания и отключать линии электроснабжения пораженного отсека.3. The system of explosion and fire protection of the protected object, characterized in that the system is configured to detect in advance the threat of destruction of the protected object and automatically activate the fire extinguishing system in advance before the object is damaged, while the system after the destruction of the protected object is also configured to automatically mode or according to the signals of fire sensors, ensure repeated operation of the actuating devices of the fire extinguishing system to suppress secondary sources of ignition and turn off the power supply lines of the affected compartment. 4. Система взрыво- и пожарозащиты защищаемого объекта, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью заранее обнаруживать угрозу поражения защищаемого объекта и в автоматическом режиме заранее активировать систему пожаротушения до получения объектом повреждений, при этом система при обнаружении угрозы поражения защищаемого объекта в автоматическом режиме, параллельно активации системы пожаротушения, выполнена с возможностью проводить изоляцию пожарной нагрузки от обитаемых отсеков путем закрытия открытых створок отсека с боекомплектом, отделяя его от обитаемого отсека.4. The system of explosion and fire protection of the protected object, characterized in that the system is configured to detect in advance the threat of damage to the protected object and automatically activate the fire extinguishing system in advance before the object receives damage, while the system detects the threat of damage to the protected object in automatic mode, parallel to the activation of the fire extinguishing system, it is configured to isolate the fire load from the habitable compartments by closing the open doors of the compartment with ammunition, separating it from the habitable compartment.
RU2021106981A 2021-03-16 Method for preventive fire extinguishing with subsequent suppression of conditions for ignition of fuel-air mixture and existent fire load from secondary ignition sources RU2783960C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021106981A RU2021106981A (en) 2022-09-16
RU2783960C2 true RU2783960C2 (en) 2022-11-22

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001046536A (en) * 1999-08-12 2001-02-20 Purosasu:Kk Suppression method and apparatus for machine fire
RU2217685C2 (en) * 1992-07-22 2003-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения Tank
RU2469760C1 (en) * 2010-06-17 2012-12-20 Кидде Текнолоджиз, Инк. Fire-extinguishing system, programmable controller for fire-extinguishing system, and control method of fire-extinguishing system
CN104288939A (en) * 2014-10-20 2015-01-21 熊浩 Intelligent fire control module applied in flammable electrical equipment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2217685C2 (en) * 1992-07-22 2003-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения Tank
JP2001046536A (en) * 1999-08-12 2001-02-20 Purosasu:Kk Suppression method and apparatus for machine fire
RU2469760C1 (en) * 2010-06-17 2012-12-20 Кидде Текнолоджиз, Инк. Fire-extinguishing system, programmable controller for fire-extinguishing system, and control method of fire-extinguishing system
CN104288939A (en) * 2014-10-20 2015-01-21 熊浩 Intelligent fire control module applied in flammable electrical equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2111032C1 (en) Method of localization and/or extinguishing of fires and device for its embodiment
US5826664A (en) Active fire and explosion suppression system employing a recloseable valve
CA2741343C (en) Irritation element with additional effect
CN101579560B (en) Fire safety protection system of public traffic vehicle and method
KR20070035074A (en) Method and apparatus for release of fire extinguishing agent
RU2783960C2 (en) Method for preventive fire extinguishing with subsequent suppression of conditions for ignition of fuel-air mixture and existent fire load from secondary ignition sources
US4296817A (en) Fire suppression system for military tanks
RU2783896C2 (en) Method for fire extinguishing (including preventive) and protection from damage factors of usual ammunition of movable and stationary objects by means of suppression of conditions for distribution and ignition with subsequent explosion of fuel-air mixture, using fire-fighting-anti-fragmentation cushions filled with fire-extinguishing agent, made using fire-resistant materials resistant to ballistic effects
US6039124A (en) Electrical detector actuated magazine sprinkler (EDAMS) system
RU2193906C2 (en) Fire-extinguishing method and rocket-type fire-extinguishers for effectuating method
Vylund et al. Fire-fighting of alternative fuel vehicles in ro-ro spaces
RU2557726C2 (en) Method and device for two-stage system to combat hazard
RU2633955C1 (en) Device of automatic local fire protection and method of destruction of shell of capsule with nanopowder
RU2745664C1 (en) Wheeled vehicle fire extinguishing system
Darwin et al. Aircraft carrier flight and hangar deck fire protection: history and current status
CA1191054A (en) Rapid de-icing system
RU2803032C1 (en) Closed car park with increased fire and explosion safety and method for using this car park
Bennett Review of technologies for active suppression for fuel tank explosions
Walmerdahl An introduction to the concept of weapon-induced fires
Finnerty et al. Using powder packs for passive fire protection of military vehicles
RU2050871C1 (en) Ship deck fire extinguishing device
RU2727228C2 (en) Small armored assault vehicle
RU2119807C1 (en) System of lead fire-fighting of tanks and infantry combat vehicles
RU2098741C1 (en) Armored vehicle
Kim et al. Explosion suppression of an armoured vehicle crew compartment