Устройство для тушения проливов жидкометаллических теплоносителей

(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны (72) А.А. Родэ(56) Авторское свидетельство СССР М 1676639, кл, А 62 В 3/06, 31.12.87, (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПРОЛИВОВ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ(57) Использование. в противопожарной защите некоторых обьектов атомной энергетики, в частности к устройствам для ликвидации аварийных проливов жидкометаллических теплоносителей (ЖМТ) путем Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано првимущественно для противопожарной за. щиты энергетических установок с. жидкометаллическим теплоносителем, особенно с. .эвтектикой натрий - калий. Устройство предназначено для подавления горения жидкометаллических теплоносителей при их аварийных проливах, особенно в тех случаях, когда при небольших проливах не представляется возможным применять стационарные средства защиты.Целью изобретения является повышение эффективности тушения и уменьшение металлоемкости устройства.На фиг.1 представлена принципиальная конструктивная схема устройства; на фиг,2 - схема движения газа и жидкости при сливе ее в устройство, на фиг,З представлена для сравнения схема движения газа и жидкости при сливе ее в устройство-прототип. и и самотушения. Сущ; устройство состоит из - приемником, сливным м и горизонтальными пеи, которые делят емкость т проемы, образующие. ый канал лабиринтного ов сделаны вниз отбор- и в перегородках около ия и направления движепри заполнении емкоим ЖМТ. Приведено определения оптимальазмеров отсеков и проом аеарийном режиме ф-лы, ф-лы, 3 ил,сбора их в емкост ность изобретения емкости с крышкой :образным канало регородками внутр на отсеки и имею сквозной извилист типа. Около проем товки с отверстиям йих для ограничен ния газовой среды сти снизу .горящ соотношение для ного отношения р емов при расчетн слива ЖТМ. 1 з.п. Устройство (фиг.1) имеет емкость 1 с приемником 2, выполйенным в виде наклонной крышки для слива жидкости (сверху может быть установлена дополнительная крышка 3). С крышкой соединен вертикальный сливной канал 4,между стенками 5, 6 который соединен с горизонтальным каналом 7 между дном 8 и нижним перекрытием 9, которое сообщено с отсеком 10 небольшими отверстиями 11 и проемом 12, Перекрытие 9 имеет на конце откос 13, Отсек 10 ограничен сверху перегородкой 14 с отверстием 15 и проемом 16, ограниченным отбортовкой 17, около которой находится отверстие. Отсек 18 является зеркальным отражением отсека 10 по расположени:о отверстия, проема и отбортовки и одинаков с ним по длине и высоте, Вышерасположенные отсеки 19 идентичны отсекам 10 (нечет-. ные, правые на фиг,1) и 18 (четные, левые на фиг.1); Верхний отсек 19 имеет сбросныйпатрубок 20, закрытый пластинчатым клапаном 21 на шарнире(условно не показан), На стенке 22 закреплена поворотная откидная скоба 23 с затяжным винтом (на фиг,1 винт условно не показан),. Емкость может быть 5 снабжена ребрами жесткости 24, выполняющими также функцию радиаторов, Крышка 2 ограждена бортиком 25 небольшой высоты и имеет продольные направляющие для предупреждения растекания жидкости 10 по крышке, которые одновременно служат радиаторами. Емкость дополнительно оборудуется деталями для переноски вручную ипи зачаливэния краном (на схеме условно не показаны). 15Для обеспечения эффективного тушения жидкометаллического теплоносителя в емкости отношение размеров ее отсеков и проемов следует определять из соотношения: 2011 Ыл12 Немк Ногде 11 - длина отсека между перегородками,м;2512 - длина проема, м;.р - характерный разрез, определяющий условия аварийного истечения, м;Но - высота столба жидкости при аварийном истечении, м; 301 - опытный коэффициент,м;Н,мк - высота аварийной емкости, м,Указанное соотношение размеров получено из условия локализации и прекращения спокойного горения жидкости в сечении 35проема за счет выгорэния кислорода в обьеме примыкающего к нему отсека к моментузаполнения проема жидкостью до нижнегоуровня отсека,Выполнение этого условия обеспечивает невозможность резкого увеличения поверхности горения и его интенсивности, прирастекании жидкостй по отсеку, что и ри велобы к турбулентному перемешиванию газови нарушило бы создание газового слоя продуктовгорения, изолирующего поверхностьжидкости от воздуха вышераспопоженныхотсеков,Устройство работает следующим образом,50Емкость 1 устанавливается в месте сбора проливающегося жидкометэллическоготеплоносителя так, чтобы горящая жидкостьпопадала нэ крышку 2, С крышки жидкостьстекает в сливные каналы 4,7. Продукты горения жидкости в канале 7 попадают в отсек10 через отверстия 11 и проем 12, постепен, но вытесняя из отсека воздух. После заполнения жидкостью канала 7 до уровня а-а на фиг,2 жидкость выходит в отсек 10 через проем 12 и продолжает гореть на небольшой поверхности между стенкой и откосом 13, Продукты горения небольшого очага спокойно поднимаются к перегородке 14, вытесняя воздух в верхний отсек через отверстие 15 и проем 16, расположенные у, противоположной проему 12 стенки, рядом с отбортовкой 17, После заполнения жидкостью отсека 10 до уровня конца отбортовки 17 (б-б на фиг,2) за короткое время ввиду малости просвета .Ь(фиг,1) горение ее продолжается на небольшой поверхности в проеме 16, В пространстве под перегородкой 14 с отбортовкой 17 горение к этому времени при расчетном режиме слива жидкости прекратилось из-за выгорания кислорода, и при дальнейшем повышении уровня жидкости не поддерживающие горения нагретые продукты сгорания через отверстие 15 плавно вытесняются вверх поднимающейся жидкостью в следующий отсек 18, В случае дальнейшего заполнения емкости жидкость. последовательно вытесняет не поддерживающую горения газовую смесь в верхние отсеки, снижая в них содержание воздуха, Горение при этом практически происходит только в небольших проемах, газовая смесь будет все более насыщаться продуктами горения, Горение будет слабеть и при содержании кислорода в смеси меньше 4-4,5 ОД прекратится совсем, Вытесняемый воздух выходит иэ емкости через отверстие 20 и клапан 21, После прекращения горения клапан закрывают скобой 23 с зажимным винтом, закрывают емкость глухой крышкой 3 и дают перегретой жидкости остыть, Затей емкость транспортируют в специальную камеру дпя очистки, нейтрализации и промывки.В отличие от прототипа (фиг,2 и 3) вертикальная циркуляция продуктов сгорания ивоздуха ограничена высотой Ь 1.отсека, которая в и раз меньше высоты Н емкости; дополнительно к этому созданы лабиринтные условия движения газового потока (на фиг.2 и 3 показано двойными стрелками) от проема к проему у противоположных стенок емкости, Условия движения газа стеснены также отбортовкэми с узкими зазорами Л (фиг.1), Благодаря указанным отличиям движения газа у заявляемого устройства, продукты горения будут скапливаться над поверхностью металла, вытесняя воздух, что приведет к уменьшению интенсивности горения и амотушению. Указанные отличия позволяют получить поэтому полезный эффект, создавая пробки из продуктов горения в вышерасположенных отсеках, что и приве 1797917дет к прекращению горения раньше использования всего воздуха, содержащегося в емкости,.Такой эффект не может быть получен при использовании прототипа, в котором циркуляция газовых потоков на периферии происходит по всей высоте Н, а горизонтальные перегородки открыты полным сечением для движения газовых потоков, путь которыхвдвое короче путиу устройства (фиг,2 и 3). Поэтому горение жидкометаллического теплоносителя в прототипе при одинаковой высоте отсеков будет происходить дольше и с более активной тягой, а для достижения одинакового эффекта количества поперечных перегородок должно быть боль. ше, что увеличивает металлоемкость. Кроме того, использование для сбора проливаю- щейся жидкости вустройстве верхней крышки емкости с невысоким бортиком Н 1, на фиг.1) вместо высокой приемной воронки прототипа Н 1, на фиг,З) позволяет максимаЛьно увеличить размеры приемника в плане, не увеличивая металлоемкости, и уменьшить габарит по высоте, а также облегчить транспортировку.Из приведенных материалов видно, что предлагаемое устройство эффективно для тушения других, в том числе пирофорных, горючих жидкостей, т.к, используемый механизм самотушения в герметичном обьеме действует и в этих случаях.Расчет экономического эффекта от применения предлагаемого устройства не может быть выполнен в настоящее время из-за отсутствия необходимых исходных данных.Формула изобретения 1. Устройство для тушения проливов 5 жидкометаллических теплоносителей и пирофорных жидкостей, включающее емкость с приемником, сливным каналом и горизонтальными перегородками, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения эффектив ности процесса тушения и уменьшенияметаллоемкости устройства, горизонтальные перегородки заКреплены на стенках емкости с образованием отсеков и снабжены проемами для жидкости, причем 15 проемы каждых двух смежных перегородокрасположены у противоположных стенок емкости, каждая перегородка имеет вертикальную отбортовку вниз, примыкающую к проему, а емкость имеет отверстияраспо ложенные у отбортовок перегородок, причем отношение длиныотсека к длине г проема определяют из соотношенияИпр25 12 Йецк 7.гдепр - характерный размер, определяющий условия аварийного истечения, м;Немк - высота емкости, м;Но - высота столба жидкости при ава. рийном истечении, м;1/2К - опытный коэффициент, м2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что перекрытие сливного канала имеет на конце откос с проемом и несколько 35 отверстий по длине канала.17979 17 Фиг 2 Составитель А. РодаРедактор Л. ПавловаТехред М.Моргентал Корректо уньк ательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 Производствен Заказ 729 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5