Najnowsze w Infoship
Brakuje najnowszych.

Mgła wodna jako środek gaśniczy

infobus
26.02.2014 22:51

Poszukiwania nowych i jednocześnie tanich środków gaśniczych stanowią ciągle aktualny problem. Często skuteczność nie idzie w parze z kosztami ich wytwarzania, ponadto duży nacisk na ochronę środowiska eliminuje część skutecznych środków ochrony przeciwpożarowej opartych na środkach chemicznych – na przykład;z rynku wycofywane są gaśnice halonowe.

Nie ma wątpliwości, że najpowszechniejszym, najtańszym i obojętnym dla środowiska naturalnego, a równocześnie skutecznym środkiem gaśniczym jest woda. Niepożądanym, ubocznym efektem gaszenia wodą jest powstawanie strat popożarowych wynikających z nadmiaru użycia ilości wody w stosunku do ilości niezbędnej do ugaszenia pożaru. W przypadku gaszenia wodą na ogół mamy do czynienia z mechanizmami gaszenia:
Chłodzenie –odbieranie ciepła przez mgłę wodną
Przy działaniu chłodzącym wody duże znaczenie ma jej wysoka po­jemność cieplna –aby ogrzać 1 kg wody o 1 °C potrzeba dostarczyć więcej energii, niż do ogrzania 1 kg stali. Ponadto woda ma wysoką temperaturę wrzenia, wynoszącą 100 °C, a przejście ze stanu cie­kłego do gazowego odbywa się przy pochłonięciu z otoczenia dodatkowej ilości energii. Przekładając to na warunki pożaru: woda, dostarczona do strefy spalania, nagrzewa się, przejmując część energii pożaru, która inaczej zostałaby zużyta na podgrzanie materiałów w otoczeniu ognia i uwolnienie z nich palnych gazów. Część wody od­parowuje, odbierając pożarowi dodatkową porcję energii, czyli zabie­rając mu jego siłę.Wzrost temperatury wody od wartości 20ºC do 100ºC pochłania 335 kJ/s co stanowi 10 % strumienia ciepła, przemiana fazowa wody w parę wodną pochłania 2257 kJ/s, co stanowi 68% strumienia ciepła, dalszy wzrost temperatury pary wodnej od wartości 100ºC do 500ºC pochłania tylko 736 kJ/s co stanowi kolejna 22% strumienia ciepła. Przemiana fazowa wody w parę wodną pochłania ok. 7 razy więcej ciepła niż na skutek wzrostu temperatury tej wody do temperatury wrzenia. Nasuwa się stąd wniosek, że w celu osiągnięcia wysokiej efektywności chłodzenia należy podawać strumień wody w taki sposób, aby jak największa masa wody uległa przemianie fazowej. A sposobem tym jest rozpylenie wody do jak najmniejszych kropel oraz osiągnięcie przy tym wysokiej równomierności roszenia i jednorodności rozpylenia.
Wypieranie tlenu –rozcieńczanie tlenu w środowisku pożaru.
Po odparowaniu (przejściu w stan gazowy) ujawnia się kolejne działanie gaśnicze wody, polegające na wyparciu ze strefy spalania powietrza, a tym samym obniżeniu stężenia tlenu –z 1 dm3 wody (1 litra) otrzymujemy ok. 1700 dm3 (1700 litrów) pary wodnej –dzięki temu przerywane jest następne ogniwo w łańcuchu spalania. Jeśli ilość dostępnego dla ognia tlenu ulegnie zmniejszeniu poniżej pewnego poziomu określanego dla danego materiału za krytyczny, następuje przerwanie reakcji spalanie i ogień zanika. W przypadku mgły wodnej dochodzi jeszcze wspomagający efekt gaśniczy, jakim jest opisane wcześniej chłodzenie.
Powszechnie występujące materiały organiczne przestają płonąć i gasną w stężeniu tlenu poniżej 13-16 %. Stężenie tlenu w powietrzu o wartości ok. 13 % jest pod względem inhalacyjnym stosunkowo bezpieczne dla człowieka pod warunkiem krótkotrwałego (liczonego w minutach) oddziaływania, a więc w takich warunkach można przeprowadzić ewakuację ludzi ze strefy zagrożenia.
Mgła wodna jako środek gaśniczy.
Mimo swoich właściwości woda ma ni­ską skuteczność gaśniczą, wynoszącą ok. 2% dla prądów zwartych –znaczy to, że w faktycznym gaszeniu bierze udział tylko 2% objętości użytej do gaszenia pożaru, reszta bezużytecznie spływa po płonącym obiekcie bądź wcale do niego nie trafia. Powoduje to bardzo duże znisz­czenia popożarowe –często kilkakrotnie większe niż spowodowane przez pożar. Nie należy przy tym rezygnować z wody jako środka gaśniczego, lecz należy przede wszystkim rozważnie ją stosować przy pomocy odpowiednich urządzeń, aby wykorzystać wszystkie jej zalety, przy równoczesnym zminimalizowaniu wad. Najlepszym sposobem na wykorzystanie właściwości gaśniczych wody jest podanie jej w jak najbardziej rozdrobnionej postaci. Im bardziej rozproszymy strumień gaśniczy, tym więcej wody weźmie udział w efek­tywnym gaszeniu. Rozpraszając strumień wody zwiększamy jednocześnie powierzchnię styku cieczy ze strefą spalania, co prowadzi do szybszej wymiany ciepła wody z otoczeniem, a tym samym szybszego odebrania energii fazie płomieniowej. Woda w postaci rozproszonej ogarnia większą objętość i osiada na większej powierzchni, niż przy strumieniu zwartym. Do rozpraszania strumieni wody używa się odpowiednich prądownic –prądownica jest tym lepsza, im rów­nomierniej i do mniejszych średnic kropel rozprasza prąd gaśniczy. Z konwencjonalnego sprzętu, z autopomp i motopomp możemy uzyskać rozproszone prądy gaśnicze o śred­nicy kropel 1 –3 mm, zwane kroplistymi. Przy pompach do podawania wody pod ciśnieniem możemy uzyskać prądy mgłowe ze średnicą kropel od 10 do 200 mikrometrów. Systemy mgłowe Telesto®
Ideą Systemu Telesto jest udoskonalenie techniki generowania mgły wodnej tak, by można było powszechniej, taniej i efektywniej gasić nią pożary wszystkich klas. Systemy Telesto pozwalają uzyskać mgłę o bardzo małych kroplach (50 -150 µm) przy pomocy niskich ciśnień rzędu 4-8 bar (systemy dwumediowe) i średnich ciśnień, w praktyce ok. 16 bar dla systemów jednomediowych lub mieszanek wody i gazu.
Mgła wodna ma doskonałe właściwości gaśnicze, o ile zawarte w niej krople wody są odpowiednio małe, i o ile mgłę ową udaje się wprowadzać do ognia pod odpowiednio wysokim ciśnieniem. Jeśli krople są zbyt duże, mgła traci swoje właściwości, a woda opada na ziemię. Jeśli zaś strumień mgły ma zbyt małą energie kinetyczną –kropelki wody porywane są prądami konwekcyjnymi unoszącymi się ponad płomieniem i nie docierają do źródła ognia. System Telesto pozwala generować mgłę wodną o bardzo korzystnej wielkości kropel (około 50 mikronów) i bardzo dużej energii kinetycznej –mgła generowana jest w strumieniu powietrza rozpędzonego do prędkości 3 Machów (głowice/pradownice dwumediowe FEN). W innych rozwiązaniach, gdzie nie jest wymagana tak duża siła strumienia mgły f_ma Telesto stosuje głowice zderzeniowe jednomediowe typu CSFH i GWP. Istotą systemu Telesto®są głowice typu FEN-T, N-CSFH®i NGWP®. Zastosowany w nich układ dysz, rozbija strugę wodną już przy niskim (już od 4 bar na głowicy) ciśnieniu wody;powstałe w ten sposób krople tworzą strumień mgły. Stopień dyspersji i energia kinetyczna mgły zależą od typu zastosowanych głowic oraz parametrów dostarczanych mediów (ciśnienie i konstrukcja dyszy). Zastosowanie systemu mgłowego Telesto®zapewnia między innymi:
    1. maksymalną efektywność mgły dzięki dużej powierzchni parowania bardzo małych drobin wody
    2. podawanie ciągłego strumienia mgły
    3. szybkie rozprowadzenie mgły dzięki optymalnej energii kinetycznej strumienia,
    4. wykluczenie pęknięć konstrukcji, obudów i przedmiotów stalowych, ceramiki –brak szoku termicznego,
    5. likwidacja strat po pożarowych wynikających z zalania – minimalne zużycie wody,
    6. bezpieczeństwo i ekonomiczność instalacji dzięki niskiemu ciśnieniu wody,
    7. możliwość gaszenia urządzeń pod napięciem –strumień mgły generowany przez głowicę FEN przewodzi prąd w bardzo ograniczonym stopniu co potwierdziły badania Laboratorium Wysokich Napięć Instytutu Energetyki

 

Zasada gaszenia mgłą jest znana i stosowana na szeroką skalę. W nowo projektowanych obiektach nie stosuje się już typowych instalacji zalewających.
Systemy mgłowe gaszą przede wszystkim kubaturowo 3d i lokalnie oblicza się je na podstawie testów –nie projektuje się 2d „rzeki”ilość mm na m2 (wytyczne dla instalacji tradycyjnych).
Podstawowe rodzaje produktów Telesto
Na bazie doświadczeń f-my Telesto oraz analizy rynku wyodrębniono kilka rodzajów produktów tak by dobrać właściwe/optymalne rozwiązanie gaśnicze dla klienta.
Systemy SUGM
Są to systemy niskociśnieniowe, dwumediowe, które do wytworzenia bardzo drobnej mgły wodnej używają sprężonego powietrza lub azotu oraz wody. Głównym elementem SUGM są głowice FEN-T®. W wersji przeciwpożarowej głowice zbudowane są ze stali nierdzewnej. Zastosowane w nich układy dysz de Lavala pozwalają rozpędzić gaz do prędkości naddźwiękowych, a powstająca fala uderzeniowo – rozrzedzeniowa rozbija wodę;powstałe w ten sposób drobiny wody tworzą strumień mgły. Stopień dyspersji i energia kinetyczna mgły zależą od typu zastosowanych głowic oraz parametrów dostarczanych mediów (gaz, woda)
System mgłowy jest przeznaczony dla ochrony:
1. Wszelkich pomieszczeń biurowych, gospodarczych i produkcyjnych w tym: maszynowni zawierających urządzenia współpracujące z turbinami, pompy olejowe, zbiorniki z olejem i innymi cieczami łatwopalnymi, filtry paliwa, skrzynie przekładniowe, transformatory, wały napędowe, powierzchnie ślizgowe, pomieszczeń z silnikami Diesela, generatorów i innych podobnych urządzeń wykorzystujących paliwo i/lub smary. Szczególnie polecany jest dla pomieszczeń przemysłowych o objętości do 80m3.
2. Kanałów i zbiorników z łatwopalną cieczą.
3. Wolnostojących maszyn i urządzeń przemysłowych oraz innych obiektów narażonych na zagrożenia pożarowe np. wtryskarki, rozdzielnie elektryczne, stacje transformatorowe, turbiny, kotły olejowe.
4. System może być również projektowany do tworzenia kurtyn termicznych i ochrony dróg ewakuacyjnych.
Specyficzne własności mgły pozwalają na gaszenie nią paliw i olei lekkich, spożywczych oraz urządzeń pod napięciem.
Urządzenia gaśnicze typu hydrant.
Urządzenie gaśnicze wodno-mgłowe TG-2M przeznaczone jest dla przemysłu do pracy ciągłej, bez ograniczenia czasu generowania mgły. Jest to nowatorskie rozwiązanie w dziedzinie ochrony przeciwpożarowej. Zastosowanie mgły wodnej do gaszenia pożarów znacznie podnosi ich skuteczność gaśniczą, ponadto zmniejsza wyraźnie zużycie wody a co za tym idzie maleją szkody powstałe przy gaszeniu w wyniku zalania.
Istotą systemu jest prądownica z głowicą FEN®. Dzięki niej gaz podawany pod niskim ciśnieniem powoduje rozdrobnienie wody na krople o mikronowych wielkościach i nadaje powstałej mgle energię kinetyczną. Prądownica wytwarza strumień mgły o długości kilku metrów i średnicy ok. 1,3 m. Całość systemu składającego się z prądownicy, zwijadła w wężem zespolonym, reduktorów ciśnień, filtrów została umieszczona w wolnostojącej, mocowanej do podłoża obudowie. Do urządzenia TG-2M (H-1000) muszą być dostarczone siecią stacjonarną media, czyli woda i powietrze lub azot o odpowiednich ciśnieniach i wydajnościach.
Innym wariantem urządzenia gaśniczego jest tzw. H-3000, który posiada własny zbiornik z wodą (60 litrów) oraz butlę z gazem, dzięki temu nie są wymagane zewnętrzne podłączenia. Urządzenie działa tak samo jak H-1000, oczywiście w ograniczonym czasie (4.5-5 min).
Systemy typu Optimist/Rotor.
System przeciwpożarowy zwany dalej Systemem Gaszącym Mgłowo-Pulsacyjnym OPTIMIST/ROTOR Telesto®został zaprojektowany jako alternatywa systemów dwumediowych. W butlach zasilających znajduje się środek gaśniczy (standardowo woda) oraz gaz. Zamieszczony w butli zespół pulsatorów wytwarza mieszaninę wody i azotu o tłoczkowym (pulsacyjnym) charakterze przepływu. Z butli medium wydostaje się do głównej rury układu i dalej systemem orurowania do głowic typu CSFH. Dysze głowic generują strumień mgły o kroplach wody, rzędu kilkudziesięciu mikronów. Kształt strumienia mgły wychodzącej z dyszy zbliżony jest do stożka w zależności od głowicy o kształcie kołowym lub elipsy. Odpowiednio ukierunkowane głowice powodują, że strumienie mgły pokrywają całą powierzchnię gaszonego urządzenia (wierzch i ściany boczne) lub wypełniają w całości objętość chronionego pomieszczenia mgłą oraz przekształconą z niej parą wodną.
System mgłowy jest przeznaczony do ochrony wszelkiego rodzaju wolnostojących maszyn i urządzeń przemysłowych narażonych na zagrożenia pożarowe np. prasy, wtryskarki, , transformatory, turbiny, kotły olejowe, kuchnie przemysłowe, silniki spalinowe, generatory prądu, suszarnie, rozdzielnie elektryczne itp. których kubatura nie przekracza 40 m³lub do gaszenia punktowego.
Specyficzne własności mgły pozwalają na gaszenie nią paliw i olei lekkich, spożywczych. Zgodnie z potwierdzonymi badaniami mgłę stosuje się do gaszenia pożarów grupy A, B i F.
Opisany SGM-P ROTOR ma zastosowanie tylko w pomieszczeniach zamkniętych oraz w temperaturze dodatniej.
Uwaga: dla temperatur ujemnych możliwe jest zastąpienie wody preparatami umożliwiającymi pracę systemu w temperaturach do -40 oC lub stosowanie rozwiązań zapobiegających zamarzaniu wody.
Mgłowe systemy gaśnicze Telesto
System Telesto®jest alternatywą dla halonów oraz innych gazów gaśniczych, ponieważ jest bezpieczny dla środowiska, praktyczny i stosunkowo niedrogi w instalacji i utrzymaniu. System Telesto jest projektowany i instalowany do pracy przy ciśnieniu 16 bar na głowicach.
Objętość wody i liczba głowic mgłowych wymaganych do zapewnienia efektu gaśniczego jest określana w trakcie projektowania rozwiązania dla konkretnego pomieszczenia/urządzenia przewidzianego do ochrony. Skuteczność systemu Telesto®została przetestowana wiele razy w testach pożarowych gdzie udowodniono jego niezawodność i wydajność w tłumieniu ognia.
System może być uruchamiany ręcznie lub automatycznie sygnałem detekcji. Współpracuje z pompami lub wodno-azotowymi zbiornikami ciśnieniowymi, gdzie wykorzystywane są ciśnieniowe zbiorniki wodne zasilane butlami z suchym azotem.
Choć skuteczność gaśnicza i unikalne właściwości ochronne mgły są powszechnie znane, to stosowanie systemów mgłowych ograniczone jest świadomością osób najczęściej odpowiedzialnych za zakupy. Metoda zakupu najtańszych rozwiązań w chwili zakupu nie gwarantuje taniej eksploatacji urządzeń/systemów, strat powodowanych przestojami itp. Na rynku dostępne są różne systemy mgłowe, zarówno wysoko jak i nisko ciśnieniowe. Każdy z nich ma swoje zalety i wady wpisane w swój charakter. Najistotniejszymi czynnikami przy ocenie systemu jest wielkość generowanych w nim kropel oraz ciągłość podawania środka. Od strony ekonomicznej potencjalny użytkownik powinien również zwracać uwagę na prostotę instalacji oraz koszty zarówno zainstalowania jak i utrzymania wybranego systemu. Proponowane przez Telesto rozwiązania wychodzą naprzeciw tym potrzebom i stanowią doskonałą alternatywę dla innych systemów wodnych.