Спосіб та пристрій гасіння горіння рідин у резервуарах

1. Способ тушения горения жидкостей в резервуарах, включающий подачу инертного газа в жидкость и пенообразующего раствора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что пенообразующий раствор подают в жидкость над зоной образования пузырей барботирующего инертного газа. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что инертный газ перед подачей в жидкость охлаждают до температуры, меньшей точки замерзания пен оо б разую ще го раствора. 3. Устройство для тушения горения жидкостей в резервуаре, содержащее емкость с пенообразующим раствором, соединенную с форсункой через трубопровод с запорным клапаном, источник инертного газа, соединенный с установленным в жидкости барботером трубопроводом с запорным клапаном, извещатель воспламенения, функционально соединенный с запорными клапанами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что форсунка установлена над барботером в непосредственной близости к нему. 4. Устройство по п. 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что барботер выполнен в виде емкости с равномерно расположенными относительно поперечного сечения резервуара отверстиями, диаметр которых выбирают из соотношения: -р, ) тушения... - С. 44-43]. Поверхность пузы(2) Р. ря бронируется пенообразователем, возрастает ее сопротивление диффузионным Кроме того, на выходе из отверстий процессам, что обуславливает также субарботера установлены прорывные мембраны, или обратные клапаны. 35 щественное уменьшение парциального давления пара горючей жидкости в пузыре и, Кроме того, емкость с пенообразуюкак следствие, количества пара, выносищим раствором может быть установлена мого пузырями в зону горения, а кроме непосредственно в горючей жидкости. того, приводит к повышению, по сравнеКроме этого, в трубопроводе, соединяющем источник инертного газа с бар- 40 нию с прототипом, стойкости пены, т.к. наличие насыщенных паров углеводородботером, установлена вихревая труба, сопных жидкостей в пузыре, образующем при ловой вход которой соединен с источнивыходе на поверхность жидкости ячейку ком газа, а трубопровод холодного потока пены, существенно (более чем в 2 раза) с барботером. Наличие в предлагаемом устройстве 45 снижает ее устойчивость [Казаков М.В., Петров И.И., Реутт В.Ч. Средства и спобарботера с конструктивными параметрасобы тушения пламени... - С. 66]. Пузырь, ми (диаметр отверстий и расстояние между выходящий из пенообразующего раствора ними), соответствующими соотношениям в горячую жидкость и далее всплываю(1) и (2), а также размещение форсунок для подачи пенообразующего раствора над 50 щий в ней, уносит с собой к поверхности оптимальное количество более тяжелого барботером в непосредственной близости пенообразующего раствора [-5-8% от обот него в совокупности с остальными суъема пузырька, см. Гегузин Я.Б. Пузыри. щественными признаками устройства поз- М.: Наука, 1985. С. 110], тем самым воляет осуществить генерирование пены в жидкости всплывающими пузырями 55 минимизируя расход пенообразующего раствора на генерирование пенного слоя. инертного газа и регенерирование ее из При этом, в отличие от прототипа, инерттонущего отсека, образующегося при разный газ перед подачей в резервуар с рушении пены на горящей поверхности горючей жидкостью охлаждают до темпежидкости в резервуаре, обеспечивая, таратуры меньшей точки замерзания пенообким образом, реализацию предлагаемого Г ( 11 26544 вследствие бронирования пузырей и, втретьих, из-за более высокой сохранности свойств пенообразующе*« детвора за счет обеспечения более стабильного температурного режима при его длительном хранении. На чертеже приведена принципиальная схема устройства для тушения горения жидкостей в резервуарах. Устройство содержит источник 1 нейтрального газа (например баллон со сжатым инертным газом или пороховой аккумулятор давления), соединенную с ним газовую магистраль с редуктором - запорным клапаном 2 с приводом 3, управляемым по сигналу от извещателя воспламенения 13, например, типа ДТБТ [Добровольский А.Н., Переслыцких Ф.Ф. Пожарная техника. - К.: Техніка, 1981. - С. 37-47). В газовой магистрали после запорного вентиля установлена вихревая труба 4, сопловой вход которой соединен с источником газа, а трубопровод холодного потока - с барботером 5, помещенным в нижнюю часть резервуара 6 с горючей жидкостью. Устройство содержит также наддуваемую по магистрали 7 от источ' ника нейтрального газа 1 емкость с пенообразующим раствором 8, соединенную трубопроводом 9 с запорным клапаном 10, привод которого 11 управляется сигналом от извещателя воспламенения 13, и жидкостной форсункой 12 для подачи пенообразующего раствора в зону над барботером 5 в непосредственной близости к нему. Емкость с пенообразующим раствором 8 может быть также установлена в горючей жидкости в резервуаре 6. Реализация способа осуществляется следующим образом. При возгорании горючей жидкости, находящейся в резервуаре, подают инертный газ в горючую жидкость и одновременно подают пенообразующий раствор в жидкость над зоной образования пузырей барботирующего нейтрального газа. При использовании предложенного шттустройства для реализации способа при возгорании горючей жидкости в резервуаре 6 по сигналу от извещателя воспламенения 13 срабатывают приводы 3 и 11 запорных клапанов 2 и 10 соответственно, открывая эти клапаны. Нейтральный газ от источника 1 поступает в газовую магистраль, редуктор 2 и затем к сопловому входу в вихревую трубу 4. После температурного разделения в вихревой трубе холодный поток газа поступает в барботер 5. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 12 Одновременно с началом барботирования по магистрали 7 осуществляется наддув емкости с пенообразующим раствором 8 и подача пенообразующего раствора по трубопроводу 9 через форсунку (форсунки) 10 в горючую жидкость над барботером 5 в непосредственной близости к нему. Образующиеся на выходе из отверстий барботера пузыри бронируются двойным адсорбционным слоем из молекул пенообразователя и всплывают к поверхности жидкости в резервуаре, перемешивая ее. При этом происходит интенсивное уменьшение температуры нагретого поверхностного слоя горючей жидкости, снижение концентрации ее паров над поверхностью и балластирование горючей смеси паров жидкости и кислорода не поддерживающим горения газом, содержащимся в барботажных пузырях. Одновременно происходит образование на поверхности горения изолирующего слоя пены повышенной стойкости. Пример осуществления изобретения. Для вертикального стального резервуара объемом 5000 м 3 (D=22,8 м, Н=11,92 м) со стационарной конической крышей, требуемый для эффективного тушения развитого горения всей поверхности находящегося в нем бензина, расход газа на барботирование и пенообразование составляет ~ 600 л/с, а его запас при расчетном времени тушения тт > 60 с - 36,0 м 3 . Для хранения этого запаса газа в баллонах централизованного источника газа емкостью 40 л каждый при давлении 125 кг/см 2 [Пожарная безопасность. Взрывобезопасность. Справ, изд. / А.Н. Баратов, Е.Н. Иванов и др. - М.: Химия, 1987. - С. 197] устанавливают 6 двухбаллонных батарей типа Т-2МА или одну батарею типа ВАЗ с двумя секциями СН, содержащими 12 баллонов емкостью 40 л каждый [Проектирование автоматических установок порошкового пожаротушения для защиты резервуаров с плавающей крышей и насосных станций магистральных нефтепроводов: (Рекомендации). - М.: ВНИИПО, 1986. - С. 14-15]. Количество пенообразующей жидкости, используемое для генерирования слоя пены высотой ~ 40-50 мк\ обеспечивающего 30-40кратное снижение скорости поступления паров бензина в зону горения, составляет - 0,5-1,2 м 3 при подаче пенообразующего раствора в зону подачи газа на барботирование. Для сравнения отметим, что при подаче пены на поверхность горящей жидкости расход пенообразующей жидкости 26544 13 3 составляет 2,0-2,5 м [Казаков М.В., Петров И.И., Реутт В.Ч. Средства..., табл. 18, с. 95]. Диаметр отверстий барботера составляет d o =3 мм, расстояние между осями отверстий L=9 мм. 3 Для резервуара емкостью 50000 м с плавающей крышей при защищаемой пло2 щади зазора 40 м (Проектирование автоматических установок..., с. 24) одна бата 14 рея Т-2МА обеспечит работу барботажной системы в режиме тушения пожара в течение - 65 с. Количество пенообразующей жидкости, необходимое для тушения пожара, сос3 тавляет - 0 , 1 м . В связи с тем, что работа устройства полностью раскрыта выше, то описание ее не приводится. Упорядник Техред М. Келемеш Коректор М. Куль Замовлення 515 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 26544 УКРАЇНА (51)6 ДЕРЖАВНЕ ПАТЕНТНЕ ВІДОМСТВО А 62 С 3/12 (№ С1 ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД (54) СПОСІБ ТА ПРИСТРІЙ ГАСІННЯ ГОРІННЯ РІДИН У РЕЗЕРВУАРАХ (21) 96124655 (22) 13.12.96 (24) 11.10.99 (46) 11.10.99. Бюл. № 6 (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 1337107, кл. А 62 С 3/12, 1987. 2 Повзик Я.С., Клюс П П., Матвейкин A.M. Пожарная техника. - М.: Стройиздат, 1990. - С. 2 4 1 . (72) Олексіїв Юрій Сергійович, Заволока Олександр Миколайович, Межуїв Микола Миколайович, Нода Олександр Олексійович, Свириденко Микола Федорович, Сенькін Володимир Сергійович (73) Нода Олександр Олексійович, Свириденко Микола Федорович (57) 1. Способ тушения горения жидкостей в резервуарах, включающий подачу инертного газа в жидкость и пенообразующего раствора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что пенообразующий раствор подают в жидкость над зоной образования пузырей барботирующего инертного газа. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что инертный газ перед подачей в жидкость охлаждают до температуры, меньшей точки замерзания пенообразующего раствора. 3. Устройство для тушения горения жидкостей в резервуаре, содержащее емкость с пенообразующим раствором, соединенную с форсункой через трубопровод с запорным клапаном, источник инертного газа, соединенный с установленным в жидкости барботером трубопроводом с запорным клапаном, извещатель воспламенения, функционально соединенный с запорными клапанами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что форсунка установлена над барботером в непосредственной близости к нему. 4. Устройство по п. 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что барботер выполнен в виде емкости с равномерно расположенными относительно поперечного сечения резервуара отверстиями, диаметр которых выбирают из соотношения: ГР, К тушения... - С. 44-43J. Поверхность пузы(2) р. ря бронируется пенообразователем, возрастает ее сопротивление диффузионным Кроме того, на выходе из отверстий процессам, что обуславливает также субарботера установлены прорывные мембраны, или обратные клапаны. 35 щественное уменьшение парциального давления пара горючей жидкости в пузыре и, Кроме того, емкость с пенообразуюкак следствие, количества пара, выносищим раствором может быть установлена мого пузырями в зону горения, а кроме непосредственно в горючей жидкости. того, приводит к повышению, по сравнеКроме этого, в трубопроводе, соединяющем источник инертного газа с бар- 40 нию с прототипом, стойкости пены, т.к. наличие насыщенных паров углеводородботером, установлена вихревая труба, сопных жидкостей в пузыре, образующем при ловой вход которой соединен с источнивыходе на поверхность жидкости ячейку ком газа, а трубопровод холодного потока пены, существенно (более чем в 2 раза) с барботером. Наличие в предлагаемом устройстве 45 снижает ее устойчивость [Казаков М.В., Петров И.И., Реутт В.Ч. Средства и спобарботера с конструктивными параметрасобы тушения пламени... - С. 66]. Пузырь, ми (диаметр отверстий и расстояние между выходящий из пенообразующего раствора ними), соответствующими соотношениям в горячую жидкость и далее всплываю(1) и (2), а также размещение форсунок для подачи пенообразующего раствора над 50 щий В НЄЙ, УНОСИТ С СОбОЙ К ПОВЄРХНОСТИІ рщ^тт барботером в непосредственной близости оптимальное количество более тяжелого от него в совокупности с остальными супенообразующего раствора [-5-8% от общественными признаками устройства позъема пузырька, см. Гегузин Я.Б. Пузыри. - М.: Наука, 1985. С. 110], тем самым воляет осуществить генерирование пены в жидкости всплывающими пузырями 55 минимизируя расход пенообразующего раствора на генерирование пенного слоя. инертного газа и регенерирование ее из При этом, в отличие от прототипа, инерттонущего отсека, образующегося при разный газ перед подачей в резервуар с рушении пены на горящей поверхности горючей жидкостью охлаждают до темпежидкости в резервуаре, обеспечивая, таратуры меньшей точки замерзания пенообким образом, реализацию предлагаемого Г- ( •mm 11 26544 вследствие бронирования пузырей и, втретьих, из-за более высокой сохранности свойств пенообразующеи« рсствсрз за счет обеспечения более стабильного температурного режима при его длительном хранении. На чертеже приведена принципиальная схема устройства для тушения горения жидкостей в резервуарах. Устройство содержит источник 1 нейтрального газа (например баллон со сжатым инертным газом или пороховой аккумулятор давления), соединенную с ним газовую магистраль с редуктором - запорным клапаном 2 с приводом 3, управляемым по сигналу от извещателя воспламенения 13, например, типа ДТБТ {Добровольский А.Н., Переслыцких Ф.Ф. Пожарная техника. - К.: Техніка, 1981. - С. 37-47]. В газовой магистрали после запорного вентиля установлена вихревая труба 4, сопловой вход которой соединен с источником газа, а трубопровод холодного потока - с барботером 5, помещенным в нижнюю часть резервуара 6 с горючей жидкостью. Устройство содержит также наддуваемую по магистрали 7 от источника нейтрального газа 1 емкость с пенообразующим раствором 8, соединенную трубопроводом 9 с запорным клапаном 10, привод которого 11 управляется сигналом от извещателя воспламенения 13, и жидкостной форсункой 12 для подачи пенообразующего раствора в зону над барботером 5 в непосредственной близости к нему. Емкость с пенообразующим раствором 8 может быть также установлена в горючей жидкости в резервуаре 6. Реализация способа осуществляется следующим образом. При возгорании горючей жидкости, находящейся в резервуаре, подают инертный газ в горючую жидкость и одновременно подают пенообразующий раствор в жидкость над зоной образования пузырей барботирующего нейтрального газа. При использовании предложенного устройства для реализации способа при возгорании горючей жидкости в резервуаре 6 по сигналу от извещателя воспламенения 13 срабатывают приводы 3 и 11 запорных клапанов 2 и 10 соответственно, открывая эти клапаны. Нейтральный газ от источника 1 поступает в газовую магистраль, редуктор 2 и затем к сопловому входу в вихревую трубу 4. После температурного разделения в вихревой трубе холодный поток газа поступает в барботер 5. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 12 Одновременно с началом барботирования по магистрали 7 осуществляется наддув емкости с пенообразующим раствором 8 и подача пенообразующего раствора по трубопроводу 9 через форсунку (форсунки) 10 в горючую жидкость над барботером 5 в непосредственной близости к нему. Образующиеся на выходе из отверстий барботера пузыри бронируются двойным адсорбционным слоем из молекул пенообразователя и всплывают к поверхности жидкости в резервуаре, перемешивая ее. При этом происходит интенсивное уменьшение температуры нагретого поверхностного слоя горючей жидкости, снижение концентрации ее паров над поверхностью и балластирование горючей смеси паров жидкости и кислорода не поддерживающим горения газом, содержащимся в барботажных пузырях. Одновременно происходит образование на поверхности горения изолирующего слоя пены повышенной стойкости. Пример осуществления изобретения. Для вертикального стального резервуара объемом 5000 м 3 (D=22,8 м, Н=11,92 м) со стационарной конической крышей, требуемый для эффективного тушения развитого горения всей поверхности находящегося в нем бензина, расход газа на барботирование и пенообразование составляет ~ 600 л/с, а его запас при расчетном времени тушения тт > 60 с- 36,0 м 3 . Для хранения этого запаса газа в баллонах централизованного источника газа емкостью 40 л каждый при давлении 125 кг/см 2 [Пожарная безопасность. Взрывобезопасность. Справ, изд. / А.Н. Баратов, Є.Н. Иванов и др. - М.: Химия, 1987. - С. 197] устанавливают 6 двухбаллонных батарей типа Т-2МА или одну батарею типа ВАЗ с двумя секциями СН, содержащими 12 баллонов емкостью 40 л каждый [Проектирование автоматических установок порошкового пожаротушения для защиты резервуаров с плавающей крышей и насосных станций магистральных нефтепроводов: (Рекомендации). - М.: ВНИИПО, 1986. - С. 14-15]. Количество пенообразующеи жидкости, используемое для генерирования слоя пены высотой ~ 40-50 мк\ обеспечивающего 30-40кратное снижение скорости поступления паров бензина в зону горения, составляет ~ 0,5-1,2 м 3 при подаче пенообразующего раствора в зону подачи газа на барботирование. Для сравнения отметим, что при подаче пены на поверхность горящей" жидкости расход пенообразующеи жидкости 26544 13 составляет 2,0-2,5 м 3 [Казаков М.В., Петров И.И., Реутт В.Ч. Средства..., табл. 18, с. 95]. Диаметр отверстий барботера составляет d o =3 мм, расстояние между осями отверстий L=9 мм. Для резервуара емкостью 50000 м 3 с плавающей крышей при защищаемой площади зазора 40 м 2 (Проектирование автоматических установок..., с. 24) одна бата 14 рея Т-2МА обеспечит работу барботажной системы в режиме тушения пожара в течение - 65 с. Количество пенообразующей жидкости, необходимое для тушения пожара, составляет - 0 , 1 м 3 . В связи с тем, что работа устройства полностью раскрыта выше, то описание ее не приводится. Упорядник Техред М. Келемеш Коректор М. Куль Замовлення 515 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101