Устройство для предупреждения пожара Советский патент 1983 года по МПК G08B17/00 

1

Изобретение относится к устройствам для предупреждения пожара.

Известно устройство для предупреждения пожара, содержащее с.вязанные с исполнительной системой блок датчиков аварийной работы, блок сигнализаторов давления и сигнализатор состояния вентиляции {.

Недостатком этого устройства является невысокая эффективность предупреждения пожара.

Цель изобретения - повышение эффективности предупреждения пожара.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для предупреждения пожара, содержащее связанные с исполнительной системой блок датчиков аварийной работы, блок сигнализаторов давления и сигнализатор состояния вентиляции, имеет сигнализатор работы насоса, формирователь режимов ра-боты, блок изменения режимов работы и сигнализатор режимов, при этом выходы блока датчиков аварийной работы, сигнализатора состояния вентиляции и сигнализатора работы насоса соединены с соответствующими входами формирователя режимов работы, первый выход которого подключен к первому входу сигнализатора режимов,

соединенного вторым входом с управляющим входом исполнительной системы, а третьим входом соединен с выходом блока сигнализаторов давления и первым входом блока изменения режимов работы, который вто5 рым входом подключен ко второму выходу формирователя режимов работы,, соединенного третьим выходом с первым входом исполнительной системы, которая вторым входом подключена к выходу блока изменения режимов работы, причем выход блока датчиков аварийной работы дополнительно связан с третьим входом блока изменения режимов работы.

Формирователь режимов работы имеет 15 элементы запрета, элемент ИЛИ, реле времени и инвертор, вход-которого соединен с управляющими входами первого и второго элементов запрета, выход инвертора соединен с первым входом третьего элемента запрета, второй вход которого подключен к выхо ду элемента ИЛИ, соединенного первым входом с выходом первого элемента запрета и входом реле времени, причем второй вход элемента ИЛИ подключен к информационному входу второго элемента запрета.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - схема исполнительной системы инертных газов; нь фиг. 3- схема форми)овате.ля режимов; на фиг. 4- схема блока изменения режимов работы; на фиг. 5 - схе.ма сигнализатора режимов.

Устройство состоит из исполнительной системы 1 инертных газов, исполнительные механизмы которой связаны своими входами с блоком 2 изменения режимов работы, а выходы сигнализаторов положений арматуры и выходные контакты пускателей механизмов системы инертных газов связаны с входом сигнализатора 3 режимов. Кроме того, на трубопроводах исполнительной системы 1 инертных газов установлены блок 4 curHaJiH aTOpOB давления, выход которого связан с блоками 2 и 3, датчики 5 аварийной работы системы 1 инертных газов, выходы которых подключены к первому входу формирователя 6 режимов и блоку 2. Ко второму входу формирователя 6 режимов подключен сигнализатор 7 состояния вентиляции, а к третьему входу - сигнализатор 8 работы насоса. Выходы блока 6 подключены к входам блока 2 изменения режимов работы, сигнализатора 3 режимов и системе 1.

При этом выходы блока 5. датчиков аварийной работы, сигнализатора 7 состояния вентиляции и сигнализатора 8 работы насоса соединены с соответствующими входами формирователя 6 режимов работы, первый выход которого подключен к первому входу сигнализатора 3 режимов, соединенного вторым входом с управляющим входом исполнительной системы 1, а третьим входом соединен с выходом блока 4 сигнализаторов давления и первым входом блока 2 изменения режимов работы, который вторым входом подключен ко второму выходу формирователя 6 режимов работы, соединенного третьим выходом с первым входом исполнительной системы 1, которая вторым входом подключена к выходу блока 2 изменения режимов работы, причем выход блока 5 датчиков аварийной работы дополнительно связан с третьим входом блока 2 изменения режимов работы.

Исполнительная система 1 инертных газов (фиг. 2) состоит из трубопроводов, с установленными на них дистанционно-управляемыми затворами и отдельными механизмами. На трубопроводе системы инертного газа последовательно установлен приемный затвор 9 от источника инертного газа, узел 10 очистки, нагнетатель II инертного газа и затвор 12 нагнетания. За приемным затвором 9 к системе инертного газа подключен трубопровод с установленным на нем затвором 13 вентиляции. К узлу 10 очистки подключен насос 14. Приемный и напорный патрубки нагнетателей соединены через байпасный затвор 15.

Формирователь 6 режимов (фиг. 3) состоит из реле 16 времени, выход которого подключен к четвертому выходу, а вход к третьему выходу блока и выходу элемента 17 запрета, разрешающий вход которого

связан с входом блока, который подключен к-блоку 7. Запрещающий вход эле.мента 17 запрета связан с входом блока, который подключен к выходу сигнализатора 8 работы насоса, с разрешающим входом элемента 18 запрета, который своим выходом подключен к первому выходу.блока, а запрещающим входом связан с датчиками блока 5 системы 1 инертных газов и с первым входом элемента ИЛИ 19, второй вход которого подключен к выходу элемента 17

запрета, а выход - к запрещающему входу элемента 20 запрета, выход которого связан с вторым выходом блока, а разрещающий вход через инвертор 21, подключен к входу блока, который связан с сигнализатором работы насоса 8.

Блок изменения режимов работы 2 (фиг. 4) состоит из элемента ИЛИ 22, входы которого связаны с первым выходом блока 6 и выходом элемента ПАМЯТЬ 23, вход которого подключен к выходу «Min блока 4

сигнализаторов давления, а стирающий вход к выходу «Мах того же блока.

Выход элемента ИЛИ 22 подключен к входам «Откр и «Пуск исполнительных механизмов 9, 10, 14 системы 1, через элемент 24 запрета, запрещающий вход кото0 рого подключен к выходу «Откр блока 13. Одновременно этот выход сигнализатора затвора 13 подключен к входу элемента ИЛИ 25, выход которого связан с входом «Пуск исполнительного механизма 11 системы 1 инертных газов, а второй вход

5 подключен к выходу элемента И 26, входы которого связаны с выходом «Откр сигнализатора положения затвора 9 и выходными контактами пускателей механизмов 10 и 13 системы I инертных газов.

0 Кроме того, первый выход блока 6 подключен к одному из входов элемента И 27, второй вход которого через элемент НЕ 28. связан с выходом элемента ПАМЯТЬ 23. а третий вход подключен к выходному кон- такту пускателя нагнетателя 11. Выход элемента И 27 связан с выходом «Закр исполнительного механизма затвора 12 и входом «Откр исполнительного механизма затвора 15.

Входы элемента И 29 подключены к пер0 вому выходу блока 6, к выходному контакту пускателя нагнетателя 11 системы 1 инертных газов и выходу «Min сигнализатора давления блока 4, а выход элемента И 29 подключен к входу «Откр исполнительного механизма затвора 12 и входу «Закр

5 исполнительного механизма затвора 15 через элемент ИЛИ 30, второй вход которого связан с выходом элемента ПАМЯТЬ 31, вход которого подключен к выходу элемента И 32, входы, которого связаны со вторым выходом блока 6 и выходным контактом пускателя нагнетателя 11. Стирающий вход элемента ПАМЯТЬ 31 подключен к выходу «Мах сигнализатора блока 4, выход которого подключен к первому входу элемента И 33, второй вход которого связан со вторым выходом блока 6, а выход элемента 33 подключен через элемент ИЛИ 34, ко всем входам Стоп исполнительных механизмов исполнительной системы 1 инертных газов.

Второй вход э лемента ИЛИ 34 подключен к четвертому выходу блока б, а третий- к датчикам блока 5 через элемент 35 запрета, запрещающий вход которого подключен к третьему выходу блока 6. Этот же выход блока 6 связан со входом элемента И 36. Выход элемента И 36 подключен к входу «Откр исполнительного механизма 12, а второй вход связан с выходным контактом пускателя нагнетателя П..

Блок 3 (фиг.. 5) состоит из элементов И 37 и 38, первые входы которых подключены к выходу элемента ПАМЯТЬ 39, вход которого подключен к выходу Min сигнализатора блока 4,. а стирающий вход - к выходу «Мах того же сигнализатора. Вторые входы элементов И 37 и -38 подключены к выходу «Откр сигнализатора положения затвора 12, а третьи входы связаны соответственно с выходами два и один блока 6. Выход элемента И 37 подключен к лампе 40 сигнализации, а -выход элемента И 38 - к лампе 41 сигнализации.

Входы элемента И 42 подключены соответственно к выходам «Откр сигнализаторов положения затворов 12 и 13, а также к одному из выходов блока 6. Выход элемента И 42 подключен к лампе 43 сигнализации.

Лампа 44 сигнализации связана через элемент И 45 с одним из выходов блока 6, с выходом «Откр сигнализатора положения затвора 15 и выходным контактом пускателя нагнетателя И системы 1 инертных- газов.

После включения устройство работает следующим образом.

Режимами работы устройства являются режимы «Погрузка и «Пере.ход, «Разгрузка и режим «Вентиляция. Основными режимами являются режимы «Погрузка и «Разгрузка, так как режим «Переход по своему характеру работы полностью совпадает с режимом «Погрузка, а режим «Вентиляция включается эпизодически, в основном для проведения профилактических осмотров оборудования внутри танков.

Обычно Погрузка нефтеналивных судов осуществляется береговыми средствами, поэтому в режиме «Погрузка грузовые насосы не работают. В этом случае нет выходного сигнала с сигНализатОра 8 работы насоса, а на выходе инвертора 21 имеется сигнал, который через элемент 20 запрета

поступает на второй выход блока 6. Как только упадет давление инертного газа до минимального значения, на выходе «Min сигнализатора блока 4 появляется сигнал, который через элементы ПАМЯТЬ 23,

ИЛИ 22 и элемент 24 запрета поступает на входы исполнительных механизмов для пуска узла 10 очистки, насоса 14 охлаждения и открытия приемного затвора 9. С выхода элемента ПАМЯТЬ 39 этот же сигнал одновременно идет на. вход элемента И 37. Ин формация об открытии приемного затвора 9 и о пуске насоса 14 охлаждения и узла 10 очистки поступает соответственно с сигнализатора положения затвора и контактов пускателей механизмов на вход элемента

5 И 26 и далее, через элемент ИЛИ 25, на исполнительный механизм нагнетателя 11 газа для его пуска. После пуска нагнетателя газа с контакта пускателя выходной сигнал идет последовательно через элементы И 32, на второй вход которого приходит

0 сигнал со второго входа блока 6, элемент ПАМЯТЬ 31 и элемент ИЛИ 30 на испол нительный механизм затвора 12 для его открытия и исполнительный механизм затвора 15 для его закрытия.

После открытия затвора нагнетания загорается лампа 40 в блоке, сигнализирующая о протекании режима приема, груза, так как на вход элемента И 37 приходят сигналы также с второго выхода блока 6

n и выхода «Откр сигнализатора положения затвора 15. Как только давление инертного газа достигнет верхнего значения, на выхоДе «.Мах сигнализатора блока 4 появляется сигнал, который поступает на стирание памяти с элементов 31 и 23 и одно5 временно на вход элемента И 33, второй вход которого связан со вторым выходом блока 6. С выхода элемента И 33 сигнал поступает через элемент ИЛИ 34 для общей остановки механизмов исполнительной систе.мы 1 инертных газов, так как в режи0 мах эксплуатации судна «Погрузка и «Переход давление в танках падает очень редко и практически не может наступить резкого «провала давления. Как только произойдет остановка всех механизмов системы 1, гаснет лампа 40 на бл.оке 3, так как с входов элемента И 37 снимаются сигналы, которые приходили с элемента ПАМЯТЬ 39 и выхода «Откр сигнализатора положения затвора 12. После окончания погрузки и во время рейса судна устройство

продолжает работать в режиме «Погрузка, так как во время перехода судна режим, обеспечивающий сохранность груза, по своим техническим параметрам совпадает с режимом «Погрузка. За время рейса устройство может несколько раз включаться в

работу- в зависимости от изменения падения давления в танках судна.

При установке судна под разгрузку включаются грузовые насосы, и на выходе сигнализатора 8 работы насоса появляется сигнал, который поступает на вход блока 6, в котором через элемент 18 запрета поступает на первый выход формирователя 6. Этот ,же сигнал поступает одновременно на вход инвертора 21 и на запрещающий вход элемента 17 запрета. С первого выхода формирователя 6 сигнал поступает через элемент ИЛИ 22 и элемент 24 запрета на вход исполнительных механизмов системы I для открытия приемного затвора 9, пуска насоса 14 охлаждения и узла 10 очистки. Сигналы о включении этих механизмов ис-. полнительной системы I инертных газов поступают на входы блока 2 для пуска нагнетателя 11 газов через элемент,ы ИЛИ 25 и И 26. После выхода на режим нагнетателя I Г.газов сигнал с контакта его пускателя поступает на вход элемента И 27, на другой вход которого поступае.т сигнал с первого выхода формирователя 6. Выходной сигнал с элемента И 27 поступает на исполнительный механизм байпасного затвора 15 для его открытия и исполнительный механизм затвора 12 нагнетания для его закрытия. Сигналы об открытии затвора 15 и о пуске нагнетателя 11 газов поступают на входы элемента И 45, на третий вход которого приходит сигнал с первого выхода формирователя 6 режимов. Выходной сигнал с элемента И 45 включает лампу 44, сигнализирующую о готовности системы к выполнению режима «Разгрузка. Как только давление газа достигнет минимального значения, на выходе «Min сигнализатора давления блока 4 появляется сигнал, который поступает на входы элементов ПАМЯТЬ 39 блока 3 элемента 1, ПАМЯТЬ 23 блока 2 и на вход элемента И 29 того же блока. Выходным сигналом с элемента ПАМЯТЬ 23 снимается выходной сигнал с элемента НЕ 28, идущий на вход элемента И 27. Одновременно на входы элемента И 29 приходят сигналы с контакта пускателя нагнетателя 11, с выхода «Min сигна лизатора 4 давления и с первого выхода формирователя 6. Выходной сигнал элемента И 29 подается на исполнигельные механизмы для открытия затвора 12 нагнетания и закрытия байпасного затвора 15 через элемент ИЛИ 30. По мере выполнения управляющих команд гаснет лампа 44, так как снимается с элемента И 45 входной сигнал, информирующий об открытии байпасного затвора 15, и загорается лампа 41, сигнализирующая о работе установки в режиме «Разгрузка, так как на входах элемента И 38 имеются все три входных сигнала: с выхода элемента ПАМЯТЬ 39, с выхода «Откр сигнализатора положения затвора 12 и с первого выхода формирователя 6. При достижении давлением инертного газа верхнего номинального значения на выходе «Мах сигнализатора давления блока. 4 появляется сигнал, который поступает на стирающий вход элемента ПАМЯТЬ 39 блока 3 и на стирающие входы элементов ПАМЯТЬ 23 и 31 блока 2. Сразу же на выходе элемента НЕ 28 появляется сигнал, который через элемент И 27 проходит на испытательные механизмы для закрытия затвора 12 нагнетания и открытия байпасного затвора 15, так как на других входах элемента И 27 уже имеются сигналы с первого выхода формирователя бис контакта пускателя нагнетателя 11 системы 1 инертных газов. После выполнения этой управляющей команды устройство снова переходит в состояние готовности к выполнению режима «Разгрузка. Лампа 41 гаснет, так как снимаются сигналь1 с выхода элемента И 38, которые связаны с выходом элемента ПАМЯТЬ 39 и выходом «Откр сигнализатора положения затвора 12. Лампа 44 снова загорается, так как на входе эле.мента И 45 восстанавливается команда с выхода «Откр сигнализатора положения затвора 15. Таким образом, во время разгрузки на судне нефтепродуктов будет выполняться поддержание режима работы исполнительной системы 1 инертных газов в режи.ме «Разгрузка Это необходимо для того, чтобы исключить при разгрузке судна провалы давления инертного газа в танках. Как только грузовые операции по разгрузке судна будут закончены, установка переходит автоматически на режим «Погрузка и во время перехода будет включаться в работу в случае снижения давления газа в танках. На выходе сигнализатора 8 работы Насоса пропадает выходной сигнал, который обеспечивает выдачу сигнала с вы.чода инвертора 21 через элемент 20 запрета на второй выход формирователя 6. Команда со второго выхода фор.мирователя в это.м случае подается на вход элемента И 32, второй вход которого связан с выходным контактом пускателя нагнетателя 11. Выходной сигнал элемента И 32 поступает на исполнительный механизм байпасного затвора для .его закрытия и затвора 12 нагнетания для его открытия че0 рез элементь ИЛИ 30 и ПАМЯТЬ 31 .для поднятия давления в танках. Как только давление в танках достигнет максимального значения, с выхода «Мах сигнализатора давления блока 4 приходит команда одновременно на стирающий вход Эv eмeнта ПАмЯТЬ 31 и На вход элемента И 33, второй вход которого подключен к второму выходу формирователя 6. С выхода элемента И 33 команда проходит на исполнительные механизмы системы I инертных газов для отключения всех механизмов через элемент ИЛИ 34.

Таким образом, устройство работает по замкнутому циклу эксплуатации судна: погрузка-переход-разгрузка-переход- погрузка.

В случае необходимости осуществить осмотр устройства, расположенных в самом танке при отсутствии груза, оператор должен предварительно осуществить его вентиляцию. Для этого включается блок 7. Сигнал с его выхода поступает через элемент 17 запрета на третий выход формирователя 6. Одновременно с элемента 17 запрета выходной сигнал поступает на запрещающий вход элемента 20 зап-рета через элемент ИЛИ 19 для запрещения выполнения устройством режима «Погрузка. С третьего выхода блока 6 сигнал поступает на исполнительный механизм для открытия затвора 13 вентиляции. С выхода «Откр сигнализатора положения затвора 13 команда поступает на вход элемента ИЛИ 25, на запрещающий вход элемента 24 запрета блока 2 и на иcпoJfнитeльныe механизмы устройства 10, 14, 9 для остановки и закрытия. С выхода элемента 25 команда поступает на исполнительный механизм нагнетателя 1I газа для его пуска. После пуска нагнетателя на вход элемента И 36 приходят два сигнала: с контакта пускателя нагнетателя 11 и с третьего выхода блока 6. С выхода элемента И 36 сигнал идет на исполнительный механизм затвора 12 нагнетания для его открытия открытия затвора нагнетания загорается лампа 43, сигнализирующая о проведении режима вентиляции, так как на входе элемента И 42 появляются все три сигнала: с выходов «Откр сигнализаторов положения затворов 12 и 13 и с третьего выхода формирователя 6. После отработки реле 16 времени с его выхода идет команда на вход элемента ИЛИ 34 и далее на отключение всей системы 1. Реле 16 времени устанавливается на установку, достаточную для осуществления вентиляции данка. При срабатывании одного из сигналов аварийной работы установки блока 5 выходной сигнал поступает на элемент 35 запрета блока 2. Выход элемента 35 запрета связан с входом элемента ИЛИ 3, с которого команда поступает на отключение всех механизмов системы 1 инертного газа; Одновременно команда с датчиков аварийной работы установки:блока 5 поступает на запрещающий вход элемента запрета 18 непосредственно, а на запрещающий вход элемента 20 запрета через элемент ИЛИ 19 для блокировки работы формирователя 6. В качестве сигнализаторов параметров нормальной и аварийной работы установки могут быть использованы любые датчики промышленного исполнения, имеющие помимо аналогового выходного сигнала также и дискретные выходные сигналы для стыковки их с релеййо-диодной логикой. К датчикам-сигнализаторам нормальной работы установки относятся: сигнализатор работы грузового насоса (например датчик оборотов), сигнализатор давления инертного газа, имеющий установки «Мах и «Min, сигнализаторы конечного положения поворотных затворов, блок-контакты магнитных пускателей йагнетателей и насоса забортной воды, к датчикам-сигйализаторам ава- рийной работы установки относятся: сигяа-. лизаторы повыщения температуры и влажности инертного газа сверх допустимых значений, сигнализаторы падения давлений инертного газа и охлаждающей воды до аварийных значений, сигнализаторы содержания углеводородов и кислорода в инертном газе больще нормы. В качестве органа включения режима вентиляции может быть применен тумблер. Предлагаемое устройство обеспечивает автоматический переход с одного основного режима эксплуатации на другой, что позволяет более качественно проводить грузо,вые операции, снижает расход энергии и исключает тем самым опасные моменты с точки зрения эксплуатации танкера; обеспечивает в режиме «Разгрузка поддержание постоянной готовности к подаче инертного газа в танки, что исключает «провалы давления в танках и «прохваты горячего инертного газа, которые могут привести к взрыву. Этим обеспечивается более интенсивная разгрузка груза, т. е. уменьщается время выгрузки; позволяет довести давление в танках до верхнего нормального- значения после окончания режима разгрузки судна и-тем самым более качественно подготавливает судно к плаванию (переходу); обеспечивает оператора информацией о выполнении системой инертного газа основных режимов эксплуатации судна, что облегчает работу оператора, снижает вероятность ощибочных действий. Использование предлагаемого устройства повыщает эффективность предупреждения пожара. Формула изобретения 1. Устройство для предупреждения пожара, содержащее связанные с исполнительной системой блок датчиков аварийной работы, блoJ сигнализаторов давления и сигнализатор состояния вентиляции, оглинающееся тем, что, с целью повыщения эффективности предупреждения пожара, оно имеет сигнализатор работы насоса, формирователь режимов работы, блок изменения режимов работы и сигнализатор режимов, при этом выходы бл.ока датчиков аварийной работы, сигнализатора состояния вентиляции и сигнализатора работы насоса соединены с соответствующими входами формирователя режимов работы, первый выход которого-подключен к первому входу сигнализатора режимов, соединенного вторым входом с управляющим входом исполнительной системы, а третьим входом соединен с выходом блока сигнализаторов давления и первым входом блока изменения режи юв работы, который вторым входом подключен ко второму выходу формирователя режимов работы, соединенного третьим выходом с первым входом исполйительйой системы, которая вторым входом подключена к выходу блока изменения режимов работы, причем выход блока датчиков аварийной работы дополнительно связан с третьим входом блока изменения режимов работы.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь режимов работы имеет элементы запрета, элемент ИЛИ, реле времени и инвертор, вход которого соединен с управляющими входами первого и

второго элементов запрета, выход инвертора соединен с первым входом третьего элемента запрета, второй вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, соединенного первым входом с выходом первого элемента запрета и входом реле времени, причем второй вход элемента ИЛИ подключен к информационному входу второго элемента запрета.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 475157, кл. А 62 С 39/02, 1973. ,

3

1

.l

hl.s

SbfxjimmHj

I

Stix.KBHm.nycK Iff

SH)(Ksm- fii/cK fit

Ш от, tutu. 13

:J

23

мин

т

от

дш1

g

М2,

Шд.

ВЫ)(1.

Вы).мн(п.

пцск if

26

25

Пуск 11

П

2

27

Закр. 12

g.

30

5i

V ffffoci. 12

Ч

Cmsn

-r

1

ФигЛ