EP1221328A1 - Procédé utilisant du brouillard d'eau pour la lutte anti-incendie dans les tunnels - Google Patents

Procédé utilisant du brouillard d'eau pour la lutte anti-incendie dans les tunnels Download PDF

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    • A62C3/0292Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires by spraying extinguishants directly into the fire

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for protection against fumes generated by fire and / or toxic substances, especially in tunnels.
  • the present invention advantageously makes it possible to use the effects of thermal convection and balancing drains to block smoke in the upper part of the tunnel to avoid as long as possible for the fumes to descend and suffocate people.
  • the main feature of the present invention is that by generating a mist of water in the lower part of a closed volume or tunnel, it acts directly on transfers balancing flows, it is therefore a process, since it uses a method, which to our knowledge has not yet been used.
  • the invention is characterized also by the implementation of a device capable of generating a water mist so as to limit its height to about 2 meters in the volume of the tunnel over its entire length or in part of it for the specific purpose of preventing the fall of smoke and / or toxic aerosol. (figure 1)
  • This process therefore has the extreme advantage on the one hand, of securing people by preventing fumes to come down thanks to a “saving” water mist, on the other hand, protecting them heat and thermal radiation, and in addition not to disturb the extraction of fumes.
  • the Mont Blanc tunnel disaster highlighted the deadly effects caused by smoke and toxic products from a fire.
  • the present invention provides a method advantageous, simple and effective.
  • the method of the invention consists in creating using a cloud of water droplets generated in the lower part and which are heavier than the ambient air, flow and form an occupying cloud the lower part of the tunnel, forming a "vault” preventing air movements between the floor and ceiling of the tunnel.
  • This "arch” by creating a significant pressure drop and forming an obstacle to the fumes, limits the movement of air and fumes in the upper part of the tunnel above the water mist. We therefore understand the great interest of this process which promotes the evacuation of people and facilitates access to emergency services.
  • the process of the invention can give rise to different applications, in particular to prevent the spread fumes, reduce or even prevent the spread of chemical pollutants, especially to the lower part of a tunnel.
  • the process will therefore have the advantage of preventing the fumes from going down, but also of fighting against all the effects of the fire, and in particular to prevent its expansion, because as and measure that the cloud of droplets will encompass the lower part of the fire, this one will weaken, it is obvious that even in the event that the droplets fail to extinguish it, it will be circumscribed quickly thus allowing the rescue services to approach it more easily.
  • the process will allow people in the tunnel, either to flee outwards, or to reach a refuge, of course, it would be desirable that the refuge be also protected, as proposed by another recent patent, the combining the two would multiply the benefits.
  • the method provides for the implementation of a device to achieve the goal. offers.
  • the device according to the invention will therefore generate a cloud of droplets limited to a height allowing on the one hand to partially block the smoke high on the other hand allow people to move safely in a cloud of droplets.
  • This device will operate either over the entire length of the tunnel, or by "Cantons” in this case it will operate sequentially and the sequence may be mobile as required.
  • the sequence corresponds to one or more cantons or sections set up services together or successively, the sequence must always be “calibrated” so that in all cases the cloud of droplets occupies the lower half of the tunnel to the right of the area in fire.
  • the system provides for the possibility of implementing a PLC programmed to activate the sections as needed, by successive opening of solenoid valves or manual valves.
  • the device of the invention operates as follows: detection of the fire by an appropriate means, for example detection from the operator by camera, or by infrared which can be preceded or confirmed by smoke detection and / or thermal.
  • the various detection means installed from one end to the other of the tunnel give the information to the programmable controller which controls the opening of areas to be misted, the PLC is programmed so that it systematically opens a section of fog upstream of people and / or vehicles in motion and closes the downstream section as it progresses which has the advantage of protecting people and property and to facilitate and make the emergency response more secure.
  • the system also provides for the use of nozzles installed in the upper part of the tunnel, but the nozzles would only be used by the emergency services, when they deemed it useful.
  • automaton is programmed to implement the setting means or means pressure and water supply to the device.
  • the device provides that the tunnel user has the possibility of triggering the water fog in the lower part of the tunnel by pressing one of the "punches" which will be placed along from the tunnel at an appropriate distance.
  • a device comprising: - one or more main pipes which cross the tunnel from one end to the other (1), De-pipes secondary (2) connected in diversions (3) of or Main pipes, solenoid valves (6) manual valves (16) of the water mist nozzles (4) installed on branch tees (5) and located approximately 2 meters high at the bottom of the tunnel on secondary and distributed pipes to allow water fog not to cover than the lower part of the tunnel to prevent smoke from going down.
  • the device can operate manually, but it is possible and even advisable to operate it at distance automatically, or through an operator, in this case the device also includes: a solenoid valve (6) controlled by a punch (17) and / or by a PLC (8) and / or by an operator (18) remotely by electrical or optical wired network or radio (7), infrared, thermocouple (9), thermovelocimetric (10) and / or smoke (11)
  • a non- pressurized, (14) a low or high pressure thermal and / or electric pumping group (12) controlled by an automaton, a pressurized tank (13) controlled by an automaton. Another possibility would be to place a tank at a height sufficient to supply the main network.
  • valves and valves allowing the connection of the device to the fire network when it exists, as well as the operation manual of the device, likewise provision is made for appropriate frost protection, either by antifreeze, insulation or heater if necessary. It is of course possible to connect to the device, a additive injection system, either against fire or against pollution by product chemical, a neutralizer for example, if necessary.

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Abstract

Procédé et dispositif de protection projetant un brouillard d'eau à mi-hauteur destiné à empêcher les retombées des fumées notamment dans les tunnels <IMAGE>

Description

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de protection contre les fumées générées par un incendie et/ou des toxiques notamment dans les tunnels.
La présente invention permet avantageusement d'utiliser les effets de convection thermique et d'écoulements d'équilibrage pour bloquer la fumée en partie haute du tunnel afin d'éviter le plus longtemps possible que les fumées ne redescendent et asphyxies les personnes.
La présente invention se caractérise principalement par le fait qu'en générant un brouillard d'eau en partie basse d'un volume clos ou d'un tunnel, elle agit directement sur les transferts thermiques et les écoulements d'équilibrage, il s'agit donc bien d'un procédé, puisqu'il utilise une méthode, qui à notre connaissance n'a pas encore été utilisée. L'invention se caractérise aussi par la mise en oeuvre d'un dispositif capable de générer un brouillard d'eau de façon à limiter sa hauteur à environ 2 mètres dans le volume du tunnel sur toute sa longueur ou dans une partie de celui-ci dans le but précis d'empêcher la retombée des fumées et / ou d'un aérosol toxique. (figure 1)
En limitant la hauteur du brouillard le procédé permet de « bloquer» les fumées en partie haute du tunnel les empêchant de descendre, ce qui permet aux personnes de se déplacer sans danger, dans un brouillard « salvateur» hors des fumées toxiques.(Figure 3)
Il est donc très facile de comprendre que ce procédé, c'est à dire la projection et la mise en oeuvre d'un brouillard d'eau limité en partie basse du tunnel à une hauteur d'environ deux mètres, apporte une solution extraordinairement efficace et économique pour lutter contre les effets des fumées produites lors d'un incendie de tunnel.
On comprend qu'il sera souhaitable, de faire fonctionner le système d'extraction de fumée, ce qui renforcera l'effet de stratification des fumées en partie haute du tunnel.
Ce procédé a donc l'extrême avantage d'une part, de sécuriser les personnes en empêchant les fumées de descendre grâce à un brouillard d'eau « salvateur », d'autre part, en les protégeant de la chaleur et des rayonnements thermiques, et de plus de ne pas perturber l'extraction des fumées.
La catastrophe du tunnel du Mont Blanc a mis en évidence les effets mortels provoqués par les fumées et les toxiques issus d'un incendie. On sait en effet que très rapidement les fumées se déstratifient et s'expansent dans tous le volume, cela est principalement dû à la différence de pression induite par la différence de température entre le haut et le bas du tunnel, qui, de ce fait se sépare en deux volumes, un volume haut et un volume bas, ce qui engendre des écoulements d'équilibrage. De ce fait, des usagers se trouvant même très loin du sinistre peuvent être menacés, non seulement par les fumées mais aussi par des gaz ou des pulvérulents toxiques. Pour lutter contre ces effets, la présente invention propose un procédé avantageux, simple et efficace.
Le procédé de l'invention consiste à créer à l'aide d'un nuage de gouttelettes d'eau générées en partie basse et qui plus lourdes que l'air ambiant, s'écoulent et forment un nuage occupant la partie inférieure du tunnel, formant une « voûte » empêchant les mouvements d'air entre le sol et le plafond du tunnel. Cette « voûte» en créant une perte de charge importante et formant obstacle aux fumées, limite le mouvement de l'air et des fumées en partie haute du tunnel au dessus du brouillard d'eau. On comprend donc le grand intérêt de ce procédé qui favorise l'évacuation des personnes et facilite l'accès des secours. Le procédé de l'invention peut donner lieu à différentes applications notamment permettre d'empêcher la propagation des fumées, réduire, voire empêcher la propagation de polluants chimiques, notamment vers la partie basse d'un tunnel. Nos études et essais privés ont montré que le procédé du nuage de gouttelettes d'eau limité en partie basse du tunnel est efficace pour réaliser le confinement en partie haute des fumées produites par un incendie. On a pu constater que la propagation des fumées est stoppée vers le bas et reste limitée en partie haute, on a constaté aussi que le « bouchon» de fumée se déplace facilement au dessus du nuage de gouttelettes dans le sens de l'écoulement d'air. On constate aussi que la vision à l'intérieur du nuage de gouttelettes reste possible et qu'une personne peut se déplacer sans trop grande difficulté. On comprend que ce procédé peut être également appliqué dans d'autres lieux. On entend par brouillard d'eau une pulvérisation d'eau sous forme de gouttelettes de diamètres suffisants pour ne pas s'expanser vers le haut du tunnel.
Le procédé aura donc l'avantage d'empêcher les fumées de descendre, mais aussi de lutter contre tous les effets de l'incendie, et notamment d'empêcher son expansion, car au fur et à mesure que le nuage de gouttelettes englobera la partie basse de l'incendie, celui-ci s'affaibliera, il est évident que même dans le cas où les gouttelettes n'arriveraient pas à l'éteindre, il sera circonscrit rapidement permettant ainsi aux services de secours de l'approcher plus facilement. En résumé le procédé permettra aux personnes se trouvant dans le tunnel, soit de fuir vers l'extérieur, soit de rejoindre un refuge, bien entendu, il serait souhaitable que le refuge soit aussi protégé, tel que le propose un autre brevet récent, la combinaison des deux multplierait les avantages. Le procédé prévoit la mise en oeuvre d'un dispositif pour parvenir au but. proposé. Le dispositif selon l'invention générera donc un nuage de gouttelettes limité à une hauteur permettant d'une part de bloquer la fumée en partie haute, d'autre part de permettre aux personnes de se déplacer en sécurité dans un nuage de gouttelettes. Ce dispositif fonctionnera soit sur la longueur totale du tunnel, soit par « cantons » dans ce cas il fonctionnera séquentiellement et la séquence pourra être mobile selon les besoins. La séquence correspond à un ou plusieurs cantons ou tronçons mis en services ensemble ou successivement, la séquence devra toujours être « calibrée» pour que dans tous les cas le nuage de gouttelettes occupe la moitié basse du tunnel au droit de la zone en feu. On fera en sorte que le brouillard émis soit avantageusement généré non seulement sur la zone, mais aussi à l'avant et à l'arrière de la zone en feu, que la séquence soit fixe ou mobile Pour parvenir à ce résultat le dispositif prévoit la possibilité de mettre en oeuvre un automate programmé de façon à actionner les tronçons au fur et à mesure des besoins, par ouverture successive des électrovannes ou des vannes manuelles.
Il est facile de comprendre que le dispositif de l'invention fonctionne de la manière suivante : détection de l'incendie par un moyen approprié par exemple détection à partir de l'opérateur par caméra, ou par infrarouge qui peut être précédé ou confirmé par une détection de fumée et / ou thermique. Les divers moyens de détection installés d'une extrémité à l'autre du tunnel, donnent les informations à l'automate programmable qui commande l'ouverture de ou des zones à brumiser, l'automate est programmé de façon à ce qu'il ouvre systématiquement un tronçon de brouillard en amont des personnes et ou des véhicules en mouvements et ferme le tronçon en aval au fur et à mesure de l'avancement ce qui a comme avantage de protéger les personnes et les biens et de faciliter et plus sécuriser l'intervention des secours.
Le dispositif prévoit aussi la mise en oeuvre de buses installées en partie haute du tunnel, mais les buses ne serait utilisées que par les services de secours, lorsqu'ils le jugeraient utile.
Il est prévu que l'automate soit programmé pour mettre en oeuvre le ou les moyens de mise en pression et d'alimentation en eau du dispositif.
Le dispositif prévoit que l'usager du tunnel a la possibilité de déclencher le brouillard d'eau en partie basse du tunnel en appuyant sur un des « coup de poing » qui seront disposés le long du tunnel à une distance appropriée.
Pour obtenir les effets du procédé de l'invention met en oeuvre un dispositif comprenant : - une ou des canalisations principales qui traversent le tunnel d'une extrémité à l'autre (1), De-canalisations secondaires (2) raccordées en dérivations (3) de ou des canalisations Principales, des électrovannes (6) des vannes manuelles (16) des buses brouillard 'eau (4) installées sur des tés en dérivation (5) et situées à environ 2 mètres de hauteur en partie basse du tunnel sur les canalisation secondaires et réparties afin de permettre au brouillard d'eau de ne couvrir que la partie basse du tunnel pour empêcher les fumées de descendre . Le dispositif peut fonctionner de façon manuelle, mais il est possible et même conseillé de le faire fonctionner à distance de façon automatique, ou par l'intermédiaire d'un opérateur, dans ce cas le dispositif comprend aussi : une électrovanne (6) commandée par un coup de poing (17) et / ou par un automate (8) et / ou par un opérateur (18) à distance par réseau filaire électrique ou optique ou radio (7), des détecteurs infrarouge, thermocouple (9), thermovélocimétrique (10) et / ou de fumées (11)En secours du réseau incendie il est possible de rajouter un réservoir non pressurisé, (14) un groupe de pompage thermique et / ou électrique basse ou haute pression (12) commandé par un automate, un réservoir pressurisé (13) commandé par un automate. Une autre possibilité serait la mise en place d'un réservoir à une hauteur suffisante pour alimenter le réseau principal. Il est aussi possible d'installer des buses en partie haute du tunnel qui ne serait utilisable que par les services de secours, et lorsque le danger produit par les fumées serait écarté (15) Il est prévu un ensemble de vannes et clapets permettant le raccordement du dispositif au réseau incendie lorsqu'il existe, ainsi que le fonctionnement manuel du dispositif, de même il est prévu la mise hors gel appropriée, soit par antigel, isolant ou réchauffeur si besoin est. Il est bien entendu possible de raccorder sur le dispositif, un système d'injection d'additifs, soit contre l'incendie soit contre les pollutions par produit chimique, un neutralisant par exemple, en cas de besoin.

Claims (3)

  1. Procédé et dispositif de protection contre les effets d'un incendie dans les tunnels caractérisé en ce qu'il utilise une combinaison de moyens pour mettre en oeuvre un brouillard d'eau en partie basse, notamment d'un tunnel afin de bloquer les fumées en partie haute, et les empêcher de redescendre.
  2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte une combinaison de moyens permettant le fonctionnement fixe ou mobile de tronçons générant un brouillard d'eau,
  3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est constitué, comporte : et met en oeuvre un ensemble de moyens notamment: des canalisations principales (1), des canalisations secondaires (2) formant des tronçons indépendants les uns par rapport aux autres, raccordées en dérivation (3) de la canalisation principale, des buses brouillard d'eau (4) situées à une hauteur de 2 mètres environ raccordées aux canalisations secondaires, alimentées par des vannes manuelles (16) par des tés (5) des électrovannes ou similaires (6) raccordées par un réseau filaire électrique, optique ou radio (7) commandées par un automate programmable (8), des détecteurs infrarouge thermocouple (9) et / ou thermovélocimétrique (10) et / ou de fumées (11) donnant les informations à l'automate, et / ou à un opérateur (18) un groupe de pompage thermique et / ou électrique basse ou haute pression raccordé (12)et commandé par l'automate si besoin un réservoir d'eau pressurisé (13) ou non pressurisé (14), un réseau supérieur (15) un coup de poing déclencheur (17) un ensemble de moyens classiques de vannes manuelles et de clapets et raccords pompiers(19) permettant le raccordement à un réseau incendie et le fonctionnement manuel du dispositif, un dispositif de mise hors gel, un dispositif inhibuteur d'incendie et de neutralisation des toxiques.
EP01430001A 2001-01-09 2001-01-09 Procédé et dispositif utilisant du brouillard d'eau pour la lutte anti-incendie et/ou contres les toxiques dans un tunnel Expired - Lifetime EP1221328B1 (fr)

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