RU2844089C1 - Self-contained device for killing oil-bearing and gas-bearing wells with fire extinguishing function - Google Patents
Self-contained device for killing oil-bearing and gas-bearing wells with fire extinguishing functionInfo
- Publication number
- RU2844089C1 RU2844089C1 RU2024129187A RU2024129187A RU2844089C1 RU 2844089 C1 RU2844089 C1 RU 2844089C1 RU 2024129187 A RU2024129187 A RU 2024129187A RU 2024129187 A RU2024129187 A RU 2024129187A RU 2844089 C1 RU2844089 C1 RU 2844089C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire
- killing
- fire extinguishing
- gas
- well
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область техникиField of technology
Изобретение относится к устройствам, позволяющим работать в нефтегазовой отрасли, может применяться для глушения и одновременного тушения нефтеносных и газоносных скважин, например, через превентор. The invention relates to devices that enable work in the oil and gas industry and can be used for shutting down and simultaneously extinguishing oil and gas wells, for example, through a preventer.
При капитальном и текущем ремонте скважин возможны случаи, когда возникает выброс флюида или нефтесодержащей жидкости (НСЖ) или газов. Во время выброса может происходить возгорание флюида, что исключает возможность герметизации скважины и увеличивает вероятность чрезвычайной ситуации на устье скважины. Существующие методы глушения скважин предполагают присутствие на скважине, насосов глушения, например агрегатов ЦА-320 и доливных ёмкостей с жидкостью для глушения, например водных растворов хлората калия. Так же, существующие методы тушения возгораний на устьях скважин, предполагают вызов аварийных бригад, для устранения возгорания на скважине. До настоящего момента возможность оперативного тушения скважин силами находящихся на устье бригад полностью отсутствует.During major and current repairs of wells, there may be cases when a fluid or oil-containing liquid (OCL) or gases are released. During the release, the fluid may ignite, which eliminates the possibility of sealing the well and increases the likelihood of an emergency at the wellhead. Existing methods of well killing involve the presence of well killing pumps at the well, such as the CA-320 units, and top-up tanks with liquid for killing, such as aqueous solutions of potassium chlorate. Also, existing methods of extinguishing fires at wellheads involve calling emergency teams to eliminate the fire at the well. Until now, the possibility of promptly extinguishing wells by teams located at the wellhead has been completely absent.
Уровень техникиState of the art
Из уровня техники известен способ пожаротушения, который может найти применение при тушении пожаров в помещениях, на открытых пространствах, а также при тушении нефтяных и газовых скважин, заключающийся в разрушении заполненного жидким огнетушащим веществом корпуса контейнера при резком повышении в нем внутреннего давления и в разбросе этого вещества в зоне огня, при этом осуществляют разрушение пластмассового корпуса контейнера и разброс огнетушащего вещества путем воздействия на огнетушащее вещество электрическим импульсным разрядом в момент нахождения контейнера в зоне огня.(патент RU 2210412 C2, дата публикации 20.08.2003)A fire extinguishing method is known from the prior art, which can be used to extinguish fires in rooms, in open spaces, as well as in extinguishing oil and gas wells, consisting of the destruction of a container body filled with a liquid fire extinguishing agent when the internal pressure in it increases sharply and in the dispersion of this substance in the fire zone, while the destruction of the plastic container body and the dispersion of the fire extinguishing agent are carried out by acting on the fire extinguishing agent with an electric pulse discharge at the moment the container is in the fire zone. (patent RU 2210412 C2, date of publication 20.08.2003)
Известно также устройство для тушения горящих фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах которое может быть использовано для тушения пожаров фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах. Устройство содержит герметичную емкость с химическим ингибитором, баллонный источник газа, связанный с полостью указанной емкости трубным аэратором, обеспечивающим инжекцию огнетушащего состава через пускозапорное устройство и магистральный трубопровод. Трубопровод соединен через мембранный, механический или электрический клапан с сопловым распылителем. При этом сопло выполнено в виде щелевидного конфузора с углом схождения образующих в вертикальной плоскости, определяемым приведенным математическим выражением (RU 2534311 C1, дата публикации 27.11.2014).A device for extinguishing fire fountains at gas, oil and gas-oil wells is also known, which can be used to extinguish fire fountains at gas, oil and gas-oil wells. The device comprises a sealed container with a chemical inhibitor, a cylinder gas source connected to the cavity of the said container by a pipe aerator, providing for the injection of the fire extinguishing composition through a starting and shut-off device and a main pipeline. The pipeline is connected through a membrane, mechanical or electric valve to a nozzle sprayer. In this case, the nozzle is made in the form of a slit-shaped confuser with an angle of convergence of the generatrices in the vertical plane, determined by the given mathematical expression (RU 2534311 C1, publication date 27.11.2014).
Наиболее близким аналогом является решение, представляющее собой устройство для предотвращения лесных, промышленных и аварийно-транспортных пожаров и прокладки заградительных полос (RU2701614C1 от 309.09.2019). Известное устройство содержит расположенный в защитной раме герметичный корпус из композитного материала с размещёнными в нем компонентами огнетушащего вещества, средство смешивания компонентов огнетушащего вещества с последующем вспениванием компонентов огнетушащего вещества, средством создания давления внутри корпуса в виде по крайне мере одного твёрдотопливного газогенератора с возможностью создания при сгорании давления внутри корпуса. Технический результат, на достижение которого направлено указанное решение, заключается в тушении лесных, промышленных и аварийно-транспортных пожаров. The closest analogue is a solution that is a device for preventing forest, industrial and emergency transport fires and laying barrier strips (RU2701614C1 dated 309.09.2019). The known device contains a sealed housing made of composite material located in a protective frame with components of a fire extinguishing agent placed in it, a means for mixing the components of the fire extinguishing agent with subsequent foaming of the components of the fire extinguishing agent, a means for creating pressure inside the housing in the form of at least one solid fuel gas generator with the ability to create pressure inside the housing during combustion. The technical result, which this solution is aimed at achieving, consists in extinguishing forest, industrial and emergency transport fires.
Следует отметить, что известное решение не обладает возможностью инициирования с помощью термохимического инициатора, что не позволяет реализовать автономный пуск. Так же известное решение не способно создавать в корпусе давление, выше 1,6 МПа, что исключает его применение для тушения скважин, так как в скважинах и при выбросе флюида давления могут достигать величин 12 МПа-15 МПа.It should be noted that the known solution does not have the ability to initiate using a thermochemical initiator, which does not allow for autonomous start-up. Also, the known solution is not capable of creating pressure in the housing above 1.6 MPa, which excludes its use for extinguishing wells, since in wells and during fluid emission, pressures can reach 12 MPa-15 MPa.
Изобретение относится к области пенного пожаротушения и предназначено для тушения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей на больших площадях горения, крупных резервуаров хранения нефтепродуктов. Наиболее успешно изобретение может быть применено для тушения пожаров в крупных резервуарных парках для хранения горючего, в различных помещениях, трюмах танкеров и крупных розливов горючих и легковоспламеняющихся жидкостей. Устройство представляет собой емкость, заправленную раствором пенообразователя, твердотопливный газогенератор, установленный внутри емкости над уровнем пенообразователя, и основано на использовании твердотопливных аэрозолеобразующих составов в качестве источника аэрозольного ингибитора горения, обладающего максимальной удельной огнетушащей способностью среди известных огнетушащих веществ. Технический эффект заявляемого устройства заключается в создании автономного устройства пожаротушения путем комплексного воздействия на очаг горения пены и ингибирующего аэрозоля (патент RU 2622815 C1, дата публикации 20.06.2017).The invention relates to the field of foam fire extinguishing and is intended for extinguishing fires of flammable and highly flammable liquids on large combustion areas, large storage tanks for petroleum products. The invention can be most successfully applied for extinguishing fires in large storage tank farms for fuel, in various rooms, tanker holds and large spills of flammable and highly flammable liquids. The device is a container filled with a foaming agent solution, a solid-fuel gas generator installed inside the container above the foaming agent level, and is based on the use of solid-fuel aerosol-forming compositions as a source of aerosol combustion inhibitor, possessing the maximum specific fire extinguishing capacity among known fire extinguishing agents. The technical effect of the claimed device consists in creating an autonomous fire extinguishing device by means of a complex effect on the combustion source of foam and an inhibitory aerosol (patent RU 2622815 C1, date of publication 06/20/2017).
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Техническая проблема, на решение которой направлено заявленное решение является автономное глушение скважин (без электрического питания или наличия насосных агрегатов), силами бригады, работающей на скважине и/или в случае возгорания, высокоскоростное тушение скважины в автономном режиме или автономное тушение ёмкостей с нефтесодержащими жидкостями или нефтепродуктами.The technical problem that the stated solution is aimed at solving is the autonomous killing of wells (without electrical power or the presence of pumping units), by a team working at the well and/or in the event of a fire, high-speed extinguishing of a well in autonomous mode or autonomous extinguishing of containers with oil-containing liquids or petroleum products.
Технический результат заявленного изобретения заключается в обеспечении возможности срабатывания и работы автономного устройства глушения скважин с функцией пожаротушения, способного инициироваться в ручном режиме и/или реагирующего на возгорание скважины или защищаемой ёмкости в автономном режиме.The technical result of the claimed invention consists in ensuring the possibility of triggering and operating an autonomous well killing device with a fire extinguishing function, capable of being initiated in manual mode and/or reacting to a fire in a well or protected container in autonomous mode.
Особенностью автономного устройства глушения скважин с функцией пожаротушения является то, что оно может быть подключено к подающим линиям уже существующих в схеме блока превентора с линией манифольда или иным напорным линиям доливных ёмкостей или ёмкостей для хранения нефтепродуктов.The special feature of the autonomous well killing device with fire extinguishing function is that it can be connected to the feed lines of the existing preventer block circuit with the manifold line or other pressure lines of filling tanks or tanks for storing petroleum products.
Указанный технический результат достигается в автономном устройстве глушения нефтеносных и газоносных скважин с функцией пожаротушения, а именно:The specified technical result is achieved in an autonomous device for killing oil and gas wells with a fire extinguishing function, namely:
по первому варианту, достижение указанного технического результата осуществляется за счёт изготовления автономного устройства для глушения скважин с функцией пожаротушения, содержащего в себе герметичный корпус (сосуд) наполненный жидкостью для глушения скважин одновременно являющейся огнетушащим веществом (ОТВ), например водным раствором хлорида калия, по меньшей мере один термохимический газогенерирующий элемент (ГГЭ), содержащий в себе термохимический состав, термохимический инициатор, соединённый с газогенерирующим элементом (ГГЭ) устройством передачи огневого импульса, способным передавать огневой импульс и/или механический инициатор газогенерирующего элемента и/или электрический инициатор (ГГЭ способных воспламенять термохимический состав, а так же присоединительной горловины герметичного корпуса (сосуда), через которую посредством труб возможно подключение автономного устройства глушения скважин с функцией пожаротушения, например к линии манифольда или иной напорной линии ёмкостей для хранения НСЖ или нефтепродуктов;according to the first variant, the achievement of the specified technical result is carried out by manufacturing an autonomous device for killing wells with a fire extinguishing function, containing a sealed body (vessel) filled with a liquid for killing wells that is also a fire extinguishing agent (FEA), for example, an aqueous solution of potassium chloride, at least one thermochemical gas-generating element (TGE) containing a thermochemical composition, a thermochemical initiator connected to the gas-generating element (GGE) by a fire impulse transmission device capable of transmitting a fire impulse and/or a mechanical initiator of the gas-generating element and/or an electrical initiator (GGE) capable of igniting the thermochemical composition, as well as a connecting neck of the sealed body (vessel), through which, by means of pipes, it is possible to connect the autonomous device for killing wells with a fire extinguishing function, for example, to a manifold line or other pressure line of tanks for storing natural gas liquids or petroleum products;
по второму варианту, достижение указанного технического результата осуществляется за счёт изготовления автономного устройства для глушения скважин с функцией пожаротушения, содержащего в себе герметичный корпус (сосуд) наполненный жидкостью для глушения скважин одновременно являющейся огнетушащим веществом (ОТВ), например водным раствором хлорида калия, по меньшей мере один термохимический газогенерирующий элемент (ГГЭ), содержащий в себе термохимический состав, термохимический инициатор, соединённый с газогенерирующим элементом (ГГЭ) устройством передачи огневого импульса, способным передавать огневой импульс и/или механический инициатор газогенерирующего элемента и/или электрический инициатор (ГГЭ способных воспламенять термохимический состав, а так же присоединительной горловины герметичного корпуса (сосуда), через которую посредством труб возможно подключение автономного устройства глушения скважин с функцией пожаротушения, например к линии манифольда или иной напорной линии ёмкостей для хранения НСЖ или нефтепродуктов, так же устройство дополнительно содержит регулятор давления, к которому подключён пожарный рукав с пожарным стволом для тушения прилегающей территории;according to the second variant, the achievement of the specified technical result is carried out by manufacturing an autonomous device for killing wells with a fire extinguishing function, containing a sealed body (vessel) filled with a liquid for killing wells that is also a fire extinguishing agent (FE), for example, an aqueous solution of potassium chloride, at least one thermochemical gas-generating element (TGE) containing a thermochemical composition, a thermochemical initiator connected to the gas-generating element (GGE) by a fire impulse transmission device capable of transmitting a fire impulse and/or a mechanical initiator of the gas-generating element and/or an electrical initiator (GGE capable of igniting the thermochemical composition, as well as a connecting neck of the sealed body (vessel), through which, by means of pipes, it is possible to connect the autonomous device for killing wells with a fire extinguishing function, for example, to a manifold line or other pressure line of tanks for storing NSL or petroleum products, the device also additionally contains a pressure regulator, to which a fire hose with a fire nozzle is connected to extinguish the adjacent area;
по третьему варианту, достижение указанного технического результата осуществляется за счёт изготовления автономного устройства для глушения скважин с функцией пожаротушения, содержащего в себе герметичный корпус (сосуд) наполненный жидкостью для глушения скважин одновременно являющейся огнетушащим веществом (ОТВ), например водным раствором хлорида калия, по меньшей мере один термохимический газогенерирующий элемент (ГГЭ), содержащий в себе термохимический состав и дополнительный отсек с поверхностно активными веществами (ПАВ), выталкиваемыми из ГГЭ газами в момент горения термохимического состава в объем герметичного корпуса (сосуда), термохимический инициатор, соединённый с газогенерирующим элементом (ГГЭ) устройством передачи огневого импульса, способным передавать огневой импульс и/или механический инициатор газогенерирующего элемента и/или электрический инициатор (ГГЭ способных воспламенять термохимический состав, а так же присоединительной горловины герметичного корпуса (сосуда), через которую посредством труб возможно подключение автономного устройства глушения скважин с функцией пожаротушения, например к линии манифольда или иной напорной линии ёмкостей для хранения НСЖ или нефтепродуктов;according to the third variant, the achievement of the specified technical result is carried out by manufacturing an autonomous device for killing wells with a fire extinguishing function, containing a sealed body (vessel) filled with a liquid for killing wells that is also a fire extinguishing agent (FEA), for example, an aqueous solution of potassium chloride, at least one thermochemical gas-generating element (TGE) containing a thermochemical composition and an additional compartment with surface-active substances (SAS) expelled from the TGE by gases at the moment of combustion of the thermochemical composition into the volume of the sealed body (vessel), a thermochemical initiator connected to the gas-generating element (GGE) by a fire impulse transmission device capable of transmitting a fire impulse and/or a mechanical initiator of the gas-generating element and/or an electrical initiator (GGE capable of igniting the thermochemical composition, as well as a connecting neck of the sealed body (vessel), through which it is possible to connect the autonomous device for killing wells with a fire extinguishing function by means of pipes, for example, to a manifold line or other pressure line of tanks for storing liquid fuels or petroleum products;
по четвёртому варианту, достижение указанного технического результата осуществляется за счёт изготовления автономного устройства для глушения скважин с функцией пожаротушения, содержащего в себе герметичный корпус (сосуд) наполненный жидкостью для глушения скважин одновременно являющейся огнетушащим веществом (ОТВ), например водным раствором хлорида калия, по меньшей мере один термохимический газогенерирующий элемент (ГГЭ), содержащий в себе термохимический состав и дополнительный отсек с поверхностно активными веществами (ПАВ), выталкиваемыми из ГГЭ газами в момент горения термохимического состава в объем герметичного корпуса (сосуда), термохимический инициатор, соединённый с газогенерирующим элементом (ГГЭ) устройством передачи огневого импульса, способным передавать огневой импульс и/или механический инициатор газогенерирующего элемента и/или электрический инициатор (ГГЭ способных воспламенять термохимический состав, а так же присоединительной горловины герметичного корпуса (сосуда), через которую посредством труб возможно подключение автономного устройства глушения скважин с функцией пожаротушения, например к линии манифольда или иной напорной линии ёмкостей для хранения НСЖ или нефтепродуктов, так же устройство дополнительно содержит регулятор давления, к которому подключён пожарный рукав с пожарным стволом для тушения прилегающей территории.according to the fourth variant, the achievement of the specified technical result is carried out by manufacturing an autonomous device for killing wells with a fire extinguishing function, containing a sealed body (vessel) filled with a liquid for killing wells that is also a fire extinguishing agent (FEA), for example, an aqueous solution of potassium chloride, at least one thermochemical gas-generating element (TGE) containing a thermochemical composition and an additional compartment with surface-active substances (SAS) expelled from the TGE by gases at the moment of combustion of the thermochemical composition into the volume of the sealed body (vessel), a thermochemical initiator connected to the gas-generating element (GGE) by a fire impulse transmission device capable of transmitting a fire impulse and/or a mechanical initiator of the gas-generating element and/or an electrical initiator (GGE capable of igniting the thermochemical composition, as well as a connecting neck of the sealed body (vessel), through which it is possible to connect the autonomous device for killing wells with the function by means of pipes fire extinguishing, for example, to a manifold line or other pressure line of tanks for storing NSL or petroleum products, the device also additionally contains a pressure regulator, to which a fire hose with a fire nozzle is connected for extinguishing the adjacent territory.
Предлагаемое устройство представляет собой сборочную единицу, выполненную в едином корпусе, и обладает функционально-конструктивным единством, поэтому может быть заявлено в качестве патента. The proposed device is an assembly unit made in a single housing and has functional and structural unity, therefore it can be claimed as a patent.
Имеется возможность монтажа предлагаемого устройства автономного глушения скважин с функцией пожаротушения на открытых площадках в некотором удалении от защищаемых объектов (скважин, ёмкостей с НСЖ или ёмкостей с нефтепродуктами). При необходимости, автономное устройство глушения скважин с функцией пожаротушения может быть оперативно перемещено и смонтировано возле нового объекта защиты. It is possible to install the proposed autonomous well-killing device with a fire extinguishing function on open sites at some distance from the protected objects (wells, tanks with NSL or tanks with oil products). If necessary, the autonomous well-killing device with a fire extinguishing function can be quickly moved and installed near the new protected object.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
В соответствии с первым вариантом выполнения устройства, далее приведены сведения о преимущественном варианте осуществления устройства, не предназначенном для ограничения объёма испрашиваемой охраны, определённым признаками независимого пункта формулы.In accordance with the first embodiment of the device, the following information is provided on the preferred embodiment of the device, which is not intended to limit the scope of the requested protection, determined by the features of the independent claim.
На Фиг.1 представлена схема и вариант компоновки автономного устройства глушения скважин с функцией пожаротушения, позволяющий решить задачу оперативного глушения скважины, а в случае ее возгорания – автономного тушения без присутствия человека, где 1 – корпус устройства (сосуд), 2 – жидкость для глушения и пожаротушения, например насыщенный раствор калиевой соли (KCl) в воде, 3 – газогенерирующий элемент (ГГЭ), представляющий собой, например корпус в виде трубы, с отверстиями на боковых стенках для выхода генерируемого термохимическим газогенерирующим зарядом газа, содержащий в себе термохимический газогенерирующий заряд (4), размещаемый внутри корпуса устройства (1), 4 – термохимический газогенерирующий заряд, 5 – механический инициатор ГГЭ, 6 – термохимический инициатор, 7 – термочувствительный элемент, 8 – линия передачи огневого сигнала от термочувствительного элемента к термохимическому инициатору, 9 – присоединительная горловина, 10 - предохранительный клапан.Fig. 1 shows a diagram and a variant of the layout of an autonomous well killing device with a fire extinguishing function, which makes it possible to solve the problem of prompt well killing, and in the event of a fire, autonomous extinguishing without human presence, where 1 is the device body (vessel), 2 is a liquid for killing and extinguishing, for example, a saturated solution of potassium salt (KCl) in water, 3 is a gas-generating element (GGE), which is, for example, a body in the form of a pipe, with openings on the side walls for the outlet of gas generated by a thermochemical gas-generating charge, containing a thermochemical gas-generating charge (4), placed inside the device body (1), 4 is a thermochemical gas-generating charge, 5 is a mechanical GGE initiator, 6 is a thermochemical initiator, 7 is a heat-sensitive element, 8 is a line for transmitting a fire signal from the heat-sensitive element to the thermochemical initiator, 9 is a connecting neck, 10 - safety valve.
В случае возникновения выброса флюида на устье скважины, рабочий персонал имеет возможность перекрыть превентор, при этом остаётся необходимость оперативного глушения скважины. Это особенно актуально на удалённых устьях скважин, где затруднён или невозможен доступ специальной техники, в частности, цементировочных агрегатов ЦА-320 и ёмкостей с жидкостью для глушения. При принятии решения об оперативном глушении скважины, для предотвращения развития аварийной ситуации, персонал подходит к автономному устройству глушения скважин с функцией пожаротушения и в ручном режиме инициирует механический инициатор ГГЭ (5), например, срывом предохранительной чеки (на фиг.1 не показана). После срыва предохранительной чеки (на фиг.1 не показана) происходит запуск механического инициатора ГГЭ (5) с формированием огневого импульса для инициирования термохимического газогенерирующего состава (4), находящегося внутри, по меньшей мере одного газогенерирующего элемента (ГГЭ) (3). При сгорании термохимического газогенерирующего состава (4), интенсивно (в течение 10-20 секунд), выделяются газы, наполняющие корпус устройства (сосуд) (1), содержащий в себе жидкость для глушения и пожаротушения (2). При наполнении корпуса устройства (сосуда) (1) газами, в нем поднимается давление, например в диапазоне от 1,0 МПа до 20,0 МПа в зависимости от значений требуемого противодавления для создания необходимого усилия при глушении скважины. Давление в корпусе устройства (сосуд) (1) регулируется с помощью предохранительного клапана (10), заранее выставленного на необходимое давление отсечки в диапазоне, например от 1,0 МПа до 20,0 МПа. Во время набора давления в корпусе устройства (сосуд) (1), жидкость для глушения скважин (2) начинает поступать через присоединительную горловину (9), например, по линии манифольда (на фиг.1 не показана) в превентор, создавая противодавление флюиду и заполняя пространство ствола скважины жидкостью для глушения и пожаротушения (2). Объём жидкости для глушения и пожаротушения, подаваемый в скважину может быть, например, в диапазоне от 1,0 м3 до 20,0 м3.In case of a fluid blowout at the wellhead, the operating personnel have the ability to shut off the preventer, while the need for prompt well killing remains. This is especially relevant at remote wellheads, where access for special equipment, in particular, CA-320 cementing units and tanks with killing fluid, is difficult or impossible. When a decision is made to promptly kill the well, in order to prevent the development of an emergency, the personnel approach the autonomous well killing device with a fire extinguishing function and manually initiate the mechanical initiator GGE (5), for example, by breaking the safety pin (not shown in Fig. 1). After breaking the safety pin (not shown in Fig. 1), the mechanical initiator GGE (5) is launched with the formation of a fire pulse to initiate the thermochemical gas-generating composition (4), located inside at least one gas-generating element (GGE) (3). When the thermochemical gas-generating composition (4) burns, gases are released intensively (within 10-20 seconds) that fill the device body (vessel) (1) containing the liquid for killing and extinguishing the fire (2). When the device body (vessel) (1) is filled with gases, the pressure in it rises, for example, in the range from 1.0 MPa to 20.0 MPa depending on the values of the required back pressure to create the necessary force when killing the well. The pressure in the device body (vessel) (1) is regulated by means of a safety valve (10), pre-set to the required cutoff pressure in the range, for example, from 1.0 MPa to 20.0 MPa. During the pressure build-up in the device body (vessel) (1), the well killing fluid (2) begins to flow through the connection neck (9), for example, along the manifold line (not shown in Fig. 1) into the preventer, creating counterpressure to the fluid and filling the wellbore space with well killing and fire extinguishing fluid (2). The volume of well killing and fire extinguishing fluid supplied to the well can be, for example, in the range from 1.0 m 3 to 20.0 m 3 .
В случае, если во время аварии, закрыть превентор не удалось и произошло возгорание флюида, выбрасываемого через превентор из скважины под давлением, в зоне, монтажа превентора срабатывает установленным термохимическим инициатором (4) через линию передачи огневого импульса (8). Скорость передачи огневого импульса может достигать, например, 2000-4000 метров секунду. Температура воспламенения термочувствительного элемента (7) может быть, например, 173ОС. После передачи огневого импульса на термохимический инициатор (4) происходит воспламенение термохимического состава (4) по меньшей мере в одном газогенерирующем элементе (ГГЭ) (3). При сгорании термохимического газогенерирующего состава (4) интенсивно, (в течение 10-20 секунд) выделяются газы, наполняющие корпус устройства (сосуд) (1), содержащий в себе жидкость для глушения и тушения (2). При наполнении корпуса устройства (сосуд) (1) газами, в нем поднимается давление, например в диапазоне от 1,0 МПа до 20,0 МПа в зависимости от значений требуемого противодавления для создания необходимого усилия для тушения скважины. Давление в корпусе устройства (сосуд) (1) регулируется с помощью предохранительного клапана (10), заранее выставленного на необходимое давление отсечки в диапазоне, например от 1,0 МПа до 20,0 МПа. Во время набора давления в корпусе устройства (сосуд) (1), жидкость для глушения скважин (2) выполняет функции огнетушащего вещества (ОТВ) и начинает поступать через присоединительную горловину (9), например, по линии манифольда (на фиг.1 не показана) в превентор, создавая противодавление флюиду, прерывая выброс флюида через открытый канал превентора (на фиг.1 не показан) и заполняя внутренний объем превентора, что приводит к гарантированному тушению скважины. Объём жидкости для глушения, выполняющей функцию огнетушащего вещества (ОТВ), подаваемый в скважину для тушения может быть, например, в диапазоне от 1,0 м3 до 20,0 м3. Интенсивность подачи жидкости для глушения и тушения (2), выполняющей функцию огнетушащего вещества (ОТВ), подаваемый в скважину для тушения может быть, например, в диапазоне от 0,1м3 до 0,5м3 в секунду.If during an accident the preventer fails to close and the fluid ejected through the preventer from the well under pressure ignites, the installed thermochemical initiator (4) is triggered in the preventer installation area via the fire pulse transmission line (8). The fire pulse transmission speed can reach, for example, 2000-4000 meters per second. The ignition temperature of the heat-sensitive element (7) can be, for example, 173 ° C. After the fire pulse is transmitted to the thermochemical initiator (4), the thermochemical composition (4) ignites in at least one gas-generating element (GGE) (3). When the thermochemical gas-generating composition (4) burns, gases are released intensively (within 10-20 seconds), filling the device body (vessel) (1), containing the liquid for suppression and extinguishing (2). When the device body (vessel) (1) is filled with gases, the pressure in it rises, for example, in the range from 1.0 MPa to 20.0 MPa depending on the values of the required backpressure to create the force necessary for extinguishing the well. The pressure in the device body (vessel) (1) is regulated using the safety valve (10), pre-set to the required cutoff pressure in the range, for example, from 1.0 MPa to 20.0 MPa. During the pressure build-up in the device body (vessel) (1), the well killing fluid (2) performs the functions of a fire extinguishing agent (FE) and begins to flow through the connection neck (9), for example, along the manifold line (not shown in Fig. 1) into the preventer, creating backpressure on the fluid, interrupting the fluid discharge through the open channel of the preventer (not shown in Fig. 1) and filling the internal volume of the preventer, which leads to guaranteed well extinguishing. The volume of liquid for killing, performing the function of a fire extinguishing agent (FEA), supplied to the well for extinguishing may be, for example, in the range from 1.0 m 3 to 20.0 m 3 . The intensity of supply of liquid for killing and extinguishing (2), performing the function of a fire extinguishing agent (FEA), supplied to the well for extinguishing may be, for example, in the range from 0.1 m 3 to 0.5 m 3 per second.
Дополнительно устройство по первому варианту выполнения содержит электрический инициатор. Необходимо отметить, что электрический инициатор имеет вид мостика в виде тонкой проволоки из металла с высоким сопротивлением, прикреплённого к контактам электрического инициатора, на который нанесена термохимическая подмазка, способная легко воспламеняться при нагреве и давать тепловой импульс достаточной интенсивности для инициирования основного термохимического состава. При подаче на электрический инициатор напряжения, мостик проволоки моментально нагревается и воспламеняет термохимическую подмазку.Additionally, the device according to the first embodiment comprises an electric initiator. It should be noted that the electric initiator has the form of a bridge in the form of a thin wire made of high-resistance metal attached to the contacts of the electric initiator, onto which a thermochemical grease is applied, which is capable of easily igniting when heated and giving a thermal impulse of sufficient intensity to initiate the main thermochemical composition. When voltage is applied to the electric initiator, the wire bridge instantly heats up and ignites the thermochemical grease.
В соответствии со вторым вариантом выполнения устройства, далее приведены сведения о преимущественном варианте осуществления устройства, не предназначенном для ограничения объёма испрашиваемой охраны, определённым признаками независимого пункта формулы.In accordance with the second embodiment of the device, the following information is provided on the preferred embodiment of the device, which is not intended to limit the scope of the requested protection, determined by the features of the independent claim.
На Фиг.2 представлена схема и вариант компоновки автономного устройства глушения скважин с функцией пожаротушения, позволяющий решить задачу оперативного глушения скважины, а в случае ее возгорания – автономного тушения без присутствия человека, где 1 – корпус устройства (сосуд), 2 – жидкость для глушения и пожаротушения, 3 – газогенерирующий элемент (ГГЭ), 4 – термохимический газогенерирующий заряд, 5 – механический инициатор ГГЭ, 6 – термохимический инициатор, 7 – термочувствительный элемент, 8 – линия передачи огневого сигнала от термочувствительного элемента к термохимическому инициатору, 9 – присоединительная горловина, 10 - предохранительный клапан , 11 – регулятор давления, 12 –пожарный ствол, 13 – напорный рукав пожарного ствола.Fig. 2 shows a diagram and a variant of the layout of an autonomous well killing device with a fire extinguishing function, which makes it possible to solve the problem of prompt well killing, and in the event of a fire, autonomous extinguishing without human presence, where 1 is the device body (vessel), 2 is a liquid for killing and fire extinguishing, 3 is a gas-generating element (GGE), 4 is a thermochemical gas-generating charge, 5 is a mechanical GGE initiator, 6 is a thermochemical initiator, 7 is a heat-sensitive element, 8 is a line for transmitting a fire signal from the heat-sensitive element to the thermochemical initiator, 9 is a connection neck, 10 is a safety valve, 11 is a pressure regulator, 12 is a fire nozzle, 13 is a pressure hose of the fire nozzle.
В случае возникновения выброса флюида на устье скважины, рабочий персонал имеет возможность перекрыть превентор, при этом остаётся необходимость оперативного глушения скважины. Это особенно актуально на удалённых устьях скважин, где затруднён или невозможен доступ специальной техники, в частности, цементировочных агрегатов ЦА-320 и ёмкостей с жидкостью для глушения. При принятии решения об оперативном глушении скважины, для предотвращения развития аварийной ситуации, персонал подходит к автономному устройству глушения скважин с функцией пожаротушения и в ручном режиме инициирует механический инициатор ГГЭ (5), например срывом предохранительной чеки (на Фиг.2 не показана). После срыва предохранительной чеки (на Фиг.2 не показана) происходит запуск механического инициатора ГГЭ (5) с формированием огневого импульса для инициирования термохимического газогенерирующего состава (4), находящегося внутри, по меньшей мере одного газогенерирующего элемента (ГГЭ) (3). При сгорании термохимического газогенерирующего состава (4), интенсивно (в течение 10-20 секунд), выделяются газы, наполняющие корпус устройства (сосуд) (1), содержащий в себе жидкость для глушения и пожаротушения (2). При наполнении корпуса устройства (сосуда) (1) газами, в нем поднимается давление, например в диапазоне от 1,0 МПа до 20,0 МПа в зависимости от значений требуемого противодавления для создания необходимого усилия при глушении скважины. Давление в корпусе устройства (сосуд) (1) регулируется с помощью предохранительного клапана (10), заранее выставленного на необходимое давление отсечки в диапазоне, например от 1,0 МПа до 20,0 МПа. Во время набора давления в корпусе устройства (сосуд) (1), жидкость для глушения скважин (2) начинает поступать через присоединительную горловину (9), например, по линии манифольда (на Фиг.2 не показана) в превентор, создавая противодавление флюиду и заполняя пространство ствола скважины жидкостью для глушения и пожаротушения (2). Объём жидкости для глушения и пожаротушения, подаваемый в скважину может быть, например, в диапазоне от 1,0 м3 до 20,0 м3.In case of a fluid blowout at the wellhead, the operating personnel have the ability to shut off the preventer, while the need for prompt well killing remains. This is especially relevant at remote wellheads, where access for special equipment is difficult or impossible, in particular, the CA-320 cementing units and tanks with killing fluid. When a decision is made to promptly kill the well, in order to prevent the development of an emergency, the personnel approach the autonomous well killing device with a fire extinguishing function and manually initiate the mechanical initiator GGE (5), for example, by breaking the safety pin (not shown in Fig. 2). After breaking the safety pin (not shown in Fig. 2), the mechanical initiator GGE (5) is launched with the formation of a fire pulse to initiate the thermochemical gas-generating composition (4), located inside at least one gas-generating element (GGE) (3). When the thermochemical gas-generating composition (4) burns, gases are released intensively (within 10-20 seconds) that fill the device body (vessel) (1) containing the liquid for killing and extinguishing the fire (2). When the device body (vessel) (1) is filled with gases, the pressure in it rises, for example, in the range from 1.0 MPa to 20.0 MPa depending on the values of the required back pressure to create the necessary force when killing the well. The pressure in the device body (vessel) (1) is regulated by means of a safety valve (10), pre-set to the required cutoff pressure in the range, for example, from 1.0 MPa to 20.0 MPa. During the pressure build-up in the device body (vessel) (1), the well killing fluid (2) begins to flow through the connection neck (9), for example, along the manifold line (not shown in Fig. 2) into the preventer, creating counterpressure to the fluid and filling the wellbore space with well killing and fire extinguishing fluid (2). The volume of well killing and fire extinguishing fluid supplied to the well can be, for example, in the range from 1.0 m 3 to 20.0 m 3 .
В случае, если во время аварии, закрыть превентор не удалось и произошло возгорание флюида, выбрасываемого через превентор из скважины под давлением, в зоне, монтажа превентора срабатывает установленный заранее термочувствительный элемент (7), соединённый с термохимическим инициатором (4) через линию передачи огневого импульса (8). Скорость передачи огневого импульса может достигать, например, 2000-4000 метров секунду. Температура воспламенения термочувствительного элемента (7) может быть, например, 173оС. После передачи огневого импульса на термохимический инициатор (4) происходит воспламенение термохимического состава (4) по меньшей мере в одном газогенерирующем элементе (ГГЭ) (3). При сгорании термохимического газогенерирующего состава (4) интенсивно, (в течение 10-20 секунд) выделяются газы, наполняющие корпус устройства (сосуд) (1), содержащий в себе жидкость для глушения и тушения (2). При наполнении корпуса устройства (сосуд) (1) газами, в нем поднимается давление, например в диапазоне от 1,0 МПа до 20,0 МПа в зависимости от значений требуемого противодавления для создания необходимого усилия для тушения скважины. Давление в корпусе устройства (сосуд) (1) регулируется с помощью предохранительного клапана (10), заранее выставленного на необходимое давление отсечки в диапазоне, например от 1,0 МПа до 20,0 МПа. Во время набора давления в корпусе устройства (сосуд) (1), жидкость для глушения скважин (2) выполняет функции огнетушащего вещества (ОТВ) и начинает поступать через присоединительную горловину (9), например по линии манифольда (на фиг.1 не показана) в превентор, создавая противодавление флюиду, прерывая выброс флюида через открытый канал превентора (на фиг.1 не показан) и заполняя внутренний объем превентора, что приводит к гарантированному тушению скважины. Объём жидкости для глушения, выполняющей функцию огнетушащего вещества (ОТВ), подаваемый в скважину для тушения может быть, например, в диапазоне от 1,0 м3 до 20,0 м3. Интенсивность подачи жидкости для глушения и тушения (2), выполняющей функцию огнетушащего вещества (ОТВ), подаваемый в скважину для тушения может быть, например, в диапазоне от 0,1м3 до 0,5м3 в секунду.If during an accident the preventer fails to close and the fluid ejected through the preventer from the well under pressure ignites, a pre-installed heat-sensitive element (7) connected to the thermochemical initiator (4) via the fire pulse transmission line (8) is triggered in the preventer installation area. The fire pulse transmission speed can reach, for example, 2000-4000 meters per second. The ignition temperature of the heat-sensitive element (7) can be, for example, 173 o C. After the fire pulse is transmitted to the thermochemical initiator (4), the thermochemical composition (4) ignites in at least one gas-generating element (GGE) (3). When the thermochemical gas-generating composition (4) burns, gases are released intensively (within 10-20 seconds), filling the device body (vessel) (1), containing the liquid for suppression and extinguishing (2). When the device body (vessel) (1) is filled with gases, the pressure in it rises, for example, in the range from 1.0 MPa to 20.0 MPa depending on the values of the required backpressure to create the force necessary for extinguishing the well. The pressure in the device body (vessel) (1) is regulated using the safety valve (10), pre-set to the required cutoff pressure in the range, for example, from 1.0 MPa to 20.0 MPa. During the pressure build-up in the device body (vessel) (1), the well killing fluid (2) performs the functions of a fire extinguishing agent (FE) and begins to flow through the connection neck (9), for example along the manifold line (not shown in Fig. 1) into the preventer, creating backpressure on the fluid, interrupting the fluid discharge through the open channel of the preventer (not shown in Fig. 1) and filling the internal volume of the preventer, which leads to guaranteed well extinguishing. The volume of liquid for killing, performing the function of a fire extinguishing agent (FEA), supplied to the well for extinguishing may be, for example, in the range from 1.0 m 3 to 20.0 m 3 . The intensity of supply of liquid for killing and extinguishing (2), performing the function of a fire extinguishing agent (FEA), supplied to the well for extinguishing may be, for example, in the range from 0.1 m 3 to 0.5 m 3 per second.
В ситуации, если требуется ручное тушение устья скважины или оборудования вокруг скважины или жилого городка (Фиг.2), после поднятия давления в корпусе устройства (сосуд) (1), возможно открытие регулятора давления (11) для создания рабочего давления, например, в диапазоне от 0,4МПа до 1,0 МПа в пожарном стволе (12) и напорном рукаве пожарного ствола (13), длинной, например, 30 метров. Регулятор давления (11) служит для снижения давления, создаваемого в корпусе устройства (сосуд) (1), например в диапазоне от 1,0 МПа до 20,0 МПа, до величины предельного давления в напорном рукаве пожарного ствола (13) и пожарном стволе (12), например, не более 1,0МПа.In a situation where manual extinguishing of a wellhead or equipment around a well or a residential area is required (Fig. 2), after increasing the pressure in the device body (vessel) (1), it is possible to open the pressure regulator (11) to create a working pressure, for example, in the range from 0.4 MPa to 1.0 MPa in the fire nozzle (12) and the pressure hose of the fire nozzle (13), for example, 30 meters long. The pressure regulator (11) serves to reduce the pressure created in the device body (vessel) (1), for example in the range from 1.0 MPa to 20.0 MPa, to the value of the maximum pressure in the pressure hose of the fire nozzle (13) and the fire nozzle (12), for example, no more than 1.0 MPa.
Дополнительно устройство по второму варианту выполнения содержит электрический инициатор. Необходимо отметить, что электрический инициатор имеет вид мостика в виде тонкой проволоки из металла с высоким сопротивлением, прикреплённого к контактам электрического инициатора, на который нанесена термохимическая подмазка, способная легко воспламеняться при нагреве и давать тепловой импульс достаточной интенсивности для инициирования основного термохимического состава. При подаче на электрический инициатор напряжения, мостик проволоки моментально нагревается и воспламеняет термохимическую подмазку.Additionally, the device according to the second embodiment comprises an electric initiator. It should be noted that the electric initiator has the form of a bridge in the form of a thin wire made of high-resistance metal attached to the contacts of the electric initiator, onto which a thermochemical grease is applied, which is capable of easily igniting when heated and giving a thermal impulse of sufficient intensity to initiate the main thermochemical composition. When voltage is applied to the electric initiator, the wire bridge instantly heats up and ignites the thermochemical grease.
В соответствии с третьим вариантом выполнения устройства, далее приведены сведения о преимущественном варианте осуществления устройства, не предназначенном для ограничения объёма испрашиваемой охраны, определённым признаками независимого пункта формулы.In accordance with the third embodiment of the device, the following information is provided on the preferred embodiment of the device, which is not intended to limit the scope of the requested protection, determined by the features of the independent claim.
На Фиг.3 представлена схема и вариант компоновки автономного устройства глушения скважин с функцией пожаротушения, позволяющий решить задачу оперативного глушения скважины, а в случае ее возгорания – автономного тушения без присутствия человека, а так же оперативного тушения ёмкостей с нефтесодержащими жидкостями или нефтепродуктами, где 1 – корпус устройства (сосуд), 2 – жидкость для глушения и пожаротушения, 3 – газогенерирующий элемент (ГГЭ), 4 – термохимический газогенерирующий заряд, 5 – механический инициатор ГГЭ, 6 – термохимический инициатор, 7 – термочувствительный элемент, 8 – линия передачи огневого сигнала от термочувствительного элемента к термохимическому инициатору, 9 – присоединительная горловина, 10 - предохранительный клапан, 11 – регулятор давления, 12 – пожарный ствол, 13 – напорный рукав пожарного ствола, 14 – отсек для поверхностно-активных веществ (ПАВ), 15 – поверхностно-активные вещества (ПАВ), 16 – напорная линия, 17 – ёмкость хранения для нефтепродуктов, 18 - нефтепродукты.Fig. 3 shows a diagram and a variant of the layout of an autonomous well killing device with a fire extinguishing function, which makes it possible to solve the problem of prompt well killing, and in the event of a fire, autonomous extinguishing without human presence, as well as prompt extinguishing of containers with oil-containing liquids or oil products, where 1 is the device body (vessel), 2 is liquid for killing and fire extinguishing, 3 is a gas-generating element (GGE), 4 is a thermochemical gas-generating charge, 5 is a mechanical GGE initiator, 6 is a thermochemical initiator, 7 is a heat-sensitive element, 8 is a line for transmitting a fire signal from the heat-sensitive element to the thermochemical initiator, 9 is a connection neck, 10 is a safety valve, 11 is a pressure regulator, 12 is a fire nozzle, 13 is a pressure hose of the fire nozzle, 14 is a compartment for surface-active substances (SAS), 15 is surface-active agents (surfactants), 16 – pressure line, 17 – storage tank for petroleum products, 18 – petroleum products.
В случае возникновения выброса флюида на устье скважины, рабочий персонал имеет возможность перекрыть превентор, при этом остаётся необходимость оперативного глушения скважины. Это особенно актуально на удалённых устьях скважин, где затруднён или невозможен доступ специальной техники, в частности, цементировочных агрегатов ЦА-320 и ёмкостей с жидкостью для глушения. При принятии решения об оперативном глушении скважины, для предотвращения развития аварийной ситуации, персонал подходит к автономному устройству глушения скважин с функцией пожаротушения и в ручном режиме инициирует механический инициатор ГГЭ (5), например срывом предохранительной чеки (на фиг.3 не показана). После срыва предохранительной чеки (на фиг.3 не показана) происходит запуск механического инициатора ГГЭ (5) с формированием огневого импульса для инициирования термохимического газогенерирующего состава (4), находящегося внутри, по меньшей мере, одного газогенерирующего элемента (ГГЭ) (3). При сгорании термохимического газогенерирующего состава (4), интенсивно (в течение 10-20 секунд), выделяющиеся газы, попадают в отсек для ПАВ (14) и интенсивно выдавливают ПАВ (15) в корпус устройства (сосуд) (1), одновременно интенсивно перемешивая ПАВ (15) с жидкостью для глушения и пожаротушения (2), поднимая давление в корпусе устройства (сосуд) (1). При наполнении корпуса устройства (сосуда) (1) газами, в нем поднимается давление, например в диапазоне от 1,0 МПа до 20,0 МПа в зависимости от значений требуемого противодавления для создания необходимого усилия при глушении скважины. Давление в корпусе устройства (сосуд) (1) регулируется с помощью предохранительного клапана (10), заранее выставленного на необходимое давление отсечки в диапазоне, например от 1,0 МПа до 20,0 МПа. Во время набора давления в корпусе устройства (сосуд) (1), жидкость для глушения и пожаротушения (2), перемешанная с ПАВ (15), начинает поступать через присоединительную горловину (9), например, по линии манифольда (на фиг.3 не показана) в превентор, создавая противодавление флюиду и заполняя пространство ствола скважины жидкостью для глушения и пожаротушения (2), смешанную с ПАВ (15). Объём жидкости для глушения и пожаротушения, подаваемый в скважину может быть, например, в диапазоне от 1,0 м3 до 20,0 м3.In case of a fluid blowout at the wellhead, the operating personnel have the ability to shut off the preventer, while the need for prompt well killing remains. This is especially relevant at remote wellheads, where access for special equipment, in particular, CA-320 cementing units and tanks with killing fluid, is difficult or impossible. When a decision is made to promptly kill the well, in order to prevent the development of an emergency, the personnel approach the autonomous well killing device with a fire extinguishing function and manually initiate the mechanical initiator GGE (5), for example, by breaking the safety pin (not shown in Fig. 3). After breaking the safety pin (not shown in Fig. 3), the mechanical initiator GGE (5) is launched, forming a fire pulse to initiate the thermochemical gas-generating composition (4), located inside at least one gas-generating element (GGE) (3). When the thermochemical gas-generating composition (4) burns, the gases released intensively (within 10-20 seconds) enter the surfactant compartment (14) and intensively squeeze the surfactant (15) into the device body (vessel) (1), simultaneously intensively mixing the surfactant (15) with the liquid for killing and extinguishing the fire (2), raising the pressure in the device body (vessel) (1). When the device body (vessel) (1) is filled with gases, the pressure in it rises, for example, in the range from 1.0 MPa to 20.0 MPa depending on the values of the required back pressure to create the necessary force when killing the well. The pressure in the device body (vessel) (1) is regulated using the safety valve (10), pre-set to the required cutoff pressure in the range, for example, from 1.0 MPa to 20.0 MPa. During the pressure build-up in the device body (vessel) (1), the liquid for killing and fire extinguishing (2), mixed with surfactant (15), begins to flow through the connection neck (9), for example, along the manifold line (not shown in Fig. 3) into the preventer, creating counterpressure to the fluid and filling the wellbore space with liquid for killing and fire extinguishing (2), mixed with surfactant (15). The volume of liquid for killing and fire extinguishing supplied to the well can be, for example, in the range from 1.0 m 3 to 20.0 m 3 .
В случае, если во время аварии, закрыть превентор не удалось и произошло возгорание флюида, выбрасываемого через превентор из скважины под давлением, в зоне, монтажа превентора срабатывает установленный заранее термочувствительный элемент (7), соединённый с термохимическим инициатором (4) через линию передачи огневого импульса (8). Скорость передачи огневого импульса может достигать, например, 2000-4000 метров секунду. Температура воспламенения термочувствительного элемента (7) может быть, например, 173ОС. После передачи огневого импульса на термохимический инициатор (4) происходит воспламенение термохимического состава (4) по меньшей мере в одном газогенерирующем элементе (ГГЭ) (3). При сгорании термохимического газогенерирующего состава (4), интенсивно (в течение 10-20 секунд), выделяющиеся газы, попадают в отсек для ПАВ (14) и интенсивно выдавливают ПАВ (15) в корпус устройства (сосуд) (1), одновременно интенсивно перемешивая ПАВ (15) с жидкостью для глушения и пожаротушения (2), поднимая давление в корпусе устройства (сосуд) (1). При наполнении корпуса устройства (сосуда) (1) газами, в нем поднимается давление, например в диапазоне от 1,0 МПа до 20,0 МПа в зависимости от значений требуемого противодавления для создания необходимого усилия при тушении скважины. Давление в корпусе устройства (сосуд) (1) регулируется с помощью предохранительного клапана (10), заранее выставленного на необходимое давление отсечки в диапазоне, например от 1,0 МПа до 20,0 МПа. Во время набора давления в корпусе устройства (сосуд) (1), жидкость для глушения и пожаротушения (2), смешанная с ПАВ (15) выполняет функции огнетушащего вещества (ОТВ) и начинает поступать через присоединительную горловину (9), например по напорной линии манифольда (на фиг.4 не показана) в превентор, создавая противодавление флюиду, прерывая выброс флюида через открытый канал превентора (на фиг.3 не показан) и заполняя внутренний объем превентора, что приводит к гарантированному тушению скважины. Объём жидкости для глушения, выполняющей функцию огнетушащего вещества (ОТВ), подаваемый в скважину для тушения может быть, например, в диапазоне от 1,0 м3 до 20,0 м3. Интенсивность подачи жидкости для глушения и пожаротушения (2), выполняющей функцию огнетушащего вещества (ОТВ), подаваемый в скважину для тушения может быть, например в диапазоне от 0,1м3 до 0,5м3 в секунду. If during an accident it is not possible to close the preventer and the fluid ejected through the preventer from the well under pressure ignites, a pre-installed heat-sensitive element (7) connected to the thermochemical initiator (4) via the fire pulse transmission line (8) is triggered in the preventer installation area. The fire pulse transmission speed can reach, for example, 2000-4000 meters per second. The ignition temperature of the heat-sensitive element (7) can be, for example, 173 ° C. After the fire pulse is transmitted to the thermochemical initiator (4), the thermochemical composition (4) ignites in at least one gas-generating element (GGE) (3). When the thermochemical gas-generating composition (4) burns, the gases released intensively (within 10-20 seconds) enter the surfactant compartment (14) and intensively squeeze the surfactant (15) into the device body (vessel) (1), simultaneously intensively mixing the surfactant (15) with the liquid for killing and extinguishing the fire (2), raising the pressure in the device body (vessel) (1). When the device body (vessel) (1) is filled with gases, the pressure in it rises, for example, in the range from 1.0 MPa to 20.0 MPa depending on the values of the required back pressure to create the necessary force when extinguishing the well. The pressure in the device body (vessel) (1) is regulated using the safety valve (10), pre-set to the required cut-off pressure in the range, for example, from 1.0 MPa to 20.0 MPa. During the pressure build-up in the device body (vessel) (1), the liquid for killing and fire extinguishing (2), mixed with a surfactant (15) performs the functions of a fire extinguishing agent (FE) and begins to flow through the connection neck (9), for example, through the pressure line of the manifold (not shown in Fig. 4) into the preventer, creating a counterpressure on the fluid, interrupting the discharge of fluid through the open channel of the preventer (not shown in Fig. 3) and filling the internal volume of the preventer, which leads to guaranteed extinguishing of the well. The volume of the liquid for killing, performing the function of a fire extinguishing agent (FE), supplied to the well for extinguishing can be, for example, in the range from 1.0 m 3 to 20.0 m 3 . The intensity of the supply of liquid for suppression and fire extinguishing (2), which performs the function of a fire extinguishing agent (FE), supplied to the well for extinguishing can be, for example, in the range from 0.1 m3 to 0.5 m3 per second.
В ситуации, если требуется ручное тушение устья скважины или оборудования вокруг скважины или жилого городка (Фиг.5), после поднятия давления в корпусе устройства (сосуд) (1), возможно открытие регулятора давления (11) для создания рабочего давления, например в диапазоне от 0,4 МПа до 1,0 МПа в пожарном стволе (12) и напорном рукаве пожарного ствола (13), длинной, например, 30 метров для подачи смеси жидкость для глушения и пожаротушения (2) и ПАВ (15). Регулятор давления (11) служит для снижения давления, создаваемого в корпусе устройства (сосуд) (1), например в диапазоне от 1,0 МПа до 20,0 МПа, до величины предельного давления в напорном рукаве пожарного ствола (13) и пожарном стволе (12), например, не более 1,0МПа. In a situation where manual extinguishing of a wellhead or equipment around a well or a residential area is required (Fig. 5), after raising the pressure in the device body (vessel) (1), it is possible to open the pressure regulator (11) to create a working pressure, for example in the range from 0.4 MPa to 1.0 MPa in the fire nozzle (12) and the pressure hose of the fire nozzle (13), for example 30 meters long, for delivering a mixture of liquid for killing and extinguishing a fire (2) and a surfactant (15). The pressure regulator (11) serves to reduce the pressure created in the device body (vessel) (1), for example in the range from 1.0 MPa to 20.0 MPa, to the value of the maximum pressure in the pressure hose of the fire nozzle (13) and the fire nozzle (12), for example, no more than 1.0 MPa.
При подключении автономного устройства глушения скважин с функцией пожаротушения к напорной линии (16) ёмкости для хранения нефтепродуктов (17) (Фиг.5) появляется возможность тушить ёмкость для хранения нефтепродуктов (17) в автономном или ручном режиме, без применения электрических сигналов и без присутствия человека.When connecting an autonomous well killing device with a fire extinguishing function to the pressure line (16) of the oil storage tank (17) (Fig. 5), it becomes possible to extinguish the oil storage tank (17) in autonomous or manual mode, without the use of electrical signals and without human presence.
В случае, если во время аварии на ёмкости для хранения нефтепродуктов (17) произошло возгорание, в контрольных зонах на поверхности защищаемой ёмкости для хранения нефтепродуктов (17), срабатывает установленный заранее термочувствительный элемент (7), соединённый с термохимическим инициатором (4) через линию передачи огневого импульса (8). Скорость передачи огневого импульса может достигать, например, 2000-4000 метров секунду. Температура воспламенения термочувствительного элемента (7) может быть, например, 173ОС. После передачи огневого импульса на термохимический инициатор (4) происходит воспламенение термохимического состава (4) по меньшей мере в одном газогенерирующем элементе (ГГЭ) (3). При сгорании термохимического газогенерирующего состава (4), интенсивно (в течение 10-20 секунд), выделяющиеся газы, попадают в отсек для ПАВ (14), являющийся неотъемлемой частью корпуса ГГЭ (3), содержащий в себе ПАВ (15) и механизм выброса ПАВ (15) при повышении давления (на рисунке не указан, может быть выполнен в виде разрывной мембраны из эластичного материала) и интенсивно выдавливают ПАВ (15) в корпус устройства (сосуд) (1), одновременно интенсивно перемешивая ПАВ (15) с жидкостью для глушения и пожаротушения (2), поднимая давление в корпусе устройства (сосуд) (1). Необходимо отметить, что под ПАВ (15) подразумеваются поверхностно-активные вещества, создающие огнетушащую эмульсию или огнетушащую пену совместно с водой, созданные, например на синтетической, фторсинтетической, протеиновой и фторпротеиновой основе. При наполнении корпуса устройства (сосуда) (1) газами, в нем поднимается давление, например в диапазоне от 1,0 МПа до 20,0 МПа в зависимости от требуемых параметров. Давление в корпусе устройства (сосуд) (1) регулируется с помощью предохранительного клапана (10), заранее выставленного на необходимое давление отсечки в диапазоне, например от 1,0 МПа до 20,0 МПа. Во время набора давления в корпусе устройства (сосуд) (1), жидкость для глушения и пожаротушения (2), смешанная с ПАВ (15) выполняет функции огнетушащего вещества (ОТВ) и начинает поступать через присоединительную горловину (9), например по напорной линии (16) в нижнюю часть защищаемой ёмкости для хранения нефтепродуктов (17). Жидкость для глушения и пожаротушения (2), смешанная с ПАВ (15) имеет меньшую плотность, чем нефтепродукты (18) в ёмкости для хранения нефтепродуктов (17), что приводит к подъёму смеси жидкости для глушения и пожаротушения (2) и ПАВ (15), создавая защитную плёнку на поверхности горящих нефтепродуктов. Благодаря растекающейся по всей поверхности нефтепродукта (18) смеси жидкости для глушения и пожаротушения (2) и ПАВ (15) происходит интенсивное подавление возгорания.In the event that a fire occurs during an accident on a storage tank for petroleum products (17), a pre-installed heat-sensitive element (7) connected to a thermochemical initiator (4) via a fire pulse transmission line (8) is triggered in the control zones on the surface of the protected storage tank for petroleum products (17). The fire pulse transmission speed can reach, for example, 2000-4000 meters per second. The ignition temperature of the heat-sensitive element (7) can be, for example, 173 ° C. After the fire pulse is transmitted to the thermochemical initiator (4), the thermochemical composition (4) ignites in at least one gas-generating element (GGE) (3). When the thermochemical gas-generating composition (4) burns, the gases released intensively (within 10-20 seconds) enter the surfactant compartment (14), which is an integral part of the GGE housing (3), containing the surfactant (15) and the surfactant ejection mechanism (15) when the pressure increases (not shown in the figure, can be made in the form of a rupture membrane made of elastic material) and intensively squeeze the surfactant (15) into the device housing (vessel) (1), while intensively mixing the surfactant (15) with the liquid for suppression and fire extinguishing (2), increasing the pressure in the device housing (vessel) (1). It should be noted that surfactants (15) are understood to mean surface-active substances that create a fire-extinguishing emulsion or fire-extinguishing foam together with water, created, for example, on a synthetic, fluorosynthetic, protein and fluoroprotein basis. When the device (vessel) (1) body is filled with gases, the pressure in it increases, for example, in the range from 1.0 MPa to 20.0 MPa depending on the required parameters. The pressure in the device (vessel) (1) body is regulated using the safety valve (10), pre-set to the required cut-off pressure in the range, for example, from 1.0 MPa to 20.0 MPa. During the pressure build-up in the device (vessel) (1) body, the liquid for killing and fire extinguishing (2), mixed with a surfactant (15) performs the functions of a fire extinguishing agent (FE) and begins to flow through the connection neck (9), for example, along the pressure line (16) into the lower part of the protected tank for storing petroleum products (17). The liquid for killing and fire extinguishing (2) mixed with surfactant (15) has a lower density than the petroleum products (18) in the container for storing petroleum products (17), which leads to the rise of the mixture of liquid for killing and fire extinguishing (2) and surfactant (15), creating a protective film on the surface of the burning petroleum products. Due to the mixture of liquid for killing and fire extinguishing (2) and surfactant (15) spreading over the entire surface of the petroleum product (18), intensive suppression of the fire occurs.
Интенсивность подачи жидкости для глушения и пожаротушения (2) в смеси с ПАВ (15), выполняющих функцию огнетушащего вещества (ОТВ), подаваемых в ёмкость для хранения нефтепродуктов (17) по напорной линии (16) для тушения может быть, например, в диапазоне от 0,1м3 до 0,8м3 в секунду. The intensity of the supply of liquid for suppression and fire extinguishing (2) mixed with surfactants (15), performing the function of a fire extinguishing agent (FEA), supplied to a tank for storing petroleum products (17) through a pressure line (16) for extinguishing can be, for example, in the range from 0.1 m3 to 0.8 m3 per second.
В ситуации, если требуется ручное тушение ёмкости для хранения нефтепродуктов (17) или оборудования вокруг ёмкости для хранения нефтепродуктов (Фиг.6), после поднятия давления в корпусе устройства (сосуд) (1), возможно открытие регулятора давления (11) для создания рабочего давления, например в диапазоне от 0,4МПа до 1,0 МПа в пожарном стволе (12) и напорном рукаве пожарного ствола (13), длинной, например, 30 метров для подачи смеси жидкости для глушения и пожаротушения (2) и ПАВ (15). Регулятор давления (11) служит для снижения давления, создаваемого в корпусе устройства (сосуд) (1), например, в диапазоне от 1,0 МПа до 20,0 МПа, до величины предельного давления в напорном рукаве пожарного ствола (13) и пожарном стволе (12), например, не более 1,0 МПа. In a situation where manual extinguishing of a tank for storing petroleum products (17) or equipment around a tank for storing petroleum products (Fig. 6) is required, after increasing the pressure in the body of the device (vessel) (1), it is possible to open the pressure regulator (11) to create a working pressure, for example, in the range from 0.4 MPa to 1.0 MPa in the fire nozzle (12) and the pressure hose of the fire nozzle (13), for example, 30 meters long, for delivering a mixture of liquid for killing and extinguishing a fire (2) and a surfactant (15). The pressure regulator (11) serves to reduce the pressure created in the body of the device (vessel) (1), for example, in the range from 1.0 MPa to 20.0 MPa, to the value of the maximum pressure in the pressure hose of the fire nozzle (13) and the fire nozzle (12), for example, no more than 1.0 MPa.
Дополнительно устройство по третьему варианту выполнения содержит электрический инициатор. Необходимо отметить, что электрический инициатор имеет вид мостика в виде тонкой проволоки из металла с высоким сопротивлением, прикреплённого к контактам электрического инициатора, на который нанесена термохимическая подмазка, способная легко воспламеняться при нагреве и давать тепловой импульс достаточной интенсивности для инициирования основного термохимического состава. При подаче на электрический инициатор напряжения, мостик проволоки моментально нагревается и воспламеняет термохимическую подмазку.Additionally, the device according to the third embodiment comprises an electric initiator. It should be noted that the electric initiator has the form of a bridge in the form of a thin wire made of high-resistance metal attached to the contacts of the electric initiator, onto which a thermochemical grease is applied, which is capable of easily igniting when heated and giving a thermal impulse of sufficient intensity to initiate the main thermochemical composition. When voltage is applied to the electric initiator, the wire bridge instantly heats up and ignites the thermochemical grease.
В соответствии с четвертым вариантом выполнения устройства, далее приведены сведения о преимущественном варианте осуществления устройства, не предназначенном для ограничения объёма испрашиваемой охраны, определённым признаками независимого пункта формулы.In accordance with the fourth embodiment of the device, the following information is provided on the preferred embodiment of the device, which is not intended to limit the scope of the requested protection, determined by the features of the independent claim.
На Фиг.5 представлена схема и вариант компоновки автономного устройства глушения скважин с функцией пожаротушения, позволяющий решить задачу оперативного глушения скважины, а в случае ее возгорания – автономного тушения без присутствия человека, а так же оперативного тушения ёмкостей с нефтесодержащими жидкостями или нефтепродуктами, где 1 – корпус устройства (сосуд), 2 – жидкость для глушения и пожаротушения, 3 – газогенерирующий элемент (ГГЭ), 4 – термохимический газогенерирующий заряд, 5 – механический инициатор ГГЭ, 6 – термохимический инициатор, 7 – термочувствительный элемент, 8 – линия передачи огневого сигнала от термочувствительного элемента к термохимическому инициатору, 9 – присоединительная горловина, 10 - предохранительный клапан, 11 – регулятор давления, 12 – пожарный ствол, 13 – напорный рукав пожарного ствола, 14 – отсек для поверхностно-активных веществ (ПАВ), 15 – поверхностно-активные вещества (ПАВ), 16 – напорная линия, 17 – ёмкость хранения для нефтепродуктов, 18 - нефтепродукты.Fig. 5 shows a diagram and a variant of the layout of an autonomous well killing device with a fire extinguishing function, which makes it possible to solve the problem of prompt well killing, and in the event of a fire, autonomous extinguishing without human presence, as well as prompt extinguishing of containers with oil-containing liquids or oil products, where 1 is the device body (vessel), 2 is liquid for killing and fire extinguishing, 3 is a gas-generating element (GGE), 4 is a thermochemical gas-generating charge, 5 is a mechanical GGE initiator, 6 is a thermochemical initiator, 7 is a heat-sensitive element, 8 is a line for transmitting a fire signal from the heat-sensitive element to the thermochemical initiator, 9 is a connection neck, 10 is a safety valve, 11 is a pressure regulator, 12 is a fire nozzle, 13 is a pressure hose of the fire nozzle, 14 is a compartment for surface-active substances (SAS), 15 is surface-active agents (surfactants), 16 – pressure line, 17 – storage tank for petroleum products, 18 – petroleum products.
В случае возникновения выброса флюида на устье скважины, рабочий персонал имеет возможность перекрыть превентор, при этом остаётся необходимость оперативного глушения скважины. Это особенно актуально на удалённых устьях скважин, где затруднён или невозможен доступ специальной техники, в частности, цементировочных агрегатов ЦА-320 и ёмкостей с жидкостью для глушения. При принятии решения об оперативном глушении скважины, для предотвращения развития аварийной ситуации, персонал подходит к автономному устройству глушения скважин с функцией пожаротушения и в ручном режиме инициирует механический инициатор ГГЭ (5), например срывом предохранительной чеки (на фиг.3 не показана). После срыва предохранительной чеки (на фиг.3 не показана) происходит запуск механического инициатора ГГЭ (5) с формированием огневого импульса для инициирования термохимического газогенерирующего состава (4), находящегося внутри, по меньшей мере, одного газогенерирующего элемента (ГГЭ) (3). При сгорании термохимического газогенерирующего состава (4), интенсивно (в течение 10-20 секунд), выделяющиеся газы, попадают в отсек для ПАВ (14) и интенсивно выдавливают ПАВ (15) в корпус устройства (сосуд) (1), одновременно интенсивно перемешивая ПАВ (15) с жидкостью для глушения и пожаротушения (2), поднимая давление в корпусе устройства (сосуд) (1). При наполнении корпуса устройства (сосуда) (1) газами, в нем поднимается давление, например в диапазоне от 1,0 МПа до 20,0 МПа в зависимости от значений требуемого противодавления для создания необходимого усилия при глушении скважины. Давление в корпусе устройства (сосуд) (1) регулируется с помощью предохранительного клапана (10), заранее выставленного на необходимое давление отсечки в диапазоне, например от 1,0 МПа до 20,0 МПа. Во время набора давления в корпусе устройства (сосуд) (1), жидкость для глушения и пожаротушения (2), перемешанная с ПАВ (15), начинает поступать через присоединительную горловину (9), например, по линии манифольда (на фиг.3 не показана) в превентор, создавая противодавление флюиду и заполняя пространство ствола скважины жидкостью для глушения и пожаротушения (2), смешанную с ПАВ (15). Объём жидкости для глушения и пожаротушения, подаваемый в скважину может быть, например, в диапазоне от 1,0 м3 до 20,0 м3.In case of a fluid blowout at the wellhead, the operating personnel have the ability to shut off the preventer, while the need for prompt well killing remains. This is especially relevant at remote wellheads, where access for special equipment, in particular, CA-320 cementing units and tanks with killing fluid, is difficult or impossible. When a decision is made to promptly kill the well, in order to prevent the development of an emergency, the personnel approach the autonomous well killing device with a fire extinguishing function and manually initiate the mechanical initiator GGE (5), for example, by breaking the safety pin (not shown in Fig. 3). After breaking the safety pin (not shown in Fig. 3), the mechanical initiator GGE (5) is launched, forming a fire pulse to initiate the thermochemical gas-generating composition (4), located inside at least one gas-generating element (GGE) (3). When the thermochemical gas-generating composition (4) burns, the gases released intensively (within 10-20 seconds) enter the surfactant compartment (14) and intensively squeeze the surfactant (15) into the device body (vessel) (1), simultaneously intensively mixing the surfactant (15) with the liquid for killing and extinguishing the fire (2), raising the pressure in the device body (vessel) (1). When the device body (vessel) (1) is filled with gases, the pressure in it rises, for example, in the range from 1.0 MPa to 20.0 MPa depending on the values of the required back pressure to create the necessary force when killing the well. The pressure in the device body (vessel) (1) is regulated using the safety valve (10), pre-set to the required cutoff pressure in the range, for example, from 1.0 MPa to 20.0 MPa. During the pressure build-up in the device body (vessel) (1), the liquid for killing and fire extinguishing (2), mixed with surfactant (15), begins to flow through the connection neck (9), for example, along the manifold line (not shown in Fig. 3) into the preventer, creating counterpressure to the fluid and filling the wellbore space with liquid for killing and fire extinguishing (2), mixed with surfactant (15). The volume of liquid for killing and fire extinguishing supplied to the well can be, for example, in the range from 1.0 m 3 to 20.0 m 3 .
В случае, если во время аварии, закрыть превентор не удалось и произошло возгорание флюида, выбрасываемого через превентор из скважины под давлением, в зоне, монтажа превентора срабатывает установленный заранее термочувствительный элемент (7), соединённый с термохимическим инициатором (4) через линию передачи огневого импульса (8). Скорость передачи огневого импульса может достигать, например, 2000-4000 метров секунду. После передачи огневого импульса на термохимический инициатор (4) происходит воспламенение термохимического состава (4) по меньшей мере в одном газогенерирующем элементе (ГГЭ) (3). При сгорании термохимического газогенерирующего состава (4), интенсивно (в течение 10-20 секунд), выделяющиеся газы, попадают в отсек для ПАВ (14) и интенсивно выдавливают ПАВ (15) в корпус устройства (сосуд) (1), одновременно интенсивно перемешивая ПАВ (15) с жидкостью для глушения и пожаротушения (2), поднимая давление в корпусе устройства (сосуд) (1). При наполнении корпуса устройства (сосуда) (1) газами, в нем поднимается давление, например в диапазоне от 1,0 МПа до 20,0 МПа в зависимости от значений требуемого противодавления для создания необходимого усилия при тушении скважины. Давление в корпусе устройства (сосуд) (1) регулируется с помощью предохранительного клапана (10), заранее выставленного на необходимое давление отсечки в диапазоне, например от 1,0 МПа до 20,0 МПа. Во время набора давления в корпусе устройства (сосуд) (1), жидкость для глушения и пожаротушения (2), смешанная с ПАВ (15) выполняет функции огнетушащего вещества (ОТВ) и начинает поступать через присоединительную горловину (9), например по напорной линии манифольда (на фиг.4 не показана) в превентор, создавая противодавление флюиду, прерывая выброс флюида через открытый канал превентора (на фиг.3 не показан) и заполняя внутренний объем превентора, что приводит к гарантированному тушению скважины. Объём жидкости для глушения, выполняющей функцию огнетушащего вещества (ОТВ), подаваемый в скважину для тушения может быть, например, в диапазоне от 1,0 м3 до 20,0 м3. Интенсивность подачи жидкости для глушения и пожаротушения (2), выполняющей функцию огнетушащего вещества (ОТВ), подаваемый в скважину для тушения может быть, например в диапазоне от 0,1м3 до 0,5м3 в секунду. If during an accident it is not possible to close the preventer and the fluid ejected through the preventer from the well under pressure ignites, a pre-installed temperature-sensitive element (7) connected to the thermochemical initiator (4) via the fire pulse transmission line (8) is triggered in the preventer installation area. The fire pulse transmission speed can reach, for example, 2000-4000 meters per second. After the fire pulse is transmitted to the thermochemical initiator (4), the thermochemical composition (4) ignites in at least one gas-generating element (GGE) (3). When the thermochemical gas-generating composition (4) burns, the gases released intensively (within 10-20 seconds) enter the surfactant compartment (14) and intensively squeeze the surfactant (15) into the device body (vessel) (1), simultaneously intensively mixing the surfactant (15) with the liquid for killing and extinguishing the fire (2), raising the pressure in the device body (vessel) (1). When the device body (vessel) (1) is filled with gases, the pressure in it rises, for example, in the range from 1.0 MPa to 20.0 MPa depending on the values of the required back pressure to create the necessary force when extinguishing the well. The pressure in the device body (vessel) (1) is regulated using the safety valve (10), pre-set to the required cut-off pressure in the range, for example, from 1.0 MPa to 20.0 MPa. During the pressure build-up in the device body (vessel) (1), the liquid for killing and fire extinguishing (2), mixed with a surfactant (15) performs the functions of a fire extinguishing agent (FE) and begins to flow through the connection neck (9), for example, through the pressure line of the manifold (not shown in Fig. 4) into the preventer, creating a counterpressure on the fluid, interrupting the discharge of fluid through the open channel of the preventer (not shown in Fig. 3) and filling the internal volume of the preventer, which leads to guaranteed extinguishing of the well. The volume of the liquid for killing, performing the function of a fire extinguishing agent (FE), supplied to the well for extinguishing can be, for example, in the range from 1.0 m 3 to 20.0 m 3 . The intensity of the supply of liquid for suppression and fire extinguishing (2), which performs the function of a fire extinguishing agent (FE), supplied to the well for extinguishing can be, for example, in the range from 0.1 m3 to 0.5 m3 per second.
При подключении автономного устройства глушения скважин с функцией пожаротушения к напорной линии (16) ёмкости для хранения нефтепродуктов (17) (Фиг.4) появляется возможность тушить ёмкость для хранения нефтепродуктов (17) в автономном или ручном режиме, без применения электрических сигналов и без присутствия человека.When connecting an autonomous well killing device with a fire extinguishing function to the pressure line (16) of the oil storage tank (17) (Fig. 4), it becomes possible to extinguish the oil storage tank (17) in autonomous or manual mode, without the use of electrical signals and without human presence.
В случае, если во время аварии на ёмкости для хранения нефтепродуктов (17) произошло возгорание, в контрольных зонах на поверхности защищаемой ёмкости для хранения нефтепродуктов (17), срабатывает установленный заранее термочувствительный элемент (7), соединённый с термохимическим инициатором (4) через линию передачи огневого импульса (8). Скорость передачи огневого импульса может достигать, например, 2000-4000 метров секунду. Температура воспламенения термочувствительного элемента (7) может быть, например, 173ОС. После передачи огневого импульса на термохимический инициатор (4) происходит воспламенение термохимического состава (4) по меньшей мере в одном газогенерирующем элементе (ГГЭ) (3). При сгорании термохимического газогенерирующего состава (4), интенсивно (в течение 10-20 секунд), выделяющиеся газы, попадают в отсек для ПАВ (14) и интенсивно выдавливают ПАВ (15) в корпус устройства (сосуд) (1), одновременно интенсивно перемешивая ПАВ (15) с жидкостью для глушения и пожаротушения (2), поднимая давление в корпусе устройства (сосуд) (1). При наполнении корпуса устройства (сосуда) (1) газами, в нем поднимается давление, например в диапазоне от 1,0 МПа до 20,0 МПа в зависимости от требуемых параметров. Давление в корпусе устройства (сосуд) (1) регулируется с помощью предохранительного клапана (10), заранее выставленного на необходимое давление отсечки в диапазоне, например от 1,0 МПа до 20,0 МПа. Во время набора давления в корпусе устройства (сосуд) (1), жидкость для глушения и пожаротушения (2), смешанная с ПАВ (15) выполняет функции огнетушащего вещества (ОТВ) и начинает поступать через присоединительную горловину (9), например по напорной линии (16) в нижнюю часть защищаемой ёмкости для хранения нефтепродуктов (17). Жидкость для глушения и пожаротушения (2), смешанная с ПАВ (15) имеет меньшую плотность, чем нефтепродукты (18) в ёмкости для хранения нефтепродуктов (17), что приводит к подъёму смеси жидкости для глушения и пожаротушения (2) и ПАВ (15), создавая защитную плёнку на поверхности горящих нефтепродуктов. Благодаря растекающейся по всей поверхности нефтепродукта (18) смеси жидкости для глушения и пожаротушения (2) и ПАВ (15) происходит интенсивное подавление возгорания.In the event that a fire occurs during an accident on a storage tank for petroleum products (17), a pre-installed heat-sensitive element (7) connected to a thermochemical initiator (4) via a fire pulse transmission line (8) is triggered in the control zones on the surface of the protected storage tank for petroleum products (17). The fire pulse transmission speed can reach, for example, 2000-4000 meters per second. The ignition temperature of the heat-sensitive element (7) can be, for example, 173 ° C. After the fire pulse is transmitted to the thermochemical initiator (4), the thermochemical composition (4) ignites in at least one gas-generating element (GGE) (3). When the thermochemical gas-generating composition (4) burns, the gases released intensively (within 10-20 seconds) enter the surfactant compartment (14) and intensively squeeze the surfactant (15) into the device body (vessel) (1), simultaneously intensively mixing the surfactant (15) with the liquid for suppressing and extinguishing the fire (2), raising the pressure in the device body (vessel) (1). When the device body (vessel) (1) is filled with gases, the pressure in it rises, for example, in the range from 1.0 MPa to 20.0 MPa depending on the required parameters. The pressure in the device body (vessel) (1) is regulated using the safety valve (10), pre-set to the required cut-off pressure in the range, for example, from 1.0 MPa to 20.0 MPa. During the pressure build-up in the device body (vessel) (1), the liquid for suppression and fire extinguishing (2) mixed with surfactant (15) performs the functions of a fire extinguishing agent (FE) and begins to flow through the connection neck (9), for example, along the pressure line (16) into the lower part of the protected tank for storing petroleum products (17). The liquid for suppression and fire extinguishing (2) mixed with surfactant (15) has a lower density than the petroleum products (18) in the tank for storing petroleum products (17), which leads to the rise of the mixture of liquid for suppression and fire extinguishing (2) and surfactant (15), creating a protective film on the surface of the burning petroleum products. Due to the mixture of liquid for suppression and fire extinguishing (2) and surfactant (15) spreading over the entire surface of the petroleum product (18), intensive suppression of the fire occurs.
Интенсивность подачи жидкости для глушения и пожаротушения (2) в смеси с ПАВ (15), выполняющих функцию огнетушащего вещества (ОТВ), подаваемых в ёмкость для хранения нефтепродуктов (17) по напорной линии (16) для тушения может быть, например, в диапазоне от 0,1м3 до 0,8м3 в секунду. The intensity of the supply of liquid for suppression and fire extinguishing (2) mixed with surfactants (15), performing the function of a fire extinguishing agent (FEA), supplied to a tank for storing petroleum products (17) through a pressure line (16) for extinguishing can be, for example, in the range from 0.1 m3 to 0.8 m3 per second.
Дополнительно устройство по четвертому варианту выполнения содержит электрический инициатор. Необходимо отметить, что электрический инициатор имеет вид мостика в виде тонкой проволоки из металла с высоким сопротивлением, прикреплённого к контактам электрического инициатора, на который нанесена термохимическая подмазка, способная легко воспламеняться при нагреве и давать тепловой импульс достаточной интенсивности для инициирования основного термохимического состава. При подаче на электрический инициатор напряжения, мостик проволоки моментально нагревается и воспламеняет термохимическую подмазку.Additionally, the device according to the fourth embodiment comprises an electric initiator. It should be noted that the electric initiator has the form of a bridge in the form of a thin wire made of high-resistance metal attached to the contacts of the electric initiator, onto which a thermochemical grease is applied, which is capable of easily igniting when heated and giving a thermal impulse of sufficient intensity to initiate the main thermochemical composition. When voltage is applied to the electric initiator, the wire bridge instantly heats up and ignites the thermochemical grease.
Claims (7)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2844089C1 true RU2844089C1 (en) | 2025-07-28 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008168059A (en) * | 2007-01-15 | 2008-07-24 | Taisei Corp | Fire extinguishing method |
| RU2534311C1 (en) * | 2013-08-20 | 2014-11-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Каланча" | Method of extinguishing burning fountains on gas, crude oil and gas-oil wells and device for its implementation |
| US9540907B1 (en) * | 2013-08-28 | 2017-01-10 | Jaco du Plessis | In-line fire control system for a hydrocarbon fluid stream |
| RU2622815C1 (en) * | 2016-04-14 | 2017-06-20 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) | Device for self-spumescent gas filled foam production |
| RU2701614C1 (en) * | 2019-03-21 | 2019-09-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью Нпо "Современные Пожарные Технологии" | Device for prevention and extinguishing of forest, industrial and emergency-transport fires and laying of barrier strips |
| RU2718550C1 (en) * | 2019-11-11 | 2020-04-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром газобезопасность" | Mobile robotic system of flowing wells mrk-fs |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008168059A (en) * | 2007-01-15 | 2008-07-24 | Taisei Corp | Fire extinguishing method |
| RU2534311C1 (en) * | 2013-08-20 | 2014-11-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Каланча" | Method of extinguishing burning fountains on gas, crude oil and gas-oil wells and device for its implementation |
| US9540907B1 (en) * | 2013-08-28 | 2017-01-10 | Jaco du Plessis | In-line fire control system for a hydrocarbon fluid stream |
| RU2622815C1 (en) * | 2016-04-14 | 2017-06-20 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) | Device for self-spumescent gas filled foam production |
| RU2701614C1 (en) * | 2019-03-21 | 2019-09-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью Нпо "Современные Пожарные Технологии" | Device for prevention and extinguishing of forest, industrial and emergency-transport fires and laying of barrier strips |
| RU2718550C1 (en) * | 2019-11-11 | 2020-04-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром газобезопасность" | Mobile robotic system of flowing wells mrk-fs |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7261165B1 (en) | Appartus for fighting forest fires | |
| US5464065A (en) | Method for extinguishing tank fires | |
| US8955609B2 (en) | Storage tank fire supression system | |
| CN100540092C (en) | Fixed automatic foam fire extinguishing apparatus, particularly for large hydrocarbon storage tanks | |
| RU2844089C1 (en) | Self-contained device for killing oil-bearing and gas-bearing wells with fire extinguishing function | |
| RU2757479C1 (en) | Method for fire and explosion prevention and fire extinguishing with hybrid foam and device for its implementation | |
| RU189214U1 (en) | Fire Extinguishing Device for Hybrid Extinguishing Systems | |
| US1699244A (en) | Apparatus for extinguishing fires in flow lines | |
| RU199778U1 (en) | Device for fire and explosion prevention and fire extinguishing with hybrid foam | |
| RU2425702C1 (en) | Method of fire protection of reservoirs for storage of liquid combustibles and device for its realisation | |
| RU2684661C1 (en) | Floating automatic fire extinguishing installation | |
| RU2452542C1 (en) | System of fire fighting in vertical reservoirs | |
| JPH0910348A (en) | Starting method and device for automatic fire extinguishing equipment for kitchen provided with plurality of fire extinguishing devices | |
| KR101701303B1 (en) | Heli deck foam system and supplying method thereof, and vessel or ocean construction | |
| US3692117A (en) | Method of imparting high pressure to material for extinguishing fires and other purposes | |
| JPS58218106A (en) | Fire extinguisher for transformer | |
| WO2020171734A1 (en) | Fire-extinguishing device for hybrid fire-extinguishing systems | |
| RU2209100C2 (en) | Device for prevention and extinguishing of fluid burning in tanks | |
| JP4633903B2 (en) | Fire extinguishing system at gas construction site and shut-off device used therefor | |
| RU2096053C1 (en) | Method of fire fighting in storage tanks and device for its embodiment | |
| RU2804950C1 (en) | Method for fire and explosion prevention and extinguishing large-scale transport emergency and industrial emergency fires with combined hybrid foam and device for its implementation | |
| SU1140799A1 (en) | Apparatus for extinguishing fire | |
| RU2844030C2 (en) | Pressure drainage device for extinguishing forest, steppe and industrial fires from helicopters on ground and water surface, neutralization of chemically hazardous substances | |
| RU2158153C1 (en) | Hand-held fire-suppressor | |
| RU2553956C1 (en) | Fire fighting system in vertical tanks |