DE102017113501B4

DE102017113501B4 - Method and device for extinguishing a peat fire

Info

Publication number: DE102017113501B4
Application number: DE102017113501.4A
Authority: DE
Inventors: Christiane Schulte; Ursula Kalinowski-Krumm
Original assignee: Protectismundi GmbH
Current assignee: Protectismundi GmbH
Priority date: 2017-06-20
Filing date: 2017-06-20
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2037-06-21
Also published as: DE102017113501A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Löschen eines Untergrund-Torfbrands, wobei durch Hochdrucklöschlanzen mit hohem Wasserdruck im brennenden Untergrund ein Löschwassernebel erzeugt wird, Fig.1

The invention relates to a method and a device for extinguishing an underground peat fire, wherein a Löschwassernebel is generated by Hochdrucklöschlanzen with high water pressure in the burning underground, Fig.1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Löschen eines Torfbrands.The invention relates to a method and apparatus for extinguishing a peat fire.

Bei Unterflurfeuern wie bspw. einem Schwelbrand einer mehreren Meter dicken Torfschicht treten signifikante Umweltauswirkungen auf wie bspw. Kohlendioxidemissionen und unmittelbare Gesundheitsgefahren für Menschen, die den Rauchschwaden ausgesetzt sind. Ferner zeigt sich immer wieder, dass durch die großflächig auftretenden Rauchwolken in bestimmten Regionen der Flugverkehr substantiell beeinträchtigt wird, ja sogar ganz eingestellt werden muss, so dass hierdurch wirtschaftliche Nachteile auftreten, auch durch das Abbrennen des Wertstoffs Torf selbst.Underground fires such as a smoldering fire of a layer of peat several meters thick, have significant environmental impacts such as carbon dioxide emissions and immediate health hazards to people exposed to smoke. Furthermore, it has been shown time and again that due to the widespread presence of clouds of smoke in certain regions, air traffic is substantially impaired, and in fact has to be completely stopped, so that economic disadvantages occur, including the burning off of the valuable material peat itself.

Oberflächenbasierte Löschverfahren sind wenig hilfreich, um einen solch tiefgründigen Brandherd erfolgreich bekämpfen zu können, da im lockeren Boden genügend Luftsauerstoff vorhanden ist, um den Brand in Gang zu halten bzw. weiteres Torfmaterial in Brand zu setzen.Surface-based extinguishing methods are of little help in successfully combating such a profound fire, as there is enough atmospheric oxygen in the loose soil to keep the fire going or to set fire to other peat material.

Vor diesem Hintergrund werden in der WO 2013/ 169 489 A1 allgemein verschiedene Methoden vorgeschlagen und verschiedene Löschmittel empfohlen, die mittels Sprüh- oder Spritzvorrichtungen, bspw. auf bestimmten Trägerfahrzeugen montiert, in den Boden eingebracht werden. Es wird ebenfalls unspezifiziert vorgeschlagen, das Löschmittel luftbasiert auf die Brandherde abzuwerfen, um eine bestimmte Penetration der lockeren Torfschicht zu erreichen. Konkrete Hinweise, wie das Löschmittel in die brennende Bodenschicht einzubringen ist, werden nicht gegeben.Against this background, in the WO 2013/169 489 A1 generally proposed various methods and recommended various extinguishing agents, which are mounted by means of spraying or spraying devices, for example. On certain carrier vehicles, introduced into the soil. It is also proposed unspecified to throw the extinguishing agent airborne on the fire in order to achieve a certain penetration of the loose peat layer. Specific instructions on how to introduce the extinguishing agent into the burning soil layer are not given.

Die DE 100 44 094 A1 offenbart einen Feuerlöschanhänger mit einem Behälter, in dem Löschwasser aufgenommen ist. Zur Sicherung des Mannschutzes wird stets eine gewisse Menge an Löschwasser vorgehalten und nicht zur Brandbekämpfung eingesetzt.The DE 100 44 094 A1 discloses a fire extinguisher with a container in which extinguishing water is received. To secure the man protection, a certain amount of extinguishing water is always kept and not used for fire fighting.

Die DE 26 24 307 A1 offenbart ein Gerät zum Verhindern von Selbstentzündung von gelagerten Substanzen, einschließlich Torf. Dazu wird zur Kühlung Luft oder Salzlösung unter die Substanzen gefördert, um insbesondere deren Temperatur zu verringern.The DE 26 24 307 A1 discloses a device for preventing auto-ignition of stored substances, including peat. For this purpose, air or salt solution is conveyed under the substances for cooling, in particular to reduce their temperature.

Die NL 1038947C offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Löschen von reetgedeckten Dächern.The NL 1038947C discloses a method and apparatus for clearing thatched roofs.

Die DE 10 2008 059 601 A1 offenbart eine Maschine zur oberirdischen Brandbekämpfung. Diese umfasst unter anderem einen Wassertank, eine Hochdruckfeuerlanze, wobei das Wasser zu einem wolkenartigen Nebel aus mikroskopische kleinen Tröpchen zerstäubt werden kann. Die Maschine ist fahrbar und umfasst einen Motor zum autonomen Antrieb.The DE 10 2008 059 601 A1 discloses a machine for above-ground fire fighting. This includes, among other things, a water tank, a high-pressure fire lance, where the water can be atomized into a cloud-like mist of microscopic droplets. The machine is mobile and includes a motor for autonomous drive.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Möglichkeit zum Löschen eines Torfbrandes bereitzustellen. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung nach Anspruch 8; Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung.It is an object of the present invention to provide an improved way to extinguish a peat fire. The object underlying the invention is achieved by a method according to claim 1 and an apparatus according to claim 8; Embodiments emerge from the subclaims and the description.

Insbesondere wird eine über eine lange Injektionslanze, die in die brennende lockere Bodenschicht eingeführt wird, Wasser mit einem hohen Druck in eine brennende Schicht gepresst. Es handelt sich hierbei um so genannte Hochdrucklöschlanzen. Diese Löschlanzen werden einfach bspw. 3 - 6 m tief in den Boden gestoßen oder mittels einer integrierten Antriebsvorrichtung in die Schicht vorgetrieben. Danach bewirkt ein kurzer Druckstoß, dass in einem Umkreis von rund 4 - 6 m um die Lanze herum der brennende Torf durch eine kleine unterirdische „Wasserexplosion“ völlig durchwässert bzw. das Hohlraumvolumen der brennenden Schicht mit feinsten Wassertröpfchen ausgefüllt wird, so dass der Brand gelöscht wird. Dieser Vorgang dauert pro Druckstoß nur ein paar Sekunden. Werden dann im Abstand von 8-12 m jeweils eine Lanze angeordnet, so kann unterflur ein Wasserriegel schnell und effizient über eine lange Strecke gelegt werden. Damit wird die Ausweitung eines solchen Brandes zunächst verhindert. Danach kann der innere Bereich kontrolliert ausbrennen oder der Brand kann in Form einer Spirale nach innen hin immer mehr abgelöscht werden. Dieses System soll mit mindestens 200 bar betrieben werden. Hier gilt aber die einfache Faustformel, je mehr Druck, desto besser die Löschwirkung.In particular, water is forced into a burning layer at high pressure via a long injection lance which is introduced into the burning loose soil layer. These are so-called high-pressure slurring lances. These extinguishing lances are simply bspw. 3 to 6 m deep pushed into the ground or advanced by means of an integrated drive device in the layer. Thereafter, a short burst of pressure causes the burning peat to be completely watered through a small subterranean "water explosion" within a radius of around 4 - 6 m around the lance, or the void volume of the burning layer to be filled with the finest water droplets, thus extinguishing the fire becomes. This process takes only a few seconds per surge. If in each case a lance is arranged at a distance of 8-12 m, then underwater a water bar can be laid quickly and efficiently over a long distance. Thus, the expansion of such a fire is initially prevented. Thereafter, the inner area burn out controlled or the fire can be extinguished in the form of a spiral towards the inside more and more. This system should be operated with at least 200 bar. But here is the simple rule of thumb, the more pressure, the better the extinguishing effect.

Dieses System kann mit Höchstdruckpumpen bis zu 2.500 bar betrieben werden. Das gesamte Löschsystem ist idealerweise auf einem geländegängigen Fahrzeug mit niedrigem Eigengewicht montiert. In manueller Betriebsweise ist ein solches System sehr kostengünstig umsetzbar; dabei werden die Löschlanzen, die auf dem Fahrzeug in einem Lanzenspeicher untergebracht sind, händisch in die Torfschicht getrieben und dann einzeln oder sukzessive an einen Hochdruckwasserschlauch angeschlossen, bevor die Hochdruckpumpe angeschlossen wird. Aufwändiger und kostenintensiver ist selbstverständlich ein vollautomatisiertes Löschsystem. Hierbei werden nacheinander Löschlanzen, die ggf. teleskopierbar sind, aus dem Lanzenspeicher entnommen und vollautomatisch mittels eines Antriebsvorrichtung in die Torfschicht getrieben, dabei sind alle Lanzen bereits mittels einer Leitung untereinander und mit der Hochdruckpumpe und einer Energiequelle für mechanische, pneumatische, hydraulische oder elektrische Energie sowie einer Informationsquelle bzw. Steuergerät verbunden, so dass einerseits Hochdruckwasser und andererseits Hilfsenergie zu den einzelnen Lanzen gelangt bzw. Schalt- und Steuerungsvorgänge durchführbar sind. Diese Antriebsvorrichtung dient auch dazu, die Löschlanzen wieder aus der Torfschicht herauszuziehen.This system can be operated with ultra-high pressure pumps up to 2,500 bar. The entire extinguishing system is ideally mounted on an all-terrain, low-weight vehicle. In manual operation, such a system is very inexpensive to implement; doing the Löschlanzen that are housed on the vehicle in a lance storage, manually driven into the peat and then individually or successively connected to a high pressure water hose before the high pressure pump is connected. Of course, a fully automated extinguishing system is more time-consuming and cost-intensive. Here are successively Löschlanzen that may be telescoped, taken from the lance memory and fully automatically driven by a drive device in the peat layer, all lances are already by means of a line with each other and with the high-pressure pump and an energy source for mechanical, pneumatic, hydraulic or electrical energy and an information source or control unit connected, so that on the one hand high pressure water and on the other hand auxiliary energy reaches the individual lances and switching and control operations are feasible. This drive device also serves to pull the extinguishing lances out of the peat layer again.

Über die Lanzenlänge, vorzugsweise am unteren Ende der Lanze sind feste oder bewegliche Düsen angeordnet, die ggf. mit Hilfe der zuführbaren Hilfsenergie oder manuell verstellbar sein können, so dass über den Wasserdruck und die Düsenstellung die Penetration der Torfschicht beeinflussbar ist. Das Löschwasser kann dabei auf dem Trägerfahrzeug des Löschsystems mitgeführt werden oder es wird in separaten Wassertanks verfügbar gemacht. Es versteht sich von selbst, dass in letzterem Falle als Trägerfahrzeug mit leichterer Bauart und mit weniger Antriebsleistung wie bspw. ein Pick-Up verwendet werden kann. Die Löschlanzen werden ggf. teleskopierbar ausgeführt, da sonst eine Speicherung im Löschlanzenspeicher auf oder am Trägerfahrzug bei einer Löschlanzenlänge von bis zu 6 m kaum möglich ist. Werden teleskopierbare Löschlanzen verwendet, so verfügt das Trägerfahrzug über eine entsprechende Niederhaltevorrichtung, so dass die Lanzensegmente beim Einbringen sicher in die Torfschicht vorgetrieben werden können.About the length of the lance, preferably at the lower end of the lance fixed or movable nozzles are arranged, which may optionally be adjustable by means of the feedable auxiliary energy or manually, so that on the water pressure and the nozzle position, the penetration of the peat layer can be influenced. The extinguishing water can be carried on the carrier vehicle of the extinguishing system or it is made available in separate water tanks. It goes without saying that in the latter case as a carrier vehicle with a lighter design and with less drive power such as. A pick-up can be used. The extinguishing lances are possibly carried out telescopically, otherwise storage in Löschanzenspeicher on or on the carrier train at a Löschlanzenlänge of up to 6 m is hardly possible. If telescopic extinguishing lances are used, the carrier train has a corresponding hold-down device, so that the lance segments can be driven safely into the peat layer during insertion.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:

1: Trägerfahrzeug mit Löschsystem mit automatischer Lanzenaus- und -einbringung
2: Löschlanze
3: teleskopierbare Löschlanze

The invention is described below with reference to an embodiment with reference to the accompanying figures. Show it:

1 : Carrier vehicle with extinguishing system with automatic lance removal and insertion
2 : Lion lance
3 : telescopic extinguishing lance

Das Löschsystem ist auf einem Trägerfahrzeug 1 angeordnet. Es besteht aus einer Hochdruckpumpe 3 und wenigstens einer Löschlanze 9. Die Hochdruckpumpe 3, die einen eigenen motorischen Antrieb hat oder vom Trägerfahrzeug 1 über ein Leistungsverzweigungsgetriebe bzw. einem mechanischen Motorabtrieb angetrieben wird, ist mittels eines Hochdruckschlauchs 13, der bspw. in einer gemeinsamen Leitung 7 angeordnet ist, mit der wenigsten einen Löschlanze 9 verbunden.The extinguishing system is on a carrier vehicle 1 arranged. It consists of a high pressure pump 3 and at least one extinguishing lance 9 , The high pressure pump 3 which has its own engine drive or the carrier vehicle 1 is driven by a power split transmission or a mechanical engine output is by means of a high-pressure hose 13 who, for example, in a common line 7 is arranged, with the least one Löschanze 9 connected.

Die Löschlanzen 9 sind in einem Löschlanzenspeicher 5, der sich auf oder an dem Trägerfahrzeug 1 befindet, derart angeordnet, dass sie mit einer Antriebsvorrichtung 6 mittels Hilfsenergie nacheinander in einem bestimmten Abstand in die lockere Torfschicht 11 vorgetrieben und nach der Nutzung auch wieder herausgezogen werden können. Nachdem alle Löschlanzen 9 in die Torfschicht eingebracht sind, können im Lanzenkopf 8 mittels mechanischer, elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Energiezufuhr über die Leitung 14, die ebenfalls in der Leitung 7 angeordnet sein kann, Ventile geöffnet werden, die den Zufluss von Hochdruckwasser zu den Düsen 12 in der Lanze 9 freigibt, so dass sich in der Torfschicht 11 ein Wasserkegel 10 mit der entsprechenden Löschwirkung ausbildet.The lion lances 9 are in a Löschanzenspeicher 5 that is on or on the carrier vehicle 1 is arranged such that it is connected to a drive device 6 by means of auxiliary energy one after the other at a certain distance into the loose peat layer 11 driven forward and can be pulled out again after use. After all the lances 9 are introduced into the peat layer, in the lance head 8th by means of mechanical, electrical, pneumatic or hydraulic energy supply via the line 14 who are also in the line 7 can be arranged, valves are opened, the inflow of high pressure water to the nozzles 12 in the lance 9 releases, leaving itself in the peat layer 11 a water cone 10 forms with the corresponding extinguishing effect.

Die Leitung 14 zur Energieübertragung ist auf dem Trägerfahrzeug 1 mit einer Energiequelle 4 verbunden wie bspw. einem Stromerzeuger oder einer Hydraulikpumpe. In der Leitung 7 ist dann vorzugsweise eine Datenleitung 16, verbunden mit einem Steuergerät 18 im Fahrzeug, mitintegriert, so dass im Lanzenkopf 8 über adäquate Stellorgane entsprechende Stelleingriffe, vorgenommen werden können. Am Lanzenkopf 8 ist eine Vorrichtung 17 vorgesehen, die es der Antriebsvorrichtung 6 das Ein- und Ausbringen der Löschlanzen aus der Torfschicht ermöglicht.The administration 14 for power transmission is on the carrier vehicle 1 with an energy source 4 connected such as, for example, a power generator or a hydraulic pump. In the line 7 is then preferably a data line 16 connected to a control unit 18 in the vehicle, mitintegriert, so that in the lance head 8th Corresponding control actions can be performed via adequate actuators. At the lance head 8th is a device 17 provided it is the drive device 6 allows the insertion and removal of the Löschlanzen from the peat layer.

Das Trägerfahrzeug 1 verfügt über ein Niederhaltesystem 19, das in Verbindung mit der Vorrichtung 17 am Lanzenkopf 8, den Lanzenkopf 8 selbst in stabiler Lage hält, wenn das mindestens eine Lanzensegment 20 aus dem anderen Lanzensegment 15, bspw. durch die Vorrichtung 21 hydraulisch betätigt, in die Torfschicht 11 ausgefahren wird. Die mindestens eine Düse 12, hier nicht näher dargestellt, kann ebenfalls über das Steuergerät und die Vorrichtung 22 im Löschlanzenkopf 8 im Durchfluss und der Ausrichtung beeinflusst werden.The carrier vehicle 1 has a hold-down system 19 that in conjunction with the device 17 on the lance head 8th , the lance head 8th holds itself in a stable position when the at least one lance segment 20 from the other lance segment 15 , for example, by the device 21 hydraulically operated, in the peat layer 11 is extended. The at least one nozzle 12 , not shown here in detail, can also via the control unit and the device 22 in the Löschanzenkopf 8th be influenced in the flow and the orientation.

Dem Fachmann erschließt sich ohne Weiteres, dass die verfahrensrelevanten Komponenten des Löschsystems nicht auf einem Trägerfahrzeug montiert sein müssen, sondern auch separat zum Einsatzort verbracht und dort miteinander verbunden werden können. Ferner erkennt der Fachmann, dass das Löschverfahren auch allein durch manuelles Einwirken wie bspw. das Ein- und Ausbringen der Löschlanzen in die brennende Torfschicht und das Verbinden der Löschlanzen mit der Hochdruckpumpe umgesetzt werden kann.The skilled person will readily understand that the process-relevant components of the extinguishing system need not be mounted on a carrier vehicle, but also spent separately to the site and there can be connected. Furthermore, the person skilled in the art recognizes that the extinguishing method can also be implemented solely by manual action, such as, for example, the insertion and removal of the extinguishing lances into the burning peat layer and the connection of the extinguishing lances to the high-pressure pump.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Trägerfahrzeug, FahrzeugCarrier vehicle, vehicle
22: Löschwasserbehälter, WasserreservoirFire water tank, water reservoir
33: Hochdruckpumpehigh pressure pump
44: Energiequelle wie Stromerzeuger oder HydraulikpumpeEnergy source such as power generator or hydraulic pump
55: LöschlanzenspeicherExtinguishing lance memory
66: Antriebsvorrichtungdriving device
77: Leitungmanagement
88th: Löschlanzenkopf, LanzenkopfLöschanzenkopf, lance head
99: Löschlanze, LanzeLion lance, lance
1010: Hochdrucklöschnebel, WasserkegelHigh pressure mist, water cone
1111: Torfschichtpeat
1212: Düse, Düsenaustrittsöffnung, HochdruckdüseNozzle, nozzle outlet, high pressure nozzle
1313: Hochdruckwasserschlauch, Hochdruckschlauch, HochdruckleitungHigh pressure water hose, high pressure hose, high pressure line
1414: Leitung zur Energieübertragung, EnergiezufuhrleitungLine for power transmission, power supply line
1515: LanzensegmentLanz segment
1616: Datenleitungdata line
1717: Vorrichtungcontraption
1818: Steuergerätcontrol unit
1919: Niederhaltevorrichtung, NiederhaltesystemHold-down device, hold-down system
2020: LanzensegmentLanz segment
2121: Vorrichtung zum Teleskopieren der LöschlanzeDevice for telescoping the extinguishing lance
2222: Vorrichtung zum Beeinflussen des Düsendurchflusses und der DüsenausrichtungDevice for influencing the nozzle flow and the nozzle orientation

Claims

A method for extinguishing a peat fire, comprising a fire fighting lance (5) with at least one extinguishing lance (9) which has at least one nozzle outlet opening (12), and a high pressure pump (3) which in turn is connected to a water reservoir (2) the at least one extinguishing lance (9), which is connected to the high-pressure pump (3) with a high-pressure hose (13), is provided with a high-pressure extinguishing mist (10) in a burning peat layer (11).

2 method according to the preceding claim, wherein a vehicle (1) comprises the Löschanzenspeicher (5).

Method for deleting a peat fire after Claim 2 , characterized in that all the extinguishing lances (9) are connected to the high - pressure pump (3) via high - pressure lines (13) and all the extinguishing lances (9) have an extinguishing lance head (8) which has a device (17) which interacts with a drive and hold-down device (6,19) on the vehicle (1) allows the insertion and removal of the extinguishing lances (9) in the burning peat layer (11).

Method for deleting a peat fire after Claim 3 , characterized in that the extinguishing lances (9) via suitable devices (21) in Löschanzenkopf (8) are telescopically by supplying energy, wherein the devices (21) are connected to a power source (4).

A method for extinguishing a peat fire according to one of Claims 3 or 4 , characterized in that the Löschanzenkopf (8) with a data line (16) to a control unit (18) in the vehicle (1) is connected, so that the devices (21,22) are individually controlled via suitable actuators in Löschanzenkopf (8) to telescope the extinguishing lances (9) and to influence the high-pressure nozzles (12) of the respective extinguishing lance (9) in the flow and the orientation.

Method for deleting a peat fire after Claim 5 , characterized in that the high-pressure line (13), the energy supply line (14) and the data line (16) are combined in a line (7).

A method for extinguishing a peat fire according to one of Claims 2 to 5 , characterized in that the high pressure pump (3) is preferably driven via a power split transmission by the vehicle engine or a mobile construction engine.

Device for extinguishing a peat fire, comprising a carrier vehicle (1) with a discharge lance (5) with at least one extinguishing lance (9), which has at least one nozzle outlet opening (12), and a high pressure pump (3) which in turn is connected to a water reservoir (2 ) is connected, wherein on the at least one extinguishing lance (9) which is connected to a high pressure hose (13) to the high pressure pump (3), in a burning peat layer (11) a Hochdrucklöschnebel (10) is discharged, wherein the high pressure pump (3 ) is preferably driven via a power split transmission by the vehicle engine or a separate drive motor, wherein a. all the extinguishing lances (9) are connected to the high-pressure pump (3) via high-pressure lines (13) and all the extinguishing lances (9) have an extinguishing lance head (8) which has a device (17) which interacts with a drive and hold-down device (6,19) on the vehicle (1) allows insertion and removal of the extinguishing lances (9) into the burning peat layer (11) b. the extinguishing lances (9) can be telescoped by means of energy supply via suitable devices (21) in the extinguishing lance head (8) and the devices (21) are connected to a power source (4) c. the Löschanzenkopf (8) with a data line (16) to a control unit (18) in the vehicle (1) is connected, so that the devices (21,22) are individually controlled via suitable actuators in Löschanzenkopf (8) to the Löschlanzen ( 9) and to influence the high-pressure nozzles (12) of the respective extinguishing lance (9) in the flow and the orientation d. the high-pressure line (13), the energy supply line (14) and the data line (16) are combined in a line (7)