Самоуправляемые автоматические системы импульсного пожаротушения и многоплановой защиты Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

В. Д. ЗАХМАТОВ, д-р техн. наук, профессор ИТГИП НАНУ, г. Киев, Украина

УДК 502/504:628.3

САМОУПРАВЛЯЕМЫЕ АВТОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ИМПУЛЬСНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ И МНОГОПЛАНОВОЙ ЗАЩИТЫ

Показаны недостатки современной пожарной автоматики и выделены недостатки, обуславливающие ограниченность области ее применения, низкую надежность и эффективность использования ее для защиты современных предприятий, складов, правительственных и военных объектов со сложной инфраструктурой. Преложен путь устранения данных недостатков путем замены или дополнительного введения новых исполнительных подсистем, состоящих из автономных, компактных, долговечных модулей импульсного тонкодисперсного распыления различных огнетушащих и защитных составов. Показаны перспективы применения новой системы, в частности ее способность защищать различные современные объекты.

Ключевые слова: пожарная автоматика; датчики; исполнительные подсистемы и устройства; огнетушащие и защитные составы; импульсное распыление; комбинированные тушение и защита.

В условиях существующей в странах СНГ промышленной разрухи, вывода ряда предприятий из рабочего режима, их остановки и сокращения или даже ликвидации объектовых пожарных команд многократно возрастают требования к качеству, скорости и эффективности работы автоматических систем ликвидации пожаров и других последствий аварий. Этим требованиям даже после дорогостоящих усовершенствований не могут соответствовать существующие автоматические системы пожаротушения (АСП) по ряду причин технического несовершенства исполнительных гидравлических и пневматических подсистем:

• высокая инерционность срабатывания, что приводит к быстрому развитию возгоранию в катастрофический пожар со взрывами;

• большие размеры емкостей высокого давления с запасом огнетушащих составов (ОС) и батарей газовых баллонов, для которых требуются отдельные помещения;

• длинные трубопроводы высокого давления;

• сложная конструкция, обуславливающая низкую надежность, нестабильность и неравномерность подачи огнетушащих составов по защищаемой площади;

• большие расходы ОС, приносящие предприятию значительные убытки;

• невозможность локализации взрывоопасных облаков, розливов нефтепродуктов и других токсичных веществ;

• низкая эффективность систем дымоосаждения для создания путей эвакуации.

© Захматов В. Д., 2012

Возможно, единственным в настоящее время реальным путем обеспечения безопасности окружающей среды в зоне промышленных объектов является использование качественно новых решений, например электронных систем фиксации аварий, выбросов, с учетом их основных параметров (масштабов, направленности распространения, диапазона поражающих факторов и др.). Однако это лишь половина решения проблемы. Вторая половина заключается в том, чтобы для совершенных электронных систем, способных в реальном масштабе времени фиксировать параметры чрезвычайной ситуации, создать исполнительные подсистемы, соответствующие по качеству работы электронным подсистемам. Это означает, что необходимы исполнительные устройства, немедленно выполняющие решения управляющего блока в малом временном диапазоне с момента принятия решения до начала развития последствий аварии — не контролируемых данными исполнительными системами величин параметров изменения аварийной обстановки в масштабе рабочей площадки, защищаемого объекта или в зоне действия исполнительных подсистем.

Традиционные системы мониторинга и оповещения, действующие на химических предприятиях, практически не интегрируются в современные электронные системы поддержки принятия решений, что затрудняет и затягивает процесс принятия решения по началу и порядку работы исполнительных систем. Это, в сочетании с большой инерционностью пневматических и гидравлических исполнительных подсистем, делает практически невозмож-

ным своевременное и эффективное обеспечение локализации и ликвидации последствий аварии. Очевидно, что для эффективной и своевременной защиты современных предприятий, насыщенных энергоносителями и материалами, токсичными или выделяющими при горении токсичные пары и газы, необходимо применять новую электронную технику анализа показаний датчиков и принятия решений на основе его результатов, а также малоинерционные исполнительные подсистемы, способные своевременно и качественно выполнять решения по локализации возникшего пожара или последствий взрыва, предотвращению последующих взрывов, локализации и дезактивации токсичных выбросов.

Работа современных автоматических систем защиты, состоящих из совершенного сигнально-управ-ляющего блока и инерционных, низкоэффективных исполнительных подсистем, не соответствует скорости развития аварий, поэтому они не могут эффективно контролировать последствия аварий. Старые системы информационного обеспечения и используемые модели принятия решений рассчитаны практически только на элементарные команды управления, обеспечивающие включение подсистемы исполнительных устройств. Новые системы гибкого, многовариантного управления требуют своевременной, достоверной, текущей информации о параметрах быстроразвивающейся аварийной ситуации, на основании анализа которой они могут принимать решения по реализации соответствующего локализующего и ликвидирующего защитного воздействия.

Для решения этой весьма насущной и актуальной проблемы предлагается новая исполнительная техника универсального защитного назначения: для локализации и тушения различных пожаров; предотвращения взрывов газопаропылевоздушных смесей и их дезактивации путем осаждения; локализации и дезактивации токсичных выбросов. Исполнительные подсистемы импульсных распылительных устройств состоят из множества устройств, снаряжаемых различными защитными и огнетушащими составами, что обеспечивает комбинированную защиту при последовательном срабатывании этих устройств по алгоритму, задаваемому компьютером на основе анализа показаний датчиков. Залповое срабатывание части исполнительных устройств способно обеспечить практически мгновенное (менее чем за 0,3 с) тонкодисперсное и равномерное распыление в заданном объеме или по заданной площади огнету-шащих и защитных составов (ОЗС), что позволяет достичь высокой эффективности тушения, предотвращения взрывов, осаждения и дезактивации токсичных газов, паров, пыли вследствие реализации оптимального механизма распределения ОЗС.

Исполнительные устройства импульсного порционного действия совершенно автономны, не нуждаются в трубопроводах подачи спецсоставов, источниках энергии, работают стабильно и надежно в широком диапазоне температур, влажности и давлений. Они могут срабатывать в последовательном, комбинированном режимах, т. е. многократно, с необходимыми интервалами, воздействуя регулируемыми залпами практически одновременно, высокоэффективно и с минимальными расходами ОЗС на заданные участки площади и объема. Это впервые создает возможность гибко управляемого комбинированного воздействия и требует качественно новой системы управления, выдающей алгоритмы многозалпового срабатывания сети исполнительных устройств. Такая исполнительная подсистема вполне отвечает возможностям современных датчиков и компьютера, анализирующего их показания и формирующего решения по выбору алгоритма срабатывания сети исполнительных устройств.

Следовательно, основной современной задачей является поиск подходов к разработке и реализации новой информационной модели управления пожа-ровзрывотоксичной защитой химического предприятия на основе использования новых импульсных исполнительных систем. Для выполнения этой задачи необходимо осуществить поиск подходов к разработке новой информационной модели управления комплексной защитой промышленного, химического объекта от пожаров, взрывов, токсичных выбросов на основе использования новых импульсных устройств. Рассмотрим химическое предприятие, как потенциально опасный объект, и обоснуем требования к активной системе защиты этого объекта.

Предлагаемые подсистемы многоплановой защиты значительно повышают эффективность тушения и защиты и многократно сокращают время, затрачиваемое на их реализацию, по сравнению с традиционными решениями по следующим основным параметрам:

• расходы огнетушащих составов и воды для тушения пожаров видов А, В, С, Б только в 2-3 раза выше теоретических, в то время как необходимые расходы ОЗС и воды для традиционной техники превышают теоретические от 100 до 10000 раз;

• масштаб эффективного воздействия (локализации, охлаждения, детоксикации или тушения с помощью одного распылительного модуля или устройства) выше до 100 раз, что сокращает время тушения до 50 раз;

• дальность действия больше от 3 до 10 раз, что снижает интенсивность поражающего воздействия от его локального источника пропорционально квадрату расстояния в закрытом поме-

щении (на практике — от 9 до 100 раз) или пропорционально половине куба расстояния от источника на открытом пространстве (на практике — от 14 до 500 раз);

• высокая надежность и стабильность работы в широком диапазоне температур — от минус 50 до +50 °С и условий окружающей среды — погодных (ветер), климатических (влажность, запыленность);

• реализация впервые гибко управляемого, эффективного распыления различных жидких, геле-образных и порошковых огнетушащих составов, а также экологически чистых природных материалов — грунта, грязи, песка, воды, пыли, включая промышленные отходы, без дополнительной подготовки и смены конструкции импульсно-распылительного модуля, устройства или огнетушителя;

• гибкое и простое регулирование масштаба, интенсивности (мощности), силы и кратности охлаждения, ингибирования, разрушения (дробления) путем изменения количества устройств в залпе и их взаимного расположения;

• возможность реализации впервые одним модулем или устройством комбинированного тушения, защиты с гибко регулируемыми длительностью, интенсивностью;

• низкая себестоимость производства и сервисного обслуживания, легкость обучения и переквалификации персонала;

• экологически чистое охлаждение, тушение и защита с использованием малых масс дешевых ОС и натуральных легкодоступных материалов с минимальными побочными, вредными эффектами;

• высокая степень безопасности работы, которая складывается из 10-кратного запаса прочности и малых размеров фрагментов конструкции, подвергающихся воздействию высокого давления; из эффективной работы с дальних дистанций и за минимальное время, при минимальных расходах ОС и парообразовании при применении воды [4].

В связи с вышеизложенным новая исполнительная техника требует новых подходов к созданию системы поддержки принятия решений для обеспечения пожаровзрывотоксичной безопасности высокопотенциально опасных химических производств. Проблема получения своевременной и точной информации с целью обеспечения успешной локализации и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций на химических предприятиях, сопровождающихся взрывами и пожарами, актуальна во всех странах, имеющих развитую химическую промышленность.

Под самоуправляемой автоматической системой импульсного пожаротушении и многоплановой защиты (САСИПМЗ) (далее — Система), включающей импульсные исполнительные устройства и установки немедленного действия, понимается оптимальная структура управления, обеспечивающая наиболее быстрое и эффективное тушение пожаров и ликвидацию последствий аварий и катастроф в пределах здания или площадки защищаемого объекта. Система обеспечивает выполнение комплекса операций: следящих информационных; аналитических, вырабатывающих командные решения; передающих эти решения на исполнительные подсистемы, реализующие их при однократном или многократном последовательном срабатывании, которые осуществляются вышеупомянутыми системами контроля и управления этими решениями. Качество этих операций определяется в соответствии с используемыми в системе датчиками, контроллерами, исполнительными импульсными устройствами и установками. Эта система сочетается с системой управления жизнедеятельностью объекта или является его частью для получения потоков информации и управляющих решений.

Система работает в реальном масштабе времени, ограниченном спецификой управляемого объекта и временем перехода возникшего пожара в аномальное горение. Данные, получаемые автоматически от системы датчиков: температура теплового поля, излучение пламени, давление ударной волны, состав газов в воздушной среде, суммируются с помощью комплекса управляющих программ и анализируются. На основе этого анализа вырабатываются команды управления работой исполнительных подсистем. Необходимое быстродействие системы обуславливается реальной скоростью распространения пламени или развития других последствий аварии, которые прогнозируются в результате анализа показаний датчиков в совокупности с реальными текущими данными, получаемыми из системы управления объектом, по пожаровзрывоопасному состоянию охраняемого объекта в целом (например, по размещению пожаровзрывоопасных веществ, материалов, режимам технологических процессов и возможностям их остановки).

На большинстве современных производств, особенно при наличии непрерывной, крупнотоннажной технологии производства пожаровзрывоопас-ных, токсичных, радиоактивных веществ и материалов или их оборота (таких, как полуфабрикаты или топливо на энергопроизводящих объектах), весьма актуально обеспечение надежного тушения при строго дозированном распылении минимальных количеств огнетушащих составов и, соответственно, вводе в действие минимального количества ис-

полнительных устройств импульсного распыления ОС, что в наименьшей степени нарушает технологические режимы. Существующие традиционные автоматические системы пожаротушения (АСП) — пневматические, гидравлические или газовые — не приспособлены к гибкому управлению и не могут обеспечить выборочное воздействие, только на требуемом участке, в зависимости от изменения текущих размеров пожара и интенсивности технологического процесса на производстве, которая определяет степень пожароопасности данного участка. Они тушат одинаково — и при незначительном возгорании, и при быстром его развитии, и при возможном переходе его в крупный пожар, вне зависимости от степени пожароопасности данного участка или объекта, которая постоянно меняется в условиях современного производства.

Новая Система позволит объективно оценить по показаниям датчиков масштаб возгорания, а по информации, получаемой от автоматической системы управления технологическим процессом (АСУТП), — реальное текущее значение степени пожароопасности на участке, где произошло возгорание, или потенциальную возможность развития других последствий аварии и, соответственно, ввести в действие оптимальное в данном конкретном случае количество исполнительных импульсных устройств, распыляющих залпом только натребуемую площадь огнетушащие или защитные составы. Для простоты изложения договоримся в дальнейшем говорить только об импульсном тушении пожара, подразумевая при этом реальную возможность ликвидации других последствий аварии. Эти операции отличаются от тушения только тем, что импульсно распыляются другие защитные составы, обеспечивающие локализацию, дезактивацию, предотвращение объемных взрывов, светотеплозащиту и т. д. Практически этого можно достичь только с помощью устройств импульсного распыления, использующих энергию пороховых или взрывных зарядов. Только они позволяют уравнять масштабы времени развития возгорания, изменения производственной обстановки на объекте, анализа текущей обстановки и формирования решения контроллером или процессором Системы, подачи команды на срабатывание исполнительных подсистем и осуществления ими импульсного распыления ОС на очаг пожара или другие последствия аварии с целью их локализации и последующей ликвидации.

Командно-сигнальную часть Системы наиболее целесообразно выполнять как органическую часть существующей на предприятии АСУТП с использованием ее вычислительных ресурсов. В этом случае стоимость Системы, обуславливаемая в основном стоимостью управляющего вычислительного комп-

лекса и разработки математического обеспечения, намного снизится.

Анализ практической работы современных АСП показывает, что тушение ими пожаров и возгораний достигается менее чем в 50 % случаев, при этом всегда (в 100 % случаев) защищаемый объект заливается пеной, водой или засыпается порошком с удельным расходом до 100 кг на 1 м2 объекта, в результате чего происходит остановка производственного процесса и длительный ремонт оборудования. В ряде производств (заводы нефтепереработки, химического синтеза, особенно производства взрывчатых веществ, ракетных топлив, красителей и т. п.) полная остановка процесса производства невозможна, так как она может привести к крупным авариям.

Программы тушения для Системы составляются таким образом, чтобы в зависимости от места возникновения конкретного пожара на данном объекте вырабатывалась реальная тактика его тушения, исходя из действительной скорости распространения пожара, определяемой по показаниям системы датчиков, существующему технологическому режиму объекта, насыщенности объекта взрывопожаро-опасными веществами, нахождению в нем людей и пр. Бесспорно, полностью проанализировать всю эту массу информации, найти оптимальный режим и дать команду на его осуществление может только современный, достаточно мощный компьютер.

Возможная принципиальная схема Системы представлена на рис. 1. Сигнальная часть Системы состоит из разветвленной дублированной сети датчиков, функционально соединенных в группы по месту их расположения. Группы датчиков параллельно подсоединены к входному преобразователю сигналов (кустовое соединение). Это дает возможность, исходя из показаний датчиков, точно определить участок технологической линии, где произошло возгорание, пока не перешедшее или уже перешедшее в пожар, и ввести в действие исполнительные устройства, воздействующие на этот участок. Последовательное соединение датчиков, сканирующих данный участок, или использование новых датчиков с большой площадью обзора и аналоговым устройством позволяет исключить ложные срабатывания системы или намного сократить их количество.

Для наиболее эффективного воздействия целесообразно, чтобы самые опасные участки объекта сканировались отдельными группами датчиков. Размер участка определяется с учетом общей пожаро-взрывоопасности объекта и диапазона текущих значений потенциальной пожаровзрывоопасности данного участка дифференцированно — по его площади или объему. Входной преобразователь сигналов от датчиков преобразует сигналы до необхо-

Система датчиков

о^-^о о^о-^э о^о^о

Автоматическая система управления объектом

Внешняя память

Блок наведения самоуправляемых

импульсных исполнительных установок

Самонаводящиеся

импульсные исполнительные установки

Инерционные системы тушения

Входной преобразователь

Блок включения

импульсных исполнительных установок

Анализирующий блок обработки информации

Управляющий блок

Оперативная память

Блок включения резервных групп

импульсной исполнительной подсистемы

Индикатор состояния системы

Резервные группы

импульсных исполнительных установок

Резервные группы

импульсных исполнительных установок

Группы импульсных исполнительных установок 1-й линии

Рис. 1. Принципиальная схема самоуправляемой автоматической системы импульсного пожаротушения и многоплановой защиты

димого уровня их подачи на анализирующий блок обработки информации, который совместно с управляющим блоком выдачи командных решений является основой сигнально-пускового блока — специализированного процессора или компьютера. В системе с большим количеством датчиков наиболее эффективно и экономически выгодно применять стандартные модули связи с объектом.

Анализирующий блок производит сбор информации от системы датчиков через входной преобразователь, анализирует импульсы от датчиков в соответствии со структурой системы датчиков и их расположением, заложенным в память компьютера. На основе этого анализа выдаются исходные данные о месте возникновения пожара и скорости его распространения, о состоянии и режимах работы участка, где

возникло возгорание, и о загрузке защищаемого объекта в целом пожаровзрывоопасными веществами, об их расположении относительно очага возникшего пожара (особенно на предполагаемых путях его распространения). От блока оперативной памяти поступает информация о состоянии исполнительной системы, структуре системы датчиков и об их расположении на объекте.

Анализирующий блок производит обработку и суммирование полученной информации и выдает ее в виде исходных данных на управляющий блок, а также в центр отображения текущего состояния Системы (в частности, технологии процесса тушения), который находится на диспетчерском пункте объектовой пожарной части под наблюдением диспетчера и представляет собой экран с мнемоническим отобра-

жением состояния всей системы. Информация о пожаре передается также на центральный пункт управления объектом в целом. Предусмотрена возможность переключения Системы наручное управление.

Управляющий блок в соответствии с программой тушения на заданном участке производит обработку информации о масштабах пожара, скорости его распространения, текущих режимах работы основных и вспомогательных участков, в частности об их загрузке пожаровзрывоопасными веществами и о расположении их на путях развития пожара. В результате выдаются командные решения:

• на блок включения групп или линий исполнительных устройств и установок (ГЛИУУ), откуда, в свою очередь, поступают сигналы инициирования работы конкретных ГЛИУУ. Если при срабатывании импульсных исполнительных устройств и установок (ИИУУ) осуществляется тушение, фиксируемое датчиками, то по показаниям этих датчиков аналоговый блок-контроллер блокирует дальнейшее срабатывание остальных исполнительных устройств для предотвращения воздействия их на очаг пожара;

• на индикатор состояния основной системы, являющийся блокиратором включения резервных групп и линий исполнительных устройств. Первый командный сигнал от управляющего блока не проходит через индикатор на блок включения резервных групп и линий ИИУУ, но замыкает индикатор, обеспечивая прохождение последующих командных сигналов. Этим обеспечивается бездействие резерва первой очереди;

• на блок оперативной памяти для "снятия" с учета уже сработавших ИИУУ;

• на блок связи с ЦППС (центральный пункт пожарной связи);

• в центр управления объектом для остановки или изменения режима работы технологической линии;

• на отключение сырьевых или энергетических линий, обеспечивающих питание опасного участка, и т. п.

Если тушения не произошло и от системы датчиков продолжает поступать сигнал, то через блок включения приводятся в действие резервные линии прямой наводки и самонаводящиеся ИИУУ, а также продолжают поступать команды в центр управления объектом относительно производственно-технологических изменений на объекте.

В случае если при срабатывании всех ИИУУ, которые могли оказать эффективное тушащее воздействие, пожар не потушен, приводятся в действие имеющиеся на объекте инерционные системы тушения — дренчерные, спринклерные, пенные. Причем в

специализированный процессор вносится информация о пределах огнетушащих возможностей исполнительных устройств. Если текущий анализ показаний системы датчиков говорит о недостаточной степени вероятности осуществления тушения с помощью ИИУУ, то инерционные системы тушения приводятся в действие сразу, а ввод в действие ИИУУ осуществляется по наиболее эффективной в данном случае тактике с точки зрения максимально возможной локализации и задержки развития пожара.

Линии и группы ИИУУ включают импульсные огнетушители самых различных конструкций:

• конусные — для тушения поверхности сложной конфигурации (станков, машин, аппаратов), атак-же горящих твердых веществ;

• сферические и полусферические — для объемного тушения в замкнутых и полузамкнутых помещениях, аппаратах, емкостях и пр.;

• дисковые — для тушения жидкостей в резервуарах, аппаратах или в местах возможного разлива легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих (ГЖ) жидкостей по обширным ровным площадям;

• ствольные — для тушения наиболее опасных и труднодоступных участков, где требуется наиболее мощный и высокоскоростной огнетушащий поток;

• ствольные и конусные — для использования в резервных линиях, особенно в качестве самонаводящихся ОПИ.

При выполнении этих условий огнетушащее действие системы будет наиболее эффективно по всей площади или объему защищаемого объекта.

Алгоритмы программ для залпового срабатывания исполнительных устройств составляются при изучении закономерностей горения на защищаемых объектах, динамики возможных сценариев развития пожара в зависимости от ряда факторов — технологических режимов, вариантов отключения магистральных сырьевых и энергетических линий, отдельных аппаратов, вентиляции и пр. Для успешной разработки алгоритмов пожаротушения необходимо изучать с использованием методов математического моделирования процессы возникновения и развития пожаров дифференцированно по различным защищаемым участкам с целью определения оптимальной тактики тушения (порядка срабатывания групп, линий и отдельных ИИУУ). Эффективность системы во многом определяется ее гибкостью, т. е. легкостью перенастройки алгоритма пожаротушения, корректировки управляющих программ в зависимости от изменения структуры групп и линий исполнительных устройств, а также текущих параметров защищаемых объектов. Правила принятия решения по управлению автоматическим процессом пожаротушения определяются конкретной целью —

добиться наиболее быстрого и эффективного тушения при наименьших нарушениях режимов работы производства. Это особенно актуально при тушении пожаров на основных технологических линиях, когда необходимо быстро увязать изменения в режимах их работы, связанные с пожаром и его тушением, с состоянием производства в целом.

Специализированный процессор или ЭВМ производит расчет различных сценариев распространения пожара и его тушения со скоростью, значительно превышающей скорость распространения и развития пожара. Применение импульсной распылительной техники впервые в практике работы автоматических систем тушения дает возможность получить соответствие временных масштабов совокупности последовательных процессов — обработки информации, принятия решений и эффективного их исполнения. Фактически это означает возможность своевременного огнетушащего воздействия при самых различных скоростях горения. Соответствие времени принятия решений времени их выполнения — главное условие эффективного применения самоуправляемых автоматических систем пожаротушения. Как показали исследования, устройства импульсного распыления огнетушащих составов с помощью энергии взрывных и пороховых мини-зарядов по быстроте и эффективности действия впервые стали соответствовать качественному уровню современных автоматических систем в отличие от пневматических, гидравлических, механических и других исполнительных устройств пожаротушения. Поэтому именно эти импульсные устройства более всего подходят для применения в системах пожаротушения с современной автоматикой и вполне соответствуют всему комплексу требований, предъявляемых к перспективным, современным средствам автоматического пожаротушения. Система универсальна: она может защищать самые различные объекты, участки и линии множества известных технологических процессов. Ее универсальность обеспечивается различной компоновкой одних и тех же типовых элементов (нескольких конструкций — импульсных универсальных распылителей (ИУР) и типовых электронных блоков), взаимодействующих по единой функциональной схеме.

В то же время надежность, быстродействие системы и снижение вероятности ложного срабатывания могут быть достигнуты следующими путями: повышением устойчивости датчиков к помехам за счет структуры сети датчиков, их дублирования или введения специальной системы, надежно различающей помехи от возгораний; применением датчиков, работающих по логическим схемам, подтверждающим достоверность возникновения пожара;

централизованным сбором информации об изменении параметров состояния объекта и его среды.

Относительная экономичность Системы достигается за счет дешевизны исполнительных устройств и возможности органического включения сигнально-пусковой системы (СПС) в уже существующую на предприятии автоматическую систему управления технологическим процессом.

Система удобна в эксплуатации за счет использования стандартных узлов и устройств, а также возможности ее проверки простейшими имитаторами горения и осуществления пробного пуска без обработки защищаемого объекта огнетушащим веществом. Она обеспечивает возможность эвакуации обслуживающего персонала из аварийных помещений и полной сохранности материалов и оборудования после воздействия на них подаваемого импульсным способом огнетушащего вещества. Испытаны напо-лигонах, в реальных условиях и рекомендуются как прототипы следующие образцы импульсных распылительных мобильных и стационарных модулей и огнетушителей для защиты АЭС:

1) карманный мини-огнетушитель вместимостью 0,15 л, предназначенный для персонала АЭС, охраны, пожарных, полицейских и спасателей как постоянно носимое средство индивидуальной многоплановой защиты от пожара, объемного взрыва, светового или теплового излучения, а также от нападения террористов в пределах территории АЭС. На базе мини-огнетушителя (ствола, распылительного заряда и электоровоспламенителя) нетрудно изготовить стационарное распылительное мини-устройство для защиты электронной аппаратуры, локальных участков технологической линии объемом до 1,0-1,5 м3;

2) носимый на поясе импульсный "автомобильный" огнетушитель вместимостью 0,33 л, массой 0,85 кг, в одноразовом варианте и со сменными контейнерами, а также трехствольный вариант массой 3 кг (рис. 2), размещаемые на стенах вместо стандартных огнетушителей, предназначенные для обслуживающего персонала и охраны АЭС. По сравнению со стандартными огнетушителями они более компактные и легкие (до 10 раз) и обеспечивают более эффективное тушение по площади и дальности (до 5 раз). Пакет с 4 импульсными огнетушителями (массой 3,3 кг) по общей площади тушения эквивалентен 10-литровому водяному, пенному или порошковому огнетушителю, а 3-ствольный огнетушитель — 6-литровому огнетушителю. На базе малых огнетушителей (ствола, пакета стволов и распылительного заряда) с заменой пружинно-ударных инициаторов на электровоспламенители или электро-воспламенительные капсюли нетрудно изготовить стационарное распылительное малое устройство для защиты объемов до 3-8 м3 и участков длиной до 5 м

Рис. 2. Импульсный огнетушитель 0,33 л для ношения на поясе, размещения на стене или в автомобиле

(локальных участков технологической линии, конвейеров, кабин машинистов и купе в поезде, обитаемых отсеков в танке, пассажирских и багажных отсеков в автомобилях, автобусах);

3) переносной профессиональный дальнобойный огнетушитель (рис. 3), предназначенный для оснащения объектовой пожарной команды (в качестве личного оружия). Этот огнетушитель универсален: он может заряжаться различными ОС непосредственно в канал ствола или одноразовыми контейнерами с зарядом ОС. Огнетушитель предназначен преимущественно для профессионалов — пожарных, спасателей, охранников, военных, обученных добровольцев. В качестве исполнительных устройств может быть эффективно использован ствольный блок этого огнетушителя с заменой пружинно-ударных инициаторов на электровоспламенители или элект-ровоспламенительные капсюли. Это исполнительное устройство, одно- и многоствольное, может быть применено для защиты локальных помещений объ-

Рис. 3. Опытно-промышленный профессиональный огнетушитель с контейнером и модельный очаг, который он тушит одним распылением с дистанции до 8 м

емом до 20 м3 и протяженностью до 15 м из расчета на один распыляющий ствол;

4) многоствольный возимый огнетушитель на ручной тележке общей массой до 150 кг, с дальностью подачи ОС до 20-25 м, возможностью тушения площади до 100 м2, предназначенный для применения в оперативных пожарных частях или для защиты различных крупных помещений АЭС, например машинных залов, кабельных тоннелей, складов. Данный модуль может применяться как исполнительный, стационарный или возимый, быстро устанавливаемый вручную и перемещаемый по мере необходимости. Модуль способен эффективно защищать помещение длиной до 30 м и объемом до 300 м3;

5) 50-ствольная установка на шасси танка "Им-пульс-3М" (рис. 4), применявшаяся на АЭС Чернобыля, химических и нефтеперерабатывающих заводах России и Украины. Простота, надежность, качество, дальность подачи ОС и универсальность воздействия этой многоствольной установки на различных шасси (от джипа до самоходной артиллерийской установки) делают эффективным ее применение для защиты АЭС. По комплексу тактико-технических характеристик установка не имеет аналогов в мире. Ее применение наиболее эффективно в труднодоступных зонах, где очень важны быстрота, точность доставки ОС, снижение расходов специальных и защитных составов, эффективное использование экологически чистых, природных материалов. Данный модуль может применяться как исполнительный, стационарный или возимый прицепом, быстро устанавливаемый на позиции и перемещаемый по мере необходимости. Модуль способен эффективно защищать помещение длиной до 150 м, шириной до 50 м и объемом до 8000 м3;

Рис. 4.50-ствольная установка "Импульс-3М" дальнего, универсального, импульсного распыления на шасси танка Т-62 в пожарной части ПО "Азот" (г. Черкассы)

Рис. 5. Подвесное устройство вместимостью 150 л, содержащее 100 кг огнетушащего порошка, создает конусообразное распыление с высоты до 20 м, обеспечивая этим тушение на площади до 300 м2

6) многоствольные (9, 16 и 25 стволов) модули, стационарные или смонтированные на лафетах, прицепах, способные эффективно защищать помещение длиной до 100 м, шириной до 20 м, объемом до 3000 м3;

7) подвесные распылители конусообразного типа (рис. 5), содержащие до 100 кг в одном распылителе, способном защитить площадь до 150 м2 с высоты до 15 м.

Высокая огнетушащая, взрывопредотвращающая, локализующая, дезактивирующая или обезвреживающая эффективность новой техники многократно демонстрировалась в полигонных испытаниях и в ряде реальных катастроф (например, в Чернобыле), при тушении пожаров на газонефтяных объектах, в лесах, складах дерева, штабелях боеприпасов; при защите машинных залов электростанций, насосных и компрессорных станций; при тушении горящих розливов авиационного топлива на взлетно-посадочных полосах аэродромов и палубах авианосцев; при предотвращении взрыва паров разлитого топлива при падении вертолета (на ротации) и спасении экипажа боевого танка (Т-55, Т-62) при поражении его кумулятивным боеприпасом.

Впервые стало возможным:

1) обеспечение эффективной защиты АЭС, военных, химических, нефтегазовых объектов в условиях землетрясений, цунами, террористических атак, диверсий и локальных войн от зажигательного, объемно-детонирующего, лазерного, высокоточного, химического вооружения, а также обеспечение быст-

рой локализации и ликвидации последствий поражения;

2) своевременное обеспечение светотеплозащи-ты групп людей при их выводе из труднодоступных зон;

3) проведение крупномасштабных акций по пожаротушению, многоплановой защите с помощью распыления небольших масс местных, природных, экологически чистых материалов — грунта, воды, грязи, глины и пр.;

4) гибкое, достаточно быстрое, технически простое управление мощностью, направленностью, масштабами, скоростью, видом защитного воздействия при высокоточном накрытии источников поражающего воздействия и зон поражения, что делает возможным создание эффективных автоматизированных систем и роботизированных установок.

Выводы

Данный проект может быть расширен до оборудования всех АЭС новыми дополнительными системами безопасности. В сегодняшней обстановке крупные фирмы, для того чтобы избежать закрытия АЭС (и многочисленных претензий общественных организаций, включая финансируемые их конкурентами), смогут выбрать путь оборудования АЭС дополнительными, качественно новыми системами защиты реакторов и окружающей среды, рассчитанными на аварии 6-й и 7-й степеней (такие, как аварии в Чернобыле, Фукусиме), вложив средства в организацию промышленного производства этих систем и их рекламу.

Материал поступил в редакцию 4 апреля 2012 г. Электронный адрес автора: z-impulse@rambler.ru.

11-я международная специализированная выставка

ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI ВЕКА

Москва, М8Ц «Крокус Экспо», I павильон, зал № 1 25-28 сентября 2012 года

МЕРОПРИЯТИЯ, ПРОВОДИМЫЕ В РАМКАХ ВЫСТАВКИ:

* Демонстрация б действии пожарных автомобилей; средств, систем и изделий по тушению пожаров

* Науч но-п ра к т и ч к к не конфе рен ци и, сем и на р ы и през ентэ ци и э кспоие н 10 &

* Совещания специалистов отрасли, министерств и ведомств

КОНКУРСЫ

«Лучшее техническое решение в области пожарной безопасности»

«Лидер продаж продукции пожарно-техничес ко го назначения»

«Лучшие материалы и наглядные пособия по организации обучения населения мерам

пожарной безопасности и противопожарной пропаганде»

0V

Организатор:

Ш Крокус Экспо

Me п игтаипчний центр

Инфорнацксниый партнер MBU «Крокус Экло»:

Генеральный нкфорн^цнонныА партёр:

Индустрия шв> Безопасности

ш

Главный информационный партнёр:

СИСТЕМЫ БЕЗО!

Главный Интернет-партнёр:

'■ели* ^'¿¡Лй

W ff _

Дирекция выставки:

Тел./факс: +7 (495) 727-25-98 E-mail: fireexpo@crocus-off.ru http://www.fireexpo.ru