DE60214442T2

DE60214442T2 - Automatische schaumfeuerlöschvorrichtung, insbesondere als ortsfeste anlage zur feuerlöschung eines brennstoffbehälters

Info

Publication number: DE60214442T2
Application number: DE60214442T
Authority: DE
Inventors: Istvan Szöcs
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-12-30
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2022-12-31
Also published as: EP1534394A1; EA200401387A1; EA006175B1; DE60214442D1; AU2002358919A1; EP1534394B1; ATE337831T1; HU0201260D0; SI1534394T1; HUP0201260A2; UA78781C2; WO2003086546A1; CN1627972A; JP2005530526A; HU225884B1; CN100540092C

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Schaumfeuerlöschvorrichtung, welche aufgrund Ihrer Konstruktion weder Energie noch Wasser aus einer externen Quelle für den Start und die Aufrechterhaltung ihres Betriebs benötigt und, zweitens, gegen unbeabsichtigte Inbetriebnahme geschützt ist und deshalb insbesondere als feste Installationsvorrichtung zur Feuerbekämpfung von Speichertanks brennbarer Flüssigkeiten, insbesondere Brennstoff, eingesetzt werden kann. Die Feuerlöschvorrichtung gemäß der Erfindung weist einen Tank, Mittel für die Verteilung von Feuerlöschschaum, Rohrleitung, ein in der Rohrleitung angeordnetes Hauptventil und einen Detektor auf.
Es ist bekannt, dass, wenn ein Flüssigbrennstoffspeichertank Feuer fängt, lediglich eine sehr kurze Zeit zwischen der Entzündung und der Entflammung der Oberfläche der Flüssigkeit, die in dem Tank gespeichert ist, vergeht. Beispielsweise sind es im Fall von Benzin nur einige Sekunden. Außerdem brennt, wenn sich das Feuer entwickelt hat, eine bedeutende Menge von der Oberfläche jede Minute ab, zum Beispiel im Falle von Benzin eine 7 mm dicke Schicht. Um eine bedeutende Umweltverschmutzung und Geldverlust aufgrund der Verbrennung einer großen Menge von Brennstoff zu vermeiden, ist es wünschenswert, dass Feuerlöschvorrichtungen, die an Speichertanks installiert sind, automatisch und schnell in Betrieb gesetzt werden. Hierfür muss Feuer mit einer hohen Zuverlässigkeit erkannt, der Feuerlöschschaum sofort bereitgestellt werden und der Schaum muss schnell die brennende Oberfläche überfluten.
US A-4148361 offenbart einen Speichertank, der für die Speicherung von Benzinprodukten dient. Der Tank ist mit einem Schaumabgabesystem ausgestattet, der eine Schaumversorgung, Schaumabgabemittel, eine Schaumlieferrohrlei tung, welche die Versorgung mit den Abgabemitteln verbindet, und ein Hauptventil aufweist, das in der Rohrleitung angeordnet ist.
Andere bekannte Schaumfeuerlöschvorrichtungen, die an Flüssigbrennstoffspeichertanks installiert sind, weisen einen Tank für die Speicherung des Konzentrats der Schaum bildenden Verbindung, ein separates Feuer-Wassernetzwerk oder einen separaten Wassertank für die Bereitstellung von Wasser, eine Mischeinrichtung für die Herstellung einer Schaumlösung, Schaum bildende Vorrichtungen, Mittel für die Verteilung des Feuerlöschschaums, ein diese Elemente miteinander verbindendes Rohrleitungsnetzwerk, eine oder mehrere Pumpen, die geeignet für die Weiterleitung von Wasser und/oder einer Schaumlösung ist, und Stoppventile in der Rohrleitung auf. Außerdem weisen die Vorrichtungen einen elektrischen Motor oder Verbrennungsmotor, der die Pumpe oder Pumpen antreibt, und eine externe Spannungsversorgung, um diese Motoren zu versorgen, und einen Detektor auf, der die Vorrichtung in Betrieb setzt, der an einem bestimmten Ort des Speichertanks angeordnet ist. Der verwendete Detektor kann von mechanischem, pneumatischem, hydraulischem, elektrischem oder elektronischem Typ sein. Der pneumatische Detektor ist vom ein Kunststoffrohrdetektor oder ein Detektor mit Sprinklerkopf und ist mit überkomprimiertem Gas, insbesondere Luft, gefüllt und ist in den meisten Fällen mit einem Luftdruckschalter versehen.
Feuerlöschvorrichtungen nach dem Stand der Technik, die mit einem pneumatischen Detektor ausgestattet sind, arbeiten in einer Weise, dass das Gas im Falle von Feuer aufgrund der generierten Wärme expandiert, sein Druck steigt oder der Druck wegen der Zerstörung des Detektors sinkt und ein Luftdruckschalter als ein Ergebnis dieser Druckänderung ein elektrisches Signal aussendet, wobei das elektrische Signal oder ein elektrisches Signal, das sich von diesem ableitet, auf diese Weise den Betrieb der Vorrichtung durch Anschalten der Pumpe und Starten des Wasserflusses beginnt. Das fließende Wasser wird zuerst mit der Schaum bildenden Verbindung gemischt und bildet eine Schaumlösung. Die in dem Rohrleitungsnetzwerk fließende Schaumlösung wird mit Luft in der Schaumbildungsvorrichtung gemischt und bildet den Feuerlöschschaum und der auf diese Weise erhaltene fertige Feuerlöschschaum, der sein Endvolumen erreicht hat, wird zur Oberfläche der in dem Tank brennenden Flüssigkeit durch Ausgießer mit erforderlichem Querschnitt oder durch Schaumkammern geleitet.
Diese Vorrichtungen haben den Nachteil, dass der Detektor, wenn eine Druckänderung im Detektor aufgrund eines Versagens auftritt, zum Beispiel aufgrund von Zerstörung im Zusammenhang mit Reparaturarbeiten, einem Befestigungsfehler, Materialdefekten, Alterung oder Überhitzung aufgrund von Sonnenschein usw., ein falsches Signal aussendet und den Betrieb der Feuerlöschvorrichtung startet als ob ein Feuer vorhanden wäre. Die Feuerlöschvorrichtung, die automatisch durch ein falsches Signal des Detektors gestartet wurde, produziert und verteilt den Feuerlöschschaum permanent in den Speichertank bis sie gestoppt wird, das heißt, bis nachgewiesen wurde, dass das durch den Detektor ausgesandte Signal falsch ist. Dieser Schaum wird praktisch vergeudet, was an sich einen bedeutenden Verlust darstellt. Es gibt außerdem zusätzliche Verluste, wie den Energieverbrauch, Wasserverbrauch und die Neubefüllung der Feuerlöschvorrichtung mit der Schaum bildenden Verbindung. Außerdem muss der Schaum als eine Verunreinigung von der Oberfläche des flüssigen Brennstoffes entfernt werden und der Speichertank muss aus der Produktion für die Zeit der Begutachtung und/oder Wiederherstellung entzogen werden, was einen weiteren bedeutenden Verlust ergibt. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Feuerlöschtruppe umsonst alarmiert wird, was ebenfalls mit entsprechenden Kosten verbunden ist.
Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtungen ist, dass für Ihren Betrieb ein Bedarf an einer externen Energiequelle und einer Pumpe besteht, die durch Nutzung dieser Energiequelle betrieben wird, und deshalb die Betriebsbereitschaft der Vorrichtungen von dem aktuellen Status der Energiequelle und der Pumpe abhängt, was ebenfalls eine potentielle Fehlerquelle darstellt.
Bei bekannten Konstruktionen werden Anstrengungen dahingehend unternommen, diesen Nachteil durch die Einrichtung und Unterhaltung von Netzwerkteilen zu beseitigen, die speziell für Feuerlöschzwecke geeignet sind, zum Beispiel durch die Einrichtung und Unterhaltung eines separaten elektrischen Netzwerkes neben dem separaten Feuerwassernetzwerk oder dem separaten Feuerwassertank, die ausschließlich für den Betrieb der Feuerlöschvorrichtung verwendet wird und/oder durch das Vorhalten einer einsatzbereiten Ersatzpumpe etc. Die Einrichtung und Unterhaltung einer separaten Energiequelle ist eine teure Investition und sie weist nicht eine solche Betriebszuverlässigkeit auf, die im Falle von automatischen Feuerlöschvorrichtungen gefordert werden muss. Sogar wenn ein separates elektrisches Netzwerk vorgesehen ist, zum Beispiel im Fall einer Explosion, die gewöhnlich Tankfeuer begleitet, oder im Fall eines elektrischen Kabelbrandes, kann es vorkommen, dass die Feuerlöschvorrichtung aufgrund von Störungen im elektrischen Netzwerk gerade in dem kritischen Moment nicht betriebsbereit ist oder die Arbeit mit Verzögerung aufnimmt.
Die obigen Nachteile ließen es notwendig werden, eine automatische Schaumfeuerlöschvorrichtung zu entwickeln, die zuverlässig im Start ihres Betriebs ist und die von hoher Betriebszuverlässigkeit ist und die einen Aufbau aufweist, der die Vorrichtung vor ungewolltem Starten schützt.
Die Grundidee der Erfindung besteht darin, dass die obigen Nachteile durch eine Schaumfeuerlöschvorrichtung vermieden werden können, bei der die für die Bildung des Feuerlöschschaums und für den Start und den Betrieb der Vorrichtung erforderlichen Energie leicht gespeichert werden kann. Deshalb besteht die fundamentale Idee der Erfindung darin, dass neben dem Gasmedi um, das für die Bildung des Feuerlöschschaums und als ein Bestandteil des Feuerlöschschaums verwendet wird, die Detektoren als Pneumatikdetektoren gewählt werden, die Steuermittel pneumatisch ausgeführt werden und die für die Bildung und Ausbringung des Feuerlöschschaums erforderliche Energie in der Vorrichtung, die als ein Energiespeichersystem wirkt, in Form eines überkomprimierten, nicht entflammbaren, gasförmigen betriebsbereiten Mediums gespeichert wird.
Deshalb weist die automatische Schaumfeuerlöschvorrichtung gemäß der Erfindung, die insbesondere als feste Installationseinrichtung für die Feuerbekämpfung von Brennstoffspeichertanks verwendet werden kann, einen Tank, Mittel für die Verteilung von Feuerlöschschaum, eine Rohrleitung und ein in der Rohrleitung angeordnetes Hauptventil und einen Detektor auf. Das charakteristische Merkmal der Feuerlöschvorrichtung ist, dass ihr Tank als ein Schaumtank ausgebildet ist, der eine überkomprimierte Mischung einer Schaum bildenden Verbindung, Wasser sowie Schaum bildendes und treibendes Gas aufweist, das unlöslich oder emulgierend in der Lösung der Schaum bildenden Verbindung und Wasser ist, wobei der Tank ein Gasvolumen aufweist, wobei die Mittel für die Verteilung des Feuerlöschschaums als eine Expansionsdüse ausgebildet sind, wobei ferner ihr Detektor aus mindestens zwei pneumatischen Detektoren besteht, die so angeordnet sind, dass sie eine Entzündung unabhängig voneinander auf eine im Wesentlichen gleichen Weise nachweisen, und wobei das Hauptventil, das in der den Schaumtank und Expandierdüse miteinander verbindenden Rohrleitung angeordnet ist, als Pneumatikventil ausgebildet ist, wobei die beiden Pneumatikdetektoren, die den gleichen Bereich überwachen, in einer gemeinsamen Steueranordnung miteinander angeordnet sind, und wobei sie sich in direkter oder indirekter pneumatischer Steuerverbindung mit dem Hauptventil befinden, die ein Öffnungssteuersignal an das Hauptventil im Falle des Nachweises eines Feuers durch einen der beiden Detektoren aus dem gleichen Gebiet abgibt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung besteht das Schaum bildende und das Schaum treibende Gas aus der gleichen Gasart, vorzugsweise Kohlendioxid.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung besteht das Schaum bildende und das Schaum treibende Gas aus einer Gasmischung, vorzugsweise aus einer Mischung, die Kohlendioxid enthält.
Das Volumen des Schaumtanks der Feuerlöschvorrichtung gemäß der Erfindung wird durch die Menge der Schaum bildenden Verbindung und Wasser bestimmt, die der Menge des zu bildenden Feuerlöschschaums und zusätzlich dem in diesem löslich oder emulsiv eine Gasmischung bildenden und treibenden überkomprimierten Schaum entspricht. Der Tank ist derart ausgebildet, dass er chemisch resistent gegen die Schaum bildende Verbindung und das Schaum bildende und treibende Gas und druckresistent ist. Innerhalb des Tanks gibt es ein Gasvolumen, dessen Volumen nicht kleiner als 8 % des Volumens des Tanks ist und sich im regulären Zustand des Tanks nur ein Gasphasenmaterial in der Gasphase in dem Gasvolumen befindet. Der Tank ist mit geeignet angeordneten Grundierungsmitteln-Rohrleitungsabschnitten, Ventilen etc. – für die Bereitstellung der Feuerlöschschaumkomponenten ausgerüstet und er ist auch mit einer Druckmesseinrichtung ausgestattet.
Die für die Verteilung des Feuerlöschschaums benutzte Expansionsdüse kann konventionell gestaltet sein oder sie kann eine sogenannte kontinuierliche Lineardüse mit oder ohne druckkompensierender Kammer oder druckkompensierendem Tank sein.
Die den Schaumtank mit der Expansionsdüse verbindende Rohrleitung ist aus einem Material hergestellt, das die erforderliche Festigkeit mit einem Durchmesser aufweist, der entsprechend der Schaummenge gewählt wurde, die unter dem geforderten Druck übertragen werden muss, und die Rohrleitung ist mit dem Teil des Schaumtanks verbunden, in dem die flüssige Phase gespeichert ist.
Das Hauptventil ist in der Rohrleitung angeordnet und ist vorzugsweise ein pneumatisch steuerbarer Zweipunktrouter oder eine durch pneumatisch arbeitende Arbeitszylinder gesteuerte Flügelsperre (butterfly gate).
Der Aufbau der pneumatischen Detektoren der Feuerlöschvorrichtung gemäß der Erfindung ist an sich bekannt. Die pneumatischen Detektoren sind mit einem Gasmedium, mit einem Druck überhalb dem Atmosphärendruck gefüllt, beispielsweise mit Luft, in geeigneter Weise mit dem treibenden und/oder dem Schaum bildenden Gas. Unter Wärmeeinwirkung wird das schützende Element der Detektoren zerstört und hierdurch sinkt der Druck des Gases innerhalb auf Atmosphärendruck. Derartige pneumatische Detektoren können als Kunststoffrohrlineardetektoren ausgebildet sein, bei denen das Kunststoffrohr mit überkomprimiertem Gas, das sich unter Wärme zersetzt, gefüllt ist, oder mit Sprinklerköpfen ausgebildet sein, die an ein Metallrohr angebracht sind, wo das Detektorelement eine von mehreren an die Metallrohrleitung angebrachten Sprinklerköpfen ist, die mit überkomprimiertem Gas gefüllt ist und sich unter Wärmeeinwirkung deformiert.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Feuerlöschvorrichtung sind die zwei pneumatischen Detektoren so angeordnet, dass sie eine Entzündung unabhängig voneinander in im Wesentlichem gleicher Weise detektieren, wobei sie so ausgebildet sind, dass sie entlang der inneren Seite der Wand des Tanks verlaufend in der Nähe seines Randes in einer vorgegebenen Entfernung voneinander befestigt sind. Hierdurch sind die beiden Detektoren in im Wesentlichen gleicher Position bezogen auf die Oberfläche der Flüssigkeit im Tank angeordnet, so dass sie die Entzündung der Flüssigkeitsoberfläche an praktisch dem selben Ort und zu der selben Zeit detektieren können und Signale über das Feuer separat unabhängig voneinander bereitstellen können.
An der Feuerlöschvorrichtung gemäß der Erfindung kann die gemeinsame Steueranordnung der zwei pneumatischen Detektoren, die denselben Bereich überwachen, und ihre pneumatische Steuerverbindung mit dem Hauptventil auf verschiedenen Wegen erreicht werden. Es kann entweder durch eine logische AND-Verbindung zwischen den beiden Detektoren oder durch die Verbindung der beiden Detektoren mit den Eingängen eines pneumatischen logischen AND-Glieds erreicht werden, wobei das Ausgangssignal des pneumatischen logischen AND-Glieds das Signal ist, welches das Hauptventil steuert.
Es ist ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Feuerlöschvorrichtung, die eine pneumatische Steuereinheit aufweist, wobei die pneumatischen Detektoren mit den Eingängen der pneumatischen Steuereinheit verbunden sind und der Steuereingang des Hauptventils mit dem Ausgang der pneumatischen Steuereinheit verbunden ist, wobei die Steuereinheit so aufgebaut ist, dass sie, wenn eine Entzündung anzeigende Signale ihre Eingänge erreichen, die mit den zwei pneumatischen Detektoren, die den selben Bereich überwachen, verbunden sind, ein Steuersignal an ihrem Ausgang mit dem Befehl bereitstellt, das Hauptventil zu öffnen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Feuerlöschvorrichtung gemäß der Erfindung, die für die Überwachung verschiedener Bereiche entwickelt wurde (zum Beispiel im Falle eines Speichertanks mit einem Leitring können diese Bereiche der innere Bereich des Tanks und der Bereich zwischen dem Leitring und dem Tank sein), hat die pneumatische Steuereinheit verschiedene pneumatische logische AND-Glieder und ein pneumatisches logisches OR-Glied, das mit dem Ausgang der logischen AND-Glieder verbunden ist. Die Eingänge der pneumatischen logischen AND-Glieder bilden – in geeigneter Weise durch formende Elemente – die Eingänge der pneumatischen Steuereinheit, welche die den gleichen Bereich überwachenden Detektoren erhalten, z.B. den inneren Bereich des Tanks oder den Bereich des Führungsrings, während der Ausgang des pneumatischen logischen OR-Glieds – in geeigneter Weise durch ein Formelement – den Ausgang der pneumatischen Steuereinheit bildet, der mit dem Steuereingang des Hauptventils verbunden ist.
In einem Ausführungsbeispiel der Feuerlöschvorrichtung gemäß der Erfindung bildet das Gasvolumen des Schaumtanks das pneumatische Speisegerät der pneumatischen Detektoren und die pneumatischen Elemente.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die pneumatischen Detektoren und die pneumatischen Elemente eine pneumatische Speisegerät-Einheit auf, die einen Gaszylinder enthält, der mit einem Druckstabilisierer versehen ist, welche als eine unabhängige pneumatische Speisegerät-Einheit ausgebildet sein kann oder parallel mit dem Gasvolumen des Schaumtanks verbunden sein kann. Die Arbeitssubstanz des Speisegerätes kann das Schaum bildende Gas und/oder das treibende Gas oder eine Mischung von Gasen, die diese enthält, oder ein inaktives Gas, zum Beispiel Stickstoff sein.
Das Wesentliche der automatischen Schaumfeuerlöschvorrichtung gemäß der Erfindung wird nun detaillierter durch die Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels bezugnehmend auf die beigefügte schematische Zeichnung beschrieben, worin:
1. die schematische Struktur einer Feuerlöschvorrichtung zeigt, die als eine feste Installation an einem Speichertank mit einem Führungsring installiert ist, wobei 1 auch eine schematische Darstellung ihres betreibenden pneumatischen Systems zeigt.
1. zeigt die schematische Struktur einer Feuerlöschvorrichtung, die in diesem Beispiel an einem Benzinspeichertank 10 installiert ist, der mit einem Stützring 12 versehen ist. Der Tank mit dem Stützring weist in diesem Beispiel zwei überwachte Bereiche auf. Ein Bereich ist der innere Bereich des Speichertanks 10, der andere Bereich ist der Bereich zwischen dem Speichertank 10 und dem Führungsring 12.
Die Feuerlöschvorrichtung weist einen Schaumtank 15, Expansionsdüsen 20 und 22 und eine Schaumrohrleitung 17 auf, die den Schaumtank 15 mit den Expansionsdüsen 20 und 22 verbindet, wobei die Rohrleitung 17 mit dem unteren Volumen des Schaumtankes 15 verbunden ist. Es ist ein pneumatischer Zweipunkt-Zweiwegerouter in die Rohrleitung 17 eingeführt vorgesehen, die als Hauptventil 18 arbeitet.
Die Expansionsdüse 20 ist kreisförmig an der inneren Seite der Wand des Speichertanks 10 in der Nähe seines oberen Randes angeordnet, wie es in dem ausgebrochenen Bereich des Speichertanks 10 zu sehen ist, und ihr Schlitz ist in Richtung der Tankwand gerichtet. In gleicher Weise ist die Expansionsdüse 22 kreisförmig an der inneren Seite der Wand in der Nähe des oberen Randes des Führungsringes 12 des Speichertankes 10 befestigt und ihr Schlitz 23 ist, wie es an dem ausgebrochenen Bereich der Expansionsdüse 22 in dem ausgebrochenen Bereich des Führungsrings 12 zu sehen ist, gegen die Wand gerichtet.
Die Feuerlöschvorrichtung weist zwei pneumatische Kunststoffrohr-Detektoren 31 und 32 auf, wobei die pneumatischen Detektoren 31 und 32 in dem Innenraum des Speichertanks 10 in der Nähe seines Randes unter der Expansionsdüse 20 um die Seite der Tankwand 10 untereinander mit einem vorgegebenen Abstand voneinander laufend befestigt sind. Außerdem weist sie zwei weitere pneumatische Kunststoffrohr-Detektoren 35 und 36 auf, wobei die pneumati schen Detektoren 35 und 36 in dem inneren Volumen des Führungsrings 12 in der Nähe des Randes unter der Expansionsdüse 22 entlang der Innenseite der Wand untereinander mit einem vorgegebenen Abstand voneinander laufend befestigt sind, welche in der Figur in einer herausgebrochenen Weise in dem herausgebrochenen Bereich des Führungsrings 12 zu sehen sind.
Hierbei sind die beiden Detektoren 31 und 32 im Speichertank 10 in im Wesentlichen gleicher Position relativ zu der Oberfläche der Flüssigkeit angeordnet, so dass sie eine Entzündung der Oberfläche der Flüssigkeit in praktisch der gleichen Weise detektieren und Signale darüber separat, unabhängig voneinander bereitstellen können. Entsprechend sind die beiden Detektoren 35 und 36 in dem Führungsring 12 in im Wesentlichen gleicher Position relativ zur Oberfläche der Flüssigkeit angeordnet, so dass sie die Entzündung der Oberfläche der Flüssigkeit in praktisch der gleichen Weise und die Signale darüber separat, unabhängig voneinander bereitstellen können.
Die Feuerlöschvorrichtung weist eine pneumatische Steuereinheit 40 auf und die pneumatischen Detektoren 31, 32 und 35, 36 sind mit den Eingängen der pneumatischen Steuereinheit 40 durch separate pneumatische Leitungen 33, 34 und 37, 38 verbunden. Der Ausgang der pneumatischen Steuereinheit 40 ist mit dem Steuereingang des pneumatischen Zweiwege-Zweipunktrouter durch eine pneumatische Steuerleitung 45 verbunden, das als Hauptventil 18 arbeitet.
Die pneumatische Steuereinheit 40 weist zwei pneumatische Elemente 61 und 63, welche eine logische AND-Operation realisieren, und ein pneumatisches Element 65 auf, das verbunden mit dem Ausgang der beiden pneumatischen Elemente 61 und 63 eine logische OR-Operation realisiert. Die pneumatischen Detektoren 31 und 32, die im Innenraum des Speichertanks 10 angeordnet sind, sind mit den Eingängen des ersten pneumatischen Elements 61 durch Signal formende Elemente 56 und 57 über Leitungen 33 und 34 verbunden. Die pneu matischen Detektoren 35 und 36, die im Innenraum des Führungsrings 12 angeordnet sind, sind mit den Eingängen des zweiten pneumatischen Elements 63 über Signal formende Elemente 58 und 59 über Leitungen 37 und 38 verbunden. Der Ausgang des pneumatischen Elements 65 wird durch ein Signal formendes Element 67 gebildet und bildet den Ausgang der pneumatischen Steuereinheit 40.
Das pneumatische Speisegerät der gezeigten Feuerlöschvorrichtung ist das Gasvolumen 16 des Schaumtanks 15, wobei das Gasvolumen 16 mit dem Zuführeingang der pneumatischen Steuereinheit 40 durch eine Zuführleitung 41 und mit dem Zuführeingang der pneumatischen Zweipunkt-Zweiwegerouter, der als das Hauptventil 18 arbeitet, durch eine Zuführleitung 43 verbunden ist.
Jeder Eingang der pneumatischen Steuereinheit 40 der Feuerlöschvorrichtung ist mit ihrem Zuführeingang durch separate pneumatische Drosselelemente 51, 52, 53 und 54 verbunden.
Vor dem Betrieb der Feuerlöschvorrichtung wird der Schaumtank 15 durch seine entsprechenden Öffnungen mit der Wasserlösung der Schaum bildenden Verbindung und dem überkomprimierten Schaum bildenden Gas und treibenden Gas, vorzugsweise Kohlendioxid, das für beide Zwecke geeignet ist, das sich unlöslich und/oder emulgierend in der Lösung befindet, gefüllt, während das Hauptventil 18 und die weiteren, in den Rohrleitungen angeordneten Sicherheitsventile, die in der Figur nicht gezeigt sind, geschlossen sind. Außerdem sind die pneumatischen Kunststoffrohr-Detektoren 31, 32, 35 und 36 von dem Gasvolumen 16 des Schaumtanks 15 über die Zuführleitung 41 und die pneumatische Steuereinheit 40 mit unter Druck stehendem Gas gefüllt und das Hauptventil 18 ist über die Zuführleitung 43 und die pneumatische Steuereinheit 40 in eine vorgespannte geschlossene Position gesetzt. Daraufhin ist die Vorrichtung für den Betrieb bereit.
Der Betrieb der Vorrichtung beginnt, wenn sich der Druck entweder in beiden pneumatischen Detektoren 31, 32 an dem Speichertank 10 oder in beiden pneumatischen Detektoren 35, 36 an dem Führungsring 12 ändert in dem Sinne, dass Feuer angezeigt wird. In diesem Beispiel zerreißt das Kunststoffrohr der Detektoren aufgrund von Überhitzung und folglich sinkt der Druck in dem Detektor auf Atmosphärendruck.
Der auf Atmosphäredruck gesunkene Druck wird über Leitungen 33 und 34 und/oder 37 und 38 an den Eingang des Signal formenden Elements 56 und 57 und/oder 58 und 59 geleitet, das mit dem entsprechenden Eingang der pneumatischen Steuereinheit 40 verbunden ist. Im Ergebnis ändert sich das Ausgangssignal einer oder beider Signal formenden Elementpaare. Aufgrund der simultanen Veränderung seiner beiden Eingangssignale sendet im selben Sinne das pneumatische Element 61, das mit dem Ausgang des Signal formenden Elements 56 und 57 und/oder das pneumatische Element 63, das mit dem Ausgang der Signal formenden Elemente 58 und 59 verbunden ist, ein Ausgangssignal an einen oder beide Eingänge des pneumatischen Elements 65, das ein Feuer anzeigt. Entsprechend setzt das pneumatische Element 65 über eine pneumatische Steuerleitung 45 verbunden mit dem Ausgang der pneumatischen Steuereinheit 40 mit einem dazwischen liegenden Signal formenden Element 67 den pneumatischen, als Hauptventil 18 arbeitenden Zweiwege-Zweipunktrouter in eine geöffnete Stellung.
Der Überdruck im Schaumtank 15 drückt in der geöffneten Stellung des Hauptventils 18 den komprimierten Feuerlöschschaum, der eine Mischung aus der Schaum formenden Verbindung und Wasser und dem in ihr gelösten Schaum bildenden Gas aufweist, aus dem Schaumtank 15 und der komprimierte Feuerlöschschaum gelangt nach Passieren der Schaumrohrleitung 17 in die Expansionsdüse 20 und/oder 22. Wenn der komprimierte Feuerlöschschaum durch den Schlitz der Expansionsdüsen 20, 22 in das innere Volumen des Speichertanks 10 und/oder des Führungsrings 12 zu Atmosphärendruck entspannt wird, bläst das überkomprimierte, Schaum bildende Gas, das in der Lösung gelöst ist, den Schaum auf, wobei der Schaum das Volumen, das dem Atmosphärendruck entspricht, annimmt, wobei auf diesem Wege die Schaumlösung zu einem Schaumstrom transformiert wird. Folglich wird die Bildung des Feuerlöschschaums an dem richtigen Ort und zur Zeit seiner Anwendung beendet.
Die Expansionsdüse 20, 22 gibt den Feuerlöschschaum entlang der Tankwand oder der Führungsringwand aus und der Schaum fließt entlang der Wand zu der Oberfläche der Flüssigkeit herunter, so dass die Wand auf der einen Seite gekühlt und auf der anderen Seite eine Isolierschicht an der Wand erzeugt wird, die sie vor den Flammen und der Wärme schützt. Wenn der Schaum die Oberfläche der brennenden Flüssigkeit erreicht, schwimmt dieser auf ihr und bewegt sich von der Wand des Tanks oder des Führungsrings zu der Mitte der Flüssigkeitsoberfläche, wobei er allmählich die Oberfläche abdeckt. Aufgrund der permanenten Zufuhr von Schaum schließt und reduziert der Schaum allmählich die brennende, freie Oberfläche der Flüssigkeit, während die schon bedeckte Oberfläche von den Flammen separiert wird. Der Schaumfluss an der Oberfläche der Flüssigkeit schließt sich mittig oder, bei einem Schwimmdachtank oder einem Tank mit einem Führungsring, erreicht er die Schaumbarriere oder die Wand des Tanks und schließt es oder sie ab und bedeckt die freie Oberfläche der Flüssigkeit. Er isoliert Sauerstoff auf diese Weise von der brennenden Oberfläche und löscht das Feuer. Eine implementierte Feuerlöschvorrichtung löscht ein stabilisiertes Feuer auf einer Experimentiertank-Oberfläche von 500 m² in 30 Sekunden.
Drosselelemente 51, 52, 53, 54 stellen sicher, dass der Druckabfall in den pneumatischen Detektoren den Druck des Gasvolumens, das als pneumatsiches Speisegerät wirkt, nur mit einer Verzögerung und zu einem akzeptierbaren Grad beeinflusst.
Der Schutz der Feuerlöschvorrichtung gemäß der Erfindung gegen einen ungewollten Start ist bei der Konstruktion dadurch sichergestellt, dass die pneumatische Steuereinheit 40 ein Signal, das Feuer anzeigt, nur im Falle sendet, wenn sich in beiden pneumatischen Detektoren 31 und 32 im Speichertank 10 oder in beiden pneumatischen Detektoren 35 und 36 in dem Führungsring 12 der Druck in dem Sinne ändert, dass er ein Feuer anzeigt. Wenn sich der Druck nur in einem pneumatischen Detektor im Speichertank 10 oder dem Führungsring 12 ändert oder wenn sich der Druck in zwei pneumatischen Detektoren ändert, die an verschiedenen Orten installiert sind, wird die Steuervorrichtung das Signal nicht als eines, das Feuer anzeigt, einschätzen und wird kein Steuersignal senden, das Feuer anzeigt.
Die Feuerlöschvorrichtung kann auch in der Weise aufgebaut sein, dass das Expansionsventil 20 im Speichertank 10 mit einem separaten Hauptventil mit dem Schaumtank 15 verbunden ist, und dass die Expansionsdüse 22 im Führungsring 12 ebenfalls mit einem anderen Hauptventil mit dem Schaumtank 15 verbunden ist. Die Steuereinheit 40 einer solchen Vorrichtung öffnet nur ein Hauptventil oder das andere Hauptventil oder beide Hauptventile abhängig von dem von den pneumatischen Detektoren empfangenen Signal, um das entsprechende Expansionsventil zu versorgen. Folglich wird nur der Tank oder nur der Führungsring oder beide mit Schaum geflutet.
Ein einfaches Ausführungsbeispiel der Feuerlöschvorrichtung gemäß der Erfindung weist lediglich zwei pneumatische Detektoren auf, die am Tank angeordnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel sendet die Steuereinheit 40 ein Steuersignal, wenn der Druck in beiden pneumatischen Detektoren sich in dem Sinne ändert, dass er Feuer anzeigt, um das Hauptventil zu öffnen.
Die Feuerlöschvorrichtung gemäß der Erfindung kann auch so aufgebaut sein, dass sie ein separates pneumatisches Speisegerät aufweist, wobei das Gerät einen Gaszylinder, der mit einem Druckstabilisierer ausgerüstet ist, aufweist, wobei der Gaszylinder mit dem Schaum bildenden und treibenden Gas oder mit einem geeigneten neutralen Gas im Bezug auf das angewendete Schaum bildende und Schaum treibende Gas und die Umwelt gefüllt ist. Es ist ein besonders sicheres und zuverlässiges Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, wobei das pneumatische Speisegerät, das den Gaszylinder aufweist, der mit einem Druckstabilisierer ausgerüstet ist, eine parallele Kombination des Gasvolumens 16 des Schaumtanks 15 ist.
Der Hauptvorteil der Feuerlöschvorrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, dass die gesamte Energie für seinen Betrieb, das bedeutet für die Öffnung seines Hauptventils, für die Bildung des Feuerlöschschaums und seinen Transport vom Tank bis zu dem Ort seiner Anwendung in Form von Druckenergie gespeichert ist, da das überkomprimierte Schaum bildende und/oder treibende Gas in den Schaumtank der Vorrichtung gefüllt ist und der Überdruck in dem Tank gehalten wird. Folglich kann die Feuerlöschvorrichtung in einem betriebsbereiten Zustand gehalten werden und automatisch zu jeder Zeit in Betrieb gesetzt werden, unabhängig von der Existenz und der Betriebsbereitschaft eines jeden anderen Netzwerkes, zum Beispiel des elektrischen Netzwerkes, des Dränagenetzwerkes, dem Treibstofftank und dem Zustand der Pumpe.
Der andere Hauptvorteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, dass ihre Detektoren pneumatische Detektoren sind, so dass die Detektoren, wenn der Versorgungsdruck vorhanden ist, immer für den Betrieb bereit sind und automatisch arbeiten. Wenn im Falle eines Feuers die Information, die das Ausgangssignal der Detektoren trägt, ein pneumatisches Signal, vorzugsweise ein Druckabfall der Detektoren vom Versorgungsdruck zu Atmosphärendruck, ist, dann ist eine Arbeitssubstanz ausreichend für den Betrieb der Vorrichtung und diese Arbeitssubstanz kann vorzugsweise als das Schaum bildende und/oder treibende Gas unter Druck gewählt werden, so dass es in diesem Fall gleichzeitig die Arbeitssubstanz darstellt, welche die Energie bereitstellt, die für den Betrieb der Vorrichtung notwendig ist, und die Arbeitssubstanz bildet, die das informationstragende Signal transportiert, das für den Betrieb der Vorrichtung notwendig ist. Ein weiter Vorteil besteht darin, dass, weil die Detektoren in logischen Verbindungen organisiert sind, die Vorrichtung praktisch unempfindlich für ungewollte Detektorsignale ist.
An die aktuellen Bedürfnisse angepasst, kann die Feuerlöschvorrichtung gemäß der Erfindung so implementiert werden, dass sie an einen Treibstofftank beliebiger Größe durch Positionierung der pneumatischen Detektoren entsprechend der aktuellen Bedürfnisse, durch Organisation der pneumatischen Detektoren in mehreren logischen Verbindungen gemäß der aktuellen Bedürfnisse, in verschiedenen Fällen durch Organisation eines pneumatischen Detektors in mehreren Verbindungen und durch Verwendung einer oder mehrerer pneumatischer Steuereinheiten installiert werden kann, die die Hauptventile in Rohrleitungen steuern, die separate Expansionsdüsen versorgen.
Die Feuerlöschvorrichtung gemäß der Erfindung kann auch als automatische fest installierte Feuerlöschvorrichtung verwendet werden, die verschiedene Speichertanks unabhängig voneinander schützt.
Die Feuerlöschvorrichtung gemäß der Erfindung kann insbesondere als fest installierte Vorrichtung für die Feuerbekämpfung von Speichertanks genutzt werden, die flüssige Brennstoffe wie Benzin, Kerosin, Öl etc. oder andere entflammbare Flüssigkeiten, beispielsweise Alkohol oder andere Lösungsmittel enthalten, aber sie kann auch an anderen Orten als automatische, fest installier te Schaumfeuerlöschvorrichtung eingesetzt werden, zum Beispiel in Lagerhäusern, die entflammbares Material etc. speichern.

Claims

Automatische Schaumfeuerlöschvorrichtung, die insbesondere als ortsfeste Anlage zur Feuerlöschung von Flüssigbrennstoffspeichertanks verwendet wird, mit einem Tank, Mitteln für die Verteilung von Feuerlöschschaum, einer Rohrleitung und einem Hauptventil, das in der Rohrleitung angeordnet ist, und mit einen Detektor, dadurch gekennzeichnet, dass ihr Tank als ein Schaumtank (15) ausgebildet ist, der eine auf Überdruck verdichtete Mischung aus einer Schaum bildenden Verbindung, Wasser und einem Schaum generierenden und treibenden Gas, das unlöslich oder emulgierbar in der Lösung der Schaum bildenden Verbindung und Wasser enthalten ist, speichert, wobei der Tank ein Gasvolumen (16) aufweist, wobei die Mittel für die Verteilung des Feuerlöschschaums als eine Expansionsdüse (20, 22) ausgebildet sind, wobei ferner ihr Detektor aus mindestens zwei pneumatischen Detektoren (31, 32; 35, 36) besteht, die so angeordnet sind, eine Entzündung unabhängig voneinander in einer im Wesentlichen gleichen Art und Weise nachzuweisen, und wobei das Hauptventil (18), das als Pneumatikventil ausgebildet ist, in der Rohrleitung (17) angeordnet ist, um den Schaumtank (15) mit der Expansionsdüse (20, 22) zu verbinden, wobei die beiden Pneumatikdetektoren (31, 32; 35, 36), die den gleichen Bereich überwachen, in einer gemeinsamen Steueranordnung miteinander angeordnet sind, und wobei sie sich in direkter oder indirekter pneumatischer Steuerverbindung mit dem Hauptventil (18) befinden, die ein Öffnungssteuersignal an das Hauptventil (18) im Falle des Nachweises eines Feuers durch einen der beiden Detektoren aus dem gleichen Gebiet abgibt.
Feuerlöschvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaum bildende und Schaum treibende Gas aus der gleichen Gasart besteht, vorzugsweise aus Kohlendioxid.
Feuerlöschvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaum bildende und Schaum treibende Gas aus einer Gasmischung besteht, vorzugsweise einer Mischung, die Kohlendioxid enthält.
Feuerlöschvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatischen Detektoren (31, 32; 35, 36) als Lineardetektoren oder als Detektoren ausgebildet sind, die Sprinklerköpfe aufweisen, welche an einer Metallrohrleitung angebracht sind.
Feuerlöschvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatischen Detektoren (31, 32; 35, 36) derart ausgebildet sind, dass sie um die Innenseite der Tankwand umlaufend in der Nähe der Kante des Tanks mit einem vorbestimmten Abstand voneinander angebracht werden können.
Feuerlöschvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine pneumatische Steuereinheit (40) aufweist, wobei die pneumatischen Detektoren (31, 32; 35, 36) mit den Eingängen der pneumatischen Steuereinheit (40) verbunden sind und der Steuereingang des Hauptventils (18) mit dem Ausgang der pneumatischen Steuereinheit (40) verbunden ist, wobei die Steuereinheit (40) derart ausgebildet ist, dass sie in dem Fall, wenn Signale, die eine Entzündung anzeigen, an ihren Eingängen anliegen, die mit den beiden pneumatischen Detektoren (31, 32; 35, 36), die den gleichen Bereich überwachen, verbunden sind, ein Steuersignal an ihren Ausgang mit dem Befehl liefert, das Hauptventil (18) zu öffnen.
Feuerlöschvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatische Steuereinheit (40) mehrere pneumatische logische AND-Glieder (61, 63) und ein pneumatisches logisches OR-Glied (65) aufweist, das mit dem Ausgang der logischen AND-Glieder (61, 63) verbunden ist, wobei die Eingänge der pneumatischen logischen AND-Glieder (61, 63) vorzugsweise über Signal formende Glieder (56, 57, 58, 59), die Eingänge der pneumatischen Steuereinheit (40) bilden, die die Detektorsignale (31, 32; 35, 36) erhalten, welche den gleichen Bereich überwachen, z.B. den Innenbereich des Tanks oder den Bereich des Führungsrings, während der Ausgang des pneumatischen logischen OR-Glieds (65), vorzugsweise über ein Signal formendes Glied (67), den Ausgang der pneumatischen Steuereinheit (40) bildet, der mit dem Steuereingang des Hauptventils (18) verbunden ist.
Feuerlöschvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das pneumatische Speisegerät der pneumatischen Detektoren (31, 32; 35, 36) und der pneumatischen Elemente das Gasvolumen (16) des Schaumtanks (15) bildet.
Feuerlöschvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatischen Detektoren (31, 32; 35, 36) und die pneumatischen Elemente eine pneumatische Speisegerät-Einheit aufweisen, die einen Gaszylinder enthält, der mit einem Druckstabilisierer versehen ist.