ES1087504U - Equipo para control y apagado de incendios - Google Patents

Abstract

1. Equipo para el control y apagado de incendios, caracterizado por disponer de un útil de sostén y dirección para uno o varios ventiladores tubulares de tipo jet fan (17), así como un conjunto de conducciones y componentes complementarios. 2. Equipo para el control y apagado de incendios, según la anterior reivindicación 1, caracterizado por disponer de un útil de sostén y dirección, que consta de dos cilindros hidráulicos (9 y 10) en caso de que el equipo se instale sobre camión-grúa, y una junta cardan (12) situada próxima a la unión (8) con el extremo final de la última prolonga de la pluma, o bien, si se instala bajo helicóptero, consta de un único cilindro hidráulico (18), con un bulón que lo une a un bastidor (19) bajo la aeronave. 3. Equipo para el control y apagado de incendios, según la anterior reivindicación 1, caracterizado par disponer de unos componentes complementarios, que consiste en una bomba y toma de fuerza adecuadas - además de a la grúa en el caso del camión- al circuito hidráulico añadido, así como a un motor hidráulico y un generador eléctrico. 4. Equipo para el control y apagado de incendios, según la anterior reivindicación 1, caracterizado por disponer de unas conducciones complementarias y depósitos (5) para agua y otros agentes extintores, con unas boquillas dentro del ventilador jet fan, y otras boquillas de proyección adecuadas a los agentes extintores de tipo polvo ABC o espuma.

Description

Equipo para el control y apagado de incendios

Sector técnico

El invento protegido por este Modelo de Utilidad consiste en un equipo conjunto para el control y apagado ele incendios forestales ya detectados y normalmente en fase de propagación -cuando han superado la fase de iniciación-o Así, su función será relacionada principalmente Con el control del fuego, normalmente mediante la impulsión de aire, es decir utilizando como principal agente extintor del incendio este recurso existente e inagotable en todo lugar, y con la posibilidad además de añadir agentes extintores, todo ello para su uso por trabajadores profesionales conocedores del equipo conjunto y del trabajo a realizar.

Se propone en el presente rnodelo de utilidad, la unión de varias máquinas o componentes de los cuales hasta el momento actual no tenemos constancia de su aprovechamiento en conjunto para la extinción de incendios, y entendemos que supondría una importante mejora y ventaja, principalmente en fuegos de tipo forestal. Estos equipos a combinar son principalmente: -Camión de tracción total can platafonna y Grúa instalada sobre el camión. -O bien, helicóptero, alternativamente a la anterior opción. -Ventiladores tubulares de tipo jet fan para impulsión del aire, acoplados mediante un útil o accesorio que describiremos para lograr la orientación del aire generado. -Conjunto de instalaciones añadidas, tanto para lograr el funcionamientc.del anterior equipamiento, como para añadir agentes extintores en el caudal de aire a proyectar sobre el incendio.

El equipo es susceptible de :ser implementado o sobre una grúa y camión, o bien en un helicóptero, éste último para mejor acceso al lugar del incendio.

Estado de la técnica

Después de haber realizado nuestra investigación, hemos localizado muchas patentes y modelos de utilidad para combatir el fuego, lo que denota una gran preocupación al respecto. Las complicaciones técnicas aparecen en todos los estudios: evitar la proximidad al fuego por el riesgo de vidas humanas o daños severos, actuar con rapidez para llevar el agua o agentes extintores al lugar, controlar a distancia los agentes extintores para lograr su distribución efectiva sobre el fuego, etc.

Hemos visto dos patentes relacionadas con nuestra presente propuesta

5 en el sentido de utilizar el control del aire o de generar un fuerte viento. Se trata de las siguientes: ES2134111 : Aparato Apaga Fuegos de Montana y Forestales en General, y ES8702154: Aparalo de Extinción de Incendios por Medio de la Corriente de Aire y Gases de Turbinas.

Uno de ellos utiliza un ventilador de tipo convencional y el otro unos

10 reactores del tipo los utilizados en los aviones. El primero no consigue por su diseño mover un gran caudal de aire y el segundo sí, pero a costa de un gran consumo de combustible y de limitar movimientos o direcciones por el empuje o reacción contra el terreno u obstáculos.

Las ventajas del objeto aquí propuesto con respecto a los dos anteriores

15 son: lograr el asentamiento del equipo mediante una grúa sobre camión de forma rápida y estable, o bien mediante un helicóptero con el posicionado como expondremos más adelante, y utilizar los equipos ventiladores idóneos, tanto por longitud de dardo del aire de impulsión, como por coste de operación; además, sin complicaciones de orientaciones en el aire generado, pues en

20 nuestro caso las fuerzas de reacción generadas no son importantes, y se puede presentar el dardo en cualquier dirección siempre que el operador conozca su longitud -del flujo de élire generado-, para procurar que ·!os obstáculos se presenten en su parte final y dominar así las reacciones o empujes en el equipo conjunto.

25 Y, por otra parte, la ventaja que conlleva el uso del aire para el apagado y el control de incendios es que lo tenemos siempre disponible en la atmósfera en cualquier lugar, pues en el caso de apagar con agua y otros agentes extintores, la cantidad máxima transportable supone un inconveniente. Por último, el apagado del fuego es completo una vez éste haya consumido todo el

30 combustible que está devastando. pUles con el control del aire se bloquea el fuego fijo en una zona debido a la oposición de la corriente de aire, y, además, se suma la acción enfriadora, que también debilita las llamas.

Las diferencias con los equipos ya patentados son las siguientes: 1°._ Para aproximarnos rápidamente al incendio se utilizarán camiones con tracción axa de forma que atajen los ~ncendios en carreteras y caminos, para evitar su propagación; o bien, helicópteros, para acceder a cualquier punto del terreno, en este caso. 2°._ Para trabajar con seguridad a la distancia adecuada del fuego se propone:

o bien la opción aérea -con helicóptero-, o bien mediante grúas sobre camión de gran capacidad de carga y alcance. Tendrán una serie de accesorios o elementos, con un útil adicional en punta de pluma con el que se consiga rápidamente el posicionamiento y orientación de los jet fans.

0 . _ En cuanto a los ventiladores no serán los habituales de tipo extracción, sino tubulares para impulsión. Con nuestro equipo proponemos utilizar unos equipos, conocidos en el mercado como jet fans, de tipo similar a los visuJles en muchos túneles de carreteras actualmente, los cuales consiguen mover un gran caudal de aire con un dardo de considerable alcance y de bajo consumo.

Por otra parte, también hemos visto patentes relacionadas con la invención aquí descrita al utilizar maquinaria para el acceso a los incendios. Son las siguientes: ES1032358: Máquina para la Extinción de Incendios por Lanzamiento de Tierra, y ES2257153: Vehículo Autobomba sobre Cadenas para la Extinción de Incendios Forestales. En ambos casos, el inconveniente que observamos es la lentitud para alcanzar el foco del incendio.

Por último, no hemos visto ninguna patente que utilice una grúa sobre camión para el apagado de incendios. Se trata de equipos muy utilizados actualmente, que han experimentado un gran auge en los últimos años, con su utilización para los sectores de la construcción y la manipulación de cargas en general. y , por otra parte, si hemos visto la utilización de helicópteros en esta aplicación, pero de otro modo, y no utilizando un control sobre el flujo de aire.

Así, a nuestro entender. sólo falta unir estos equipos adecuadamente. como en el caso del camión: implementar una grúa sobre camión para este trabajo, la cual quedaría capacitada para efectuar sus trabajos habituales de elevación y manipulación de cargas, pero habilitada también para esta nueva función: cuando se le requiera en caso de incendio. En estos casos, se procedería a cambiar la prolongación telescópica preparada con el gancho de elevación por otra prolongación, prevista con una cartela y perforaciones, lisia para atornillar sobre la misma el útil de posicionamiento y dirección de los

ventiladores. Este equipo de grúa sobre camión deberá llevar tecnología

hidráulica, eléctrica y las conducciones previstas para esta actividad.

Explicación de la Invención

5

La presente invención consiste en un equipo completo para el apagado

de incendios mediante el control de aire y otros agentes. El equipo se forma

con los siguientes componentes en el c:aso de ser utilizado sobre un camión:

-Camión con tracción a todas las ruedas, con cuatro ejes, un 8x8, y con

potencia considerable, capaz de acceder a firmes difíciles, como caminos

lO

rurales o cortafuegos; pero no mermada por esta característica su velocidad de

desplazamiento en carretera, para así alcanzar rápido el punto del incendio.

-Grúa instalada sobre camión de alta capacidad de carga, y con pluma

de longitud considerable. En punta deberá cargar, como veremos más

adelante, a lo sumo 670 kg de peso + 180 kg de empuje, en total menos de 900

15

kg.

-Enrolladores de conducciones en la grúa. Para recoger ' IOS

aproximadamente 20 metros de longitud de conducciones que deben adaptarse

a la pluma telescopada o plegada.

-Ventiladores en punta de pluma para control del aire. Serán dos

20

unidades de tipo jet fan capaces de generar según ficha técnica de

especificaciones una velocidad de aire impulsado de 118,8 km/h, lo cual

equivale en la escala de Beaufort a un temporal huracanado o huracán , con

efectos de estragos abundantes en construcciones, tejados y árboles; debido

esto a la gran supeñicie que intentó frenar su fuerza, supeñicie que en nuestro

25

caso será menor al estar focalizad o el control de aire y asr no provocará estos

efectos. En cuanto a la fuerza de empuje de cada equipo será de 390 newton ,

es decir, aproximadamente unos 40+40 = 80 kilogramos de fuerza en total,

pero sumaremos conservadora mente otros 100 kg de empuje anadidos por

situar los objetos incendiados antes de finalizar el dardo de aire a presión

30

generado. El peso de cada equipo son 260 kg , con lo Que tendremos en total

520 kg por el peso de los ventiladores. Cada ventilador tiene 63 cm de diámetro

y aporta un caudal de 36.225 m3/h, lo que equivale a unos 10 m3/s, o bien a

unos 10.000 litros de aire cada segund':l y por cada jet fan, es decir 20.000 115.

-

Este aire impulsado debera orientarse perfectamente sobre los focos de incendio, para ello se dotara a la grúa del presente equipo adicional, con un útil en punta de pluma para posicionar y orientar los ventiladores. Tendrá un acoplamiento a la pluma de tipo junta cardan para realizar rótula o articulación, y mediante dos cilindros hidráulicos se controlara el giro del cabezal en vertical y en horizontal. Serán dos ejes de giro: izquierda-derecha y arriba-abajo, para control de dirección de aire de los ventiladores. En resumen, se añadirán dos mandos mas a los de la grúa para el manejo mecánico del equipo, as! como tecnologla hidraulica adicionable a la de la grúa, para llevar óleo desde el tanque hasta el cabezal. El peso de este útil lo estimamos en unos 150 kg, ya incluido en este valor el efecto del equipo adicional, incluidas otras partes del objeto a comentar más adelante. Se adoptarán equipos ventiladores con alta resistencia al fuego, de los que en especificaciones citan una tolerancia máxima de 400 oC durante 2 horas.

-

La bomba y toma de fuerza que conectan la grúa al camión para su funcionamiento deberán estar dimensionadas para alimentar no sólo a la grúa, sino también al circuito adicional añadido para control de orientación del aire, así como a un motor hidráulico que debe incorporarse para accionar a un generador eléctrico (a incorporar también), el cual suministrará electricidad a los ventiladores tubulares jet fan, que serán de 15 kW cada uno, en total supondrán una carga eléctrica de 30 kW.

-

Depósitos de agentes extintores: agua, polvo ABC polivalente y espuma física. Y también depÓSito de gas impulsor, nitrógeno, que proporcionará la presión necesaria para propulsar y proyectar el polvo o espuma. En total serán cuatro depósitos a transportar en la plataforma.

-

Conductos para impulsar el agua y boquillas difusoras que humidificarán el aire, adicionando agua dentro del dardo de aire generado.

-

Conductos para impulsar el polvo ABC y la espuma física: tuberia de distribución, conducciones adecuadas para transportar el polvo hasta las boquillas difusoras, situadas en extremo de pluma en la grúa, elementos que realizan la proyección del polvo sobre el fuego. Mecanismo de disparo, activado manualmente y equipos de funcionamiento para el control: válvulas de descarga, de retención y de distribución, etc.

Por otra parte, en cuanto a la seguridad del equipo conjunto, es aconsejable que incluya unos medios de autoprotección contra el fuego en caso de condiciones adversas, además de realizarse físicamente con materiales auto extinguibles e ignífugos e incluso en determinadas zonas con pinturas intumescentes, todo ello para lograr un equipo lo más inerte posible frente al fuego. Con esta misma finalidad, también seria conveniente el lograr una motorización doble del conjunto, p13ra el uso habitual de combustión diesel, pero con la posibilidad de cambio para electricidad con baterías en determinados trabajos de mayor riesgo.

Por último, y, en cuanto a facilitar la utilización del equipo al operadc~; es conveniente añadir unos sensores de temperatura en las partes del equipo a situar más próximas al fuego: en ventiladores de impulsión y en útil en punta de pluma, para que informen al operador del riesgo de deterioro del equipo en estas zonas. Además, es importante el conocer en todo momento la velocidad y orientación del viento, por lo que debe preverse un anemómetro encima de la cabina del camión y unas tiras de tela fácilmente desplaza bies por el viento en varios puntos de la pluma.

En el otro caso, de utilizar el equipo mediante un helicóptero, deberá elegirse una aeronave con adecuada estabilidad, dimensión, potencia y capacidad de carga, según lo analizado. Y en cuanto al jet fan estimamos idóneo el utilizar únicamente un equipo, pero de mayor dimensión para lograr un dardo de aire de mayor longitud que permita una distancia segura al incendio, dicho equipo deberá posicionarse centrado por debajo del helicóptero con dos posiciones: en horizontal para realizar el desplazamiento del helicóptero, asf como operaciones de aterrizaje-despegue; y se posicionará mediante una articulación en posición vertical fija para la operación de apagada de incendios, de forma que afecte lo mínimo a la estabilidad del conjunto, por ejemplO si se realizase la operación con un equipo del tipo anterior su peso es de 260 kg Y el empuje hacia arriba es de 40 kg de fuerza sin oposición del terreno, y estimamos que no se puede igualar a su peso al operar sobre un incendio y considerar el empuje del terreno sobre el dardo de presión de aire generado, con lo que son variaciones nn el peso total del conjunto de aeronave con el presente objeto estimamos qUl~ son de escasa consideración para su estabilidad. De igual forma, si el equipo idóneo tuvie se un peso doble del anterior los efectos serían neutralizados por una nave adecuada a esta función.

Descripción de los Dibujos

Para una mejor comprensión de las características generales arriba descritas, se acompañan las figuras siguientes, las cuales no pretenden ser limitativas de su alcance:

Figura 1: Vista lateral de una máquina en posición de trabajo con la pluma de la grúa telescopada para lograr alcance horizontal.

Se aprecia en la figura los elementos clave de la máquina en su conjunto, que son el camión (1), en la figura estabilizado en cuatro puntos al suelo para trabajo seguro con la grua (2), con pluma de largo alcance, la cual lleva en su extremo un útil de sostén ~f dirección (3), el cual por medio de dos cilindros logrará la dirección del aire impulsado por dos ventiladores de tipo jetfan (4) que generarán aire sobre el incendio.

Se añaden al conjunto unos depósitos sobre la plataforma del camión: depósito de agua, de agentes extintores y de gas Impulsor (5) con la finalidad de lograr mayor efectividad con el aire generado, principalmente al humidificarlo. Para alcanzar el extremo, de la pluma el equipo contará con unos enrolladores de las conducciones (6) para recoger los 20 metros de longitud de pluma.

Asl, se crea un flujo de aire generado por los ventiladores tubulares jet fan, representado gráficamente con la flecha (7), el cual ocasionalmente puede llevar agentes extintores incorporad os para mayor efectividad.

Figura 2:

El útil de sostén y dirección se une al extremo de la pluma, eri la aplicación sobre camión, por medio de una placa con orificios para unión atornillada (8), de la cual parte un cuerpo longitudinal a la pluma de sección cuadrada y de la cual parten dos ménsulas una en vertical hacia abajo y otra en horizontal hacia un lado, del extremo de estas ménsulas parten unos cilindros hidráulicos, un cilindro de posición "ertical (9) y otro cilindro de posición horizontal (10), que actúan sobre otro cuerpo o brazo largo (11 ) también de sección cuadrada para dirigirlo, pues está separado del anterior cuerpo por medio de una junta cardan (12). El brazo de sección cuadrada sostiene a los ventiladores tubulares en un soporte en la mitad de su longitud. Para mayor efectividad, hemos comentado que se añaden dos conducciones (13) h~cia boquillas de salida (14) para introducir agua se conectan hacia el interior del tubo de viento y las boquillas de agentes extintores llegan hasta el final de los tubos introduciendo el agente dentro del dardo. Se añaden además unos sensores de temperatura (15) en la parte baja de los ventiladores y del útil o accesorio que los posiciona y sostiene, para así evitar daños por el calor en el equipo y en consecuencia graduar mejor la acción de alejarse o aproximarse al fuego hasta el punto óptimo.

Figura 3

En la aplicación con helicóptertO (16) se dispone de un solo ventilador jet fan (17) y un cilindro hidráulico (18) por encima del mismo, sujetándolo, que permite su posición en ángulo para el apagado de incendios, o bien, en posición horizontal para operaciones de despegue, aterrizaje y desplazamiento.

Tanto la parte trasera del ventilador como los puntos de unión ·:::Iel cilindro y vástago giran sobre buIones para permitir la articulación del conjunto sobre un plano vertical.

La parte inferior del helicóptero precisará de un bastidor (19), dimensionado para resistir los esfuerzos del implemento.

De esta fonna proyectará el aire sobre cada foco de incendio (20) en posición alejada de obstáculos que permitan el vuelo y de la humareda (21), para garantizar la visibilidad.

Modo preferente de realización de la invención. A la vista de las figuras se describe a oontinuación un modo de realización preferente del equipo objeto de la presente invención.

En la aplicación sobre camión. se precisará preferentemente de un equipo de cuatro ejes con tracción 8x8 -8 todas las ruedas-y potencia elevada de unos 500 CV. Aunque ello no impide que también se pueda utilizar un camión 4x4 con pluma de menor alcance.

Estimamos conveniente una grúa con alta capacidad de carga y largo alcance de pluma de momento máximo en eje de torreta 80 Tnxm (para el caso del camión 8x8). Con un alcance horizontal desde el eje de la torreta de la grúa de unos 20 metros por medio de 8 prolongas telescópicas hidráulicas la

5 capacidad de carga en el extremo de la pluma es de unos 2500 kg, que es más que suficiente, pero con una reserva que estimamos necesaria para no entrar en el vaivén que pueda producir un empuje contra el medio fluido del aire al encontrarse con distintos obstáculos durante el movimiento de la pluma, po:" lo que precisamos una rigidez adicional , pues tendremos una componente de

10 fuerza horizontal o transversal a la pluma como hemos visto de unos 80 kg minimo y en otras ocasiones 180 kg estimamos como méximo según su posición, con lo que consideramos este efecto como despreciable para este equipo. Podrían incorporarse grúas con jib o plumjn, lo que proporciona una

15 articulación en el diagrama de movimiento del equipo a unos 11 metros en horizontal, pero la capacidad de carga en extremo baja considerablemente y sólo supera los 800 kg precisos hasta los 18 metros de alcance. En cuanto a la dimensión del perfil para alcanzar el punto medio de los ventiladores de impulsión serán un tubo cuadrado 140.6 de acero S275.

20 Se realizarán las uniones mediante cordones de soldadura continuos en toda la longitud de las uniones, con achaflanado previo y penetración total en aquellas zonas sometidas a esfuerzos importantes.

Claims (4)

1. Reivindicaciones

   1.

   Equipo para el control y apagado de incendios, caracterizado por disponer de un útil de sostén y dirección para uno o varios ventiladores tubulares de tipo jet fan (17), así CtDmO un conjunto de conducciones y componentes complementarios.

2. 2.

   Equipo para el control y apagado de incendios, según la anterior reivindicación 1, caracterizado por disponer de un útil de sostén y dirección, que consta de dos cilindros hidráulicos (9 y 10) en caso de que el equipo se instale sobre camión-grúa, y una junta cardan (12) situada próxima a la unión (8) con el extremo final de la última prolonga de la pluma, o bien, si se instala bajo helicóptero, consta de un único cilindro hidráulico (18), con un bulón que lo une a un bastidor (19) bajo la aeronave.

3. 3.

   Equipo para el control y apagado de incendios, según la anterior reivindicación 1, caracterizado por disponer de unos componentes complementarios, que consiste en un bomba y toma de fuerza adecuadas además de a la grúa en el caso del camión-al circuito hidráulico añadido, así como a un motor hidráulico y un genf:~rador eléctrico.

4. 4.

   Equipo para el control y apag,ado de incendios, según la anterior reivindicación 1, caracterizado por disponer de unas conducciones complementarias y depósitos (S) para agua y otros agentes extintores, con unas boquillas dentro del ventilador jet fan, y otras boquillas de proyección adecuadas a los agentes extintores de tipo polvo ABe o espuma.