Спосіб об’ємного гасіння пожежі і вогнестійка протипожежна переділка для його реалізації

1. Спосіб об'ємного гасіння пожежі, який полягає в ежектуванні гарячих димових газів із верхньої частини корабельного приміщення при пожежі в корпус прямоструминного розповсюджуючого теплообмінника, обробляння їх на високорозвиненій поверхні теплообміну і подачі охолодженої, зволоженої, із малим відсотковим умістом кисню інертної суміші в нижню частину приміщення, який відрізняє ться тим, що додатково одночасно рівноважно охолоджують носову і кормову переділки струменями і краплинами робочої рідини, які омивають та охолоджують корпуси прямоструминних розповсюджуючих теплообмінників та організовано збирають і відводять відпрацьовану робочу рідину в цистерну стічни х вод. 2. Вогнестійка протипожежна переділка, яка є прямоструминним розповсюджуючим теплообмінником, який складається з вісесиметричного корпусу з вхідною і вихідною частинами багатоструминної A (54) СПОСІБ ОБ'ЄМНОГО ГАСІННЯ ПОЖЕЖІ І ВОГНЕСТІЙКА ПРОТИПОЖЕЖНА ПЕРЕДІЛКА ДЛЯ ЙОГО РЕАЛІЗ АЦІЇ 43132 рей і люків; для гасіння пожежі виникає необхідність розкривати аварійне приміщення (відсік) для реалізації локально-поверхневого способу гасіння, що може стати причиною збільшення інтенсивності горіння за рахунок припливу свіжого повітря і, як слідство, погіршення обстановки; у випадку реалізації об'ємного способу гасіння в якості вогнегасник засобів і сумішей використовують інертні розріджувачі - диоксід вуглецю, азот, аргон, водяний пар і летучі інгібітори [2], при цьому, гасіння пожежі відбувається в результаті розведення повітря і зниження в ньому утримання кисню до концентрації, при якій припиняється горіння [3], але, при цьому, необхідно берегти велику кількість інертних розріджувачів, подача його в загерметизоване приміщення призводить до підвищення тиску в останньому, а це - до поширення диму і продуктів горіння за межі приміщення через неплотнощі. Відомий спосіб об'ємного гасіння пожеж [4], який полягає в ежектуванні гарячих димових газів із верхньої частини корабельного приміщення при пожежі в корпус прямоточного розповсюджуючого теплообмінника, обробляння їх на високорозвиненій поверхні теплообміну і подачі охолодженої, зволоженої, із малим відсотковим вмістом кисню інертної суміші в нижню частину приміщення з метою зниження середньооб'ємної температури, вирівнювання локальних тисків по висоті приміщення для зниження інтенсивності газообміну, формування в приміщенні параметрів середовища, достатніх для гасіння пожежі. Відомо технічне рішення [5], який є прямоточним розповсю-джуючим теплообмінником, який складається з осесиметричного корпусу з вхідною і вихідною частиною, багатострумкової форсунки, установленої соосно корпусу, пристрою подачі робочої рідини під тиском і трубопроводу робочої рідини, колектор, розташований по периметру приміщення, та форсунки для виводу інертної суміші, розміщени-ми на колекторі, водозбірник та зливальний отвір для відводу відпрацьованої робочої рідини. Недоліками відомого способу [4] і пристрою [5], обраних у якості прототипу є: 1) низька ефективність заповнення вільного обсягу аварійного приміщення охолодженою, зволоженою, із малим відсотковим вмістом кисню, газоповітряною сумішшю; 2) не використовуються якості корпусу прямоточного розповсюджуючого теплообмінника, усередині якого осідають частини крапель робочої рідини, по теплоз'єму і, як слідство, не відпадає необхідність нерівномірно прохолоджувати переділки для підвищення їхньої вогнестійкості тонкорозповсюдженою водою з пожежних стволів. В основу винаходу поставлена задача удосконалити спосіб об'ємного гасіння пожежі і вогнестійкої протипожежної переділки для його реалізації шляхом збільшення кількості прямоточних розповсюджуючих теплообмінників, змонтованих на носовій і кормовій переділках аварійного відсіку з обох сторін переділки в шаховому порядку, що мають кожний багатострумкову форсунку, залучену до одного трубопроводу робочої рідини, і корпус, сполучений із відповідною переділкою, забезпечити підвищення ефективності і безпеки заходів щодо гасіння пожежі збільшенням інтенсивності формування в аварійному приміщенні умов для гасіння пожежі, як-от, зниження концентрації окислюва ча (кисню) і збільшення тепловідводу від вогнища пожежі, за рахунок одночасного рівноважного охолодження носової і кормової переділок струменями і краплинами робочої рідини, які омивають та охолоджують корпуси прямоточних розповсюджуючих теплообмінників, розбавлення газоповітряного середовища аварійного приміщення інертною сумішшю, яка отримана ежектуванням гарячих димових газів із верхньої частини приміщення в корпуси прямоточних розповсюджуючих теплобмінників, охолодженням їх на струменях і краплинах робочої рідини, і виведення її в нижню частину аварійного приміщення, та організованим збором і відводом відпрацьованої робочої рідини в цистерну стічних вод. Сутність способу об'ємного гасіння пожежі зводиться до того, що робочу рідину під необхідним тиском подають до багатострумкових форсунок прямоточних розповсюджуючих теплообмінників. У процесі прямування в корпусі кожного прямоточного розповсюджуючого теплообмінника, робоча рідина, розбиваючись на краплі, з однієї сторони утворює високорозвинену поверхню теплообміну, а з іншого боку - забезпечує постійний теплоз'єм із корпусу кожного прямоточного розповсюджуючого теплообмінника. Перекачування з теплообмінювальною обробкою газоповітряного середовища в аварійному приміщенні з верхньої частини, у якій накопичуються при пожежі гарячі димові гази, у нижню, у якій знаходиться газоповітряна суміш, що ще не прийняла участі у процесі горіння, призводить до розведення останньої охолодженою, зволоженою, з малим відсотковим умістом кисню інертною сумішшю з метою зниження концентрації окислювача (кисню), вирівнювання градієнту температур по висоті приміщення і, як слідство, зниження інтенсивності газообміну через відкриті отвори в аварійному відсіку (зниження інтенсивності надходження зовнішнього повітря з нормальним утриманням кисню в аварійне помешкання до вогнища пожежі). Рівномірне охолодження носової і кормової переділки, здійснюване за допомогою охолодження кожного з корпусів прямоточних розповсюджуючих теплообмінників струменями і краплями робочої рідини буде збільшувати тепловідвід від вогнища пожежі за рахунок збільшення тепла, що витрачається на нагрів огороджуючих конструкцій (носової і кормової переділки, при цьому, огороджуючі переділки із лівого і правого борту, як правило, прохолоджуються забортною водою з зовнішньої сторони), збільшення тепла, що витрачається на випар сконденсованої на переділках води, яка являється складовою частиною димових газів (пари води в складі димових газів складають біля 11% об.). Рівноважне охолодження переділок не призведе їх до деформації, а одночасний вплив на вогнище пожежі вищевказаних факторів прискорить формування в обсязі аварійного відсіку умов, що не сприяють підтримці горіння і, як слідство, гасінню пожежі. Вогнестійка протипожежна переділка, незалежно від її місця розташування, складається з (див. фіг. 1): балок підкріплювального набору переділок 1, виконаного відповідно до проекту корабля; пілки переділок 2, що представляють собою листи металу, зварені в пояси; декількох прямоточних розповсюджуючих теплообмінників 3, розташова 2 43132 них рівномірно з обох боків пілки переділки 2, між балок підкріплювального набору переділок 1; прямоточний розповсюджуючий теплообмінник 3 складається з осесиметричного корпусу 4 (однією стороною корпус 4 сполучений із пілкою переділки 2) з вхідною 5 і вихідною 6 частиною, багатострумкової форсунки 7 установленої соосно корпусу 4 і включеної до трубопроводу 8 робочої рідини, що залучений до пристрою 9 подачі робочої рідини під тиском; у нижньої пілки переділок 2 знаходиться водозбірник 10 із трубопроводом 11 для відводу відпрацьованої робочої рідини в цистерну стічних вод 12. Робота вогнестійкої протипожежної переділки здійснюється таким чином. В результаті подачі пристроєм 9 (див. фіг. 1) подачі робочої рідини під тиском по трубопроводу 8 робочої рідини через багатострумку форсунку 7 потік струменів і краплин у локальному обсязі усередині корпусу 4 захоплює газоповітряну суміш у напрямку від вхідної частини 5 до вихідної 6. Розрідження, що утвориться, у вхідної частини 5 корпусу 4 викликає ежекцію газоповітряного середовища усередину корпусу 4. Газоповітряне середовище, яке ежектується, складається з продуктів згорання (двоокису вуглецю, азоту, парів води, сажа й ін.), потрапляє в потік струмені і краплин робочої рідини й утворює газорідинний факел, який має високорозвинену поверхню тепло- і масообміну. При прямуванні останнього усередині корпусу 4 відбувається охолодження і зволоження цього середовища, осадження крупних і дрібних аерозолів. У вихідній частині 6 корпусу 4 відбувається поділ складових газорідинного факелу, після чого-відпрацьована робоча рідина збирається в водозбірнику 10 і по трубопроводу 11, для відводу відпрацьованої робочої рідини, відводиться в цистерну стічних вод 12. Охолоджена, зволожена, із малим відсотковим вмістом кисню, суміш через вихідну частину 6 виводиться з корпусу 4. У корабельному відсіку 1 (див. фіг. 2) носова 2 і кормова 3 переділки обладнані прямоточними розповсюджуючими теплообмінниками 4, залученими своїми багатострумковими форсунками 5 до трубопроводу 6 для подачі робочої рідини під тиском і пристрою 7 подачі робочої рідини під тиском, При виникненні пожежі в корабельному відсіку 1 (див. фіг. 2) включають пристрій 7 подачі робочої рідини під тиском. Робоча рідина під необхідним тиском по трубопроводу 6 для подачі робочої рідини поступає до багатострумкових форсунок 5 прямоточних разповсюджуючих теплообмінників 4 Струмінь і краплі робочої рідини в процесі прямування від вхідної до вихідної частини прямоточних разповсюджуючих теплообмінників 4 омиває їхній корпус, знижуючи його температуру. Прямоточні розповсюджуючі теплообмінники 4 на носовій 2 і кормовій 3 переділці розташовані таким чином, що частина переділок 2 і 3 захищена від променистої енергії пожежі корпусами прямоточних розповсюджуючих теплообмінників 4, які розташовані усередині корабельного відсіку 1, у якому відбулася пожежа. Інша частина переділок 2 і 3, приходячись частиною корпусу прямоточних розповсюджуючих теплообмінників 4, охолоджується потоком струменів і краплин робочої рідини. Це викликає постійний відвід тепла від пожежі на нагрів огоро джуючих конструкцій. Одночасно з цим, розрідження, яке виникло у вхідних частинах прямоточних разповсюджуючих теплообмінників 4, викликає ежекцію гарячих димових газів у корпуси прямоточних розповсюджуючих теплообмінників 4 і виведення охолодженої, зволоженої, із малим відсотковим умістом кисню, суміші обернено в корабельний відсік у нижню його частину. Це викликає перемішування газоповітряного середовища приміщення, зниження об’ємної концентрації кисню, ізоляцію його від вогнища горіння. Одночасний вплив зазначених факторів приведе до гасіння пожежі, у якості робочої рідини може бути застосована вода зі штатної пожежної магістралі, дистильована вода або розчини з поверхнево-активними речовинами. Для розширення галузі застосування вогнестійкої протипожежної переділки 1 (див. фіг. 3) її доповнюють водовідливним пристроєм, а саме до трубопроводу 3, для відводу відпрацьованої робочої рідини, пристикованого до водозбірника 2, пристиковують пристрій 5 для примусової відкачки забортної води, яка потрапила в корабельний відсік у випадку пробоїни в борту (або води, яка потратила в корабельний відсік у випадку будь-якої іншої аварії) та заповнила його до рівня водозбірника 2, в цистерну стічних вод 6, або за борт. Для використання вогнегасної протипожежної переділки 1 в тому чи в другому призначенні використовують запірну арматуру з ручним, або автоматичним приладом. Ефективність апропонованого способу об'ємного гасіння пожежі і вогнестійкої протипожежної переділки для його реалізації полягає в тому, що: 1. Спосіб об'ємного гасіння пожежі і вогнестійка протипожежна переділка є засобом об'ємного пожежогасіння способом одночасного рівномірного охолодження переділок і розведення газоповітряного середовища аварійного приміщення охолодженими, зволоженими, із малим відсотковим вмістом кисню, інертними газоповітряними сумішами; 2. Спосіб об'ємного гасіння пожежі і вогнестійка протипожежна переділка є ефективним засобом зниження середньооб'ємної температури і надлишкового тиску в аварійному приміщенні [5]. 3. Спосіб об'ємного гасіння пожежі і вогнестійка протипожежна переділка є засобом очищення й освітлення газоповітряного середовища аварійного приміщення від продуктів горіння методом адсорбції аерозолів на високорозвиненій поверхні адсобції, що генерується з робочої рідини [5]. 4. Вогнестійка протипожежна переділка є засобом конденсації парів токсичних аерозолів (а.с. № 331256 авторів Крастельова М.М., Мирошниченко С.Т., С ухова А.К.); 5. Вогнестійка протипожежна переділка є засобом абсорбції і хемосорбції токсичних газів, конденсації масляних парів із метою зниження їх до гранично допустимих концентрацій; 6. Спосіб об'ємного гасіння пожежі і вогнестійка протипожежна переділка виключає "заливання" електричних устроїв і працюючих механізмів, що знаходяться під напругою; 7. Вогнестійка протипожежна переділка спроможна підтримати параметри газоповітряного се 3 43132 редовища приміщення при виході із ладу системи вентиляції; 8. У вогнестійкій протипожежній переділці в якості робочої рідини може бути застосована вода штатної системи пожежогасіння, дистильована вода, розчини з поверхнево-активними речовинами; 9. Помилкове спрацьовування вогнестійкої протипожежної переділки не приносить матеріального й експлуатаційного збитку і не порушує мікроклімату суміжного приміщення; 10. Вогнестійка протипожежна переділка невибаглива в експлуатації і не має обмежень в терміні використання; 11. Вогнестійка протипожежна переділка є засобом для припинення заповнення корабельного відсіку водою, яка потрапила в корабельний відсік у випадку аварії, вище рівня водозбірника вогнестійкої протипожежної переділки, та для відкачки цієї води. Джерела інформації. 1. Руководство по борьбе за живучесть надводного корабля (РБЖ-НК-81). - М.: Воениздат, 1982. - С. 28, п.п 3.2.12 – 3.2.18. 2. Пожарная безопасность. Справочник. / Под ред. Баратова А.Н. – М.: Химия, 1987. - С. 134). 3. Иванов Е.Н. Технические средства тушения пожаров на химических предприятиях. – М.: Химия, 1976. - С. 65). 4. Курипко О.В. Способ естественной герметизации аварийного помещения при пожаре // Тр. Междунар. конфер. "Прикладные проблемы механики жидкости и газа". - Севастополь: СевГТУ, 1998. - С. 80-82. 5. Патент 24914 України, МКІ А62С2/00. Пристрій для гасіння пожеж у герметичних приміщеннях кораблів і суден. Куріпко О.В., Крастельов М.М. Василенко A.M. (Україна). № 97062589; Заяв. 03.06.1997; Опубл. 06.10.1998. - 4 с. Фіг. 1 4 43132 Фіг. 2 Фіг. 3 5 43132 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 6