PL189566B1 - Sposób i urządzenie do wytwarzania piany przeciwpożarowej - Google Patents

Abstract

1 . Sposób wytwarzania piany przeciwpoza- rowej, w którym przygotowuje sie m ieszanke sklada- ja c a sie z czynnika pianotwórczego, wody i medium gazowego, znam ienny tym , ze mieszanke przygo- towuje sie poprzez rozpuszczanie lub emulgowanie jej skladników w sobie nawzajem , przy nadcisnieniu, i tak przygotowana m ieszanke przechow uje sie przy nadcisnieniu w wymaganym miejscu przez wymaga- ny czasokres, transportuje sie ja, jesli jest to ko- nieczne, przy utrzymywanym nadcisnieniu i rozpreza sie na miejscu i w czasie zastosowania. 2. Urzadzenie do w ytw arzania piany prze- ciwpozarowej, znam ienne tym , ze zawiera wysoko- cisnieniowe zródlo piany (10), urzadzenie (60) roz- prezajace i rozkladajace piane oraz cisnieniowy rurociag (40), laczacy wysokocisnieniowe zródlo piany (1 0 ) z urzadzeniem (60) rozprezajacym i roz- kladajacym piane. F ig . I PL PL PL

Description

Przedmiotowy wynalazek dotyczy sposobu i urządzenia do wytwarzania piany gaśniczej, zdolnych do wytwarzania masowego piany przeciwpożarowej i do rozkładania jej na dużej powierzchni w postaci warstwy o jednolitej grubości, przy czym sposób ten i urządzenie szczególnie nadają się do zastosowania w gaśnicach przeciwpożarowych zbiorników, zawierających paliwa płynne, a zwłaszcza płynne węglowodory, a także do gaszenia ich w czasie pożarów.

Powszechnie znane jest zastosowanie piany napowietrznej do gaszenia pożarów zbiorników magazynowych wypełnionych łatwopalnymi płynami, zwłaszcza płynnymi węglowodorami.

Zgodnie ze znanymi sposobami pianę przeciwpożarową wytwarza się na miejscu, w trakcie procesu gaszenia, przy użyciu środków i energii w danej chwili tamże dostępnych. Do wytwarzania piany stosuje się czynnik pianotwórczy, przechowywany na miejscu lub dostarczony tam przez strażaków po wybuchu pożaru, wytwarza się wtedy wodny roztwór czynnika pianotwórczego przy użyciu odpowiednich środków do zwiększania jego ciśnienia, a następnie podaje się taki roztwór czynnika pianotwórczego za pomocą odpowiednich rur do głowicy pianotwórczej. W głowicy pianotwórczej napływający doń roztwór czynnika pianotwórczego miesza się z powietrzem i przekształca go w pianę, przy czym w procesie spieniania wykorzystuje się energię kinetyczną tego roztworu. Następnie pianę kieruje się do miejsca jej użycia.

Znane jest także, że pianowe urządzenia gaśnicze, stosowane przy zbiornikach magazynowych z łatwopalnymi płynami są gaśnicami stacjonarnymi lub pół-stacjonarnymi.

Pół-stacjonarne gaśnice są wyposażone w rurociągi lub ich sieci, przenoszące roztwór czynnika pianotwórczego od miejsca poboru do zbiorników, w jedną lub kilka głowic pianotwórczych, w rurociągi podające pianę oraz w urządzenie (a) wyrzucające pianę. Oddzielne pompy (lub wozy gaśnicze) są potrzebne, aby zapewnić właściwy przepływ roztworu czynnika pianotwórczego. Czynnik pianotwórczy stosowany do wytwarzania piany przeciwpożarowej

189 566 dostarcza się na miejsce po wybuchu pożaru i dopiero wówczas można przygotować roztwór i wytwarzać pianę przeciwpożarową..

Ponadto, stacjonarne gaśnice są zaopatrzone w ośrodek dostawy roztworu, zwany centrum gaśniczym. Centrum gaśnicze jest wyposażone w zbiornik, przygotowany do użycia, w czynnik pianotwórczy, kurki poboru wody, albo w zbiornik wody o odpowiednio dużej pojemności, w dozowniki do mieszania czynnika pianotwórczego oraz w pompy do zadawania wymaganego ciśnienia, przy czym pompy takie są połączone poprzez zawory z rurociągiem roztworu czynnika pianotwórczego.

Zarówno przy stacjonarnych, jak i pół-stacjonarnych gaśnicach, pianę przeciwpożarową nakłada się na powierzchni płynu tym samym sposobem. W rozwiązaniach, w których pianę wprowadza się do zbiornika przy jego krawędzi, to jest w rozwiązaniach gaśnic według amerykańskich patentów US 4893681 i US 4148361, zwykle na obwodzie zbiornika znajduje się więcej niż jeden punkt podawania piany. Konstrukcje te są wyposażone w urządzenia wprowadzające pianę z komorami pianowymi lub skrzynkami pianowymi, usytuowanymi przy wylotach piany, jak to opisano w patencie szwajcarskim nr 676553, przy czym do kierowania strumienia piany na powierzchnię płynu, lub na wewnętrzna powierzchnię zbiornika zastosowano w nich deflektory. Jeśli odległość pomiędzy deflektorami piany i powierzchnia płynu jest większa od danej wielkości maksymalnej, wówczas stosuje się koryta ślizgowe wyposażone w płyty prowadzące i tłumiące do kierowania piany na powierzchnie płynu i dla zmniejszenia prędkości wypływającej piany.

Znane są także rozwiązania z urządzeniami wypuszczającymi pianę przeciwpożarową pod powierzchnią płynu w zbiorniku lub bezpośrednio na powierzchnię płynu w określonych miejscach. Przykłady urządzeń pierwszego typu są opisane w patentach US 4 664 199, US 5 377 265 i US 5 464 065. Przykład urządzenia drugiego typu z wyżej omówionych jest omówiony w patencie US 5 573 068.

Rozwiązania wyżej opisane, w których pianę przeciwpożarową wytwarza się w czasie jej używania, to jest w miejscu i w czasie walki z ogniem, mają kilka wad, zarówno w zakresie sposobu, jak i zastosowanej aparatury gaśniczej.

Najpoważniejszą wadą jest to, że miedzy zapaleniem się i rozpoczęciem gaszenia ognia upływa zbyt długi okres czasu. Zwykle mija od około 10 minut do 2-3 godzin od chwili wykrycia pożaru do rozpoczęcia akcji gaśniczej, niezbędnych dla skompletowania układu gaśniczego, wytworzenia roztworu czynnika pianotwórczego, a następnie piany gaśniczej z czynnika pianotwórczego na miejscu dostępnego, lub do tego miejsca dostarczonego w tym czasie, a także dla uruchomienia procesu produkcji piany. Ponadto, po rozpoczęciu gaszenia pożaru, znaczący czas pochłania zabieg wytworzenia dostatecznej ilości piany, niezbędnej dla uformowania warstwy okrywowej piany o wymaganej grubości oraz dla rozłożenia tej ilości piany w warstwę o jednolitej grubości na powierzchni płonącego płynu. W tym czasie ciągle narasta wielkość szkód powodowanych przez ogień, zarówno co do ilości zniszczonego materiału, uszkodzenia kosztownej konstrukcji zbiornika, jak i trwałego zanieczyszczenia środowiska. Wielkość zniszczeń i ich proporcjonalne narastanie w czasie ilustruje następujący przykład. Powierzchnia zbiornika o pojemności 30 000 m³ wynosi około 2 000 m², stała prędkość spalania benzyny wynosi 7 mm/min, a zatem w każdej minucie spala się około 14 m3 benzyny. Poza stratami spowodowanymi zniszczeniem takiej ilości benzyny, uwalniane ciepło zagraża sąsiednim konstrukcjom, a jeśli mamy do czynienia z zespołem zbiorników, wówczas istnieje zagrożenie zbiorników sąsiednich.

Kolejną ważna wadą znanych rozwiązań jest wysoka zawodność procesu produkcji piany. Produkcja piany może zostać zmniejszona lub przerwana na skutek zatkania kurzem lub brudem najmniejszego przekroju na drodze przepływu, to jest w dyszy wtryskiwacza wytwarzającego pianę, albo wskutek zatkania otworów zasysających powietrze, na przykład liśćmi z drzew. Kolejną wadą jest ograniczenie objętości i natężenia przepływu piany. Głównym powodem takiego ograniczenia jest wytwarzanie piany przy wykorzystaniu energii kinetycznej czynnika pianotwórczego. Prawie cale ciśnienie powodujące przepływ roztworu jest wytwarzane w głowicy wytwarzającej pianę, stąd wiec ciśnienie piany wyrzucanej z głowicy wytwarzającej pianę jest zbliżone do ciśnienia atmosferycznego i spada do poziomu ciśnienia atmosferycznego w rurociągu podającym pianę. Stąd graniczną produkcję piany określa górna

189 566 granica przepustowości urządzenia wywołującego przepływ roztworu, to jest wydajność pompy. Następne ograniczenie narzucone jest przez mały przekrój dyszy stosowanej do generacji piany. Kolejną wadą takiego sposobu jest zmienna jakość piany, bowiem jakość piany przeciwpożarowej tak wytwarzanej jak wyżej opisano, zmienia się, zależnie od aktualnych warunków przepływu, co zmniejsza efektywność gaszenia pożaru.

Kolejną wadą, gaśnic stacjonarnych, w których dostępne są wszystkie składniki potrzebne do generowania piany przeciwpożarowej, a cały sprzęt przechowuje się w stanie gotowości na terenie ewentualnego wybuchu pożaru, w pobliżu zbiornika magazynowego z łatwopalnym płynem, zwykle na skraju zespołu zbiorników, jest to, że produkcja roztworu czynnika pianotwórczego rozpoczyna się wtedy, kiedy rozpoczyna się stosowanie roztworu czynnika pianotwórczego i trwa do chwili ugaszenia pożaru. Nie tylko więc wysoki jest koszt instalacji takiego stacjonarnego układu gaśniczego, ale również znaczny jest koszt przechowywania w dużych ilościach czynnika pianotwórczego.

W przypadku urządzeń gaśniczych pół-stacjonarnych kolejną wadą jest to, że są one podłączone do sieci rurociągowej, przenoszącej roztwór czynnika pianotwórczego, głowic pianotwórczych, rurociągów podających pianę oraz odpowiednio umieszczonych urządzeń wprowadzających pianę. W przypadku pożaru koncentrat czynnika pianotwórczego lub roztwór tego czynnika dostarcza się na miejsce odpowiednim środkiem transportu, miesza się na miejscu z wodą za pomocą urządzeń tego środka transportu i pompuje się do stacjonarnej sieci rurociągów za pomocą pomp zapewniających wymagane ciśnienie. Gaszenie ognia można rozpocząć dopiero ze znacznym opóźnieniem, przy czym w niektórych przypadkach straty czasu nie daje się odrobić.

Kolejna wadą wyżej opisanych gaśnic przeciwpożarowych jest nierównomierne rozkładanie się piany na powierzchni. Podawanie piany znanym sposobem na powierzchnię w określonych punktach zbiornika lub wydzielanie piany ze skrzynek pianowych nie tworzy okrywy pianowej o jednolitej grubości, a ponadto dużo czasu upływa, zanim z wydzielonej piany utworzy się okrywa pionowa, która całkowicie pokryje powierzchnię płynu. Część powierzchni nie pokrytej pianą pali się nadal długo. Piana na skraju okrywy pianowej może zostać uszkodzona, co powoduje wydłużanie się procesu gaszenia.

Kolejną wadą jest to, że piana wytwarzana w głowicy pianotwórczej i przesyłana rurociągami podawania piany, jest używana natychmiast po opuszczeniu rurociągu podawania piany i zużywa się w czasie jego eksploatacji, tak, że w praktyce niemożliwe staje się zmniejszenie niestabilności generowania piany lub zmiana jej jakości w trakcie pracy, zważywszy, że w pobliżu miejsca wydzielania piany znajduje się silnie płonąca powierzchnia. Stąd więc jakość wytwarzanej piany, stosowanej do gaszenia, wyznaczają parametry uprzednio określone, nie zawsze optymalne dla danego pożaru.

Główne wady wyżej opisanych znanych rozwiązań takie jak - czas przygotowawczy przed rozpoczęciem grzania, fakt, że pianę wytwarza się z wykorzystaniem energii kinetycznej przepływającego roztworu, wynikające stąd ograniczenie intensywności piany, nieprzewidywalna jakość piany i wolne rozprzestrzenianie się piany - sprawiły, że zaistniała konieczność rozwiązania, zgodnie z którym pianę odpowiednią dla zwalczania pożaru wytwarza się w punkcie zastosowania, pozbawionego wyżej wymienionych wad znanych rozwiązań.

Przedmiotowy wynalazek wynika ze stwierdzenia, że wady znanych rozwiązań można przypisać jednoczesności procesu wytwarzania i stosowania piany. Istota wynalazku polega na tym, że produkcja i zastosowanie piany gaśniczej rozdzielona została na dwa odrębne działania. Oznacza to, że wytwarzanie i przenoszenie piany gaśniczej rozdziela się tak, żeby wytwarzanie piany było niezależne od jej przepływu. Energię potrzebną do przenoszenia piany gromadzi się, wraz z zasadniczo gotową do użycia pianą, w postaci energii ciśnienia. Umożliwia to wytwarzanie piany o jednolitej jakości, na którą można łatwiej oddziaływać niż w przypadku znanych sposobów, a także można regulować ilość piany wydzielanej, co sprawia, że gaszenie pożaru jest szybsze i bardziej ekonomiczne. Kolejnym założeniem wynalazku jest to, że pianę przeciwpożarową, wytworzoną zgodnie ze sposobem według wynalazku, można przechowywać w urządzeniu połączonym ze znanymi urządzeniami do przenoszenia i wydzielania piany, tworząc w ten sposób stacjonarny układ gaśniczy, zdolny do natychmiastowego dostarczania piany przeciwpożarowej w przypadku zaistnienia pożaru.

189 566

Kolejnym założeniem przedmiotowego wynalazku jest to, że pianę można wydzielać płynnie, w krótkim czasie, za pomocą urządzenia, w którym piana wydziela się nie punktowo, ale na dłuższych odcinkach, korzystnie wzdłuż obwodu powierzchni płynu lub ściany bocznej zbiornika itp., jednocześnie, przy czym urządzenie to wydziela taką samą ilość piany o stałej jakości w każdym z punktów wydzielania położonych na danym odcinku.

Zgodnie ze sposobem wytwarzania piany przeciwpożarowej według przedmiotowego wynalazku, który rozwiązuje większość wyżej wymienionych problemów, przygotowuje się mieszankę składającą się z czynnika pianotwórczego, wody i medium gazowego. Istota przedmiotowego sposobu polega na tym, że mieszankę przygotowuje się poprzez rozpuszczanie lub emulgowanie składników w sobie nawzajem przy nadciśnieniu. Mieszankę, tak przygotowaną, przechowuje się przy nadciśnieniu w wymaganym miejscu i w wymaganym okresie czasu, transportuje się, jeśli to konieczne, utrzymując nadciśnienie i rozpręża się ją na miejscu w czasie zastosowania.

Zgodnie ze sposobem według przedmiotowego wynalazku, rozpuszczalnym w wodzie medium gazowym jest korzystnie dwutlenek węgla. Dla rozpuszczenia medium gazowego, dobiera się nadciśnienie, wynoszące co najmniej 10 barów, korzystnie ponad 15 barów. Rozpuszczanie odbywa się w temperaturze pokojowej. Korzystne jest ukończenie rozpuszczania w takiej postaci, w której płynny dwutlenek węgla rozpuszcza się w wodzie. Jeśli stosuje się gazy nierozpuszczalne w wodzie, np. węglowodory chlorowcowe, medium gazowe rozprasza się w czynniku pianotwórczym lub jego roztworze wodnym, przy ciśnieniu 10-40 barów, korzystnie powyżej 16 barów. W celu lepszego ujednolicenia tej zawiesiny można stosować znane środki emulgujące, obojętne w stosunku do czynnika pianotwórczego. Gotową do użycia pianę przeciwpożarową wytwarza się wtedy, kiedy uwalnia się mieszankę do ciśnienia atmosferycznego, poprzez rozprężanie się medium gazowego, rozpuszczonego lub rozproszonego w tej mieszance, dzięki rozszerzaniu się wytwarzanych pęcherzyków, powstałych wskutek spadku ciśnienia. W ostatnim etapie wytwarzania piany, mieszanka pod nadciśnieniem uwalniana jest do obszaru działania ciśnienia atmosferycznego, korzystnie w miejscu zastosowania, powyżej lub poniżej płonącej powierzchni płynu. Tak więc piana przeciwpożarowa używana jest w danym miejscu natychmiast po przybraniu swojej ostatecznej postaci i urządzenie do wytwarzania piany może być uważane za gaśnicę stacjonarną.

Istotą urządzenia do wytwarzania piany przeciwpożarowej według wynalazku, pozbawionego wad znanych rozwiązań, jest wyposażenie go w wysokociśnieniowe źródło piany, urządzenie rozprężające i rozkładające pianę, oraz rurociąg ciśnieniowy, łączący wysokociśnieniowe źródło piany z urządzeniem rozprężającym i rozkładającym pianę.

Korzystne, wykonanie automatyczne urządzenia zawiera zawór umieszczony w rurociągu ciśnieniowym, korzystnie zawór zdalnie sterowany.

Wykonania urządzenia według przedmiotowego wynalazku mogą mieć, do pewnego stopnia, różną budowę, zależną od zapotrzebowania.

W korzystnym wykonaniu wysokociśnieniowe źródło piany urządzenia stanowi wysokociśnieniowy zbiornik, zawierający mieszankę, zaś rurociąg ciśnieniowy jest połączony z wylotem zbiornika, w którym znajduje się główny zawór.

W innym korzystnym wykonaniu, dla produkowania dużej ilości piany, wysokociśnieniowe źródło piany stanowi wysokociśnieniowy zbiornik, zawierający wodę z zaabsorbowanym w niej gazem pianotwórczym, pojemnik z czynnikiem pianotwórczym i mieszarka (ciśnieniowa). Wysokociśnieniowy zbiornik jest połączony do jednego wlotu mieszarki, w którym znajduje się zawór zwrotny, a pojemnik z czynnikiem pianotwórczym jest połączony z drugim wlotem mieszarki, podczas, gdy jej wylot jest połączony z rurociągiem ciśnieniowym, bezpośrednio lub poprzez drugi zawór.

W jeszcze innym korzystnym wykonaniu, jeśli ma być wytwarzana bardzo duża ilość piany, na przykład do wykorzystania w zespole zbiorników, wysokociśnieniowe źródło piany jest wyposażone w zbiornik chłonny i pojemnik gazu pianotwórczego, w postaci płynnej lub gazowej, połączony z jednym wlotem zbiornika chłonnego, bezpośrednio lub poprzez sterownik ciśnienia oraz mieszarkę z pojemnikiem czynnika pianotwórczego, połączonym z jednym z jej wlotów, przy czym drugi wlot zbiornika chłonnego jest tak wykonany, że może być

189 566 połączony z źródłem wody, a wylot zbiornika chłonnego jest połączony z drugim wlotem mieszarki, przy czym wylot mieszarki jest połączony z rurociągiem ciśnieniowym.

W jeszcze innym zalecanym wykonaniu, gdy wytwarzana ma być bardzo duża ilość piany, na przykład do wykorzystania w zespole zbiorników, wysokociśnieniowe źródło piany jest wyposażone w zbiornik chłonny i pojemnik gazu pianotwórczego, w postaci płynnej lub gazowej, połączony z jednym wlotem zbiornika chłonnego, bezpośrednio lub poprzez sterownik ciśnienia oraz mieszarkę z pojemnikiem czynnika pianotwórczego, połączonym z jednym z jej wlotów, przy czym drugi wlot mieszarki jest tak wykonany, że może być połączony z źródłem wody, a wylot mieszarki jest połączony z drugim wlotem zbiornika chłonnego, zaś wylot naczynia chłonnego jest połączony z rurociągiem ciśnieniowym.

Jeśli urządzenie jest stosowane do zespołu zbiorników, to rurociąg ciśnieniowy tego urządzenia jest rozgałęziony, a w każdej gałęzi jest umieszczony zawór odcinający.

W korzystnym wykonaniu przedmiotowe urządzenie zawiera urządzenie rozprężające i rozkładające pianę do wydzielania piany przeciwpożarowej na duża powierzchnie, w postaci warstwy o jednolitej grubości, które zawiera otwór przyjmujący i ujście wydzielające oraz ma rurowy korpus rozdzielający, który tworzy, odpowiednio, zamkniętą pętlę rurową, korzystnie toroidalną oraz ujście wydzielające, które, odpowiednio w postaci rozcięcia lub szeregu otworów, jest umieszczone na strumieniu przelewowym rury, wzdłuż jej długości, korzystnie wzdłuż jej tworzącej. Jeśli urządzenie to jest długie, korzystnie jest, aby ujście wydzielające, w postaci rozcięcia lub szeregu otworów, było ukształtowane tak, by jego wielkość na jednostkę długości rury wzrastała wraz z odległością od otworu przyjmującego.

W innym korzystnym wykonaniu, urządzenie rozprężające i rozkładające pianę, do zastosowania dla wydzielania piany przeciwpożarowej na dużą powierzchnię, w postaci warstwy o jednolitej grubości, głównie do zastosowań o wyższym zapotrzebowaniu, zawiera korzystnie, rurową wysokociśnieniową komorę przyjmującą, korzystnie tworzącą zamknięta pętlę rurową, korzystnie toroidalną, przeważnie tak ułożoną, że toroidalnie ukształtowany korpus rozdzielający jest koncentrycznie otoczony toroidalnie ukształtowaną wysokociśnieniową komorą przyjmującą, przy czym korpus rozdzielający jest połączony z wysokociśnieniową komorą przyjmującą doprowadzeniem wyrównoważonym hydraulicznie, a ujście wydzielające, odpowiednio w postaci rozcięcia lub szeregu otworów, jest umieszczone na strumieniu przelewowym rurowego korpusu rozdzielającego wzdłuż jego długości, korzystnie wzdłuż jego tworzącej, a otwór przyjmujący stanowi otwór przyjmujący wysokociśnieniowej komory przyj muj ącej.

W jeszcze innym zalecanym wykonaniu, urządzenie rozprężające i rozkładające pianę, do zastosowania dla wydzielania piany przeciwpożarowej na dużą powierzchnię, w postaci warstwy o jednolitej grubości, głównie do zastosowań o wyższym zapotrzebowaniu, zawiera układ rurowy, który przebiega ponad środkiem zbiornika, przy czym układ ten posiada koniec przyjmujący do połączenia z ciśnieniowym rurociągiem, a drugi koniec ma ujście wydzielające większe od otworu przyjmującego, które to ujście wydzielające jest usytuowane w położeniu, zwróconym w stronę ponad powierzchnią płynu, a nadto w ujściu wydzielającym znajdują się płytki odbijające dla rozpryskiwania piany jednolicie w całym ujściu wydzielającym, przy czym układ rurowy posiada przewód rozprężający.

Główna zaletą sposobu według wynalazku jest to, że piana przeciwpożarowa jest wytwarzana wtedy, kiedy mieszanka substancji pianotwórczych jest uwalniana z urządzenia do przestrzeni o ciśnieniu atmosferycznym poprzez rozprężanie się sprężonego medium gazowego w mieszance, wobec czego zapewnia się wytwarzanie piany o wymaganej jakości. Dalszą zaletą jest niskie ryzyko awarii, gdyż w rurociągach nie ma urządzeń takiego rodzaju jak dysze. Zbiorniki przechowujące mieszankę z zaabsorbowanym w niej medium gazowym są urządzeniami ciśnieniowymi, magazynującymi energię, a więc ich działanie nie zależy zwykłe od czynników zewnętrznych, np. przerw w dostawie elektryczności np., a czas przygotowawczy przed rozpoczęciem gaszenia jest pomijalnie krótki.

W przypadku urządzeń zawierających mała ilość mieszanki (50-100m³), zawierającej sprężone medium gazowe, zapewnione jest, zakończone powodzeniem, ugaszenie pożaru, nawet przy całkowitym braku wody przeciwpożarowej.

189 566

Następną znaczącą zaletą sposobu i urządzenia według przedmiotowego wynalazku jest możliwość uzyskiwania bardzo intensywnej piany. Jeśli zbiornik ma być opróżniony z wymaganej ilości mieszanki o ciśnieniu roboczym 16,25 lub 40 barów, w określonym czasie, przy znanej długości rurociągu podającego pianę, wtedy łatwo jest obliczyć wymaganą średnicę takiego rurociągu. Na przykład, opróżnienie doświadczalnego zbiornika wypełnionego 50 kg mieszanki o ciśnieniu 14 barów do ciśnienia atmosferycznego, poprzez rurociąg o średnicy 2 i o długości 4m., zajmuje 3 min. Czas gaszenia jest w przybliżeniu taki sam, a powłoka piany rozłożona na około 10 m² powierzchni płynu ma grubość 10 cm i pozwala z powodzeniem ugasić pożar.

Kolejna zaletą sposobu i urządzenia według przedmiotowego wynalazku jest możność dostarczenia piany o jednolitej jakości. Ponieważ proporcje wszystkich komponentów piany dobiera się wcześniej, przy komponowaniu mieszanki, stosunek objętości pęcherzyków i ilości roztworu czynnika pianotwórczego, to jest szybkość rozprzestrzeniania się piany, nie zależy od parametrów zewnętrznych. Sugeruje to także, że w czasie swego działania, urządzenie może dostarczać w sposób ciągły, pianę o jakości wybranej, optymalnej dla danego zastosowania.

Dodatkową zaletą urządzenia jest odpowiednie usytuowanie urządzenia rozprężającego i rozkładającego pianę wokół powierzchni płynu, przy czym piana wydzielana w czasie jego działania ma kształt pierścienia, który coraz bardziej zamyka się, gasząc pożar, aż do ostatecznego pokrycia całej powierzchni płynu. Dalszą zaletą urządzenia według przedmiotowego wynalazku jest jego przystosowanie do wypuszczania piany zarówno na powierzchnię jak i pod powierzchnią płynu.

Istota przedmiotowego wynalazku została szczegółowo opisana poniżej, poprzez omówienie korzystnych przykładów jego wykonań i na podstawie załączonego rysunku, który przedstawia na fig. 1 - szkicowo pokazane pierwsze wykonanie urządzenia do wytwarzania piany przeciwpożarowej i do gaszenia pożaru, zainstalowanego przy zbiorniku, na fig. 2 - szkic drugiego wykonania przedmiotowego wynalazku, zainstalowanego przy zbiorniku, fig. 3 - szkic trzeciego wykonania przedmiotowego wynalazku, zainstalowanego przy zbiorniku, fig. 4 - szkic korzystnego wykonania urządzenia rozprężającego i rozkładającego pianę, zgodnego z kolejnym wykonaniem wynalazku, na fig. 5 - zmienność wymiaru rozcięcia pracującego jako ujście wydzielające urządzenia rozprężającego i rozkładającego pianę, pokazanego na fig. 4, po „wyprostowaniu” tego urządzenia, fig. 6 - urządzenie rozprężające i rozkładające pianę, pokazane na fig. 4 - w przekroju wskazanej na tej figurze płaszczyzną A-A, fig. 7 - inne urządzenie rozprężające i rozkładające pianę, w tym samym przekroju jak wskazano na fig. 4, fig. 8 - widok z boku urządzenia rozprężającego i rozkładającego pianę, pokazanego na fig. 4, w przekroju, zainstalowanego w zbiorniku, fig. 9 - szkicowy widok kolejnego korzystnego wykonania przedmiotowego wynalazku, fig. 10 - widok drugiego wykonania urządzenia rozprężającego i rozkładającego pianę, według przedmiotowego wynalazku, fig. 11 - przekrój urządzenia rozprężającego i rozkładającego pianę, pokazanego na fig. 10, a fig. 12 - widok trzeciego wykonania urządzenia rozprężającego i rozkładającego pianę, według przedmiotowego wynalazku.

Urządzenie pokazane na fig. 1 zawiera zbiornik ciśnieniowy 12, który to zbiornik ciśnieniowy posiada rurą wlotową (nie pokazano) do doprowadzania wody, czynnika pianotwórczego i medium gazowego. Do odpowiednich rur wlotowych zbiornika ciśnieniowego 12 może być podłączona rozłączalnie pompa obiegowa do rozpryskiwania w tym zbiorniku komponentów pod ciśnieniem.

Zbiornik ciśnieniowy 12 jest zbiornikiem stacjonarnym. Do jego wylotu podłączony jest rurociąg 40, odporny na wysokie ciśnienie, w którym znajduje się zdalnie sterowany, główny zawór 42. Zawór ten może być sterowany za pomocą zespołu sterującego 50 czujnikiem 49, usytuowanym w zbiorniku magazynowym. Koniec rurociągu 40 jest umieszczony wewnątrz magazynowego zbiornika 1, zaopatrzonego w łatwopalny płyn, gdzie jest połączony z urządzeniem 60 rozprężające i rozkładające pianę, pokazane na fig. 4, także umieszczonym wewnątrz tego zbiornika V, ponad powierzchnia płynu i wzdłuż do przelewu zbiornika 1.

W czasie pracy urządzenia, sprężona mieszanka pianotwórcza, składająca się z czynnika pianotwórczego, wody i gazu pędnego, przygotowywana jest w zbiorniku ciśnieniowym 12 lub zbiornik ten jest napełniony już przygotowaną wcześniej mieszanką. Jeśli to konieczne.

189 566 mieszanie mieszanki może być wspomagane za pomocą mechanicznej mieszarki i pompy obiegowej. W tym stanie mieszanka jest przechowywana aż do chwili jej zastosowania. W czasie stosowania przedmiotowego urządzenia, mieszanka pianotwórcza jest podawana do urządzenia 60 rozprężającego i rozkładającego pianę za pomocą rurociągu 40 poprzez otwarcie zaworu 42, a przy opuszczeniu tego urządzenia mieszanka rozpręża się. Rozprężona mieszanka pianotwórcza stanowi gotową do zastosowania pianę przeciwpożarową, która jest natychmiast wypuszczana w miejscu jej stosowania.

Urządzenie, przedstawione na fig. 2, zawiera ciśnieniowy zbiornik 15 z gazem wytwarzającym pianę zaabsorbowaną w wodzie, pojemnik 17 czynnika pianotwórczego oraz mieszarkę 30. Woda i medium gazowe są podawane do zbiornika 15, w postaci zmieszanej lub oddzielnie, poprzez króciec rurowy, a mieszanie może być wspomagane przy zastosowaniu mechanicznej mieszarki i pompy obiegowej. Wylot ze zbiornika 15 jest połączony z jednym z wlotów proporcjonalnej mieszarki 30 poprzez zawór odcinający 32, a pojemnik 17 z czynnikiem pianotwórczym jest połączony z drugim wlotem mieszarki. Wylot mieszarki 30 jest połączony z urządzeniem 60 rozprężającym i rozkładającym pianę za pomocą ciśnieniowego rurociągu 40.

W czasie pracy przedmiotowego urządzenia, woda z zaabsorbowanym w niej gazem pędnym jest przechowywana w zbiorniku 15 i mieszana z koncentratem czynnika pianotwórczego za pomocą mieszarki 30.

Trój komponentowa mieszanka zawierająca gaz pędny w niej zaabsorbowany jest podawana rurociągiem 40, a gotowa piana przeciwpożarowa jest wytwarzana jest poprzez rozprężanie, jak to wyżej opisano.

Przedmiotowe urządzenie, pokazane na fig. 3 zawiera zbiornik wody 20, połączony z wlotem zbiornika chłonnego 35 poprzez pompę wspomagającą 22. Wylot zbiornika gazu 19 jest połączony z drugim wlotem zbiornika chłonnego 35 poprzez sterownik ciśnienia 37. Wylot zbiornika chłonnego 35 jest połączony z jednym z wlotów mieszarki 30, podczas, gdy wylot pojemnika 17 czynnika pianotwórczego jest połączony z drugim wlotem mieszarki 30. Wylot mieszarki 30 jest połączony z ciśnieniowym rurociągiem 40, prowadzącym do zbiorników magazynowych zawierających łatwopalne płyny, w których jest on połączony z urządzeniami rozprężającymi i rozkładającymi pianę, przy czym na fig. 3 uwidoczniono tylko urządzenie 60 rozprężające i rozkładające pianę, i usytuowane w zbiorniku 1. Rurociąg 40 rozgałęzia się, a zawory odcinające 45, 46 są umieszczone w każdej gałęzi rurociągu.

W czasie pracy przedmiotowego urządzenia, woda przechowywana w zbiorniku wody 20 jest wzbogacona w gaz pędny, przetrzymywany w zbiorniku gazu 19, w zbiorniku chłonnym 35, a następnie mieszana jest w mieszarce 30 z czynnikiem pianotwórczym. Trójkomponentowa mieszanka wychodząca z mieszarki 30 przenoszona jest do wybranego zbiornika (np. zbiornika 1) za pomocą rurociągu 40, poprzez gałąź, w której jest otwarty zawór odcinający 45, 46, a piana przeciwpożarowa jest wytwarzana poprzez jej rozprężanie, jak to opisano w dalszej części opisu.

Figura 4 przedstawia korzystne wykonanie urządzenia 60 rozprężającego i rozkładającego pianę, stanowiącego dalszy przedmiot rozwiązania. Urządzenie 60 rozprężające i rozkładające pianę stanowi rurowe urządzenie tworzące rodzaj pierścienia, przystosowanego do kształtu chronionego zbiornika magazynowego, przylegającego do wewnętrznej powierzchni bocznej ściany zbiornika, pod jej górna krawędzią, a otwór przyjmujący 62 znajduje się na odgałęzieniu 61 urządzenia 60 rozprężającego i rozkładającego pianę.

Ujście wydzielające rurowego korpusu 63 urządzenia 60 jest ukształtowane w postaci rozcięcia 65 równoległego do osi rury w taki sposób, że odległość pomiędzy krawędziami rozcięcia 65 rośnie wraz ze wzrostem odległości od otworu przyjmującego 62. Wzrost wielkości rozcięcia jest wyraźnie widoczny na fig. 5, gdzie część urządzenia 60 jest przedstawiona w postaci „rozprostowanej” (dla większej jasności). Przekroje otworu przyjmującego 62 i rozcięcia 65 są korzystnie takie same.

Figura 6 pokazuje urządzenie 60 rozprężające i rozkładające pianę w przekroju płaszczyzną A-A, zaznaczoną na fig. 4, przy czym strzałka wskazuje kierunek wypływu piany. Urządzenie rozprężające i rozkładające pianę, wytwarzające pianę opadająca pionowo, może być korzystnie stosowane w zbiornikach z dachami pływającymi, gdyż strumień piany

189 566 skierowany jest w szczelinę pomiędzy pływającym dachem i ścianą boczna zbiornika. W rozwiązaniu pokazanym na fig. 7 rozcięcie tego urządzenia jest tak usytuowane, aby piana wypływała do dołu skośnie, co jest szczególnie korzystne w przypadku zbiorników z otwartą powierzchnią płynu.

W czasie pracy urządzenia, piana wypływająca przez otwór przyjmujący 62 jest wypuszczana rozcięciem 65. Wielkość rozcięcia 65 rośnie wraz z odległością od otworu przyjmującego 62, tak, że ilość piany wypuszczana na odcinkach rozcięcia dalszych w stosunku do otworu przyjmującego 62 jest taka sama jak ilość piany wypuszczana na odcinkach bliższych otworowi przyjmującemu 62, gdyż ciśnienie na odcinkach położonych bliżej otworu przyjmującego jest wyższe. W związku z tym można osiągać to, że wypuszczana okrywa pionowa ma jednolitą grubość wzdłuż całego rozcięcia 65. Jeśli zbiornik jest cylindryczny, powierzchnia zbiornika pokrywana jest w sposób koncentryczny i cała powierzchnia zbiornika pokryta zostaje w krótkim czasie.

Figura 8 przedstawia urządzenie 60 rozprężające i rozkładające pianę, zainstalowane w zbiorniku 1, przy czym wymiary elementów pokazane na rysunku nie zachowują właściwych proporcji. Na rysunku tym widać wyraźnie położenie otworu przyjmującego 62, a także, widać, że rozcięcie 65, pracujące jako ujście wydzielające, jest węższe od strony otworu przyjmującego 62, a szersze od strony przeciwnej, oddalonej od otworu przyjmującego 62.

Figura 9 przedstawia kolejne wykonanie urządzenia według przedmiotowego wynalazku, w którym zbiornik wody 20 jest połączony z wlotem proporcjonalnej mieszanki 30 poprzez pompę 22, a pojemnik 17 czynnika pianotwórczego jest połączony z drugim wlotem proporcjonalnej mieszarki 30. Wylot jej jest połączony z wlotem zbiornika chłonnego 35, a zbiornik gazu 19 (pianotwórczego) połączony jest z drugim wlotem zbiornika chłonnego 35 poprzez sterownik ciśnienia 37. Wylot zbiornika chłonnego 35 jest połączony z ciśnieniowym rurociągiem 40, który także w tym przykładzie jest rozgałęziony, przy czym we wszystkich odgałęzieniach znajdują się zawory odcinające 45 ,46. W czasie pracy tego urządzenia, za pomocą proporcjonalnej mieszarki 30, wytwarza się roztwór czynnika pianotwórczego. Następnie w roztworze tym absorbowany jest gaz pianotwórczy. Kompletna mieszanka wychodzi ze zbiornika chłonnego 30 o dostaje się do rurociągu 40 w postaci gotowej do zastosowania.

Urządzenie 60 rozprężające i rozkładające pianę, pokazane na fig. 10, zawiera wysokociśnieniową komorę przyjmującą 67 i rurowy korpus rozdzielający 66. Komora przyjmująca 67 jest połączona z korpusem rozdzielającym 66, doprowadzeniem wyrównoważonym hydraulicznie, które w tym wykonaniu jest zrealizowane za pomocą łączników 71, 72, 73 o działaniu dławiącym, przy czym dławiki w łącznikach 71, 72, 73 są pokazane na tym rysunku w postaci wyrwanych przekrojów częściowych tych łączników. Przecięcie 68, które pracuje jako ujście wydzielające, jest wykonane wzdłuż tworzącej, zasadniczo rurowego korpusu rozdzielającego 66, podczas, gdy wysokociśnieniowa komora przyjmująca 67 jest połączona z rurociągiem 40 otworem przyjmującym 69 wysokociśnieniowej komory przyjmującej 67.

Figura 11 przedstawia urządzenie 60 rozprężające i rozkładające pianę, pokazane na i fig. 10, w przekroju płaszczyznę A-A wskazaną na fig. 10. Wysokociśnieniowa komora przyjmująca 67 i korpus rozdzielający 66 jest połączony z nią poprzez łącznik 73 z działaniem dławiącym, co wyraźnie widać na tym rysunku waz z wydzielającym pianę rozcięciem 68, wykonanym wzdłuż linii tworzącej korpusu rozdzielającego 66.

W czasie pracy urządzenia 60 rozprężającego i rozkładającego pianę, ciśnienie na łącznikach spada, tak, ze do wewnętrznej przestrzeni korpusu rozdzielającego dostaje się gotowa do użycia piana przeciwpożarowa. Położenie korpusu rozdzielającego 66 i rozcięcia 68 zapewniają, że piana przeciwpożarowa jest wypuszczana w miejscu zastosowana w postaci okrywy.

Claims (13)

1. Sposób wytwarzania piany przeciwpożarowej, w którym przygotowuje się mieszankę składającą się z czynnika pianotwórczego, wody i medium gazowego, znamienny tym, że mieszankę przygotowuje się poprzez rozpuszczanie lub emulgowanie jej składników w sobie nawzajem, przy nadciśnieniu, i tak przygotowaną mieszankę przechowuje się przy nadciśnieniu w wymaganym miejscu przez wymagany czasokres, transportuje się ją, jeśli jest to konieczne, przy utrzymywanym nadciśnieniu i rozpręża się na miejscu i w czasie zastosowania.

2. Urządzenie do wytwarzania piany przeciwpożarowej, znamienne tym, że zawiera wysokociśnieniowe źródło piany (10), urządzenie (60) rozprężające i rozkładające pianę oraz ciśnieniowy rurociąg (40), łączący wysokociśnieniowe źródło piany (10) z urządzeniem (60) rozprężającym i rozkładającym pianę.

3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że zawiera zawór umieszczony w ciśnieniowym rurociągu (40), korzystnie zdalnie sterowany zawór (42).

4. Urządzenie według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że wysokociśnieniowe źródło piany (10) stanowi wysokociśnieniowy zbiornik (12), zawierający mieszankę, a ciśnieniowy rurociąg (40) jest połączony z otworem zbiornika (12), w którym znajduje się główny zawór (42).

5. Urządzenie według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że wysokociśnieniowe źródło piany (10) stanowi odporny na ciśnienie, wysokociśnieniowy zbiornik (15) na wodę, wodę z zaabsorbowanym w niej gazem pianotwórczym, pojemnik (17) czynnika pianotwórczego oraz mieszarka (30), przy czym (odporny na ciśnienie) wysokociśnieniowy zbiornik (15), połączony jest z jednym z wlotów mieszarki (30) poprzez zawór odcinający (32), a pojemnik (17) jest połączony z drugim wlotem mieszarki (30), podczas, gdy wylot mieszarki (30) jest połączony z ciśnieniowym rurociągiem (40), bezpośrednio lub poprzez drugi zawór.

6. Urządzenie według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że wysokociśnieniowe źródło piany (10) stanowi zbiornik chłonny (35) i zbiornik gazu (19) pianotwórczego, w postaci płynnej lub gazowej, połączony z jednym z wlotów zbiornika chłonnego (35), bezpośrednio lub poprzez sterownik ciśnienia (37), mieszarka (30) z pojemnikiem (17) czynnika pianotwórczego, połączonym z jednym z jej wlotów, przy czym drugi wlot zbiornika chłonnego (35), ukształtowany jest tak, że może być połączony ze źródłem wody, a wylot ze zbiornika chłonnego (35) jest połączony z drugim wlotem mieszarki (30), podczas, gdy wylot mieszarki (30) jest połączony z ciśnieniowym rurociągiem (40).

7. Urządzenie według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że wysokociśnieniowe źródło piany (10) obejmuje zbiornik chłonny (35) i zbiornik gazu (19) pianotwórczego w postaci płynnej lub gazowej, połączony z jednym z wlotów zbiornika chłonnego (35), bezpośrednio lub poprzez sterownik ciśnienia (37), mieszarkę (30) z pojemnikiem (17) czynnika pianotwórczego, połączonym z jednym z jej wlotów, przy czym drugi wlot mieszarki (30), ukształtowany jest tak, że może być połączony ze źródłem wody, wylot z mieszanki (30), połączony jest z drugim wlotem zbiornika chłonnego (35), a wylot zbiornika chłonnego (35) jest połączony z ciśnieniowym rurociągiem (40).

8. Urządzenie według zastrz. 6 albo 7, znamienne tym, że ciśnieniowy rurociąg (40) jest rozgałęziony, a w każdej jego gałęzi znajduje się zawór odcinający (40, 46).

9. Urządzenie według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że urządzenie to zawiera urządzenie (60) rozprężające i rozkładające pianę do wydzielania piany przeciwpożarowej na dużą powierzchnię w postaci warstwy o jednolitej grubości, które posiada otwór przyjmujący (62) i ujście wydzielające, rurowy korpus rozdzielający (63) stosownie tworzący zamkniętą pętlę, korzystnie toroidalną, przy czym ujście wydzielające, odpowiednio w postaci rozcięcia (65) lub szeregu otworów, jest umieszczone wzdłuż długości rury.

189 566

10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że ujście wydzielające odpowiednio w postaci rozcięcia (65) lub szeregu otworów jest ukształtowane tak, by jego wielkość na jednostkę długości rury wzrastała wraz z odległością od otworu przyjmującego (62).

11. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że urządzenie (60) rozprężające i rozkładające pianę do wydzielania piany przeciwpożarowej na dużą powierzchnię w postaci warstwy o jednolitej grubości posiada korzystnie rurową wysokociśnieniową komorę przyjmującą (67), korzystnie tworzącą zamkniętą pętlę, korzystnie toroidalną, przeważnie tak ułożoną, że toroidalnie ukształtowany korpus rozdzielający (66) jest koncentrycznie otoczony toroidalnie ukształtowaną wysokociśnieniową komorą przyjmującą (67), przy czym korpus rozdzielający (66) jest połączony z wysokociśnieniową komorą przyjmującą (67) doprowadzeniem wyrównoważonym hydraulicznie, a ujście wydzielające, odpowiednio w postaci rozcięcia (68) lub szeregu otworów jest umieszczone wzdłuż długości rurowego korpusu rozdzielającego (66), a otwór przyjmujący (69) stanowi otwór przyjmujący wysokociśnieniowej komory przyjmującej (67).

12. Urządzenie według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że urządzenie to zawiera urządzenie (60) rozprężające i rozkładające pianę do wydzielania piany przeciwpożarowej na dużą powierzchnię w postaci warstwy o jednolitej grubości, które posiada układ rurowy (80), który przebiega ponad środkiem zbiornika, przy czym układ ten posiada koniec przyjmujący (81) do połączenia z ciśnieniowym rurociągiem, a drugi koniec ma ujście wydzielające większe od otworu przyjmującego, które to ujście wydzielające jest usytuowane w położeniu, zwróconym w stronę ponad powierzchnią płynu, a nadto w ujściu wydzielającym znajdują się płytki odbijające dla rozpryskiwania piany jednolicie w całym ujściu wydzielającym.

13. Urządzenie rozprężające i rozkładające pianę według zastrz. 12, znamienne tym, że układ rurowy posiada przewód rozprężający (85).