SU1755814A1

SU1755814A1 - Apparatus for extinguishing burning liquids

Info

Publication number: SU1755814A1
Application number: SU904826261A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Иванович Потякин; Владимир Иванович Еремин; Маргарита Никифоровна Осипова; Александр Михайлович Рыжов; Игорь Михайлович Гребенек; Сергей Дмитриевич Нифонтов
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны
Priority date: 1990-03-22
Filing date: 1990-03-22
Publication date: 1992-08-23

Abstract

Изобретение относитс к пожарной технике и может быть использовано дл обеспечени противопожарной безопасности технологического оборудовани с горючими жидкост ми. Цель изобретени - повышение эффективности тушени гор щих жидкостей . Устройство представл ет собой емкость с пакетом вертикальных труо и оло- ком горизонтальных пластин. Дл предотвращени проскока пламени к поверхности жидкости над приемным элементом устройства размещены металлические сетки в два сло . 2 ил,The invention relates to fire fighting equipment and can be used to ensure the fire safety of process equipment with flammable liquids. The purpose of the invention is to increase the efficiency of extinguishing burning liquids. The device is a container with a package of vertical truo and a sheet of horizontal plates. To prevent the flame from penetrating to the surface of the liquid, metal meshes are placed in two layers above the receiving element of the device. 2 or

Description

Изобретение относитс к пожарной технике и может быть использовано в различ- ных отрасл х народного хоз йства, использующих различные горючие жидкости , например спирты, керосин, дизельйое топливо, масло, и т.п.The invention relates to fire fighting equipment and can be used in various sectors of the national economy, using various flammable liquids, such as alcohols, kerosene, diesel fuel, oil, and the like.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности тушени за счет расширени функциональных возможностей устройства.The aim of the invention is to increase the quenching efficiency by expanding the functionality of the device.

На фиг. 1 представлена принципиальна схема за вл емого устройства; на фиг. 2 - вариант креплени сеток.FIG. 1 is a schematic diagram of the device claimed; in fig. 2 is a variant of fastening grids.

Устройство содержит металлическую емкость 1; горизонтальные пластины 2, расположенные на одинаковых рассто ни х друг от друга; шпильки 3, фиксирующие пластины на требуемом рассто нии; приемный элемент 4 устройства, имеющий форму воронки (угол стекани , счита от горизонтали не менее 30°С) с размещенным в ней пакетом вертикальных труб 5. При этом плоскости пластин перпендикул рны ос м труб. В верхней части приемного элемента размещены плам отсекэющие металлические сетки 6 и 7. Устройство имеет также опоры 8 и сливной вентиль 9, а также элементы 10 дл креплени сеток. Пластины 2 устанавливаютс с зазором 8 относительно вертикальных труб 5; зазор необходим дл выхода воздуха при заполнении емкости жидкостью . Емкость может иметь любую удобную дл эксплуатации форму, выполн при этом требовани к зазорам д и h. При проливах большого количества жидкости устройства могут быть соединены в комплексы. Размер Н (фиг. 2) - рассто ние от нижней кромки зафиксированного сло сеток до начала наклонной поверхности приемного элемента должно быть не менее 100 мм. Этот размер определен экспериментально в услови х падени гор щей струи жидкостиThe device contains a metal container 1; horizontal plates 2 located at equal distances from each other; studs 3, fixing plates at the required distance; the receiving element 4 of the device, having the shape of a funnel (draining angle, counting from the horizontal not less than 30 ° C) with a package of vertical pipes 5 placed in it. At the same time, the plane of the plates are perpendicular to the axis of the pipes. In the upper part of the receiving element, flame cutting metal grids 6 and 7 are placed. The device also has supports 8 and a drain valve 9, as well as elements 10 for fastening the grids. The plates 2 are installed with a gap of 8 relative to the vertical pipes 5; the gap is necessary for air to escape when the container is filled with liquid. The container may have any convenient form for operation, while meeting the requirements for gaps d and h. In the event of spills of a large amount of liquid, devices may be connected in complexes. Size H (Fig. 2) - the distance from the lower edge of the fixed grid layer to the beginning of the inclined surface of the receiving element must be at least 100 mm. This size was determined experimentally under the conditions of a falling liquid jet.

Ч СЛH SL

слcl

0000

..

высоты 1000 мм на поверхность сетки, Было установлено, что при рассто ни х еньших указанной величины, возрастает тепень разбрызгивани и смачивание сеток. В результате увеличиваетс площадь горени над поверхностью верхнего сло сеток.height of 1000 mm on the surface of the grid. It was found that at a distance x shorter than this value, the heat of spraying and wetting of the nets increases. As a result, the burning area increases over the surface of the upper layer of the networks.

Устройство работает следующим образом . Гор ща жидкость падает на верхний слой сеток. При этом над смоченной поверхностью сеток про ис%эдит процесс горени . Далее жидкость, проход через плоский горизонтально расположенный газовый слой, образованный между двум сло ми сеток попадает на нижний слой сеток и затем стекает в емкость. При этом в услови х небольшого (15-20 мин) пролива, когда разогрев сеток незначителен, плам под сетки не Проникает и остаетс на верхнем их слое. При больших по длительности проливах, происходит значительный разогрев верхнего сло сеток. В этом случае сетки могут витьс локальным источником зажигани . Поэтому необходим газовый слой между двум сло ми сеток. Толщина его определена из услови невозможности существовани процесса газофазного горени жидкости, наход щейс внутри этого сло . Таким образом сеточна структура полностью предотвращает возможность проникновени гор щей жидкости внутрь емкости, Верхний слой сеток, вл сь хорошим тепловым экраном, ограничивает разбрызгивание падающей жидкости и локализует очаг горени на поверхности. Облада малой теплопроводностью в продольном направлении , сетки предотвращают разогрев элементов устройства, Важнейшую роль при этом играет их мала теплова инерционность . Постепенно жидкость заполн ет емкость 1 до установленного уровн 2. При этом воздух вытесн етс вверх через зазоры толщиной равной 6 по пути, указанному стрелками на фиг. 1, Приемный элемент устройства может иметь различную форму. Например, верхний участок приемного элемента может быть цилиндрическим. В этом случае также предусмотрены зазоры б дл выхода избытка воздуха и сообщени с аом- тсферой. Следует подчеркнуть, что конструкци устройства обеспечивает тушение гор щих жидкостей, процесс горени которых протекает в газовой фазе и сопровождаетс поглощением окислител из окружающей среды. При этом не требуетс традиционных огнетушащих средств и методов активного тушени . Экспериментальные исследовани и полигонные испытани макетов за вл емого.устройства показали, что оно позвол ет повысить эффективностьThe device works as follows. Hot liquid falls on the top layer of the grids. At the same time, the burning process is used over the wetted surface of the grids. Further, the liquid passing through a flat horizontally located gas layer formed between two layers of grids falls on the lower layer of grids and then flows into the container. At the same time, under conditions of a small (15–20 min) passage, when the heating of the grids is insignificant, the flame under the grids does not penetrate and remains on their upper layer. For long strait lengths, a significant warming up of the upper layer of grids occurs. In this case, the grids may be embedded in a local ignition source. Therefore, a gas layer is needed between the two layers of the grids. Its thickness is determined from the impossibility of the existence of a gas-phase combustion process of a liquid inside this layer. Thus, the grid structure completely prevents the possibility of the penetration of a burning liquid into the tank, the upper layer of the grids, being a good heat shield, limits the splashing of the falling liquid and localizes the source of burning on the surface. Possessing a low thermal conductivity in the longitudinal direction, the grids prevent the elements of the device from heating up, while their small thermal inertia plays a crucial role. Gradually, the liquid fills the tank 1 to the set level 2. At the same time, the air is forced up through the gaps with a thickness of 6 along the path indicated by the arrows in FIG. 1, The receiving element of the device may have a different shape. For example, the upper portion of the receiving element may be cylindrical. In this case, gaps b are also provided for the release of excess air and communication with the aero-sphere. It should be emphasized that the design of the device extinguishes burning liquids, the combustion process of which takes place in the gas phase and is accompanied by the absorption of oxidant from the environment. It does not require traditional extinguishing agents and methods of active extinguishing. Experimental studies and field testing of the layouts of the claimed device have shown that it allows for increased efficiency.

самотушени горючих жидкостей и расшир ет функциональные его возможности.self-extinguishing flammable liquids and extends its functionality.

Соотношени , определ ющие предельные услови дл проскока пламени сквозьRatios that define the limiting conditions for the passage of flame through

сетки и устанавливающие взаимосв зь между количеством слоев сеток и размером чейки в свету, получено на основании обработки и обобщени экспериментальных данных. При этом были использованы- сле0 дующие жидкости: изопропиловый спирт, керосин ТС-1, дизтопливо, масло трансформаторное , что соответствует значени м критери Прандтл в диапазоне от 19 до 298, Эксперименты показали, что способ5 ность сеток отсекать плам не зависит от температуры гор щей жидкости и определ етс приведенным выше соотношением. При этом лишь интенсифицируетс процесс горени над сетками, Кинематическа в з0 кость жидкости также оказывает слабое вли- ние на проскок пламени сквозь металлические сетки.the grids and establishing the relationship between the number of layers of the grids and the cell size in the light, were obtained on the basis of processing and summarizing the experimental data. The following liquids were used: isopropyl alcohol, kerosene TC-1, diesel fuel, transformer oil, which corresponds to the values of Prandtl criteria in the range from 19 to 298, Experiments showed that the ability of the nets to cut the flame does not depend on the temperature of the burning fluid and is determined by the above ratio. At the same time, the combustion process above the grids is intensified only. The kinematic viscosity of the liquid also has a weak effect on the flame penetration through the metal grids.

Соотношени определ ют услови потухани пламени под нижним слоем сеток.The ratios determine the flame extinction conditions under the bottom layer of the grids.

5 Этим слоем, расположенным над горючей жидкостью, устран етс проникновение внешних и внутренних потоков естественной конвекции в емкости, что в итоге обеспечивает услови дл объемного тушени .5 This layer, located above the flammable liquid, eliminates the penetration of external and internal streams of natural convection into the vessel, which ultimately provides the conditions for bulk extinguishing.

0 Соотношение получено на основании обработки экспериментальных данных. При этом использовались указанные выше жидкости Необходимо отметить, что определение предельных параметров верхнего и нижне5 го слоев сеток проводилось раздельно, т.е. независимо друг от друга.0 The ratio is based on the processing of experimental data. The above liquids were used. It should be noted that the determination of the limiting parameters of the upper and lower layers of the grids was carried out separately, i.e. independently of each other.

Таким образом, устройство (фиг. 2) состоит из верхнего сло сеток - 6, выполн ющего функцию отсекател пламени отThus, the device (Fig. 2) consists of the upper layer of grids - 6, which serves as a flame cutter from

0 гор щей струи, и нижнего сло сеток - 7, предотвращающего проникновение потоков естественной конвекции к поверхности жидкости. Образованный между сетками газовый слой имеет толщину не более 10 мм,0 burning jet, and the bottom layer of grids - 7, preventing the penetration of natural convection flows to the surface of the liquid. The gas layer formed between the grids has a thickness of not more than 10 mm,

5 при которой исключаетс возможность существовани режима газофазного горени . Проведенные полигонные испытани показали высокую эффективность и надежность указанной конструкции. Ниже приве0 ден пример определени числа сеток, которое необходимо установить в верхней части приемного элемента устройства дл того чтобы отсекалось плам падающей струи. Пусть по услови м эксплуатации требу5 етс иметь жесткую сеточную поверхность с размером чейки мм.5 which eliminates the possibility of a gas-phase combustion mode. Carried out ground tests showed high efficiency and reliability of this design. Below is an example of determining the number of grids that must be installed in the upper part of the receiving element of the device in order to cut off the flames of the falling jet. Let, according to the conditions of operation, it is required to have a rigid mesh surface with a cell size of mm.

По соотношению (1) определ ем количество сеток, которое необходимо вз ть дл верхнего сло From the relation (1) we determine the number of grids that need to be taken for the upper layer

п„ 2,2-22- 1,22 6,4п „2,2-22-1,22 6,4

Следовательно необходимо установить шесть сеток.Therefore it is necessary to install six grids.

По соотношению определ ем количество сеток, которое должно входить в нижний слойBased on the ratio, we determine the number of grids that should be included in the bottom layer.

п„ 1,44 2+ 0.50 3,38 Следовательно число сеток в нижнем слое должно быть равно трем.n „1.44 2+ 0.50 3.38 Therefore, the number of grids in the lower layer should be three.

Затем укрепл ютс сетки, сохран рассто ни между верхним и нижним сло ми не более 10 мм. Остальные элементы устройства , выбираютс .The grids are then reinforced, keeping the distance between the upper and lower layers of no more than 10 mm. The remaining elements of the device are selected.

Применение устройства предлагаемой конструкции обеспечивает практически полное поглощение паров горючих жидкостей , снижа тем самым веро тность образовани взрывоопасных ситуаций. При этом устройство работает надежно как в услови х малого пролива, так при значительном проливе гор щих жидкостей, благодар чему расшир ютс функциональные возможности при его использовании,The use of the device of the proposed construction provides almost complete absorption of vapors of flammable liquids, thereby reducing the likelihood of the formation of explosive situations. At the same time, the device works reliably both in conditions of small spillage and in the event of significant spillage of burning liquids, due to which its functionality is expanded,

Claims

1. Device for extinguishing burning liquids containing a container with a size of

five

0

The receiving element, a package of pipes and a block of plates, the planes of which are perpendicular to the axis of the pipes, characterized in that, in order to increase the extinguishing efficiency, two layers of grids are placed in the upper part of the receiving element, the distance between which is no more than 10 mm and each layer has at least two grids laid one on another, and the number of grids in the upper and lower layers is determined by the ratio

pv 5: 2.2 Ј2 - 1.2 | at 0.8 Ј 2.5

mon 1.44 1 + 0.5 at 0.5, 5 where n is the number of grids in the layer;

Ј - cell size in light, mm.

2. The device according to claim 1, characterized in that, in order to increase the extinguishing efficiency by reducing the possibility of splashing after the flow of a burning liquid, the distance from the lower edge of the fixed layer of grids to the beginning of the inclined surface of the receiving element 100 mm

6

fur. /

/

/ 0

iHd - rc3

i№fflffiaffiffiij

FIG. g

x