RU2059794C1 - Device for extinguishing the flame jet of combustible gas - Google Patents
Device for extinguishing the flame jet of combustible gas Download PDFInfo
- Publication number
- RU2059794C1 RU2059794C1 SU5062447A RU2059794C1 RU 2059794 C1 RU2059794 C1 RU 2059794C1 SU 5062447 A SU5062447 A SU 5062447A RU 2059794 C1 RU2059794 C1 RU 2059794C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flame
- extinguishing
- jet
- gas
- pipeline
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 29
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 4
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к пожаротушению газовых факелов на газопроводах и может использоваться для гашения факелов пламени, образующихся при горении любых струй газа высокого давления. Проблема быстрой ликвидации пожаров на газопроводах и газовых скважинах по-прежнему остается актуальной и до конца не разрешенной особенно в труднодоступных местностях (например Западная Сибирь) в связи с трудностями доставки людей и необходимой техники к месту аварии. The invention relates to the extinguishing of gas torches in gas pipelines and can be used to extinguish the flame torches generated by the burning of any jet of high pressure gas. The problem of quick elimination of fires in gas pipelines and gas wells remains relevant and is not fully resolved especially in hard-to-reach areas (for example, Western Siberia) due to the difficulties in delivering people and necessary equipment to the accident site.
Известны устройства для гашения факелов пламени (тушения пожаров) на газовых скважинах, а также струи горючих газов [1]
Недостатком известных устройств является необходимость привлечения внешних энергоисточников, большого количества людей, специальной техники и значительных материальных затрат для их доставки к месту аварии, а также проведения длительных подготовительных работ.Known devices for extinguishing flames (extinguishing fires) in gas wells, as well as a stream of combustible gases [1]
A disadvantage of the known devices is the need to attract external energy sources, a large number of people, special equipment and significant material costs for their delivery to the accident site, as well as lengthy preparatory work.
Наиболее близким из известных технических решений является устройство для гашения факела пламени струи горючего газа, основанное на образовании двухфазного потока огнетушащей жидкости путем торможения ее совместно с истекающей струей газа для создания условий термобарического воздействия пламягасящего вещества (жидкого, газожидкостного, с добавкой порошка и др.). Последнее заключается в том, что распыленное пламягасящее вещество, например вода, попадая в струю газа, на начальном участке движения прогревается до максимально возможной равновесной температуры Тр, соответствующей температуре пламени Тг и давлению насыщенных паров этого пламягасящего вещества в потоке. При температуре Тг насыщения паров происходит мгновенное вскипание капель жидкости, что обеспечивает эффект тушения за счет одновременного снижения температуры пламени и паровой изоляции факела от окружающего воздуха (окислителя). Устройство содержит источник пламягасящего вещества, например резервуар, и форсунки для подачи пламягасящего вещества вокруг устья скважины (отверстия, из которого истекает струя) [2]
Недостатком данного устройства является косвенное воздействие на зону стабилизации горения в факеле пламени, неоптимальность процесса изоляции факела пламени от воздуха. Суть неоптимальности заключается в том, как показали исследования, проведенные на нашем предприятии, в результате постепенного (а не мгновенного) испарения всей массы пламягасящего вещества, подводимой в виде струек воды, часть пара вступает в реакцию с пламенем, усиливая интенсивность свечения факела пламени. Кроме того, результаты экспериментов, проведенных в ЦАГИ, и литературные данные (см. например, Аннушкин Ю.М. Свердлов Е. Д. Исследование устойчивости диффузионных затопленных пламен при дозвуковом и нерасчетном сверхзвуковом истечении газообразного топлива. "Физика горения и взрыва", N 5, 1978, с. 53-63) свидетельствуют, что стабилизация диффузионного горения в факеле пламени турбулентной струи высокого давления происходит в кольцевой зоне. Зона стабилизации горения начинается на определенном расстоянии от отверстия, из которого истекает струя, за сечением максимального диаметра струи (Dм) после ее расширения на начальном участке (см. Глотов Г.Ф. Фейман М.И. Исследование параметров осесимметричных недорасширенных струй газа, истекающих в затопленное пространство. "Ученые записки ЦАГИ", т. II, N 4, 1971, с. 69-75) и простирается за максимальное сечение факела пламени Dф. Эти особенности не учитываются в известном устройстве. Следует отметить также, что использование данного устройства требует наличия внешних энергоресурсов для подачи пламягасящего вещества, что усложняет задачу гашения пламени и снижает эффективность пожаротушения.The closest known technical solution is a device for extinguishing the flame of a jet of flammable gas, based on the formation of a two-phase flow of a fire extinguishing liquid by braking it together with a flowing gas stream to create conditions for the thermobaric effect of a flame extinguishing substance (liquid, gas-liquid, with the addition of powder, etc.) . The latter consists in the fact that a sprayed flame-extinguishing substance, for example water, getting into a gas stream, in the initial part of the movement warms up to the maximum possible equilibrium temperature T p , corresponding to the flame temperature T g and the saturated vapor pressure of this flame-extinguishing substance in the stream. At a temperature T r saturation vapor occurs instantaneous boiling of liquid drops, which ensures the quenching effect due to the simultaneous decrease of the flame temperature and flame steam isolation from ambient air (oxidant). The device contains a source of flame-extinguishing substance, such as a reservoir, and nozzles for supplying a flame-extinguishing substance around the wellhead (the hole from which the jet flows) [2]
The disadvantage of this device is the indirect effect on the zone of stabilization of combustion in the flame, the non-optimal process of isolation of the flame from the air. The essence of non-optimality lies in the research carried out at our enterprise as a result of the gradual (and not instantaneous) evaporation of the entire mass of the flame-extinguishing substance supplied in the form of streams of water, part of the steam reacts with the flame, increasing the intensity of the flame of the flame. In addition, the results of experiments conducted at TsAGI and the literature data (see, for example, Annushkin Yu.M. Sverdlov E. D. Investigation of the stability of diffusion flooded flames under subsonic and non-calculated supersonic outflows of gaseous fuels. "Combustion and Explosion Physics",
Задачей изобретения является повышение эффективности гашения факела пламени струи горючего газа и снижение затрат энергии, времени, специальной техники, людских ресурсов и оргтехмероприятий. The objective of the invention is to increase the efficiency of extinguishing the flame of a jet of flammable gas and reduce the cost of energy, time, special equipment, human resources and office equipment.
Решение поставленной задачи достигается тем, что предлагается устройство для гашения факела пламени струи горючего газа, которое снабжено резервуаром с пламягасящим веществом, соединенным с трубопроводами, оснащенными кранами и имеющими форсунки на концах для подачи пламягасящего вещества вокруг струи, средний диаметр (Dк) положения которых соответствуют условию: Dм<Dк<Dф. Полость наддува резервуара соединена трубопроводом с газопроводом высокого давления или с заборником газа высокого давления из истекающей струи.The solution to this problem is achieved by the fact that a device for extinguishing the flame of a flame of a jet of combustible gas is proposed, which is equipped with a tank with a flame-retardant substance connected to pipelines equipped with taps and having nozzles at the ends to supply the flame-retardant substance around the jet, the average diameter of which (D to ) the position of which correspond to the condition: D m <D to <D f . The cavity of the pressurization of the reservoir is connected by a pipeline to a high-pressure gas pipeline or to a high-pressure gas intake from an effluent.
На фиг. 1 приведен общий вид предлагаемого устройства с одним из вариантов системы отбора газа высокого давления; на фиг.2 другой вариант системы отбора газа высокого давления; на фиг.3 расчетные и экспериментальные зависимости расхода пламягасящего вещества (воды) относительно расхода струи водорода Gж/Gг от относительного давления выдува струи Pос/Pн, (где Pн давление окружающего воздуха), отделяющие область гашения пламени от области горения.In FIG. 1 shows a General view of the proposed device with one of the options for the selection of high-pressure gas; figure 2 is another variant of a high-pressure gas sampling system; figure 3 calculated and experimental dependences of the flow rate of the flame-extinguishing substance (water) relative to the flow rate of the hydrogen stream G f / G g relative to the relative pressure of the blowing stream P OS / P n (where P n the pressure of the ambient air), separating the flame extinguishing region from the combustion area .
Предлагаемое устройство состоит из резервуара 1 с пламягасящим веществом 2, системы отбора газа высокого давления и вытеснительной системы подачи пламягасящего вещества к форсункам 3. Вытеснительная система подачи пламягасящего вещества 2 включает помимо резервуара 1 трубопроводы 4 с кранами 5, соединяющими резервуар с коллектором 6. Коллектор 6 образован не менее чем из двух составных частей с форсунками 3 или представляет собой набор трубопроводов 4 с кранами 5 и форсунками 3 на концах. The proposed device consists of a
Система отбора газа высокого давления выполнена в двух вариантах, Первый вариант состоит из выполненного в газопроводе 7 приемного отверстия (приемника) 8, соединенного трубопроводом 9, имеющим кран 10, с резервуаром 1. Второй вариант состоит из заборника 11 газа высокого давления, установленного в струе 12, истекающей из отверстия 13 в газопроводе 7, соединенного трубопроводом 14, имеющим кран 15, с резервуаром 1. The high pressure gas sampling system is made in two versions. The first option consists of a receiving hole (receiver) 8 made in the gas pipe 7, connected by a pipe 9 having a
Работа устройства заключается в следующем. The operation of the device is as follows.
Части коллектора 6 устанавливают вокруг отверстия 13, из которого истекает струя 12 газа. Для подачи пламягасящего вещества 2 создают наддув в резервуаре 1 с использованием давления горючего газа 16. Для этого открывают кран 10 трубопровода 9 и подводят газ высокого давления 16 в резервуар 1. Отсюда пламягасящее вещество 2 по трубопроводам 4 через коллектор 6 и форсунки 3 подают вокруг струи в виде струйной завесы 17. После гашения пламени закрывают краны 5 и прекращают подачу вещества. Parts of the
В другом варианте системы отбора газа высокого давления заборник 11 газа высокого давления устанавливают в струе у отверстия 13 и через трубопровод 14 подают газ высокого давления 16 в резервуар 1. При этом пламягасящее вещество 2 через трубопроводы 4, коллектор 6 и форсунки 3 подают вокруг струи. После гашения факела пламени подачу вещества прекращают путем закрытия кранов 5 в трубопроводах 4. In another embodiment of the high-pressure gas sampling system, a high-
В обоих вариантах имеют возможность повторных гашений пламени при включении (выключении) подачи пламягасящего вещества путем открытия (закрытия) кранов 5. После окончания работы устройства закрывают кран 10 или 15. In both cases, they have the ability to re-extinguish the flame when you turn on (off) the supply of the flame-extinguishing substance by opening (closing) the
Для оптимизации процесса гашения пламени необходимо воздействовать струйной завесой 17 на зону стабилизации горения в струе. Для этого средний диаметр расположения форсунок вокруг струи (Dк) выбирают из условия
Dм> Dк< Dф.
Количество жидкости, потребное для гашения пламени, определяют по данным типа приведенных на фиг.3 из условия: 
D m > D k <D f.
The amount of liquid required to extinguish the flame is determined according to the type given in figure 3 from the condition:
Использование изобретения позволяет повысить эффективность гашения пламени, без привлечения специальной техники, используя подсобные средства трубы и сварку, которые всегда есть на буровых. Это дает возможность изготовить устройства заранее, но их можно изготовить на месте и в период аварии за короткое время. Using the invention allows to increase the efficiency of extinguishing the flame, without involving special equipment, using auxiliary means of the pipe and welding, which are always on the drill. This makes it possible to manufacture devices in advance, but they can be manufactured on site and during an accident in a short time.
Отпадает также необходимость в использовании специальных насосов (помп) высокого давления, используемых обычно для подачи пламягасящих веществ. There is also no need to use special high-pressure pumps (pomp), usually used for supplying flame-retardant substances.
Благодаря возможности повторных включений устройства повышается надежность гашения факела пламени и экономичность этого процесса, снижается время ликвидации аварии энерго-и трудозатраты. Due to the possibility of repeated switching on of the device, the extinguishing of the flame torch and the efficiency of this process are increased, the time for eliminating the accident, energy and labor is reduced.
По изобретению в ЦАГИ выполнены расчетные и экспериментальные исследования, подтвердившие возможность реализации предлагаемого устройства для гашения факела пламени струи горючего газа высокого давления. According to the invention, TsAGI performed computational and experimental studies that confirmed the possibility of implementing the proposed device for extinguishing the flame of a flame of a jet of high-pressure gas.
Claims (3)
Dм < Dк < Dф,
где Dм максимальный диаметр струи после ее расширения на начальном участке, м;
Dк средний диаметр расположения форсунок вокруг струи горючего газа из газопровода, м;
Dф максимальный диаметр факела пламени, м.1. DEVICE FOR EXTINGUISHING THE TORCH OF THE FLAME OF THE FLAME OF A FLAMMABLE GAS, containing a tank with a flame-extinguishing substance, connected to pipelines equipped with taps and having nozzles at the ends for supplying a flame-extinguishing substance around a jet of combustible gas flowing out of the gas pipeline, and the flame supply system, that the position of the nozzles around the jet of combustible gas from the gas pipeline meets the condition
D m <D to <D f ,
where D m the maximum diameter of the jet after its expansion in the initial section, m;
D to the average diameter of the location of the nozzles around the jet of combustible gas from the gas pipeline, m;
D f the maximum diameter of the flame, m
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5062447 RU2059794C1 (en) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | Device for extinguishing the flame jet of combustible gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5062447 RU2059794C1 (en) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | Device for extinguishing the flame jet of combustible gas |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2059794C1 true RU2059794C1 (en) | 1996-05-10 |
Family
ID=21613432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5062447 RU2059794C1 (en) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | Device for extinguishing the flame jet of combustible gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2059794C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114562233A (en) * | 2022-03-11 | 2022-05-31 | 重庆大学 | Coal bed gas mining drilling method based on interaction of superheated liquid flash boiling porous jet plumes |
-
1992
- 1992-09-21 RU SU5062447 patent/RU2059794C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Ахметов Д.Г., Луговцов Б.А. и Тарасов В.Ф. Тушение пожаров на газонефтяных скважинах с помощью вихревых колец. Физика горения и взрыва, N 5, 1980, с.8-14. 2. Авторское свидетельство СССР N 1502811, кл. E 21B 35/00, опублик. 1989. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114562233A (en) * | 2022-03-11 | 2022-05-31 | 重庆大学 | Coal bed gas mining drilling method based on interaction of superheated liquid flash boiling porous jet plumes |
| CN114562233B (en) * | 2022-03-11 | 2023-12-12 | 重庆大学 | A drilling method for coalbed methane production using superheated liquid flash boiling porous jet plume interaction |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3356148A (en) | Fire extingusihing | |
| CN102791336A (en) | Method and apparatus for extinguishing fires of oil and petroleum products in tanks | |
| GB2370766A (en) | Fire and explosion suppression system and method generating a fine mist of liquid suppressant entrained in inert gas | |
| AU2000238484B2 (en) | Fluid nozzle spray and fire extinguisher | |
| RU2059794C1 (en) | Device for extinguishing the flame jet of combustible gas | |
| RU2407597C1 (en) | Drencher head fire dighting unit | |
| US3463227A (en) | Fire arrester for a petroleum well | |
| US4069872A (en) | Method of and device for extinguishing burning gases | |
| CA1115168A (en) | Flow momentum reversing fire abatement system | |
| US20160223196A1 (en) | Crude Oil Spray Combustor | |
| RU225270U1 (en) | DEVICE FOR SUPPLYING FIRE EXTINGUISHING POWDER FOR FIRE EXTINGUISHING A LIQUEFIED NATURAL GAS SPILL FIRE | |
| JPS5616029A (en) | Combusting apparatus of petroleum | |
| Kim | Improvement of water mist performance with foam additives | |
| FR2608438A1 (en) | Device for firefighting | |
| US2259500A (en) | Fire extinguishing method | |
| Kim et al. | A new compressed-air-foam technology | |
| RU2210411C2 (en) | Vapor-gas fire extinguisher | |
| SU792645A1 (en) | Method of fire extinguishing and device for effective same | |
| SU1763639A1 (en) | Device for quenching open fountains in well mouth | |
| JP4912659B2 (en) | Shock wave continuous generator | |
| RU2770220C1 (en) | Method for extinguishing well fire with gas extinguishing agent and device for its implementation | |
| RU2414271C1 (en) | Powder fire extinguisher | |
| JPS5731729A (en) | Gas lighter | |
| KR200414181Y1 (en) | Flammable material supply device for simulated aircraft for fire drill | |
| Ahmadu | Flame propagation through different sizes of metal mesh and mitigation using fine water sprays |