RU2805261C1 - Device for prevention of fuel ignition in tank of a land vehicle - Google Patents
Device for prevention of fuel ignition in tank of a land vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2805261C1 RU2805261C1 RU2023103580A RU2023103580A RU2805261C1 RU 2805261 C1 RU2805261 C1 RU 2805261C1 RU 2023103580 A RU2023103580 A RU 2023103580A RU 2023103580 A RU2023103580 A RU 2023103580A RU 2805261 C1 RU2805261 C1 RU 2805261C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- panels
- frame
- panel
- tank
- electromagnetic
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области предупреждения пожаров и сдерживания огня и может быть использовано для предотвращения пожара на наземном транспортном средстве в нештатных ситуациях.The invention relates to the field of fire prevention and fire containment and can be used to prevent a fire on a ground vehicle in emergency situations.
Известно устройство тушения пожара вытеснением воздуха из замкнутого объема за счет подачи в очаг пожара огнегасящей жидкости. Жидкость подается исполнительным механизмом, соединенным через блок управления и сигнализации с блоком термодатчиков [1].A device for extinguishing a fire by displacing air from a closed volume by supplying fire extinguishing liquid to the source of the fire is known. The liquid is supplied by an actuator connected through a control and alarm unit to a temperature sensor unit [1].
Недостатком способа является невысокая эффективность тушения пожара, поскольку за время срабатывания термодатчиков огнем может быть повреждена большая часть агрегатов машины.The disadvantage of this method is the low efficiency of fire extinguishing, since during the time the temperature sensors are triggered by fire, most of the machine’s components can be damaged.
Известен способ тушения пожара, возникшего от зажигательного оружия, с помощью переносных порошковых огнетушителей [1, 2], возимых на транспортных средствах. Основным достоинством способа является простота приведения в действие и надежность.There is a known method of extinguishing a fire caused by incendiary weapons using portable powder fire extinguishers [1, 2] carried on vehicles. The main advantage of the method is ease of operation and reliability.
Недостатком способа является то, что при возгорании, взрыв энергоносителя в емкости в ряде случаев происходит за очень короткое время (например, за счет прожигания стенки металлического бака от термитных сегментов происходит за 15…30 с), без видимых признаков горения [3], поэтому воспользоваться огнетушителями за такое время не представляется возможным.The disadvantage of this method is that in case of fire, the explosion of the energy carrier in the tank in some cases occurs in a very short time (for example, due to the burning of the wall of a metal tank from thermite segments, it occurs in 15...30 s), without visible signs of combustion [3], therefore It is not possible to use fire extinguishers during this time.
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленного изобретения является способ защиты транспортного средства от возгорания и устройство для его осуществления RU 2564253 С2 [4] «Топливный бак транспортного средства, имеющего систему инициации пиропатрона от датчиков для отстрела (отбрасывания) топливного бака».The closest analogue (prototype) of the claimed invention is a method for protecting a vehicle from fire and a device for its implementation RU 2564253 C2 [4] “Fuel tank of a vehicle having a system for initiating a squib from sensors for shooting (throwing away) the fuel tank.”
Недостатком данного устройства является то, что оно обездвиживает транспортное средство, которое требует дальнейшего восстановления подвижности.The disadvantage of this device is that it immobilizes the vehicle, which requires further restoration of mobility.
Известно также, что в рекомендациях по исследованию пожаров от зажигательного оружия и защите от них на автотранспорте [3, 5] уделяется внимание тушению пожаров путем химического торможения взаимодействующих веществ и прекращению реакции горения металлов и их сплавов: калий, натрий, алюминий, магний при воздействии порошков состава СИ-2 (силикагель, насыщенный фреоном) подающийся в зону горения с инертными газами (например аргон, азот), а также применение вязкой глины и сухого песка, который предупреждает увеличение очага пожара по поверхности возгорания.It is also known that recommendations for the study of fires from incendiary weapons and protection against them in vehicles [3, 5] pay attention to extinguishing fires by chemical inhibition of interacting substances and stopping the combustion reaction of metals and their alloys: potassium, sodium, aluminum, magnesium when exposed to powders of composition SI-2 (silica gel saturated with freon) supplied to the combustion zone with inert gases (for example, argon, nitrogen), as well as the use of viscous clay and dry sand, which prevents the growth of the fire along the ignition surface.
Целью данного изобретения является повышение надежности функционирования топливного бака в условиях воздействия температурных факторов на поверхность топливного бака при горении на нем зажигательных веществ без доступа кислорода воздуха, которые вызывают воспламенение (взрыв) топлива в баке.The purpose of this invention is to improve the reliability of the functioning of the fuel tank under conditions of exposure to temperature factors on the surface of the fuel tank when incendiary substances burn on it without access to air oxygen, which cause ignition (explosion) of the fuel in the tank.
Для достижения поставленной цели решается задача создания устройства для предотвращения воспламенения (взрыва) топлива в баке наземного транспортного средства от зажигательных веществ горящих без доступа кислорода воздуха.To achieve this goal, the problem of creating a device to prevent ignition (explosion) of fuel in the tank of a land vehicle from incendiary substances burning without access to air oxygen is being solved.
Предлагаемое устройство содержит топливный бак 1 (фиг. 1, 2), размещенный в объемном каркасе, крепящимся к кронштейну 2 бака и раме 3 транспортного средства, который выполнен из вертикальных стоек 4, продольных 5 и поперечных 6 балок жестко сопряженных между собой сваркой. В вертикальных стойках выполнены пазы 7 для установки выступов 8 трех боковых защитных панелей 9 (фиг. 1, 2, 4) для сбрасывания панелей в случае разрушения в них защитного слоя, состоящего из вязкой глины и огнестойкой ткани. В две продольные верхние 10 и нижние 11 балки каркаса с каждой стороны бака установлены ролики 12, вращающиеся на осях, прикрепленных болтами 13. На ролики установлены направляющие 14 (фиг. 2, 3) в виде швеллеров, приваренные сверху и снизу к горизонтальной защитной панели 15 и плите 16 (фиг. 1, 5) в продольной плоскости. В кольцевой паз плиты установлен пиропатрон 17 (ЭД-КЗ-П с предохранительным электровоспламенителем короткозамедленного действия, с интервалом замедления 25 мс, ток 0,18 А [7]). Контакты цепи электровоспламенителя пиропатрона 17 выводятся на вертикальную стойку каркаса. К плите 16 и поперечной балке каркаса 6, закреплены винтовые возвратными пружины 18 исполнительного механизма сброса (отстрела) горизонтальной защитной панели 15 и возвращения плиты в исходное положение. Горизонтальная и вертикально расположенные панели, выполнены из листового железа, в исходном положении фиксируются, закрепленными на каркасе стопорами 19, 20 (фиг. 1, 2) с электромагнитными и ручными приводами через отверстия 21 в каркасе и панелях. Три боковых защитных панели 9 выполнены в форме усеченных сегментов полу-эллипса 22, коробчатого типа, с большей массой в верхней части 23 (фиг. 1, 4), для обеспечения само переворачивания наружной поверхности панели с горящим термитом вниз под собственным весом при сбросе панели, чтобы предупредить попадания горящего термита на шины колес движущегося транспортного средства. Верхняя горизонтальная панель 15 выполнена в форме коробчатого прямоугольника (фиг. 1, 3). По днищу панелей уложена огнестойкая ткань 24 с низким коэффициентом теплопередачи, прижатая ячеистыми сотами 25 (фиг. 1, 2, 3, 4), расположенными по объему панелей, выполненными из листового железа и приваренными к корпусам панелей. Ячейки панелей заполнены вязкой глиной 26. Газодинамическая система подачи давлением газа тушащей смеси (фиг. 1, 6), в которую входит баллон 27 с инертным газом (аргон), двух позиционный золотниковый электромагнитный кран 28, понижающий редуктор 29, вихревая камера 30 с тушащим составом, распылителями 31 и успокоителями потока 32, установленными в шахматном порядке над горизонтальной панелью 15, соединены между собой магистральными трубопроводами 33 со штуцерными гайками 34, прикреплены к подставке 35 болтами с гайками и шайбами, которая приварена сваркой к продольной балке 5 каркаса. Тушащая смесь состоит из порошка состава СИ-2 (силикагель, насыщенный фреоном), аргона и сухого песка. Инициирующее устройство (фиг. 1) содержит пять отдельных блоков датчиков, электрические цепи с включателями рабочего положения 36: блок сейсмических датчиков 37 и блоки 38, 39, 40, 41 инфракрасных датчиков. Все блоки расположены на каркасе под днищами панелей, соединены с блоком управления 42 и сигнализации 43, питающимися от бортовой сети 44, через выключатель 45, предохранитель 46 и защитный диод 47. Блок сейсмических датчиков 37 горизонтальной панели инициирует электромагнитный кран 28 баллона 27, блок инфракрасных датчиков 38, этой же панели инициирует пиропатрон 17 и электромагнитный стопор 19, а также одновременно по команде блока управления прекращает подачу аргона в вихревую камеру, три блока инфракрасных датчиков 39, 40, 41 инициируют электромагнитные стопоры 20 исходного положения вертикальных защитных панелей. Установка новых панелей на топливный бак осуществляется за счет ручного привода 48 (фиг.2) электромагнитных стопоров 19 и 20.The proposed device contains a fuel tank 1 (Fig. 1, 2), placed in a volumetric frame attached to the tank bracket 2 and the vehicle frame 3, which is made of vertical posts 4, longitudinal 5 and transverse 6 beams rigidly coupled to each other by welding. The vertical posts have grooves 7 for installing
Весовой заряд пиропатрона определяется из условия закона сохранения энергии при равноускоренном движении: импульс от взрыва пиропатрона или кинетическая энергия сгоревших пороховых газов при адиабатном процессе расширения должна равняться работе, совершаемой исполнительным механизмом. Например, для отстрела панели автомобиля Урал-4320The weight charge of the squib is determined from the condition of the law of conservation of energy during uniformly accelerated motion: the impulse from the explosion of the squib or the kinetic energy of the burnt powder gases during the adiabatic expansion process must be equal to the work performed by the actuator. For example, for shooting a panel of a Ural-4320 car
Ек=A1+А2+А3 E k =A 1 +A 2 +A 3
где А1 - работа, совершаемая по перемещению панели по роликовому механизму;where A 1 is the work done to move the panel along the roller mechanism;
А2 - работа, совершаемая по перемещению панели по баллистической траектории;A 2 is the work done to move the panel along a ballistic trajectory;
А3 - работа, совершаемая по преодолению силы сопротивления воздуха.A 3 is the work done to overcome the force of air resistance.
где mn, m3 - масса панели и заряда пиропатрона соответственно, кг;where m n , m 3 - mass of the panel and squib charge, respectively, kg;
V3, Vn - скорость продуктов взрыва заряда и панели соответственно, м/с,V 3 , V n - speed of the explosion products of the charge and panel, respectively, m/s,
Vn=1,5 м/с; V n =1.5 m/s;
Q0 - теплота взрыва пороха, Q0=4000 Дж/кг;Q 0 - heat of explosion of gunpowder, Q 0 =4000 J/kg;
μ - коэффициент формы заряда, μ=0,333 для плоского пиропатрона [9]; mБ μ - charge shape coefficient, μ=0.333 for a flat squib [9]; m B
S1 - путь, пройденный панелью по роликам балки, S1=0,6 м;S 1 - path traveled by the panel along the beam rollers, S 1 =0.6 m;
S1 g - ускорение свободного падения, м/с2;S 1 g - acceleration of free fall, m/s 2 ;
h1 - высота расположения панели, h1=1,5 м;h 1 - panel height, h 1 =1.5 m;
К0 - коэффициент обтекаемости панели, К0=0,6÷0,8;K 0 - panel streamlining coefficient, K 0 =0.6÷0.8;
Вп - ширина панели составляет 1 м;In p - the panel width is 1 m;
Hn - высота панели, Hb=0,1 м;H n - panel height, H b =0.1 m;
S2 - путь, пройденный панелью по баллистической траектории из теоремыS 2 - the path traveled by the panel along the ballistic trajectory from the theorem
Пифагора, составляет Pythagoras, is
где АС=2,4 м, а ВС=1,0 м.where AC=2.4 m, and BC=1.0 m.
Сущность устройства иллюстрируется чертежами, представленными на фигурах 1-6:The essence of the device is illustrated by the drawings presented in figures 1-6:
- на фиг. 1 - компоновочная схема устройства;- in fig. 1 - layout diagram of the device;
- на фиг. 2 - схема расположения защитных панелей, разрез А;- in fig. 2 - layout diagram of protective panels, section A;
- на фиг. 3 - схема устройства горизонтальной панели, разрез;- in fig. 3 - diagram of the horizontal panel device, section;
- на фиг. 4 - схема устройства вертикальных панелей;- in fig. 4 - diagram of the arrangement of vertical panels;
- на фиг. 5 - схема устройства плиты;- in fig. 5 - diagram of the plate structure;
- на фиг. 6 - схема установки элементов газо-динамической системы.- in fig. 6 - installation diagram of gas-dynamic system elements.
Устройство работает следующим образом: перед выполнением работы включатели 34 и 41 переводятся в рабочее положение. При падении и прилипании к поверхности панелей зажигательных веществ (сегменты, брикеты термита), горящих без доступа кислорода воздуха, температура горения поднимается до 3000°С за счет взаимодействия алюминиевого порошка термита с тяжелыми металлами (окислы железа). Слой огнестойкой ткани и вязкой глины, расположенные по днищу и на поверхности панелей, защищают топливный бак от температурных факторов. От удара сегментов или брикетов термита по поверхности горизонтальной панели срабатывает сейсмический (детонационный) датчик 37 (фиг. 1, 2), загорается лампа в блоке сигнализации 43 сигнал передается в блок управления 42, усиливается и вырабатывается команда, включающая двух позиционный золотниковый кран 28 с целью подачи аргона под давлением из баллона 27 через понижающий редуктор 29 в вихревую камеру 30. Смесь порошка СИ-2 и песка в вихревой камере перемешиваются и под давлением по магистральным трубопроводам вместе с аргоном через успокоители потока 32 и распылители 31 равномерно накрывают поверхность горизонтальной панели 15. Песок блокирует увеличение очага пожара, а порошок СИ-2 с аргоном прекращают реакцию взаимодействия алюминиевого порошка термита с окислами железа [3, 6]. В случае разрушения защитного слоя панели (глина и огнестойкая ткань) срабатывает инфракрасный датчик 38 горизонтальной панели, сигнал передается в блок управления, который инициирует пиропатрон 17 и электромагнитный стопор 19 горизонтальной панели для удаления (отстрела) металлической плитой 16 панели 15 на безопасное расстояние и одновременно прекращается подача инертного газа из баллона 27 в вихревую камеру 30 за счет обесточивания двух позиционного крана 28 баллона блоком управления. После отстрела плита возвращается в исходное положение под действием жесткости двух винтовых пружин. При разрушения защитного слоя боковых панелей (глина и огнестойкая ткань), поочередно срабатывают инфракрасные датчики 39, 40, 41 расположенные под панелями, (если все панели разрушены, то срабатывают все датчики сразу) блок управления инициирует электромагнитные стопоры 20 поочередно или сразу все по своим электрическим линиям и панели под действием силы тяжести по пазам вертикальных стоек 4 падают вниз и переворачиваются наружной поверхностью вниз из-за формы панели, чтобы горящий термит не попал на колеса движущегося транспортного средства. Включатели 34 и 41 выключаются. Установка новых панелей на топливный бак осуществляется за счет ручного привода 48 электромагнитных стопоров 19 и 20 (фиг. 1, 2), а замена баллона 27 контролируется манометром 49.The device operates as follows: before performing work,
Технический результат предотвращения воспламенения (взрыва) топлива в баке от факторов зажигательных веществ, горящих без доступа кислорода воздуха, достигается за счет слоя огнестойкой ткани и вязкой глины панелей и химической реакцией торможения до затухания аргоном с порошком СИ-2 и сухим песком, горящего алюминиевого порошка термита с окислами тяжелых металлов, а в случае разрушения, защитного слоя вязкой глины и огнестойкой ткани удалением панелей от топливного бака.The technical result of preventing ignition (explosion) of fuel in the tank from factors of incendiary substances burning without access to air oxygen is achieved through a layer of fire-resistant fabric and viscous clay panels and a chemical braking reaction until attenuation by argon with SI-2 powder and dry sand, burning aluminum powder thermite with oxides of heavy metals, and in case of destruction, a protective layer of viscous clay and fire-resistant fabric by removing panels from the fuel tank.
Используемые источникиSources used
1. Бородин Н.Г. Машины инженерного вооружения. Ч. 4. Базовые изделия: учеб. / Н.Г. Бородин и [и др.]. - М.: Воениздат, 1987. - 432 с.1. Borodin N.G. Engineering weapons vehicles. Part 4. Basic products: textbook. / N.G. Borodin and [etc.]. - M.: Voenizdat, 1987. - 432 p.
2. п. 7.7. Приложения к Основным положениям по допуску транспортных средств к эксплуатации и обязанностям должностных лиц по обеспечению безопасности дорожного движения. Правила дорожного движения Российская Федерация. - М: ООО «Атберг 98», 2011. - 64 с.2. clause 7.7. Appendices to the Basic Provisions on the admission of vehicles to operation and the responsibilities of officials to ensure road safety. Traffic rules of the Russian Federation. - M: Atberg 98 LLC, 2011. - 64 p.
3. Грабовой И.Д. Зажигательное оружие и защита от него/ И.Д. Грабовой, В.К. Кадюк. - М.: Воениздат, 1983. - 141 с.3. Grabovoy I.D. Incendiary weapons and protection against them / I.D. Grabovoi, V.K. Kadyuk. - M.: Military Publishing House, 1983. - 141 p.
4. Пат. №2564253 С2 Российская Федерация МПК G08B 17/00, Способ защиты транспортнго средства от возгорания и устройство для его осуществления/ Ю.В. Саломохин, А.П. Трофимов, О.А. Матвеев, А.Ю. Дашенко, №2013118595/08; Заяв. 22.04.2013, опуб. 27.08.2015.4. Pat. No. 2564253 C2 Russian
5. ГОСТ 27331-87. Пожарная техника. Классификация пожаров. - Введ. 1988-01-01. - М.: Издательство стандартов, 1987. - 6 с.5. GOST 27331-87. Fire equipment. Classification of fires. - Enter. 1988-01-01. - M.: Standards Publishing House, 1987. - 6 p.
6. Булочников Т.С. Пожары в моторном отсеке. Рекомендации по исследованию пожаров на автотранспорте/ Булочников Т.С. Становенко А.А., Черничук Ю.П «Испытательная пожарная лаборатория УГПС ГУВД». - М.: 2015 - 231 с.6. Bulochnikov T.S. Fires in the engine compartment. Recommendations for the study of fires in vehicles / Bulochnikov T.S. Stanovenko A.A., Chernichuk Yu.P. “Fire testing laboratory of the State Fire Service of the Central Internal Affairs Directorate.” - M.: 2015 - 231 p.
7. Боеприпасы наземной артиллерии, учеб. ч. 1/А.Я. Зайченко [и др]. под общ. ред. Н.А. Селезнева. - М.: Воениздат, 1970. - 248 с.7. Ground artillery ammunition, training manual. Part 1/A.Ya. Zaichenko [and others]. under general ed. ON THE. Selezneva. - M.: Voenizdat, 1970. - 248 p.
8. Поражающее действие боеприпасов: учебное пособие / А.З. Гараев [и др.]. - Пермь: ПВИ ВВ МВД РФ, 2001. - С. 64-105.8. Damaging effect of ammunition: textbook / A.Z. Garayev [and others]. - Perm: PVI VV Ministry of Internal Affairs of the Russian Federation, 2001. - P. 64-105.
9. Бронеавтомобили от ЗАО Корпорация «Защита». http://www.zashchita.ru/production.9. Armored vehicles from Zashchita Corporation. http://www.zashchita.ru/production.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2805261C1 true RU2805261C1 (en) | 2023-10-13 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU69572U1 (en) * | 2007-10-01 | 2007-12-27 | Александр Александрович Талов | FUEL SUPPLY SYSTEM FOR AIRCRAFT ENGINE |
RU2336203C2 (en) * | 2006-10-10 | 2008-10-20 | Николай Евгеньевич Староверов | Rescue system of airplane (versions) |
CN104288939A (en) * | 2014-10-20 | 2015-01-21 | 熊浩 | Intelligent fire control module applied in flammable electrical equipment |
RU2564253C2 (en) * | 2013-04-22 | 2015-09-27 | Федеральное государственное казённое образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" | Method for fire protection of vehicle and device therefor |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2336203C2 (en) * | 2006-10-10 | 2008-10-20 | Николай Евгеньевич Староверов | Rescue system of airplane (versions) |
RU69572U1 (en) * | 2007-10-01 | 2007-12-27 | Александр Александрович Талов | FUEL SUPPLY SYSTEM FOR AIRCRAFT ENGINE |
RU2564253C2 (en) * | 2013-04-22 | 2015-09-27 | Федеральное государственное казённое образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" | Method for fire protection of vehicle and device therefor |
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 |
---|---|---|
JP3120181B2 (en) | Method and apparatus for containing and deterring explosive explosives | |
Eckhoff | Boiling liquid expanding vapour explosions (BLEVEs): A brief review | |
JP4353641B2 (en) | Method and apparatus for containment and suppression of explosive explosion | |
Strehlow et al. | The characterization and evaluation of accidental explosions | |
Willauer et al. | Mitigation of TNT and Destex explosion effects using water mist | |
CA2284694A1 (en) | Method and apparatus for containing and suppressing explosive detonations | |
RU2805261C1 (en) | Device for prevention of fuel ignition in tank of a land vehicle | |
US4878415A (en) | Bomb pallet design with hydraulic damping and fire suppressant | |
Hora et al. | Pressure cylinders under fire condition | |
CN101605574B (en) | Applying solid carbon dioxide to a target material | |
Boggs et al. | Realistic safe-separation distance determination for mass fire hazards | |
RU2244579C1 (en) | Fire-fighting method and apparatus | |
Willauer et al. | Blast mitigation using water mist: test series II | |
Bornstein | Physical mechanisms for near-field blast mitigation with fluid-filled containers | |
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 | |
Kukfisz et al. | Fire and explosion hazards caused by oxygen cylinders | |
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 | |
DE19717530C2 (en) | Device for combating buildings, in particular bunker systems | |
Dawson | MUSINGS OF A SAFETY PHILOSOPHER-RELATING TO BLASTING SAFETY | |
Jacobson et al. | Powdered aerosols performance in various fire protection applications | |
Motrycz et al. | Experimental decompression testing of an acetylene containing cylinder | |
Rogala et al. | DETERMINATION OF ASSUMPTIONS FOR NEUTRALIZATION TECHNIQUES AND PROTECTION OF METALLIC SODIUM RESIDUES IN RESCUE OPERATION CONDITIONS | |
DEFENSE | DOD Contractor’s Safety Manual For Ammunition and Explosives | |
RU2081466C1 (en) | Method for confinement of gas-aerosol ejection | |
RU9647U1 (en) | ENVIRONMENTALLY DANGEROUS GOODS TRANSPORT CONTAINER |