CC BY
11
106 ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Оптимизация временных характеристик импульсных автоматических установок пожаротушения
B.А. Девяткин
профессор, заведующий кафедрой ППАМ1
C.Ю. Серебренников
д.т.н., профессор кафедры ППАМ1
С.В. Чернов
аспирант1
1ПНИПУ, Пермь, Россия
С 1995 г. в различных отраслях нефтегазовой промышленности применяются автоматические установки пожаротушения (АУПТ) на основе производимых Пермскими предприятиями ООО «ИВЦ Техномаш» и «Опытно-конструкторское бюро «Темп» ПНИПУ аэрозольных твердотопливных генераторов АГАТ-2А и аэрозольно-порошковых модулей ОПАН-100 с ТТ-газогенераторами во взрывозащищенном исполнении.
При использовании ТТ-генераторов и модулей на взрывопожароопасных объектах остро встал вопрос оптимизации временных характеристик тушения быстро-развивающихся пожаров с помощью этих установок, а точнее минимизации времени работы всей АУПТ при ликвидации пожаров в больших объемах помещений, имеющих взрывоопасные зоны.
Решение данной задачи было проведено в стендовых условиях отдельно для АГАТ-2А и ОПАН-100 [1].
Макетный образец чисто аэрозольной АУПТ был разработан в варианте максимально ускоренного автоматического срабатывания генератора АГАТ-2А на вспышку источника зажигания, например, паров ЛВЖ, и заполнение аэрозолем макетного помещения (объем 50 м3) до пожаротуша-щей концентрации за минимальное время.
Схема испытаний опытной установки представлена в монографии [1]. Логика срабатывания этой системы построена на коммутации цепи запуска генераторов при последовательном срабатывании инфракрасных датчиков ОД-1 (инерционность 0,02 с) и дифференциальных датчиков температуры ДТБГ (инерционность при нарастании температуры в объеме со скоростью 2 град/с - 0,4...0,6 с). Датчик температуры предназначен для исключения ошибочного включения АГАТ-2А только от датчиков ОД-1 (например, при попадании случайного солнечного блика на фотоэлемент датчика). Контроль эффективности проводился путем оценки, во-первых, полного тушения модельных очагов пожара, а во-вторых, суммарного времени обнаружения вспышки ЛВЖ (г1) формирования автоматикой команды на включение ТТГГ (т2), работы генератора на заполнение всего объема аэрозолем (т3) и тушения очагов пожара (т4).
В результате макетных испытаний были оптимизированы временные параметры объемного тушения пожара автоматической системой:
т = т1 + т2 + т3 + т4 = 0,02с + 0,4с + 12с + +(12...15с) = (24, 42...27, 42)с
Параметр т подтверждался затем в полноразмерных объектовых испытаниях, когда объем помещения, заполняемый
аэрозолем, был увеличен в 20 раз. Тем не менее, масштабный фактор сказался на общем времени тушения не сильно; газовая горелка, расположенная у пола, была потушена за 28 с с момента включения генераторов АГАТ-2А в помещении высотой 8 ми свободным объемом 1150 м3 [1, 2].
По результатам нескольких испытаний на объектах различного объема были установлены относительные величины длительности периодов тушения
= 0,7% + ],3% + 43,3% + 54,2%
Для установок порошкового тушения 0ПАН-100 эти величины выглядят несколько иначе. Прежде всего, за счет более быстрого заполнения объема и высокой тушащей способности порошка:
Т1 + Т2 + Т3 + Т4 =
= 0,02с + 0,4с + 15с + (2...4с) = (17, 42...19, 42)с
Соответственно, в относительных величинах:
+т3 +тл =
ч'
= 0,1% + 2% + 77,2% + 20,7%
Экспериментальные характеристики аэрозольной и порошковой установок позволили разработать и испытать полноразмерную автоматическую, комбинированную систему объемного тушения быстроразви-вающихся пожаров в помещениях большого объема, а затем разработать и сдать в эксплуатацию на двух объектах предприятия «Сургутгазпром» АУПТ с генераторами АГАТ-2А и модулями 0ПАН-100 для защиты газоперекачивающих агрегатов с объемом помещения 1250 м3 «С0ВЕRR0W-182».
Список используемой литературы
1. Серебренников С.Ю. Аварийные системы с газогенераторами и двигателями на твердом топливе (теория и эксперимент). Екатеринбург: УрО РАН, 2002. 268 с.
2. Акт-отчет по результатам испытаний аэрозольной пожаротушащей системы с генераторами АГАТ-2А. Оренбурггазпром, 1996.
Рис. 1 — Принцип работы твердотопливного газогенератора АГАТ-2А
Рис. 2 — Принцип работы аэрозольно-порошкового модуля ОПАН-100 с твердотопливным газогенератором наддува
