TWI298638B - Method and arrangement for fire fighting using compressed air foam - Google Patents

Description

.1298638 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 、本發明係關於使用壓縮空氣泡沫(CAF)來瞄準兩或三維燃 進行固定式滅火的方法與設備，尤其是在道路隧道中，在 及設備中由泡沫生成器所產生的壓縮空氣泡沫經由主CAF ^ 〉 泵抽至各個目標區域並藉由分配網路來施加。 Sv、不 „ 【先前技術】 利用泡沫方法來滅火廣為人知，其中滅火所需之泡沫係利 • 加滅火劑所需之泡沫喷嘴來直接施加於火源處。水與起泡劑之$ 合物在起泡劑喷嘴中或附近與週遭空氣起作用以產生泡沫二告= 道路隧道或其他類隧道結構中滅火時，或通常在對產生大量^恭 及1粒之燃燒中之燃料、油、輪胎、纜線、塑膠材料及類似者= 火時，由於高熱火災氣體及煙霧與煤粒損害起泡劑喷嘴的功能以 及最佳之泡沫生成，故在起泡劑喷嘴中或其附近之原地起泡=遇 到問題、。此外，在此方式下所產生的泡沫使起泡劑喷嘴留在&壓 力y，泡沫主要是因重力而散佈，因此，無法使用習知之泡沫生 成系統來有效地撲滅表面的火以及結構物上的火。 往建議，在道路隧道中使用分散產生之壓縮空氣泡沫來滅 火。藉由CAF管線在壓力下將穩定的CAF供料泵抽至各個目標區 ，中之道路隧道之天花板上的管線分配網路，其係利用由壓^空 氣泡沫所操作之旋轉喷嘴來施加。 二 ^例如US 764, 024 B2敘述了施加CAF之旋轉喷嘴，然而此些 並不打异亦不適合用於道路隧道中。此些喷嘴促進滅火用之 穩定泡沫供料分散，但利用旋轉喷嘴來施加CAF卻具有下列缺點： ，，嘴，轉之泡沫束在靠近喷嘴處會分解，並在嘴嘴處造成近乎 ，全之流體壓力降。以此方式施加之CAF將會導致由泡沫圈所覆 蓋之大，表面火域，但由於CAF無法到達燃燒物的末端及側表面， 更不可能到達堆疊物中之火域的内部位置，所以無法有效地撲滅 1298638 【發明内容】 及個t以二〜fr::: fF來進行固定式滅火的 及三度空間與結構物销时效地誠表面火災以 气依f請專利範圍第1項中所述特徵之方法以及依申 太恭· f f之附屬貞更揭路了本發明之特徵及優異改善處。 喷射喷x嘴祕賤祕上软侧輯_定式全 方式幵所形成的複數列，以傾斜、交替及交叉之 之二d署^狀S實壓縮线束；當全喷射喷嘴設置在列間 之ί 伸反Γ散佈於列間或喷嘴管 f自噴鳴狀垂直線，亦將全噴射喷嘴設置於朝

ίΐΐ水平面之不同傾斜角度處，俾使密實CAF 僅在*同水平層:欠上且在顺端表面上之規齡佈入射點 並能夠穿透具有三維結構的燃燒物。-開始藉由 ί St Cf氣爆至中央目標區域，接著施加至相鄰目 才不&域，以在連縯目標區域中以間歇方式滅火。 全噴射嘴被設計為多管道，尤其是兩或三管道。全喷射喷嘴 射嘴嘴所構成，此些獨立全噴射喷嘴以相對 二ΐϊΐ之配接件的縱軸的各種傾斜角指向相反側。 係^替，相反方向指向喷嘴管以產生密實CAF束的 二道全噴射噴嘴在相鄰嘴嘴管之間交替地相 對排列，故可賴_反方向散佈祕。單 形入口部以及用以形成密實CAF束的圓筒束形成^㈣^錐 ί Λ據人能触奴核_舰道 (尤其疋祕之随道）中的表面火災以及三維與結構物的火災。 1298638 【實施方式】 …圖1中所示之配置圖樣包含主CAF管線丨，CAF透過此主 管線而自分散的CAF產生單元(未圖示)輸送至供給目標區域n 之標區賴2，且録對齡_路3而 ==二;喷V係對稱設置於_板上或道路: ^ ί ^域11中之該道路長軸之橫截方向。為了確保對 二束數2，次。固定式CAF全喷射喷嘴5可

Si ί 2^2”嘴管4，俾使在不同水平層次(2 卡單^車及》飞車的頂表面或道路表面）以及 的側表面及端表面）上的區域可均勻地起泡。 θ ，置f*線係為了處於兩相流之氣泡型 ：：^ 管= f Μ置在喷嘴 配接套管6,但圖3與4卻向道路的 之配接套管6时嘴管4。依據配縣/== = 地設置 利用連接至配接套管的全喷射喰喈 置（α，/5) ’可 次或區域或對著垂而將caf設置於不同的隨道層 哈1·^^^ ^ 6之示,5'圖及透視圖中所示之多件式非f+猶-其、音入 噴射喷嘴7时嘴本體包含：三_ ，二官道全 之目標區域η中相對於道路之位3 置，路隨道 9,與喷嘴管4上之配接套管6緊旋^一^奴r處；配接件 前後設置之兩社全飾、倾此 射喷嘴設計為具有__位置設置之可 1298638 兩管道全喷射喷嘴（對稱Y全喷射喷嘴）。在此方式下，可藉由設 定配接套管角度來製造出密實CAF束的傾斜位置。顯而易^地°， -5與6中所示的三管道全喷射喷嘴7亦可以製造成一體成型式 鑄件或焊接喷嘴本體。尤其可見於圖5與6中之具有連接螺紋u 的獨立喷嘴8亦可單獨地與配接套管6緊旋在一起，因此產、 立全喷射喷嘴8的功用。 每一獨立全喷射喷嘴8係由圓錐形的入口部12與貼近於其錐 狀側以產生並引導密實CAF束的橢圓形泡沫形成圓筒、13所組/成。 -依據欲，加之CAF的量以及獨立全喷射喷嘴8的數目，可配置泡 φ 沫形成圓筒13的直徑，俾使喷嘴處的動態流動壓力在自1.〇至1 5

bar的範圍中，並使固定於5m〇64 ft)高度且角度為45。之每 一獨立全喷射喷嘴8具有8 m(26· 2 ft)的射程，並俾在密實CAF 束擊中水平表面時形成尺寸介於3至5 m2(32. 3至53. 8平方ft) 的泡珠覆蓋物。 兩管道及三管道全喷射喷嘴7及1〇的獨立全喷射喷嘴8係以 不同的傾斜角來設置（圖5與7之α、石及^)，此傾斜角甚至還 可以藉由傾斜地設置在喷嘴管4上的配接套管6(圖2至4)來加以 ^變，俾使每一獨立全喷射喷嘴8可利用CAF來覆蓋道路或不同 高度的車輛頂之另一水平表面區域。獨立全喷射噴嘴8的傾斜配 • 置亦協助CAF施加至燃燒物的垂直侧表面，意指：不僅僅只是通 常與喷嘴管4平行或與道路垂直的側表面，還有通常沿道ς之長 軸方向的表面。藉由下列事實可確保所有侧表面皆受到覆蓋：^ _整體來看，固定至各別喷嘴管4的兩管道或三管道全喷射噴嘴7、 -10係與噴嘴管4之長軸夾45。角而交替地設置。在圖1中可看出 喷嘴體與喷嘴體間相對於喷嘴管4之長軸的交替角配置。獨立全 喷射喷嘴8之設置不僅僅與道路表面夾—傾斜角度同時也與隨道 側壁呈一傾斜角，俾同時覆蓋燃燒物的端表面及侧表面。獨立全 喷射喷嘴8的傾斜位向及導致以密實CAF束覆蓋三維之結構燃笋 物的通常垂直側表面，具有額外的優點：CAF可貫穿至結構燃 Ϊ298638 的内部並確保高效率的滅火。 "；rf 4: 此fj。角，俾使兩相鄰兩管道喷嘴的射程以:ίίίί μ間交替出現之獨立全喷射喷嘴8係設 交替出的射程長度&與Sk在-侧與另-側之S 見各別CAF區域的中央或密實CAF束的入射 反方向分散㈣討能地制GAF全覆蓋。 ⑯i末在相 。下ϋίΐί喷嘴管4的部分圖中，喷嘴管具有在傾斜角㈣ 康^的非對稱三管道全喷射嘴嘴7，指向一侧的 全喷射i嘴ir豆f長射程(Sk ’Sg)而指向另-側之獨立 ’王嗔射噴嘴8具有中4射程(Sm)。在相时嘴列4中：其 道全喷，喷嘴7係設定為90。角，俾使相鄰之三管道全噴射= 7 與T向逆轉。如® 8中所解釋的，狀於相鄰噴嘴管 之f Ί人處，三管道全儒㈣細18°。相反方向偏移:未圖 不）。在々喷嘴管4之範圍中’有三列密實CAF束入射點z卜z2及 z3 ,„ b平行地分佈於寬度β中以及喷嘴管4之兩側上。 母-贺嘴官之密實GAF束的十字形倾圖樣係起因史昭 及9所解釋之兩管道或三f道全儒喷嘴1{)、7的靖相^ 此外，在® 8巾，自喷嘴管至喷嘴f之全儒喷嘴的位向可確保 泡f在相反方向散佈，此確保了即使在各種高度下，均勻、完全 覆ηϊί可被施加至平坦表面。獨立全喷射噴嘴的傾斜：向 及飨貫CAF束的傾斜位向亦確保了可將CAF施加至三維之燃燒物 1298638 的垂直表面。獨立全喷射喷嘴8相對於香吉 r取決於料管4間_麵職的人射h、錄 決定泡珠穿透結構燃燒物的能力。#長度sk、sg、測，並可 ΐ，道路隨道之目標區域η的泡珠圖 之喷嘴管4及CAF全喷射嘴嘴(在此 噴嘴7)的數目來決定。然而，喷嘴的悬 t贺射 產生器之可闕體積流量來決定。0_ 敕、"猎由來自泡沫 貫CAF束之入射點的均勻分佈以及十字形重疊。 硃肀… 滅火處理係間歇地對於中央目標區域n的各別 ，鄰目標區域n+1與n+2以及W與n—2施J，J = 5ί=ΐ=大量短氣爆CAF首先對中央目標區域:加並 行滅i處ΐ 外的目標區域施加，而進 極高躲靜tn接者^個目標區域巾產生具有 總循環時間=3；^：日次，同時逐漸增加 歇性喊、n过心r用貫⑽束在兩滅火劑強度下之間 確保ίΐΐ快速之全面麟似及gaf的深層穿透，因此可 材^及^爐全之滅火，尤其是對三維結構中存在的堅硬 過於在低轉施加下的連軸火。 〜夕 【圖式簡單說明】 ^參照f®以更詳細地解釋本發明之實施例，並中·· 網路的T置示f置概道天花板使用全喷射喷嘴來施加CAF之管線 套管圖的路方向垂直設置之全嘴射噴嘴之具有配接 1298638 . · 圖3顯示具有以一角度非對稱設置之配接套管 嘴橫剖面 圖。 、 圖4顯示具有以一角度對稱設置之配接套管的喷嘴横剖面圖。 圖5顯示非對稱三管道全喷射喷嘴以及獨立喷嘴之三不同角 位置的示意圖。 、 圖6係根據圖5之獨立喷嘴所構成之三管道全喷射喷嘴的透視 圖。 、 圖7為非對稱兩管道全喷射喷嘴（非對稱γ全喷射喷嘴）的整體 设計透視圖以及獨立噴嘴之角位置圖示。 • ^圖8顯示目標區域之部分圖，該目標區域所具有之根據圖7的 兩管道全噴射喷嘴以與喷嘴管相反方向作45。角設置並與密實CAF 束交叉。 圖9顯示喷嘴管的部分圖，其具有以反方向45。角方式設置之 根據圖5之非對稱三管道全喷射喷嘴。 圖10顯示具有四噴嘴管之目標區域中的密實CAF束分佈圖 樣，該喷嘴管裝配有非對稱全喷射喷嘴。 【主要元件符號說明】 I :主CAF管線 _ 2:冗餘目標區域閥 3:分配網路 4 :喷嘴管 5 : CAF全噴射喷嘴 6:配接套管 7:非對稱三管道全喷射喷嘴 8:獨立全噴射喷嘴 9 : 7與10之配接件 10 :非對稱兩管道全喷射喷嘴 II : 8之連接螺紋（用於多件式全嘴射喷嘴） (S > 11 1298638 12 : 8之圓錐形入口部 13 : 8之泡沫形成圓筒 zl-z3 :密實CAF束之入射點 Sg:長射程 Sk :短射程 Sm :中射程 α、0γ : 8之入射角（6之入射角） ρ : 7、10之入射角

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Claims (1)

1298638 十、申請專利範圍： 1. -種m定式献方法，係_驗空氣鱗(GAF) 於道路隨道中，在此方法中由鱗產生器 所，生之,縮工風泡沫經由至少—主CAF管線被泵抽至各個目桿 區域並猎者分配網路而被施加至燃燒物，其特徵在於：自該 網路開始並朗錄魏燒物上方_找全轉対 .該=區，，且以與等距之列中之⑽成 时又且在相_之間糾目反方向散佈，又二‘ ϊΐίίί種人射㈣α、$、7)被導向該燃燒物，並在等距 饴貫CAF $之入射點（ζ1至ζ3)處將CAF施加至不同高度的水 ^ CAF 著=請f 1項之固定式滅火方法’其特徵在於： 於;2 1或2項之固定式滅火方法，其特徵在 多個if谢目鄰目標區域間歇地逐一產生，俾在 至中大量滅火劑之暫時CAF氣爆，首先供應 後供靡ίΐϊ (n) 應至兩第一目標區域⑽，n—1)，之 利上專，範圍第3項之固定式滅火方法，其特徵在於： 環。曰加循每次數並同時降低該滅火劑的強度來延展該滅火循 13 1298638 供甘Γ種如申請專利範圍第1項之固定式滅火方法的施行設 其中長度方向中之數個相鄰目標區域(η，η+1，n-丨等）的每一 =包含藉由目標區域閥⑵而連接至主CAF線⑴的分配網路 —此°又備之特徵在於.橫截目標區域之長度方向的嘴嘴管（4) 全對稱地且以等距離地連接至該分配網路;由獨立全 兮所構成之多f道全喷射噴嘴(7，1〇)藉由配接套管⑹沿著 =嘴官⑷的整個長度以等距方式加以整合，該獨立全喷射喷嘴 糸以相對於其配接件⑼之長轴所失的入射傾斜角（α、沒、、 ^’^^?^^全$射嘴嘴(7，1())係以相對於該喷嘴 it⑷’且固紐相鄰喷嘴管⑷之相同層次的該多管道“ 方向tL7珠H有完全相反的位向，以在喷嘴管⑷間達到相反 6—如申請專利麵第5項之固定式滅火方法的施行設備，盆 Ϊίίί:該多管道全喷射嘴嘴(7 ’ 1G)包含能與該喷嘴管⑷i ^己，絲⑹緊旋在-起的配接件⑼；該獨立全喷射 、ί0^12)及相鄰之CAF束形成圓筒⑽，其配置方式俾 達到1. 〇至1· 5 bar之動態流動壓力以形成該密實CAF束。 …丄如申?專利範圍第6項之固定式滅火方法的施行設借，盆 特，在於.母-獨立全傭料(8)以 J ς 以形成對稱或非對稱之兩管道全噴射喷嘴（1〇)。 （） 8如申請專利顧第6項之岭式滅火方法的施行 复 特徵，：兩獨立全情喷嘴⑻ 不同角度u、m分岔至-H獨立全 1298638 至相反側，以形成非對稱之三管道全喷射喷嘴⑺。 # ϋ，明專利範圍第7或8項之固^式滅火方法的施行設 該獨立全喷射喷嘴⑻的該入射角(α、m 係介於0至75 。 频U 口申請專利範圍第5項之固定式滅火方法的施行設備，其 f多管道全喷射噴嘴（7，1G)之位向整體而言係與該 ^ &⑷之長軸方向相反的該人射角⑷可改變，而其最佳值為 ^]；如^請專利範圍第5項之固以滅火方法的施行設備，其 此夾一 ^片，列垂直之配接套管（6)的或兩列配接套管（6)係以彼 姑It又（r)的方式形成於該喷嘴管（4)上；該兩列配接套管（6) 被排歹丨於不同角度（α、/3)。 傭3认如申請專利範圍第5項之固定式滅火方法的施行設備，其 焊4部^係將該多f道全喷射喷嘴(7，1G)製成—體成型鑄件或 十一、囷式： 15