DE60129290T2

DE60129290T2 - Method and device with water mist for extinguishing fires and / or for use against poisons in traffic tunnels

Info

Publication number: DE60129290T2
Application number: DE60129290T
Authority: DE
Inventors: Aristide Kaidonis
Original assignee: Desautel SAS
Current assignee: Desautel SAS
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-01-09
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2021-01-10
Also published as: ATE366604T1; ES2290104T3; DE60129290D1; EP1221328A1; EP1221328B1

Abstract

System includes main pipelines extending along length of tunnel, secondary pipelines, derived from main pipelines, electrovalves, manual valves, and water nozzles placed along secondary pipelines, at around 2 meters from ground. When alarm is triggered, nozzles produce water mist that traps smoke in upper half of tunnel, allowing people to move freely under water screen. System is triggered by manual fire alarms in tunnel, or by remote operator using thermocouple, smoke and IR sensors.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schutz vor Rauch und/oder Giftstoffen, die durch einen Brand, insbesondere in Tunneln, erzeugt werden.The The present invention relates to a method and an apparatus to protect against smoke and / or toxins caused by fire, especially in tunnels.

Aus WO-A-01/26739 , die gemäß Art. 54(3) EPÜ zum Stand der Technik gehört, ist das Abspritzen des oberen Teils der Decke eines Anhängers mit einem Produkt auf Wasserbasis bekannt. Aus DE-U-299 11 569 ist das gleichzeitige Ausstrahlen eines Lösungsmittels in einem oberen und unteren Teil eines Tunnels bekannt, wodurch der Schutz von Personen, die sich dort befinden, insofern nicht möglich ist, als es in dem Tunnel zu einer vertikalen Luftzirkulation kommt.Out WO-A-01/26739 , which belongs to the prior art according to Art. 54 (3) EPC, the spraying of the upper part of the ceiling of a trailer with a water-based product is known. Out DE-U-299 11 569 The simultaneous emission of a solvent in an upper and a lower part of a tunnel is known, whereby the protection of persons who are located there is not possible, as it comes in the tunnel to a vertical air circulation.

Die vorliegende Erfindung, die durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, gestattet vorteilhafterweise den Einsatz der Effekte der thermischen Konvektion und des Ausgleichsabströmens, zur Blockierung des Rauchs in den oberen Teil des Tunnels, um so lange wie möglich zu verhindern, dass der Rauch wieder absteigt und die Personen vergiftet.The present invention as defined by the appended claims advantageously the use of the effects of thermal convection and equalizing outflow, to block the smoke in the upper part of the tunnel, so as long as possible to prevent the smoke from descending and poisoning people.

Die vorliegende Erfindung ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass sie durch Erzeugen von Wasserdampf im unteren Teil eines abgeschlossenen Raums oder eines Tunnels direkt auf den Wärmeaustausch und die Ausgleichabströmungen wirkt. Die Erfindung ist außerdem dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung verwirklicht, die einen Wasserdampf so erzeugen kann, dass seine Höhe auf ungefähr 2 Meter in dem Volumen des Tunnels über seine gesamte Länge oder in einem Teil davon beschränkt wird, um das Absinken des Rauchs und/oder eines giftigen Aerosols zu verhindern (1).The present invention is mainly characterized by acting directly on the heat exchange and the compensatory outflows by generating water vapor in the lower part of a closed space or tunnel. The invention is further characterized in that it embodies a device capable of generating a water vapor so as to restrict its height to approximately 2 meters in the volume of the tunnel over its entire length or in a part thereof, to reduce the smoke and smoke / or to prevent a toxic aerosol ( 1 ).

Durch Eingrenzen der Höhe des Nebels ermöglicht es das Verfahren, den Rauch in den oberen Teil des Tunnels "zu blockieren" und hindert ihn am Absinken, wodurch es Personen ermöglicht wird, sich in einem "Rettungs"-Nebel außerhalb des giftigen Rauchs gefahrlos zu bewegen.By Narrowing the height of the fog allows the process of "blocking" the smoke in the upper part of the tunnel and preventing it sinking, which allows people to be in a "rescue" fog outside to move the toxic smoke safely.

Es ist verständlicherweise wünschenswert, dass das System der Extraktion des Rauchs so funktioniert, dass es den Schichtungseffekt des Rauchs im oberen Teil des Tunnels verstärkt.It is understandable desirable that The system of extraction of smoke works so that it Stratification effect of smoke in the upper part of the tunnel reinforced.

Dieses Verfahren weist einerseits den beträchtlichen Vorteil auf, dass es Personen sichert, indem es den Rauch mittels eines "rettenden" Wassernebels am Absteigen hindert, und andererseits schützt es die Personen vor der Hitze und der Wärmestrahlung und behindert die Extraktion des Rauchs nicht.This On the one hand, the method has the considerable advantage that it secures persons by releasing the smoke by means of a "saving" water mist on the Prevents descending, and on the other hand, it protects the persons from the Heat and heat radiation and does not hinder the extraction of smoke.

Das Unglück im Tunnel von Mont Blanc hat die tödlichen Wirkungen gezeigt, die von Rauch und Giftstoffen bei einem Brand ausgehen. Es ist bekannt, dass sich der Rauch schnell entschichtet und sich in dem gesamten Volumen ausbreitet, dies liegt insbesondere an einem Druckunterschied, der durch den Temperaturunterschied zwischen dem oberen und dem unteren Teil des Tunnels hervorgerufen wird, welcher sich daher in zwei Volumen, einem oberen und einem unteren teilt, was zu Ausgleichströmungen führt. Daher werden auch Personen, die sich recht weit von der Unglücksstelle entfernt befinden, gefährdet, nicht nur durch den Rauch sondern auch durch Gase oder giftige Partikel. Zur Bekämpfung dieser Effekte schlägt die vorliegende Erfindung ein vorteilhaftes, einfaches und wirksames Verfahren vor.The bad luck in the tunnel of Mont Blanc has shown the deadly effects which emanate from smoke and toxins in a fire. It is known, that the smoke quickly decays and spreads throughout Volume spreads, this is due in particular to a pressure difference, due to the temperature difference between the upper and the lower part of the tunnel is caused, which therefore divides into two volumes, one upper and one lower, resulting in equalizing flows. Therefore People are also quite far from the scene of the accident are located, endangered, not only by the smoke but also by gases or toxic particles. To combat this Effects beats the present invention is an advantageous, simple and effective Procedure before.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, dass mittels einer Wolke aus Wassertröpfen, die im unteren Teil erzeugt werden und schwerer als die Umgebungsluft sind und sich ausbreiten und eine Wolke bilden, die den unteren Teil des Tunnels einnimmt, eine "Wölbung" gebildet wird, welche Luftbewegungen zwischen dem Boden und der Decke des Tunnels verhindert. Dadurch, dass diese "Wölbung" einen beträchtlichen Ladungsverlust erzeugt und ein Hindernis für den Rauch darstellt, schränkt sie die Bewegung der Luft und des Rauchs im oberen Teil des Tunnels über dem Wasserdampf ein. Das große Interesse an diesem Verfahren ist verständlich, da es die Evakuierung der Personen begünstigt und den Zugang der Hilfsmannschaften erleichtert. Das erfindungsgemäße Verfahren kann verschiedene Anwendungen erfahren und ermöglicht insbesondere, die Ausbreitung des Rauchs zu verhindern und die Ausbreitung chemischer Verunreinigungen, insbesondere in den unteren Teil eines Tunnels, zu reduzieren oder sogar zu verhindern. Unsere eigenen Studien und Versuche haben gezeigt, dass das Verfahren der Wolke aus Wassertröpfen im unteren Teil des Tunnels wirksam ist, um die Einschränkung des durch einen Brand erzeugten Rauchs auf den oberen Teil des Tunnels zu verwirklichen. Es konnte festgestellt werden, dass die Ausbreitung des Rauchs nach unten gestoppt wird und auf den oberen Teil beschränkt bleibt, es wurde außerdem festgestellt, dass sich der aus Rauch gebildete "Stopfen" leicht oberhalb der Tröpfchenwolke in der Richtung des Luftabstroms bewegt. Außerdem wurde festgestellt, dass innerhalb der Tröpfchenwolke die Sicht möglich bleibt und dass sich eine Person darin ohne größere Schwierigkeiten bewegen kann. Es versteht sich, dass das Verfahren auch an anderen Orten angewendet werden kann. Unter Wasserdampf wird eine Pulverisierung von Wasser in Tröpfchenform mit einem Durchmesser verstanden, der ausreicht, damit sie sich nicht im oberen Teil des Tunnels ausbreiten.The inventive method is that by means of a cloud of water droplets, the be generated in the lower part and heavier than the ambient air are and spread out and form a cloud that is the lower one Part of the tunnel, a "vault" is formed which Air movement between the floor and the ceiling of the tunnel prevented. As a result, this "bulge" a considerable It creates a loss of cargo and an obstacle to the smoke, which restricts it the movement of air and smoke in the upper part of the tunnel above the Water vapor. The big interest in this process is understandable as it favors the evacuation of the persons and the access of the auxiliary crews facilitated. The inventive method can experience different applications and in particular, allows the spread to prevent the smoke and the spread of chemical contaminants, especially in the lower part of a tunnel, reduce or even to prevent. Our own studies and experiments have shown that the process of the cloud of water droplets in the lower part of the tunnel is effective to the limitation of the smoke produced by a fire on the upper part of the tunnel to realize. It could be stated that the spread the smoke is stopped downwards and remains restricted to the upper part, it was as well found that the "plug" formed from smoke slightly above the cloud of droplets moved in the direction of the air outlet. It was also found that within the cloud of droplets the view possible remains and that a person moves in it without much difficulty can. It is understood that the procedure also in other places can be applied. Under water vapor is a pulverization of water in droplet form understood with a diameter sufficient to make them do not spread in the upper part of the tunnel.

Das Verfahren weist somit den Vorteil auf, das Absinken des Rauchs zu verhindern, bekämpft jedoch auch alle Wirkungen des Brands und verhindert insbesondere seine Ausbreitung, da diese sich in dem Maße abschwächt, wie die Tröpfchenwolke den unteren Teil des Feuers einschließt, es versteht sich, dass auch wenn die Tröpfchen das Feuer nicht löschen können, dieses jedoch schnell umschlossen sein wird und dadurch ein leichteres Anrücken der Hilfsmannschaften ermöglicht wird. Zusammengefasst ermöglicht das Verfahren den sich in dem Tunnel befindlichen Personen die Flucht nach außen oder das Zufluchtsuchen. Da es wünschenswert wäre, dass auch die Zuflucht geschützt wäre, wie in einem jüngeren Patent vorgeschlagen, werden die Vorteile durch eine Kombination aus den beiden vervielfacht. Der erfindungsgemäße Tunnel ist mit einer Vorrichtung ausgestattet, die eine Tröpfchenwolke erzeugt, welche auf eine Höhe beschränkt ist, die es einerseits ermöglicht, den Rauch in den oberen Teil des Tunnels zu blockieren, und die es andererseits Personen ermöglicht, sich sicher in einer Tröpfchenwolke zu bewegen. Diese Vorrichtung wirkt entweder in der gesamten Länge des Tunnels oder in "Abteilen", und in diesem Fall wirkt sie sequenziell und die Sequenz kann nach Bedarf mobil sein. Die Sequenz entspricht einem oder mehreren Abteilen oder Abschnitten, die zusammen oder aufeinanderfolgend in Betrieb gesetzt werden, wobei die Sequenz immer "kalibriert" werden muss, damit die Tröpfchenwolke in jedem Fall die untere Hälfte des Tunnels vor dem Feuerbereich einnimmt. Es werden Vorkehrungen getroffen, dass der ausgegebene Nebel vorteilhafterweise nicht nur in dem Brandbereich, sondern auch davor und dahinter erzeugt wird, dass die Sequenz fest oder mobil ist. Zur Erzielung dieses Ergebnisses sieht die Vorrichtung die Möglichkeit vor, einen Automaten zu verwenden, der so programmiert ist, dass er durch die sukzessive Öffnung von Elektroventilen oder manuellen Ventilen die Abschnitte nach Bedarf betätigt.The method thus has the advantage However, to prevent the smoke from sinking, it also combats all the effects of the fire and, in particular, prevents it from spreading as it weakens as the cloud of droplets surrounds the lower part of the fire, it being understood that even if the droplets do not fire However, this will be quickly enclosed and thus easier access of the auxiliary teams is made possible. In summary, the method allows the people inside the tunnel to escape to the outside or to seek refuge. Since it would be desirable for the shelter to be protected, as suggested in a recent patent, the benefits are multiplied by a combination of the two. The tunnel according to the invention is equipped with a device which generates a cloud of droplets which is limited to a height which, on the one hand, makes it possible to block the smoke in the upper part of the tunnel and, on the other hand, allows persons to safely enter a cloud of droplets move. This device acts either in the entire length of the tunnel or in "compartments", in which case it acts sequentially and the sequence can be mobile as needed. The sequence corresponds to one or more compartments or sections that are operated together or sequentially, and the sequence must always be "calibrated" so that the cloud of droplets in each case occupies the lower half of the tunnel before the firing area. Provision is made that the output fog is advantageously generated not only in the fire area but also in front of and behind it, that the sequence is fixed or mobile. To achieve this result, the device provides the possibility of using an automatic machine programmed to actuate the sections as needed by successive opening of electrovalves or manual valves.

Es versteht sich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung auf folgende Weise funktioniert: Erkennung des Brands durch ein geeignetes Mittel, beispielsweise Erkennung durch einen Bediener, durch eine Kamera oder mittels Infrarottechnik, wobei ein Mittel zur Erkennung von Rauch und/oder Wärme vorangehen oder dieses bestätigen kann. Verschiedene im Tunnel von einem Ende zum anderen angebrachte Mittel geben dem programmierbaren Automaten die Informationen, der die Öffnung der zu besprühenden Bereiche steuert, wobei der Automat so programmiert ist, dass er einen Nebelabschnitt systematisch über sich bewegenden Personen oder Fahrzeugen öffnet und den Abschnitt abhängig von der Ausbreitung hinter dem Brand schließt, was den Vorteil aufweist, dass Personen und Güter geschützt werden und die Intervention der Hilfsmannschaften einfacher und sicherer wird.It it is understood that the device according to the invention to the following Way works: detection of the fire by a suitable means, for example, detection by an operator, by a camera or by infrared technology, wherein a means for detecting Smoke and / or heat go ahead or confirm this can. Various ones installed in the tunnel from one end to the other Means give the information to the programmable machine the opening the one to be sprayed Controls areas, whereby the machine is programmed to a mist section systematically over moving people or vehicles opens and the section depends of the spread behind the fire closes, which has the advantage that people and goods to be protected and the intervention of the relief teams easier and safer becomes.

Die Vorrichtung sieht auch die Verwirklichung von Düsen vor, die im oberen Teil des Tunnels angebracht sind, aber die Düsen werden nur von den Hilfsmannschaften verwendet, wenn diese sie für nützlich halten.The Device also provides for the realization of nozzles in the upper part the tunnels are installed, but the jets are only used by the auxiliary crews used if they are considered useful.

Es ist vorgesehen, dass der Automat so programmiert ist, dass er das oder die Mittel zur Unterdrucksetzung und Zuführung von Wasser zu der Vorrichtung verwirklicht.It is provided that the machine is programmed so that he or the means for pressurizing and supplying water to the device realized.

Die Vorrichtung sieht vor, dass der Benutzer des Tunnels die Möglichkeit hat, den Wasserdampf im unteren Tunnelteil durch Drücken auf einen der "Einschlagschalter" auszulösen, die in geeigneten Abständen entlang des Tunnels angeordnet sind.The Device provides that the user of the tunnel the possibility has, the water vapor in the lower part of the tunnel by pressing trigger one of the "impact switch", the at appropriate intervals are arranged along the tunnel.

Um die Wirkungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zu erhalten, kann ein Tunnel realisiert werden, der mit einer Vorrichtung ausgerüstet ist, welche Folgendes umfasst: mindestens eine Hauptkanalisation, die den Tunnel von einem Ende zum anderen durchquert (1), Nebenkanalisationen (2), die ableitend an die Hauptkanalisationen angeschlossen sind (3) und Elektroventile (6) oder Handventile (16) der Wasserdampfdüsen (4), die an den Ableitungsstücken (5) angebracht sind und sich in einer Höhe von ungefähr 2 Metern im unteren Teil des Tunnels an den Nebenkanalisationen befinden und so verteilt sind, dass der Wasserdampf nur den unteren Teil des Tunnels bedeckt, um das Absinken des Rauchs zu verhindern. Die Vorrichtung kann manuell betrieben werden, aber es ist auch möglich und sogar ratsam, sie für den automatischen Fernbetrieb oder mittels eines Bedieners vorzusehen, wobei in diesem Fall die Vorrichtung des Weiteren Folgendes umfasst: ein Elektroventil (6), welches durch einen Faustschlag (17) und/oder einen Automaten (8) und/oder durch einen Bediener (18) über ein elektrisches oder optisches Leitungsnetzwerk oder Funknetzwerk (7) aus der Ferne gesteuert wird, Infrarotdetektoren, Thermokoppler (8), Wärmegeschwindigkeitsmessdetektoren (10) und/oder Rauchdetektoren (11). Zur Unterstützung des Brandnetzes kann ein nicht unter Druck stehender Behälter (14), eine Wärmepumpengruppe und/oder elektrischer Hoch- oder Niedrigdruck (12) von einem Automaten gesteuert, ein unter Druck stehender Behälter (13) von einem Automaten gesteuert werden. Eine weitere Möglichkeit wäre die Realisierung eines Behälters in einer Höhe, die ausreicht, um das Hauptnetz zu versorgen. Außerdem können Düsen im oberen Teil des Tunnels installiert sein, welche nur von Hilfsmannschaften bedienbar sind und wenn die durch die Dämpfe erzeugte Gefahr entfernt ist (15). Eine Gruppe von Ventilen und Klappen ist vorgesehen, welche die Verbindung der Vorrichtung mit dem Brandnetz, wenn dieses besteht, sowie den manuellen Betrieb der Vorrichtung ermöglicht, außerdem ist nach Bedarf Frostschutz vorgesehen, sei es durch Frostschutzmittel, Isolier- oder Heizmittel. Es versteht sich, dass an die Vorrichtung an ein System zur Einspritzung von Zusatzstoffen angeschlossen werden kann, sei es nach Bedarf zur Brandbekämpfung oder gegen Verunreinigungen durch chemische Produkte, beispielsweise ein Neutralisierungsmittel.In order to obtain the effects of the method according to the invention, it is possible to realize a tunnel equipped with a device comprising: at least one main sewer crossing the tunnel from one end to the other ( 1 ), Secondary sewers ( 2 ), which are connected to the main sewers ( 3 ) and solenoid valves ( 6 ) or manual valves ( 16 ) of the water vapor nozzles ( 4 ) at the derivation pieces ( 5 ) are located at a height of about 2 meters in the lower part of the tunnel at the secondary sewers and are distributed so that the water vapor covers only the lower part of the tunnel to prevent the sinking of the smoke. The device may be operated manually, but it is also possible and even advisable to provide it for automatic remote operation or by means of an operator, in which case the device further comprises: an electrovalve ( 6 ), which by a punch ( 17 ) and / or a machine ( 8th ) and / or by an operator ( 18 ) via an electrical or optical network or radio network ( 7 ) is controlled remotely, infrared detectors, thermocouples ( 8th ), Thermal velocity measuring detectors ( 10 ) and / or smoke detectors ( 11 ). To support the fire network, a non-pressurized container ( 14 ), a heat pump group and / or electrical high or low pressure ( 12 ) controlled by a machine, a pressurized container ( 13 ) are controlled by a machine. Another possibility would be to realize a container at a height sufficient to supply the main network. In addition, nozzles may be installed in the upper part of the tunnel which can only be operated by auxiliary crews and when the danger created by the vapors is removed ( 15 ). A group of valves and flaps is provided, which allows the connection of the device to the fire network, if this exists, as well as the manual operation of the device, also frost protection is provided as needed, whether by antifreeze, insulation or heating means. It It should be understood that the apparatus may be connected to a system for injecting additives, whether as needed for fire fighting or against contamination by chemical products, such as a neutralizing agent.

Claims

A method of protection against the effects of a fire and / or of toxins in a tunnel, characterized in that it comprises a step consisting therein limited to the lower part of the tunnel in a limited from the ground to about 2 meters height water fog produce.

Method according to claim 1, characterized in that that the fog over the total length of the tunnel is generated.

Method according to claim 1, characterized in that that the fog is sequential over the length of the Tunnels is generated.

Method according to claim 3, characterized that the sequence of generation of the fog depending on the fire area in the tunnel is determined.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the mist is generated so that the consisting of water droplets Cloud occupies the lower half of the tunnel along the fire area.

Tunnel equipped with a protection against the effects of fire and / or toxins, characterized in that the protection device comprises means ( 1 - 17 ) for generating a water mist confined to the lower part of the tunnel, said means comprising nozzles installed at about 2 meters height of the tunnel.

Tunnel according to claim 6, characterized in that the means are automatic ( 8th - 11 ) and / or manual ( 16 . 17 ) Elements for controlling the nozzles ( 4 ).

Tunnel according to claim 7, characterized in that the controls an electrovalve ( 6 ), which by a punch ( 17 ) and / or a machine ( 8th ) and / or by an operator ( 18 ) via an electrical or optical network or radio network ( 7 ), infrared detectors, thermocouple detectors ( 8th ), Thermal velocity measuring detectors ( 10 ) and / or smoke detectors ( 11 ).

Tunnel according to claims 6 to 8, characterized in that the protective device a distance can be controlled.

Tunnel according to one of claims 6 to 9, characterized in that the protective device comprises at least one main sewerage system passing through the tunnel from one end to the other ( 1 ), Secondary sewers ( 2 ), which deduces ( 3 ) are connected to the main sewer systems, and supply valves ( 6 . 16 ) of the nozzles ( 4 ).