Способ ликвидации очага горения в слежавшемся в силосе сыпучих материалов и устройство для его осуществления

(51) 21 С 9/04 (2006.01) А 62 С 3/04 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ силос, путем предотвращения доступа кислорода к горящему слою и интенсивного снятия тепла с поверхности тлеющих частиц, а устройство для его осуществления включает непосредственно силос, с конусом, с загрузочным и выпускным самотеками с задвижками. Новым в способе ликвидации очага горения в слежавшемся в силосе сыпучего материала,выгрузки этого материала и устройство для его осуществления является то, что в качестве флегматизирующего и огнетушащего вещества,предотвращающего доступ кислорода к горящему слою сыпучего материала и снятия тепла с поверхности его частиц используется водяной пар,подаваемый в силос снизу, а для его осуществления в верхней части выпускного самотека, в месте его перехода в конус, смонтирован патрубок,наклоненный в сторону движения по самотеку сыпучего материала с соединительным элементом и заделанный внутри самотека заподлицо с его стенкой, к которому с внешней стороны самотека жестко и герметично присоединяется паропровод Применение предлагаемого способа тушения тлеющего сыпучего материала в силосе и устройство для его осуществления позволит предотвратить гибель людей и разрушения помещения, в котором расположен этот силос.(72) Феофанов Владимир Николаевич Коробов Алексей Константинович Репп Константин Рудольфович(73) Акционерное общество Алматинский технологический университет(54) СПОСОБ ЛИКВИДАЦИИ ОЧАГА ГОРЕНИЯ В СЛЕЖАВШЕМСЯ В СИЛОСЕ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к области пожарной безопасности и может быть использовано для предотвращения пожара и взрыва в силосе, в котором располагается тлеющий сыпучий продукт,например на элеваторах, комбикормовых заводах и т.д. Способ тушения тлеющего в силосе сыпучего материала и предотвращения взрыва в нем включает герметизацию силоса с горящим сыпучим материалом и смежных с ним силосов,флегматизацию горючей газовоздушной смеси в свободных объемах силоса и тушение сыпучего материала огнетушащим веществом, подаваемым в 21817 Предлагаемое изобретение относится к области пожарной безопасности и подъемно-транспортным установкам и может быть использовано для предотвращения пожара и взрыва в слежавшемся в силосе сыпучем материале, в котором возник очаг горения, например на комбикормовых заводах и т.д. Известен способ подавления взрыва в технологическом оборудовании, путем ввода в зону начального горения огнетушащих средств -воду,хладоны или огнетушащие порошки - главным образом, соли металлов, фосфат аммония. Они за счет интертизации еще не сгоревшего материала обеспечивают тушение пламени. Для осуществления этого способа подавления взрыва применяется специальная система, которая включает в себя устройство обнаружения, состоящее из датчиков давления,сигнально-пусковую аппаратуру и устройства подавления взрыва - емкости с огнетушащим веществом, побудителя, форсунок для распыления огнетушащего вещества в зоне горения(см. Корольченко А.Я. Пожаровзрывоопасность промышленной пыли. - Москва, Химия, 1986, с 189190). Недостатком известного способа подавления взрыва является сложность используемого оборудования и дороговизна огнетушащего средства. Применение этого способа и оборудования для ликвидации очага горения в слежавшемся в силосе сыпучем материале потребует значительного усложнения всей конструкции силоса. Наиболее близким по своей сущности к предлагаемому техническому решению является способ ликвидации очага горения в слежавшемся в силосе сыпучем материале и выгрузке этого материала из силоса, включающий герметизацию силоса с горящим сыпучим материалом для предотвращения доступа кислорода воздуха в зону горения через неплотности в соединительных конструктивных элементов, технологические люки, трещины и другие полости, флегматизацию инертными газами или пеной средней и высокой кратности горючей газовоздушной смеси в свободных объемах силоса и тушения сыпучего материала путем подачи огнетушащего веществаводного раствора пенообразователя,способствующего предотвращению проникновения кислорода в очаг горения и интенсивному снятию тепла с поверхности горящих частиц. Выгрузка сыпучего материала из аварийного силоса осуществляется только при полном отсутствии в силосе взрывоопасных смесей газов, образовавшихся в результате горения. Для осуществления этого способа в силос с конусом, загрузочным и выпускным самотеками с задвижками, используются стволыщупы, стволы- удлинители, через которые инертные газы и водный раствор пенообразователя вводятся в силос и в зону горения (см Семенов Л.И., Теслер Л.А. Взрывобезопасность элеваторов, мукомольных и комбикормовых заводов. - М. Агропромиздат, 1991. с. 193-195). Недостатком известного способа ликвидации очага горения в слежавшемся в силосе сыпучем материале и выгрузки этого материала из силоса является его опасность, т. к. введение ствола-щупа, ствола 2 удлинителя в очаг горения, в котором образуются свободная от выгоревшего продукта зона, может привести к обрушению свода в этой зоне и к взрыву со всеми вытекающими последствиями - разрушению производственных помещений, травмированию и даже гибели людей. Возгорание, как правило, происходит в слежавшихся слоях сыпучего материала, который после ликвидации возгорания описанным способом самотеком из силоса не вытекает. Устройства для подачи инертных газов и огнетушащих средств стволщуп и ствол-удлинитель вводятся в силос вручную и при столкновении их со слежавшимися слоями сыпучего материала, усилия человека может быть недостаточным для прохождения наконечника и остальной части ствола-удлинителя через эти слои. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в том,чтобы разработать технологический процесс и конструкцию устройства,позволяющих обеспечить безопасность для людей и производственных помещений при ликвидации очага горения в слежавшемся в силосе сыпучем материале и выгрузку этого материала из силоса. Технический результат достигается тем, что в известном способе ликвидации очага горения в слежавшемся в силосе сыпучем материале и выгрузке этого материала из силоса,включающем герметизацию силоса, флегматизацию горючей газовоздушной смеси в свободных объемах силоса,тушение сыпучего материала путем предотвращение доступа кислорода к очагу горения и интенсивного снятия тепла с поверхности горящих частиц огнетушащим веществом, подаваемым в силос с горящим материалом, при этом для флегматизации горючей газовоздушной смеси в свободных объемах силоса и в качестве огнетушащего вещества используется водяной пар, подаваемый в силос снизу,а известное устройство, содержащее непосредственно силос, конус, загрузочный и выпускной самотеки с задвижками для подачи и выгрузки сыпучего материала, при этом в верхней части выпускного самотека для выгрузки сыпучего материала, в месте его перехода в конус, смонтирован патрубок с соединительным элементом, наклоненный в сторону движения по самотеку сыпучего материала и заделанный внутри самотека заподлицо с его стенкой,к которому с внешней стороны самотека жестко и герметично присоединяется паропровод. Предлагаемый способ ликвидации очага горения в слежавшемся в силосе сыпучем материале и выгрузке этого материала из силоса осуществляется следующим образом. У силоса, внутри которого происходит горение сыпучего материала а это возможно когда продукт в силосе слежался и самотеком из него не выходит) необходимо закрыть задвижку загрузочного самотека и тщательно загерметизировать сам силос. Для флегматизации горючей газовоздушной смеси в свободных объемах аварийного силоса в его нижнюю часть подается водяной пар. Подымаясь вверх в аварийном силосе,пар вытесняет и нейтрализует накопившуюся в его свободных объемах газовоздушную смесь и вступает в контакт с нижними слоями сыпучего материала,проходит через них, пропитывает влагой и размывает 21817 их. Эти слои опускаются вниз в виде смеси сыпучего материала, лежащего в силосе, и сконденсировавшейся влаги и через конус и самотек выводятся из устройства. Вместо опустившегося слоя пар вступает в контакт с последующими слоями сыпучего материала,заставляя их также двигаться вниз и выходить из силоса. Так происходит до тех пор, пока пар не вступит в контакт с горящими слоями сыпучего материала, находящегося в силосе. Пройдя через слои горящего сыпучего материала снизу, пар обволакивает выгоревший объем сыпучего материала,предотвращает доступ кислорода в зону горения,снимает тепло и ликвидирует очаги горения отдельных частиц и их конгломератов как вода Намокший сыпучий материал сам по себе не является источником горения, к тому же он влажный и не может образовать аэрозоль с концентрацией пыли выше даже нижнего концентрационного предела взрываемости. Если и произойдет обрушение сыпучего материала, находящегося в силосе, вместе со слоями, в которых этот продукт еще горит, то взрыва не произойдет, так как весь свободный объем силоса занят водяным паром. Таким образом, та часть сыпучего материала, которая может быть горючим веществом, пропитана влагой. Так происходит до тех пор, пока силос не освободится полностью от сыпучего материала, т. е. одновременно с ликвидацией очага горения происходит выпуск сыпучего материала из силоса. На чертеже схематично изображено устройство для осуществления способа ликвидации очага горения в слежавшемся в силосе сыпучем материале и выгрузки этого материала из силоса, где на фиг. 1 представлена фронтальная проекция устройства, на фиг.2 профильная проекция, на фиг. 3 - вид сверху, на фиг.4- разрез А-А на фиг.3. Устройство содержит силос 1 с конусом 2,загрузочным самотеком 3 с задвижкой 4, выпускным самотеком 5 с задвижкой 6, в верхней части выпускного самотека 5, в месте ее перехода в конус 2,установлен патрубок 7, наклоненный в сторону движения сыпучего материала в самотеке 5 и заделанный заподлицо внутри самотека 5 с его стенкой 8. Снаружи самотека к этому патрубку с помощью известного в технике соединительного элемента 9,например, накидной гайки, жестко и герметично подсоединяется паропровод 10, берущий начало от источника водяного пара (на чертеже не показан),находящегося на безопасном расстоянии от силоса с тлеющим продуктом. Устройство работает следующим образом. Если возгорания в силосе нет, и он работает в штатном режиме, патрубок 7 с внешней стороны выпускного самотека 5 заглушен и паропровод 10 к нему не подсоединен. При появлении признаков горения сыпучего материала в силосе 1, закрывают задвижку 4 загрузочного самотека 3, герметизируют силос, к патрубку 7, находящемуся снаружи верхней части самотека 5, в месте его перехода в конус 2,наклоненного в сторону движения сыпучего материала в самотеке 5 и заделанного заподлицо внутри самотека 5 с его стенкой 8, с помощью известного в технике соединительного элемента 9, например накидной гайки, жестко и герметично подсоединяется паропровод 10. Если патрубок 7 не заделать внутри самотека 5 заподлицо с его стенкой 8, то само место стыка может быть препятствием для выпуска сыпучего материала из силоса при работе, как в штатном, так и в аварийном режиме. Наклон патрубка 7 в сторону движения продукта в самотеке 5 позволяет предотвратить забивание его выходного отверстия находящимся в силосе сыпучим материалом на большую глубину. Паропровод 10 берет начало от источника водяного пара (на чертеже не показан),находящегося на безопасном расстоянии от силоса с тлеющим продуктом. Открывается задвижка 6 выпускного самотека 5, закрывается задвижка 4 загрузочного самотека 3 и герметизируется сам силос. Обслуживающий персонал выводится на безопасное расстояние от помещения, в котором находится силос с горящим сыпучим материалом. Открывается подача водяного пара в паропровод 10 и он поступает в силос 1 через патрубок 7 и выпускной самотек 5, задвижка 6 которого открыта. Пар заполняет свободные от сыпучего материала зоны силоса, вытесняет и нейтрализует накопившуюся в них газовоздушную смесь, и, вступая в контакт с сыпучим материалом,увлажняет его, изменяет его физико-механические свойства. Коэффициент трения, а также сцепляемость отдельных частиц сыпучего материала уменьшается, и он движется вниз, на выход из аварийного силоса. Освободившиеся объемы аварийного силоса занимает водяной пар, который, подымаясь вверх аналогичным образом воздействует на оставшиеся слои сыпучего материала, способствуя тушению очага горения и выпуску сыпучего материала из силоса. Подача пара по паропроводу 10 в горящий силос прекращается только после полного освобождения силоса от хранящегося в нем сыпучего материала. Таким образом, обеспечивается безопасность людей и производственных помещений при ликвидации очага горения в силосе и выпуск слежавшегося в силосе сыпучего материала, в котором возник очаг возгорания, что и является целью изобретения. Этим способом и устройством для его осуществления можно пользоваться для выпуска из силоса слежавшегося сыпучего материала, в котором не произошло возгорание. Применение предлагаемого способа ликвидации очага горения в слежавшемся в силосе сыпучем материале, выгрузки этого материала из силоса и устройства для его осуществления позволит предотвратить гибель людей и разрушения помещения, в котором расположен этот силос. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ ликвидации очага горения в слежавшемся в силосе сыпучих материалов,включающий герметизацию силоса, флегматизацию горючей газовоздушной смеси в свободных объемах силоса, тушение сыпучего материала путем предотвращения доступа кислорода к очагу горения и интенсивного снятия тепла с поверхности горящих частиц огнетушащим веществом, подаваемым в силос с горящим сыпучим материалом,отличающийся тем, что для флегматизации 3 21817 горючей газовоздушной смеси в свободных объемах силоса и в качестве огнетушащего вещества используется водяной пар, подаваемый в силос снизу. 2. Устройство для ликвидации очага горения в слежавшемся сыпучем материале, включающее непосредственно силос, с конусом, загрузочным и выпускным самотеками с задвижками, отличающееся тем, в верхней части выпускного самотека, вместе его перехода в конус, смонтирован патрубок с соединительным элементом,наклоненный в сторону движения по самотеку сыпучего материала и заделанный внутри самотека заподлицо с его стенкой, к которому с внешней стороны самотека жестко и герметично присоединяется паропровод.