ITMI20001381A1

ITMI20001381A1 - METHOD AND PLANT FOR THE EXTINGUISHING OF FIRE WITHIN GALLERIES

Info

Publication number: ITMI20001381A1
Application number: IT2000MI001381A
Authority: IT
Inventors: Carlo Claudi
Original assignee: Silvani Antincendi Spa
Priority date: 2000-06-20
Filing date: 2000-06-20
Publication date: 2001-12-20
Also published as: ITMI20001381A0; IT1318026B1; ATE390178T1; DE60038443D1; EP1166822A1; EP1166822B1

Abstract

A method and system for extinguishing fires in road or railway tunnels, in which a plurality of smoke and/or heat sensor devices are distributed in successive regions of the tunnel, each sensor being connected to and controlling a pumping system which feeds water to independent separate stations in which water and foaming liquid are mixed to form a fire-extinguishing foaming mixture used to feed under pressure a plurality of delivery nozzles located only in that tunnel region in which the smoke and/or heat has been sensed, in each of said regions the nozzles being provided on both sides of the tunnel and being distributed on each side at two different levels to direct the jets of mixture mainly towards the floor and onto the lower part of the tunnel and, respectively, towards the floor and the opposite wall of said tunnel. <IMAGE>

Description

Descrizione di un brevetto d'invenzione a Description of an invention patent a

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione ha per oggetto sia un metodo che un impianto per lo spegnimento dì incendi in gallerie autostradali o ferroviarie. The present invention relates to both a method and a plant for extinguishing fires in motorway or railway tunnels.

Gli incendi nelle gallerie stradali e ferroviarie comportano spesso problemi e conseguenze gravissime, specialmente se le gallerie sono molto lunghe (talvolta sono lunghe più di 10 km). Gli incendi si verificano in corrispondenza di una zona, di lunghezza molto limitata, della galleria: i fumi tossici che si sviluppano dagli incendi possono riempire, in tempi brevi, anche tratti molto lunghi delle gallerie, fuoriuscendo da una delle sue estremità. Fires in road and railway tunnels often involve very serious problems and consequences, especially if the tunnels are very long (sometimes more than 10 km long). The fires occur in a very limited area of the tunnel: the toxic fumes that develop from the fires can fill, in a short time, even very long sections of the tunnels, escaping from one of its ends.

Nelle gallerie possono essere posizionati dei dispositivi rilevatori di fumo e/o di calore (sviluppati da un eventuale incendio) che emettono un segnale che viene trasmesso ad una centrale comanda - in modo automatico o manuale da parte d un operatore - l'alimentazione in pressione d i miscele di acqua e di liquido schiumogeno antincendio ad una pluralità di ugelli distribuiti lungo le gallerie. In the tunnels, smoke and / or heat detectors can be positioned (developed by a possible fire) that emit a signal that is transmitted to a control unit that controls - automatically or manually by an operator - the supply under pressure d the mixtures of water and fire-fighting foaming liquid to a plurality of nozzles distributed along the tunnels.

Secondo la tecnica usuale, tutti gli ugelli presenti in tutta la galleria od in tratti molto lunghi di essa vengono alimentati simultaneamente con la miscela in pressione: ciò presenta degli inconvenienti, consistenti nel fatto che le tubazioni e le stazioni di pompaggio delle miscele devono avere dimensioni molto grandi (perché la miscela viene erogata simultaneamente da un grande numero di ugelli), nel fatto che esiste necessariamente un intervallo di tempo pericolosamente lungo tra il momento in cui viene rilevata la presenza di fumo o di calore ed il momento in cui il liquido antincendio viene spruzzato nella galleria (per gli stessi motivi sopra accennati) e nel fatto che la miscela schiumogena antincendio viene erogata anche in zone della galleria ove ciò non sarebbe necessario ed ove, anzi, ciò può creare seri problemi o pericoli (facilmente comprensibili se si pensa che una autovettura che transita in una zona della galleria lontana dall'incendio può trovarsi al centro di violenti getti di miscela schiumogena). According to the usual technique, all the nozzles present in the whole tunnel or in very long sections of it are fed simultaneously with the mixture under pressure: this has drawbacks, consisting in the fact that the pipes and the pumping stations of the mixtures must have dimensions very large (because the mixture is delivered simultaneously by a large number of nozzles), in the fact that there is necessarily a dangerously long time interval between the moment in which the presence of smoke or heat is detected and the moment in which the fire extinguishing liquid is sprayed in the tunnel (for the same reasons mentioned above) and in the fact that the fire-fighting foam mixture is also dispensed in areas of the tunnel where this would not be necessary and where, indeed, this can create serious problems or dangers (easily understandable if you think that a car passing through an area of the tunnel far from the fire may find itself in the center of violets jets of foaming mixture).

Per evitare ciò, si sono adottati ugelli erogatori montati su tubazioni nelle quali è sempre presente la miscela in pressione, tali ugelli essendo chiusi da elementi che fondono o si rompono quando esposti al calore di un incendio, lasciando così libero il deflusso della miscela attraverso l'ugello stesso. To avoid this, dispensing nozzles have been adopted mounted on pipes in which the mixture under pressure is always present, these nozzles being closed by elements that melt or break when exposed to the heat of a fire, thus leaving free the flow of the mixture through the nozzle itself.

Anche questo sistema presenta degli inconvenienti consistenti sul fatto che si rompono gli elementi termosensibili direttamente esposti al calore, e non quelli ad essi adiacenti, ove il loro intervento potrebbe essere utile o provvidenziale perché situati in zone ove il fuoco non è ancora avviato ma si ha, ad esempio, presenza di combustibile non ancora incendiato. This system also has significant drawbacks in that the thermosensitive elements directly exposed to heat break, and not those adjacent to them, where their intervention could be useful or providential because they are located in areas where the fire has not yet started but has , for example, the presence of fuel not yet ignited.

In tutti i casi, secondo la tecnica nota, gli ugelli erogatori della miscela antincendio in pressione sono posizionati in corrispondenza del soffitto delle gallerie: siccome i fumi tossici che si sviluppano dagli incendi tendono a distribuirsi lungo i soffitti delle gallerie, è evidente che tali fumi vengono violentemente trascinati verso il suolo (ove possono essere presenti delle persone) dai getti del materiale schiumogeno antincendio, aggravando così le conseguenze dell'incendio. In all cases, according to the known art, the dispensing nozzles of the pressurized fire-fighting mixture are positioned in correspondence with the ceiling of the tunnels: since the toxic fumes that develop from the fires tend to be distributed along the ceilings of the tunnels, it is evident that these fumes they are violently dragged towards the ground (where people may be present) by the jets of the fire-fighting foam material, thus aggravating the consequences of the fire.

Scopo principale della presente invenzione è quello di realizzare un metodo ed un impianto per lo spegnimento di incendi nelle gallerie stradali e ferroviarie, secondo i quali sia possibile inviare rapidamente materiale schiumogeno antincendio unicamente a quegli ugelli che si trovano in corrispondenza ed in prossimità di un incendio e che permetta di indirizzare i getti di tale materiale sul suolo e sulle parti basse delle gallerie, da entrambi i lati delle stesse e provocando poca o nulla turbolenza nei fumi che si raccolgono sul soffitto della galleria. The main purpose of the present invention is to provide a method and a system for extinguishing fires in road and railway tunnels, according to which it is possible to quickly send fire-fighting foam material only to those nozzles that are in correspondence with and in proximity to a fire. and that allows to direct the jets of this material on the ground and on the lower parts of the tunnels, on both sides of the tunnels and causing little or no turbulence in the fumes that collect on the tunnel ceiling.

Questi ed altri scopi ancora vengono conseguiti con un metodo secondo il quale la presenza di fumo e/o di calore viene rilevata in una pluralità di punti distribuiti in zone successive della galleria, ciascun rilevamento effettuato in ogni singola zona della galleria comandando un sistema di pompaggio che alimenta con acqua delle distinte ed 'indipendenti stazioni di miscelazione di acqua e di liquido schiumogeno che formano una miscela schiumogena antincendio utilizzata per alimentare in pressione unicamente tutti quegli ugelli erogatori della miscela che si trovano nella zona della galleria ove è stato rilevato il calore e/o la presenza di fumo, la miscela antincendio venendo spruzzata in tale zona della galleria simultaneamente su due livelli da entrambi i lati della galleria in modo che la miscela spruzzata al livello più basso sia indirizzata principalmente verso il suolo e parzialmente verso la parte centrale della galleria e che la miscela spruzzata al livello più alto sia indirizzata parzialmente verso il suolo e principalmente verso la parte centrale della galleria stessa. These and still other objects are achieved with a method according to which the presence of smoke and / or heat is detected in a plurality of points distributed in successive zones of the tunnel, each detection carried out in each single zone of the tunnel by controlling a pumping system which supplies water to separate and independent mixing stations for water and foaming liquid which form a fire-fighting foam mixture used to feed under pressure only all those dispensing nozzles of the mixture which are in the area of the tunnel where the heat was detected and / or the presence of smoke, the fire-fighting mixture being sprayed into that part of the tunnel simultaneously on two levels from both sides of the tunnel so that the mixture sprayed at the lowest level is directed mainly towards the ground and partially towards the central part of the tunnel. gallery and that the mixture sprayed at the highest level is indirect partially towards the ground and mainly towards the central part of the tunnel itself.

Il metodo viene attuato con un impianto comprendente una pluralità di dispositivi rilevatori di fumo e/o di calore distribuiti in zone successive di una galleria lungo la quale sono distribuiti, su entrambi i lati della galleria stessa ad almeno due distinti livelli rispetto al suolo, una pluralità di ugelli di erogazione orientati in mc-do da dirigere i getti di liquido da essi erogato verso il suolo della galleria e verso il lato della galleria opposto a quello ove si trovano gli ugelli considerati, gli ugelli essendo suddivisi e tra di loro collegati in distinti ed indipendenti gruppi di ugelli che sono posizionati in successive zone della galleria e che sono indipendentemente collegati ad un sistema di pompaggio che alimenta con acqua delle distinte ed indipendenti stazioni di miscelazioni di acqua e liquido schiumogeno per formare una miscela schiumogena antincendio utilizzata per alimentare in pressione gli ugelli di quella pluralità di ugelli il cui azionamento è comandato da quel rilevatore o da quel gruppo di rilevatori di fumo e/o di calore che si trovano nella stessa zona della galleria ove viene spruzzata la miscela tramite gli ugelli previsti nella zona stessa. The method is implemented with a system comprising a plurality of smoke and / or heat detectors distributed in successive zones of a tunnel along which, on both sides of the tunnel itself at at least two distinct levels with respect to the ground, are distributed. plurality of delivery nozzles oriented in cubic meters to direct the jets of liquid delivered by them towards the ground of the tunnel and towards the side of the tunnel opposite to that where the nozzles in question are located, the nozzles being divided and connected to each other in distinct and independent groups of nozzles which are positioned in successive areas of the tunnel and which are independently connected to a pumping system that supplies water to separate and independent mixing stations of water and foaming liquid to form a fire-fighting foam mixture used to feed in pressure the nozzles of that plurality of nozzles whose actuation is controlled by qu by the detector or by that group of smoke and / or heat detectors located in the same area of the tunnel where the mixture is sprayed through the nozzles provided in the area itself.

Al fine di rendere più chiara la comprensione della conformazione dell'impianto antincendio per gallerie, ne sarà ora descritta una realizzazione data a titolo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento agli uniti disegni in cui: In order to clarify the understanding of the conformation of the fire-fighting system for tunnels, an implementation will now be described, given purely by way of non-limiting example with reference to the accompanying drawings in which:

- la Figura 1 è la rappresentazione schematica di un impianto antincendio per gallerie, - Figure 1 is the schematic representation of a fire-fighting system for tunnels,

- la Figura 2 è una sezione trasversale di una galleria corredata dell'impianto antincendio, e - la Figura 3 è la vista frontale parziale e schematica di una porzione dell'impianto antincendio come esso appare su di un lato della galleria . - Figure 2 is a cross section of a tunnel equipped with the fire-fighting system, and - Figure 3 is the partial and schematic front view of a portion of the fire-fighting system as it appears on one side of the tunnel.

Si faccia anzitutto riferimento alla Figura 1 nella quale è stata rappresentata, in sezione e vista dall'alto, una galleria G la cui lunghezza si è immaginata suddivisa in una pluralità di zone successive ZI, Z2, Z3 ... Zn. First of all, reference should be made to Figure 1 in which a tunnel G has been shown, in section and seen from above, the length of which is imagined to be divided into a plurality of successive zones ZI, Z2, Z3 ... Zn.

In ciascuna di tali zone sono previsti, su entrambi i lati della galleria G, una pluralità di ugelli erogatori, indicati con le lettere Ul, U2, U3 ... Un, gli ugelli presenti in ciascuna zona della galleria formando gruppi che sono distinti ed indipendenti dai gruppi di ugelli presenti nelle altre zone. In each of these zones there are provided, on both sides of the tunnel G, a plurality of dispensing nozzles, indicated with the letters Ul, U2, U3 ... Un, the nozzles present in each zone of the tunnel forming groups that are distinct and independent from the groups of nozzles present in the other areas.

Ciascun gruppo di ugelli Ul ... Un è collegato, mediante distinte tubazioni Tl, T2, T3, ... Tn ad una distinta valvola VI, V2, V3 ... Vn che sono a loro volta collegate, tramite un condotto 3, ad un miscelatore M ove avviene la miscelazione di un liquido schiumogeno raccolto in un serbatoio S, con acqua proveniente da una riserva di acqua R ed alimentata, attraverso un tubo 1, ad una pompa P che invia l'acqua in pressione al miscelatore M tramite un tubo di mandata 2. Each group of nozzles Ul ... Un is connected, by means of distinct pipes Tl, T2, T3, ... Tn, to a distinct valve VI, V2, V3 ... Vn which are in turn connected, by means of a pipe 3, to a mixer M where the mixing of a foaming liquid collected in a tank S, with water coming from a water reserve R and fed, through a pipe 1, to a pump P which sends the water under pressure to the mixer M through a delivery pipe 2.

In ciascuna zona ZI ... Zn della galleria sono previsti uno o più rivelatori di fumo e/o di calore, schematizzati nel disegno tramite una successione di punti ed indicati coi numeri di riferimento Di, D2, D3 .. Dn. In each zone ZI ... Zn of the tunnel one or more smoke and / or heat detectors are provided, schematized in the drawing by a succession of points and indicated with the reference numbers Di, D2, D3 .. Dn.

Ciascuno dei sistemi di rilevazione DI ... Dn è collegato (tramite distinte linee rappresentate tratteggiate e senza numeri di riferimento, per semplicità) ad un quadro di controllo e di comando C che, tramite distinte linee elettriche Cl, C2, C3 ... Cn invia dei segnali che provocano l'apertura o la chiusura di quella o di quelle valvole VI ... Vn che sono associate a quel sistema di rilevazione DI ... Dn ove è rilevata la presenza di fumo e/o di un incendio. Each of the DI ... Dn detection systems is connected (by means of distinct lines represented by dashes and without reference numbers, for simplicity) to a control and command panel C which, through separate electrical lines Cl, C2, C3 ... Cn sends signals that cause the opening or closing of the valve or valves VI ... Vn which are associated with that detection system DI ... Dn where the presence of smoke and / or a fire is detected.

In tal modo, la miscela di acqua e liquido schiumogeno antincendio viene alimentata a quei gruppi di ugelli U1 ... Un che si trovano unicamente nella zona ove è stata rilevata la presenza del fumo e/o del calore dell'incendio. In this way, the mixture of water and fire fighting foaming liquid is fed to those groups of nozzles U1 ... Un which are found only in the area where the presence of smoke and / or heat of the fire has been detected.

Come già detto gli ugelli sono previsti su entrambi i lati della galleria. Essi sono distribuiti su due diversi livelli rispetto al suolo F della galleria. Nella Figura 3 è stata schematizzata una porzione di un lato di una galleria ove si vede che dei montanti 4 sostengono (su ciascun lato della galleria) due tubi paralleli (entrambi collegati ad una medesima valvola VI Vn prima menzionata) che portano degli ugelli U. As already mentioned, the nozzles are provided on both sides of the tunnel. They are distributed on two different levels with respect to the ground F of the tunnel. In Figure 3 a portion of a side of a tunnel has been schematised where it can be seen that uprights 4 support (on each side of the tunnel) two parallel pipes (both connected to the same valve VI Vn mentioned above) which carry nozzles U.

Gli ugelli U che sono disposti al livello più basso dirigono il getto di liquido antincendio da essi erogato (ovviamente, quando ad essi viene alimentato tale liquido) principalmente sul suolo F della galleria (immediatamente al di sotto dell'ugello considerato) ed in parte verso il centro della galleria. The nozzles U which are arranged at the lowest level direct the jet of fire extinguishing liquid delivered by them (obviously, when this liquid is fed to them) mainly on the ground F of the tunnel (immediately below the nozzle in question) and partly towards the center of the gallery.

Gli ugelli U posizionati al livello più alto dirigono il getto di liquido antincendio principalmente verso il centro della galleria ed in parte verso il suolo F della galleria stessa ma in prossimità del lato opposto della galleria: la distribuzione degli ugelli è visibile chiaramente in Figura 2 ove i getti di liquido antincendio sono stati schematizzati con linee tratteggiate divergenti a cono da ciascun ugello. The nozzles U positioned at the highest level direct the jet of fire extinguishing liquid mainly towards the center of the tunnel and partly towards the ground F of the tunnel itself but near the opposite side of the tunnel: the distribution of the nozzles is clearly visible in Figure 2 where the jets of fire extinguishing liquid have been schematized with dashed lines diverging in a cone from each nozzle.

Nella stessa Figura 2 sono stati anche rappresentati dei dispositivi D di rilevamento del fumo e/o del calore sviluppato da un eventuale incendio. In the same Figure 2, devices D for detecting smoke and / or heat developed by a possible fire have also been represented.

In pratica, ciascuna delle Zone ZI ... Zn della galleria può, ad esempio, avere lunghezza di circa 100-150 m; gli ugelli posizionati a livello può basso possono essere a circa 1,0-1,2 m dal suolo e quelli a livello più alto a circa 4 m dal suolo stesso; e la distanza tra un ugello e quello ad esso successivo allo stesso livello è di circa 3 m. In practice, each of the ZI ... Zn zones of the tunnel can, for example, have a length of about 100-150 m; the nozzles positioned at low level can be about 1.0-1.2 m from the ground and those at the highest level about 4 m from the ground itself; and the distance between one nozzle and the one following it at the same level is about 3 m.

Coi getti di miscela antincendio erogati dagli ugelli a livello più basso si ottiene la protezione del suolo ove può essere presente liquido combustibile (benzina od altro) eventualmente non ancora incendiata, ed anche la protezione della parte inferiore dei veicoli (motore, freni, trasmissione, ecc.) presenti nella zona della galleria in cui è entrato in funzione l'impianto antincendio . With the jets of fire-fighting mixture delivered by the lower level nozzles, protection of the ground is obtained where combustible liquid (petrol or other) may be present, possibly not yet ignited, and also the protection of the lower part of vehicles (engine, brakes, transmission, etc.) present in the area of the tunnel where the fire-fighting system came into operation.

Coi getti di miscela erogati dagli ugelli posizionati ai livelli più alti si ottiene la protezione delle parti alte degli autocarri e delle merci da essi trasportate. With the jets of mixture delivered by the nozzles positioned at the highest levels, the protection of the upper parts of the trucks and the goods they transport is obtained.

Siccome, come già detto, gli ugelli sono del tipo sempre aperto e siccome tutto l'impianto antincendio è suddiviso in una pluralità di distinti settori alimentati autonomamente, l'avvio dell'erogazione della miscela antincendio può avvenire in un tempo molto breve, pur senza dover ricorrere a tubazioni di grande diametro ed a pompe sovradimensionate: inoltre, i fumi eventualmente raccolti presso la volta della galleria non vengono investiti dai getti di miscela antincendio e non vengono spinti verso il basso ove potrebbero essere molto pericolosi per le persone eventualmente presenti nella zona di galleria considerata. Since, as already mentioned, the nozzles are of the always open type and since the whole fire-fighting system is divided into a plurality of distinct autonomously powered sectors, the start-up of the fire-fighting mixture can take place in a very short time, even without having to resort to large diameter pipes and oversized pumps: furthermore, any fumes collected at the vault of the tunnel are not hit by the jets of fire-fighting mixture and are not pushed down where they could be very dangerous for the people who may be present in the area of tunnel considered.

Come liquidi schiumogeni antincendio si possono impiegare tutti quelli attualmente di uso comune, quali i liquidi sintetici filmanti o proteinici del tipo "Aqueous Film Forming Foam" (AFFF) o "Film Forming Fluoro Protein" (FFFP) o schiumogeni sintetici semplici. As fire-fighting foaming liquids, all those currently commonly used can be used, such as synthetic film-forming or proteinic liquids such as "Aqueous Film Forming Foam" (AFFF) or "Film Forming Fluoro Protein" (FFFP) or simple synthetic foams.

Claims

CLAIMS 1. Method for extinguishing fires in road and railway tunnels according to which the presence of smoke and / or heat is detected in a plurality of points distributed in successive zones of the tunnel, each detection carried out in each single zone of the tunnel by controlling a pumping system that supplies water to separate and independent mixing stations of water and foaming liquid that form a fire-fighting foam mixture used to feed under pressure only all those dispensing nozzles of the mixture that are in the area of the tunnel where the heat and / or the presence of smoke, the fire fighting mixture being sprayed into that part of the tunnel simultaneously on two levels from both sides of the tunnel so that the sprayed mixture at the lower level is directed mainly towards the ground and partially towards the center of the gallery and that the mixture sprayed on the most level high is partially directed towards the ground and mainly towards the central part of the tunnel itself.

2. Plant for extinguishing fires in road and railway tunnels comprising a plurality of smoke and / or heat detectors distributed in successive areas of a tunnel along which at least two distinct ones are distributed on both sides of the tunnel levels with respect to the ground, a plurality of dispensing nozzles oriented so as to direct the jets of liquid delivered by them towards the ground of the tunnel and towards the side of the tunnel opposite to that where the nozzles considered are located, the nozzles being divided and between of them connected in distinct and independent groups of nozzles which are positioned in successive areas of the tunnel and which are independently connected to a pumping system that supplies water to separate and independent mixing stations of water and foaming liquid to form a fire-fighting foam mixture used to feed the nozzles of that plurality of nozzles under pressure li whose activation is controlled by that detector or by that group of smoke and / or heat detectors located in the same area of the tunnel where the mixture is sprayed through the nozzles provided in the area itself.