NO313316B1 - Fremgangsmåte og brannslukningsinstallasjon for utmating av en v¶skegasståke - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og en brannslukningsinstallasjon som angitt i innledningen av henholdsvis krav 1 og krav 2.

Visse typer oljebranner, f.eks. en petroleumsbrann i en fly-jetmotor som utsettes for en motortest i en hangar utformet for dette formål, er nesten umulig å slukke selv ved hjelp av sterke tåkelignende væskestråler, som f.eks. foreslått i internasjonal patentsøknad nr. PCT/FI92/00155. En slik jet-motorbrann vil bare dø ut når hele hangaren, som vanligvis har et volum på omkring 3000 m<3>, er blitt utsatt for "total oversvømmelse", dvs. at den i praksis er helt fylt med væsketåke med meget små partikler.

Væsketåken kan i prinsippet bli fremstilt med et apparat som beskrevet i den internasjonale patentsøknad PCT/FI92/00317. I denne søknad er en hydraulisk akkumulators utgående stige-rør forsynt med veggåpninger, slik at akkumulatorens drivgass til å begynne med bare driver ut væske, og etter at væskenivået har sunket til den øverste rørveggåpning, star-tes gradvis blanding av drivgassen inn i den utstrømmende slukkevæske ettersom væskenivået synker og flere rørveggåp-ninger avdekkes. I det endelige tømmetrinn av akkumulatoren er det mulig å oppnå en væsketåke med tilstrekkelig meget små dråper for nærværende formål, men en for stor del av den væske som inneholdes i den hydrauliske akkumulator, vil gå tapt.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en ny fremgangsmåte og brannslukningsinstallas jon som muliggjør effektiv tilførsel av væske med øyeblikkelig effektiv blanding av gass inn i væsken helt fra begynnelsen. Fremgangsmåten og brannslukningsinstallasjonen er karakterisert med det som er angitt i henholdsvis krav 1 og krav 2. Installasjonen ifølge oppfinnelsen er først og fremst kjen-netegnet ved at gasskilden er forbundet med pumpens ut-løpsledning for produksjon av en findelt væsketåke. Formålet med gassen er å muliggjøre findeling av de små væskedrå-per, noe som gir en findelt væsketåke. Når trykket i ledningen som fører til dysene økes, blir væsketåken enda mer findelt. Gasskilden er fortrinnsvis innrettet til å blande gass i pumpens utløpsledning med i det minste hovedsakelig det samme høye trykk som pumpen.

Gasskilden kan med fordel utgjøres av en flerhet trykkgassflasker koblet i parallell. Gassen kan være nitrogen, argon, luft m.v. I prinsippet kan enhver egnet gass brukes. Trykkgassflaskenes innhold kan være delvis i væskeform, av-hengig av den type gass som anvendes. Gassflaskenes ladningstrykk, i likhet med pumpens funksjonstrykk, kan være omtrent 50-2 00 bar, selv om både lavere og høyere trykk er mulige.

En forholdsvis liten pumpestrømning i denne sammenheng betyr at strømningen er mindre enn strømningskapasiteten av de an-gjeldende sprinklere eller sprayhoder ved maksimalt funksjonstrykk. Pumpestrømningen kan være 10-80%, fortrinnsvis 20-50% av den totale strømning av slukkefluid ved maksimalt funksj onstrykk.

Man kan således klare seg med en liten pumpe som er billig og krever lite elektrisk kraft.

I såkalte rene oljebranner er det ofte presserende å blande et skumkonsentrat med slukkevæsken for å tilveiebringe et brannkvelende skum som hindrer gjenantennelse. De hittil kjente installasjoner for dette formål har vanligvis vært ineffektive da brannrøken vil ødelegge skummet, dvs. hindre at skumkonsentratet utvikler seg til skum.

Installasjonen ifølge foreliggende oppfinnelse muliggjør effektiv skumdannelse på grunn av den forholdsvis store mengde ren gass, f.eks. nitrogengass, som injiseres samtidig, og som vil skjerme brannrøken fra direkte kontakt med det inn-sprøytede skumkonsentrat.

I en brann på f.eks. bildekket av en bilferge, vil også and-re materialer enn olje, såsom tre, kartong m.v. brenne. For å være i stand til å få bukt med også slike branner, er ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen gasskilden, fortrinnsvis en flerhet gassflasker, innrettet til i et første trinn å tømme én eller flere væsketanker for i det minste å undertrykke brannen, idet gasstrykket er avpasset slik at når væsketankene er tomme er gasstrykket i det minste hovedsakelig like høyt som pumpens funksjonstrykk.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet i det følgende under henvis-ning til vedføyde tegninger som viser to foretrukne utfør-elser av installasjonen ifølge oppfinnelsen. Fig. 1 viser en utførelse for øyeblikkelig produksjon av findelt væsketåke. Fig. 2 viser en utførelse for innledende spraying av væske og deretter produksjon av findelt væsketåke og -skum.

Den på fig. 1 viste utførelse omfatter en pumpe 1 med en ut-løpsledning 2 som fører til en flerhet sprayhoder 3. Pumpen 1 kan være en høytrykkspumpe med et vanlig funksjonstrykk på 50-200 bar. En flerhet trykkgassflasker 4 koblet i parallell er forbundet med pumpens utløpsledning 2 via en tilbakeslagsventil 5 som sørger for at ingen væske vil strømme inn i trykkgassflaskene 4. En tilbakeslagsventil 6 som er montert i pumpens utløpsledning 2, sørger likeledes for at gassen blir riktig ført. Trykkluftflaskene 4 kan fylles med nitrogen. Gasstrykket i trykkgassflaskene kan hen-siktsmessig være 100-300 bar.

En struper 31 er blitt innkoblet i ledningen 3 0 mellom trykkgassflaskene og pumpens utløpsledning 2. Formålet med struperen 31 er å muliggjøre justering av blandeforholdet av væske og gass i slukkefluidet som strømmer i utløpsledningen 2. Struperen 31 er ikke absolutt nødvendig. Man kan også tenke seg at blandeforholdet kan justeres ved forskjellig dimensjonering av ledningen 30.

På fig. 2 betegner henvisningstallet 11 et pumpeaggregat som kan omfatte f.eks. to 11 kw pumper, som hver har en strøm-ning på omtrent 50 l/min. og et trykk på omtrent 120 bar. En utløpsledning 12 fører til en flerhet brannsoner A-E med respektive sprayhoder eller sprinklere 13A-13E. En flerhet trykkgassflasker 14 og en flerhet væsketanker 15, med en to-talmengde på f.eks. 400 liter, er tilveiebragt for hver pumpe. Trykkgassen med et opprinnelig trykk på f.eks. 200 bar driver først væsken ut fra tankene 15 til den respektive ak-tiviserte brannsone med en strømning på f.eks. 1000 l/min., hvoretter operasjonen prinsipielt er den samme som på fig. 1. Etter at flaskene er blitt tømt for væske, har trykket i trykkgassflaskene 14 sunket til 120 bar, dvs. til pumpens 11 trykk. Deretter justerer pumpetrykket 11 seg selv i over-ensstemmelse med trykkgassflaskenes 14 trykk, slik at pumpe-strømningen vil være 20-100% av den avtagende totale strøm-ning av slukkefluid. Når trykket i trykkgassflaskene 14 har sunket tilstrekkelig, vil gasstrømmen opphøre, og pumpe-strømningen vil fra da av utgjøre 100% av den totale slukke-fluidstrømning.

En beholder for skumkonsentrat er betegnet med 16 og en skumblandeanordning med 17. En ferskvannstank, f.eks. 3000 liter, er betegnet med 18 og en sjøvanns- eller innsjøvanns-forbindelse er betegnet med 19.

I det første trinn når tankene 15 blir tømt for væske, er

pumpeaggregatets 11 effekt/virkning ubetydelig. Ventilen 2 0 må være åpen under nevnte første trinn slik at ikke noe vann vil strømme inn i skumblandeanordningen 17 for å holde denne anordning ute av funksjon, idet blanding av skum inn i slukkefluidet må unngås i begynnelsen av slukkeoperasjonen.

Dette er fordi skummet har en negativ virkning på de små dråpene som strømmer ut fra munnstykkene ved å gjøre disse større, noe som vil hindre utviklingen av findelt væsketåke. I begynnelsen av slukkeoperasjonen er det spesielt ønskelig med findelt væsketåke. Skum vil således ikke egne seg godt i begynnelsen av slukkeoperasjonen.

Etter at tankene 15 er tømt, kan effektiv produksjon av findelt væsketåke bli opprettholdt med de ovenfor som eksempler angitte verdier i omtrent en halv time ved å bruke fersk-vannstanken 18, hvoretter sjøvann eller innsjøvann kan brukes om nødvendig.

Etter at brannen er blitt undertrykket med vanntåke, kan ventilen 20 med fordel stenges for å tilføre skum inn i slukkefluidet for å produsere en tykk "skummatte" som vil hindre gjenantennelse. Det skal bemerkes at installasjonen ifølge fig. 2 overhodet ikke behøver å omfatte en skumblandeanordning. I praksis stenges ventilen 20 på en slik måte at en trykkbryter 140 innkoblet i ledningen 13 0 er innrettet til å gi et trykksignal etter at trykket har sunket under et på forhånd bestemt nivå, f.eks. 3 0 bar. Dette trykksignal styrer således ventilen 20.

Gassflaskene 14 kan naturligvis være subsidiært forbundet med utløpsledningen 12 for å omgå væsketankene 15.

Oppfinnelsen er blitt beskrevet ovenfor ved hjelp av eksempler, og det skal derfor bemerkes at oppfinnelsen kan varie-res med hensyn til sine detaljer på mange måter innenfor rammen av de vedføyde krav. Således kan f.eks. utførelsen av trykkgasskilden variere. Gasskilden trenger ikke nødven-digvis å utgjøres av trykkgassflasker.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for å produsere et slukkefluid som omfatter en blanding av væske og gass, i en brannslukningsinstallasjon som omfatter en utløpsledning (2,12) som fø-rer til sprayhoder (3, 13A, 13E) , og sprøyte den således produserte blanding fra brannslukningsinstallsjonens sprayhoder (3, 13A, 13E), hvilken fremgangsmåte omfatter de trinn å tilveiebringe gass fra en kilde (4, 14) ved et trykk i utløpsledningen og levere slukkevæske i utløpsled-ningen ved hovedsakelig like trykk, karakterisert ved å - tilveiebringe et høyt trykk på 50 - 300 bar i„ utløpsledningen (12, 2) ved hjelp av gasskilden (4, 14), og deretter - benytte en høytrykkspumpe (1,11) som er innrettet til å tilveiebringe i utløpsledningen (2, 12) et trykk som justerer seg selv i henhold til nevnte høye trykk og det påfølgende minskende trykk tilveiebrakt av gasskilden (4, 14) , samtidig med at det ved hjelp av pumpen tilføres slukkevæske til utløpsledningen med en forholdsvis liten strømning, og - sprøyte den således produserte blanding som en fin-fordelt væsketåke fra sprayhodene (3, 13A, 13E).

2. Brannslukningsinstallasjon omfattende en væskekilde (18) , en pumpe (11) som er forbundet med væskekilden og som fortrinnsvis har høyt væsketrykk og forholdsvis liten strømning, og en gasskilde (14) forbundet ved hjelp av en ledning (13 0) med en utløpsledning (12) for pumpen for blanding av gass med utstrømmende slukkevæske som tilføres sprayhoder (13A, 13E), karakterisert ved at gasskilden (14) er forbundet med pumpens (11) utløpsledning (12) for produksjon av en findelt væsketåke, idet gasskildens (14) opprinnelige ladningstrykk er høyere en pumpens (11) funksjonstrykk, hvorved i det minste én væsketank (15) er inn-lemmet mellom gasskilden (14) og pumpens (11) utløpsled- ning (12), idet væsken fra tanken er innrettet til å dri-ves ut i utløpsledningen (12) av drivgass fra gasskilden, og at gasskiIdens opprinnelige ladningstrykk og væsketan-kens (15) volum er avpasset til hverandre slik at når væs-ketanken (15) er blitt tømt, er gasskildens (14) trykk i det minste hovedsakelig det samme som pumpens (11) funksjonstrykk .

3. Installasjon ifølge krav 2, karakterisert ved at gasskilden (14) er innrettet til å blande gass i pumpens (11) utløpsledning (12) med i det minste hovedsakelig det samme høye trykk som pumpen (11).

4. Installasjon ifølge krav 2, karakterisert ved at gasskilden utgjøres av en flerhet trykkgassflasker (14) koblet i parallell.

5. Installasjon ifølge krav 2, karakterisert ved at en struper er blitt innkoblet i ledningen mellom trykkgassflaskene og pumpens utløpsledning.

6. Installasjon ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at gasskildens (14) opprinnelige ladningstrykk er 100 - 300 bar og at pumpens (11) strømning er omtrent 10-80% av den totale strømning av slukkevæske ved maksimalt funksjonstrykk.

7. Installasjon ifølge krav 2, omfattende en skumblande-enhet med en skumblandekilde (16) og en/et skumblandeappa-rat/anordning (17), karakterisert ved at en trykkbryter (14 0) er innkoblet i ledningen (13 0) som fører fra gasskilden (14) til pumpens (11) utløpsledning (12), at trykkbryteren er innrettet til å gi et trykksignal etter at trykket har sunket under et på forhånd bestemt nivå, for eksempel 3 0 bar, og at trykksignalet er innrettet til å styre en ventil (2 0) for å bevirke blanding av skum inn i slukkevæsken.

8. Installasjon ifølge krav 7, karakterisert ved at trykkbryteren (140) er innrettet til å stenge ventilen (20) ved nevnte trykk-nivå for blanding av skumkonsentrat inn i slukkevæsken, idet nevnte ventil er innrettet til å hindre at skumkonsentrat blir blandet med slukkevæsken mens den er åpen.