устройство оценки эффективности системы пожаротушения сложного технологического объекта

Формула изобретения

1. Устройство оценки эффективности системы пожаротушения сложного технологического объекта, содержащее огнетушитель с запорно-пусковым элементом, связанным трубопроводом с по крайней мере одним коллектором с распылителями, установленными в исследуемом объеме с модельными очагами пожара, связанными с резервуаром горючей смеси, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено контроллером, таймером и блоком регистрации, а модельные очаги пожара содержат диффузионные горелки и расположены в виде матрицы, при этом каждый модельный очаг пожара дополнительно снабжен индивидуальным вентилем, искропреобразователем, подъемником, термопарой, пробоотборником, причем первый, третий - восьмой выходы контроллера соответственно соединены с входом подъемника, с первым входом индивидуального вентиля, искропреобразователем, таймером, управляющим входом запорно-пускового элемента, пробоотборником и управляющим входом второго магистрального клапана, а второй выход контроллера одновременно соединен с входом топливного насоса и управляющим входом первого магистрального клапана, причем выход таймера одновременно подключен к второму входу контроллера и к первому входу блока регистрации, выход которого соединен с пятым входом контроллера, при этом выход термопары одновременно подключен к четвертому входу контроллера и второму входу блока регистрации, а первый и третий входы контроллера являются входами для ввода данных и сигналов от датчиков пожарной сигнализации.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пробоотборник выполнен в виде емкости, заполненной поропластом.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в исследуемом объеме между модельными очагами пожара расположены подвижные экраны.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области пожарной техники и может быть использовано при горячих и холодных испытаниях системы пожаротушения сложного технологического объекта, например газотурбинного комплекса и др.

Известно устройство оценки эффективности системы пожаротушения сложного технологического объекта, содержащее исследуемый объем с модельными очагами пожара, по крайней мере, один коллектор с распылителями, связанный трубопроводом с запорно-пусковым элементом, по крайней мере, одного огнетушителя (см., например, И.К. Лужецкий. "Противопожарная защита самолетов гражданской авиации". М., Транспорт, 1967 г., с. 125-128).

Однако известное устройство оценки эффективности системы пожаротушения не позволяет произвести точную оценку и приблизиться к натурным испытаниям с высоким качеством получения результатов.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение точности оценки путем приближения к натурным испытаниям с высоким качеством.

Технический результат достигается тем, что устройство оценки эффективности системы пожаротушения сложного технологического объекта, содержащее исследуемый объем с модельными очагами пожара, по крайней мере, один коллектор с распылителями, связанный трубопроводом с запорно-пусковым элементом огнетушителя, контроллер, таймер и блок регистрации, в нем модельные очаги пожара расположены в виде матрицы с диффузионными горелками, каждая из которых по первому трубопроводу соединена через топливный насос и первый магистральный клапан с резервуаром горючей смеси, при этом каждый модельный очаг пожара дополнительно снабжен индивидуальным вентилем, искропреобразователем, подъемником, термопарой, пробоотборником, причем первый, третий - восьмой выходы контроллера соответственно соединены со входом подъемника, с первым входом индивидуального вентиля, искропреобразователем, таймером, управляющим входом запорно-пускового элемента, пробоотборником и управляющим входом вновь введенного второго магистрального клапана, а второй выход контроллера одновременно соединен со входом топливного насоса и управляющим входом первого магистрального клапана, причем выход таймера одновременно подключен ко второму входу контроллера и к первому входу блока регистрации, выход которого соединен с пятым входом контроллера, при этом выход термопары одновременно подключен к четвертому входу контроллера и второму входу блока регистрации, а первый и третий входы контроллера являются входами для ввода данных и сигналов от датчиков пожарной сигнализации, при этом пробоотборник выполнен в виде емкости, заполненной поропластом, а в исследуемом объеме между модельными очагами пожара расположены подвижные экраны,

На фиг.1 представлена функциональная схема предложенного устройства.

На фиг.2 представлена реализация пробоотборника для жидких ОТВ.

Предложенное устройство содержит исследуемый объем - 1, модельные очаги пожара - 2.1.1-2.I.J, первый магистральный трубопровод - 3, топливный насос - 4, первый магистральный клапан - 5, резервуар горючей смеси - 6, огнетушитель - 7, запорно-пусковой элемент - 8, второй магистральный трубопровод - 9, второй магистральный клапан - 10, коллектор с распылителями - 11, диффузионную горелку - 12, подъемник - 13, индивидуальный вентиль - 14, искропреобразователь - 15, контроллер - 16, таймер - 17, термопару - 18, пробоотборник - 19, блок регистрации - 20, емкость - 21, поропласт - 22, огнетушащее вещество (ОТВ) - 23, подвижные экраны - 24.

Устройство работает следующим образом.

Оценка эффективности системы пожаротушения проводится в двух режимах: в режиме огневых испытаний и в режиме холодных испытаний.

В режиме огневых испытаний осуществляется отработка системы пожаротушения исследуемого объема, например, на ориентацию распылительных устройств, на определение требуемого количества ОТВ, на определение необходимой концентрации ОТВ, в наиболее труднодоступных зонах исследуемого объема, на время тушения пожара, на применение новых технологических решений как с использованием реальных объектов, так и на базе модельных очагов пожара и т.д.

По результатам определенных в режиме огневых испытаний принципов построения конкретной системы пожаротушения и требуемой для ликвидации пожара концентрации ОТВ в режиме холодных испытаний проверяют реальность достижения этого значения концентрации ОТВ в наиболее труднодоступных зонах исследуемого объема для уточнения данных по требуемой массе ОТВ.

В исследуемом объеме 1 в режиме огневых испытаний в разных плоскостях в матричном порядке равномерно распределяют модельные очаги пожара 2.1.1-2.I. J, в которые горючая смесь подается по первому магистральному трубопроводу 3 через дистанционно управляемые топливный насос 4 и первый магистральный клапан 5 из резервуара горючей смеси 6.

ОТВ для тушения пожара поступает из огнетушителей 7 через дистанционно управляемый запорно-пусковой элемент 8 по второму магистральному трубопроводу 9 через дистанционно управляемый второй магистральный клапан 10 в коллектор с распылителями 11.

Каждый модельный очаг пожара содержит диффузионную горелку 12, установка которой по высоте осуществляется с помощью подъемника 13, в которую через дистанционно управляемый индивидуальный вентиль 14 поступает горючая смесь (вещество) по первому магистральному трубопроводу 3. Поджиг этой смеси производится с помощью дистанционно управляемого искропреобразователя 15.

В соответствии с конкретными условиями эксперимента на предварительном этапе его подготовки формируются исходные данные, которые вводятся оператором в контроллер 16. В эти данные включаются сведения о необходимом порядке поджига горелок в каждом модельном очаге пожара с указанием требуемых временных интервалов между их поджигом, взаимном расположении горелок по высоте, интервале времени между поджигом первой горелки и включением системы пожаротушения и т.д.

В соответствии с этими данными на первом выходе контроллера 16 формируется адресный сигнал установки высоты подъема горелки каждого модельного очага пожара, который поступает на вход подъемника 13.

После завершения установки взаимного расположения по высоте всех модельных очагов пожара на втором выходе контроллера 16 формируется управляющий сигнал включения топливного насоса 4 и открытия первого магистрального клапана 5, обеспечивая подачу в первый магистральный трубопровод 3 горючей смеси из резервуара горючей смеси 6.

Для включения диффузионной горелки 12 модельного очага пожара в заданные по условиям эксперимента моменты времени на третьем и четвертом выходах контроллера 16 формируются управляющие сигналы, которые, соответственно, включают индивидуальный вентиль 14, обеспечивая поступление горючей смеси к горелке 12, и искропреобразователь 15.

Для корректного соблюдения требуемых временных соотношений при проведении эксперимента и возможности проведения теоретического анализа по результатам эксперимента пятый выход контроллера соединен с входом таймера 17, выход которого одновременно подключен к первому входу блока регистрации 20 и ко второму входу контроллера 16.

В соответствии с условиями эксперимента либо по сигналу от датчиков пожарной сигнализации, поступающих на третий вход контроллера 16, либо через наперед заданный временной интервал на шестом выходе контроллера 16 формируется управляющий сигнал, который поступает на запорно-пусковой элемент 8, разрешая подачу ОТВ от огнетушителя 7 по второму магистральному трубопроводу 9 через нормально открытый в соответствии с исходными данными второй магистральный клапан 10 в коллектор с распылителями 11.

Результаты тушения каждого модельного очага пожара фиксируются установленной в нем термопарой 18, на выходе которой формируется сигнал, одновременно поступающий на четвертый вход контроллера 16 и на второй вход блока регистрации 20, где фиксируются условный номер модельного очага пожара и время горения.

В случае использования в качестве ОТВ газовых смесей используются вакуумированные пробоотборники, а для жидких смесей (вода, водно-солевые растворы) пробоотборник представляет собой (фиг.2) емкость 21, частично заполненную крупноячеистым поропластом 22 для снижения энергии летящих капель. Концентрация ОТВ 23 определяется в первом случае методами хромотографии, а во втором случае - взвешиванием емкости до и после проведения испытаний.

Пробоотборник 19 содержит набор емкостей для забора проб воздуха и предназначен для проведения лабораторных измерений концентрации ОТВ, в связи с чем на его вход подается управляющий сигнал от седьмого выхода контроллера 16. По этому сигналу осуществляется адресное открытие пробоотборника в наперед заданные моменты времени, что позволяет оценивать динамику изменения концентрации ОТВ в зоне конкретного модельного очага пожара в процессе пожаротушения.

Прекращение горения всех модельных очагов пожара фиксируется в блоке регистрации 20 и на его выходе формируется сигнал, который поступает на пятый вход контроллера 16, в соответствии с которым на втором выходе контроллера 16 формируется сигнал выключения топливного насоса 4 и закрытия первого магистрального клапана, а на восьмом выходе контроллера 16 формируется сигнал, который подается на управляющий вход второго магистрального клапана 10, тем самым обеспечивается перекрытие поступления горючей смеси и ОТВ в систему, что позволяет с высокой точностью определить массу ОТВ, использованного для ликвидации всех модельных очагов пожара.

Для исследования влияния препятствий на динамику изменения концентрации ОТВ в модельных очагах пожара на поверхностях, ограничивающих объем в промежутках между модельными очагами пожара, установлены подвижные экраны 24 (фиг. 1), моделирующие препятствия для прохождения ОТВ к модельным очагам пожара

Реализация предложенного устройства оценки эффективности системы пожаротушения сложных технологических объектов позволяет проводить натурные испытания с высоким качеством и точностью получаемых результатов, а также существенно повысить технику безопасности и культуру проведения экспериментов.