RU2785154C2 - Device for prevention of fires, as well as self-extinguishing of flammable liquids in stationary capacitive equipment with unstable liquid levels - Google Patents
Device for prevention of fires, as well as self-extinguishing of flammable liquids in stationary capacitive equipment with unstable liquid levels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2785154C2 RU2785154C2 RU2022113915A RU2022113915A RU2785154C2 RU 2785154 C2 RU2785154 C2 RU 2785154C2 RU 2022113915 A RU2022113915 A RU 2022113915A RU 2022113915 A RU2022113915 A RU 2022113915A RU 2785154 C2 RU2785154 C2 RU 2785154C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vertical
- channels
- liquid
- extinguishing
- possibility
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 230000002265 prevention Effects 0.000 title abstract description 5
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000009941 weaving Methods 0.000 claims description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 210000003850 cellular structures Anatomy 0.000 description 3
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к пожарной технике и может быть использовано для предотвращения пожаров и самотушения горючих жидкостей в аварийных ситуациях в различном емкостном оборудовании - вертикальных стальных баках, резервуарах, реакторах и т.д., в которых обращаются горючие и легковоспламеняющиеся жидкости.The invention relates to fire engineering and can be used to prevent fires and self-extinguishing flammable liquids in emergency situations in various capacitive equipment - vertical steel tanks, reservoirs, reactors, etc., in which combustible and flammable liquids circulate.
При характеристике разработанного технического решения в дальнейшем будет использован термин «самотушение». В рамках настоящей заявки указанный термин означает прекращение устойчивого режима горения за счет удаления пламени от поверхности жидкости посредством конструктивных приемов без применения средств пожаротушения.When characterizing the developed technical solution, the term "self-extinguishing" will be used in the future. In the framework of this application, the specified term means the termination of a stable combustion regime due to the removal of the flame from the surface of the liquid through constructive techniques without the use of fire extinguishing agents.
При характеристике разработанного технического решения в дальнейшем будет использован термин «полуканалы». В рамках настоящей заявки указанный термин означает элементы из конструкционного профиля, представляющие собой каналы, имеющие вертикальный разрыв по всей длине.When characterizing the developed technical solution, the term "semi-channels" will be used in the future. In the context of the present application, this term means elements of a structural profile, which are channels having a vertical break along the entire length.
Также при характеристике разработанного технического решения в дальнейшем будет использован термин «периметральные каналы». В рамках настоящей заявки указанный термин означает каналы, образованные прилеганием полуканалов к внутренней стенке емкости.Also, when characterizing the developed technical solution, the term "perimeter channels" will be used in the future. In the context of the present application, this term means the channels formed by the adjoining of the semi-channels to the inner wall of the container.
Основой всех разработанных, до настоящего времени, устройств для предотвращения пожаров и самотушения горючих жидкостей являются результаты экспериментальных и теоретических исследований, например [1,2,3], в которых были найдены соотношения диаметров и длин вертикальных каналов (цилиндрических горелок), обеспечивающих предотвращение загораний и самотушение горючих жидкостей.The basis of all devices developed so far for preventing fires and self-extinguishing flammable liquids are the results of experimental and theoretical studies, for example [1,2,3], in which the ratios of the diameters and lengths of vertical channels (cylindrical burners) that prevent fires were found and self-extinguishing of combustible liquids.
Известно (SU, авторское свидетельство 1463317, опубл. 07.03.1989) устройство для самотушения и предотвращения загораний горючих жидкостей. Устройство содержит емкость, в которой для повышения эффективности тушения по всему ее поперечному сечению расположены трубы квадратного сечения, стенки которых параллельны стенкам емкости. При этом, по периметру верхнего среза каждой трубы установлены отражатели, угол отклонения которых от вертикальных стенок трубы определяется из отношения: dЭКВ/Н,It is known (SU, author's certificate 1463317, publ. 03/07/1989) a device for self-extinguishing and preventing ignition of flammable liquids. The device contains a container, in which, to increase the efficiency of extinguishing, square pipes are located along its entire cross section, the walls of which are parallel to the walls of the container. At the same time, reflectors are installed along the perimeter of the upper cut of each pipe, the angle of deviation of which from the vertical walls of the pipe is determined from the ratio: d EKV /N,
где dЭКВ - эквивалентный диаметр труб; Н - высота труб, не заполняемая жидкостью.where d EKV is the equivalent pipe diameter; H is the height of the pipes not filled with liquid.
Длина поверхности отражателей l=0,06Н, а нижний срез труб расположен на расстоянии h≤0,25dэкв от днища емкости.The length of the surface of the reflectors l=0.06N, and the lower section of the pipes is located at a distance h≤0.25d eq from the bottom of the tank.
Недостатками этого устройства является сложность изготовления и сборки всей конструкции устройства с применением отражателей, устанавливаемых в каждой вертикальной трубе. Устанавливать подобные отражатели, по-видимому, возможно только в вертикальных трубах достаточно большого диаметра. Существенным недостатком в конструкции данного устройства является также его высокая металлоемкость, поскольку трубы практически полностью заполняют всю емкость. Наиболее сильно этот недостаток проявляется при больших объемах жидкости, поскольку нижний срез труб должен располагаться на расстоянии h≤0,25dЭКВ от днища емкости.The disadvantages of this device is the complexity of manufacturing and assembling the entire structure of the device using reflectors installed in each vertical pipe. Apparently, it is possible to install such reflectors only in vertical pipes of a sufficiently large diameter. A significant drawback in the design of this device is also its high metal consumption, since the pipes almost completely fill the entire container. This shortcoming manifests itself most strongly with large volumes of liquid, since the lower section of the pipes should be located at a distance h≤0.25d EKV from the bottom of the tank.
Известны устройства для тушения горящих жидкостей (SU, авторское свидетельство 1755814, опубл. 23.08.1992) для обеспечения пожарной безопасности технологического оборудования. Первое устройство состоит из металлической емкости с размещенным в ней приемным элементом, имеющим форму воронки с пакетом труб в нижней части и блоком сетчатых пластин в верхней части, плоскости которых перпендикулярны осям труб, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности тушения, в верхней части приемного элемента размещены два слоя сеток, расстояние между которыми не более 10 мм, а каждый слой имеет по крайней мере две, уложенных одна на другую, сеток. Второе устройство отличается тем, что с целью повышения эффективности за счет уменьшения разбрызгивания после протекания горящей жидкости, расстояние от нижней кромки зафиксированного слоя сеток до начала наклонной поверхности приемного элемента должно быть не менее 100 мм.Known devices for extinguishing burning liquids (SU, copyright 1755814, publ. 23.08.1992) to ensure the fire safety of process equipment. The first device consists of a metal container with a receiving element placed in it, having the shape of a funnel with a package of pipes in the lower part and a block of mesh plates in the upper part, the planes of which are perpendicular to the axes of the pipes, characterized in that, in order to increase the extinguishing efficiency, in the upper part The receiving element contains two layers of grids, the distance between which is not more than 10 mm, and each layer has at least two grids stacked one on top of the other. The second device is different in that in order to increase efficiency by reducing splashing after the flow of burning liquid, the distance from the lower edge of the fixed layer of grids to the beginning of the inclined surface of the receiving element must be at least 100 mm.
Недостатками в конструкции данного устройства является его большая металлоемкость и наличием сеточных элементов, в которых металлические сетки должны находиться в натянутом состоянии. Только в этом случае можно выдержать высоту воздушной прослойки между сетками, равную 10 мм и фиксацию слоя сеток до начала наклонной поверхности приемного элемента на расстоянии не менее 100 мм.The disadvantages in the design of this device is its high metal consumption and the presence of grid elements in which metal grids must be in a taut state. Only in this case it is possible to maintain the height of the air gap between the grids equal to 10 mm and fix the layer of grids to the beginning of the inclined surface of the receiving element at a distance of at least 100 mm.
Известна конструкция устройства для самотушения и предотвращения загораний горючих жидкостей (RU, патент №2252804, опубл. 27.05.2005 г.). Устройство содержит металлическую емкость, в которой для повышения эффективности тушения и улучшения эксплуатационных характеристик установлены два основных элемента. Это горизонтальный слой осесимметричных в поперечном сечении, вертикально расположенных каналов (труб), образующих ячеистую структуру, и пламегасящий слой, образованный двумя слоями металлических сеток, плотно прилегающих к нижней части ячеистой структуры. Расстояние между сетками не превышает 10 мм. При этом вся пламегасящая система устанавливается в емкостях различных размеров по высоте и площади поперечного сечения.A known design of a device for self-extinguishing and preventing ignition of flammable liquids (RU, patent No. 2252804, publ. 27.05.2005). The device contains a metal container, in which two main elements are installed to increase the extinguishing efficiency and improve performance. This is a horizontal layer of axisymmetric in cross-section, vertically located channels (pipes) forming a cellular structure, and a flame-retardant layer formed by two layers of metal grids, tightly adjacent to the lower part of the cellular structure. The distance between the grids does not exceed 10 mm. In this case, the entire flame-extinguishing system is installed in tanks of various sizes in height and cross-sectional area.
Недостатком этой конструкции является сложность изготовления и стыковки ее элементов, обусловленная наличием сеточных элементов, в которых металлические сетки должны находиться в натянутом состоянии. Только в этом случае можно выдержать высоту воздушной прослойки между сетками, равную 10 мм. Одновременно верхний слой сеток должен плотно прилегать к нижнему срезу вертикальных каналов. При нарушении этих требований снижается эффективность и надежность тушения данным устройством.The disadvantage of this design is the complexity of manufacturing and docking of its elements, due to the presence of grid elements, in which metal grids must be in a taut state. Only in this case it is possible to maintain the height of the air gap between the grids equal to 10 mm. At the same time, the upper layer of meshes should fit snugly against the lower edge of the vertical channels. If these requirements are violated, the efficiency and reliability of extinguishing by this device is reduced.
Известно устройство пожаротушения подавлением конвекции для горящих жидкостей (RU, патент 2442625, опубл. 20.02.2012). Устройство собирается из двух или более слоев вертикальных осесимметричных труб одинакового размера в сечении, расположенных так, что стенки труб верхнего слоя строго совмещаются со стенками вертикальных труб нижних слоев. Между слоями образованных вертикальных каналов установливаются металлические сетки. Полученные в результате сборки элементы плотно стягиваются с образованием пакета, состоящего из слоев осесимметричных вертикальных труб, разделенных слоями металлических сеток. Изобретение позволяет повысить эффективность пожаротушения, исключить потребность в применении обычных средств и способов тушения пожаров горящих жидкостей, а также позволяет упростить сборку и обеспечить минимальную высоту устройства.A fire extinguishing device by suppression of convection for burning liquids is known (RU, patent 2442625, publ. 20.02.2012). The device is assembled from two or more layers of vertical axisymmetric pipes of the same size in section, located so that the walls of the pipes of the upper layer are strictly aligned with the walls of the vertical pipes of the lower layers. Metal grids are installed between the layers of the formed vertical channels. The elements obtained as a result of the assembly are tightly pulled together to form a package consisting of layers of axisymmetric vertical pipes separated by layers of metal meshes. EFFECT: invention makes it possible to increase the efficiency of fire extinguishing, eliminate the need for the use of conventional means and methods for extinguishing fires of burning liquids, and also makes it possible to simplify assembly and ensure a minimum height of the device.
Существенным недостатком всех устройств с сеточными элементами является оседание пыли и аэрозольных продуктов горения (сажи) на сетках и необходимость их периодической очистки, для проведения которой требуется демонтаж устройств, их разборка и повторный монтаж.A significant disadvantage of all devices with grid elements is the deposition of dust and aerosol combustion products (soot) on the grids and the need for their periodic cleaning, which requires the dismantling of the devices, their disassembly and re-assembly.
Известен также (RU, патент 2419472, опубл. 27.05. 2011), в котором для устранения недостатков описанного выше устройства самотушения, из его конструкции были исключены слои сеточных элементов, вместо которых под нижним горизонтальным срезом вертикальных каналов на расстоянии, не превышающем 15 мм, установлена плоская металлическая емкость (поддон), вертикальные стенки которой имеют вполне определенную высоту. При попадании горящей жидкости в устройство самотушения с помощью этих стенок в структуре вертикальных каналов после окончания пролива устанавливается уровень жидкости, при котором обеспечивается эффективное тушение пламени, т.к. процесс ее горения становится невозможен. На периферии по всему периметру ячеистой структуры, между нижним ее срезом и плоской емкостью установлен пластинчатый пламегасящий элемент, обеспечивающий тушение текущей жидкости в условиях малых расходов аварийного пролива до момента, когда уровень еще не достиг нижнего среза вертикальных каналов. Оптимальное расстояние между вертикальными стенками плоской емкости и обечайкой, в которую заключена сборка вертикальных каналов, составляет 10 мм.Also known (RU, patent 2419472, publ. 27.05.2011), in which, to eliminate the shortcomings of the self-extinguishing device described above, layers of grid elements were excluded from its design, instead of which, under the lower horizontal cut of the vertical channels at a distance not exceeding 15 mm, a flat metal container (pallet) is installed, the vertical walls of which have a well-defined height. When a burning liquid enters the self-extinguishing device with the help of these walls in the structure of vertical channels, after the end of the strait, the liquid level is established, at which effective flame extinguishing is ensured, because. combustion process becomes impossible. On the periphery along the entire perimeter of the cellular structure, between its lower cut and a flat container, a lamellar flame-extinguishing element is installed, which provides extinguishing of the flowing liquid under conditions of low flow rates of an emergency spill until the level has not yet reached the lower cut of the vertical channels. The optimal distance between the vertical walls of a flat container and the shell, which contains the assembly of vertical channels, is 10 mm.
Из приведенных описаний устройств следует, что механизм самотушения реализуется при подавлении естественной конвекции и нарушении взаимосвязи пламени и паров горящей жидкости в сборке вертикальных каналов определенной высоты и диаметра с вертикальными боковыми стенками. Для сборки вертикальных каналов существует вполне определенная критическая для процесса горения высота, не заполняемая жидкостью, и если ее уровень будет расположен ниже указанной высоты, то будет полностью исключена возможность горения жидкости во всех вертикальных каналах. При этом критическая высота не заполняемой части каналов функционально связана с диаметром каналов:It follows from the above descriptions of the devices that the self-extinguishing mechanism is implemented by suppressing natural convection and disrupting the relationship between the flame and the vapors of the burning liquid in the assembly of vertical channels of a certain height and diameter with vertical side walls. For the assembly of vertical channels, there is a well-defined critical height for the combustion process that is not filled with liquid, and if its level is located below the specified height, then the possibility of burning liquid in all vertical channels will be completely excluded. In this case, the critical height of the unfilled part of the channels is functionally related to the diameter of the channels:
где:where:
Hкp - высота не заполняемой части вертикальных каналов,H kp - the height of the unfilled part of the vertical channels,
dэк - эквивалентный диаметр одного канала,d eq - equivalent diameter of one channel,
dэк=
где:where:
S - площадь поперечного сечения одного канала,S - cross-sectional area of one channel,
Р - периметр сечения канала.P is the perimeter of the channel section.
Во всех рассмотренных охранных документах требуемая высота не заполняемой части каналов обеспечивается или поддержанием и постоянным контролем уровня жидкости или ее сливом.In all considered security documents, the required height of the unfilled part of the channels is ensured either by maintaining and constantly monitoring the liquid level or by draining it.
Техническая проблема, решаемая с использованием разработанного устройства, состоит в расширении области применения устройств для предотвращения пожаров и самотушения горючих жидкостей в емкостном оборудовании.The technical problem solved using the developed device is to expand the scope of devices for preventing fires and self-extinguishing flammable liquids in capacitive equipment.
Технический результат, достигаемый при реализации разработанного устройства, состоит в повышении эффективности предотвращения пожаров и самотушения горючих жидкостей в емкостном оборудовании с нестабильными уровнями жидкости, оптимизации металлоемкости и улучшении эксплуатационных характеристик устройств.The technical result achieved by the implementation of the developed device is to increase the efficiency of fire prevention and self-extinguishing of flammable liquids in capacitive equipment with unstable liquid levels, optimize metal consumption and improve the performance of devices.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать устройство предотвращения пожаров и самотушения горючих жидкостей в емкостном оборудовании с нестабильными уровнями жидкости разработанной конструкции. Оно содержит, по меньшей мере, средство, содержащее модульную сборку вертикальных каналов с заданным отношением высоты вертикального канала H, не заполняемой жидкостью, к его эквивалентному диаметру dэкв причем сборка вертикальных каналов размещена внутри обечайки, к внешнему периметру которой с шагом не более dэкв прикреплены вертикальные полуканалы, способные образовывать в случае установки обечайки с модульной сборкой в емкости с прилеганием полуканалов к внутренней стенке емкости замкнутую последовательность периметральных каналов, причем полуканалы обеспечивают за счет собственной упругости или с использованием пружин равномерное прижатие всех периметральных каналов средства к стенкам резервуара и выполнение требуемого отношения Н к dэкв, при этом указанное средство выполнено с возможностью покрытия всей поверхности жидкости, центрирования сборки в обечайке, возможностью свободного перемещения внутри емкости, причем эквивалентный диаметр вертикального канала задан плотностью и поверхностным натяжением жидкости по зависимостям:To achieve this technical result, it is proposed to use a device for preventing fires and self-extinguishing flammable liquids in capacitive equipment with unstable liquid levels of the developed design. It contains at least a means containing a modular assembly of vertical channels with a given ratio of the height of the vertical channel H, not filled with liquid, to its equivalent diameter d eq . vertical half-channels are attached, capable of forming, in the case of installing a shell with a modular assembly in a tank with the half-channels adjacent to the inner wall of the tank, a closed sequence of perimeter channels, and the half-channels provide, due to their own elasticity or using springs, a uniform pressing of all perimeter channels of the tool to the walls of the tank and the fulfillment of the required the ratio of H to d eq , while the specified means is made with the possibility of covering the entire surface of the liquid, centering the assembly in the shell, the possibility of free movement inside the container, and the equivalent diameter of the vertical channel is given by density and surface tension of the liquid according to the dependences:
dэкв ≥ 6,5 (δ/gρ)0,5;d eq ≥ 6.5 (δ/gρ) 0.5 ;
dэкв=4F/P,d equiv \u003d 4F / P,
где δ - коэффициент поверхностного натяжения жидкости; g - ускорение силы тяжести; ρ - плотность жидкости; F - площадь поперечного сечения канала произвольной формы; Р - периметр поперечного сечения канала произвольной формы, а отношение высоты вертикального канала H, не заполняемой жидкостью, к его эквивалентному диаметру должно удовлетворять соотношению Н/dэкв ≥ 3.where δ is the coefficient of surface tension of the liquid; g is the acceleration due to gravity; ρ is the density of the liquid; F - cross-sectional area of the channel of arbitrary shape; P is the perimeter of the cross-section of a channel of arbitrary shape, and the ratio of the height of the vertical channel H, not filled with liquid, to its equivalent diameter must satisfy the ratio H / d eq ≥ 3.
Предотвращение пожара происходит за счет развитой поверхности трения и снижения скорости воздушных потоков в каналах, поставляющих кислород к поверхности жидкости, снижения температуры пара жидкости за счет развитой поверхности теплообмена, что приводит к нарушению синергии факторов горения [1, 2], и, при возникновении вспышки внутри вертикального канала, обеспечивает невозможность перехода в режим устойчивого горения;Fire prevention occurs due to a developed friction surface and a decrease in the speed of air flows in the channels supplying oxygen to the liquid surface, a decrease in the liquid vapor temperature due to a developed heat exchange surface, which leads to a violation of the synergy of combustion factors [1, 2], and, in the event of an outbreak inside the vertical channel, ensures the impossibility of switching to the stable combustion mode;
Самотушение происходит за счет снижения концентрации кислорода путем подавления продуктами горения естественно-конвективных потоков воздушной среды, поставляющих кислород в зону горения.Self-extinguishing occurs due to a decrease in the oxygen concentration by suppressing the natural convective air flows that supply oxygen to the combustion zone by combustion products.
В некоторых вариантах реализации разработанного способа, для дополнительного подавления конвенции кислорода и интенсивности испарения горючих жидкостей, а также снижения температуры паров, устройство дополнительно содержит сетку (далее 3D-сетка), накрывающую его по всей площади, представляющую собой мат толщиной h>H/16, изготавливаемый из переплетенных в объеме нержавеющих стальных нитей проволоки диаметром D<0,5 мм или тонких лент такой же площади сечения, причем плотность плетения обеспечивает выполнение соотношения 0<sпр/s ≤ 0,5, где sпр - суммарная площадь просветов сетки, а s - площадь мата. 3D-сетка может быть частично или полностью утоплена внутрь вертикальных каналов и полуканалов устройства.In some embodiments of the developed method, in order to additionally suppress the oxygen convention and the intensity of evaporation of combustible liquids, as well as to reduce the vapor temperature, the device additionally contains a mesh (hereinafter 3D mesh) covering it over the entire area, which is a mat with a thickness h>H/16 , made of stainless steel threads of wire with a diameter of D<0.5 mm interlaced in the volume or thin tapes of the same cross-sectional area, and the weaving density ensures the fulfillment of the ratio 0<s pr /s ≤ 0.5, where s pr is the total area of the mesh gaps , and s is the area of the mat. The 3D mesh can be partially or completely recessed into the vertical channels and semi-channels of the device.
В одном из вариантов реализации устройства, 3D-сетка может находиться внутри стальной конструкции, размещаемой на поверхности средства состоящей из обечайки такой же формы как обечайка средства высотой равной толщине 3D-сетки, нижней и верхней плоских сеток с ячейками размерами не более 1,5 мм.In one of the embodiments of the device, the 3D mesh can be located inside a steel structure placed on the surface of the tool, consisting of a shell of the same shape as the shell of the tool with a height equal to the thickness of the 3D mesh, lower and upper flat meshes with cells no larger than 1.5 mm .
Наличие сеточных элементов описанных конструкции за счет уменьшения площади открытой поверхности и трения снижает скорость конвективных потоков поступления кислорода и интенсивность испарения нагретой жидкости, а развитая поверхность теплообмена обеспечивает снижение температуры пара жидкости.The presence of grid elements of the described design, by reducing the open surface area and friction, reduces the rate of convective flows of oxygen supply and the intensity of evaporation of the heated liquid, and the developed heat exchange surface reduces the temperature of the liquid vapor.
В некоторых вариантах реализации разработанного способа устройство дополнительно содержит понтоны с заданными параметрами плавучести, на которых размещено средство, при этом возможно, что плавучесть средства обеспечена подбором материалов, из которых выполнено средство.In some embodiments of the developed method, the device additionally contains pontoons with specified buoyancy parameters, on which the means is placed, while it is possible that the buoyancy of the means is provided by the selection of materials from which the means is made.
В рамках настоящего технического решения понтоны используются для обеспечения плавучести средства, необходимой для соблюдения соотношения Н/dэкв ≥ 3, например, когда средство изготовлено из материала, имеющего отрицательную плавучесть в данном типе жидкости.Within the framework of this technical solution, pontoons are used to provide the buoyancy of the vehicle necessary to comply with the ratio H/d eq ≥ 3, for example, when the vehicle is made of a material that has negative buoyancy in this type of liquid.
Также устройство, во избежание перекосов и заклинивания средства, может дополнительно содержать приспособление принудительного подъема/опускания при возникновении пожара на поверхность горящей жидкости до уровня, при котором в вертикальных каналах обеспечивается заданное соотношение Н к dэкв., представляющее собой, по меньшей мере, три лебедки, обеспечивающие синхронность подъема/опускания всего средства, установленные по периметру емкости равноудалено и на одном уровне. Приспособление принудительного подъема/опускания используют если есть вероятность появления дефектов на внутренней стенке емкости, например возникновения большого объема отложений, которые смогут препятствовать свободному перемещению устройства за счет гравитационной и Архимедовой сил.Also, the device, in order to avoid distortions and jamming of the means, may additionally contain a device for forced lifting / lowering in the event of a fire on the surface of a burning liquid to a level at which a given ratio of H to d eq is provided in the vertical channels. , representing at least three winches, providing synchronous lifting/lowering of the entire means, installed along the perimeter of the container equidistantly and at the same level. A forced lifting/lowering device is used if there is a possibility of defects on the inner wall of the container, for example, the appearance of a large amount of deposits that can prevent the free movement of the device due to gravitational and Archimedean forces.
В резервуарах, имеющих аварийный слив в резервную емкость, средство может быть размещено в нижней части резервуара выше приемных труб системы аварийного слива, а тушение горящей поверхности жидкости происходит при достижении ей уровня, при котором в вертикальных каналах средства обеспечивается заданное соотношение Н к dэкв. Данный вариант реализации устройства используют в случаях, когда нет возможности его размещения на поверхности жидкости. Например, в резервуарах, оснащенных понтонами или плавающими крышами. Отношение высоты вертикального канала H, не заполняемой жидкостью, к его эквивалентному диаметру должно удовлетворять соотношению Н/dэк ≥ 3.In tanks with emergency drain into a reserve tank, the tool can be placed in the lower part of the tank above the emergency drain pipes, and the burning surface of the liquid is extinguished when it reaches a level at which the specified ratio H to d eq is provided in the vertical channels of the tool. This embodiment of the device is used in cases where it is not possible to place it on the liquid surface. For example, in tanks equipped with pontoons or floating roofs. The ratio of the height of the vertical channel H, not filled with liquid, to its equivalent diameter must satisfy the ratio H/d eq ≥ 3.
Одним из преимуществ описанного устройства является отсутствие его жесткого закрепления внутри резервуара, обеспечивающее возможность его перемещения, что является важным для организации обслуживания резервуаров.One of the advantages of the described device is the absence of its rigid fixation inside the tank, which makes it possible to move it, which is important for the organization of tank maintenance.
Устройство в различных вариантах реализации может быть рекомендовано к применению на предприятиях нефтедобывающей и нефтехимической промышленности, на морском, речном, железнодорожном и авиационном транспорте, на складах горюче-смазочных материалов, хранилищах жидких топлив и на прочих объектах хранения и переработки нефтепродуктов.The device in various implementation options can be recommended for use in oil and petrochemical industries, in sea, river, rail and air transport, in fuel and lubricants warehouses, liquid fuel storage facilities and other facilities for storing and processing petroleum products.
В дальнейшем сущность разработанного технического решения будет раскрыта с использованием примеров его реализации.In the future, the essence of the developed technical solution will be disclosed using examples of its implementation.
Например, для предотвращения пожара вертикального стального резервуара со стационарной крышей, предназначенного для хранения сырой нефти объемом 100 м3 можно применить устройство модульная сборка и обечайка которого изготовлены из композитного стеклопластикового материала с температурой эксплуатации до 300°С, обеспечивающего заданную плавучесть в сырой нефти. Вертикальные каналы модульной сборки в поперечном сечении имеют форму равностороннего шестигранника (как вариант - могут быть изготовлены из стеклосотопласта), а полуканалы изготовлены из бронзовых трапециевидных профилей, образующих в сечении половину равностороннего шестигранника.For example, to prevent a fire in a vertical steel tank with a fixed roof, intended for storing crude oil with a volume of 100 m The vertical channels of the modular assembly in cross section have the shape of an equilateral hexagon (as an option, they can be made of fiberglass), and the half-channels are made of bronze trapezoidal profiles that form half of an equilateral hexagon in cross section.
Для самотушения вертикального стального резервуара со стационарной крышей и имеющего понтон, предназначенного для хранения дизельного топлива объемом 75 м3, может быть применено устройство модульная сборка и обечайка которого изготовлены из оцинкованной стали. Вертикальные каналы модульной сборки в поперечном сечении имеют форму равностороннего шестигранника, а полуканалы изготовлены из бронзовых трапециевидных профилей, образующих в сечении половину равностороннего шестигранника. Устройство размещается на прикрепленных с обечайке стальных опорах таким образом, чтобы обеспечить положение его нижнего среза выше труб аварийного слива.For self-extinguishing of a vertical steel tank with a fixed roof and having a pontoon, designed to store diesel fuel with a volume of 75 m 3 , a modular assembly device and the shell of which are made of galvanized steel can be used. The vertical channels of the modular assembly in cross section have the shape of an equilateral hexagon, and the half-channels are made of bronze trapezoidal profiles that form half of an equilateral hexagon in cross section. The device is placed on steel supports attached to the shell in such a way as to ensure the position of its lower cut above the emergency drain pipes.
Список литературыBibliography
1. В.И. Горшков, Н.Н. Гурьянова, Б.Г. Попов. Моделирование процесса свободного горения топлив в цилиндрических горелках // Пожарная профилактика: сб. тр. М.; ВНИИПО, 1984, с. 81-86.1. V.I. Gorshkov, N.N. Gurianova, B.G. Popov. Simulation of the process of free combustion of fuels in cylindrical burners // Fire Prevention: Sat. tr. M.; VNIIPO, 1984, p. 81-86.
2. В.И. Горшков, Н.Н. Гурьянова, Б.Г. Попов, А.П. Федотов. Критериальные уравнения для расчета скорости выгорания жидкостей // Пожарная профилактика: сб. тр. М.; ВНИИПО, 1984, с. 86-94.2. V.I. Gorshkov, N.N. Gurianova, B.G. Popov, A.P. Fedotov. Criteria Equations for Calculating the Burnout Rate of Liquids // Fire Prevention: Sat. tr. M.; VNIIPO, 1984, p. 86-94.
3. Потякин В.И., Еремин В.И., Гребенек И.М. Устройства для самотушения горящих при проливе жидкостей // Пожарная техника. Расчеты и проектирование: сб. тр. М.; ВНИИПО, 1989, с. 100-107.3. Potyakin V.I., Eremin V.I., Grebenek I.M. Devices for self-extinguishing of liquids burning during a spill // Fire Engineering. Calculations and design: Sat. tr. M.; VNIIPO, 1989, p. 100-107.
Claims (8)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2022113915A RU2022113915A (en) | 2022-08-04 |
| RU2785154C2 true RU2785154C2 (en) | 2022-12-05 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3182669A (en) * | 1963-03-30 | 1965-05-11 | Algonquin Shipping & Trading | Combined tanker service unit |
| SU1463317A1 (en) * | 1987-03-26 | 1989-03-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны | Apparatus for putting out and preventing inflammations of inflammable liquids |
| WO1998011948A1 (en) * | 1996-09-20 | 1998-03-26 | Yu, Laikam | Explosion-protecting and extinguishing method as well as automatic safety apparatus for the tanks restoring inflammable liquids |
| RU2252804C2 (en) * | 2003-01-08 | 2005-05-27 | Федеральное государственное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России (ФГУ ВНИИПО МЧС России) | Device for self-extinguishing of burning liquid |
| CN102791336A (en) * | 2010-02-24 | 2012-11-21 | V·I·谢利维奥尔斯托夫 | Method and device for quenching oil and petroleum products in tanks |
| RU2636925C2 (en) * | 2016-04-25 | 2017-11-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Device for quenching and prevention of flammable fluids fluid |
| RU2725417C1 (en) * | 2019-11-01 | 2020-07-02 | Акционерное общество Научно-производственное предприятие "Интеграл" | Device extinguishing burning flammable and combustible liquids with a minimum boiling point over 40 °c |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3182669A (en) * | 1963-03-30 | 1965-05-11 | Algonquin Shipping & Trading | Combined tanker service unit |
| SU1463317A1 (en) * | 1987-03-26 | 1989-03-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны | Apparatus for putting out and preventing inflammations of inflammable liquids |
| WO1998011948A1 (en) * | 1996-09-20 | 1998-03-26 | Yu, Laikam | Explosion-protecting and extinguishing method as well as automatic safety apparatus for the tanks restoring inflammable liquids |
| RU2252804C2 (en) * | 2003-01-08 | 2005-05-27 | Федеральное государственное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России (ФГУ ВНИИПО МЧС России) | Device for self-extinguishing of burning liquid |
| CN102791336A (en) * | 2010-02-24 | 2012-11-21 | V·I·谢利维奥尔斯托夫 | Method and device for quenching oil and petroleum products in tanks |
| RU2636925C2 (en) * | 2016-04-25 | 2017-11-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Device for quenching and prevention of flammable fluids fluid |
| RU2725417C1 (en) * | 2019-11-01 | 2020-07-02 | Акционерное общество Научно-производственное предприятие "Интеграл" | Device extinguishing burning flammable and combustible liquids with a minimum boiling point over 40 °c |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102219176B (en) | Separation anti-explosion skid-mounted oiling device | |
| Shaluf et al. | Floating roof storage tank boilover | |
| US10758754B2 (en) | Cellular glass system for suppression of vaporization, fire and thermal radiation from liquid hydrocarbons | |
| RU2785154C2 (en) | Device for prevention of fires, as well as self-extinguishing of flammable liquids in stationary capacitive equipment with unstable liquid levels | |
| CA2541966A1 (en) | Fire-retarding device on storage tanks | |
| CN209734796U (en) | Fire-retardant rescue device for fire explosion of flammable liquid | |
| CN110949893A (en) | Emergency system for liquid storage warehouse and overground oil storage warehouse | |
| CN202022745U (en) | Blocking anti-explosion skid-mounted oil filling device | |
| WO1994022536A1 (en) | Prevention of unwanted fire | |
| RU2425702C1 (en) | Method of fire protection of reservoirs for storage of liquid combustibles and device for its realisation | |
| CN109615998A (en) | A kind of large-scale storage tank tank skin trickles fiery fire disaster simulation device and analogy method | |
| CN100365343C (en) | Obstruct set for anti explosion | |
| KR200385321Y1 (en) | back fire prevention equipment of supply line for hydrogen fual gas | |
| RU2252804C2 (en) | Device for self-extinguishing of burning liquid | |
| RU2725417C1 (en) | Device extinguishing burning flammable and combustible liquids with a minimum boiling point over 40 °c | |
| RU2484865C2 (en) | Fire prevention device of cassette type | |
| RU2419472C2 (en) | Device for self-quenching liquids, burning while emergency efflux effect or spillage | |
| US9889987B2 (en) | Prevention of liquid overflow from an outside liquid storage installation | |
| WO2020192139A1 (en) | Flammable liquid fire and explosion fire resistance rescue apparatus and fire resistance rescue method | |
| JP2006275228A (en) | Gas diffusion preventive barrier, effectiveness evaluating method of diffusion preventive function, evaluating system and evaluating program | |
| RU2442625C2 (en) | The device for fire extinguishing by means of convection suppression of burning liquids | |
| Rodante | Investigation of a naphtha storage tank fire | |
| CN102416232A (en) | Cooling and oil evacuation firefighting unit for fire extinguishing with liquid oil tank | |
| Lautkaski | Understanding vented gas explosions | |
| CN113384833B (en) | Fire prevention and control and fire suppression method for petrochemical storage tank |