СПОСОБ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ И ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ НА РЕЗЕРВУАРАХ С ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИМИСЯ И ГОРЮЧИМИ ЖИДКОСТЯМИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2020 года по МПК A62C3/06 

Область техники

Изобретение относится к области пожаротушения и ликвидации аварий и пожаров, возникающих на крупных резервуарах с легковоспламеняющимися жидкостями (ЛВЖ) и горючими жидкостями (ГЖ) и может найти применение в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и других отраслях народного хозяйства для тушения пожаров ЛВЖ и ГЖ в крупных резервуарах вместимости объемом от 5.000 до 50.000 м³ и более, для которых обязательно наличие автоматизированных средств пожаротушения.

Уровень техники

В соответствии с установленными требованиями наземные резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов объемом 5.000 м³ и более обязательно оборудуются средствами автоматического пожаротушения. На складах третьей категории при наличии не более двух наземных резервуаров объемом 5.000 м³ допускается тушение этих резервуаров передвижной пожарной техникой при условии оборудования резервуаров стационарно установленными генераторами пены средней кратности (пенокамерами, пенными насадками) и специальными трубопроводами, выведенными за обвалование [Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках. - М. ГУГПС , 1999].

В эксплуатируемых в настоящее время резервуарах для хранения нефтепродуктов без применения плавающей крыши или понтонов на поверхности жидкости происходит интенсивное испарение нефтепродуктов, которое приводит к образованию взрыво- и пожароопасной смеси паров с воздухом в газовом пространстве резервуара. Даже с применением современных средств молниезащиты не удается избежать ударов молнии в резервуар. При попадании молнии в резервуары, заполненные нефтепродуктами, происходят взрывы и пожары, которые приносят не только значительные убытки, но и приводят к травмам и гибели людей.

Также пожар может возникнуть внутри обвалования, что может привести к следующим видам чрезвычайных ситуаций:

- нагреву нефти и нефтепродукта с последующим взрывом горючего в резервуаре;

- нагреву нефти и нефтепродукта с последующим горением горючего в резервуаре и выбросу нефти на крышу резервуара и в обвалование;

- объемному взрыву паровоздушного облака, вышедшего из резервуара, в атмосфере;

- дрейфу по ветру паровоздушного облака из резервуара в атмосфере с возможным последующим взрывом.

Нефть в своем составе содержит определенное количество воды. По статистическим данным 80% пожаров с нефтью сопровождались ее вскипанием, а 25% таких пожаров сопровождались выбросами [Теребнев В.В., Подгрушный А.В. Пожарная тактика. Основы тушения пожаров. Екатеринбург: Издательство «Калан», 2010 - 512 с.].

При вскипании резко увеличивается температура в резервуаре. Выбросы нефти из горящего резервуара происходят в тот момент, когда все горючее прогреется, и температура его на разделе фаз нефть-вода достигнет 200°C. При этом продолжительность выбросов нефти из резервуара может составить от 3 секунд до 7 минут [Теребнев В.В., Подгрушный А.В. Пожарная тактика. Основы тушения пожаров. Екатеринбург: Издательство «Калан», 2010 - 512 с.].

Взрывы в резервуарах и выбросы нефти часто приводят к разрушению крыши и верхних стенок резервуара, что, соответственно, приводит к разрушению оборудования, прикрепленного к стенкам в верхней части резервуара.

В ряде случаев при взрыве в резервуаре происходил отрыв стенок резервуара от дна по нижнему сварному шву с разрывом трубопроводов горизонтальной трубопроводной подводки к резервуару систем пенного пожаротушения и водяного охлаждения.

Анализ пожаров, происшедших на технологических объектах хранения и транспорта нефти и нефтепродуктов, показывает, что эффективность применения стационарных систем автоматической противопожарной защиты при тушении пожаров составляет около 7 %.

Низкая эффективность систем пожаротушения пеной средней кратности и водяного охлаждения резервуаров вызвана в основном разрушением пеногенерирующих устройств и трубопроводов для подачи огнетушащих веществ на тушение и охлаждение.

Тушение пожаров в резервуарах пеной обычно производится двумя основными способами:

- подачей пены средней кратности сверху резервуара на слой горящего нефтепродукта (нефти);

- подачей пены низкой кратности под слой нефти и нефтепродукта.

Известные установки тушения пожаров пеной средней кратности сверху резервуара на слой нефтепродукта в большинстве случаев часто не обеспечивают тушение пожаров в начальной стадии из-за повреждения узлов ввода пены от первичного взрыва.

В настоящее время наиболее распространенным средством тушения резервуарных парков горючих и легковоспламеняющихся жидкостей является воздушно-механическая пена, которая получается на сетках в пеногенераторах за счет эжектирования воздуха в струю раствора пенообразователя.

При тушении пожаров воздушно-механической пеной расходуется большое количество воды и пенообразователя. В частности, при тушении резервуаров с горящим бензином необходимо подавать 114 л 6%-го раствора пенообразователя на 1 м² поверхности горючего [Современные пожарные автомобили: проблемы создания, инновационные решения, тенденции развития, Копылов Н.П. // Средства спасения. Противопожарная защита. - 2005. Каталог. - М.: 2005. - с. 66-68].

Это связано с необходимостью создания над всей горящей поверхностью слоя пены, изолирующей топливо от воздуха. При частичном заполнении емкости пена падает с большой высоты, проходя через пламя и горячие газы, при этом происходит ее разрушение и снижение эффективности тушения. Кроме того, очень часто (около 50% случаев) в начальный момент возникновения пожара из-за взрыва происходит повреждение пеногенераторов еще до подачи пенообразователя.

Известно также, что пожары в резервуарах со светлыми нефтепродуктами обычно начинаются со взрыва паровоздушной смеси в газовом пространстве резервуара и срыва крыши или с горения паровоздушной смеси в газовом пространстве резервуара без срыва крыши, но с нарушением целостности ее в отдельных наиболее слабых местах.

Сила взрыва оказывает влияние на характер последующего развития пожара. В зависимости от этого наблюдаются различные разрушения конструкций резервуара.

Светлые нефтепродукты горят (бензин, лигроин, керосин, бензол и т.п.) на свободной поверхности интенсивнее, чем темные нефтепродукты, и высота факела пламени достигает 20-40 м, а при вскипании предварительно очищенной нефти и темных продуктов ее переработки высота пламени достигает 70-80 м. Горящая нефть (при выбросе) может взметаться на высоту 80 м и распыляться по ветру на расстояние 150 м.

Пожары в резервуарах с нефтепродуктами тушат, как правило, пеной, подаваемой в очаг горения стационарными пенокамерами или передвижными пеноподъемниками [Е.Н.Иванов. Противопожарная защита открытых технологических установок. Издание 2-е переработанное и дополненное. М., Химия, 1986, с.195-196].

Однако при аномальном развитии пожара полное тушение пеной загоревшихся легковоспламеняющихся жидкостей в резервуарных парках происходит только спустя несколько часов, а иногда и суток, так как огнетушащая способность пены теряется при подаче ее в зону высоких температур, образующихся вблизи пеносливной камеры [А.Н.Баратов, Е.Н.Иванов. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Издание 2-е переработанное. М., Химия, 1979, с.262].

Поэтому в официальных рекомендациях [Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах: Рекомендации. - М.: ВНИИПО, 1991] предлагается прекращать подачу пены, если горение не ликвидируется в течение 30 мин. В качестве примера можно указать на пожар на наземном стальном резервуаре РВС со стационарной крышей и понтоном на Московском нефтеперерабатывающем заводе, который не удавалось потушить в течение 24 ч при сосредоточении свыше 100 пожарных автомобилей [А.Н.Баратов. Горение - Пожар - Взрыв - Безопасность. М., ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2003, с.332].

Опыт тушения пожаров нефтепродуктов в металлических резервуарах показывает, что стационарные пеносливные камеры часто выходят из строя в результате взрыва или деформации верхнего пояса резервуара еще до начала тушения и не дают требуемого эффекта при работе [Е.Н.Иванов. Противопожарная защита открытых технологических установок. Издание 2-е переработанное и дополненное. М., Химия, 1986, с.202].

Известно, что в зоне горения нефтепродуктов развивается температура до 1100-1200°С, причем количество выделяемой энергии во время горения нефтепродуктов такое, что стенки выше уровня жидкости теряют прочность и начинают деформироваться [Е.Н.Иванов. Противопожарная защита открытых технологических установок. Издание 2-е переработанное и дополненное. М., Химия, 1986, с.196], что соответственно приводит к повреждению и разрушению закрепленного к стенкам оборудования.

Известно [А.Н. Баратов, Е.Н. Иванов. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Издание 2-е переработанное. М., Химия, 1979, с. 72], что в случае растекания по горящему продукту движение пены замедляется по мере удаления от места слива и может в некоторой точке стать равной нулю. Этот эффект связан с тем, что разрушение пены с повышением температуры ускоряется и может наступить момент, когда скорости поступления пены и ее разрушения станут равными. Таким образом, минимальный расход пены должен обеспечивать превышение скорости движения пены над скоростью ее разрушения в самых отдаленных от мест слива точках.

Известно также, что при тушении пожаров в резервуарах с вязкими и легкозастывающими продуктами (мазут, масла и нефть) возможно применение распыленной воды для охлаждения поверхностного слоя горящей жидкости до температуры, ниже их температуры вспышки. Необходимым условием тушения распыленной водой является низкая среднеобъемная температура горючего (ниже температуры вспышки). Интенсивность подачи распыленной воды следует принимать 0,2 л⋅м²⋅с-1 [Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках. - ГУГПС - ВНИИПО - МИПБ,1999, с. 18. Раздел. Применение других веществ и способов пожаротушения, п. 2.3.1.].

Если площадь горючей жидкости достаточно велика и воспламенение паровоздушной смеси произошло не над всей свободной ее поверхностью, то пламя быстро распространяется над зеркалом жидкости со скоростью 5-6 см/сек на нижнем и верхнем концентрационных пределах и 45-50 см/сек для паровоздушных смесей, состав которых близок к стехиометрическому.

Ввиду того что пламя быстро распространяется над зеркалом горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, возможности отмеченного способа тушения распыленной струей воды ограничены.

Известные различные способы пожаротушения можно классифицировать не только по виду используемых огнетушащих веществ (составов), но и методу их применения (подачи), окружающей обстановке, назначению и т.д. Пожаротушение подразделяется, прежде всего, на поверхностное, заключающееся в подаче огнетушащих веществ непосредственно на очаг горения, и объемное, заключающееся в создании в районе пожара среды, не поддерживающей горение [Баратов А.Н. Горение-Пожар-Взрыв-Безопасность. - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2004 с. 188].

Установлено [А.Н. Баратов, Е.Н. Иванов. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Издание 2-е переработанное. М., Химия,. 1979, с. 73], что к достоинствам пены относится тот факт, что в отличие от ряда других огнетушащих составов для поверхностного тушения пеной не требуется одновременное (одномоментное) перекрытие всего зеркала (площади) горения.

Известно, что причинами, обуславливающими увеличение расхода пены на единицу площади очага пожара с увеличением интенсивности ее подачи, являются механические трудности распределения пены на площади очага пожара и специфические трудности растекания пены по поверхности горючего. При тушении очага пожара большой площади возможности равномерного распределения пены довольно ограничены, поэтому возникает проблема равномерного распределения пены по всей поверхности без ее перерасхода. Вторая причина связана с тем, что пена в спокойном состоянии и при движении имеет различные физические свойства. Изолирующая способность пены, находящейся в движении, уменьшается. В спокойном статическом состоянии пена создает «уплотненный» слой, однако переход к статическому состоянию происходит во времени. Период этого перехода достигает 20 с [А.Н. Баратов, Е.Н. Иванов. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Издание 2-е переработанное. М., Химия, 1979, с. 77].

Известны различные способы и устройства для защиты резервуаров с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями от взрыва и при пожаре, однако все они недостаточно эффективны и не обеспечивают защиту средств пожаротушения при взрывах и повреждениях верхних частей стенок резервуарах

Известен способ защиты резервуаров с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями от взрыва и при пожаре, устройство для его осуществления, согласно которым из узла ввода сверху на внутреннюю стенку резервуара подают по меньшей мере две горизонтальные струи огнетушащего вещества - пены низкой кратности, которые подают по стенке резервуара в одну сторону или одновременно по часовой и против часовой стрелки таким образом, чтобы оси струй не пересекались, при этом огнетушащее вещество подают с напором, обеспечивающим образование на стенке резервуара кольца из огнетушащего вещества. В качестве огнетушащего вещества используют пену низкой кратности или воду, а дополнительно к ним используют огнетушащий порошок, инертный газ, водяной пар; причем в резервуар подают один или одновременно несколько видов огнетушащих веществ [RU 2334532, МПК A62C 3/06(2006.01), опубл. 10.05.2008].

Способ по RU 2334532 осуществляют с помощью устройства с соответствующими узлом ввода огнетушащего вещества, с выходом в резервуар на одном конце и с крышкой на другом, и одним или более насадков для подачи огнетушащих веществ. Узел ввода выполнен в форме призмы с равнобедренной трапецией в основании, угол наклона боковых граней призмы, на которых закреплены насадки, выбран из условия направления струй по стенке резервуара. Узел ввода выполнен из материала с прочностными характеристиками, превышающими прочностные характеристики верхнего пояса резервуара, а крыша резервуара, крышка узла ввода и ее крепление к узлу выполнены из материала с разрушающими характеристиками ниже разрушающих характеристик стенок узла ввода и верхнего пояса резервуара.

Известен способ комбинированного тушения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, находящихся в хранилищах и резервуарах, а также крупных проливов нефтепродуктов, включающий в себя одновременную подачу в спутном потоке в зону горения огнетушащего порошка в виде огнетушащей порошковой струи и на поверхность горения - струи хладагента, при этом в качестве огнетушащего порошка используют нанопорошок, которым производят ингибирование пожароопасной среды в течение времени, необходимого для подавления пламени, а в качестве хладагента используют пену [RU 2615956 A62C 3/06, B82B 3/00 Опубл.11.04.2017].

Известен способ защиты трубопроводов систем пенного пожаротушения и водяного охлаждения резервуаров нефти или нефтепродуктов от воздействия взрыва газовоздушной смеси, характеризующийся тем, что на горизонтальной трубопроводной подводке системы пенного пожаротушения сверху устанавливают по меньшей мере две гибкие вставки, размещенные на заданном расстоянии друг от друга и от стенки резервуара; на вертикальный участок трубопровода системы пенного пожаротушения сверху в месте подвода к пеногенератору устанавливают по меньшей мере одну гибкую вставку, размещенную на заданном расстоянии от стенки резервуара; на горизонтальной трубопроводной подводке системы подслойного пожаротушения с наружной и внутренней стороны стенки резервуара устанавливают по меньшей мере по две гибкие вставки, размещенные на заданном расстоянии друг от друга и от стенки резервуара; на горизонтальной трубопроводной подводке системы водяного охлаждения устанавливают по меньшей мере две гибкие вставки, размещенные на заданном расстоянии друг от друга и от стенки резервуара; при этом верхний кольцевой трубопровод системы водяного охлаждения закрепляют хомутами на стенке резервуара с возможностью горизонтального перемещения трубопровода в хомуте не менее чем на 150 мм. [RU 2659981 A62C3/06 Опубл. 04.07.2018].

Известна комбинированная система тушения пожаров нефти в вертикальных стальных резервуарах большой вместимости и их обвалованиях, где резервуар оснащен клапаном выброса нефти, газопроводом, оборудованным изотермическим модулем с углекислым газом, емкостью с огнетушащим порошковым составом, кольцевым газопроводом с насадками для выпуска газодисперсной смеси, кольцевым внешним пенопроводом с пенными насадками, пенопроводом, соединенным с дозирующим блоком и жестко связанным с трубопроводом разводки, закрепленной на плавающей тарелке, и пенными насадками, при этом пенопроводы и газопроводы имеют отдельные электромагнитные клапаны, позволяющие производить как одновременное тушение с подачей пены снизу резервуара и в обвалование, так и газодисперсной смесью сверху резервуара [патент RU 147638U1, дата публикации 10.11.2014].

Известно устройство для защиты резервуаров с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями от взрыва и при пожаре, содержащее узел ввода огнетушащего вещества с выходом в резервуар на одном конце и с крышкой на другом и насадок для подачи огнетушащего вещества, при этом устройство дополнительно содержит один или более насадков для подачи огнетушащих веществ, закрепленных горизонтально на одной или двух сторонах узла ввода под углом, выбранным из условия направленности струй огнетушащих веществ по стенке резервуара, оси насадков, закрепленных на противоположных сторонах узла ввода, расположены в параллельных горизонтальных плоскостях, узел ввода выполнен из материала с прочностными характеристиками, превышающими прочностные характеристики верхнего пояса резервуара, а крыша резервуара, крышка узла ввода и ее крепление к узлу выполнены из материала с разрушающими характеристиками ниже разрушающих характеристик стенок узла ввода и верхнего пояса резервуара [патент RU 2334532 C2, дата публикации 27.09.2008].

Известна система пожаротушения в вертикальных резервуарах для хранения нефтепродуктов в пунктах временного размещения населения, пострадавшего в ЧС, в которой для повышения надежности тушения пожара нефтепродуктов в вертикальных стальных резервуарах с любым типом крыши без участия человека на телескопическом подъемнике снаружи резервуара неподвижно установлен пеногенератор и подведен рукав, который соединен с подводящим трубопроводом и резервуарами с пенообразователем и водой. В нижней части телескопический подъемник, установленный на опоре, соединен с поршнем, который находится в цилиндре. На фундаменте установлен ограничитель перемещения телескопического подъемника. В верхней части звеньев телескопического подъемника имеются уплотнители и стопоры. К цилиндру с поршнем и телескопическому подъемнику подведен воздухопровод для подачи воздуха, который соединен с баллонами, заполненными сжатым воздухом. Снаружи РВС ниже уровня промерзания грунта установлены два горизонтальных резервуара соответствующей вместимости, один из которых заполнен водой, а другой пенообразователем. Резервуары герметизированы и соединены между собой воздухопроводом. Причем трубопровод, соединяющий резервуар с пенообразователем с подводящим трубопроводом имеет дозатор. Баллон со сжатым воздухом соединен с воздухопроводом и резервуаром для воды и пенообразователем. Баллон со сжатым воздухом оборудован регулятором давления и краном - пиропатроном. В верхней части РВС установлены датчики давления и температуры, которые соединены с краном-пиропатроном и имеют автономную систему питания (например, батарейки) [RU 141291 A62C3/06 Опубл. 27.05.2014]

Известно устройство для пожаротушения горючей жидкости в резервуаре, используемое в комбинированных автоматических системах пенного пожаротушения нефти и нефтепродуктов в вертикальных стальных резервуарах с понтоном, с плавающей крышей или без них, а также в железобетонных резервуарах, и может быть использовано в нефтяной промышленности. Устройство содержит генератор низкократной пены и пенную емкость. Генератор низкократной пены выполнен в виде корпуса с соплом для подачи в корпус раствора пенообразователя и с отверстием для подвода в корпус воздуха. Сопло выполнено многоструйным. В корпусе генератора низкократной пены находится камера смешения, вход которой установлен напротив сопла, а выход соединен с пенной емкостью, имеющей выход для пены в резервуар в виде, по меньшей мере, двух щелеобразных отверстий с возможностью подачи плоской веерообразной струи одним из них на горючую жидкость в резервуаре, а другим - на внутреннюю стенку резервуара. Между выходом для пены из пенной емкости в резервуар и камерой смешения имеется герметизирующая мембрана, разрывная под действием давления пены. Для испытания устройства оно содержит заглушку, выполненную с возможностью установки между разрывной мембраной и генератором низкократной пены, и отверстие с крышкой, расположенное на пенной емкости до заглушки. Обеспечивается повышение эффективности пожаротушения за счет стабильного достижения кратности пены не ниже 8 [RU 2232041 A62C3/06. Опубл. 10.07.2004].

Известна система для автоматического тушения нефтепродуктов в вертикальных стальных резервуарах (РВС) с любым типом крыш без участия пожарной команды, устойчивости противопожарного оборудования к взрыву паровоздушной смеси. Эта задача решается с помощью подвижного телескопического подъемника с закрепленным на нем пеногенератором, который соединен с резервуарами, наполненными водой и пенообразователем и соединенными воздуховодом с баллонами со сжатым воздухом. Снаружи РВС ниже уровня промерзания грунта установлены два горизонтальных резервуара соответствующей вместимости, один из которых заполнен водой, а другой пенообразователем. Резервуары герметизированы и соединены между собой воздухопроводом. Причем трубопровод, соединяющий резервуар с пенообразователем с подводящим трубопроводом имеет дозатор. Баллон со сжатым воздухом соединен с воздухопроводом и резервуаром для воды и пенообразователем. Баллон со сжатым воздухом оборудован регулятором давления и краном - пиропатроном. В верхней части РВС установлены датчики давления и температуры, которые соединены с краном-пиропатроном и имеют автономную систему питания (например, батарейки)[RU 2359723 A62C31/12, A62C3/06].

Известна система тушения пожара внутри резервуара, включающая источник огнетушащего вещества, и, по меньшей мере, один насадок, корпус которого имеет входное отверстие и, по меньшей мере, одно сопло, отличающаяся тем, что каждое упомянутое сопло насадка снабжено запорной арматурой, открывающейся при избыточном давлении огнетушащего вещества. Запорная арматура каждого сопла выполнена с уплотнением. Сопло выполнено с возможностью установки разрушаемого элемента, препятствующего открытию запорной арматуры. Корпус каждого насадка соединен с запорной арматурой в каждом сопле гибким элементом [RU 127319 A62C13/76. Опубл. 27.04.2013]

Известна система тушения пожаров на крупных резервуарах с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями (варианты). Сущность первого варианта устройства системы тушения заключается в том, что она включает в себя N≥2 управляемых стволов пеногенераторов, размещенных по периметру резервуара, стволы пеногенераторов расположены под углом минус 2-10 градусов к горизонтальной поверхности горючей жидкости, у основания факела пламени пожара, используется однородная водовоздушная пена кратностью Кп, равной 30±10, дальностью подачи пенной струи L, большей или равной радиусу R резервуара, интенсивностью I подачи пены, равной 0,1-0,15 л/м²⋅с, при этом управляемую пенную струю подают в горизонтальной плоскости с углом поворота оси ствола на ±45 градусов и в вертикальной плоскости с углом поворота оси ствола на ±5-10 градусов. Второй вариант системы отличается от первого тем, что пеногенераторы расположены по периметру резервуара на земле или небольших передвижных платформах, используется однородная водовоздушная пена с одинаковой кратностью Кп, равной 30±10, дальностью подачи пенной струи L, большей или равной радиусу R резервуара, с интенсивностью I подачи пены, равной 0,15-0,5 л/м²⋅с, при этом управляемую с земли пенную струю подают через борт резервуара. Угол наклона ствола пеногенератора относительно земли равен 60-80 градусов.[RU 2651784 A62C 3/06 Опубл. 23.04.2018].

Известны способ противопожарной защиты резервуаров для хранения жидких горючих веществ и система для его осуществления, характеризующиеся тем, что что в способе противопожарной защиты резервуаров для хранения жидких горючих веществ, включающем в себя подготовку и подачу под давлением раствора пенообразователя для образования газонаполненной пены и тушение очага пожара с помощью названного огнетушащего вещества, первую часть потока раствора пенообразователя, насыщенного газом, подают вдоль поверхности горения по периметру стенок резервуара, вращают названный поток путем воздействия кориолисовой силы, возникающей на поверхности жидких горючих веществ, и удерживают в периферийной области поля центробежных сил, а вторую часть потока названного огнетушащего вещества подают вдоль поверхности горения от периферийной области в сторону центра емкости в виде веерообразного потока с отклонением угла раскрытия струи в сторону вращения первого потока, при этом оба потока подают на разных уровнях над поверхностью горения, а процесс пенообразования осуществляют непосредственно при контакте всех частей потока пенообразователя с поверхностью горения за счет изменения давления и нагрева огнетушащего средства на поверхности горения[RU 2616848 A62C3/06. Опубл. 18.04.2017].

Известен способ защиты резервуаров с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями от взрыва при пожаре и устройство для их осуществления Способ заключается в том, что из узла ввода сверху на внутреннюю стенку резервуара подают, по меньшей мере, две горизонтальные струи огнетушащего вещества - пены низкой кратности. Струи подают по стенке резервуара в одну сторону или одновременно по часовой и против часовой стрелки таким образом, чтобы оси струй не пересекались, при этом огнетушащее вещество подают с напором, обеспечивающим образование на стенке резервуара кольца из огнетушащего вещества. В качестве огнетушащего вещества используют пену низкой кратности или воду, а дополнительно к ним используют огнетушащий порошок, инертный газ, водяной пар, причем в резервуар подают один или одновременно несколько видов огнетушащих веществ. [RU 2334532, МПК А62С 3/06).

При этом известно, что создание на стенках резервуара кольца из огнетушащего вещества при подаче его с напором ограничено пропускной способностью водопроводных сетей, а резкое повышение давления в них приводит к выходу из строя последних [Е.Н. Иванов, Противопожарная защита открытых технологических установок, издание 2-е переработанное и дополненное. М., Химия, 1986, с. 225].

Считается, что для охлаждения стенок горящего и соседних с ним резервуаров достаточно создания кольца водяного орошения [Е.Н. Иванов, Противопожарная защита открытых технологических установок, издание 2-е переработанное и дополненное. М., Химия, 1986, с. 200], однако как было показано выше системы водяного орошения часто разрушаются при взрывах в резервуаре.

Известна система тушения пожаров в резервуаре с нефтью, которая установлена внутри резервуара с нефтью и состоит из вертикально расположенного пенного ствола (сухотруба), проложенного сквозь слой топлива и имеющего вывод в надтопливное пространство, а также ряда необходимых для нормального функционирования (выявления пожара, выработки и подачи пены и т.д.) устройств. Через вывод сухотруба, расположенного на уровне горящей поверхности, подают из стволов пену разной степени кратности, обеспечивая тем самым растекание пены по горящей поверхности [JP 2009284999А, А62С 3/06, 10.12.2009].

Недостатком данного устройства является то, что при частичном заполнении резервуара пена падает вниз с большой высоты, проходя слой пламени и горячих газов, которые препятствуют быстрому попаданию ее на поверхность нефти или нефтепродуктов. Кроме этого при тушении очага пожара большой площади возможности равномерного распределения пены с помощью этого способа довольно ограничены без ее перерасхода.

Известно устройство для тушения пожара в резервуаре, предназначенное для формирования потока раствора пенообразователя. Оно содержит трубопровод подачи пенообразующего раствора с раструбом и характеризуется тем, что трубопровод установлен внутри резервуара вертикально, основание раструба расположено с превышением по высоте над максимальным уровнем жидкости в резервуаре. На стенках трубопровода расположены равномерно по высоте обратные клапаны пропуска пенообразующего раствора в резервуар, а внутри трубопровода подачи пенообразующего раствора соосно с ним установлен с зазором трубопровод меньшего диаметра, срез которого выше максимального уровня жидкости в ловушке [BY 11919 С1, А62С 3/06, 30.06.2009].

Однако данное техническое решение не позволяет при подаче пенообразующего раствора из раструба, установленного внутри резервуара вертикально, распределить образующуюся пену на большой площади очага пожара и не учитывает специфические трудности растекания пены по поверхности горючего, а выходное отверстие раструба не имеет необходимого проходного сечения, которое способно сформировать поток раствора пенообразователя, насыщенного газом, путем излива вдоль поверхности горения.

Известен способ поверхностного тушения пожара в резервуарах с нефтепродуктами [SU 1400621 А62С31/12, А62С1/12. Опубл. 04.06.88] согласно которому для повышения эффективности тушения пожара воздушно-механической пеной повышенной кратности, а также скорости растекания по поверхности нефтепродуктов эжектирующую струю подают в направлении боковой поверхности резервуара, по ее хорде вдоль зеркала нефтепродукта, что позволяет охладить горячую металлическую стенку резервуара, являясь экраном для струи пены повышенной кратности. Тушении пожара осуществляют одновременной подачей смежных струй, способствующих быстрому растеканию пены по поверхности зеркала нефтепродукта, создавая тем самым благоприятные условия для осуществления окончательного тушения путем изоляции паров горючей жидкости от зоны горения.

Известно устройство для тушения пожара в резервуаре с нефтепродуктами, которое содержит средство для перемещения пеногенаратора, выполненное в виде шарнирно-рычажного механизма, включающего шарнирную опору и противовес, и установленное на боковой поверхности резервуара, и трубопровод для подачи огнегасящего вещества к пеногенератору со средством фиксации. При этом трубопровод для подачи огнегасящего вещества выполнен в виде колена из двух шарнирно соединенных между собой участков, верхний из которых расположен под углом к нижнему участку, причем верхний участок трубопровода установлен на шарнирной опоре, а в качестве противовеса используют нижний участок трубопровода. При возникновении пожара к нижнему участку подводящего трубопровода через соединительную готовку присоединяется гибкий рукав для подачи раствора пенообразователя. Заполненный раствором подводящий трубопровод под действием силы тяжести принимает строго вертикальное положение, поворачивая колено. При этом пеногенератор совершает сложное движение вверх и вперед, вводя пеногенератор в зону пожара. По окончании тушения подводящий трубопровод освобождается от раствора пенообразователя и он возвращается в исходное положение вручную или с помощью возвратного механизма, установленного на кронштейне [SU 1606132А62С31/00. Опубл. 15.11.90. Бюл. № 42].

Общим недостатком известных способов и устройств для тушения пожаров в резервуарах с нефтепродуктами является неудовлетворительная эффективность процесса тушения пожаров на крупных резервуарах с ЛВЖ и ГЖ, конструктивная сложность устройств, расположенных внутри резервуаров или прикрепленных к верхним частям стенок резервуаров, приходящих в нерабочее состояние при взрывах и разрушениях верхний частей резервуаров при пожарах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является способ тушения пожаров на крупных резервуарах с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями путем подачи из пеногенерирующих стволов N≥2, размещенных по периметру резервуара сверху, на внутренние поверхности резервуара струй огнетушащего вещества, пену подают струями на поверхность горючей жидкости резервуара сканированием в вертикальной и горизонтальной плоскостях программно-управляемыми или осциллирующими пеногенерирующими стволами в отведенном для каждого ствола секторе из расчета покрытия пеной всей поверхности горючей жидкости. При этом пену подают по программе управления пожаротушением на стенку и от стенки резервуара синхронно со всех пеногенерирующих стволов, постепенно смещаясь к центру резервуара и касательно к огню на предварительно охлажденный пеной участок; программа управления пожаротушением корректируется координатными ИК-датчиками, установленными на пеногенерирующих стволах или квадролете, по данным о координатах участков очагов горения; в качестве огнетушащего вещества используется пена с тонкораспыленной водой; для подачи пены используют пеногенерирующие стволы, формирующие пену с тонкораспыленной водой [RU 2684743 A62C 3/06. Опубл. 12.04.2019 (прототип)]

Недостатками способа по RU 2684743 (прототипа) являются сложность конструкции и невозможность практического эффективного использования, а именно:

- сложность оборудования в виде программно-управляемых осциллирующих пеногенерирующих стволов со сканированием (т.е. считыванием состояния поверхности пожара) в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

- сложность заявленной синхронизированной работы всех пеногенерирующих стволов, поскольку синхронизация работы связана с источником излучения, не имеющего четких границ поверхности и объема пламени и совместимости со стволами, оснащенными координатными ИК-датчиками, тем более размещенными на квадролете, работа которых зависит от задымленности, погодных условий, скорости и направления ветра и т.д.;

- недопустимость заявленной подачи пен одновременно с тонкораспыленной водой, поскольку это нарушает принцип существования самой воздушно-механической пены, так как общеизвестно, что распыленная вода интенсивно разрушает пену;

- нецелесообразность подачи пены с углом распыла более 30°, поскольку это резко снижает дальнобойность пенных струй в результате увеличивается лобовое сопротивление струи и интенсификации разрушения пены под воздействием тепловых и конвективных потоков пламени;

- невозможность синхронизации работы размещенных за обвалованием столов по причине ошибочной работы наведенных на очаг горения в резервуаре инфракрасных датчиков стволов.

Задача и технический результат

Задачей заявляемого способа и устройства для его осуществления является повышение эффективности противопожарной защиты резервуаров для хранения жидких горючих и легковосламеняющихся жидкостей с автоматизированными средствами пожаротушения.

Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении конструктивной устойчивости и сохранении работоспособности автоматизированных средств пожаротушения и систем пенного пожаротушения резервуаров со стационарной крышей для хранения нефти и нефтепродуктов при взрыве газовоздушной смеси в резервуаре, в результате чего разрушаются и приходят в негодность обычно размещаемые внутри резервуара или по периметру резервуара известные средства автоматического пожаротушения крупных емкостей горючих и легковосламеняющихся жидкостей.

Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого изобретения, заключается в повышении эффективности взрывопожаропредотвращения и тушения пожаров на крупных резервуарах с горючими и легковосламеняющимися жидкостями и в повышении защищенности и надежности функционирования автоматизированных средств пожаротушения.

Сущность изобретения

Поставленная задача решается и требуемый технический результат при использовании изобретения достигается тем, что по предлагаемому способу автоматизированного предотвращения и тушения пожаров на резервуаре с легковоспламеняющейся и горючей жидкостью, включающему генерацию и подачу в резервуар струй огнетушащего вещества, согласно изобретения генерацию и подачу в резервуар струй огнетушащего вещества осуществляют автоматизированными средствами пожаротушения, находящимися в нерабочем положении за внешними стенками, за периметром резервуара и автоматически поворачивающимися в горизонтальной плоскости в рабочее положение внутрь периметра резервуара с возможностью подачи струй огнетушащего вещества на поверхность горючей жидкости, на стенки и на крышу резервуара, на крышу и стенки соседних резервуаров.

При этом генерацию и подачу в резервуар струй огнетушащего вещества осуществляют автоматизированными средствами пожаротушения, находящимися в нерабочем положении за периметром резервуара и автоматически поворачивающимися в горизонтальной плоскости в рабочее положение внутрь периметра резервуара при подаче в него огнетушащего вещества под воздействием реактивных сил исходящих из них струй огнетушащего вещества.

В качестве автоматизированных средств пожаротушения используют пеногенераторы, лафетные стволы, мониторы и водопенораспыливающие устройства-насадки с возможностью:

автоматических поворотов из нерабочего положения за периметром резервуара в рабочее положения внутри периметра резервуара и обратно при соответствующем увеличении и снижении давления подаваемого в них огнетушащего вещества;

автоматических импульсных поворотов и осциляции в рабочем положении в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

управляемых импульсных поворотов и осциляции в рабочем положении в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

гидроосциляции в рабочем положении в вертикальной и горизонтальной плоскостях под воздействием давления подаваемого в них огнетушащего веществ;

с возможностью генерации струй огнетушащего вещества в виде воздушно-механической пены низкой и средней кратности или распыленной воды при подаче в них соответственно раствора пенообразователя или воды;

с возможностью генерирации и подачи на поверхность горючей жидкости и на стенки резервуара струй пены низкой и средней кратности с кратностью 40 +35.

с возможностью генерацию и подачи в резервуар струй огнетушащего вещества в направлении хорд и в плоскости вписанных углов внутреннего сечения резервуара;

с возможностью генерацию и подачи в резервуар струй огнетушащего вещества в направлении нагреваемых пламенем пожара поверхностей стенок и крыши резервуара;

с возможностью генерацию и подачи в резервуар струй огнетушащего вещества по хордам окружности резервуара;

с возможностью генерацию и подачи в резервуар струй огнетушащего вещества с формированием круговых центростремительных потоков огнетушащего вещества на поверхности зеркала жидкости в резервуаре;

с возможностью генерацию и подачи в резервуар струй огнетушащего вещества в направлении боковых поверхностей резервуара и основания пламени пожара.

Автоматизированные средства пожаротушения используют в количестве N>2 и располагают по периметру вокруг наружных стенок резервуара.

Поставленная задача решается и требуемый технический результат при использовании изобретения достигается тем, что предлагаемое устройство для автоматизированного предотвращения и тушения пожаров на крупных резервуарах с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями, содержащее трубопровод подвода огнетушащего вещества и присоединенные к нему средство автоматического пожаротушения с возможностью генерации и подачи на поверхность жидкости и на стенки резервуара струи или струй огнетушащего вещества, согласно изобретения содержит автоматизированное средство пожаротушения с гидромеханической системой управления, находящееся в нерабочем положении за периметром резервуара и автоматически поворачивающееся в горизонтальной плоскости в рабочее положение внутрь периметра резервуара при подаче в него огнетушащего вещества из трубопровода подвода огнетушащего вещества под воздействием реактивных сил исходящих из него струи или струй огнетушащего вещества.

Автоматизированное средство пожаротушения в различных вариантах конструктивного исполнения может быть выполнено в виде пеногенератора, лафетного ствола монитора или водопенораспыливающего устройства-насадка с возможностью генерации струи или струй огнетушащего вещества в виде воздушно-механической пены низкой и средней кратности и распыленной воды при подаче в него соответственно раствора пенообразователя и воды.

Автоматизированное средство пожаротушения в различных вариантах конструктивного исполнения может выполнено

с возможностью автоматического поворота в горизонтальной плоскости в рабочее положение внутрь периметра резервуара под воздействием реактивных сил исходящих из него струи или струй огнетушащего вещества;

с возможностью подачи струи или струй огнетушащего вещества на поверхность горящей жидкости, на стенки резервуара или на поверхность горящей жидкости и на стенки резервуара;

с возможностью подачи струи или струй огнетушащего вещества внутрь резервуара и на крышу и стенки соседних резервуаров;

с возможностью автоматических поворотов из нерабочего положения за периметром резервуара в рабочее положения внутри периметра резервуара и обратно при соответствующем увеличении и снижении давления огнетушащего вещества в трубопроводе огнетушащего вещества;

с возможностью импульсных поворотов и осциляции в рабочем положении в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

с возможностью управляемых импульсных поворотов и осциляции в рабочем положении в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

с возможностью их гидроосциляции в рабочем положении в вертикальной и горизонтальной плоскостях под воздействием давления подаваемого в них огнетушащего вещества;

с возможностью генерации им и подачи на поверхность горючей жидкости и на стенки резервуара струи пены низкой и средней кратности с кратностью 40 +35.

При этом трубопровод подвода огнетушащего вещества выполняют расположенным за периметром резервуара вокруг верхней или вокруг части резервуара и снабжают средствами демпфирования с возможностью защиты от повреждений при деформациях и разрушениях стенок резервуара при взрыве и при пожаре в резервуаре.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется чертежами вариантов конструктивного исполнения и функционирования автоматизированного устройства для предотвращения и тушения пожаров на крупных резервуарах вертикальных стальных (РВС)с легковоспламеняющимися (ЛВЖ) и горючими жидкостями (ГЖ) и схемой тушения пожаров по предлагаемому способу, где показаны на позициях: 1 - пеногенератор с гидромеханической, гидрореактивной системой управления и функционирования; 2 - поворотный узел; 3 - фланец подключения пеногенератора к напорному трубопроводу подвода огнетушащего средства (пенообразующего раствора); 4 - стенка резервуара вертикального стального (РВС); 5 - напорный трубопровод подвода пенообразующего раствора (огнетушащего вещества, ОТВ); 6 - средства крепления трубопровода подвода пенообразующего раствора к стенкам резервуара с возможностью демпфирования при взрыве газовоздушной смеси внутри резервуара и при повреждениях стенок резервуара.

На фиг. 1 - 32 представлены соответственно чертежи видов сбоку, сверху, спереди и изометрии исходного и рабочего положения устройства с гидромеханической, гидрореактивной системой управления и функционирования при реализации способа предотвращения и тушения пожаров на крупных емкостях легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, на которых стрелками показаны направления поворотов пеногенераторов в горизонтальной плоскости из нерабочего положения в рабочее и обратно, а также направления струй огнетушащего вещества в исходных положениях, в начальных периодах функционирования и в рабочих положениях функционирования.

На фиг. 1 - 12 представлены соответственно чертежи видов сбоку, сверху, спереди и изометрии рабочего положения устройства с гидромеханической, гидрореактивной системой управления и функционирования при реализации способа предотвращения и тушения пожаров на крупных емкостях легковоспламеняющихся и горючих жидкостей с расположением напорного трубопровода 5 подвода пенообразующего раствора (огнетушащего вещества, ОТВ) в верхней части снаружи периметра резервуара, а на фиг 13 -32 соответственно в нижней части снаружи периметра резервуара.

На фиг. 9 - 16 и 25 - 32 показаны конструктивные варианты устройства с возможностью импульсных поворотов и осциляции в рабочем положении в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

На фиг. 33 показана схема расположения N>2 расположенных по периметру автоматизированных средств пожаротушения с возможностью генерацию и подачи в резервуар струй огнетушащего вещества в направлении хорд и в плоскости вписанных углов внутреннего сечения резервуара, в направлении боковых поверхностей резервуара и основания пламени пожара по хордам окружности резервуара вдоль поверхности зеркала горючей жидкости в резервуаре с формированием круговых центростремительных потоков огнетушащего вещества на поверхности зеркала жидкости в резервуаре.

На фиг. 33 показана схема направлений струй огнетушащего вещества в виде пены низкой и средней кратности внутрь резервуара и на стенки соседних резервуаров с возможностью импульсных поворотов и осциляции в рабочем положении в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Осуществление изобретения

Устройство для тушения резервуаров вертикальных стальных резервуаров (РВС), наполненных нефтепродуктами содержит автоматизированное средство пожаротушения в виде пеногенератора, лафетного ствола, монитора или водо- пено-распыливающего устройства-насадки, далее - пеногенератора, с гидромеханической системой управления 1, с установленными на нем пеногенератором пены средней кратности и противовесом.

Пеногенератор 1 установлен на поворотном механизме 2, который крепится при помощи фланца 3 на трубопроводе подачи огнетушащего вещества (ОТВ) 5.

Трубопровод подачи огнетушащего вещества 5 располагается в нижней (фиг. 1 - 12) или в верхней (фиг. 13 - 32) зоне за периметром стенки резервуара 4 и крепится к стенке резервуара через демпфирующие устройства, которые могут быть выполнены в виде упругих прокладок, пружин или иных амортизаторов.

В исходном положении пеногенератор 1 с гидромеханической системой управления находится за пределами стенки резервуара 4, снаружи резервуара за его периметром.

В случае возникновения пожара через трубопровод 5 осуществляется подача огнетушащего вещества в пеногенератор 1, который под реактивным действием струи огнетушащего вещества поворачивается в горизонтальной плоскости вокруг поворотного механизма 2 в зону возникновения пожара, фиксируется или гидроосцилирует и осуществляет выброс огнетушащего вещества в виде пены средней кратности внутрь резервуара, на внутренние и наружные стенки резервуара, на поверхность легковоспламеняющейся или горючей жидкости внутри резервуара и на стенки и крышу соседних резервуаров

В качестве пеногенераторов, могут быть использованы, в частности, установки комбинированного тушения пожара УКТП «Пурга» производства заявителя - ООО НПО «СОПОТ», которые могут монтироваться по периметру внешних стенок резервуара так, чтобы обеспечить возможность покрытия генерируемыми струями пены и поверхность горения в резервуаре, и внутренние и наружные стенки резервуара, наружные стенки и крыши соседних резервуаров

Каждый пеногенератор в мониторе может содержать форсунки, насадки, корпус и пакет сеток, обеспечивающих получение струю пены, преимущественно низкой и средней кратности 40+35.

При подаче в пеногенератор в качестве огнетушащего вещества водного раствора пенообразователя в устройство под рабочим давлением, происходит формирование струй воздушно-механической пены и подача их на защищаемую площадь.

За счет действия тангенциально направленных реактивных сил струй пены пеногенератор поворачивается из исходного в рабочее положение в узлах поворота.

Струи пены попадают на защищаемые поверхности и одновременно посредством гидрорективных сил импульсно вращают пеногенераторы, при этом путем управляемого создания импульсов давления раствора пенообразователя или посредством дополнительной установки в устройство гидроосциляторов пеногенераторы устройства могут осуществлять импульсные и колебательные движения и в горизонтальной, и в вертикальной плоскостях с веерным формированием струй пены, что существенно повышает эффективность автоматического взрывопожаропредотвращения и пожаротушения.

В результате сложного перемещения струй средства пожаротушения (струй водовоздушной или воздушно-механической пены), формируются широкие направленные потоки пены, быстро и равномерно распределяющие средства пожаротушения на защищаемых поверхностях.

Для более равномерного распределения средства пожаротушения (по площади защищаемой поверхности часть пеногенераторов может быть расположена на отводах горизонтально, а часть пеногенераторов может быть расположена на отводах наклонно к горизонтальной плоскости.

Способ может осуществляться и устройство пожаротушения может функционировать без участия персонала, то есть как автоматизированный пеногенератор или генератор распыленной воды.

При создании в устройстве давления воды или водного раствора пенообразователя более 0,2 - 0,3 МПа, в пеногенераторах начинается процесс формирования струй распыленной воды или воздушно-механической пены с одновременными реактивными поворотами пеногенераторов.

На рабочие параметры установка выходит при достижении давления 0,6 -0,8 МПа.

Исследования авторов и натурные огневые испытания показанных на чертежах вариантов конструктивного исполнения устройства показали уверенное решение поставленной задачи и достижение технического результата, а именно эффективную локализацию и тушение пожара на площадях от 200 квадратных, что соответствует площадям сечения крупных резервуаров нефти и нефтепродуктов.

Экспериментально установлено также, что в качестве пеногенераторов целесообразно преимущественно использовать установки комбинированного тушения пожаров УКТП "Пурга" производства ООО НПО «СОПОТ», обеспечивающих подачу комбинированных пен низкой и средней кратности и распыленной воды на расстояния до 150 м.

Таким образом, все существенные признаки изобретения находятся в причинно-следственной связи с техническим результатом, получаемым от использования изобретения.

Конкретные особенности конструкции устройства и операции способа тушения пожара определены экспериментально и практически проверены в процессе натурных испытаний, что подтверждается прилагаемыми чертежами.

Натурные испытания устройства и способа пожаротушения показали уверенное решение поставленной задачи и достижения требуемого технического результата - повышение эффективности пожаротушения.

Подробно раскрытые выше и показанные на чертежах конструктивные и технологические особенности изобретений группы доказывают не только причинно-следственную связь существенных признаков и технического результата, но и доказывают возможность промышленной реализации изобретения и уверенное достижение технического результата, а именно при промышленной реализации изобретения обеспечиваются.

В качестве отдельных элементов и узлов устройства для реализации способа могут быть использованы различные известные и традиционные для противопожарной техники технологии, материалы и конструктивные решения, обычно применяемые ликвидации аварий, предотвращения возгорания и взрыва (купирования) и тушения пожаров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей применительно к конкретным условиям.

Учитывая новизну совокупности существенных признаков, техническое решение поставленной задачи, изобретательский уровень и существенность всех общих и частных признаков изобретения, доказанных в разделе «Уровень техники» и «Раскрытие изобретения», доказанную в разделе «Осуществление изобретения» техническую осуществимость и промышленную применимость изобретения, успешное решение поставленной изобретательской задачи и уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании изобретения, по нашему мнению, заявленная группа изобретений удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к изобретениям.

Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки изобретения являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели изобретения, но и позволяют реализовать изобретение промышленным способом.

Кроме этого, анализ совокупности существенных признаков изобретения и достигаемого при их использовании единого технического результата показывает наличие единого изобретательского замысла, тесную и неразрывную связь вариантов реализации. Это позволяет объединить изобретения в одной заявке, то есть обеспечить требования критерия единства изобретения.

Таким образом, предлагаемые способ и устройство соответствую всем установленным критериям охраноспособности изобретений.

Изобретение относится к области пожаротушения на крупных резервуарах с легковоспламеняющимися жидкостями (ЛВЖ) и горючими жидкостями (ГЖ) и может найти применение для тушения пожаров ЛВЖ и ГЖ в крупных резервуарах вместимости объемом более 50000 м³, для которых обязательно наличие автоматизированных средств пожаротушения. Повышение эффективности взрыво- и пожаропредотвращения и тушения пожаров на крупных резервуарах с ГЖ и ЛВЖ, защищенности и надежности функционирования автоматизированных средств пожаротушения согласно предлагаемому способу автоматизированного предотвращения и тушения пожаров на резервуаре с ГЖ и ЛВЖ генерацию и подачу в резервуар струй огнетушащего вещества осуществляют автоматизированными средства пожаротушения, находящимися в нерабочем положении за периметром резервуара и автоматически поворачивающимися в горизонтальной плоскости в рабочее положение внутрь периметра резервуара при подаче в него огнетушащего вещества под воздействием реактивных сил исходящих из них струй огнетушащего вещества. 2 н. и 30 з.п. ф-лы, 33 ил.

1. Способ автоматизированного предотвращения и тушения пожаров на резервуаре с легковоспламеняющейся и горючей жидкостью, включающий генерацию и подачу в резервуар струй огнетушащего вещества, отличающийся тем, что генерацию и подачу в резервуар струй огнетушащего вещества осуществляют автоматизированными средствами пожаротушения, находящимися в нерабочем положении за периметром резервуара и автоматически поворачивающимися в горизонтальной плоскости в рабочее положение внутрь периметра резервуара.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что генерацию и подачу в резервуар струй огнетушащего вещества осуществляют автоматизированными средствами пожаротушения, находящимися в нерабочем положении за периметром резервуара и автоматически поворачивающимися в горизонтальной плоскости в рабочее положение внутрь периметра резервуара при подаче в него огнетушащего вещества.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что генерацию и подачу в резервуар струй огнетушащего вещества осуществляют автоматизированными средствами пожаротушения, находящимися в нерабочем положении за периметром резервуара и автоматически поворачивающимися в горизонтальной плоскости в рабочее положение внутрь периметра резервуара под воздействием реактивных сил исходящих из них струй огнетушащего вещества.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют автоматизированные средства пожаротушения с возможностью подачи струй огнетушащего вещества на поверхность горючей жидкости.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют автоматизированные средства пожаротушения с возможностью подачи струй огнетушащего вещества на стенки и на крышу резервуара.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют автоматизированные средства пожаротушения с возможностью подачи струй огнетушащего вещества на поверхность горючей жидкости, на стенки и на крышу резервуара.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют автоматизированные средства пожаротушения с возможностью подачи струй огнетушащего вещества внутрь резервуара, на крышу и стенки соседних резервуаров.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве автоматизированных средств пожаротушения используют пеногенераторы, лафетные стволы, мониторы и водопенораспыливающие устройства-насадки.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют автоматизированные средства пожаротушения с возможностью автоматических поворотов из нерабочего положения за периметром резервуара в рабочее положения внутри периметра резервуара и обратно при соответствующем увеличении и снижении давления подаваемого в них огнетушащего вещества.

10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют автоматизированные средства пожаротушения с возможностью автоматических импульсных поворотов и осциляции в рабочем положении в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют автоматизированные средства пожаротушения с возможностью управляемых импульсных поворотов и осциляции в рабочем положении в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют автоматизированные средства пожаротушения с возможностью их гидроосциляции в рабочем положении в вертикальной и горизонтальной плоскостях под воздействием давления подаваемого в них огнетушащего вещества.

13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют автоматизированные средства пожаротушения с возможностью генерации струй огнетушащего вещества в виде воздушно-механической пены низкой и средней кратности или распыленной воды при подаче в них соответственно раствора пенообразователя или воды.

14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют автоматизированные средства пожаротушения с возможностью генерирации им и подачи на поверхность горючей жидкости и на стенки резервуара струй пены низкой и средней кратности с кратностью 40+35.

13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют N>2 расположенных по периметру автоматизированных средств пожаротушения.

14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют автоматизированные средства пожаротушения с возможностью генерацию и подачи в резервуар струй огнетушащего вещества в направлении хорд и в плоскости вписанных углов внутреннего сечения резервуара.

15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют автоматизированные средства пожаротушения с возможностью генерацию и подачи в резервуар струй огнетушащего вещества в направлении нагреваемых пламенем пожара поверхностей стенок и крыши резервуара.

16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют автоматизированные средства пожаротушения с возможностью генерацию и подачи в резервуар струй огнетушащего вещества по хордам окружности резервуара.

17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют автоматизированные средства пожаротушения с возможностью генерацию и подачи в резервуар струй огнетушащего вещества с формированием круговых центростремительных потоков огнетушащего вещества на поверхности зеркала жидкости в резервуаре.

18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют автоматизированные средства пожаротушения с возможностью генерацию и подачи в резервуар струй огнетушащего вещества в направлении боковых поверхностей резервуара и основания пламени пожара.

19. Устройство для автоматического предотвращения и тушения пожаров на крупных резервуарах с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями, содержащее трубопровод подвода огнетушащего вещества и присоединенные к нему автоматизированное средство пожаротушения с возможностью генерации и подачи на поверхность жидкости и на стенки резервуара струи или струй огнетушащего вещества, отличающееся тем, что содержит автоматизированное средство пожаротушения с гидромеханической системой управления, находящееся в нерабочем положении за периметром резервуара и автоматически поворачивающееся в горизонтальной плоскости в рабочее положение внутрь периметра резервуара при подаче в него огнетушащего вещества из трубопровода подвода огнетушащего вещества.

20. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что содержит автоматизированное средство пожаротушения, находящееся в нерабочем положении за периметром резервуара и автоматически поворачивающееся в горизонтальной плоскости в рабочее положение внутрь периметра резервуара под воздействием реактивных сил исходящих из него струи или струй огнетушащего вещества.

21. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что автоматизированное средство пожаротушения выполнено в виде пеногенератора, лафетного ствола монитора или водопенораспыливающего устройства-насадки с возможностью генерации струи или струй огнетушащего вещества в виде воздушно-механической пены низкой и средней кратности и распыленной воды при подаче в него соответственно раствора пенообразователя и воды.

22. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что автоматизированное средство пожаротушения выполнено с возможностью автоматического поворота в горизонтальной плоскости в рабочее положение внутрь периметра резервуара под воздействием реактивных сил исходящих из него струи или струй огнетушащего вещества.

23. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что средство автоматизированное средство пожаротушения выполнено с возможностью подачи струи или струй огнетушащего вещества на поверхность горючей жидкости, на стенки резервуара или на поверхность горящей жидкости и на стенки резервуара.

24. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что автоматизированное средство пожаротушения выполнено с возможностью подачи струи или струй огнетушащего вещества внутрь резервуара и на крышу и стенки соседних резервуаров.

25. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что автоматизированное средство пожаротушения выполнено с возможностью автоматических поворотов из нерабочего положения за периметром резервуара в рабочее положения внутри периметра резервуара и обратно при соответствующем увеличении и снижении давления огнетушащего вещества в трубопроводе огнетушащего вещества.

26. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что автоматизированное средство пожаротушения выполнено с возможностью импульсных поворотов и осциляции в рабочем положении в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

27. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что автоматизированное средство пожаротушения выполнено с возможностью управляемых импульсных поворотов и осциляции в рабочем положении в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

28. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что автоматизированное средство пожаротушения выполнено с возможностью их гидроосциляции в рабочем положении в вертикальной и горизонтальной плоскостях под воздействием давления подаваемого в них огнетушащего вещества.

29. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что автоматизированное средство пожаротушения выполнено с возможностью генерации им и подачи на поверхность горючей жидкости и на стенки резервуара струи пены низкой и средней кратности с кратностью 40+35.

30. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что трубопровод подвода огнетушащего вещества выполнен расположенным за периметром резервуара вокруг верхней части стенок резервуара.

31. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что трубопровод подвода огнетушащего вещества выполнен расположенным за периметром резервуара вокруг нижней части стенок резервуара.

32. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что трубопровод подвода огнетушащего вещества снабжен средствами демпфирования с возможностью защиты от повреждений при деформациях и разрушениях стенок резервуара при взрыве и при пожаре в резервуаре.