Модуль газового пожаротушения (Варианты) Российский патент 2023 года по МПК A62C35/00 

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к модулям газового пожаротушения (далее - МГП), использующим в качестве огнетушащего вещества сжиженные газы, находящиеся под избыточным давлением собственных паров или газа-вытеснителя. Известны МГП, содержащие баллон (баллоны) с газовым огнетушащим веществом (ГОТВ), например, хладоном, опционально газ-вытеснитель, создающий дополнительное давление в баллоне, и запорно-пусковое устройство, включающее управляемый клапан для выпуска ГОТВ по сигналу датчиков возгорания [1]. Требования, предъявляемые к таким МГП, включают большой срок автономной работы в состоянии готовности, до 15 лет [2]. Для исключения утечки ГОТВ через разъемные соединения баллона и клапана и неплотностей клапана необходим контроль количества ГОТВ в баллоне. В случае наличия газа-вытеснителя обычно применяется манометрический контроль его давления [3]. При хранении ГОТВ в жидкой фазе в отсутствие газа-вытеснителя давление в баллоне не зависит от количества ГОТВ, и применяется либо измерение уровня ГОТВ встроенным в баллон датчиком уровня, например, емкостным [4], либо взвешивание баллона, непрерывное или периодическое [5].

Манометрический контроль или контроль уровня требуют внесения дополнительных элементов в конструкцию баллона, находящихся под давлением (манометра, электродов емкостного датчика и т.п.) и дополнительных уплотнений и гермовводов, что понижает надежность хранения ГОТВ. Взвешивание требует введения в конструкцию МГП дополнительных подвижных узов крепления баллона и датчиков массы (например, тензометрических, динамометрических), либо обеспечения возможности периодического отсоединения баллона с ГОТВ и его взвешивания. Дополнительные сложности возникают при использовании подвижных креплений баллона в условиях ограниченного пространства компактных встраиваемых МГП [6]. При использовании системы на движущихся транспортных средствах затруднено и взвешивание, и измерение уровня жидкости. Периодическое обслуживание также повышает эксплуатационные расходы.

Предложенное решение (фиг. 1) обеспечивает непрерывный независимый контроль утечки огнетушащего вещества, что позволит повысить надежность системы и/или увеличить межрегламентный период. При этом не требуется какие-либо усложнения элементов, находящихся под давлением ГОТВ. Для обеспечения контроля герметичности баллон с ГОТВ 1, управляемый клапан 2 и выпускной патрубок 3 дополняется конформной диафрагмой 4, полностью или частично отграничивающей их от защищаемого объема. Внутри диафрагмы также размещено не менее одного датчика концентрации паров ГОТВ 5 (например, полупроводниковых или инфракрасных), выходной сигнал которых подается на электронную схему 6, обеспечивающую сигнализацию об утечке при превышении измеренной датчиком концентрации ГОТВ установленного порога.

Диафрагма 4 может быть выполнена как негерметичной, обеспечивающей выход ГОТВ при срабатывании системы через предусмотренные в ней отверстия, так и герметичной или близкой к герметичной, например, выполненной из полимерной пленки, и деформируемой или разрушаемой давлением паров выходящего ГОТВ при срабатывании МГП. Роль негерметичной диафрагмы может выполнять также корпус МГП. Функция диафрагмы заключается в повышении локальной концентрации паров ГОТВ при малых его утечках в месте установки датчика. Установка диафрагмы позволит определить аварийную утечку вне зависимости от внешних условий, например, при установке МГП в шкафах с электронным оборудованием и принудительной вентиляцией.

Датчик 5, установленный внутри объема, ограниченного диафрагмой 4, измеряет концентрацию паров ГОТВ. При превышении заранее установленного порогового значения схема обработки сигнала 6 вызывает появление индикации аварии на соответствующем выходе. Режим работы датчика может быть непрерывным или (например, с целью продления срока службы) повторно-периодическим, определяемым схемой 6.

Рассмотрим типичный пример автономного МГП, размещенного в шкафу габарита 600×600×2100 мм. Нормативные требования предусматривают установку в нем баллона, содержащего до m=1.5 кг хладона 227еа [7], при этом в процессе эксплуатации не допускается утечка более Р=5% вещества [2]. Следовательно, при межрегламентном интервале t=10 лет =87600 ч недопустимой является утечка, превышающая S=m*P/t=0.85 мг/ч.

Конструктивный объем, занимаемый оборудованием МГП (узлами 1, 2, 3, 5 на фиг. 1), может составить V=5 л, и масса содержащегося в нем воздуха m≈V * 1,3 г/л≈6.5 г. Распространенные полупроводниковые датчики газов (хладонов), как правило, надежно определяют концентрацию порядка R=10^-3 в рабочем диапазоне температур течение всего срока службы [8]. Следовательно, кратность обмена воздуха в объеме, ограниченном диафрагмой, не должна превышать: L=S/m * R=0.13/4.

В зависимости от скорости внешних конвективных потоков в месте установки системы выполнение этого условия может быть достигнуто либо установкой негерметичной диафрагмы с отверстиями для выхода ГОТВ, роль которой может также выполнять корпус устройства, либо деформируемой или разрушаемой диафрагмы без специально предусмотренных отверстий.

Литература

1. ГОСТ 50969-96. Установки газового пожаротушения автоматические. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 1996.

2. СП 5.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009.

3. Н.Ф. Бубырь, Р.П. Воробьев, Ю.В. Быстров. Эксплуатация установок пожарной автоматики. -М., 1988.-С.195-197.

4. Пат.RU 2476760 С2, Устройство для пожаротушения / Пустынников С.С.; заявл. 05.05.2011, опубл. 27.02.2013.

5. Пат. RU 79972 U1, Устройство для взвешивания модуля газового пожаротушения / Глухов В.И.; заявл. 24.09.2008, опубл. 20.01.2009.

6. Пат.RU 2603755 С1, Автономное устройство газового шкафного пожаротушения / Хазова Н.В.; заявл. 21.10.2015, опубл. 27.11.2016.

7. Рекомендации по противопожарной защите приборных шкафов в помещениях АЭС автономной установкой газового пожаротушения. М.: Концерн Росэнергоатом, 2006.

8. IREF-P 32 mm DS4411 Rev.O / N.E.T. Sri. - Milano, Italy: 2018.

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к модулям газового пожаротушения, использующим в качестве огнетушащего вещества сжиженные газы, находящиеся в баллоне под давлением собственных паров или дополнительного газа-вытеснителя. Модуль газового пожаротушения включает баллон с газовым огнетушащим веществом и запорно-выпускное устройство. Баллон и запорно-выпускное устройство отделены от окружающего объема диафрагмой, имеющей не менее одного калиброванного отверстия для выхода вещества в окружающую среду, ограничивающими воздухообмен с окружающим пространством, и внутри которой размещено не менее одного датчика концентрации паров огнетушащего вещества, выходной сигнал которого соединен с электронной пороговой схемой, выдающей сигнал об утечке вещества при превышении выходным сигналом датчиков заданного порога. Также описан вариант модуля. Технический результат - обеспечение непрерывного независимого контроля утечки огнетушащего вещества, что позволит повысить надежность системы и/или увеличить межрегламентный период. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Модуль газового пожаротушения, включающий баллон с газовым огнетушащим веществом и запорно-выпускное устройство, отличающийся тем, что баллон и запорно-выпускное устройство отделены от окружающего объема диафрагмой, имеющей не менее одного калиброванного отверстия для выхода вещества в окружающую среду, ограничивающими воздухообмен с окружающим пространством, и внутри которой размещено не менее одного датчика концентрации паров огнетушащего вещества, выходной сигнал которого соединен с электронной пороговой схемой, выдающей сигнал об утечке вещества при превышении выходным сигналом датчиков заданного порога.

2. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что функцию диафрагмы выполняет корпус модуля.

3. Модуль газового пожаротушения, включающий баллон с газовым огнетушащим веществом и запорно-выпускное устройство, отличающийся тем, что баллон и запорно-выпускное устройство отделены от окружающего объема диафрагмой, которая является герметичной и выполнена из материала, разрушающегося при выпуске газового огнетушащего вещества из баллона в объем диафрагмы, и внутри которой размещено не менее одного датчика концентрации паров огнетушащего вещества, выходной сигнал которого соединен с электронной пороговой схемой, выдающей сигнал об утечке вещества при превышении выходным сигналом датчиков заданного порога.