Научная статья на тему 'Cars with turbine extinguishing system'

Cars with turbine extinguishing system Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
165
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Safety & Fire Technology
Область наук
Ключевые слова
TURBOLöSCHER II / ТУРБИННАЯ ГАСЯЩАЯ СИСТЕМА / ТОНКОРАСПЫЛЕННАЯ СТРУЯ / СОВРЕМЕННЫЕ ГАСЯЩИЕ СИСТЕМЫ / TURBINE EXTINGUISHING SYSTEM / FINE SPRAY / NEW EXTINGUISHING SYSTEMS

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Węsierski Tomasz, Kielin Jan, Gontarz Adam

Динамическое в последние годы развитие техники предоставляет в распоряжение спасателей каждый раз новейшие возможности, разрешающие эффективно предотвращать возникновение пожаров, а также их предупреждать, между прочим благодаря применению инсталляций способных быстро определить пожар, инсталляций удаления дыма и тепла из зоны, охваченной пожаром. Также современное гасящие оборудование с большим, чем доныне радиусом действия гасящих струй, дает новые, существенные возможности во время действий в трудных условиях доступа к источнику пожара, а также в случаях действия потоков тепла со слишком большим напряжением. Это необыкновенно важно в случае пожаров в тоннелях, обширных пожаров промышленных инсталляций, резервуаров с горючей жидкостью или также пожаров трубопроводов. Интересным и вместе с тем эффективным решением, которое можно применить в случае возникновения таких событий, является использование специализированного автомобиля, оборудованного гасящей турбиной, подающей высокопроизводительные тонкораспыленные струи. Результатом этого решения является возникновение гасящей тонкораспыленной высокоскоростной струи по отношению к доныне применяемым решениям, даже сравнивая с дальностью скрещивающихся струй. Это решение по сути не нашло признания польских специалистов, хоть исследовательские пробы с использованием газовой турбины в пожаротушении газами внутреннего сгорания были осуществляемы CNBOP в 80 годах тех, прошлого столетия. Идея пожаротушения струёй высокого распыления не новая. Очень добрые эффекты получаются в случае применения стационарных гасящих тонкораспыляемых устройств (туман высокого давления 100 бар рабочее давление) и не только в таких объектах как гостиницы, музеи, административные здания, промышленные объекты, кабельные тоннели, но также и в коммуникационных тоннелях дорожных и железнодорожных.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

In recent years the dynamic development of technology makes available to rescuers newer opportunities to effectively prevent the formation of fires and their spread, through, inter alia, the use of installations for the rapid detection, installation, removal of smoke and heat from the area covered by the fire. Also, modern fire fighting equipment with a greater than ever range of the firefightings jets gives significant new opportunities in shares of difficult conditions to reach the fire source and in the cases of heat flux that is too high. It is extremely important in the case of fires in tunnels, large industrial fires, flammable liquid tank fires or pipeline. Both interesting and effective solution for use in the event of such occurrences is to use a specialized vehicle equipped with a turbine extinguisher giving fine jet. The result of this solution is the creation of fog fire-fighting power with a very large range in comparison to the conventional solutions, even in comparison to the current tight range. This solution has not yet found the recognition of Polish specialists, although the test sample using a gas turbine to extinguish fires by the exhaust gas was conducted by the CNBOP in the 80 of the last century. The idea of firefighting with a high dispersion spray jets not new. Very good results are obtained in the case of fixed extinguishing systems (fog, high pressure 100 bar working pressure), not only in facilities such as hotels, museums, administrative buildings, industrial buildings, tunnels, cable tunnels, but also transport road and rail.

Текст научной работы на тему «Cars with turbine extinguishing system»

dr Tomasz W^SIERSKI

mgr inz. Jan KIELIN

ml. bryg. mgr inz. Adam GONTARZ

CNBOP - PIB

SAMOCHODY Z TURBINOWYM SYSTEMEM GASNICZYM1

Cars with turbine extinguishing system

Streszczenie

Dynamiczny w ostatnich latach rozwoj techniki stawia do dyspozycji ratownikow coraz to nowsze mozliwosci pozwalaj^ce skutecznie zapobiegac powstawaniu pozarow, jak rowniez ich rozprzestrzenianiu si^, mi^dzy innymi dzi^ki stosowaniu instalacji do ich szybkiego wykrywania, instalacji usuwania dymu i ciepla ze strefy obj^tej pozarem. Takze nowoczesny sprz^t gasniczy o wi^kszym niz dotychczas zasi^gu dzialania pr^dow gasniczych daje nowe, istotne mozliwosci w akcjach o utrudnionych warunkach dojscia do zrodla pozaru oraz w przypadkach dzialania strumienia ciepla o zbyt duzym nat^zeniu. Jest to niezwykle wazne w przypadku. pozarow w tunelach, pozarow rozleglych instalacji przemyslowych, zbiornikow cieczy palnych czy tez pozarow ruroci^gow.

Interesuj q_cym i zarazem skutecznym rozwi^zaniem, ktore mozna zastosowac w przypadku zaistnienia takich zdarzen jest uzycie specjalistycznego samochodu wyposazonego w turbin^ gasniczy podaj^c^ wysokowydajne pr^dy mglowe. Rezultatem tego rozwi^zania jest powstanie pr^du gasniczego mglowego o bardzo duzym zasi^gu w stosunku do dotychczas stosowanych rozwi^zan, nawet w porownaniu do zasi^gu pr^dow zwartych.

Rozwi^zanie to dotychczas nie znalazlo uznania polskich specjalistow, choc proby testowe z wykorzystaniem turbiny gazowej do gaszenia pozarow gazami spalinowymi byly prowadzone przez CNBOP w latach 80 - tych ubieglego stulecia.

Idea gaszenia pozarow pr^dami o wysokim rozproszeniu nie jest nowa. Bardzo dobre efekty uzyskuje si^ w przypadku stosowania stalych urz^dzen gasniczych mglowych (mgla wysokocisnieniowa - 100 bar cisnienie robocze) i to nie tylko w obiektach takich jak hotele, muzea, budynki administracyjne, obiekty przemyslowe, tunele kablowe, ale takze tunele komunikacyjne - drogowe i kolejowe.

1 Strony w druku: 139-150; pages in print: 139-150.

Summary

In recent years the dynamic development of technology makes available to rescuers newer opportunities to effectively prevent the formation of fires and their spread, through, inter alia, the use of installations for the rapid detection, installation, removal of smoke and heat from the area covered by the fire. Also, modern fire fighting equipment with a greater than ever range of the firefightings jets gives significant new opportunities in shares of difficult conditions to reach the fire source and in the cases of heat flux that is too high. It is extremely important in the case of fires in tunnels, large industrial fires, flammable liquid tank fires or pipeline.

Both interesting and effective solution for use in the event of such occurrences is to use a specialized vehicle equipped with a turbine extinguisher giving fine jet. The result of this solution is the creation of fog fire-fighting power with a very large range in comparison to the conventional solutions, even in comparison to the current tight range.

This solution has not yet found the recognition of Polish specialists, although the test sample using a gas turbine to extinguish fires by the exhaust gas was conducted by the CNBOP in the 80 - of the last century. The idea of firefighting with a high dispersion spray jets not new. Very good results are obtained in the case of fixed extinguishing systems (fog, high pressure - 100 bar working pressure), not only in facilities such as hotels, museums, administrative buildings, industrial buildings, tunnels, cable tunnels, but also transport - road and rail.

Slowa kluczowe: turbinowy system gasniczy, pr^d mglowy, nowoczesne systemy gasnicze, Turboloscher II.

Key words: turbine extinguishing system, fine spray, new extinguishing systems, Turboloscher II.

1. Wst^p

Pierwsze proby zastosowania turbiny gasniczej podaj^cej pr^dy mglowe, zamontowanej na podwoziu czolgu mialy miejsce juz w 1961 roku podczas gaszenia pozarow pol naftowych

i gazowych maj^cych miejsce na terenie bylego ZSRR [1]. Proby byly na tyle udane, ze w krajach bylego bloku wschodniego rozpocz?to dalsze proby stosowania takich pojazdow do zwalczania pozarow. W?grzy zbudowali podobny pojazd wyposazony w dwie turbiny. Pojazd na podwoziu czolgowym, sterowany radiem, uzyto bojowo do gaszenia plon^cych szybow naftowych w Iraku po drugiej wojnie w Zatoce Perskiej. Uzycie pojazdu zaowocowalo ugaszeniem szybow naftowych w znacznie krotszym czasie niz zakladano to wczesniej.

W roku 1980 podobny system skonstruowali inzynierowie z Heyrothsberge/NRD na podwoziu IFA-W50L (4x4). W roku 1984, powstal udoskonalony pojazd nr 2. Pojazd ten byl zaprezentowany podczas odbywaj^cego si? w Dreznie kongresu CTIF (Comite International de Prevention et d'Extinction du Feu / Committee for the prevention and extenction of fire). Strumien spalin byl wytwarzany przez silnik WK1F (MiG-17). Pojemnosc przewozonego paliwa wynosila

1.000 litrow b^dz 2x 450 litrow. Aby osi^gn^c czas pracy 80 min. przy 100% mocy pojazd posiadal dodatkowy zbiornik paliwa na przyczepie o pojemnosci 2.700 litrow. Zasi?g systemu o wydajnosci 10.000 l/min. wynosil maks. 130 m a w gor? do 70 m. W roku 1991 w?gierscy specjalisci gasili kuwejckie pola naftowe, ktore podpalily wycofjce si? wojska irackie. Do gaszenia uzyto systemow na podwoziu czolgu T-55 i silnikow z MiG-15 [1].

Intensywne badania naukowe dotycz3.ce zastosowania turbin gasniczych przeprowadzono rowniez w Niemczech, gdzie w efekcie przedsi?wzi?cie zostalo sfinansowane przez Ministerstwo Edukacji i Nauki [2-6].

W roku 1998 firma chemiczna BASF otrzymala na wyposazenie ZZSP prototypowy samochod gasniczy

Zdj. nr I: Turbinowy samochod gasnic/y Wykonany przez ПІЄ1ПІЄСІ<^ firm? ZIKUN [6]. Byl ОП г jedn^ turbiny (zdj. WEKA, rok 1998)

zainstalowany na 18 tonowym podwoziu samochodowym. Spr?zone powietrze wytwarzano za pomoc^ dwoch silnikow odrzutowych typu Turbomeca Larzac 04. Powstala moc rownowazna spr?zania 27 MW umozliwiala rozpraszanie 6000 litrow wody w ci^gu minuty i wyrzucanie jej na odleglosc 120 metrow. Od maja 2005 ZZSP BASF ma w uzyciu nowy Turboloscher II, przy ktorym silniki odrzutowe s^ zainstalowane na obrotowym wiencu i teraz mog3 kierowac strumien gasniczy w zakresie 180°. Wyposazony jest w takie same turbiny i umozliwia obecnie rozpraszanie 8000 l wody na minut?.

Uruchomiono takze duzy projekt badawczy, maj^cy na celu zbadanie mozliwosci zastosowania tego pojazdu do gaszenia duzych pozarow magazynow substancji palnych, do chlodzenia zagrozonych instalacji technologicznych, do gaszenia pozarow w tunelach i ich przewietrzania - usuwania ciepla i dymu z tunelu, w ktorym ma (mial) miejsce pozar oraz do zwalczania oblokow par i gazow toksycznych.

Wyniki badan s^ wysoce zadawalaj^ce. Dlatego liczba takich pojazdow w Niemczech rosnie, a takze inne kraje zamawiaj^ takie pojazdy. Obecnie na wyposazeniu strazy pozarnych, glownie w Niemczech i Belgii, jest 7 takich pojazdow.

2. Mechanizm dzialania gasniczych pr^dow wody

Podstawowym efektem gasniczym pr^dow wodnych jest odbior ciepla ze strefy spalania. Przejscie cieczy w stan pary wymaga dostarczenia takiej ilosci ciepla (Q), aby sumaryczna jego wartosc byla co do wartosci rowna ilosci ciepla (Q1) potrzebnej do ogrzania masy cieczy (m) o cieple wlasciwym (cw) do temperatury wrzenia oraz ciepla (Q2) niezb?dnego do

przeprowadzenia przemiany fazowej. W rozwazaniach pomijamy efekt cieplny zwi^zany z podgrzewaniem powstalej pary. Zaleznosc t3 przedstawiono w rownaniu 1:

Q = Q1 + Q2 = mcwAT + mcp 1)

W przypadku zastosowania pr^dow rozproszonych efektywna powierzchnia odbioru ciepla jest bardzo duza w stosunku do pr^dow zwartych, st^d tez zastosowanie takich pr^dow jest wysoce efektywne.

Aby sobie wyobrazic wplyw promienia kropel na sumaryczn^ ich powierzchni? porownamy Np. pr^d skladaj^cy si? z kropel o przeci?tnym promieniu 2 mm = 210-3 m (pr^d kroplisty) oraz pr^d mglowy o przeci?tnej srednicy kropel 0,2 mm = 210-4 m. Dziesi?ciokrotna zmiana promienia kropel powoduje tysi^ckrotne zwi?kszenie ich ilosci ze wzgl?du na to, iz obj?tosc kuli jest proporcjonalna do trzeciej pot?gi wielkosci promienia. Podstawiaj^c do wzoru na powierzchni? kuli otrzymuje si?, iz dziesi?ciokrotne zmniejszenie kroplistosci pr^du spowoduje 10 krotne zwi?kszenie powierzchni kropel.

Drugim mechanizmem gasniczym wody jest zmniejszanie st?zenia tlenu w strefie spalania. Woda przechodz^c w stan pary zwi?ksza ponad 1600 razy swoja obj?tosc, a zatem efektywne podanie pr^du i przejscie jego w stan pary spowoduje wyrazne zmniejszenie st?zenia tlenu w srodowisku spalania. Zmniejszenie st?zenia utleniacza ma wyrazny wplyw na zmniejszenie szybkosci procesu spalania, a w pewnych warunkach prowadzi do przerwania lancuchowosci procesu.

Innym aspektem, o ktorym nalezy wspomniec w przypadku wody, jest mozliwosc rozpuszczenia w niej wielu substancji chemicznych. Im bardziej polarny charakter wykazuje substancja, tym ta rozpuszczalnosc w wodzie generalnie wzrasta. Daje to mozliwosc wykorzystania pr^dow wodnych do „wylapywania” par substancji niebezpiecznych w powietrzu, a zatem likwidacji b^dz minimalizacji ryzyka zwi^zanego z zatruciem, pozarem, wybuchem lub tez innym niepoz^danym dzialaniem zwi^zanym z dzialaniem par rozpatrywanej substancji niebezpiecznej. W tym przypadku efektywnosc procesu „wylapywania” b?dzie rowniez funkj odwrotnosci wielkosci promienia kropli pr^du. A zatem im pr^d bardziej rozproszony, tym efektywnosc jest wyzsza. Skutecznosc dzialania b?dzie szczegolnie widoczna w przypadku par takich substancji jak amoniak, halogenowodory (HF, HCl, HBr, HJ), siarkowodor, tlenki siarki oraz azotu, pary kwasu azotowego oraz siarkowego, aminy organiczne, niskocz^steczkowe alkohole ketony oraz kwasy karboksylowe. Jednakze pr^dy rozproszone mozna skutecznie

wykorzystac rowniez w przypadku innych substancji, pod warunkiem, iz ewentualny przebieg zachodz^cej reakcji chemicznej nie stanowi zagrozenia przewyzszaj^cego korzysc zastosowania. Stosowanie takich pr^dow do zmniejszania st?zenia par substancji niebezpiecznej mozna wykorzystac nawet w takich przypadkach jak uwolnienie propanu, gdyz w czystej wodzie moze si? rozpuscic nawet 6% obj?tosciowych tego gazu, co moze skutkowac zmniejszeniem zagrozenia zwi^zanego z wybuchem.

Gasnicze pr^dy mglowe oraz drobnokropliste mozna rowniez efektywnie wykorzystac do zwi?kszania widocznosci w strefie zadymionej. Adsorpcja cz^steczek cieczy na powierzchni pylow powoduje zwi?kszenie szybkosci ich grawitacyjnego opadania ku ziemi.

З. Turbinowy samochod gasniczy Turbo-Loscher

Samochod z turbinami gasniczymi typu Turbo-Loscher [6] jest to pojazd gasniczy, ktory rozprasza ciecz na aerozol i kieruje tak wytworzony strumien mglowy na zrodlo ognia by go zgasic przez odebranie ciepla (chlodzenie) oraz wyparcie tlenu przez powstaj^c^ w znacznych ilosciach, par? wodn^. (tlumienie), a takze zmniejszyc st?zenie toksycznych par zawartych w powietrzu, osadzic gazowe i stale skladniki dymu (sadza). Dzi?ki temu ulatwia silom ratowniczym dost?p do miejsca zdarzenia. Woda gasnicza jest wstrzykiwana w strumien gazow wylotowych (spaliny z turbiny) przy pomocy 4 glowic rozpraszaj^cych. Do wody mog3 byc dodawane srodki polepszaj^ce jej skutecznosc gasniczy. Dodatek srodkow powierzchniowo czynnych zwi?ksza rowniez rozpuszczalnosc niepolarnych substancji organicznych, co moze miec duze znaczenie przy zwalczaniu par w?glowodorow. Wygl^d samochodu typu Turbo-Loscher II oraz niektorych jego podzespolow przedstawiono na zdj?ciach 2-4.

Turbinowy samochod gasniczy jest wielofunkcyjnym samochodem pozarniczym, w ktorym zastosowano silniki odrzutowe do wyrzucania rozproszonego strumienia wody na duz^ odleglosc. Dzieje si? tak dzi?ki duzej energii kinetycznej gazow wylotowych z turbin (sila ci^gu wynosi ok. 2 x 1100 kg), co daje mozliwosc osi^gania zasi?gu strumienia wody rozproszonej od 120 do 150 m (dla porownania maksymalny zasi?g strumieni zwartych z dzialek wodnych to ok. 55 m przy wydajnosci 2400 l/min). Pr^d rozproszony z pr^downicy typu Turbojet osi^ga maksymalnie 15 metrow, a z dzialka wodnego o wydajnosci 2400 l/min zasi?g ten wynosi zaledwie 25 m i to przy srednicy kropel ponad dwukrotnie wi?kszej niz w przypadku samochodu turbinowego.

Przy zastosowaniu tego samochodu mozna realizowac wielorakie zadania gasnicze dzi?ki:

• dostarczaniu duzej ilosci rozproszonych pr^dow wody do srodowiska pozaru (8000 l/min);

• ekstremalnie duzemu zasi?gowi rzutu strumienia pr^du rozproszonego (do 150 m);

• osi^ganiu znacznego stopnia rozproszenia pr^du cieczy, dzi?ki czemu uzyskuje si? przestrzenne rozprowadzenie wody na powierzchni? ok. 3500 m . Otrzymywana przeci?tna kroplistosc pr^du 0 375 цш. Wartosc ta jest duzo nizsza niz w przypadku standardowych pr^dow kroplistych dla ktorych srednica kropel wynosi przeci?tnie ok. 0 800 цш);

• duzej obj?tosci strumienia gasniczego, wysokiej pr?dkosci oraz powierzchni dzialania.

Dzi?ki mozliwosci obrotu lawety w zakresie 180o samochod ten moze kierowac pr^d

gasniczy do wn?trza zamkni?tych obiektow (hale fabryczne) przez specjalnie wykonane otwory lub bramy i dzialac na zasadzie stalego urz^dzenia gasniczego. Turbinowy samochod gasniczy moze byc stosowany do:

• zwalczania pozarow przestrzennych;

• gaszenie pozarow wewn^trz duzych hal;

• oddymiania tuneli i gaszenia w nich pozarow;

• wymywania szkodliwych gazow z oblokow powstalych na skutek uwalniania si? substancji szkodliwych;

• chlodzenia instalacji technologicznych.

Fot. 2. Gasniczy samochod turbinowy ZZSP BASF (fot.: Jan Kielin).

Fot. 3. Gasniczy samochod turbinowy ZZSP BASF. Glowice rozpraszaj^ce oraz wyloty gazow

spalinowych z turbin fot.: Jan Kielin).

Fot. 4. Gasniczy samochod turbinowy ZZSP BASF. Pokaz wydajnosci uzyskiwanego strumienia

rozproszonego (fot.: Jan Kielin)

3.1 Wydajnosc odbioru ciepla ze zrodla pozaru

Jak wspominano wczesniej, rozproszenie strumienia wody powoduje znaczny wzrost powierzchni zewn?trznej wody, dzi?ki czemu odbior ciepla staje si? bardziej efektywny. Dodatkowo przemiana fazowa kropelek cieczy w par? wodn^. powoduje dodatkowo pobor z centrum pozaru tak duzej ilosci ciepla, ze prowadzi to do znacznego ochlodzenia zrodla pozaru prowadz^cego do jego ugaszenia.

Przeprowadzmy symulacj?, zakladaj^c, ze ok. 80% wody wprowadzonej do srodowiska pozaru odparuje, a temperatura pocz^tkowa cieczy wynosi 30oC. A zatem ilosc ciepla w czasie (a wi?c moc odebrana ze srodowiska pozaru) przy wydajnosci podawania strumienia cieczy 8000 kg/min wyniesie:

Pcaik = P1 + P2 = nmscwAT +nmscp

P1 = 0,8 x 8000kg/min x 4,19kJ/kgK x (100oC-30oC)=

1877120 kJ/min = 31285 kW P2 = 0,8 x 8000kg/min x 2259 kJ/kg =

= 14457600 kJ/min = 240960 kW = 240,96 MW

Pcaik = P1+P2 = 31285 kW + 240960 kW = 272245 kW = 272,245 MW

przy czym:

P1 - cieplo odbierane w czasie (moc) dla procesu ogrzewania cieczy od temperatury T1 = 30oC do temperatury wrzenia

P2 - cieplo odebrane w czasie (moc) dla przejscia fazowego

ms - masa strumienia wody podawana w ci^gu 1 minuty w kg,

П - wspolczynnik sprawnosci

cw - cieplo wlasciwe wody (4,19 kJ/kgK) cp - energia parowania wody 2 259 kJ/kg

Powyzsze obliczenia s^. jedynie symulaj zakladaj^c^ pewn^. sprawnosc procesu, ktora moze byc bardzo rozna w zaleznosci od stopnia rozdrobnienia kropel, efektywnosci dojscia do miejsca pozaru czy tez warunkow atmosferycznych. Obliczenia pomocnicze zakladaj^ce inn^ sprawnosc procesu oraz obj?tosc powstaj^cej w ci^gu minuty pary wodnej przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1.

Ilosc ciepla odbierana ze srodowiska pozaru przy danej sprawnosci n oraz ilosc powstajqcej

w tym procesie pary wodnej

n P1 P2 Pcalk Pcalk Vp

[kW] [kW] [kW] [MW] [m3/min]

1 39107 301200 340307 340,3 13600

0,9 35196 271080 306276 306,3 12240

0,8 31285 240960 272245 272,2 10880

0,7 27375 210840 238215 238,2 9520

0,6 23464 180720 204184 204,2 8160

0,5 19553 150600 170153 170,2 6800

0,4 15643 120480 136123 136,1 5440

0,3 11732 90360 102092 102,1 4080

0,2 7821 60240 68061 68,1 2720

0,1 3911 30120 34031 34,0 1360

Majec do dyspozycji obliczenia mocy odebranej przez wod? ze zrodla pozaru jestesmy w stanie obliczyc jake mas? palecej si? cieczy wzorcowej jestesmy w stanie gasic badanym urzedzeniem przy zalozeniu okreslonej sprawnosci n Obliczenia uwzgl?dniaje jednak tylko efekt odebrania ciepla spalania (wyrazonego przez wartosc opalowe) ograniczonego jednak krytyczne temperature spalania, tak wi?c w rzeczywistosci efekt gasniczy b?dzie znacznie wi?kszy. Zwiezane jest to ze zmniejszeniem szybkosci procesu spalania na skutek zmniejszania procentowej zawartosci tlenu w strefie spalania podczas parowania olbrzymich ilosci wody. Obliczenia porownane pozniej z wartosciami eksperymentalnymi potwierdzaje wyraznie, iz nie tylko efekt odbioru ciepla jest wazny w przypadku podawania predow wodnych. Jako ciecz wzorcowe przyjmijmy heptan standardowo uzywany podczas testow gasniczych. Korzystajec ze wzoru Burgesa i Hertzberga [7] maksymalna masowa szybkosc spalania mmax heptanu jako cieczy o temperaturze wrzenia wyzszej niz standardowa temperatura otoczenia b?dzie wynosic:

AH 3 AH 3

c -10-3 =------------c-----10-3 =

AHv AHV + Cp (Tb - Ta)

48100000J/kg 10-3 _k= 011 kg

316600 J /kg +1660J /kgK(371,4K - 303K) m2s m2s

przy czym:

AHc= cieplo spalania paliwa [J/kg]

AH*v= cieplo parowania paliwa w temperaturze wrzenia z wymagane poprawke uwzgl?dniajece cieplo wymagane do podniesienia temperatury cieczy od jej temperatury wlasciwej dla otoczenia do temperatury wrzenia [J/kg]

AHv = cieplo parowania paliwa w temperaturze wrzenia [J/kg]

Tb = temperatura wrzenia [K]

Ta = temperatura otoczenia [K] cp = cieplo wlasciwe paliwa [J/kgK]

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

W tabeli 2 podano powierzchni? heptanu jake daloby si? ugasic predami wody zakladajec jedynie gaszenie poprzez odbior ciepla przy danej sprawnosci konwersji n, zakladajec maksymalne szybkosc spalania heptanu rowne mmax=0,11 kg/m2s oraz srednie eksperymentalne szybkosc spalania heptanu m = 0,052 kg/m2s przy czym wartosc opalowa heptanu wynosi 47840 kJ/kg =

47,84MJ/kg [7,8]. W obliczeniach uwzgl^dniono ilosc ciepla tracone na podniesienie temperatury gazow do krytycznej temperatury spalania oszacowanej na 1303 K przy zalozeniu strat wynikajecych z promieniowania na poziomie 20% [9]. Srednia pojemnosc cieplne produktow spalania przyj^to na poziomie 1450 J/m3 = 32,5 J/mol (warunki normalne), a zatem do osiegni^cia temperatury krytycznej wymagane jest 4,93 MJ co zwiezane jest z ogrzaniem 150 moli produktow gazowych powstalych z kazdego kilograma spalonego heptanu.

Tabela 2.

Obliczanie powierzchni pozaru heptanu jakq daloby sig ugasic uwzglgdniajqc jedynie niezbgdny odbior ciepla ze strefy spalania przy zalozeniu maksymalnej oraz sredniej eksperymentalnej szybkosci spalania heptanu.

1 2 3 4 5

n Pcatk M S1 S2

[MW] [kg] [m2] [m2]

1 340,3 7,9 72,1 152,5

0,9 306,3 7,1 64,9 137,3

0,8 272,2 6,3 57,7 122,0

0,7 238,2 5,6 50,5 106,8

0,6 204,2 4,8 43,3 91,5

0,5 170,2 4,0 36,0 76,3

0,4 136,1 3,2 28,8 61,0

0,3 102,1 2,4 21,6 45,8

0,2 68,1 1,6 14,4 30,5

0,1 34,0 0,8 7,2 15,3

Poszczegolne kolumny w tabeli oznaczaje: 1) n = sprawnosc konwersji 2) Pcalk = calkowita moc promieniowania odbierana przez predy gasnicze przy zalozeniu sprawnosci n 3) m pai hept = masa palecego si? heptanu ktora podczas spalania daje moc rowne co do wartosci mocy promieniowania odbieranej przez predy gasnicze 4) S1=powierzchnia pozaru heptanu dla ktorej predy gasnicze se w stanie odebrac calkowite cieplo spalania przy maksymalnej masowej szybkosci spalania mmax = 0,11 kg/m2s 5) S2=powierzchnia pozaru heptanu dla ktorej predy gasnicze se w stanie odebrac calkowite cieplo spalania przy sredniej eksperymentalnej masowej szybkosci spalania m = 0,08 kg/m2s.

Tak jak wspomniano wczesniej efekt gasniczy b?dzie zdecydowanie wi^kszy chocby ze wzgl^du na parowanie podawanej wody, a zatem obnizanie st^zenia tlenu w strefie. Obnizenie st^zenia O2 wyraznie wplywa na zmniejszenie masowej szybkosci spalania co potwierdzily badania

I.V. Nikitina [10]. Szereg badan efektywnosci strumieni gasniczych wykonane przez CNBOP wykazaly, iz mgla wodna podawana z wydajnoscie 250 l/h = 4,17 l/min gasi tac? heptanu

o powierzchni 0,102 m2 przy srednim czasie 19 s. Turbinowy samochod gasniczy o wydajnosci 8000 l/min posiada wydajnosc 1918,5 razy wi?ksz^ a zatem mozemy si? spodziewac ugaszenia proporcjonalnie wi?kszej powierzchni, ktora w tym przypadku wynosilaby 196 m2. Jednakze testy dla malych rozlewisk (o srednicy mniejszej od 1 m) posiadaje nieco inn^ charakterystyk? zwi^zan^ z wygaszaniem promieniowania i ta wartosc powierzchni bylaby jeszcze wyzsza. Gaszenie pozarow produktow naftowych o temperaturze zaplonu ponizej 28oC do ktorych kwalifikuje si? heptan przy pomocy mgly wodnej wymaga podawania pr^dow gasniczych o intensywnosci 0,4 l/m2s, a zatem przy wydajnosci 8000 l/min efektywna powierzchnia gaszenia powinna wyniesc 333 m2 [11].

Ciekawie przedstawia si? efektywnosc gasnicza dla ci?zszych paliw w?glowodorowych. Podawana w literaturze wartosc intensywnosci podawania wody przez urz^dzenia zraszaczowe do ugaszenia cieczy palnych o temperaturze zaplonu wyzszej od 60oC wynosi 0,2 l/m2s, co oznacza, iz turbinowy samochod gasniczy moglby wydajnie gasic jednoczesnie pozar np. ropy naftowej

o powierzchni ok. 667 m2 [11]. Ten fakt potwierdzaje testy przeprowadzone w Munster 1998 roku, gdzie wykazano iz gaszenie 5000 l pal^cej si? ropy naftowej trwa zaledwie 1 minut? [6].

3.2 Efektywnosc dzialan

Zasi?g pr^dow gasniczych z samochodu turbinowego przedstawia rysunek 1. Samochod ten pozwala wykonac dzialania w natarciu lub obronie wzgl?dnie oslonie, do ktorych trzeba byloby skierowac w normalnych warunkach dzialan okolo 120 ratownikow, przy zalozeniu ze jeden pr^d gasniczy obsluguje jedna rota. Zakladaj^c, ze 1 zast?p moze podawac podczas akcji

2 pr^dy wody, to aby podac rownowazn^ ilosc wody do srodowiska pozaru pr^dami gasniczymi potrzebne byloby zastosowanie 40 pr^dow gasniczych ( 40 x 200 l/min = 8 000 l/min), co odpowiada sile 20 zast?pow (120 ratownikow). Dzialania jednak 20 zast?pow nie zrownowaz^ mozliwosci jakie daje samochod gasniczy turbinowy, gdyz zasi?g zwyklych pr^dow rozproszonych jest bardzo maly w porownaniu z zasi?giem strumienia gasniczego z turbin gasniczych zainstalowanych na tym samochodzie. Tak jak wspomniano wczesniej zasi?g rozproszonych pr^dow gasniczych wynosi maksymalnie 15 m dla gasnicy typu Turbojet, a w przypadku dzialka o wydajnosci 2400 l/min zasi?g pr^du rozproszonego wynosi 25 m i to przy wi?kszej przeci?tnej srednicy kropel. W przypadku turbinowego samochodu gasniczego zasi?g ten wynosi 150 metrow, a rzut w gor? daje mozliwosc osi^gni?cia pulapu ok. 60 m. Nalezy tez wzi^c pod uwag? fakt, iz przy zastosowaniu tego samochodu dzi?ki znacznemu zasi?gowi pr^du gasniczego nie trzeba narazac ratownikow na oddzialywanie strumienia cieplnego oraz dzialania toksycznych gazow pozarowych.

Przyklady mozliwosci zastosowania tego typu pojazdu oraz zasi?g dzialania predow przedstawione se na rysunkach 1-4.

Ryc. 1. Mozliwy zasi?g dzialania gasniczego turbinowego samochodu gasniczego.

3.2.1 Pozary duze

Dzi?ki silnie turbulentnemu strumieniowi gazow spalinowych z turbin ktore transportuje rozproszony przy pomocy glowic srodek gasniczy (woda lub woda z dodatkiem srodkow poprawiajecych jej skutecznosc takich jak srodki zwilzajece czy srodki pianotworcze) ulega dalszemu rozproszeniu, co powoduje, ze uzyskujemy idealny srodek gasniczy do gaszenia pozarow w duzych pomieszczeniach oraz pozarow powierzchniowych. Tak jak wczesniej wspomniano uzyskiwana jest przeci?tna kroplistosc rz?du 375 przy powierzchni dzialania wynoszecej okolo 3.500 m2.

Uzyskuje si? takze znaczny zasi?g strumienia gasniczego - 120-150 m dzi?ki znacznej mocy ciegu strumieni gazow spalinowych o sile 2 x 11 kN.

Z punktu widzenia operacyjno - taktycznego pojazd ten umozliwia:

• kierowanie intensywnego strumienia rozproszonej wody przemieszczajecego si? w powietrzu ( 8000 l/min) z bezpiecznej odleglosci;

• efektywne oslanianie sesiednich obiektow od oddzialywania zrodla pozaru przy zastosowaniu rozproszonego strumienia wody o zasi?gu w dal ok. 120 m i w gor? do 70 m;

• ustawienie w trudno przejezdnym terenie.

Ryc. 2. Przykladowe zastosowanie samochodu turbinowego Turbo-Loscher II podczas akcji ratowniczo-gasniczej w zakladach chemicznych Currenta w Kilonii obejmujecego pozar rurociegu z etylenem oraz zbiornik zawierajecy 3000 m3 akrylonitrylu [5,6].

3.2.2 Gaszenie pozarow powierzchniowych

Samochod gasniczy turbinowy moze byc stosowany do skutecznego gaszenia pozarow powierzchniowych. Zastosowanie dodatku srodka pianotworczego AFFF do wody powoduje szybkie pokrycie powierzchni palecej si? cieczy piane. Optymalna odleglosc robocza wynosi 50 m. Duze skutecznosc gasnicze uzyskuje si? dzi?ki szybkiemu pokryciu calej powierzchni obj?tej pozarem oraz chlodzeniu. Testy przeprowadzone w Munster (1998) wykazaly, iz gaszenie 5000 l palecej si? ropy trwalo zaledwie 1 minut? [6].

3.2.3 Duze hale magazynowe

Samochod turbinowy jest jak doted, jedynym mobilnym urzedzeniem gasniczym, przy pomocy ktorego mozna duze hale magazynowa w calosci wypelnic mgle wodne, ktora dociera do zrodla ognia gaszec go oraz chlodzec wn?trze hali. W przypadku hal wysokiego skladowania chronionych stalymi instalacjami gasniczymi mozna stosowac samochod turbinowy, poniewaz wprowadzenie do hali tak duzej ilosci mgly wodnej w krotkim czasie powoduje, ze dociera ona do wszystkich miejsc. W przypadku zwykle stosowanych instalacji gasniczych tryskaczowych

rozproszenie wody jest znacznie mniejsze oraz uruchamiaje si? tylko tryskacze uruchomione docierajecym do nich cieplem z odpowiednia zwloke czasowa.

3.2.4 Tunele

Akcje ratownicze w tunelach odznaczaje si? wlasna specyfike dzialan [12]. Warto wspomniec o mozliwosci stosowania pojazdu typu Turbo-Loscher podczas dzialan gasniczo-ratowniczych w tego rodzaju akcjach. Przeprowadzone proby zastosowania pojazdu turbinowego do gaszenia pozarow tuneli daly bardzo obiecujece rezultaty. Okazalo si?, ze w krotkim czasie uzyskuje si? usuniecie dymu z tunelu oraz znaczne obnizenie temperatury powietrza i gazow, co nast?puje w wyniku odbierania znacznych ilosci ciepla przez rozproszona wod?. Rozgrzane gazy

i powietrze se usuwane na druge stron? tunelu co umozliwia szybkie podj?cie dzialan ratowniczych przez ratownikow. Wyniki prob przeprowadzone w tunelach zestawiono w tabeli 3.

Tabela 3.

Wyniki prob przewietrzania tuneli przy pomocy turbinowego samochodu gasniczego [3]

Tunel na ktorym przeprowadzono probp DIugosc Przekroj poprzeczny Uzyskana prpdkosc powietrza na wyjsciu z tunelu

B10 - tunel drogowy Annweiler/Sudpfalz 1 km 90 m2 8 m/s

Tunel kolejowy Oberhof - Thuryngia 3 km 80 m2 4,5 m/s (max 5 m/s)

Tunel kolejowy Mannheim Pfinsberg -Tunnel 6 km 120 m2 3,5 m/s

BAB Engelbergtunnel 2,5 km 110 m2 4 m/s

Tunel drogowy na drodze federalnej Watthopftunnel 2 km 100 m2 11 m/s

3.2.5 Zwalczanie zagrozen chemicznych

Samochod turbinowy pozwala na rozcienczanie oblokow gazow niebezpiecznych uwalniajecych si? do otoczenia. Strumien powietrza i gazow spalinowych niosecych mgl? woda

2

osiega wartosc ok. 2 000 000 l/s. Chmura rozproszonej wody pokrywa powierzchnie 3500 m na odleglosci nawet do 150 m. Dlatego mozna skutecznie i szybko zwalczac z bezpiecznej odleglosci chmury aerozoli, gazow lub par nie narazajec przy tym ratownikow na bezposrednie niebezpieczenstwo. Porownanie tradycyjnych dzialan w zestawieniu z dzialaniami z udzialem samochodu turbinowego przy zwalczaniu obloku szkodliwych gazow przedstawiono na rys. 3.

Zagrozone budynki Ratownicy

Ryc 3. Zwalczanie obloku szkodliwych gazow poprzez: a) dzialanie tradycyjne b) dzialanie przy

wykorzystaniu samochodu turbinowego[6].

3.2.5.1 Rozcienczanie

Celem rozcienczania gazow niebezpiecznych wzgl?dnie aerozoli, w atmosferze jest obnizenie ich st?zenia ponizej wartosci krytycznych. Samochod turbinowy o sile ciegu 2x1100 kg w optymalnej odleglosci roboczej 50-80m daje mieszanin? powietrza i gazow spalinowych w ilosci 2 000 000 l/s dzi?ki czemu wyplyw substancji niebezpiecznej w ilosci 20 000 l/s moze zostac rozcienczony do st?zenia ponizej 1%.

3.2.5.2 Bezposrednie chlodzenie

W przypadku zastosowania samochodu turbinowego do gaszenia lub chlodzenia zagrozonej cysterny optymalna odleglosc robocza wynosi ok. 50 - 60 m, a g?stosc strumienia wynosi ok. 7-8 l/m x min. Mozna w ten sposob chlodzic cysterny, konstrukcje stalowe i inne obiekty jak zbiorniki cieczy palnych. Wykonuje si? to dzialanie w bezpiecznej odleglosci, bez potrzeby wprowadzania ratownikow do strefy bezposredniego zagrozenia. Strumien rozproszonej wody obejmuje w calosci (przod i tyl) obiekty o srednicy 25 m i do wysokosci 45 m

Ryc. 4. Chlodzenie cysterny z bezpiecznej odleglosci [6]

3.3 Podstawowe parametry taktyczno - techniczne samochodu Turbo-Loscher II

1. Gaszenie pozarow - optymalny zasi?g roboczy 50 - 100 m;

2. Zwalczanie oblokow szkodliwych gazow - optymalny zasi?g roboczy 50 - 80 m;

3. Chlodzenie - optymalny zasi?g roboczy 50 - 80 m;

4. Wentylowanie nadcisnieniowe tuneli - optymalny odleglosc samochodu od wlotu do tunelu 18-25 m.;

5. Wielkosc kropelek wody w strumieniu gasniczym - srednio 375 ^m;

6. Wydajnosc wodna - 4x 2000 l/min.;

7. G?stosc masowa / intensywnosc gasnicza 4 - 6 l/m x min.;

8. Przeci?tne rozproszenie wody - 1 l/m3 x min , ok. 5000 kropel/m3;

9. Obj?tosc gazow spalinowych z turbin w odleglosci:

• 0 m - 50 m3/s,

• 40 m - ok. 1000 000 l/s wraz z powietrzem zassanym do strumienia

z otoczenia,

• 60 m - ok. 2 000 000 l/s wraz z powietrzem zassanym do strumienia z otoczenia,

10. Cisnienie - 2 x 300 kPa;

11. Cieg - 2 x 11 kN;

12. Masa powietrza - 50 kg/s;

13. Zakres roboczy:

• w pionie - + 45o/-10o

• w poziomie +/ - 90o

14. Parametry strumienia rozproszonej wody:

• maksymalny zasi?g strumienia - 150 m,

• szerokosc strumienia w odleglosci 150 m - ok. 45m,

• wysokosc strumienia w odleglosci 150 m - ok. 70 m,

• powierzchnia zraszana przez strumien rozproszonej wody - ok. 3500 m2

15. Nat?zenie dzwi?ku przy pelnym obciezeniu w odleglosci ok. 10 m od pojazdu - 130 dB.;

16. Czas pracy:

• 2 godziny ( wlasny zbiornik paliwa 2500 l, zuzycie paliwa ok. 1000 l/godz.),

• nieograniczony przy cisnieniowym uzupelnianiu paliwa.

17. Moc calkowita zestawu - 12000 KM. Sterowanie przy pomocy Joystick’a;

18. Wydajnosc zamontowanej na pojezdzie pompy - 8000 l/min;

19. Wyposazenie dodatkowe:

• instalacja dozowania srodka pianotworczego,

• armatura do prowadzenia natarcia wewn?trznego i zewn?trznego,

• nasady wej sciowe 2 x A i 4 x B,

• nasady wyj sciowe - 2 x B.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Czas osiegania gotowosci do dzialania samochodu wynosi ok. 2 minuty od przybycia na miejsce akcji co jest zwiezane z rozp?dzeniem turbiny. Problemem moze si? okazac tylko szybkie zbudowanie zasilania wodnego (8000 l/min przy cisnieniu 10 bar). Najnowszy model samochodu turbinowego posiada zainstalowane wlasne autopomp? .

4 Turbinowy samochod gasniczy wykorzystujqcy gazy spalinowe

W latach 80-tych ubieglego wieku w Instytucie Lotnictwa, we wspolpracy z CNBOP, wykonano projekt oraz prototyp wielofunkcyjnego agregatu gasniczego AG-84, wyposazonego w silnik turbinowo-odrzutowy. Wedlug zalozen agregat mial spelniac trzy funkcje:

• generowanie niepalnych gazow spalinowych o malej zawartosci tlenu, tlumiecych ogniska pozaru;

• zwalczanie awarii chemicznych ejekcyjnym odsysaniem i przepuszczaniem lotnych substancji chemicznych przez komory dopalacza silnika gdzie nast?powalo ich spalanie;

• ejekcyjne odsysanie dymow i pylow z miejsc pozarow i awarii.

Agregat zostal zamontowany na samochodzie terenowym Star 266. Zabudowa specjalna wykonana zostala na obrotowej platformie, zwi?kszajecej operacyjne pole dzialania agregatu (mozliwosc obrotu zabudowy ±900 w stosunku do podluznej osi pojazdu).

Znaczna cz?sc osprz?tu paliwowego silnika pochodzila z instalacji paliwowej samolotu TS-11 „Iskra”. Schemat pojazdu przedstawiono na rysunku 5.

5 6 1 2 3 4

Ryc. 5. Schemat wielofunkcyjnego agregatu gasniczego AG-84 na podwoziu Star 266:

1 - silnik odrzutowy, 2 - dyfuzor z ejektorem, 3 - dopalacz, 4 - dysza wylotowa, 5 - rurocieg ssawny, 6 - zbiornik paliwa do silnika odrzutowego i dopalacza, 7 - platforma obrotowa.

4.1 Praca agregatu w funkcji gasniczej

Podczas funkcji gaszenia silnik turbinowy pracowal z wleczonym dopalaczem; jednoczesnie doprowadzana byla woda do ukladu chlodzenia scianek komory dopalacza oraz woda do chlodzenia strumienia wylotowego gazow. Zawarty tlen w gazach wylotowych silnika turbinowego ulegal dopaleniu w komorze dopalacza, w nast?pstwie czego w gazach wylotowych z komory dopalacza pozostala jego zawartosc nie przekraczala 10%. Dodana woda na wyjsciu z komory dopalacza obnizala temperatur? gazow wylotowych do okolo 350 0C. Mieszanina gazow wylotowych z pare wodne byla kierowana dysze wylotowe z pr?dkoscie 70-80 km/h na ognisko pozaru lub do zamkni?tych przestrzeni, gdzie wyst?powal pozar. Przewidywano zastosowanie agregatu glownie do gaszenia tuneli kablowych, w gornictwie oraz ewentualnie w elektrowni atomowej. Natomiast agregat nie nadawal si? do gaszenia otwartych pozarow. Jak wykazala przeprowadzona analiza teoretyczna, na skutek mieszania si? strugi gazow wylatujecych z dyszy

z otaczajece atmosfere i szybkiego wzrostu zawartosci tlenu, gaszenie otwartego pozaru take metode byloby mozliwe z bardzo bliskiej odleglosci, zaledwie 2-3 m.

4.2 Praca agregatu w funkcji neutralizacji gazow toksycznych

Podczas neutralizacji gazow, podobnie jak w pierwszym wariancie opisanym powyzej, silnik turbinowy pracowal z wleczonym dopalaczem. Rurocieg ssawny zasysal pary gazow niebezpiecznych, mieszal je w dyfuzorze ejektora z gazami spalinowymi silnika i wprowadzal t? mieszanin? do komory dopalacza. Pary toksyczne ulegaly w komorze rozkladowi termicznemu, utlenianiu lub poleczeniu z pare wodne, zaleznie od rodzaju substancji. Zneutralizowane w komorze dopalacza pary substancji byly wyrzucane przez dysz? wylotowe do gory, gdzie zostawaly rozproszone na wi?kszej wysokosci.

4.3 Praca agregatu w funkcji odsysajqcej

W tym wariancie silnik turbinowy pracowal bez dopalacza. Przechodzece gazy spalinowe silnika przez dyfuzor i ejektor z duze pr?dkoscie wytwarzaly podcisnienie statyczne, ktore powodowalo ejekcyjne podsysanie gazu rurociegiem ssawnym ejektora. W ten sposob mogly byc odsysane pyly, dymy lub chemiczne substancje gazowe. Gazy spalinowe silnika zmieszane z ejekcyjnymi gazami przechodzily przez niepracujece komor? dopalacza i przez dysz? wylotowe byly wyrzucane do otoczenia. W zaleznosci od odsysanego czynnika do niepracujecej komory dopalacza mozna bylo podawac wod? w celu wi?kszej jego neutralizacji.

4.4 Dane podstawowe ukladu

Podstawowe dane pojazdu kompletnego:

• wymiary (dl./wys.):

• pojemnosc zbiornika paliwa (do agregatu)

• szczetkowa sila ciegu:

Podstawowe dane techniczne silnika agreg

• typ:

• wydatek powietrza:

• zuzycie paliwa:

• temperatura gazow za turbine:

• masa silnika:

12/3,8 m, 3000 dm3, 4500 N.

turbinowo-odrzutowy SO3 „Kaszub”, 14,2-15,2 kg/s,

500-662 kg/h,

738-753 0C,

350 kg,

sterowanie:

elektryczne z kabiny samochodu.

Podstawowe dane techniczne ejektora agregatu: wydatek powietrza zasysanego przez ejektor: pr?dkosc gazow na wlocie do ejektora: zakres sterowania ketowego rurociegiem ejektora w plaszczyznie pionowej: zakres sterowania dlugoscie/max dlugosc: srednica rurociegu ejektora: sterowanie:

10 kg/s,

50 m/s,

±150,

4 m / 10 m,

500 mm,

elektryczno-hydrauliczne z dodatkowego pulpitu.

Podstawowe dane techniczne dopalacza agregatu:

zuzycie paliwa: 1300-1920 kg/h,

wydatek wody chlodzecej plaszcz komory dopalacza: 0,7 kg/s,

wydatek wody chlodzenia strumienia gazow

wylotowych: 4,5 kg/h,

sterowanie: z kabiny kierowcy.

Podstawowe dane dyszy wylotowej agregatu:

• zakres sterowania dysze: 3600,

• srednica dyszy: 800 mm,

• temperatura gazow wylotowych (wersja gasnicza): 350 0C,

• pr?dkosc wylotowa gazow (wersja gasnicza): 80 m/s,

• zawartosc tlenu na wylocie z dyszy (wersja gasnicza): ponizej 10%,

• pr?dkosc wylotowa gazow (wersja do neutralizacji): 135 m/s,

• sterowanie: elektryczne z dodatkowego pulpitu.

4.5 Trudnosci eksploatacyjne

Po zbudowaniu prototypu przeprowadzono badania wst?pne agregatu gasniczego, w zakresie sprawdzenia dzialania. Duze trudnosci wystepily z zapewnieniem statecznosci pojazdu podczas pracy. Z uwagi na duze mas? agregatu z osprz?tem nastepilo rowniez przekroczenie

dopuszczalnych mas i naciskow pojazdu bazowego. Z tego tez wzgl?du nie bylo mozliwe zamontowanie bezposrednio na pojezdzie zbiornika wody niezb?dnej do schladzania scianek dopalacza oraz spalin wylotowych.

5. Wnioski

Mozliwosci jakie daje turbinowy pojazd gasniczy generujecy wysokowydajny strumien mgly wodnej (8000 l/min) jest trudny do przecenienia zarowno w przypadku gaszeniu pozarow duzych instalacji przemyslowych jak podczas pozarow w tunelach czy duzych halach magazynowych. Cz?sto tez wejscie ratownikow ze wzgl?du na wysoka temperatur? jest niemozliwe, a zastosowanie takiego pojazdu pozwala na szybkie obnizenie temperatury wewnetrz tunelu czy hali przy czym prowadzenie dzialan mozliwe jest z duzej odleglosci. Wyparcie dymu natomiast ulatwia akcj? ratownicze uwiezionych w srodku ludzi. Dodatkowym atutem takiego pojazdu jest rowniez mozliwosc zwalczania skazen chemicznych. Mozliwosc walki z zagrozeniem przy duzym dystansie oddzialywania pozwala na oszcz?dnosc sil i srodkow a zarazem pozwala nie narazac zycia i zdrowia ratownikow w najbardziej niebezpiecznych fazach akcji. Zwazywszy na bardzo duze obj?tosc strumienia powietrza i gazow spalinowych niosecych pred mglowy (2 000 000 l/s) mozliwe jest efektywne rozcienczanie chmury gazowej tworzonej przez substancje niebezpieczne w tym tez minimalizacja zagrozen zwiezanych z wybuchem. Wykorzystanie wody jako srodka gasniczego to rowniez najbardziej ekologiczny i najmniej niszczecy sposob gaszenia pozarow oraz walki z zagrozeniami chemicznymi [13]. Zwazywszy na zalety takich rozwiezan pojawienie si? tego typu samochodow w Polsce wykorzystywanych do walki z zagrozeniami podczas duzych zdarzen jest tylko kwestie czasu.

W artykule zostal rowniez przedstawiony porownawczo opis projektu badawczego dotyczecego turbinowego samochodu gasniczego na gazy spalinowe. Jednakze w zestawieniu z zaletami wykorzystania jakie daje turbinowy samochod gasniczy generujecy wysokowydajny strumien mglowy rozwiezanie wykorzystujece jedynie gazy spalinowe wydaje si? nieekonomiczne oraz malo wydajne z dzisiejszego punktu widzenia.

Literatura

1. http://www.ratownictwo.org.pl /details.php?image id=3293

2. Feuerwehr. Retten.Loschen.Bergen Nr 6/2008;

3. Praxishandbuch fur den betriebliechen Brandschutz wyd.WEKA 2002;

4. Powszechna Encyklopedia PWN - wersja 1 - 2007;

5. Kielin J., Turbinq w duzy pozar, [w:]Przegl^d Pozarniczy 2/2009;

6. Prospekty i informacje techniczne Firmy ZIKUN

7. Borysiewicz M., [et al.], Poradnik metod ocen ryzyka zwiqzanego z niebezpiecznymi instalacjami procesowymi, Instytut Energii Atomowej Otwock - Swierk 2000;

8. Sobolewski M., Skuteczne i bezpieczne zastosowanie srodkow gasniczych, Materialy do wykladu „Srodki gasnicze” USM 19;

9. .Ilchenko E.P, [et al.], Role of charged soot grains in combustion of liquid hydrocarbon fuels in external electric field, Ukrainian Journal Phys. 2 (50) 2005, str. 144-150;

10.Nikitin I.V., Variation of mass combustion rate with oxygen concentration and gas pressure of aMilleu, Journal of Fire Sciences, 6 (16) 1998, str. 458 - 467;

11. Wilczkowski S., Srodki gasnicze, Szkola Aspirantow PSP w Krakowie, Krakow 2005;

12. Obolewicz A., Zagrozenia zwiqzane z transportem drogowym towarow niebezpiecznych a tunele drogowe, [w:] Bezpieczenstwo i Technika Pozarnicza 02 (14) 2009, str. 97 -116;

13. Malozi^c D., Koniuch A., Wplyw srodkow gasniczych i neutralizatorow na srodowisko wodne, szczegolnie na organizmy zywe, [w:] Bezpieczenstwo i Technika Pozarnicza 02 (14) 2009, str. 117 -138.

Recenzenci:

prof. dr hab. inz. Tadeusz Terlikowski dr inz. Bogdan Kosowski

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.