установка для защиты от огня размещенного в контейнере груза

Формула изобретения

1. Установка для защиты от огня размещенного в контейнере груза, содержащая бак для воды, нагнетающий трубопровод, выводной патрубок со сливным клапаном и автономный источник обеспечения напора воды, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены детектор температуры и не менее двух стравливающих газ клапанов, причем бак для воды выполнен герметичным, автономный источник обеспечения напора воды выполнен в виде генератора холодного газа и размещен в баке для воды, контейнер выполнен с возможностью подсоединения к нему нагнетающего трубопровода и установки в нем стравливающих газ клапанов и детектора температуры, выводной патрубок выполнен гибким, снабжен обратным клапаном и грузилом на всасывающем конце, сливной клапан выполнен в виде предохранительного клапана, контейнер для груза подсоединен к баку для воды через выводной патрубок и нагнетающий трубопровод, при этом детектор температуры выполнен в виде разогревного источника тока и своим выходом подсоединен к входу автономного источника обеспечения напора воды, а стравливающие газ клапаны снабжены защитными колпачками.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что бак для воды, нагнетающий трубопровод и выводной патрубок выполнены с возможностью заполнения их водой или незамерзающей охлаждающей жидкостью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к установкам для защиты от огня обычных или специальных грузов или изделий, транспортируемых в контейнерах, и направлено на повышение пожаровзрывобезопасности транспортируемого груза при пожаре на транспортном средстве, приспособленнoм для грузовых перевозок или транспортировки, перевозки и размещения обычных или специальных грузов или изделий и направлено на повышение пожаровзрывобезопасности транспортируемых изделий.

Известны противопожарные средства транспортных средств для перевозки разрядных грузов - огнетушители [см. п.7.7. Приложения к Основным положениям по допуску транспортных средств к эксплуатации и обязанностям должностных лиц по обеспечению безопасности дорожного движения].

Основным достоинством таких средств является простота их конструкции и, следовательно, простота приведения их в действие и надежность их функционирования.

Однако решения-аналоги имеют ряд недостатков, снижающих эффективность их защитных приспособлений от огня. Поскольку огнетушители начинают функционировать только после их приведения в действие вручную, то при возгорании транспортного средства, являющегося следствием столкновения или террористического акта, воспользоваться огнетушителями из комплекта аварийного транспортного средства на начальной стадии распространения огня часто не представляется возможным. Вместе с тем, как показывает практика, через несколько минут после возгорания аварийный автомобиль горит так интенсивно, что к его огнетушителям либо не подобраться, либо тушение такого огня ограниченным количеством автомобильных огнетушителей неэффективно. Кроме того, при таких аварийных ситуациях даже включенному в состав автоколонны пожарному автомобилю требуется время на развертывание и доступ к очагу огня, которое часто превышает время сгорания перевозимого в транспортном средстве груза. Эти недостатки решений-аналогов особенно ощутимы, если перевозимый груз в своем составе содержит взрывчатые или легковосгораемые вещества, не терпящие повышения температуры.

Отмеченные недостатки частично устранены в установке для тушения пожара в пассажирском вагоне, содержащей бак для воды, нагнетающий трубопровод со средством пожаротушения, выводной патрубок со сливным клапаном и автономный источник обеспечения напора воды [Патент РФ 2129032, Бюллетень 11, 1999 г., с. 332] - прототип.

В решении-прототипе при пожаре в вагоне его внутренний объем орошается водой из средства пожаротушения.

Однако применительно к транспортным средствам, склонным к опрокидыванию, например автомобилям, такое решение неэффективно, так как средство пожаротушения по отношению орошаемого водой груза принимает невыгодное положение при опрокидывании транспортного средства. Кроме того, запас воды в таком случае при относительно большом соотношении объемов грузового отсека и груза превышает грузоподъемность транспортного средства, но не гарантирует затопления грузового отсека аварийного транспортного средства, в том числе и по причине разгерметизации отсека при аварии или пожаре. Недостатком для транспортных средств, перевозящих грузы, а не пассажиров, является и использование для тушения огня воды. При ее замерзании вся система выходит из строя.

Задачей заявленного изобретения является устранение отмеченных недостатков, а именно обеспечение возможности сохранения перевозимого специального груза при пожаре на транспортном средстве.

Технический результат достигается включением новых устройств и иной связью между ними в установке для тушения пожара в пассажирском вагоне, содержащей бак для воды, нагнетающий трубопровод, выводной патрубок со сливным клапаном и автономный источник обеспечения напора воды, заключающихся в том, что в нее дополнительно введены детектор температуры и не менее двух стравливающих газ клапанов, причем бак для воды выполнен герметичным, автономный источник обеспечения напора воды выполнен в виде генератора холодного газа и размещен в баке для воды, контейнер выполнен с возможностью подсоединения к нему нагнетающего трубопровода и установки в нем стравливающих газ клапанов и детектора температуры, выводной патрубок выполнен гибким, снабжен обратным клапаном и грузилом на всасывающем конце, сливной клапан выполнен в виде предохранительного клапана, контейнер для груза подсоединен к баку для воды через выводной патрубок и нагнетающий трубопровод, при этом детектор температуры выполнен в виде разогревного источника тока и своим выходом подсоединен к входу автономного источника обеспечения напора воды, а стравливающие газ клапаны снабжены защитными колпачками. Кроме того, бак для воды, нагнетающий трубопровод и выводной патрубок выполнены с возможностью заполнения их водой или незамерзающей охлаждающей жидкостью.

Идея предложенного технического решения заключается в заполнении свободного пространства в контейнере с грузом охлаждающей жидкостью в случае превышения температуры в контейнере свыше установленного критического значения. Вследствие скоротечности процесса сгорания транспортного средства температура внутри контейнера не может подняться во время пожара выше температуры кипения охлаждающей жидкости, что существенно ниже не только температуры воспламенения взрывчатых веществ из состава перевозимого груза, но и ниже температуры повреждения лакокрасочного покрытия груза.

Покажем существенность отличительных признаков.

Выполнение бака для воды герметичным и установка в нем автономного источника обеспечения напора воды, выполненного в виде генератора холодного газа, является новым решением. Оно обеспечивает перепуск воды из бака в контейнер за счет избыточного давления в баке, создаваемого генератором холодного газа.

Выполнение детектора температуры в виде разогревного источника тока, установка его в контейнере и подсоединение выхода детектора температуры к входу генератора холодного газа является новым техническим решением. Оно обеспечивает формирование сигнала на заполнение контейнера охлаждающей жидкостью в случае превышения температуры в контейнере при пожаре заданного критического значения.

Выполнение контейнера с возможностью подсоединения к нему нагнетающего трубопровода и установки в контейнере не менее двух стравливающих газ клапанов является новым решением. Оно обеспечивает возможность стравливания заполняющего контейнер газа во время заполнения контейнера охлаждающей жидкостью независимо от ориентации контейнера в пространстве.

Выполнение выводного патрубка гибким с установленным в нем грузилом на всасывающем конце является новым решением. Оно обеспечивает за счет погруженного в воду положения всасывающего конца патрубка вытеснение воды из бака независимо от ориентации бака в пространстве (что важно при опрокидывании транспортного средства, когда место соединения напорного конца выводного патрубка с корпусом бака может оказаться выше уровня воды в баке).

Выполнение сливного клапана выводного патрубка в виде предохранительного клапана является новым решением. Оно обеспечивает автоматическую подачу воды из бака в нагнетающий трубопровод при превышении давления в баке определенного значения, вызванного работой генератора холодного газа, и предохранение попадания охлаждающей жидкости из бака в контейнер, когда сигнал на вход генератора холодного газа не поступает.

Оснащение выводного патрубка обратным клапаном является новым решением. Оно обеспечивает исключение возврата воды в бак из контейнера при остывании генерированного генератором газа или потере герметичности бака для воды, когда давление газа в нем становится меньше давления газа в контейнере.

Выполнение установки с возможностью заполнения ее как водой, так и незамерзающей охлаждающей жидкостью является новым решением. Оно обеспечивает исключение выхода из строя установки при низких температурах.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом, на котором представлена схема предлагаемого устройства для защиты от огня размещенного в контейнере груза.

Устройство содержит:

1 - грузовой отсек;

2 - контейнер с грузом;

3 - груз;

4 - бак для воды;

5 - нагнетающий трубопровод;

6 - выводной патрубок.

Узлы 1. ..6 характеризуют прототип. Дополнительно к ним в установку для защиты от огня размещенного в контейнере груза введены новые узлы и устройства, или изменена конструкция узлов прототипа.

7 - сливной клапан. В предлагаемом решении он выполнен в виде предохранительного клапана, открывающегося при превышении давления на его входе свыше определенного порогового значения [см., например, Кондратьева Т.Ф. Предохранительные клапаны. Л., "Машиностроение" (Ленингр. отделение), 1976, с. 23-28].

8 - обратный клапан. Такой клапан в решении-прототипе имеется во вводном патрубке, где он предназначен для исключения выливания воды из бака при тряске транспортного средства.

9 - грузило. Масса грузила выбрана с учетом удержания всасывающего конца гибкого выводного патрубка 6 под поверхностью воды в баке 4 в различных положениях бака 4 в пространстве.

10 - автономный источник обеспечения напора охлаждающей жидкости, выполненный в виде генератора холодного газа. Генераторы холодного газа используются для наполнения газом низкого давления баллонов, обеспечивая их плавучесть, в системах катапультирования и надувных конструкциях. Описание таких устройств изложено в доступной литературе [см., например, Вопросы ракетной техники/ Теория и практика ракетостроения за рубежом. Изд. "Мир", М., 10 (178), 1969, с. 56].

11 - детектор температуры, выполненный в виде разогревного источника тока. Химические источники тока, электролит которых в обычном, не разогретом состоянии находится в твердой фазе, общеизвестны в ракетной и космической технике под названием разогревных источников тока и широко применяются благодаря неограниченному сроку их хранения. Описание аналогичных источников тока см., например, [Н 01 М 6/36. Патенты РФ 2127476, 213528].

12 - стравливающие газ клапаны. Такие клапаны широко применяются в системах водоснабжения автоматического удаления воздуха из труб и препятствованию вытеканию воды [см., например, Н.Н. Абрамов, Н.Н. Гениев, В.И. Павлов. Водоснабжение, М., Госстройиэдат, 1958, с. 126]. В предлагаемом решении такой клапан снабжен предохранительным колпачком, препятствующим выходу газа из контейнера 2 при нормальном давлении газа в нем и разрушающимся при превышении давления газа на колпачок свыше определенного значения.

Предлагаемая установка для защиты от огня размещенного в контейнере груза функционирует следующим образом.

В исходном состоянии бак для воды 4 заполнен водой или другой незамерзающей охлаждающей жидкостью (антифризом, 40% водным раствором спирта и др. ), свободное пространство контейнера 2 заполнено воздухом или инертным газом, используемым в транспортировочных контейнерах для предохранения размещаемого в нем груза от коррозии. В случае пожара на транспортном средстве в его грузовом отсеке 1 при повышении температуры в контейнере 2 срабатывает детектор температуры 11 и на его выходе формируется сигнал в виде импульса напряжения, который поступает на вход генератора холодного газа 10, вызывая его срабатывание. Образовавшийся газ заполняет бак 4. Давление жидкости в емкости 4 повышается, сливной клапан 7, выполненный как предохранительный клапан, в выводном патрубке 6 открывается и жидкость из емкости 4 через всасывающий конец гибкого выводного патрубка 6, удерживаемого грузилом 9 в жидкости, попадает в нагнетающий трубопровод 5 и через него заполняет контейнер 2. Давление газа (воздуха или инертного газа), заполнявшего контейнер 2, повышается. Защитные колпачки находящихся вне заполняющей контейнер жидкости стравливающих газ клапанов 12 разрушаются и газ контейнера вытесняется в грузовой отсек 1, уменьшая тем самым кислородосодержание атмосферы в грузовом отсеке 1, что уменьшает интенсивность пожара в нем 1. Возврату охлаждающей жидкости в бак 4 препятствует обратный клапан 8. Охлаждающая жидкость обладает плохой теплопроводностью и большой теплоемкостью, а также низкой температурой кипения и большой удельной теплотой парообразования. Все это надежно защищает груз 3 от перегрева во время пожара. Пока охлаждающая жидкость, заполнившая контейнер 2, не выкипит, температура груза 3 не превысит температуру кипения охлаждающей жидкости, которая, в свою очередь, значительно ниже критической для груза 3 температуры. Практически же такие транспортные средства, как автомобили, полностью сгорают быстрее, чем температура в заполненном охлаждающей жидкостью контейнере повысится выше температуры кипения этой жидкости.

Таким образом, на основе анализа структуры и функционирования схемы предложенного технического решения можно заключить, что установка для защиты от огня размещенного в контейнере груза, в которой реализовано данное решение, обладает преимуществами, отвечающими поставленной задаче - обеспечению возможности сохранения перевозимого груза при пожаре на транспортном средстве.