Файл: В.М. Юрченко Обеспечение пожарной безопасности шахтных ленточных конвейеров.pdf

22

шток 5 под действием пружины 7 переместится вправо и нажмет на клапан запорного устройства (далее см. рис. 5).

Для последующего срабатывания пусковое устройство необходимо привести в рабочее состояние. Для этого ключом открыть крышку 2, затем надеть серьгу зарядного рычага 4 на специальный крючок на корпусе устройства, а вилку (конец) рычага упереть в шток 5 (как указано на рис. 4). Перемещением рукоятки рычага (в направлении от корпуса) сжать пружину 7 до тех пор, пока проточка на втулке 10 окажется напротив шариков 3. При этом экран 12 окажется введенным в

блок выключателей 13. Рычаг 16, жестко соединенный с обоймой 9, необходимо повернуть по часовой стрелке до упора в стенку корпуса 1, а другой рукой завести в зацепление с ним рычаг 17, прижав его до упора влево. Удерживая в таком положении рычаг 17, надеть на него термопластичную нить 19, предварительно закрепив второй ее конец за крючок на корпусе 1. Нить 19 должна быть уложена на нагревателе 18 так, чтобы она касалась проволоки нагревательного элемента. После этого закрыть крышку 2, снять зарядный рычаг 4, укрепив его на корпусе. После этого пусковое устройство готово к работе.

Запорное устройство

Запорное устройство (рис. 5) предназначено для фильтрации поступающей из пожарно-оросительного трубопровода воды, управления потоком воды с помощью запорного органа при возникновении пожара.

Корпус 6 запорного устройства при помощи болтовых соединений монтируется вместе с пусковым устройством 12.

Запорное устройство состоит из корпуса 6, фильтра 2 и манометра, закрытого кожухом 1. Внутри корпуса 6 располагается шток 7 с диском 5 и клапаном 4. Второй конец штока 7 с помощью диска 19, прокладки 17 и штуцера 8 прикреплен к мембране 18, зажатой фланцем 9, к которому прикреплен корпус клапана 10. В запорном устройстве питающая полость А с помощью обводной трубки 20 соединена с побудительной полостью Б.

В состоянии ожидания клапан 4 запорного устройства закрыт усилием пружины 16 на прокладку 17 и давлением воды из пожарного трубопровода на мембрану 18. При этом давление воды в побуждающей полости Б равно давлению в питающей полости А.

23

24

Работает запорное устройство следующим образом. После срабатывания пускового устройства 12 его шток 11 нажимает на клапан 10, преодолевая сопротивление пружины 14. Клапан 10, прижимаясь к седлу 15, закрывает побудительную полость Б от поступления воды из питающей полости А. Одновременно клапан 10 отходит от прокладки 13 и соединяет побудительную полость Б с атмосферой. Так как давление со стороны питающей полости А создает бóльшее усилие на клапан 4, чем усилие со стороны мембраны 18 и пружины 16, клапан 4 открывается. Вода из побудительной полости А поступает к оросителям. Образующиеся при этом факелы разбрызганной воды создают водяную завесу и тушат возникший пожар.

Как показала длительная эксплуатация УВПК на шахтах, установки иногда не срабатывают, т.е. надежность их невысока. Это обусловлено наличием большого количества элементов (извещатель, пусковое устройство, запорное устройство, оросители), срабатывающих последовательно. Только в электронном пусковом устройстве источниками отказов могут стать: аккумулятор (разрядка), нагреватель (уменьшение создаваемого количества тепла), термопластичная нить (изменение зазора или взаимного расположения относительно нагревателя), пружина (изменение ее жесткости), рычаг стопорящий (заедание), рычаг с обоймой и шариками (заклинивание при повороте рычага, несовпадение положения шариков с проточками втулки), втулка со штоком (заклинивание при перемещении, т.е. неполное выдвижение). Надежность устройства снижается еще и тем, что элементы между собой имеют электрическую, механическую и гидравлическую связь.

Совершенствование установок водяного пожаротушения осуществляется в направлении уменьшения числа входящих элементов и связей между ними. Институтом РосНИГД разработано гидравлическое пусковое устройство (ГПУ) для установок УВПК взамен электронного пускового устройства. Именно за счет уменьшения числа элементов, входящих в состав пускового устройства, и связей между ними повышена надежность установок УВПК.

4.3.УСТАНОВКА ВОДЯНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ (УВПК)

СГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПУСКОВЫМ УСТРОЙСТВОМ (ГПУ) [10]

Установка УВПК с гидравлическим пусковым устройством (рис. 4) состоит из запорного устройства (см. рис. 6) и разветвленной системы гибких шлангов 21, 22, на концах которых в качестве датчиков

25

26

извещателей пожара 23 применены водяные спринклерные оросители ОВС10-72. Спринклер представляет собой стеклянную колбу, заполненную легкокипящей жидкостью. При повышении температуры окружающего воздуха свыше 72 ºС стеклянная колба датчика разрушается давлением паров этой жидкости.

Гидравлическое пусковое устройство монтируется вместо клапана 10 и пружины 14 запорного устройства УВПК с электронным пусковым устройством (рис. 5). Вместо клапана 10 и пружины 14 устанавливают ниппель 14 (здесь и далее см. рис. 6), который пропускает воду из пожарно-оросительного трубопровода (полость А) через обводную трубку 20 в полость Б и далее в разветвленный трубопровод 21, 22 с датчиками-извещателями пожара 23. Для присоединения трубопровода 21 к гидравлическому пусковому устройству заменяют резьбовую пробку с отверстием для сброса воды (см. рис. 5) на резьбовую пробку 10 (см. рис. 6), имеющую выходное отверстие с резьбой. С помощью тройников в трубопровод 21 включены сигнализирующий манометр 11, который контролирует давление воды в пожарно-оросительном трубопроводе, и проверочный вентиль 12.

Установка водяного пожаротушения с гидравлическим пусковым устройством имеет два состояния: ожидания и рабочее.

Врежиме ожидания УВПК с ГПУ работает следующим образом . Действие запорного устройства приведено выше (см. рис. 5, поз. 1-9 и 15-20 перенесены на рис. 6). Вода под давлением из питающей полости

Ачерез обводную трубку 20 поступает в побудительную полость Б и через ниппель 14 в разветвленный трубопровод 21, 22. В таком состоянии клапан 4 запорного устройства закрыт усилием пружины 16 на прокладку 17 и давлением воды из пожарного трубопровода на мембрану 18.

Врабочем режиме срабатывание происходит при повышении температуры воздуха в зоне установки хотя бы одного из датчиков 23, от возникшего пожара разрушается его стеклянная колба. Давление воды в трубопроводах 21, 22 и побудительной полости Б падает. В результате клапан 4 запорного устройства открывается и вода из питающей полости А под давлением поступает к оросителям. Образующиеся при этом факелы разбрызганной воды создают водяную завесу и тушат пожар. При падении давления в побудительной полости Б от включения УВПК (или от уменьшения давления в пожарном трубопроводе) контакты сигнализирующего манометра 11 подают сигнал на отключение привода ленточного конвейера и на пульт диспетчера шахты. В

27

случае обнаружения пожара (по запаху или визуально) и несрабатывания установки УВПК необходимо произвести одно из действий: открыть проверочный вентиль 12, разбить колбу датчика 23, перерубить любой из шлангов 21.

Промышленные испытания УВПК с ГПУ на шахтах Кузбасса подтвердили ее работоспособность. К достоинствам новой конструкции следует отнести повышение надежности и возможность автоматического контроля за наличием необходимого давления воды в пожарном трубопроводе.

4.4. УСТАНОВКА АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ УАП

Дальнейшее совершенствование установок водяного пожаротушения осуществлялось в направлении уменьшения количества элементов, участвующих в передаче сигнала от теплового датчика до клапана, подающего воду в дренчерный трубопровод. В результате в 19961997 гг. ООО «Научно-производственное предприятие Шахтпожсервис» разработало установку УАП, конструкция которой была максимально упрощена [11]. Благодаря этому надежность установки существенно увеличена. В зависимости от объекта, защищенного от пожара, установки автоматического пожаротушения изготовляют различной модификации:

УАП-П – для приводной станции ленточного конвейера, включая промежуточный привод;

УАП-Н – для натяжной (концевой) станции (секции) ленточного конвейера;

УАП-Л – для линейного става ленточного конвейера; УАП-Г – для выносной разгрузочной секции ленточного конвейера.

Кроме того, установки автоматического пожаротушения применяют для другой цели:

УАП-В – для защиты от пожара склада ВМ и выработок от очистного и подготовительного забоев;

УАП-С – для защиты от распространения пожара по шахтному стволу; УАП-К – для защиты от пожара в камерах шахт и рудников.

Техническая характеристика установки УАП приведена в табл. 6.

28

Таблица 6

Техническая характеристика установки автоматического пожаротушения УАП

Общее устройство

Принцип работы установки УАП (рис. 7) основан на использовании энергии воды из пожарно-оросительного трубопровода 1. Подключение установки осуществляют с помощью тройника 2 и задвижки 3. Установка УАП непосредственно состоит из фильтра 4, клапана 5, побудительной линии 6 с тепловыми датчиками 12, электроконтактным сигнализирующим манометром 8 (ДМ 8017 Сг У2) и проверочным вентилем (клапаном) 10, дренчерной линией 7 с оросителями 11.

Установка УАП имеет два режима: ожидания и рабочее.

В режиме ожидания вода под давлением из пожарнооросительного трубопровода 1 через задвижку 3, фильтр 4 и отверстие в мембране клапана 5 заполняет побудительную линию 6 с тепловым датчиком 12. При этом вода в дренчерную линию 7 не поступает, так как клапан 5 закрыт.

29

30

Установка УАП срабатывает от разрушения одного из тепловых датчиков 12 при достижении в зоне контроля температуры воздуха 68 ºС. Происходят разгерметизация побудительной линии 6, открытие клапана 5, подача воды в дренчерную линию 7 с оросителями 11 и тушение пожара. Снижение давления в побудительной линии 6 способствует переключению электрических контактов сигнализирующего манометра 8, которые воздействуют на цепи управления приводом ленточного конвейера и подачи сигнала тревоги.

Регламентная проверка работоспособности установки УАП производится обслуживающим персоналом вручную с помощью поворотного вентиля 10. При этом срабатывание клапана 5 происходит аналогично так же, как и от разрушения теплового датчика 12.

В случае обнаружения пожара обслуживающим персоналом или техническим надзором до автоматического включения установки она может быть приведена в действие тем же проверочным вентилем 10.

Клапан

Клапан предназначен для пропуска воды из пожарнооросительного трубопровода в дренчерную линию для тушения пожара. Клапан (рис. 8) состоит из корпуса 1, резиновой мембраны 2, пружины 3 и крышки 4 побудительной камеры. Соединение клапана с фильтром и дренчерной линией осуществляется с помощью фланцев.

Конструктивно корпус клапана 1 состоит из криволинейного отрезка трубы (колена 90 º) и вваренного в него прямолинейного отрезка трубы меньшего диаметра, причем так, что правые концы труб расположены концентрично. К правому торцу колена приварен фланец, а к правому торцу прямолинейной трубы – седло клапана, к которому прижимается мембрана 2. Фланец колена закрыт крышкой 4 побудительной камеры. Между крышкой 4 и мембраной 2 установлена спиральная пружина 3, которая прижимает мембрану 2 к седлу клапана. В таком состоянии клапан закрыт.

Условно клапан разделяют на 3 камеры:

-напорную (А) – от входа в клапан до мембраны 2;

-побудительную (Б) – от мембраны 2 до крышки 4;

-дренчерную – от мембраны 2 до выхода в дренчерную линию (полость колена).

31

32

Клапан имеет два режима: ожидания и рабочий.

Врежиме ожидания вода под давлением заполняет напорную камеру и через отверстие в мембране 2 – побудительную камеру и далее побудительную линию 6 (см. рис. 7), тепловые датчики 12, сигнализирующий манометр 8, проверочный вентиль 10. Клапан закрыт благодаря тому, что усилие на мембрану 2, создаваемое давлением воды со стороны напорной камеры (слева) меньше, чем суммарное усилие, создаваемое давлением воды в побудительной камере и пружиной 3 (справа), мембрана 2 прижата к седлу. Вода из напорной камеры не поступает в дренчерную линию.

Врабочем режиме срабатывание происходит при разрушении теплового датчика или включении проверочного вентиля, что приводит к сбросу воды из побудительной линии. Давление воды в побудительной камере резко уменьшается. Мембрана 2, отделяющая напорную камеру от дренчерной, под действием давления воды со стороны пожарнооросительного трубопровода сжимает пружину 3 и отходит от седла клапана, освобождая проход воды в дренчерную линию 7 (см. рис. 7) и далее к оросителям 11.

Фильтр

Фильтр (рис. 9) предназначен для улавливания твердых частиц размером 2 мм и более из воды, поступающей из пожарно-ороситель- ного трубопровода. Устанавливается между задвижкой и клапаном.

Фильтр состоит из корпуса 1, фильтрующей сетки 2, крышки 4 грязеочистительного люка и пробки 3. Конструкция корпуса 1 сварная, выполнена из отрезка трубы, посредине которой на цилиндрической поверхности вварен отвод с фланцем для соединения с клапаном. С торцов корпус 1 закрыт приваренными шайбами 5 и 6. Шайба 6 выполнена в виде фланца, с помощью которого фильтр соединяют задвижкой. Шайба 5 по центру имеет отверстие, через которое устанавливают фильтрующую сетку 2. Отверстие (люк) закрывается крышкой 4 грязеочистительного люка. Через отверстие, закрытое пробкой 3, промывают фильтрующую сетку 2 напором воды из пожарно-оросительного трубопровода.