DE10231230A1 - Water sprinkler system for fire fighting in road tunnels has fire detector and sprinklers arranged in sections along tunnel with spray heads at intervals with nozzles to produce water with impulse type flows forming hollow cone water sprays - Google Patents
Water sprinkler system for fire fighting in road tunnels has fire detector and sprinklers arranged in sections along tunnel with spray heads at intervals with nozzles to produce water with impulse type flows forming hollow cone water sprays Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Wassersprühnebel-System und ein Verfahren zur Brandort-Lokalisierung, zur Brandbekämpfung in unterirdischen Verkehrswegen wie Straßenverkehrs- und Eisenbahntunneln sowie Bergwerksanlagen.The invention relates to a water spray system and a method for fire location localization, for fire fighting in underground traffic routes such as road and rail tunnels as well as mining facilities.
Es gehört zum allgemeinen Stand der Technik, dass unterirdische Verkehrsanlagen mit entsprechenden Anlagen ausgerüstet werden, die zur Brandbekämpfung und Brandeindämmung dienen. Diese Anlagen sind üblicherweise mit so genannten Sprinklern ausgerüstet, welche im Havariefall in Funktion gesetzt werden und aus denen dann Wasser zur Brandbekämpfung austritt.It belongs to the general state of the Technology that underground transportation facilities with appropriate facilities equipped be used for fire fighting and fire containment serve. These facilities are common equipped with so-called sprinklers, which in the event of an accident be put into operation and from which water for fire fighting then escapes.
Mit der
Die Anwendung von Wasservorhängen ist eine weitere bekannte Form der Bekämpfung von Rauch in geschlossenen Räumen, bei der Löschmittelaustrittsöffnungen so angeordnet sind, dass das im Brandfall austretende Löschmittel einen für die Rauchgase undurchdringlichen Vorhang bildet, wobei eine ausreichende Wirkung hier allerdings nur in Kombination mit leistungsfähigen Rauchabzugseinrichtungen eintritt, die dann auch für den gesamten zwischen den jeweiligen Wasservorhängen abgeschotteten Raum ausgelegt sein müssen. Abgesehen von dem hierfür erforderlichen hohen Aufwand sind derartige Anordnungen für die Flucht und Rettung von Personen ungeeignet, da innerhalb eines solchen Raumes eine Orientierung gänzlich unmöglich ist.The application of water curtains is one another known form of control of smoke in closed rooms, at the extinguishing agent outlet openings are arranged so that the extinguishing agent escaping in the event of fire one for the smoke gases form an impenetrable curtain, being sufficient Effect here, however, only in combination with powerful smoke extraction devices occurs, which then also for the entire space sealed off between the respective water curtains have to be. Apart from that for this Such arrangements for the escape are necessary high expenditure and rescue of people unsuitable because within such Orientation completely impossible is.
Mit diesem Problem befasst sich die
Gemäß dieser vorgestellten Lösungen werden Sprühnebeldüsen von Wassernebelanlagen in bogenförmiger Anordnung über die gesamte bauliche Länge von unterirdischen Verkehrsanlagen angeordnet, bei der die Sprühnebeldüsen mit sogenannten Sprührohrbögen bestückt sind, die über die gesamte Länge der Baulichkeit, hintereinander und quer im Lichtraumprofil der jeweiligen Anlage angeordnet sind. In den Sprührohrbögen sind die einzelnen Sprühdüsen angeordnet, wobei die Anordnung dieser Sprühdüsen so erfolgt, dass bei Inbetriebsetzung der Sprühdüsen sich ein bestimmter Wassernebel ausbreiten soll, wobei beschrieben wird, dass nur die Sprühnebeldüsen in Funktion gesetzt werden, die unmittelbar im Bereich des Brandherdes und vor und hinter dem Brandherd liegen. Die Ansteuerung soll dabei über bekannte Brandmeldeerkennungssysteme erfolgen, wobei die einzelnen angesteuerten Sprührohrbögen als sogenannte Nebeltore fungieren sollen. Es soll dadurch erreicht werden, dass diese Bereiche für die Feuerwehr und Rettungsmannschaften über einen längeren Zeitraum rauchfrei gehalten werden können.According to these presented solutions Spray nozzles from Water mist systems in an arc Arrangement over the entire structural length arranged by underground traffic systems, in which the spray nozzles so-called spray pipe bends are fitted, the above the entire length the construction, one behind the other and across the clearance profile respective system are arranged. The individual spray nozzles are arranged in the spray tube bends, the arrangement of these spray nozzles is such that a certain water mist appears when the spray nozzles are started should spread, where it is described that only the spray nozzles in operation be placed directly in the area of the fire and in front and lie behind the source of the fire. The control is said to be via known Fire detection systems take place, the individual controlled spray pipe bends as so-called fog gates should act. It is meant to achieve this that these areas for the fire and rescue teams are kept smoke-free for an extended period of time can.
Durch die Ausbildung eines Wassernebels werden die infolge eines Brandes eintretenden hohen Belastungen an Rauch und Schadstoffen sicher vermindert und somit auch Fluchtwege offen gehalten, allerdings ist eine annähernd. exakte Bestimmung des Brandherdes mit dieser Lösung nicht möglich.Through the formation of a water mist the high smoke loads resulting from a fire and pollutants safely reduced and thus escape routes open held, but is approximate. exact determination of the Hot spots with this solution not possible.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Wassersprühnebel-System und ein Verfahren zur Brandort-Lokalisierung zu entwickeln, das die Eigenschaften des Wassersprühnebels in der Weise ausnutzt und somit die Rauch- und Temperaturentwicklungen für eine bestimmte Zeit unter Kontrolle gehalten werden, dies bei einer möglichst höchst genauen Bestimmung des Brandortes.The invention is therefore the object based on a water spray system and to develop a method of locating a fire that the Properties of the water spray exploited in the way and thus the smoke and temperature developments for one certain time can be kept under control, with the highest possible accuracy Determination of the location of the fire.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 6 gelöst. Besondere Ausgestaltungen und vorteilhafte Lösungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention the task with the features of claims 1 and 6 solved. Special designs and advantageous solutions result from the Dependent claims.
So wurde ein Wassersprühnebel-System zur Rauchwaschung, Rauch- und Wärmebindung in unterirdischen Verkehrswegen entwickelt, welches derart funktioniert, dass innerhalb eines Tunnels mittels einer gezielten Brandfrüherkennung sowie durch die Anordnung eines Wassersprühnebel-Systems in Form von Wassersprühnebel-Sektionen, der Rauch von Schad- und Reizstoffen und Rußpartikeln ausgewaschen sowie die Temperaturentwicklung für eine bestimmte Zeit unter Kontrolle gehalten werden.So was a water spray system for smoke washing, smoke and heat binding developed in underground traffic routes, which works in such a way that within a tunnel using targeted early fire detection and by arranging a water spray system in the form of Water spray sections, the smoke from pollutants and irritants and soot particles washed out as well the temperature development for to be kept under control for a period of time.
Die Wassersprühnebel-Sektionen sind dabei parallel zur Fahrbahn angeordnet und durch die sektionale Detektion entlang der gesamten Tunnelstrecke, wird die Lokalisierung des Brandherdes und damit die punktgenaue Auslösung der entsprechenden Wassernebel-Sektionen ermöglicht, wobei gleichzeitig über die Brandfrüherkennung entsprechende Informationen an die Brandmeldezentrale weitergeleitet werden.The water spray sections are parallel arranged to the lane and along by the sectional detection the entire tunnel route, the location of the source of the fire and thus the precise triggering the corresponding water mist sections allows being about at the same time early fire detection Appropriate information passed on to the fire alarm center become.
Die Brandbekämpfung und im Besonderen die Rauch- und Wärmebindung im Bereich des unmittelbaren Brandherdes minimiert gleichzeitig die erforderliche Wassermenge für die Rauchbindung/Rauchwaschung und Wärmeunterdrückung. Durch die gezielte Brandort-Lokalisierung zusammen mit der Rauch-Detektion kann exakt am Brandort der Wassersprühnebel eingesetzt werden und so eine gezielte Brandbekämpfung erfolgen.Firefighting and in particular smoke and heat control in the area of the immediate source of the fire simultaneously minimizes the amount of water required for smoke control / smoke washing and heat suppression. Due to the targeted location of the fire together with the smoke detection, the water spray can be used exactly at the location of the fire and thus targeted fire fighting can take place.
Gemäß der Erfindung besteht das Wassersprühnebel-System aus einzelnen Sprührohren, in denen mit Wassersprühnebeldüsen ausgebildete Sprühköpfe angeordnet sind sowohl im oberen als auch im seitlichen Bereich einer unterirdischen Verkehrsanlage, beispielsweise eines Tunnels, angeordnet sind. Vorgesehene Wasserzuführungsleitungen versorgen die Sprührohre und die Wassersprühnebeldüsen der Sprühköpfe stetig mit Wasser, welches unter erhöhtem Druck bei Inbetriebsetzung des Wassersprühnebel-Systems aus den Wassersprühnebeldüsen austritt. Die Anordnung der Wassersprühnebeldüsen und somit die der Sprührohre erfolgt unter bestimmten Anstellwinkeln zur Brandseite und über die als Mehrfach-Düsen ausgebildete Wassersprühnebeldüsen treten impulsartig und unter Bildung mehrfach gestaffelt ineinander greifender Hohlkegel feinste Wasserteilchen in turbulierter Form derart aus, dass sich über die gesamte Sektion ein dichter Wasserschleier bildet, dessen Strömungsbild aus kaskadendirekter Einströmungen, Überschneidungen von Einströmungen sowie aus indizierten Sekundärströmungen und Verwirbelungen zusammengesetzt ist.According to the invention there is Water spray system from individual spray tubes, in which spray heads designed with water spray nozzles are arranged are both in the upper and in the lateral area of an underground Traffic system, such as a tunnel, are arranged. Intended Supply water supply lines the spray pipes and the water spray nozzles of the Spray heads steadily with water, which under increased Pressure comes out of the water spray nozzles when the water spray system is started up. The arrangement of the water spray nozzles and hence that of the spray pipes takes place at certain angles of attack to the fire side and over the as multiple nozzles trained water spray nozzles impulsive and interlocking with each other with formation Hollow cone finest water particles in turbulent form such that about the entire section forms a dense water curtain, its flow pattern from cascade direct inflows, overlaps of inflows as well as from indicated secondary flows and Swirls is composed.
Dieser in besonderer Weise aufgebaute Wasserschleier setzt sich strukturell aus einer Vielzahl einzelner Wassertröpfchen zusammen, bildet keinen geschlossenen Film, so dass herangezogene Brandgase durch die turbulierende, impulsartige Strömung erfasst werden, diese bleiben an den Wassertröpfchen haften und werden schließlich mit dem sich absenkenden Wasserschleier niedergeschlagen. Durch die gleichmäßig in alle Richtungen erzeugten Bewegungsenergie der Wassertröpfchen ist ein Eindringen von Objekten oder aber von Personen in den Wasserschleier völlig unerheblich in Bezug auf die Kriterien einer stabilen und kontinuierlich dichten Abschottung gegenüber Feuer und Rauch. Der in der jeweiligen Sektion austretende Wassernebel ist infolge seiner großen Oberfläche dabei in der Lage, Wärmestrahlung in einem beträchtlichen Umfang aufzunehmen und zu kompensieren. Dies in Rauchwaschung/Rauch- und Wärmebildung.This water curtain built in a special way is structurally composed of a large number of individual water droplets, does not form a closed film, so that used fire gases are detected by the turbulent, impulsive flow stay on the water droplets stick and will eventually with the descending water curtain. By the evenly in all The kinetic energy generated by the water droplets is one Objects or people enter the water curtain completely irrelevant to the criteria of a stable and continuous dense foreclosure Fire and smoke. The water mist emerging in the respective section is due to its great surface doing heat radiation in a considerable Record and compensate for the scope. This in smoke washing / smoke and heat generation.
Untersuchungen zum effektiven Betreiben des Wassersprühnebel-Systems haben gezeigt, dass die Rauch-Detektion, ein Ansaugsystem, mit dem die Luft im jeweiligen Tunnel kontinuierlich angesaugt und auf Schadstoffanteile analysiert wird, eine Ansprechzeit von etwa 100 bis 120 Sekunden benötigt. Die Rauch-Detektion stellt dabei nach dem derzeitigen Stand der Technik die schnellste Branderkennungsmethode dar, es sind aber auch durch die Temperatur-Detektion keine kürzeren Ansprechzeiten praktisch realisierbar. Dies auch unter der Beachtung, dass die Luftströmung in unterirdischen Verkehrsanlagen, die durch die Belüftung oder im Brandfall durch die entstehende Thermik erzeugt wird, trägt diese in jedem Fall den entstehenden Rauch und ebenfalls die Temperatur vom eigentlichen Brandherd fort, sodass der Einsatz einer stationären Wassernebelanlage exakt am Brandherd mit den bisher bekannten Lösungen deshalb nicht möglich wird, da die Auslösung einer entsprechenden Wassernebelsektion, bedingt durch Reaktionszeit des Systems und der Luftgeschwindigkeit, in jedem Fall in einiger Entfernung zum eigentlichen Brandherd erfolgt.Studies on the effective operation of the Water spray system have shown that smoke detection, a suction system with which the air in the respective tunnel is continuously sucked in and on pollutant levels is analyzed, a response time of about 100 to 120 seconds is required. The Smoke detection is based on the current state of the art is the fastest fire detection method, but it is also by the Temperature detection no shorter Response times practically realizable. This also taking into account that the air flow in underground traffic facilities caused by ventilation or is generated in the event of a fire by the resulting thermals in any case the smoke and the temperature away from the actual source of the fire, so that the use of a stationary water mist system exactly at the source of the fire with the previously known solutions is therefore not possible, because the trigger a corresponding water mist section, due to the reaction time of the System and the air speed, in any case at some distance to the actual source of the fire.
So erfolgt die Brandort-Lokalisierung gemäß der Erfindung aus der Ansprechzeit der Rauch-Detektion und der vorhandenen Rauchgeschwindigkeit, mit der der Rauch und die Temperatur von der Entstehungsquelle fortgetragen werden. So ergibt sich aus der Ansprechzeit der Rauch-Detektion und der Rauchgeschwindigkeit durch entsprechenden Abgleich die Entfernung zum Brandherd, welcher somit exakt lokalisiert wird.This is how the fire location is localized according to the invention from the response time of the smoke detection and the existing smoke speed, with which carries the smoke and temperature away from the source become. This results from the response time of the smoke detection and the smoke speed by comparing the distance to the source of the fire, which is thus precisely localized.
Die Ansprechzeit der Detektion wird als Konstante betrachtet, die Rauchgeschwindigkeit ist dagegen variabe1 und wird über entsprechende Einrichtungen, welche weitestgehend in Tunnelanlagen installiert sind, gemessen und so die Entfernung der Rauchquelle zum Detektionspunkt bestimmt. Diese Informationen werden auf einen Rechner geleitet, welcher die dem Brandherd am nächsten gelegene Wassernebelsektion bestimmt und diese in Betrieb setzt, sodass eine optimale Brandherdbekämpfung gewährleistet wird.The response time of the detection is viewed as a constant, the smoke speed is variable1 and will about corresponding facilities, which are largely installed in tunnel systems are measured and thus the distance of the smoke source to the detection point certainly. This information is sent to a computer, which the closest to the source of the fire located water mist section and puts it into operation, so that optimal fire fighting is guaranteed.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below.
Es zeigen:Show it:
Das Wassersprühnebel-System mit den dazugehörigen Sprührohren
Über
Wasserzuführungsleitungen
In einem regelmäßigen Abstand sind in den Sprührohren
Aus der Figur
Infolge der Zusammensetzung des Wasserschleiers
Bei der Darstellung nach
Neben der Anordnung von Sprührohren
Die Ansteuerung und Inbetriebsetzung
der Sektion
Beträgt die Ansprechzeit der Rauch-Detektion
beispielsweise 100 s und die Rauchgeschwindigkeit 2 m/s, so beträgt die Entfernung
zum Brandort 200 m. Die Daten fließen dabei in einen Rechner
ein, über
den die genaue Position der jeweiligen, dem Brandort am nächsten liegenden
Sektion
Das Verfahren zeichnet sich weiter
dadurch aus, dass die Brandherdtemperatur durch den von der jeweiligen
Sektion
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DE10221256 | 2002-05-13 | ||
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