Способ тушения высоконагретого технологического оборудования

 

Использование: в противопожарной технике. Сущность изобретения: в очаг пожара подают последовательно огнетушащий порошок, водо-воздушный поток распыленной воды с изменением режима подачи во времени с последующей подачей воды импульсами. 2 ил.

Изобретение относится к пожарной технике и может быть использовано для защиты высоконагретого технологического оборудования, например, насосных и газоперекачивающих агрегатов, в которых обращаются легковоспламеняющиеся и горючие жидкости (ЛВЖ и ГЖ).

Известны способы тушения комбинированными составами воздух-вода, воздух-хладон, воздух-хладон-вода [1]. Недостатками этих способов тушения является то, что значение максимальной интенсивности подачи огнетушащих веществ остается неизменным во времени, что приводит к увеличению времени тушения и повышению расхода огнетушащего вещества.

Известен способ тушения, когда подачу соударяющихся струй на очаг пожара производят периодическими незатухающими импульсами во взаимно противоположных фазах. Недостатком этого способа являются непроизводительные потери огнетушащего состава.

Известен способ подачи распыленных струй, когда распыленную воду (РВ) подают с переменной по ее (струи) сечению дисперсностью, а подачу на очаг пожара осуществляют с увеличением дисперсности от центра очага к периферии. Недостатком данного способа является неравномерная плотность орошения по охлаждаемой поверхности, что может привести к температурным деформациям и повреждению технологического оборудования и конструкций.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является выбранный в качестве прототипа комбинированный способ тушения, при котором составы подаются в такой последовательности: огнетушащий порошок (ОП), распыленная вода (РВ). При этом ОП прекращает пламенное горение, а РВ монотонно охлаждает зону горения и предотвращает повторное воспламенение. Недостатком этого способа тушения является то, что при монотонном орошении высоконагретой поверхности сплошными водяными струями происходит большой непроизводительный расход воды. При этом возможны термонапряжения и повреждение оборудования и конструкций с температурой поверхности в диапазоне 473-673 К и более.

Целью изобретения является повышение эффективности тушения и охлаждения технологического оборудования и конструкций при экономии огнетушащих составов.

Цель достигается тем, что тушение и последующее охлаждение осуществляются поэтапно: вначале подачей ОП на тушение ЛВЖ и ГЖ с интенсивностью не менее 0,3-0,5 кг с^-1 на каждый квадратный метр площади тушения в течение не менее 10-15 с, затем в диапазоне температур защищаемого оборудования и конструкций от 673 до 473 К, подачей РВ в водовоздушном потоке с интенсивностью не менее 0,5-0,7 кг с^-1 на каждый квадратный метр охлаждаемой поверхности в течение не менее 10-15 с, и далее в диапазоне температур оборудования и конструкций от 473 К до температуры ниже температуры воспламенения ЛВЖ и ГЖ, - подачей только потока РВ импульсами с исходной интенсивностью не менее 0,2-0,3 л с^-1 на каждый квадратный метр охлаждаемой поверхности с переменной (возрастающей) скважностью импульсов.

Сопоставимый анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается наличием новой последовательности подачи огнетушащих составов: подача ОП с последующей подачей РВ в водовоздушном потоке и далее - подача РВ импульсами с возрастающей скважностью. При этом осуществляется изменение во времени режима подачи водо-воздушного потока: от мягкого с плотностью орошения 0...5 кг м^-2 с^-1 до жесткого с плотностью орошения 10 5 кг м^-2 с^-1.

Таким образом предлагаемый способ соответствует критерию изобретения "Новизна". Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники и, следовательно, обеспечивает заявляемым решениям соответствие критерию "Существенные отличия".

На фиг. 1, 2 в одинаковом масштабе времени представлены зависимости изменения удельного расхода огнетушащих веществ и соответствующие им изменения температуры поверхности технологического оборудования и конструкций.

При возникновении пожара вначале (период I на фиг. 1) подается ОП, который тушит пламенное горение ЛВЖ и ГЖ в зоне защищаемого оборудования и конструкций. Далее (период II на фиг. 1) с целью охлаждения нагретых поверхностей оборудования и конструкций РВ подается в воздушном потоке. При этом для исключения термонапряжений плотность орошения водо-воздушного потока постепенно увеличивается от мягкого режима подачи до жесткого. При снижении температуры поверхности оборудования и конструкций (период III на фиг. 1) до 473 К, т.е. температуры, когда возникновение деформаций от термонапряжений маловероятно, осуществляется малорасходная подача только РВ импульсами в интервале времени, достаточном для снижения температуры технологического оборудования ниже температуры воспламенения обращающихся горючих жидкостей.

Предложенный способ тушения высоконагретого технологического оборудования нашел практическое применение при разработке автоматической системы комбинированного пожаротушения для защиты газоперекачивающего агрегата ГТН-25А в блок-контейнерной компоновке. В начальной стадии горения разливов турбинного масла при аварии агрегата осуществляется подача ОП из автоматических порошковых огнетушителей закачного типа ОП-50ДП в течение 10-15 с, затем из таких же огнетушителей ОП-50ДП, но заправленных водой и сжатым воздухом, через акустические форсунки подается РВ в транспортирующем воздушном потоке с постепенно возрастающей интенсивностью по воде от 0,0 до 10 5 кг м^-2 c^-1 в течение 10-15 с. Когда температура поверхности газовой турбины в зоне камеры сгорания снизится до 473 К, начинается подача РВ (без воздушного потока) импульсами из огнетушителей ОП-50ДП через двувихревые распылители воды. Подача РВ импульсами в течение 25-30 с осуществляется в режиме возрастающей скважности с помощью электрогидрорэле КЭГ-Д-16/3, к выходному патрубку которого подключен коллектор с двувихревыми распылителями.

Предложенный способ тушения-охлаждения позволяет снизить затраты ОП, так как порошковое тушение происходит кратковременно только в начальной стадии пожара и не требует дополнительного запаса ОП на предотвращение повторного воспламенения, поскольку для этого используется вода; сэкономить расход воды на охлаждение оборудования и конструкций, так как при подаче РВ в воздушном потоке достигается высокая скорость охлаждения (до 17 град с^-1 при толщине металлических элементов 25 мм), а при подаче только РВ импульсами почти вся масса воды (в мелкодисперсной взвеси) испаряется в режиме ее подачи с возрастающей скважностью.

Формула изобретения

СПОСОБ ТУШЕНИЯ ВЫСОКОНАГРЕТОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ, включающий подачу огнетушащего порошка и распыленной воды, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса тушения и экономии огнетушащих средств, вначале на легковоспламеняющуюся и горючую жидкость подают огнетушащий порошок с интенсивностью не менее 0,3 - 0,5 кг с^-1/м² площади тушения в течение 10 - 15 с, затем при 673 - 473 К на оборудование и конструкции подают огнетушащий порошок в воздушном потоке с интенсивностью 0,5 - 0,7 кг с^-1/м² охлаждаемой поверхности в течение 10 - 15 с, а при достижении 473 К и далее до температуры ниже температуры воспламенения жидкости подают поток распыленной воды импульсами с исходной интенсивностью не менее 0,2 - 0,3 кг с^-1/м² с возрастающей скважностью импульсов по мере охлаждения конструкции в течение 25 - 30 с.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2