УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ТОПЛИВА В ТОПЛИВНОМ БАКЕ НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2022 года по МПК B60K15/03 B60K15/77 

Изобретение относится к области предупреждения пожаров и сдерживания огня и может быть использовано для предотвращения пожара на наземном транспортном средстве в нештатных ситуациях.

Известен наполнитель для взрывобезопасного резервуара [1]. Наполнитель состоит из объемных однотипных тел для взрывобезопасного резервуара. Удельная поверхность наполнителя составляет 40-400 м²/кг. Суммарная контактная поверхность между объемными телами составляет 10-90% от общей поверхности объемных тел. Любое объемное тело наполнителя может быть выполнено в сечении с переменным линейным размером. Любое тело наполнителя может содержать по крайней мере одну открытую полость. Любое тело наполнителя выполнено из материала, стойкого в жидкости заполняющей резервуар, и обладающего значениями теплопроводности от 40 до 400 Вт/(м⋅К) и теплоемкости от 10 до 80 Дж/(моль⋅К), определяемыми условиями предотвращения взрыва и воспламенения вещества, находящегося в резервуаре. Любое объемное тело наполнителя выполнено из металла или сплава на основе алюминия из фольги или из просечной металлической растянутой сетки.

Недостатком данного устройства является то, что топливо не изолируется от кислорода воздуха, поступающего через горловину емкости, и контактирует с топливом, поэтому существует вероятность образования взрывоопасной топливовоздушной смеси при частичной выработке объема топлива во время эксплуатации транспортного средства. При поражении емкости во время террористического акта металлический наполнитель может давать раскаленный факел вторичных осколков, что может привести к взрыву топливовоздушной смеси.

Известно устройство емкости с энергоносителем для осуществления способа предотвращения взрыва энергоносителя [2], включающее в себя ампулу с подавляющим пожар газом, которая разрушается при воздействии на емкость факторов, вызывающих взрыв. При возникновении аварийной ситуации в виде удара предотвращение взрыва происходит за счет выделения подавляющего пожар газа при разрушении ампулы при ударе о стенку емкости.

Недостатком данного устройства является то, что для образования защитной газовой смеси при разрушении ампулы ударом о стенку емкости необходимо время, а при террористическом акте энергоноситель может взорваться мгновенно.

Известно устройство, состоящее из емкости с энергоносителем для осуществления способа предотвращения взрыва энергоносителя [3] за счет профилактического заполнения емкости высокопористым материалом, из которого формируют объемное тело из алюминиевой фольги, объемный вес которой составляет 0,033-0,037 кг/л, при этом формируют объемное тело так, чтобы в случае локального возгорания тепло от нагреваемого участка равномерно распределялось по всему объему энергоносителя, благодаря чему взрывная фаза отодвигается на 1,5 с и переходит в спокойный режим горения, что приводит к более высокой надежности предотвращения взрыва.

Недостатком данного устройства является продолжающееся горение энергоносителя, которое поддерживается топливовоздушной смесью, находящейся над топливом. Огнем могут повреждаться резинотехнические изделия, электропроводка и узлы транспортного средства.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленного изобретения является устройство [4] для предотвращения взрыва топливовоздушной смеси и воспламенения топлива при истечении из пробоины в топливном баке RU 2741666 С1: «Топливный бак наземного транспортного средства, имеющего систему подачи инертного газа».

Недостатком данного устройства является то, что оно не защищает от воздействия температурных факторов нагрева поверхности топливного бака при горении зажигательных веществ на нем в присутствии кислорода воздуха, которые вызывают воспламенение топлива в баке.

Целью данного изобретения является повышение надежности функци-анирования топливного бака в условиях воздействия температурных факторов на поверхность топливного бака при горении на нем зажигательных веществ в присутствии кислорода воздуха, которые вызывают воспламенение топлива в баке.

Для достижения поставленной цели решается задача создания устройства для предотвращения воспламенения топлива в топливном баке наземного транспортного средства.

Предлагаемое устройство содержит топливный бак 1 (фиг. 1, 2), глушитель 2 системы выпуска отработавших газов из двигателя 3, гибкую, объемную оболочку 4 из огнестойкого материала, с замком типа «молния» с герметиком 5, через которую устанавливается на топливный бак, опоры 6, приклеенные к баку и поддерживающие оболочку по периметру для создания объема, автоматическую газогидравлическую систему циркуляции отработавших газов и охлаждающей жидкости 7, подключенную к оболочке, которая содержит электромагнитный клапан 8 в виде золотникового двух позиционного крана с электромагнитным управлением и сигнальную лампу 9, аккумуляторную батарею 10, пламегаситель 11, сажевый фильтр 12, кран отключения системы 13, регулятор давления газов 14, охладитель 15 газожидкостного типа с насосом 16 и бачком 17 для жидкости, трубопроводы 18,19,32 в точках контакта соединенные с внутренним объемом оболочки, крепятся к ней гайками 20, 21 (фиг. 3) с шайбами 22, 23, уплотненные топливогазостойким герметиком, трубопровод 32 системы питания двигателя топливом соединяется с баком штуцерным соединением 34 (фиг. 4) и затягивается гайкой 35 с топливостойкой прокладкой 36.. Крепление бака в сборе с оболочкой на раму 25 (фиг. 2) автомобиля осуществляется через кронштейны 24 хомутами 26 с гайками 27 и шайбами 28, опирающимися на опоры 6 через резиновые подкладки 29.

Сущность устройства иллюстрируется чертежами, представленными на фигурах 1-4:

- на фиг. 1 - компоновочная схема устройства;

- на фиг. 2 - схема установки устройства на автомобиль;

- на фиг. 3 - схема крепления трубопроводов к оболочке, разрез;

- на фиг. 4 - схема крепления трубопровода к баку, разрез.

Устройство работает следующим образом: после заправки бака топливом через предварительно открытый замок типа «молния» 5, заливную горловину 30, топливо из бака через фильтр 31 и трубопровод 32 поступает в систему питания двигателя 3. Перед выполнением работы открывается запорный кран 13, включается выключатель 33, открывается золотниковый кран 8 и отработавшие газы от глушителя 2 поступают под давлением через пламегаситель 11, сажевый фильтр 12, охладитель 15 в оболочку 4. Давление газов в оболочке поддерживается регулятором давления 14, в случае повышения давления сверх установленного значения оно регулятором сбрасывает по трубопроводу 18 в систему выпуска отработавших газов. Пламегаситель 11 препятствует поступлению в оболочку несгоревшего или догорающего в системе выпуска отработавших газов топлива, сажевый фильтр 12 отделяет от отработавших газов частички сажи, охладитель 15 снижает температуру отработавших газов за счет интенсивной циркуляции охлаждающей жидкости насосом 16 через трубопроводы охладителя 15, обладающие высокой теплопередачей (медь, алюминий и т.п). Для возврата устройства в исходное состояние необходимо остановить двигатель и открыть кран 13 в положение выпуска отработавших газов из оболочки.

Технический результат предотвращения воспламенения топлива в топливном баке от факторов зажигательных веществ достигается за счет огнестойкой оболочки, а в случае ее разрушения, истечением из оболочки отработавших газов под давлением и локализации очага пожара от доступа кислорода воздуха.

Применение предлагаемого устройства позволяет обеспечить надежность функционирования топливного бака за счет предотвращения возгорания топлива в нештатных ситуациях.

Используемые источники

1. Пат. 2179139 С1 Российская Федерация, МПК⁷ В65Д 90/22, В65Д 88/12, А62С 3/07. Наполнитель для взрывобезопасного резервуара/ Н.А. Окатов, A.M. Проживалов, А.В. Филиппов - №2000121605/13, Заяв. 17. 08. 2000; Опубл. 10. 02. 2002.

2. Пат. 2122453 С1 Российская Федерация, МПК⁶ А62С 3/07. Способ предотвращения взрыва энергоносителя в емкости / Б.П. Таланов - №97116705/12; Заяв. 09. 10. 1997; Опубл. 27. 11. 1998.

3. Пат. 2187349 С2 Российская Федерация, МПК⁷. Способ предотвращения взрыва энергоносителя в емкости / Р.Г. Пападопулу - №2000125660/12; Завл. 12.10.2000; Опубл. 20.08.2002.

4. Пат. 2741666 С1 Российская Федерация, МПК В60К. Топливный бак наземного транспортного средства. А.П. Трофимов, С.С. Краснов - №2020124526/20; заяв. 14. 07. 2020; опубл. 28. 01. 2020.

Изобретение относится к области предупреждения пожаров и сдерживания огня и может быть использовано для предотвращения пожара на наземном транспортном средстве в нештатных ситуациях. Устройство для предотвращения воспламенения топлива в топливном баке наземного транспортного средства имеет систему выпуска отработавших газов, оболочку, систему циркуляции отработавших газов и охлаждающей жидкости. Оболочка, установленная вокруг бака на опорах, выполненных из легкого негорючего материала, приклеенных по периметру бака, выполнена из гибкого огнестойкого материала, содержит по периметру в передней части разъемный замок типа «молния», снабжена автоматической газо-гидравлической системой циркуляции отработавших газов и охлаждающей жидкости, содержит электромагнитный клапан в виде золотникового двухпозиционного крана с электромагнитным управлением и сигнальной лампой, пламегаситель, сажевый фильтр. Кран отключения системы, регулятор давления газов, охладитель газожидкостного типа с насосом и бачком для жидкости, трубопроводы соединены с внутренним объемом оболочки, закреплены двухсторонними гайками с шайбами, уплотненные топливогазостойким герметиком. Крепление составных элементов устройства осуществляется между собой штуцерными гайками, а к раме транспортного средства хомутами, болтами с гайками и шайбами. 4 ил.

Устройство для предотвращения воспламенения топлива в топливном баке наземного транспортного средства, имеющего систему выпуска отработавших газов, оболочку, систему циркуляции отработавших газов и охлаждающей жидкости, отличающееся тем, что оболочка, установленная вокруг бака на опорах, выполненных из легкого негорючего материала, приклеенных по периметру бака, выполнена из гибкого огнестойкого материала, содержит по периметру в передней части разъемный замок типа «молния», снабжена автоматической газогидравлической системой циркуляции отработавших газов и охлаждающей жидкости, содержащая электромагнитный клапан в виде золотникового двухпозиционного крана с электромагнитным управлением и сигнальной лампой, пламегаситель, сажевый фильтр, кран отключения системы, регулятор давления газов, охладитель газожидкостного типа с насосом и бачком для жидкости, трубопроводы, соединенные с внутренним объемом оболочки, закрепленные двухсторонними гайками с шайбами, уплотненные топливогазостойким герметиком, крепление составных элементов устройства осуществляется между собой штуцерными гайками, а к раме транспортного средства хомутами, болтами с гайками и шайбами.