PL229258B3 - Sposób eliminowania pożarów materiałów sypkich przechowywanych w silosach - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób eliminowania pożarów materiałów sypkich przechowywanych w silosach w kształcie walca o dowolnej średnicy, który polega na tym, że centralnie w osi silosu umieszcza się cienkościenną rurę metalową, korzystnie perforowaną, kwasoodporną lub aluminiową, a średnica rury w stosunku do średnicy silosu wynosi od 1,0% do 10,0% według zgłoszenia patentowego P-413845 charakteryzuje się tym, że rura (4) umieszczona w osi (2) silosu ((1) w dolnej części nie sięga dna silosu (1) i jest zaślepiona, a górny koniec rury (4) jest otwarty i wystaje poza dennicę górną (5) silosu (1). Rura (4) w dolnej części jest podparta.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób eliminowania pożarów materiałów sypkich przechowywanych w silosach.

Zdecydowanie większość materiałów sypkich podlega procesowi samopodgrzewania. Dlatego przechowywanie tych materiałów w silosach o dużej pojemności, rzędu od kilkudziesięciu do kilkuset metrów sześciennych wiąże się z wysokim ryzykiem wystąpienia pożaru silosu, a w skrajnych przypadkach jego eksplozji. Wystąpienie tych zjawisk prowadzi do poważnych strat finansowych i nierzadko do ludzkich tragedii. W przypadku materiałów spożywczych lub paszowych, jeśli nawet nie dojdzie do pożaru, to samo podgrzanie zawartości do temperatury powyżej 45°C znacznie obniża jego wartość odżywczą, co również jest źródłem poważnych strat finansowych. Jeżeli już dojdzie do pożaru w silosie, walka z nim jest skrajnie trudna i jeśli nawet zakończy się ugaszeniem ognia, to często zawartość silosu nadaje się do wyrzucenia, a sam silos do rozbiórki. Obecnie jedynym znanym i stosowanym rozwiązaniem zapobiegającym powstawaniu pożarów w silosach jest tzw. inertyzacja, czyli wypełnienie silosu niepalnym gazem, np. azotem. Rozwiązanie to wymaga: specjalnej konstrukcji silosu, generatora azotu, instalacji rozprowadzania azotu, aparatury kontroli i pomiaru, systemu sterowania pracą instalacji azotowej, co znacznie podnosi koszty magazynowania, ale w dalszym ciągu nie daje stuprocentowej pewności uniknięcia pożaru, a pożar w takim silosie jest jeszcze bardziej niebezpieczny.

Z polskiego zgłoszenia wynalazku nr P - 413 845 znany jest sposób eliminowania samozapaleń sprasowanego siana lub słomy w belach w kształcie walca o dowolnej średnicy, który polega na tym, że centralnie w osi beli wykonuje się otwór i umieszcza w nim cienkościenną rurę metalową, korzystnie perforowaną, kwasoodporną lub aluminiową, otwartą na obu jej końcach.

Średnica rury w stosunku do średnicy beli siana lub słomy wynosi od 1,0% do 10,0%, natomiast minimalna długość rury jest równa wysokości beli siana lub słomy.

Celem sposobu zapobiegającego powstawaniu pożarów sypkich przechowywanych w silosach jest niedopuszczenie do wzrostu temperatury tych materiałów przez bieżące odprowadzanie na zewnątrz ciepła powstającego w procesie samonagrzewania.

Z literatury naukowej i branżowej wiadomo, że każde ciało emituje promieniowanie cieplne w postaci kwantów promieniowania elektromagnetycznego. Proces ten występuje w każdej temperaturze i nie można go zatrzymać. Jeżeli dane ciało ma kształt kuli o promieniu r, to ilość kwantów wytwarzanych przez to ciało będzie proporcjonalna do r³ kuli, zaś ilość kwantów opuszczających to ciału będzie proporcjonalna do r² kuli. Oznacza to, że ze wzrostem promienia tai koncentracja kwantów wewnątrz kuli zaczyna wzrastać. Ten wzrost koncentracji objawi się tym, że wewnątrz kuli między jej powierzchnią a centrum powstanie i stale będzie narastać gradient temperatury, przy czym maksimum tej temperatury będzie w centrum kuli, a minimum na jej powierzchni.

Podobne do przedstawionych wyżej zależności dotyczą walca, czyli silosu służącego do przechowywania materiałów sypkich. Oznacza to, że w każdym silosie powstaje strefa wzrostu temperatury, a przy odpowiednio dużej średnicy silosu temperatura ta staje się niebezpieczna dla przechowywanego materiału.

Strefa niebezpiecznego wzrostu temperatury zajmuje centralną część silosu wokół jego osi. Wielkość tej strefy zależy od promienia silosu. Im jest większy, tym większa jest ta strefa, im większa jest ta strefa, tym wyższą temperaturę maksymalną osiągnie zawarty w niej materiał. W strefie tej niebezpieczna temperatura wzrasta do centrum walca i wartość maksymalną osiąga w osi tego walca. Wartość ta może przekroczyć temperaturę zapłonu przechowywanego materiału, co inicjuje pożar w silosie. Taki mechanizm powstawania pożarów w silosach powoduje, że pożary te są trudne do wykrycia, a jeszcze trudniejsza jest walka z nimi.

Według wynalazku sposób eliminowania pożarów materiałów sypkich przechowywanych w silosach w kształcie walca o dowolnej średnicy polegający na tym, że centralnie w osi silosu umieszcza się cienkościenną rurę metalową, korzystnie perforowaną, kwasoodporną lub aluminiową, a średnica rury w stosunku do średnicy silosu wynosi od 1,0% do 10,0% według zgłoszenia patentowego nr P - 413 845 charakteryzuje się tym, że rura umieszczona w osi silosu w dolnej części nie sięga dna silosu, jest zaślepiona i korzystnie podparta, a górny koniec rury jest otwarty i wystaje poza dennicę górną silosu.

Sposób według wynalazku pozwała na bieżące odprowadzanie ciepła z niebezpiecznej strefy podlegającego samo nagrzewaniu materiału, a tym samym nie dopuści do powstania zagrożenia pożarowego.

PL 229 258 B3

Sposób według wynalazku zostanie bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia sposób umieszczenia rury w silosie w przekroju osiowym, fig. 2 - wykres rozkładu temperatury w silosie zawierającym rurę.

W silosie 1 w kształcie walca, centralnie w jego osi 2 przechodzącej przez środek strefy niebezpiecznego wzrostu temperatury 3 umieszcza się cienkościenną metalową rurę 4 wykonaną ze stali kwasoodpornej nie sięgającej dna silosu 1 i przechodzącej przez dennicę górną 5 silosu 1. Rura 4 od dołu jest zaślepiona, a u góry otwarta. Dla zwiększenia stabilności rury 4 może być ona w dolnej części silosu 1 podparta. Średnica d1 rury 4 w stosunku do średnicy d2 silosu 1 wynosi 3,0%.

Ciepło wytwarzane prze samonagrzewający się produkt przechowywany w silosie 1 kumuluje się w centralnej części silosu 1 i tworzy tam strefę niebezpiecznego wzrostu temperatury 3. Po umieszczeniu w silosie 1 rury 4 przechodzącej centralnie przez strefę niebezpiecznego wzrostu temperatury 3, powstające ciepło odprowadzane jest na bieżąco do otoczenia, co uniemożliwia ww kumulację ciepła, a tym samym zapobiega powstawaniu pożaru w silosie 1. W przypadku potrzeby zintensyfikowania procesu odprowadzania ciepła, korzystnie jest wprowadzenie wymuszonej, powolnej i ciągłej wymiany powietrza w rurze 4.

Claims (2)

1. Sposób eliminowania pożarów materiałów sypkich przechowywanych w silosach w kształcie walca o dowolnej średnicy, polegający na tym, że centralnie w osi silosu umieszcza się cienkościenną rurę metalową, korzystnie perforowaną, kwasoodporną lub aluminiową, a średnica rury w stosunku do średnicy silosu wynosi od 1,0% do 10,0% według zgłoszenia patentowego nr P - 413 145, znamienny tym, że rura (4) umieszczona w osi (2) silosu (1) w dolnej części nie sięga dna silosu (1) i jest zaślepiona, a górny koniec rury (4) jest otwarty i wystaje poza dennicę górną (5) silosu (1).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rura (4) w dolnej części jest podparta.