CZ20022692A3 - Způsob potlačování začínajících explozí a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Description

Způsob potlačování začínajících explozí a zařízení k provádění tohoto způsobu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu potlačování začínajících explozí za použití hasícího přístroje, v jehož pouzdře je upraven pyrotechnický plynový generátor a zásobník hasícího prostředku, uzavřený trhacími membránami, přičemž hasící prostředek se vypuzuje s pomocí tlakového plynu vytvořeného plynovým generátorem a následný paprsek plynu se odtud akustickou rychlostí rozděluje do stran a také urychluje směrem dopředu. Vynález se dále týká zařízení k provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Pro potlačování začínajících explozí, např. u moučného prachu, uhelného prachu a par rozpouštědel, se doposud používal zásobník s trvalým tlakem, plněný hasícím prostředkem, přednostně hasícím práškem, který v případě potřeby vefukoval hasící prostředek přes rychle otevírající ventil do chráněného prostoru. Ke stejnoměrné distribuci, zejména pro rozšiřování hasícího prostředku do stran, slouží vhodná tryska, která má většinou tvar drážkované nebo větším počtem vývrtů opatřené polokoule (srovnej firemní tisk “HRDSysteme“, červen 1995, firma Total Walther Feuerschutz GmbH).

Dále vešly ve známost hasící systémy, které sestávají z vyvíječe plynu, ze zásobníku hasícího prostředku a výstupního otvoru, uspořádaných za sebou. Koncept těchto zařízení však není

vhodný k potlačování začínající exploze. V případě exploze musí reakce proběhnout v časovém úseku kratším než milisekunda, aby byla exploze ještě ve fázi vzniku, to znamená před výskytem tlaku, který je pro explozi typický, účinně potlačena.

Spis US 870,479 popisuje kartuše s hasícími prostředky, u kterých je centrální nálož iniciována pomocí volně kladené zápalné šňůry. Iniciace nastává jen pomocí otevřeného ohně, reakce na začínající explozi není závislosti na tomto principu možná. Rozprašování prachu je vhodné pouze pro likvidování ohně.

Podle spisu US 2,383,048 se pyrotechnicky vytvářený tlakový plyn centrálně zavádí do zásobníku hasicího prostředku s relativně velkým průřezem. Hasicí prostředek se tak nejdříve smíchá s dopravním plynem a potom se společně vypuzují. Tento přístroj je jako ruční hasící přístroj vybaven jen malou pyrotechnickou náloží, proto je také rychlost vypuzování jen nízká a distribuce hasicího prostředku do stran je malá.

Ve spisu US 5,305,957 se navrhuje vybavit hasící přístroj kapalným hasícím prostředkem, urychlovací trasou ve tvaru trubky a vyvíječem plynu s malým dopravním tlakem okolo 1 MPa. Tím se sice dosáhne vysoké výstupní rychlosti hasícího prostředku, boční rozšiřování paprsku hasícího prostředku však zůstává nepatrné a proudnicový rozpad nastává na základě odporu vzduchu, závislého na rychlosti, teprve ve velké vzdálenosti od přístroje. Tento hasicí přístroj je tak vhodný jen pro likvidaci požárů s bodovým ohniskem.

Konečně spis DE 195 44 399 C2 popisuje zařízení, které je jako hasicí přístroj k potlačování začínajících explozí vhodné zásadním způsobem. Dosud však nebyla vydána žádná instrukce, jak může být • ·

docíleno optimalizace hasícího výsledku při použití známých způsobů konstrukce.

Úkolem předkládaného vynálezu je stanovit způsob hašení, který je vhodný k potlačování začínajících explozí prachů, jako jsou například potravinářské prachy, v uzavřených prostorách pomocí oblaku prachu hasicího prostředku vyplňujícího objem prostoru, v krátkém časovém úseku.

Podstata vynálezu

Tento úkol řeší způsob potlačování začínajících explozí za použití hasícího přístroje, v jehož pouzdře je upraven pyrotechnický plynový generátor a zásobník hasícího prostředku uzavřený trhacími membránami, přičemž hasící prostředek se vypuzuje s pomocí tlakového plynu vytvořeného plynovým generátorem a následný paprsek plynu se odtud akustickou rychlostí rozděluje do stran a také urychluje směrem dopředu, podle vynálezu, jehož podstatou je, že po proběhnutí zážehu plynového generátoru se v krátkém čase dosáhne maximální dopravy plynu, že tlumící objem, uspořádaný mezi plynovým generátorem a první trhací membránou zásobníku hasícího prostředku se plní až do maximálního tlaku 3-5 MPa, přednostně asi 4 MPa, že při dosažení maximálního tlaku se trhací membrány protrhnou a hasící prostředek se nejdříve vypudí jako kompaktní jednotka, že pomocí následného proud plynu se hasící prostředek rozpráší před pouzdrem hasícího přístroje. Tento úkol řeší dále zařízení k provádění tohoto způsobu.

Způsob hašení podle vynálezu umožňuje za prvé vytvořit v ohraničeném prostoru, jako je skladištní prostor nebo kontejner, oblak kapalinového prachu, který tento objem vyplní za méně než 15 ·· ···· ·· · ·· ···· • · · ···· ·· · ms, jakmile byl pomocí vhodného čidla detekován nárůst tlaku, typický pro začínající explozi. Exploze se tak zadrží a potlačí daleko před svou maximální intenzitou. Tímto způsobem je možné zamezit větším škodám, jako je zničení chráněné nádoby nebo prostoru a ohni, který se po explozi šíří.

Přehled obrázků na výkresech

Příklad provedení vynálezu je následně popsán a znázorněn na přiloženém obrázku.

Příklady provedení vynálezu

Obrázek znázorňuje schématicky zjednodušeně základní konstrukci hasícího přístroje, která je základem způsobu podle vynálezu. V pouzdře 8., které má tvar trubky, je upraven pyrotechnický plynový generátor 1_, který lze iniciovat zapalovacím vedením 7.. Tento plynový generátor umožňuje dostatečné vytváření plynu v rámci krátkého času, potřebného k realizaci způsobu hašení. Aby bylo možné vytvořit požadovaný tvar oblaku kapalinového prachu, vytvářeného hasícím přístrojem, je nutné dosáhnout za méně než 15 ms, přednostně za 10 ms, maxima výkonu plynového generátoru, kterým se docílí podílu přepravovaného plynu lkg/s. Doba hoření plynového generátoru je přibližně 30 milisekund. Pouze za vysokých teplot plynu, které se přitom vyskytují, je možné dosáhnout požadovaných vysokých objemových proudů při relativně malé hmotnosti plynu.

Plyn vytvořený v plynovém generátoru 1_ proudí do tlumícího objemu 2., který je obklopen pouzdrem 8., plynovým generátorem 1 a první trhací membránou 3_ zásobníku 5. hasícího prostředku.

V tlumícím objemu 2 se vytvořený plyn ukládá až do maximálního tlaku 3-5 MPa, přednostně asi 4 MPa. Při tomto maximálním tlaku se dosáhne prahu roztržení první trhací membrány 3_, která je koncipována tak, že nejdříve se prorazí vyklenutá středová oblast membrány 3. ve směru 11 vypuzování a zároveň se membrána protrhne po celém obvodu jejího okraje. V důsledku toho se odtrhává stejným způsobem také druhá trhací membrána 4, takže hasící prostředek 6. může stejnoměrně působit vzniklým tlakem přes celý svůj průřez. Veškerý hasící prostředek se transportuje jako jednotka přes ústí 10 pouzdra 8. ve směru 11 vypuzování. Teprve bezprostředně za ústím 10 začíná proces rozprašování kapalného hasícího prostředku 6 do volného prostoru.

Plyn dále vytvořený po protržení membrán 3_, 4 vystupuje akustickou rychlostí z pouzdra 8., zezadu působí na hasící prostředek 6 a rozděluje jej na základě setrvačnosti hmoty nejprve v pravém úhlu ke směru 11 vypuzování proudu. Rozpínání oblaku hasícího prostředku do stran je v této fázi tří až čtyřnásobkem rozpínání ve směru 11 vypuzování. Následně nastává dodatečně urychlení oblaku plynu hasícího prostředku v axiálním směru, což je spojeno s výrazným zvýšením rychlosti šíření oblaku ve směru 11 vypuzování.

Rozhodující pro úspěšné formování oblaku hasícího prostředku je dostatečně vysoký tlak plynového generátoru 1, uplatnění tlaku na celém průřezu hasícího prostředku 6, poloha zásobníku 5. hasícího prostředku bezprostředně na ústí 10 pouzdra 8. a poměr délky a průměru zásobníku 5. hasícího prostředku a přísně kruhový průřez válcového pouzdra 8. bez rozšíření a bez usměrňovacího prostředku, které ovlivňují pohyb hasícího prostředku 6.. Pouze když jsou všechny parametry nastaveny ve smyslu způsobu podle vynálezu, může být dosaženo optimálního výsledku rozložení hasícího prostředku 6.

Použití plynového generátoru 1 se prokázalo jako výhodné, protože míra vytváření plynu pro vypuzení hasícího prostředku 6. a následný distribuční proces mohou být nastavovány v širokém rozsahu. Zásobník s trvalým tlakem není nutný. Hasící přístroj tak může být konstruován jako velmi kompaktní. Náklady na údržbu a zkoušení se výrazně redukují. Montáž se provádí pomocí příruby 9 v otvoru chráněného zásobníku nebo prostoru. Pokud plynový generátor podle vynálezu vytváří netoxický plyn a jako hasící prostředek 6 se používá voda, je možné jej také použít v prostorách požívaných lidmi nebo ve skladech potravin.

Claims (7)

1. PATENTOVĚ NÁROKY

   1. Způsob potlačování začínajících explozí za použití hasícího přístroje, v jehož pouzdře (8) je upraven pyrotechnický plynový generátor (1) a zásobník (5) hasícího prostředku uzavřený trhacími membránami (3, 4), přičemž hasící prostředek (6) se vypuzuje s pomocí tlakového plynu vytvořeného plynovým generátorem (1) a následný paprsek plynu se odtud akustickou rychlostí rozděluje do stran a také urychluje směrem dopředu, vyznačující se tím, že po proběhnutí zážehu plynového generátoru (1) se v krátkém čase dosáhne maximální dopravy plynu, že tlumící objem, uspořádaný mezi plynovým generátorem (1) a první trhací membránou (3) zásobníku (5) hasícího prostředku se plní až do maximálního tlaku 35 MPa, přednostně asi 4 MPa, že při dosažení maximálního tlaku se trhací membrány (3, 4) protrhnou a hasící prostředek (6) se nejdříve vypudí jako kompaktní jednotka, že pomocí následného proud plynu se hasící prostředek (6) rozpráší před pouzdrem (8) hasícího přístroje.
2. 2. Způsob potlačování začínajících explozí, vyznačující se tím, že po zažehnutí plynového generátoru (1) se v čase kratším než 15 ms dosáhne maximálního vytváření plynu více jak 1 kg/s.
3. 3. Způsob potlačování začínajících explozí podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vypuzený hasící prostředek (6) se před pouzdrem (8) hasícího přístroje rozděluje nejprve radiálně ke směru (11) vypuzování a potom nastává vzrůstající distribuce ve směru (11) vypuzování.
4. 4. Způsob potlačování začínajících explozí podle nejméně jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se používá tekutý hasící prostředek (6), přednostně voda.
5. 5. Zařízení k provádění způsobu podle nejméně jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že konec zásobníku (5) hasícího prostředku na výstupní straně je uspořádán na ústí (10) pouzdra (8) hasícího přístroje.
6. 6. Zařízení k provádění způsobu podle nejméně jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že zásobník (5) hasícího prostředku má poměr délky k průměru menší než 2, zejména okolo 1.
7. 7. Zařízení k provádění způsobu podle nejméně jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že plynový generátor (1) vytváří netoxický plyn.