Конструкторская разработка. 
Проект мероприятий по пожарной безопасности в профессиональном лицее №10 с разработкой урока "Оказание первой помощи"

Выбор типа установки автоматического пожаротушения

В помещениях больших размеров с наличием отдельных пожароопасных объектов тушения пожаров объемным методом или подачей огнетушащего средства на всю площадь помещения — дорогостоящее, а иногда трудно реализуемое или просто невыполнимое техническое решение. В подобных случаях применяют локальное тушение. Реализация такого принципа защиты позволяет существенно уменьшить расход огнетушащего средства, упростить схемно — конструктивное решение установки пожаротушения, уменьшить стоимость ее сооружения и эксплуатации. [23].

В данном дипломном проекте предлагаю в качестве установок пожаротушения применить модули порошкового пожаротушения. Предлагаемое техническое решение относится к противопожарной технике, а именно к огнетушителям — генераторам пожаротушащего аэрозоля многоцелевого применения для локального и объемного тушения пожаров.

Целью применения данного устройства является создание дешевого, эффективного, экологически чистого при хранении и эксплуатации, надежного при использовании средства пожаротушения различных целей борьбы с огнем и взрывопредотвращения. Данные цели достигаются использованием аэрозольно — генерирующих пожаротушащих составов, катализаторов окисления продуктов их сгорания, конструктивными решениями по способу крепления для выполнения поставленной цели, способу организации охлаждения аэрозольгазовой смеси и обеспечения требуемой ее температуры, доокисления аэрозольгазовой смеси в истекающем из средства потоке. На основе предлагаемого устройства пожаротушения может быть создана система для тушения пожара, включающая стандартные средства обнаружения загорания, средства соединения устройства для тушения между собой, средства обнаружения пожара и задействования указанных устройств.

К настоящему времени известны и широко используются такие средства пожаротушения, как ручные огнетушители (например, ОП-1 «Момент», ОПУ -2 и другие) и забрасываемые огнетушители. Особенностью этих средств пожаротушения является использование в качестве огнегасящего вещества огнетушащих порошков. Однако применение огнетушащих порошков связано с существенным эксплуатационным недостатком слеживаемостью порошка, что требует разработки специальных мер по ее предотвращению и снижает надежность таких средств пожаротушения. Эффективность огнетушителей зависит также от степени дисперсности порошка: чем выше дисперсность, тем выше эффективность, но и больше слеживаемость.

Устройство пожаротушения состоит из теплоизолированного с внутренней поверхности контейнера для огнетушащего заряда с выпускным направляющим патрубком, выполненным с или без эжектора (с или без газодинамической насадки), воспламенителя и пускателя. Внутренний объем контейнеров может быть связан между собой газодинамически.

В предлагаемом устройстве огнетушащий комбинированный заряд состоит или из аэрозольгенерирующих пожаротушащих зарядов с или без теплопоглотительного заряда, собранного с или без окислительного заряда; или из аэрозольгенерирующего заряда с или без порошкового огнетушащего заряда (при содержании порошков от 30 до 100). При этом заряды выполняются в удобной форме, обеспечивающей требуемую скорость аэрозоль — газоприхода. Использование аэрозольгенерирующих пожаротушащих зарядов значительно повышает огнетушащую эффективность пожаротушащего средства, тем более в сочетании с порошковым огнетушащим зарядом.

Составные части комбинированного огнетушащего заряда — аэрозоль — генерирующий пожаротушащий заряд, теплопоглотительный заряд, окислительный заряд — собираются слоями в требуемой последовательности. В то же время элементы теплопоглотительного и окислительного зарядов могут быть введены в состав аэрозольгенерирующего заряда. Так, аэрозольгенерирующий заряд может содержать в своем составе от 5 до 60. Элементов теплопоглотительного заряда в сочетании с теплопоглотительным зарядом с или без элементов окислительного заряда.

В предлагаемом устройстве теплопоглотительный заряд может иметь любое агрегатное состояние (твердое, жидкое, газообразное) и помещаться в корпус различной формы и конструкции. Кроме того, может быть использован комбинированный теплопоглотительный заряд. При этом его состав, форма и размеры должны обеспечивать требуемую скорость теплопоглощения.

С целью исключения (уменьшения) в защищаемом объеме окислов углерода и азота после срабатывания в нем пожаротушащего устройства, предложено следующее техническое решение: элементы устройства (внутренняя часть контейнера, направляющий патрубок, эжектор, мембрана) и элементы комбинированного пожаротушащего заряда (аэрозольгенерирующий заряд, теплопоглотительный заряд, окислительный заряд), могут быть покрыты, или содержать в своем составе катализаторы окисления продуктов горения аэрозольгенерирующего заряда, в количестве 0,18%. В качестве катализаторов окисления продуктов горения предлагаются соединения из ряда металлов никель, кобальт, железо, марганец, хром, алюминий, магний, медь, платина, серебро, солей металлов железа, в том числе их сплавы и смеси.

Контейнер выполняется из любого термоустойчивого и достаточно прочного материала: металла, пластмассы, многослойного бумажного картона со специальной пропиткой. Контейнер имеет выпуклое отверстие (1) или несколько равномерно расположенных отверстий, причем, с целью уменьшения высокотемпературного факела, выпускное отверстие выполнено в виде нескольких равномерно расположенных отверстий. Расстояние между двумя любыми соседними отверстиями должно быть не менее диаметра минимального из отверстий и может снабжаться направляющим патрубком.

Контейнер (2) может иметь присоединительный узел, служащий для соединения с гранатометом при динамическом метании его в защищаемый объект, объект, где происходит пожар и т. п.

На основе предлагаемого устройства пожаротушения может быть создана система для тушения пожара, включающая стандартные средства обнаружения загорания, средства соединения устройства для тушения между собой и со средствами обнаружения пожара и задействования указанных устройств. Система отличается тем, что в качестве устройства пожаротушения она содержит устройства, описанные выше. Система для тушения пожара создана так, что при наличии в ней более одного устройства пожаротушения они могут работать одновременно или последовательно при требуемой газодинамической связи корпусов с одинаковой или различной конструкцией и размеров комбинированных аэрозольгенерирующих, теплопоглощающих, окислительных или порошковых зарядов.

Рисунок 6.1 — Схема устройства пожаротушения.

• 1 — выпуклое отверстие; 2- термостойкая газоаэрозольпроницаемая мембрана;
• 3 -элемент теплоносителя; 4 — контейнер; 5 — теплоизолированный корпус; 6 — заряд

Система пожарной сигнализации Системы пожарной сигнализации разделяются на автономные и централизованные. Автономные системы осуществляют охрану отдельных объектов с подачей сигналов тревоги на месте установки приемно — контрольной аппаратуры. Централизованные системы предусматривают наблюдение за охраняемым объектом с пульта централизованного управления, установленного в помещении охраны. Более эффективными являются централизованные системы, они позволяют быстро определить очаг возгорания и оперативно принять меры. [23].

Централизованная система пожарной сигнализации состоит из:

• — извещателя, установленного в коридоре, складах и т. д.;
• — приемной станции, принимающей сигналы с извещателей фиксируя оптическими и акустическими средствами;
• — линейных устройств (проводов), соединяющих извещатели со станцией;
• — источников питания.

Предлагаю применить централизованную систему пожарной сигнализации на базе прибора приемно — контрольного и управления охранно — пожарного «ГранитПУ».

Установка пожаротушения Принцип действия модуля порошкового пожаротушения Модули порошкового пожаротушения (МПП). Основным огнетушащим агентом в них является порошок, в который введены различные добавки, призванные, прежде всего, препятствовать комкованию и слеживанию рабочего состава.

Механизм тушения огня порошком в принципе не отличается от воздействия на очаг пожара аэрозолем. Здесь происходят примерно те же процессы: разбавление горючей среды газообразными продуктами разложения порошка или непосредственно его облаком; охлаждение зоны горения за счет отбора тепла на нагрев рабочих частиц, их значительное испарение и.

разложение; ингибирование химических реакций, обуславливающих развитие процесса горения; перекрытие доступа воздуха и образование (за счет плавления частиц порошка) на твердых горючих поверхностях прочной «корки», препятствующей выходу горючих газов в зону воспламенения.

Взаимодействие всех этих факторов и обеспечивает порошкам высокую огнетушащую способность.

Интенсивность тушения. МПП имеют разные конструкции «разбрасывающих» порошок устройств и поэтому обеспечивают разную интенсивность его подачи в очаг возгорания. Чем этот показатель выше, тем меньше время тушения.

Условия срабатывания. Как уже было сказано, МПП представляет собой устройство с огнетушащим составом, который при определенных условиях автоматически из него «разбрасывается». Контейнер выполняется из любого термоустойчивого и достаточно прочного материала: металла, пластмассы, многослойного бумажного картона со специальной пропиткой. При возникновении очага горения и достижения газогенератором температуры самосрабатывания внутри устройства начинается интенсивное газовыделение. При этом газы как бы встряхивают порошок, приводя его во взвешенное состояние. При достижении определенной величины давления огнетушащий состав выбрасывается из корпуса в зону огня с усилием, позволяющим порошку преодолеть сопротивление пламени и достичь горящей поверхности.

Расчет установки пожаротушения.

• 1. Исходными данными для расчета и проектирования установок являются:
  • — геометрические размеры помещения (объем, площадь ограждающих конструкций, высота);
  • — площадь открытых проемов в ограждающих конструкциях;
  • — рабочая температура, давление и влажность в защищаемом помещении;
  • — перечень веществ, материалов, находящихся в помещении, и показатели их пожарной опасности, соответствующий им класс пожара по ГОСТ 27 331;
  • — наличие и характеристика систем вентиляции, кондиционирования воздуха, воздушного отопления;
  • — наличие людей и пути их эвакуации.
• 2. Расчет установки включает определение:
  • — количество модулей, предназначенных для тушения пожара;
  • — времени эвакуации, при их наличии;
  • — времени работы установки;
  • — необходимого запаса порошка, модулей, комплектующих;
  • — типа и необходимого количества извещателей для обеспечения срабатывания установки, сигнально — пусковых устройств, источников питания для запуска установки. [22]

Методика расчета количества зарядов для модульных установок порошкового пожаротушения.

1. Тушение всего защищаемого объема Количество зарядов для защиты объема помещения определяется по формуле.

шт. (6.1).

где N — количество зарядов, необходимое для защиты помещения, шт.;

Vn — объем защищаемого помещения, м3;

VH — объем, защищаемый одним зарядом выбранного типа, определяется по технической документации на заряд, м3;

k1 =1…1,2 — коэффициент неравномерности распыления порошка;

k2 — коэффициент запаса, учитывающий затененность возможного очага загорания, зависящий от отношения площади, затененной оборудованием S3, к защищаемой площади Sy, и определяется как:

.

где S3 — площадь затенения — определяется как площадь части защищаемого участка, где возможно образование очага возгорания, к которому движение порошка от насадка — распылителя по прямой линии преграждается непроницаемыми для порошка элементами конструкции.

При рекомендуется установка дополнительных модулей непосредственно в затененной зоне или в положении, устраняющем затенение; при выполнении этого условия k2=1.

k3 — коэффициент, учитывающий изменение огнетушащей эффективности используемого порошка по отношению к горючему веществу в защищаемой зоне.

k4 — коэффициент, учитывающий степень негерметичности помещения.

.

где — отношение суммарной площади негерметичности (проемов, щелей) F к общей поверхности помещения Fпом, коэффициент В= 20.

2. Пожаротушения по всей площади Количество зарядов, необходимое для пожаротушения по площади защищаемого помещения определяется по формуле.

шт. (6.2).

где N — количество модулей, шт.;

Sy — площадь защищаемого помещения, ограниченная стенами, м2;

SH — площадь, защищаемая одним модулем, м2.

Значения коэффициентов определяются в соответствии с разделом 1, значение коэффициента k4 =1,2.

Расчет потребного количества зарядов порошкового пожаротушения.

для кабинета оборудованного компьютерами по всей площади В здании общественного — бытового корпуса лицея имеется три кабинета с установленными в них компьютерами, предлагаю установку зарядов произвести над предполагаемыми очагами пожара, т. е. над компьютерной техникой. Расчет потребного количества зарядов выполняем по формуле локального пожаротушения по площади:

• — защищаемая площадь (площадь занимаемая одним компьютером) = 3 м²;
• — высота потолка = 2,5 м;
• — площадь защищаемая одним зарядом = 7 м²;
• — k1 = 1 — коэффициент неравномерности распыления порошка;
• — k2 =1 — коэффициент запаса;
• — k3=1 — коэффициент, учитывающий изменение огнетушащей эффективности используемого порошка;
• — k4=1 — коэффициент, учитывающий степень негерметичности помещения (по документации на заряд).

Принимаем количество зарядов ОСП -1 на одно рабочее место = 1шт.

Рассмотрим автоматическую систему порошкового пожаротушения для производственной мастерской.