модуль тушения пожаров

Формула изобретения

Модуль тушения пожаров в высотных сооружениях башенного типа, содержащий посекционное размещение групп генераторов огнетушащего аэрозоля расчетного количества, необходимого для подавления пламенного горения, узлы инициирования которых электрически связаны с пусковым устройством, коммутируемым тепловыми детекторами автономного энергопитания, отличающийся тем, что каждая группа генераторов в количестве, определяемом из расчета перекрытия генерируемым огнетушащим аэрозолем поперечного сечения защищаемого объема с концентрацией 0,08 кг/м³, смонтирована на нижнем уровне секций, а их узлы инициирования связаны через устройство временной задержки с узлами инициирования генераторов нижерасположенной секции.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к противопожарной технике, а более конкретно к управлению противопожарным оборудованием от термочувствительных устройств, электрически связанным с генераторами огнетушащего аэрозоля, предназначенным для защиты сооружений башенного типа.

Уровень данной области техники характеризуют системы для объемного тушения пожара (модули, согласно НТБ 88-2001 "Термины и определения"), содержащие распределенные в защищаемом объеме генераторы огнетушащего аэрозоля, узлы инициирования которых электрически связаны с термочувствительными элементами (датчиками противопожарной сигнализации) пускового устройства, описанные в патентах RU 2081640, А 62 С 13/22, 1997, 2046614, 1995, 2114660, 1998, 2140311, 1999 и 2128537, 1999, все по кл. А 62 С 37/00.

Генераторы этих модулей направлены на пожароопасный объект в защищаемом помещении и содержатся в расчетном количестве, обеспечивающем создание в замкнутом объеме огнетушащей концентрации генерируемого ими аэрозоля.

Недостаток указанных модулей пожаротушения является продолжением достоинств, которые выражаются в надежной целевой защите объекта в замкнутом объеме, имеющего один уровень высоты. Однако тушение локальных пожаров в относительно большом объеме помещения неэффективно из-за инерционности его заполнения генерируемым аэрозолем и созданием необходимой концентрации ингибиторов горения.

Кроме того, не представляется технически возможным практическое использование указанных модулей для тушения пожаров в зданиях и сооружениях башенного типа, в которых существует естественная тяга, то есть условно негерметичных, из-за проблемы сохранения во времени вокруг горящего объекта необходимой концентрации огнетушащего аэрозоля по определению.

Более совершенным является модуль автоматического пожаротушения в сообщающихся посредством транспортной шахты секциях высотного гаража, описанный в патенте RU 2225733, А 62 С 37/00, 2004, который по существу и числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному.

Известный модуль содержит группы генераторов огнетушащего аэрозоля, поэтажно распределенных в верхней части каждой секции гаража и направленных в сторону центральной шахты, узлы инициирования которых электрически связаны с пусковым устройством, коммутируемым от чувствительных элементов противопожарной сигнализации (тепловыми детекторами). Генераторы в секциях подключаются блоком управления в работу последовательно для поддержания в объеме гаража высокой концентрации ингибиторов горения.

Модуль отличается тем, что в нижней секции высотного гаража смонтирован резерв генераторов, подключенных к блоку управления через устройство оптимизированной временной задержки, чем создается динамический подпор остывающего аэрозольного облака, находящегося в шахте, и продлевается его тушащее действие на очаг возгорания.

Недостатком известного модуля, который эффективно подавляет открытый огонь, является возможность вторичного возгорания от тлеющих источников, активизирующихся после прохождения вверх под действием естественной тяги в шахте облака аэрозоля заданной огнетушащей концентрации.

Тушащая смесь из генераторов, смонтированных в верхней части секций, струйно направляется на защищаемый автомобиль для активного подавления очага возгорания. Но аэрозольное облако естественной тягой в шахте перемещается вверх по высотному сооружению, обнажая тлеющие очаги, которые обдуваются эжектируемым при этом воздухом, что может служить причиной вторичного возгорания. Для борьбы с вторичными очагами возгорания известная система не предназначена.

Повышение концентрации огнетушащего аэрозоля внутри секций башни не предотвратит вторичного возгорания, но потребует дополнительного количества генераторов с управляемым запуском в работу, то есть технически усложняет конструкцию модуля и является нецелесообразным.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение функциональной надежности модуля пожаротушения в сооружениях башенного типа.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном модуле тушения пожаров в высотных сооружениях башенного типа, содержащем посекционное размещение групп генераторов огнетушащего аэрозоля расчетного количества, необходимого для подавления пламенного горения, узлы инициирования которых электрически связаны с пусковым устройством, коммутируемым тепловыми детекторами автономного энергопитания, согласно изобретению каждая группа генераторов в количестве, определяемом из расчета перекрытия генерируемым огнетушащим аэрозолем поперечного сечения защищаемого объема с концентрацией 0,08 кг/м³ , смонтирована на нижнем уровне секций, а их узлы инициирования связаны через устройство временной задержки с узлами инициирования генераторов нижерасположенной секции.

Отличительные признаки обеспечивают подавление пламенного горения и гарантированно предотвращают вторичное возгорание тлеющих очагов за счет последовательного создания внутри высотного сооружения объемных аэрозольных пробок повышенной концентрации ингибиторов горения, представляющих собой гидродинамический затвор, перемещаемый снизу вверх посредством естественной тяги.

Размещение генераторов на нижнем уровне секций башни обеспечивает автоматическое естественное заполнение защищаемого объема огнетушащим аэрозолем, облако которого перекрывает поперечное сечение секции и изолирует объект возгорания от атмосферного кислорода, прерывая тем самым цепные окислительные реакции, и подавляет пожар.

При концентрации огнетушащего аэрозоля 0,08 кг/м³ обеспечивается подавление пламенного горения и исключается вторичное возгорание тлеющих очагов, чем повышается эффективность пожаротушения и функциональная надежность модуля в целом.

Это достигается тем, что очаг возгорания подвергается неоднократному пролонгированному последовательному воздействию огнетушащего аэрозоля заданной концентрации в вертикально подвижных пробках, создаваемых генераторами нижерасположенных секций.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества, неприсущего признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решается не суммой эффектов, а сверхэффектом суммы существенных признаков.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста противопожарной техники, показал, что оно не известно, а с учетом возможности практической реализации модуля тушения пожаров в башнях можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где схематично изображено:

на фиг.1 - общий вид башни, оснащенной предлагаемым модулем;

на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.

Предлагаемый модуль для тушения пожаров в высотных секционных сооружениях башенного типа иллюстрируется схемой пожарной защиты Останкинской телевизионной башни (фиг.1).

Модуль включает смонтированные на нижнем уровне секций 1 высотных отметок 63,1 м, 147,2 м, 230,0 м и 323,0 м группы генераторов 2 огнетушащего аэрозоля расчетного количества, распределенных по периферии поперечных сечений башни (фиг.2), при этом их выходные сопла направлены радиально к центру ствола башни.

Стационарно закрепленные генераторы 2, представляющие собой устройство автоматической струйной подачи огнетушащего аэрозоля, марки АГС-8/2 с массой шашки пиротехнического состава 6,7 кг, обеспечивают за время работы 160 с каждый защиту объема 134 м³.

Генераторы 2 оснащены многоступенчатой системой охлаждения газоаэрозольной тушащей смеси, температура которой на выходе из сопел составляет 100-120°С, что значительно ниже температуры воспламенения органических веществ.

Инициаторы 3 воспламенения пиротехнических зарядов генераторов 2 каждой секции 1, управляемые блоком коммутации, к которому подсоединены температурные детекторы системы пожарной сигнализации автономного энергопитания (условно не показано), электрически связаны через устройство 4 временной задержки с инициаторами 3 нижерасположенной секции 1.

Длительность временной задержки каждого устройства 4 устанавливается из конкретных параметров функционирования.

Количество генераторов 2 марки АГС-8/2, смонтированных в каждой секции 1 башни, определено расчетным путем из условия создания в защищаемом объеме концентрации огнетушащего аэрозоля 0,08 кг/м ³ и всего составляет общим количеством 180 штук, распределение которых по секциям 1 представлено в таблице.

Высота нижнего уровня секции 1, м	Интенсивность подачи аэрозоля (не менее), кг/с	Количество генераторов, шт.
63,1	20,0	60
147,2	20,0	60
243,8	15,0	45
323,0	5,0	15

В расчете параметров подачи огнетушащего аэрозоля принята скорость восходящих потоков в стволе башни 1-5 м/с.

При возникновении пожара по сигналу примыкающего термочувствительного детектора локальной линии пожарной сигнализации блоком управления выдается команда на инициаторы 3 генераторов 2 этой секции 1, импульсами которых воспламеняются пиротехнические заряды, при горении которых генерируется газоаэрозольная тушащая смесь, струйно выбрасываемая в защищаемый объем, и на устройство 4 временной задержки, связанное с инициаторами 3 нижерасположенной секции 1.

Тушащая газоаэрозольная смесь группы генераторов 2 перекрывает поперечное сечение секции 1 башни, заполняя ее объем, при этом источник пожара изолируется от атмосферы. Ингибиторы горения, содержащиеся в газоаэрозольной смеси, подавляют пожар.

За счет естественной тяги внутри ствола башни облако газоаэрозольной тушащей смеси в виде газодинамического затвора перемещается вверх. При этом срабатывает устройство 4 временной задержки установленной длительности, импульсом которой через инициаторы 3 аналогично включаются в работу генераторы 2 нижерасположенной секции 1.

Газоаэрозольное облако, сформированное в нижерасположенной секции 1, перемещаясь вверх посредством естественной тяги в стволе башни, заполняет объем секции 1, в которой возник пожар, дополнительно воздействуя на тлеющие очаги, изолируя их от кислорода эжектируемого воздуха.

Дублированное воздействие генерируемой огнетушащей газоаэрозольной смесью гарантированно предотвращает вторичное возгорание в защищаемой секции 1 и полностью исключает огнепередачу в вышерасположенную секцию 1 башни.

Скорость движения газоаэрозольного затвора 1-5 м/с обеспечивает минимально необходимое время 10 с для подавления пламенного горения. При этом в защищаемом объеме снижается температура до уровня, исключающего повторное воспламенение тлеющих очагов, которые локализуются внутри ингибирующей газоаэрозольной смеси.

Тушение пожара в секции башни ниже отметки 63,1 м осуществляется ручными и подвижными техническими средствами, а резервный газоаэрозольный подпор формируется с помощью метательных генераторов марки АГС-5 с массой аэрозольобразующего пиротехнического заряда 2,7 кг, которыми в достаточном количестве укомплектовано техническое помещение цокольного этажа башни.

Металлическая антенная часть башни выше отметки 503,7 м защищена наружными автоматическими средствами тушения пожара, которые не входят в структуру предлагаемого модуля.

Режимы и параметры тушения пожаров предложенным модулем рассчитаны по математической модели планирования эксперимента согласно техническому заданию на проектирование противопожарной автоматической защиты Останкинской телевизионной башни посредством серийно выпускаемых сертифицированных генераторов огнетушащего аэрозоля.

Предложенный модуль пожаротушения, посекционный с дублированием автоматического аэрозольного воздействия на очаг возгорания, характеризуется повышенной надежностью и экономичностью.

Описанный пример выполнения модуля для тушения пожаров служит для иллюстрации изобретения и не ограничивает границ правовой защиты совокупности существенных признаков формулы.

Разработанный проект реконструкции и модернизации Останкинской башни по защите антенно-фидерной части одобрен Главным управлением Государственной противопожарной службы МВД России.