SI24900A - Oddušnik s protipožarno zaporo - Google Patents

Abstract

Pri današnjem stanju tehnike se izvaja prezračevanje rezervoarjev gorljivih tekočin in tekočin, ki vsebujejo organske snovi, neposredno po odzračevalni cevi skozi odprtino v okolico. Taka izvedba ima slabo stran, da ne preprečuje širjenje požara oziroma eksplozije, kar pomeni nevarnost za vsebino rezervoarja. Naprava po tem izumu je oddušnik, ki ima vgrajeno zaporo za požar, realiziran pa je lahko na več načinov. Skupno vsem tehničnim izvedbam oddušnika po tem patentu je ta, da ima vstavljen porozen element, katerega funkcija je odvajanje toliko toplote od gorljivega plina, ki prehaja oddušnik, da se ustavi eventualno gorenje. Uporaba oddušnika po tem patentu bistveno izboljšuje varnost rezervoarjev v navtiki. Problematika je identična tudi pri vseh odzračevalnih napravah rezervoarjev, kot so vozila, generatorji in podobno.

Description

1260 Ljubljana

Oddušnik s protipožarno zaporo

Na plovilih vseh velikosti je potreba po odzračevanju rezervoarjev preko oddušnika. Primeri odzračevanja : rezervoarji za nafto, bencin, pitno, črno in sivo vodo. Odzračevanje je v praksi večinoma izvedeno tako, da je na rezervoarju za tekočino priključek za cev. Ta priključek se nahaja na najvišjem mestu rezervoarja. Pri jadrnicah se priporočata dva taka priključka za odzračevanje na nasprotnih straneh v smeri nagiba jadrnice. Pri odzračevanju je v večini primerov dvosmerni pretok zraka. Ko polnimo rezervoar tekočina izpodrine zrak v rezervoarju in zrak gre po cevi iz rezervoarja in skozi oddušnik v okolico. Ko se rezervoar prazni, porabljeno tekočino nadomesti zrak in je zračni tok v obratni smeri. Zračni pretok je stalen v obe smeri tudi zaradi temperaturnih sprememb. Odzračevanje je izvedeno preko cevi od gornjega nivoja rezervoarja do odprtine v trupu barke, kjer je stik z okolico. Na mestu kjer cev doseže odprtino v trupu barke je nameščen oddušnik. Oddušnik je element, ki definira odprtino za odzračevanje in omogoči pritrditev cevi za odzračevanje. Običajno je oddušnik tudi nosilec mrežice, ki prepreči vstop žuželkam v sistem za zračenje in prepreči vstop tudi za večje prašne delce. V daljnem tekstu bom problematiko omejil na plovila, čeprav je ista problematika tudi drugje. Z namestitvijo oddušnika za zrak čim višje na plovilu je oteženo, da bi voda prišla v sistem za odzračevanje, nikakor pa s tem ukrepom ni preprečen vstop atmosferske vode. To velja tudi pri mirujočem plovilu. Razmere se bistveno poslabšajo v viharju, ko odprtino zanesljivo dosega atmosferska voda in vstopa v naprave plovila. Danes obstojajo oddušniki, ki zavirajo vstop vode v rezervoar, neoviran pa je pretok zraka in hlapov v obe smeri. Tržno dobavljivi oddušniki za’ rekrčSČiJSka plovite'’ nimajo vgrajene zaščite pred eksplozijo. To je današnje stanje tehnike.

Oddušnik z zaporo za vodo ima pozitivno vlogo v ekološkem smislu. Oddušnik z zaporo za vodo načeloma predstavlja čim manjši upor za pretok zraka, toda nek manjši upor le predstavlja. Majhen zračni upor je koristen v tem smislu, da zmanjša izstop hlapov iz rezervoarja v okolico in otežuje širjenje smradu iz rezervoarja.

V rezervoarjih nad tekočino običajno ni čist zrak, temveč hlapi in pogosto metan. Hlapi nastanejo zaradi izparevanje frakcij goriva, metan pa je produkt gnitja v rezervoarjih z odpadki. Ti hlapi so gorljivi in zato eksplozivni. Koncentracija teh plinov in parje običajno v rezervoarju tako visoka, da so nad eksplozijsko mejo. To pomeni, da v samem rezervoarju, dokler je zaprt, se ne morejo vžgat ali eksplodirat. Najbolj nevarna je situacija v okolici oddušnika, na zunanji strani plovila. Tam se plini oziroma hlapi razredčijo in je pričakovat, da je eksplozijska zmes. V kolikor pride do vžiga plinov ali par v nivoju oddušnika to še ni katastrofa. Dosledno pa ob lokalni eksploziji pride do udara globlje v cev in do mešanja zraka s plini. Tako se eksplozija razširi do rezervoarja in ta eksplodira. Tovrstno so najbolj ogroženi rezervoarji za bencin. Sledijo rezervoarji za nafto in tudi rezervoarjev za črno in sivo vodo ni za podcenjevat, toliko bolj, če se njihova vsebina lahko segreva. Gnitje organskih snovi, katerih produkt je metan, je intenzivno nad 20stC. Ti rezervoarji imajo še to šibko stran, da je zaradi prisotnosti zraka koncentracija metana v rezervoarju pogosto na eksplozivnem nivoju.

Za razumevanje navedene problematike moram razčistit sledeč pojem. Eksplozija je s stališča varnosti in fizike isto kot požar, le da se izgorevanje pri eksploziji hitro širi. Povedano drugače, eksplozija je hiter požar. Posledično protipožarni predpisi veljajo tudi za gorljive ·· ·· · · · pline. Vsak plin, ki je vnetljiv, je tudi eksploziven. Sekundarna protieksplozijškb^žaščita-šo”·’ vsi ukrepi za omejitev učinkov eksplozije na neznatno raven. Možnost eksplozije ne moremo povsem preprečiti s še tako skrbnim načrtovanjem.

Znano je, da veliko plovil potone zaradi požarov in eksplozij. Ko plovilo zgori, je težko določiti izvor požara. Je velika verjetnost, da se je požar začel na mestu oddušnika. Oddušniki za odzračevanje rezervoarjev za goriva in črne vode imajo po tej patentni prijavi vgrajeno napravo za preprečevanje širjenja ognja, v daljnem tekstu imenovano protipožarno zaporo.

Protipožarno zaporo je možno izvesti na več načinov. Oddušnik po tem patentu ima tako izvedbo protipožarne zapore, da gredo zrak in hlapi po majhnih kanalih skozi trdno snov, ki dobro odvaja toploto. Učinek takega prehoda plinov skozi kanale je, da odvzame gorečemu plinu toliko toplote, da se ustavi kemični proces oksidacije, kar je v bistvu gorenje. Na ta način obstoja pretok zraka in hlapov skozi porozno snov in je omogočeno odzračevanje rezervoarjev, ne more pa se širiti ogenj iz okolice v rezervoar. Protipožarna zapora je v bistvu ploščica porozne snovi, ki prepreči prehod ognja. Najboljši prevod toplote imajo kovine, zato je načeloma porozna snov iz kovin, ker zadostno odvajajo toploto. Porozno kovinsko snov lahko izdelamo s poljubnim tehnološkim postopkom. Zelo kvalitetno porozno snov dobimo s sintranjem.

Sintranje je postopek izdelave končnega izdelka iz kovinskega prahu. Kovinski prah sestavljajo drobna zrnca kovin. Izdelava delov iz prahov je v dveh korakih. Najprej stiskanje prahov, pri tem nastane surovi stisnjenec, ki ima zadostno trdnost, da ga lahko prenašamo.

Nato segrevanje v varovalni atmosferi na temperaturo blizu tališča kovine. Pri tem se posamezni delci združijo in zavarijo ter s tem pridobijo zadostno trdnost za uporabo. Ta del izdelave, ko material segrevamo, imenujemo sintranje.

h .: .......

- · · · · ; ···. · · . . ;

Sintran izdelek je še vedno porozen, zaradi česar je njegova trdnost v vsakem [JfihTeiU ···' manjša od trdnosti ustreznega kompaktnega gradiva. Da povečamo trdnost, vroč sintran izdelek ponovno stiskamo .

Za potrebe navtike je uporaben zgolj sintran material iz kislinsko odpornega nerjavečega jekla. Tak izdelek je zelo zahteven za sintranje zaradi visokega tališča materiala, je pa poleg korozijske odpornosti naravnost idealen za izvedbo protipožarne zapore, ker je relativno trden in zato zdrži mehanski pritisk eksplozije. Debeljina protipožarne zapore iz sintrane kovine je odvisna za katere pline in pare naredimo protipožarno zaporo. V kolikor varujemo za pare naftnih derivatov in metana, potem zadošča debeljina nekaj milimetrov. Za varovanje pred požarom pri plinih eksplozijske skupine C, kot sta vodik in acetilen, bi morala biti ta debelina več decimetrov. V praksi v rezervoarjih plovil niso prisotni plini C skupine in zato je debeljina protipožarne zapore od 3 do 5mm povsem ustrezna.

Protipožarna zapora je lahko tudi v sistemu odzračevanja z vodno zaporo. Protipožarna zapora in vodna zapora nimata enaki funkciji in sta iz različnih materialov. V kolikor se v sistemu zračenja nahajata tako protipožarna zapora, kot zapora za vodo ali celo odzračevalni ventil in so ti nameščeni serijsko, se mora nahajati na strani rezervoarja protipožrna zapora, vodna zapora in odzračevalni ventil pa na strani odzračevanja v okolico.

Claims (1)

1. Oddušnik zaprte posode delno napolnjene s tekočino, označen s tem, da se nahaja kjerkoli v cevni povezavi posode z okolico vstavek narejen iz porozne snovi s kanali takih dimenzij, da prepušča pline, učinkovito pa odvaja toploto plina in tako prepreči širjenje požara preko oddušnika.