WO2003033079A1 - Installation for fire-fighting in a tunnel, especially a road tunnel - Google Patents

Installation for fire-fighting in a tunnel, especially a road tunnel Download PDF

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WO2003033079A1
WO2003033079A1 PCT/AT2002/000297 AT0200297W WO03033079A1 WO 2003033079 A1 WO2003033079 A1 WO 2003033079A1 AT 0200297 W AT0200297 W AT 0200297W WO 03033079 A1 WO03033079 A1 WO 03033079A1
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tunnel
spray
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PCT/AT2002/000297
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Georg Reichsthaler
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Hainzl Industriesysteme Gmbh & Co.Kg
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
    • A62C3/0221—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires for tunnels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
    • A62C3/0292—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires by spraying extinguishants directly into the fire

Definitions

  • the invention relates to a system for fire fighting in a tunnel, in particular a road tunnel, with nozzle lines running along a tunnel ceiling, divided into longitudinal sections, connected to nozzles to form a spray or receiving such nozzles, each of which is connected in sections to a pressure line via a valve an extinguishing liquid is connected, and with a control device for the valves between the pressure line and nozzle line connected to a device for local detection of fire sources.
  • EP 1103284 A2 For fighting fires in a road tunnel, it is known (EP 1103284 A2) to lay nozzle lines with nozzles to form a spray mist along the tunnel ceiling and to connect them in sections to a pressure line for extinguishing water, so that in the event of a fire the nozzle lines, which are divided into sections, are sectioned from the section Extinguishing water can be supplied to the pressure line.
  • a device that locally detects a source of fire in the tunnel is provided, which acts on a control device for actuating the valves between the pressure line and the nozzle line.
  • the invention is therefore based on the object of designing a fire-fighting system in a tunnel, in particular a road tunnel, of the type described at the outset in such a way that thermal overloading of the tunnel ceiling by hot flue gases during a fire can be ruled out.
  • the invention achieves the stated object in that, in addition to main nozzles directed against a base region of the tunnel, secondary nozzles with a smaller nozzle diameter than the main nozzles are provided for generating a spray mist in an upper tunnel region outside the spray region of the main nozzles.
  • the smaller nozzle diameters of the secondary nozzles require finer liquid droplets, so that a large one Surface of the sprayed extinguishing liquid results, whereby rapid cooling is used due to the removal of the heat of vaporization from the hot flue gases.
  • the larger liquid droplets of the extinguishing liquid sprayed through the main nozzles cause the penetration force of the spray generated by the main nozzles to fight the source of the fire in the floor area.
  • the spray axes of the secondary nozzles can form an angle of at least 45 °, preferably of 50 to 70 °, with the spray axes of the adjacent main nozzles. This angular displacement of the spray axes between the main and secondary nozzles allows the main and secondary nozzles to be combined into common spray heads without having to fear the unification of the spray areas desired in known spray heads with main and secondary nozzles to form a common, more powerful spray cone.
  • the spray axis of the latter must be aligned so that the tunnel ceiling is essentially not sprayed directly with extinguishing liquid. This means that the angular displacement of the secondary nozzles relative to the main nozzles is limited to preferably 70 °.
  • the diameter ratio of secondary nozzles and main nozzles is chosen between 0.2 and 0.6, then the respective requirements with regard to the droplet size and, depending on this, the penetration force are advantageously met.
  • the smaller nozzle diameters of the secondary nozzles require a correspondingly lower fluid throughput through the secondary nozzles due to the constant pressure of the nozzle lines, so that the number of secondary nozzles compared to the main nozzles must be increased in order to supply the upper tunnel area with sprayed extinguishing liquid.
  • the number of Side nozzles exceed those of the main nozzles at least twice, preferably three to five times.
  • main and secondary nozzles can be combined to form nozzle heads, which makes it much easier to move the nozzles.
  • a main nozzle with associated secondary nozzles is provided in a pipe section coaxial with the nozzle line, which has a radial main bore for receiving the main nozzle and axially and circumferentially offset secondary bores for the secondary nozzles.
  • These pipe sections only need to be connected to further sections of the nozzle lines in order to ensure, when the main bore is aligned accordingly, that the extinguishing liquid is advantageously atomized on the one hand in spray areas directed towards the ground and on the other hand in spray areas which ensure the formation of fog in an upper tunnel area.
  • the pipe section can advantageously have the main bore in its longitudinal center and, with an axial distance in front of and behind the main bore, two secondary bores, which are arranged symmetrically to an axial plane through the main bore at an angular offset of 45 to 70 °, so that they are arranged at regular intervals
  • Pipe sections integrated into the nozzle lines with the nozzle bores ensure a continuous formation of spray mist in the tunnel in the area of the nozzle lines to which extinguishing liquid is applied.
  • Fig. 1 shows an inventive system for fire fighting in a tunnel in a schematic block diagram
  • Fig. 2 shows the arrangement of main and secondary nozzles of an inventive
  • FIG. 3 shows a nozzle head for main and secondary nozzles according to the invention in one
  • FIG. 4 shows a section along the line IV-IV of FIG. 3 and FIG. 5 shows a section along the line VV of FIG. 3.
  • nozzle lines 4 are provided, which are divided into longitudinal sections 3 and into which main nozzles 5 and secondary nozzles 6 are integrated.
  • the longitudinal sections 3 of the nozzle lines 4 are each connected via a valve 7 to a pressure line 8 for an extinguishing liquid, generally extinguishing water.
  • the pressure line 8 is preferably pressurized from both sides in order to ensure a sufficient minimum pressure for the extinguishing liquid over the length of the tunnel.
  • the actuators 9 of the valves 7 are controlled via a control device 10, which is acted upon by a device 11 for local detection of susceptible fire sources in the road tunnel 1.
  • the valve 7 is opened via the control device 10 for the longitudinal section 3 of the nozzle line 4 which is associated with the tunnel section with the source of the fire.
  • the adjacent longitudinal sections 3 of the nozzle line 4 are additionally connected to the pressure line 8 via the associated valves 7, so that extinguishing liquid is atomized over the area of three longitudinal sections to a mist filling the road tunnel in this area becomes.
  • main nozzles 5 directed against the tunnel floor 12, but also associated with these main nozzles 5 are secondary nozzles 6, which have a smaller nozzle diameter than the main nozzles 5 and outside the spray area of the main nozzles 5 generate a spray mist in an upper tunnel area, as indicated in FIG. 2.
  • the nozzle diameter of the main nozzles 5 can be, for example, 1.25 mm, that of the secondary nozzles 6 0.5 mm, which corresponds to a diameter ratio between secondary and main nozzles of 0.4.
  • a correspondingly large number of auxiliary nozzles 6 is provided. So that the spray cones of the main and secondary nozzles 5, 6 do not significantly influence one another, the angular offset between the main and secondary nozzles is between 45 and 70 °.
  • the angle between the secondary nozzles 5 arranged symmetrically to an axial plane through the main nozzle is 135 °, which corresponds to an angular offset to the main nozzle of 67 Vr.
  • the pipe section 15 is provided with axially parallel flats 18 which run parallel to the main bore 16 and form contact surfaces for an open-ended wrench.
  • the spray heads shown in FIGS. 3 to 5 result in a spray pattern in the longitudinal sections 3 of the nozzle lines, as is indicated for the middle of the three nozzle lines 4 in FIG. 2. Because of their larger nozzle diameter and the resulting droplet size of the atomized extinguishing liquid, the main nozzles 5 have a comparatively high penetration force, which also occurs at higher axial flow velocities within the tunnel 1 an effective control of a near-ground source of fire allows. Unaffected by the spray area 19 of the main nozzles 5, 6 spray areas 20 form in the area of the secondary nozzles, which supply an upper tunnel area with spray mist.
  • the smaller nozzle diameter of the secondary nozzles 6 not only results in smaller liquid droplets, but also limits the spray width, so that the upper region of the tunnel following the tunnel ceiling 2 can be effectively protected against overloads caused by hot flue gases, which are cooled accordingly by the spray of the secondary nozzles 6 by removing the heat of vaporization necessary for the evaporation of the extinguishing liquid from the hot flue gases.
  • the orientations of the nozzle heads successively in the axial direction can be offset relative to one another, as is indicated in FIG. 2 by the spray axes 21 of displaced main nozzles 5.

Abstract

The invention relates to an installation for fire-fighting in a tunnel, especially a road tunnel (1). Said installation comprises nozzle ducts (4) which extend along the tunnel roof (2), are divided into longitudinal sections (3), and are connected to nozzles (5, 6) for forming a spray, or receive such nozzles (5, 6). Said nozzle ducts are respectively connected, in sections, and by means of a valve (7), to a pressure line (8) for an extinguishing liquid. Said installation also comprises a control device (10) for the valves (7) between the pressure line (8) and the nozzle duct (4), said control device being connected to a device (11) for localising the source of fire. In order to create advantageous extinguishing conditions, auxiliary nozzles (6) are provided in addition to the main nozzles (5) which are oriented towards a region of the tunnel (1) floor, said auxiliary nozzles having a smaller diameter than the main nozzles (5) and being used to produce a spray in an upper region of the tunnel outside the spray region (19) of the main nozzles (5).

Description

Anlage zur Brandbekämpfung in einem Tunnel, insbesondere einem StraßentunnelFire-fighting system in a tunnel, in particular a road tunnel
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Brandbekämpfung in einem Tunnel, insbesondere einem Straßentunnel, mit entlang einer Tunneldecke verlaufenden, in Längsabschnitte unterteilten, an Düsen zur Bildung eines Sprühnebels angeschlossenen oder solche Düsen aufnehmenden Düsenleitungen, die über je ein Ventil abschnittsweise an eine Druckleitung für eine Löschflüssigkeit angeschlossen sind, und mit einer an eine Einrichtung zur örtlichen Erfassung von Brandherden angeschlossenen Steuereinrichtung für die Ventile zwischen Druckleitung und Düsenleitung.The invention relates to a system for fire fighting in a tunnel, in particular a road tunnel, with nozzle lines running along a tunnel ceiling, divided into longitudinal sections, connected to nozzles to form a spray or receiving such nozzles, each of which is connected in sections to a pressure line via a valve an extinguishing liquid is connected, and with a control device for the valves between the pressure line and nozzle line connected to a device for local detection of fire sources.
Stand der TechnikState of the art
Zur Brandbekämpfung in einem Straßentunnel ist es bekannt (EP 1103284 A2), entlang der Tunneldecke Düsenleitungen mit Düsen zur Bildung eines Sprühnebels zu verlegen und diese abschnittsweise an eine Druckleitung für Löschwasser anzuschließen, so daß die in Längsabschnitte unterteilten Düsenleitungen im Brandfall über Ventile abschnittsweise von der Druckleitung her mit Löschwasser beaufschlagt werden können. Zu diesem Zweck ist eine einen Brandherd im Tunnel örtlich erfassende Einrichtung vorgesehen, die eine Steuereinrichtung zum Betätigen der Ventile zwischen Druckleitung und Düsenleitung beaufschlagt. Dabei werden im Brandfall nicht nur der Längsabschnitt der Düsenleitungen im unmittelbaren Brandherdbereich, sondern auch die vor- und nachgeordneten Längsabschnitte der Düsenleitung mit Löschwasser versorgt. Der über die Düsen im beaufschlagten Bereich erzeugte Wassernebel erlaubt eine wirksame Brandbekämpfung unter einer gleichzeitigen Kühlung der Umgebung des Brandherdes bei einem vergleichsweise geringen Wasserverbrauch. Nachteilig ist allerdings, daß die gegen den Tunnelboden gerichteten Düsen aufgrund der für die Brandbekämpfung notwendigen Durchschlagskraft nur für eine ausreichende Nebeldichte und -Verteilung im Bodenbereich des Tunnels mit der Folge sorgen können, daß aufsteigende heiße Rauchgase eine erhebliche Wärmebelastung der Tunneldecke mit sich bringen, was zu einer Überlastung der Tunneldecke zumindest in örtlichen Bereichen mit der Gefahr eines Deckeneinsturzes führen kann.For fighting fires in a road tunnel, it is known (EP 1103284 A2) to lay nozzle lines with nozzles to form a spray mist along the tunnel ceiling and to connect them in sections to a pressure line for extinguishing water, so that in the event of a fire the nozzle lines, which are divided into sections, are sectioned from the section Extinguishing water can be supplied to the pressure line. For this purpose, a device that locally detects a source of fire in the tunnel is provided, which acts on a control device for actuating the valves between the pressure line and the nozzle line. In the event of a fire, not only the longitudinal section of the nozzle lines in the immediate area of the fire, but also the upstream and downstream longitudinal sections of the nozzle line are supplied with extinguishing water. The water mist generated by the nozzles in the area acted upon allows effective fire fighting while cooling the area around the fire with a comparatively low water consumption. The disadvantage is that the nozzles directed against the tunnel floor can only provide sufficient fog density and distribution in the floor area of the tunnel due to the penetration force required for fire fighting, with the result that rising hot flue gases bring a considerable thermal load on the tunnel ceiling, which overloads the Tunnel ceiling can lead at least in local areas with the risk of a ceiling collapse.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Brandbekämpfung in einem Tunnel, insbesondere einem Straßentunnel, der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß eine Wärmeüberlastung der Tunneldecke durch heiße Rauchgase während eines Brandes ausgeschlossen werden kann.The invention is therefore based on the object of designing a fire-fighting system in a tunnel, in particular a road tunnel, of the type described at the outset in such a way that thermal overloading of the tunnel ceiling by hot flue gases during a fire can be ruled out.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß neben gegen einen Bodenbereich des Tunnels gerichteten Hauptdüsen Nebendüsen mit einem geringeren Düsendurchmesser als die Hauptdüsen zum Erzeugen eines Sprühnebels in einem oberen Tunnelbereich außerhalb des Sprühbereiches der Hauptdüsen vorgesehen sind.The invention achieves the stated object in that, in addition to main nozzles directed against a base region of the tunnel, secondary nozzles with a smaller nozzle diameter than the main nozzles are provided for generating a spray mist in an upper tunnel region outside the spray region of the main nozzles.
Durch das Vorsehen zusätzlicher Nebendüsen zur Erzeugung eines Sprühnebels in einem oberen Tunnelbereich kann im durch die aufsteigenden, heißen Rauchgase besonders gefährdeten Deckenbereich des Tunnels eine wirksame Rauchgaskühlung durch einen entsprechenden Sprühnebel sichergestellt werden, wodurch eine Wärmeüberlastung der Tunneldecke ausgeschlossen werden kann. Um einen solchen Sprühnebel im oberen Tunnelbereich zu erreichen, muß die Durchschlagskraft der Nebendüsen im Vergleich zu den Hauptdüsen beschränkt werden, was durch eine entsprechende Verringerung des Düsendurchmessers einfach erreicht wird. Außerdem müssen sich die Sprühkegel der Nebendüsen im wesentlichen unbeeinflußt von den Sprühbereichen der Hauptdüsen ausbilden können, um die Bildung von im wesentlichen nebelfreien Strömungskanälen für die Rauchgase zu vermeiden. Schließlich bedingen die kleineren Düsendurchmesser der Nebendüsen feinere Flüssigkeitströpfchen, so daß sich eine große Oberfläche der versprühten Löschflüssigkeit ergibt, wodurch eine rasche Kühlung zufolge des Entzuges der Verdampfungswärme aus den heißen Rauchgasen genützt wird. Die größeren Flüssigkeitströpfchen der durch die Hauptdüsen versprühten Löschflüssigkeit bedingen die für die Bekämpfung des Brandherdes im Bodenbereich erforderliche Durchschlagskraft des durch die Hauptdüsen erzeugten Sprühnebels.By providing additional side nozzles for generating a spray mist in an upper tunnel area, effective smoke gas cooling can be ensured in the ceiling area of the tunnel, which is particularly endangered by the rising, hot flue gases, by means of a corresponding spray mist, as a result of which thermal overloading of the tunnel ceiling can be ruled out. In order to achieve such a spray mist in the upper tunnel area, the penetration force of the secondary nozzles has to be limited in comparison to the main nozzles, which is easily achieved by a corresponding reduction in the nozzle diameter. In addition, the spray cones of the secondary nozzles must be able to form essentially unaffected by the spray areas of the main nozzles in order to avoid the formation of essentially mist-free flow channels for the flue gases. Finally, the smaller nozzle diameters of the secondary nozzles require finer liquid droplets, so that a large one Surface of the sprayed extinguishing liquid results, whereby rapid cooling is used due to the removal of the heat of vaporization from the hot flue gases. The larger liquid droplets of the extinguishing liquid sprayed through the main nozzles cause the penetration force of the spray generated by the main nozzles to fight the source of the fire in the floor area.
Um weitgehend voneinander unabhängige Sprühbereiche der Haupt- und Nebendüsen zu erreichen, können die Sprühachsen der Nebendüsen mit den Sprühachsen der benachbarten Hauptdüsen einen Winkel von wenigstens 45°, vorzugsweise von 50 bis 70°, einschließen. Diese Winkelversetzung der Sprühachsen zwischen Haupt- und Nebendüsen erlaubt eine Zusammenfassung der Haupt- und Nebendüsen in gemeinsame Sprühköpfe, ohne die bei bekannten Sprühköpfen mit Haupt- und Nebendüsen angestrebte Vereinigung der Sprühbereiche zu einem gemeinsamen durchschlagskräftigeren Sprühkegel befürchten zu müssen. Da ein unmittelbares Besprühen der Tunneldecke mit Löschflüssigkeit den Löschflüssigkeitsverbrauch erhöht, ohne die Rauchgaskühlung zu unterstützen, ist in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel der Sprühkegel der Nebendüsen deren Sprühachse so auszurichten, daß die Tunneldecke im wesentlichen nicht unmittelbar mit Löschflüssigkeit besprüht wird. Dies bedingt eine Begrenzung der Winkelversetzung der Nebendüsen gegenüber den Hauptdüsen auf vorzugsweise 70°.In order to achieve largely independent spray areas of the main and secondary nozzles, the spray axes of the secondary nozzles can form an angle of at least 45 °, preferably of 50 to 70 °, with the spray axes of the adjacent main nozzles. This angular displacement of the spray axes between the main and secondary nozzles allows the main and secondary nozzles to be combined into common spray heads without having to fear the unification of the spray areas desired in known spray heads with main and secondary nozzles to form a common, more powerful spray cone. Since direct spraying of the tunnel ceiling with extinguishing liquid increases the extinguishing liquid consumption without supporting the flue gas cooling, depending on the opening angle of the spray cone of the secondary nozzles, the spray axis of the latter must be aligned so that the tunnel ceiling is essentially not sprayed directly with extinguishing liquid. This means that the angular displacement of the secondary nozzles relative to the main nozzles is limited to preferably 70 °.
Wird das Durchmesserverhältnis von Nebendüsen und Hauptdüsen zwischen 0,2 und 0,6 gewählt, so wird im allgemeinen den jeweiligen Anforderungen hinsichtlich der Tröpfchengröße und davon abhängig der Durchschlagskraft vorteilhaft entsprochen. Die geringeren Düsendurchmesser der Nebendüsen bedingen allerdings wegen des gleichbleibenden Beaufschlagungsdruckes der Düsenleitungen einen entsprechend geringeren Flüssigkeitsdurchsatz durch die Nebendüsen, so daß zur ausreichenden Versorgung des oberen Tunnelbereiches mit versprühter Löschflüssigkeit die Anzahl der Nebendüsen gegenüber den Hauptdüsen zu vergrößern ist. Je nach den örtlichen Verhältnissen kann die Anzahl der Nebendüsen die der Hauptdüsen wenigstens um das Doppelte, vorzugsweise um das Drei- bis Fünffache übersteigen.If the diameter ratio of secondary nozzles and main nozzles is chosen between 0.2 and 0.6, then the respective requirements with regard to the droplet size and, depending on this, the penetration force are advantageously met. However, the smaller nozzle diameters of the secondary nozzles require a correspondingly lower fluid throughput through the secondary nozzles due to the constant pressure of the nozzle lines, so that the number of secondary nozzles compared to the main nozzles must be increased in order to supply the upper tunnel area with sprayed extinguishing liquid. Depending on the local conditions, the number of Side nozzles exceed those of the main nozzles at least twice, preferably three to five times.
Wie bereits ausgeführt wurde, können Haupt- und Nebendüsen zu Düsenköpfen zusammengefaßt werden, was das Versetzen der Düsen erheblich erleichtert. Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse werden in diesem Zusammenhang sichergestellt, wenn jeweils eine Hauptdüse mit zugeordneten Nebendüsen in einem zur Dusenleitung koaxialen Rohrstück vorgesehen werden, das eine radiale Hauptbohrung zur Aufnahme der Hauptdüse und dazu axial und in Um- fangsrichtung versetzt Nebenbohrungen für die Nebendüsen aufweist. Diese Rohrstücke brauchen lediglich an weiterführende Abschnitte der Düsenleitungen angeschlossen zu werden, um bei einer entsprechenden Ausrichtung der Hauptbohrung für eine vorteilhafte Zerstäubung der Löschflüssigkeit einerseits in gegen den Boden gerichteten Sprühbereichen und anderseits in Sprühbereichen zu sorgen, die eine Nebelbildung in einem oberen Tunnelbereich gewährleisten. Das Rohrstück kann für diesen Zweck vorteilhaft in seiner Längsmitte die Hauptbohrung und mit axialem Abstand vor und hinter der Hauptbohrung je zwei Nebenbohrungen aufweisen, die symmetrisch zu einer Axialebene durch die Hauptbohrung unter einem Winkelversatz von 45 bis 70° angeordnet sind, so daß solche in regelmäßigen Abständen in die Düsenleitungen eingebundene Rohrstücke mit den Düsenbohrungen für eine im Bereich der mit Löschflüssigkeit beaufschlagten Düsenleitungen durchgehende Sprühnebelausbildung im Tunnel sorgen.As has already been explained, main and secondary nozzles can be combined to form nozzle heads, which makes it much easier to move the nozzles. In this context, particularly simple constructional relationships are ensured if a main nozzle with associated secondary nozzles is provided in a pipe section coaxial with the nozzle line, which has a radial main bore for receiving the main nozzle and axially and circumferentially offset secondary bores for the secondary nozzles. These pipe sections only need to be connected to further sections of the nozzle lines in order to ensure, when the main bore is aligned accordingly, that the extinguishing liquid is advantageously atomized on the one hand in spray areas directed towards the ground and on the other hand in spray areas which ensure the formation of fog in an upper tunnel area. For this purpose, the pipe section can advantageously have the main bore in its longitudinal center and, with an axial distance in front of and behind the main bore, two secondary bores, which are arranged symmetrically to an axial plane through the main bore at an angular offset of 45 to 70 °, so that they are arranged at regular intervals Pipe sections integrated into the nozzle lines with the nozzle bores ensure a continuous formation of spray mist in the tunnel in the area of the nozzle lines to which extinguishing liquid is applied.
Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigenThe subject matter of the invention is shown in the drawing, for example. Show it
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anlage zur Brandbekämpfung in einem Tunnel in einem schematischen Blockschaltbild, Fig. 2 die Anordnung von Haupt- und Nebendüsen einer erfindungsgemäßenFig. 1 shows an inventive system for fire fighting in a tunnel in a schematic block diagram, Fig. 2 shows the arrangement of main and secondary nozzles of an inventive
Anlage in einem im Querschnitt dargestellten Straßentunnel, Fig. 3 einen Düsenkopf für Haupt- und Nebendüsen nach der Erfindung in einerSystem in a road tunnel shown in cross section, Fig. 3 shows a nozzle head for main and secondary nozzles according to the invention in one
Seitenansicht in einem größeren Maßstab, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3 und Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 3.Side view on a larger scale, 4 shows a section along the line IV-IV of FIG. 3 and FIG. 5 shows a section along the line VV of FIG. 3.
Weg zur Ausführung der ErfindungWay of carrying out the invention
Wie dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 entnommen werden kann, sind entlang eines Straßentunnels 1 im Bereich der Tunneldecke 2 in Längsabschnitte 3 unterteilte Düsenleitungen 4 vorgesehen, in die Hauptdüsen 5 und Nebendüsen 6 eingebunden sind. Die Längsabschnitte 3 der Düsenleitungen 4 sind über je ein Ventil 7 an eine Druckleitung 8 für eine Löschflüssigkeit, im allgemeinen Löschwasser, angeschlossen. Die Druckleitung 8 wird vorzugsweise von beiden Seiten her mit Druck beaufschlagt, um über die Tunnellänge einen ausreichenden Mindestdruck für die Löschflüssigkeit sicherzustellen. Die Stelltriebe 9 der Ventile 7 werden über eine Steuereinrichtung 10 angesteuert, die von einer Einrichtung 11 zur örtlichen Erfassung anfälliger Brandherde im Straßentunnel 1 beaufschlagt wird. Wird über die Einrichtung 11 ein Brandherd in einem Tunnelabschnitt gemeldet, so wird über die Steuereinrichtung 10 das Ventil 7 für den dem Tunnelabschnitt mit dem Brandherd zugehörigen Längsabschnitt 3 der Düsenleitung 4 geöffnet. Um einen ausreichenden Löschbereich in Tunnellängsrichtung beidseits des Brandherdes sicherzustellen, werden zusätzlich die benachbarten Längsabschnitte 3 der Düsenleitung 4 über die zugeordneten Ventile 7 an die Druckleitung 8 angeschlossen, so daß über den Bereich von drei Längsabschnitten Löschflüssigkeit zu einem den Straßentunnel in diesem Bereich ausfüllenden Nebel zerstäubt wird.As can be seen from the exemplary embodiment according to FIG. 1, along a road tunnel 1 in the area of the tunnel ceiling 2, nozzle lines 4 are provided, which are divided into longitudinal sections 3 and into which main nozzles 5 and secondary nozzles 6 are integrated. The longitudinal sections 3 of the nozzle lines 4 are each connected via a valve 7 to a pressure line 8 for an extinguishing liquid, generally extinguishing water. The pressure line 8 is preferably pressurized from both sides in order to ensure a sufficient minimum pressure for the extinguishing liquid over the length of the tunnel. The actuators 9 of the valves 7 are controlled via a control device 10, which is acted upon by a device 11 for local detection of susceptible fire sources in the road tunnel 1. If a source of fire in a tunnel section is reported via the device 11, the valve 7 is opened via the control device 10 for the longitudinal section 3 of the nozzle line 4 which is associated with the tunnel section with the source of the fire. In order to ensure a sufficient extinguishing area in the longitudinal direction of the tunnel on both sides of the source of the fire, the adjacent longitudinal sections 3 of the nozzle line 4 are additionally connected to the pressure line 8 via the associated valves 7, so that extinguishing liquid is atomized over the area of three longitudinal sections to a mist filling the road tunnel in this area becomes.
Zum Unterschied von herkömmlichen Anlagen zur Brandbekämpfung in einem Tunnel mit Hilfe von Sprühnebeln sind nicht nur gegen den Tunnelboden 12 gerichtete Hauptdüsen 5 vorgesehen, sondern diesen Hauptdüsen 5 Nebendüsen 6 zugeordnet, die einen geringeren Düsendurchmesser als die Hauptdüsen 5 aufweisen und außerhalb des Sprühbereiches der Hauptdüsen 5 einen Sprühnebel in einem oberen Tunnelbereich erzeugen, wie dies in der Fig. 2 angedeutet ist. Die drei im Bereich der Tunneldecke 2 verlegten, jeweils gemäß Fig. 1 in Längsabschnitte unterteilten Düsenleitungen 4 sind je mit Haupt- und Nebendü- sen 5, 6 versehen, von denen die Sprühachsen 13 und 14 eingezeichnet sind, die den Winkelversatz zwischen Haupt- und Nebendüsen 5, 6 in einer Querschnittsebene deutlich erkennen lassen. Diese Winkelversetzung zwischen Haupt- und Nebendüsen 5, 6 wird nach den Fig. 3 und 4 durch Düsenköpfe in Form von Rohrstücken 15 sichergestellt, die koaxial in die Längsabschnitte 3 der Düsenleitungen 4 in regelmäßigen axialen Abständen eingeschaltet sind und in der Längsmitte eine Hauptbohrung 16 zur Aufnahme einer Hauptdüse 5 und mit axialem Abstand vor und hinter der Hauptbohrung 16 je zwei Nebenbohrungen 17 für die Nebendüsen 6 aufweisen. Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 bis 5 werden die Haupt- und Nebendüsen 5, 6 durch Schraubeinsätze in den Haupt- und Nebenbohrungen 16, 17 gebildet. Der Düsendurchmesser der Hauptdüsen 5 kann beispielsweise 1 ,25 mm, der der Nebendüsen 6 0,5 mm betragen, was einem Durchmesserverhältnis zwischen Neben- und Hauptdüsen von 0,4 entspricht. Um durch die Nebendüsen 6 einen ausreichenden Durchsatz an Löschflüssigkeit sicherzustellen, wird eine entsprechend große Anzahl an Nebendüsen 6 vorgesehen. Damit sich die Sprühkegel der Haupt- und Nebendüsen 5, 6 nicht wesentlich beeinflussen, beträgt der Winkelversatz zwischen den Haupt- und Nebendüsen zwischen 45 und 70°. Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 bis 5 beträgt der Winkel zwischen den symmetrisch zu einer Axialebene durch die Hauptdüse angeordneten Nebendüsen 5 135°, was einer Winkelversetzung zur Hauptdüse von 67 Vr entspricht. Zur einfachen Ausrichtung der Hauptdüsen 5 gegenüber dem mit Sprühnebel zu beaufschlagenden Bodenbereich des Tunnels 1 ist das Rohrstück 15 mit achsparallelen Abflachungen 18 versehen, die parallel zur Hauptbohrung 16 verlaufen und Angriffsflächen für einen Gabelschlüssel bilden.In contrast to conventional systems for fighting fires in a tunnel with the aid of spray mist, not only are main nozzles 5 directed against the tunnel floor 12, but also associated with these main nozzles 5 are secondary nozzles 6, which have a smaller nozzle diameter than the main nozzles 5 and outside the spray area of the main nozzles 5 generate a spray mist in an upper tunnel area, as indicated in FIG. 2. The three nozzle lines 4 laid in the area of the tunnel ceiling 2, each of which is divided into longitudinal sections according to FIG. 1, are each provided with main and secondary nozzles. sen 5, 6 provided, of which the spray axes 13 and 14 are located, which clearly show the angular offset between the main and secondary nozzles 5, 6 in a cross-sectional plane. This angular displacement between the main and secondary nozzles 5, 6 is ensured according to FIGS. 3 and 4 by nozzle heads in the form of pipe sections 15, which are switched on coaxially in the longitudinal sections 3 of the nozzle lines 4 at regular axial intervals and a main bore 16 in the longitudinal center Have a main nozzle 5 and with two axial holes in front of and behind the main bore 16 each have two secondary bores 17 for the secondary nozzles 6. In the exemplary embodiment according to FIGS. 3 to 5, the main and secondary nozzles 5, 6 are formed by screw inserts in the main and secondary bores 16, 17. The nozzle diameter of the main nozzles 5 can be, for example, 1.25 mm, that of the secondary nozzles 6 0.5 mm, which corresponds to a diameter ratio between secondary and main nozzles of 0.4. In order to ensure a sufficient throughput of extinguishing liquid through the auxiliary nozzles 6, a correspondingly large number of auxiliary nozzles 6 is provided. So that the spray cones of the main and secondary nozzles 5, 6 do not significantly influence one another, the angular offset between the main and secondary nozzles is between 45 and 70 °. In the exemplary embodiment according to FIGS. 3 to 5, the angle between the secondary nozzles 5 arranged symmetrically to an axial plane through the main nozzle is 135 °, which corresponds to an angular offset to the main nozzle of 67 Vr. For simple alignment of the main nozzles 5 with respect to the bottom area of the tunnel 1 to be sprayed, the pipe section 15 is provided with axially parallel flats 18 which run parallel to the main bore 16 and form contact surfaces for an open-ended wrench.
Werden die Düsenleitungen 4 mit Löschflüssigkeit beaufschlagt, so ergibt sich aufgrund der in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Düsenköpfe in den Längsabschnitten 3 der Düsenleitungen ein Sprühbild, wie es für die mittlere der drei Düsenleitungen 4 in der Fig. 2 angedeutet ist. Die Hauptdüsen 5 haben aufgrund ihres größeren Düsendurchmessers und der dadurch bedingten Tröpfchengröße der zerstäubten Löschflüssigkeit eine vergleichsweise hohe Durchschlagskraft, die auch bei größeren axialen Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb des Tunnels 1 eine wirksame Bekämpfung eines bodennahen Brandherdes erlaubt. Unbeeinflußt vom Sprühbereich 19 der Hauptdüsen 5 bilden sich im Bereich der Nebendüsen 6 Sprühbereiche 20 aus, die einen oberen Tunnelbereich mit Sprühnebel versorgen. Der geringere Düsendurchmesser der Nebendüsen 6 bedingt nicht nur kleinere Flüssigkeitströpfchen, sondern begrenzt auch die Sprühweite, so daß der obere Bereich des Tunnels im Anschluß an die Tunneldecke 2 wirksam vor Überbelastungen durch heiße Rauchgase geschützt werden kann, die durch den Sprühnebel der Nebendüsen 6 entsprechend abgekühlt werden, indem den heißen Rauchgasen die für die Verdampfung der Löschflüssigkeit notwendige Verdampfungswärme entzogen wird.If the nozzle lines 4 are pressurized with extinguishing liquid, the spray heads shown in FIGS. 3 to 5 result in a spray pattern in the longitudinal sections 3 of the nozzle lines, as is indicated for the middle of the three nozzle lines 4 in FIG. 2. Because of their larger nozzle diameter and the resulting droplet size of the atomized extinguishing liquid, the main nozzles 5 have a comparatively high penetration force, which also occurs at higher axial flow velocities within the tunnel 1 an effective control of a near-ground source of fire allows. Unaffected by the spray area 19 of the main nozzles 5, 6 spray areas 20 form in the area of the secondary nozzles, which supply an upper tunnel area with spray mist. The smaller nozzle diameter of the secondary nozzles 6 not only results in smaller liquid droplets, but also limits the spray width, so that the upper region of the tunnel following the tunnel ceiling 2 can be effectively protected against overloads caused by hot flue gases, which are cooled accordingly by the spray of the secondary nozzles 6 by removing the heat of vaporization necessary for the evaporation of the extinguishing liquid from the hot flue gases.
Da die Düsenköpfe in regelmäßigen Abständen in Tunnellängsrichtung hintereinander in die Düsenleitungen 4 eingebunden sind, ergibt sich eine lückenlose Brandbekämpfung entlang der mit Löschflüssigkeit beaufschlagten Längsabschnitte 4 der Düsenleitungen 4. Um der Gefahr von sich in Tunnellängsrichtung ausbildenden Strömungskanälen in Bereichen geringerer Sprühnebeldichten aufgrund einer gleichmäßigen Ausrichtung aller hintereinander angeordneter Düsenköpfe vorzubeugen, können die Ausrichtungen der in axialer Richtung aufeinanderfolgenden Düsenköpfe gegeneinander versetzt werden, wie dies in der Fig. 2 durch die strichpunktiert angedeuteten Sprühachsen 21 versetzter Hauptdüsen 5 angedeutet wird. Since the nozzle heads are integrated one after the other in the longitudinal direction of the tunnel into the nozzle lines 4, there is a complete fire-fighting along the longitudinal sections 4 of the nozzle lines 4 which are exposed to the extinguishing liquid To prevent nozzle heads arranged one behind the other, the orientations of the nozzle heads successively in the axial direction can be offset relative to one another, as is indicated in FIG. 2 by the spray axes 21 of displaced main nozzles 5.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e : Patent claims:
1. Anlage zur Brandbekämpfung in einem Tunnel, insbesondere einem Straßentunnel, mit entlang einer Tunneldecke verlaufenden, in Längsabschnitte unterteilten, an Düsen zur Bildung eines Sprühnebels angeschlossenen oder solche Düsen aufnehmenden Düsenleitungen, die über je ein Ventil abschnittsweise an eine Druckleitung für eine Löschflüssigkeit angeschlossen sind, und mit einer an eine Einrichtung zur örtlichen Erfassung von Brandherden angeschlossenen Steuereinrichtung für die Ventile zwischen Druckleitung und Düsenleitung, dadurch gekennzeichnet, daß neben gegen einen Bodenbereich des Tunnels (1) gerichteten Hauptdüsen (5) Nebendüsen (6) mit einem geringeren Düsendurchmesser als die Hauptdüsen (5) zum Erzeugen eines Sprühnebels in einem oberen Tunnelbereich außerhalb des Sprühbereiches (19) der Hauptdüsen (5) vorgesehen sind.1.Fire-fighting system in a tunnel, in particular a road tunnel, with nozzle lines running along a tunnel ceiling, divided into longitudinal sections, connected to nozzles to form a spray or receiving such nozzles, each of which is connected in sections to a pressure line for an extinguishing liquid via a valve , and with a control device for the valves between the pressure line and nozzle line connected to a device for local detection of fire sources, characterized in that, in addition to main nozzles (5) directed towards a bottom region of the tunnel (1), secondary nozzles (6) with a smaller nozzle diameter than that Main nozzles (5) for generating a spray in an upper tunnel area outside the spray area (19) of the main nozzles (5) are provided.
2. Anlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühachsen (14) der Nebendüsen (6) mit den Sprühachsen (13) der benachbarten Hauptdüsen (5) einen Winkel von wenigstens 45°, vorzugsweise von 50 bis 70°, einschließen.2. Installation according to claim 1, characterized in that the spray axes (14) of the secondary nozzles (6) with the spray axes (13) of the adjacent main nozzles (5) enclose an angle of at least 45 °, preferably from 50 to 70 °.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchmesserverhältnis von Nebendüsen (6) und Hauptdüsen (5) zwischen 0,2 und 0,6 liegt.3. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that the diameter ratio of secondary nozzles (6) and main nozzles (5) is between 0.2 and 0.6.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Nebendüsen (6) die der Hauptdüsen (5) wenigstens um das Doppelte, vorzugsweise um das Drei- bis Fünffache übersteigt.4. Installation according to one of claims 1 to 3, characterized in that the number of secondary nozzles (6) exceeds that of the main nozzles (5) at least twice, preferably three to five times.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Hauptdüse (5) mit zugeordneten Nebendüsen (6) in einem zur Du- ----- y —5. Plant according to one of claims 1 to 4, characterized in that in each case a main nozzle (5) with associated secondary nozzles (6) in a to the shower ----- y -
senleitung koaxialen Rohrstück (15) vorgesehen sind, das eine radiale Hauptbohrung (16) zur Aufnahme der Hauptdüse (5) und dazu axial und in Umfangsrich- tung versetzt Nebenbohrungen (17) für die Nebendüsen (6) aufweist.Senleitung coaxial pipe section (15) are provided which has a radial main bore (16) for receiving the main nozzle (5) and to this axially and circumferentially offset secondary bores (17) for the secondary nozzles (6).
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (15) in seiner Längsmitte die Hauptbohrung (16) und mit axialem Abstand vor und hinter der Hauptbohrung (16) je zwei Nebenbohrungen (17) aufweist, die symmetrisch zu einer Axialebene durch die Hauptbohrung (16) unter einem Winkelversatz von 45 bis 70° angeordnet sind. 6. Plant according to claim 5, characterized in that the pipe section (15) in its longitudinal center, the main bore (16) and with an axial distance in front of and behind the main bore (16) each has two secondary bores (17) which are symmetrical to an axial plane the main bore (16) are arranged at an angular offset of 45 to 70 °.
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