книги из ГПНТБ / Гуськов М.Г. Противопожарная защита морских судов (вопросы проектирования)

потребителей с помощью

гидравлического расчета.

П р и н ц и п и а л ь н а я схема

системы парового пожаротушения на

вого пожаротушения на наливном судне используют

т а к ж е

для

по­

дачи пара в грузовые цистерны при очистке (пропариванин)

перед

переменой сорта

груза

и т. п.

§

17.

С и с т е м а у г л е к и с л о т н о г о

п о ж а р о т у ш е н и я

Углекислота в обычных условиях является

инертным

соединением

п представляет

собой

бесцветный

газ,

не

имеющий

з а п а х а н вкуса.

М о л е к у л я р н ы й

вес

углекислоты — 44,01,

объем

моля — 22,26

м3 .

Газовая

постоянная—19,27

к г м / к г - г р а д .

Угле­

кислота,

н а х о д я щ а я с я

в

баллоне,

при

подаче

в

горящий

отсек

пе­

реходит

из

ж и д к о г о состояния

в

газообразное .

Температура

обра­

зующегося

газа

примерно — 56°. П р и

выходе из

трубопровода

при­

близительно третья часть

углекислоты

переходит

в

твердое

со­

стояние

(твердая ф а з а )

и

имеет

температуру — 78°.

П р и тушении

п о ж а р а углекислотой

р а з л и ч а ю т два

способа: по­

верхностный и объемный. П р и

поверхностном

способе

углекислоту

выпускают на поверхность горящего предмета,

тушение

происхо­

дит за счет

о х л а ж д е н и я

зоны горения

газообразной

и твердой

угле­

кислотой

и за

счет понижения

парциального

давления

кислорода

в диффузионной

зоне горения. Процесс тушения при этом

возможен

только при непрерывной подаче углекислоты, в

противном

случае

реакция

горения

может быть восстановлена за счет теплоты, содер­

ж а щ е й с я

в массе горючего

материала . Поэтому

этот способ

может

быть эффективным только

в н а ч а л е

п о ж а р а .

При

объемном

способе углекислый газ выпускают непосредст­

венно в отсек, где возник п о ж а р , в результате уменьшается

процент­

ное с о д е р ж а н и е

кислорода

в объеме

помещения

и горение в ос­

новном

п р е к р а щ а е т с я .

В

первый

момент

углекислота

опускается

в н и ж н ю ю часть помещения и изолирует очаг

п о ж а р а «инертной

подушкой»

от

кислорода

воздуха,

вследствие

чего

условия,

спо­

быстрое

о х л а ж д е н и е

объема

воздуха

за счет испарения

ж и д к о й

и твердой углекислоты, в результате

этого

понижается

темпера­

тура горящих м а т е р и а л о в н и ж е температуры

воспламенения .

Способ

объемного

тушения

п о ж а р о в углекислотой

в

машинных

и грузовых

помещениях

общепризнан

(табл. 21). Л и ш ь в

п р а в и л а х

PC,

Н В ,

Б О и проекте

правил О Т Н К

запрещается

использовать

его

для

тушения

п о ж а р о в в грузовых

цистернах наливных

судов,

т а к

к а к

при этом

происходят

взрывы,

н а р у ш а ю щ и е

герметичность

Бакинской лабораторией Ц Н И И П О

на наливном судне

« Ж д а н о в »

и теплоходе «Молодец». К а к видно

из табл . 21, требования к си­

стеме углекислотного тушения различных правил в

основном

лотного тушения. Здесь ж е находятся устройства

дл я

взвешивания

баллонов или з а м е р а уровня жидкой

углекислоты,

необходимые

контрольно-измерительные приборы и

приспособления. П р а в и л а

предусматривают т а к ж е целый ряд требований

конструктивного

характера к трубопроводам и баллонам,

а т а к ж е

определяют поря­

док испытания систем на плотность или прочность.

нов; в) трубопроводов дл я транспортировки углекислоты; г)

арма ­

туры,

обеспечивающей быстрый

пуск и надежную работу

системы;

д) пусковых

и

сигнальных

устройств;

е) вспомогательных

уст­

ройств и

оборудования .

Стальные стандартные баллоны емкостью 40 л требуется за­

полнять жидкой углекислотой из расчета

не более 0,745 кгс на 1 л

емкости

баллона — максимально

допустимая норма по

требова­

ниям

техники

безопасности;

практически

ж е их заполняют

из рас ­

чета

0,625—0,650 кгс на 1 л

емкости. Н а и б о л ь ш е е возможное

коли­

чество жидкой

углекислоты

в стандартном баллоне — 30 кгс.

щают либо по одному, либо группами — батареями .

Помещения,

где располагают станции углекислотного тушения,

изолируют от

цаемыми

переборками . И х располагают в

надстройках

и рубках

с выходом на открытую палубу. Температура

воздуха

в

помеще­

ниях

станций д о л ж н а

находиться в пределах

2—40°. При

темпера­

туре

более 40° давление

паров

углекислоты

в баллонах

превышает

160 кгс/см2 ,

что может

привести

к ее утечке

(рис. 78).

На

судах валовой

вместимостью

более

2000 per. т, имеющийся

з а п а с

1400 кгс углекислоты в соответствии

с П р а в и л а м и

Регистра

Союза

С С Р разрешается

хранить на двух

станциях — на

к а ж д о й

не менее

2 / 3

расчетного

количества,

необходимого

для

системы.

Устройство

системы д о л ж н о обеспечивать

подачу

углекислоты из

к а ж д о й станции в любое

помещение

судна.

циальный запорный клапан, так

называемую

выпускную

головку,

К выпускной головке присоединяется сифонная

трубка,

внутрен­

ний

диаметр которой составляет

12—15 мм, а диаметр прохода ка­

нала

выпускной г о л о в к и — 10 мм. На нижнем

конце сифонной

труб­

ки имеется косой срез (рис. 75).

Выпускные

головки

баллонов

с н а б ж а ю т предохранительными

мембранами из латуни

или оловянистой бронзы,

р а з р у ш а ю щ и м и с я

при

давлении

1 6 0 ± 1 5

кгс/см2 (при расчетном

рабочем

давлении

125 кгс/см 2 ) . Предохранительные

трубопроводы, соединенные с бал­

лонами, н м е м б р а н ы позволяют

выпускать

углекислоту

в

атмо-

сферу при возникновении

в

баллонах недопустимых давлений и

тем самым предотвращать

их

разрушение.

резатель 11 прорежет

мембрану 12. Углекислота по к а н а л у в про-

резателе через отверстия пойдет в

шту­

цер

<§, а оттуда в

трубопровод.

Существует выпускная головка с вер­

тикальным

прорезным

устройством

(рис.

7 6 , 6 ) .

Н а и б о л ь ш е е распространение

получи­

ла

головка

с

сигнальным

поршнем

(см.

рис. 76, в). Двухседельный запорный кла­

пан в д е ж у р н о м положении баллона

уст­

раняет возможность

выхода

углекислоты

через головку в трубопроводы, а в рабо­

чем

положении — в

помещение

станции.

В корпусе

выпускной

головки

баллона

имеется сигнальный поршень, шток кото­

рого выходит из штуцера при поступле­

нии

углекислоты

в

предохранительный

трубопровод.

Двухседельным

клапаном

можно

у п р а в л я т ь

вручную либо

при

по­

Рис. 75. Сифонная трубка в

мощи троса или валика системы дистан­

ционного

привода.

углекислотиых баллонах.

/ — запорный клапан;

2 — бал­

Выпускные

• головки

являются

чрез­

лон;

3— сифонная

трубка.

вычайно

в а ж н ы м и

деталями

установок,

поэтому

их

изготовляют

из

высокопроч­

ных

материалов

и проверяют

на -плотность и прочность

гидравли ­

ческим давлением 190 кгс/см2 .

Коллекторы

углекислотиых

станций

представляют

собой

эле­

вов на медной основе, к которым

п р и в а р и в а ю т

штуцеры. К ним,

в свою очередь, присоединяют трубки,

по которым

углекислота из

баллонов

поступает в коллектор.

Н а

коллекторе

устанавливают

манометр и предохранительный клапан

(рис.

77).

Д л я

контроля за количеством

хранящейся

в

к а ж д о м баллоне

меры с

радиоактивными

изотопами.

П е р е м е щ а я

вдоль

баллона

скобу,

на противоположных концах

которой

находятся

источник

у-излучеиия и счетчик, определяют уровень

раздела

жидкости

и

газа с точностью до 5—10

мм.

Д л я

вскрытия

выпускных головок

отдельных

баллонов

или

ба­

тарей применяют

ручные

и механические приводы. Они

могут быть

Рис.

76.

Выпускная головка:

о. —-с

боковым

прорезным

устрой­

ством.

/ — баллон;

2 — корпус

клапана;

3 — за ­

глушка;

4 — штуцер

для

наполнения

бал­

лона

углекислотой;

5 — крышка;

5 — к л а ­

пан

наполнения;

7 — соединительная

гай­

ка;

8 — штуцер

для

присоединения к

кол­

лектору;

S — шпиндель;

10 — рукоятка;

/ / — прорезатель;

12—

прорезная

мем­

брана;

б — с

вертикальным

прорезным

уст­

ройством.

/ — баллон;

2 — невозвратный

клапан;

3—нижний

корпус;

4 — мембрана;

5 —

верхний

съемный

корпус;

б — пайка

мем­

браны;

7—

прорезатель;

8 — штуцер;

9 —

кулачковый

валнк;

10 — рукоятка;

/ / —

поршень

прорезателя;

12 — соединитель­

ная

гайка;

13 — штуцер

для

наполнения

баллона

углекислотой;

14 — заглушка

с

фибровой

прокладкой;

в — с

сигнальным

поршнем.

/ — предохранительная

мембрана;

2 — с о е ­

динительная

муфта;

3 — сигнальный

пор­

шень; 4 — штуцер

для

крепления

предо­

хранительного

трубопровода;

5 — корпус

клапана;

6 — поворотный

рычаг;

7 — пус­

ковой

рычаг;

8 — нажимной

винт;

9 —

корпус

затвора; 10 — направляющая

втул­

ка;

/ / — клапан

двухседельный.

ского, гидравлического

или

электрического приводов. Д л я

автома­

тизации пуска

в тросовый

привод могут

быть

включены

пружины

и легкоплавкие

замки .

Освободившиеся при

разрушении

замков

пружины натягивают трос.

Трубопроводы, идущие со станции в

отдельные помещения, про­

к л а д ы в а ю т по возможности

без изгибов

и с некоторым уклоном для

Рис.

77.

Коллекторы

углекислотных установок:

а — специального

изготовления;

б — собранный из стандартных деталей.

/ — проходной

коллектор;

2 — предохранительная

диафрагма;

3— манометр;

4— трубопровод;

5 — перепускной

клапан; 6 —

впускные

тройники;

7 — соединительные трубки; 8 — четвернпк.

стока конденсирующейся

в

трубах

влаги. При

самопроизвольном

р а з р я д е

баллонов выходное

отверстие предохранительного трубо­

провода

д о л ж н о

быть расположено вне помещений и коридоров,

а т а к ж е

вне мест

несения

вахт

на

открытой палубе.

местах. В помещениях площадью 20 м 2

и более д о л ж н о быть не ме­

нее двух

насадок, расположенных

в

противоположных концах.

В топливных и масляных цистернах

трубопровод с выпускными на­

садками

располагают под подволокой;

в машинно-котельных отде­

или двух колец

(если высота помещения

более 5 м ) , одно из которых

р а з м е щ а ю т

под

подволокой,

а другое —

в нижней части помещения

на высоте

1 м от настила.

Если настил

плит

машинно-котельного

отделения

расположен над

двойным дном па

высоте 1 м, то часть

сопел д о л ж н а

располагаться в верхней части пространства под

настилом. В

пределах помещения диаметры насадок принимают

лоты определяют

по расчетному количеству для наибольшего

поме­

щения. Объемный

вес углекислого

газа принимают 7 = 1,79

кгс/м3 .

П р и расчетном объеме V сухогрузного

трюма

(или группы)

весовое

количество

углекислоты

составит

G = 0,3-1,79

F = 0,54 V

кгс. Если дл я его хранения использовать

стандартные

баллоны

емкостью

40 л, в

к а ж д о м из которых содержится

25 кгс углекис­

лоты, то потребуется

баллонов п = 0,022 V. В соответствии

с нор­

бирать

сечение

магистрального трубопровода дл я подачи

углекис­

лоты,

равное

суммарному сечению всех ответвлений к

баллонам

головки

б а л л о н а ) :

^ м а г= ^ о т в ) / ^ / 2 ,

где d0Tn

— диаметр

ответвления и условный проход выпускной го­

ловки баллона;

^маг —диаметр

магистрального

трубопровода;

п — количество баллонов .

Количество баллонов находят в зависимости от требуемого з а :

паса углекислоты

С70 бЩ , от емкости

к а ж д о г о баллона и веса угле­

кислоты

в нем Оба л :

Коэффициент заполнения

баллонов

углекислотой

принят й =

= 0,625 кгс/л, т. е. для расчета

следует принимать следующие коли­

чества углекислоты в

баллонах G^un

(емкость

у к а з а н а по ГОСТ

949—57):

Емкость баллонов,

л . . . .

40

36

33

30

27

25

Количество углекислоты, кгс

25 22,5

20,5

18,7 16,8

15,6

Если необходимо подавать углекислоту

в разное

время

в не­

сколько помещений, то диаметр трубопроводов

д л я самого

боль­

шого помещения

^ м а к с = ^ о т в

~\^"Г1,

для

остальных

помещений

/'

Q,

di — ^ м а к с 1 /

~Z

)

»

" м а к с

где

ймакс, di — диаметр

трубопровода,

ведущего

в самое

большое

и в

рассматриваемое

помещения;

Омане. Gi — количество

углекислоты,

необходимое

д л я

подачи

в самое большое и в

рассматриваемое

помещения

соответственно.

Если углекислоту одновременно выпускают в несколько помеще­

ний, то сумма площадей сечений трубопроводов

не д о л ж н а

быть

больше суммы

площадей

условных

проходов

выпускных

головок:

d 0 T D n > d ? + . . . + d 7 +

. . .

+dn.

Д и а м е т р ы трубопроводов

определяют

из

отношения

<4в" =

А

=

= _ ^ _ =

4

О о б щ

Oi

Gi

Gn

где l i t k — длины трубопроводов.

Сумма площадей выходных сечений насадок, через которые

одновременно выпускают углекислоту, не д о л ж н а

превышать 80%

площади сечения подводящего трубопровода .

Серьезным недостатком расчета углекислотных

трубопроводов

мя подачи углекислоты в нем не рассматривается .

К а к у ж е

говори­

лось выше, только своевременная в начальной

стадии

подача

пламениться

после

уменьшения концентрации

огнетушащего газа.

Р е ш а ю щ е е значение

имеет

быстрая подача газа

при местном

туше­

нии, т а к как,

чем

быстрее

подается газовый

состав,

тем

эффек­

тивнее действие системы: за короткое время равномерно

смешаться

емкостью

40 л — 40 с по трубам

д и а м е т р о м

10 мм; вес

углекис­

л о т ы — 25

кгс,

н а ч а л ь н а я

температу ­

ра

15—20°, по формуле

:40

,2

С,

" и а с я ц а с

где

d 0 T D -

•диаметр

условного

прохода

головки

баллона, мм;

- д и а м е т р

выпускной

насад ­

ки, мм;

" б ал ' количество

баллонов с угле­

кислотой;

"нас — количество

выпускных

на­

садков,

равного

диаметра .

Если

рассматривать

' ' д в и ж у щ у ю с я

по

трубопроводу

смесь

углекислоты

и углекислого газа как однородную

газожидкую

среду

с

переменной

плотностью,

то

приближенно

опреде­

лить потери напора м о ж н о по фор­

муле

Д а р с и — В е й с б а х а

Мг = Х

А/

20

40

t°C

d

2g

Рис.

78. Давление

в баллоне

где

Х-

• коэффициент

сопротивления

с

углекислотой (степень

запол­

нения 0,625 кгс/л.).

трения,

принимаемый

посто­

янным

на

участке

трубы

А1.

X газожидкой

П о

данным

С. И. Костерина, значение

среды —

переменное и в зависимости от с о д е р ж а н и я

газа в смеси может

быть

на 20—80%

выше, чем ж и д к о й

среды.

З а д а в

длину

трубопровода

около 50 м, время выпуска 25 кгс

углекислоты

(при

температуре

20°) 40 с, по имеющимся

экспери­

При

тушении

легковоспламеняющихся

жидкостей

или

местных

п о ж а р о в

время подачи углекислоты не д о л ж н о быть

более 1—2 и

0,5 мин, а длина

т р у б о п р о в о д о в — 120—150 и 50—60

м соответст­

венно.

М а к с и м а л ь н а я

длина трубопроводов

м е ж д у станцией

и защи ­

щ а е м ы м

п о м е щ е н и е м — 100 м 1 , если высота вертикальных

стояков

Таблица

22

Время подачи

углекислоты

по трубопроводам

Отношение с у м м а р н о й пло­

Д л и н а трубопровода

I, м

щади сечений

выпускных

Время т,

с

отверстий

насадков

к площади

сечения

т р у б ы , %

50

1 80

50

100

90

150

140

S

200

j

180

50

80

100

50

130

150

180

200

220

50

100

100

• 25

160

150

220

200

270

П р и м е ч а н и е .

Пр и

определении

диаметра

трубопров<эда в зависимости

от колн-

чества баллонов по формуле

d

Mar

=

d

в

Р

е м я

п о л а ч

» У

г

лекнелоты

о п р е д е л я ю т при-

б л н ж е н н о

для л ю б о г о

коли

OTB>'~"

чества

баллонов .

и длина

подводящих

труб небольшая . Д л я

обычных

помещений,

в которых нет горючих жидкостей, длина

трубопровода

может быть

увеличена до 200—250

м.

П р и б л и ж е н н о

определить

расход

углекислоты

через

насадки

кислоту от баллонов в атмосферу, принимают не больше

диаметра

прохода

выпускной

головки баллона или равным ему.

С у м м а р н а я

п л о щ а д ь выпускных

отверстий

как

перфорирован ­

ных участков

труб, так и насадок не д о л ж н а превышать

80% пло­

щ а д и сечения трубопровода, подающего

углекислоту

в помещение.

Так, если диаметр

подводящего

трубопровода — D .и число

выпу­

скных

отверстий

на

перфорированной

трубе,

или

число

наса­

док,— «„ас, то диаметр

каждого

выпускного отверстия

у

" н а с

Значения d принимают в пределах 3—7

мм при диаметре

канала

выпускной головки

баллона

d' =

10 мм-

Д л я

тушения

отдельных

небольших

очагов

п о ж а р а

применяют

местные

установки

и

переносные

углекислотные

огнетушители.

В первом случае

углекислоту (ее з а п а с

составляет 16—45 кгс) по-