DE69700054T2

DE69700054T2 - Flame extinguisher for free-level sewage pipes

Info

Publication number: DE69700054T2
Application number: DE1997600054
Authority: DE
Inventors: Wilhelmus Johannes Petrus 6171 Ps Stein Janssen; Johannes Gerardus 6336 Bg Nuth Vliegen
Original assignee: DSM NV
Current assignee: DSM IP Assets BV
Priority date: 1996-06-17
Filing date: 1997-06-16
Publication date: 1999-07-15
Anticipated expiration: 2017-06-17
Also published as: DE69700054D1; NL1003359C2; EP0814211A1; EP0814211B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Flammenlöscher für eine Freispiegel-Abwasserleitung.The invention relates to a flame extinguisher for a free-surface sewer pipe.

Abwasserleitungen werden im allgemeinen in Form eines Rohrsystems für die Ableitung von Abwässern aus Haushalts-, Bauwerks- und Industriebereichen verwendet; zwei Haupttypen können unterschieden werden. Der erste Typ ist die geflutete Abwasserleitung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Abwasserleitung jederzeit vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist. Das erfordert spezielle Vorkehrungen, wie Pumpen und Pufferspeicher, um Fluktuationen im Nachschub zu bewältigen. Der zweite Typ ist die Freispiegel-Abwasserleitung, bei welcher die Strömung durch Unterschiede in der Höhe des Rohrsystems erhalten bleibt. Dieser Typ erfordert keine besonderen Vorkehrungen wie der zuerst erwähnte Typ. Im Falle von Freispiegel-Abwasserleitungen sind, je nach der Zufuhr von Abwasser, die Rohre während eines erheblichen Teils der Zeit nicht vollständig mit Flüssigkeit gefüllt. Dann befindet sich eine Gas- oder Dampfschicht über der Flüssigkeit. In vielen Fällen besteht diese Gasschicht im wesentlichen aus Luft, doch bei Haushaltsabwasserleitungen können Verrottungsprozesse zur Bildung von brennbaren oder explosiven Gasen führen. Auch bei Industrieabwasserströmen kann das Risiko einer Dampfbildung im Abwasserableitungssystem infolge des Vorhandenseins von brennbaren Substanzen in diesem nicht ausgeschlossen werden. Eine zufällige Entzündung einer brennbaren oder explosiven Gas- oder Dampfmischung in einem Abwasserleitungssystem kann zu einem Brand oder zu einer Explosion führen, der bzw. die sich durch die Abwasserleitungen fortpflanzen und über einen großen Bereich ausbreiten kann. Dies kann zu großen Gefahren und beträchtlichem Schaden führen. In einem Industriebereich kann eine Katastrophe an einem bestimmten Punkt die Ursache für einen Brand oder eine Explosion sein, der bzw. die sich dann durch das Abwasserleitungssystem zu verschiedenen Stellen hin fortpflanzen kann und auch dort zu gefährlichen Situationen führen kann.Sewers are generally used in the form of a pipe system for the discharge of waste water from domestic, construction and industrial areas; two main types can be distinguished. The first type is the flooded sewer, which is characterized by the fact that the sewer is completely filled with liquid at all times. This requires special provisions, such as pumps and buffer tanks, to cope with fluctuations in the supply. The second type is the gravity sewer, in which the flow is maintained by differences in the height of the pipe system. This type does not require special provisions like the first mentioned type. In the case of gravity sewers, depending on the supply of waste water, the pipes are not completely filled with liquid for a significant part of the time. There is then a layer of gas or vapour above the liquid. In many cases, this gas layer consists essentially of air, but in domestic sewage pipes, decomposition processes can lead to the formation of flammable or explosive gases. Even in industrial waste water flows, the risk of vapour formation in the sewage disposal system due to the presence of flammable substances in it cannot be excluded. Accidental ignition of a flammable or explosive gas or vapour mixture in a sewage pipe system can lead to a fire or explosion which can propagate through the sewage pipes and spread over a large area. This can cause great danger and considerable damage. In an industrial area, a disaster at one point can cause a fire or explosion which can then propagate through the sewage pipe system to various locations and lead to dangerous situations there too.

Es besteht daher ein Bedarf an Vorkehrungen zur Verhinderung der Ausbreitung von Feuer und Explosionen durch Freispiegel- Abwasserleitungen.There is therefore a need for precautions to prevent the spread of fire and explosions through gravity sewers.

Die Erfindung erfüllt nun diesen Bedarf, da der Flammenlöscher zwei vertikale Behälter aufweist, von welchen jeder eine Verbindung zu einem Abwasserleitungsrohr hat, die auf kommuni zierende Art durch ein Verbindungsrohr verbunden sind, welches in jedem der Behälter einen Auslaß auf einem tieferen Niveau als die Verbindung zum Abwasserleitungsrohr im betreffenden Behälter hat, wobei die Fläche eines rechtwinkeligen Querschnitts des Verbindungsrohres maximal 50% der Fläche eines senkrechten Querschnitts eines jeden der Behälter beträgt und der Höhenunterschied zwischen dem tiefsten Punkt der Verbindung zum Abwasserleitungsrohr und dem höchsten Punkt des Auslasses des Verbindungsrohres mindestens 0,3 m in jedem Behälter beträgt.The invention now meets this need, since the flame extinguisher comprises two vertical containers, each of which has a connection to a sewer pipe, which is connected to communal decorative type by a connecting pipe having an outlet in each of the containers at a lower level than the connection to the sewer pipe in the container in question, the area of a rectangular cross-section of the connecting pipe being not more than 50% of the area of a vertical cross-section of each of the containers and the difference in height between the lowest point of the connection to the sewer pipe and the highest point of the outlet of the connecting pipe being at least 0,3 m in each container.

Es zeigt sich, daß ein solcher in ein Abwasserleitungsrohr einbezogener Flammenlöscher die Fortpflanzung von Feuerphänomenen, die über eine der Verbindungen zum Abwasserleitungsrohr in den Feuerlöscher gelangen, über die andere Verbindung zu einem weiteren Teil des Abwasserleitungssystems verhindert. Es zeigt sich, daß dies sowohl für kurze, intensive Phänomene, die im System auftreten, wie Explosionen oder Detonationen, als auch für langsamere, relativ langfristige, nicht-explosive Feuerphänomene zutrifft. Durch die erfindungsgemäßen Feuerlöscher kann ein Abwasserleitungssystem in Abteilungen unterteilt werden, die voneinander für Explosionen und Feuerphänomene getrennt sind. Für den Fachmann ist klar, daß die Erfindung auch in Systemen ausgeführt werden kann, die mehrere Abwasser-Zuleitungs- und - Ableitungsrohre aufweisen, die jeweils mit ihrem eigenen Behälter verbunden sind, wobei mehrere Verbindungsrohre als die Verbindung zwischen den Behältern die gewünschte Konfiguration ergeben.It is found that such a flame extinguisher incorporated in a sewer pipe prevents the propagation of fire phenomena that enter the fire extinguisher via one of the connections to the sewer pipe via the other connection to another part of the sewer system. It is found that this applies both to short, intense phenomena that occur in the system, such as explosions or detonations, and to slower, relatively long-term, non-explosive fire phenomena. By means of the fire extinguishers according to the invention, a sewer system can be divided into compartments that are separated from each other for explosions and fire phenomena. It will be clear to those skilled in the art that the invention can also be implemented in systems that have several sewer supply and discharge pipes, each connected to its own container, with several connecting pipes as the connection between the containers providing the desired configuration.

Der erfindungsgemäße Flammenlöscher ist in einem horizontalen Teil eines - im allgemeinen unterirdischen - Abwasserleitungsrohres eingebaut und verbindet den Zuleitungsteil des Abwasserleitungsrohres mit dem Ableitungsteil desselben. Die Ausdrücke "Zuleitung" und "Ableitung" beziehen sich hier auf die normale Fließrichtung der Flüssigkeit durch die Abwasserleitung, vom Flammenlöscher aus gesehen. Die Zuleitungs- und Ableitungsteile des Rohres sind jeweils mit einem der Behälter des Flammenlöschers verbunden. Der Behälter erstreckt sich vertikal über und unter das Abwasserleitungsrohr. Die Oberseite des Behälters liegt vorzugsweise auf Bodenhöhe und kann am oberen Ende mit einer Abdeckung verschlossen sein, wodurch das Innere des Behälters zu Inspektions- und Reinigungsarbeiten zugänglich wird. Es kann auch eine Entlüftung zur Atmosphäre hin vorgesehen sein. Der Boden des Behälters liegt auf einem tieferen Niveau als das Abwasserrohr, und der Behälter stellt somit ein Reservoir für die Flüssigkeit dar, die aus dem Zuleitungsteil des Abwasserleitungsrohres fließt. Die Form des Behälters ist nicht von wesentlicher Bedeutung und kann beispielsweise rund, quadratisch oder polygonal sein. Der Durchmesser oder die kleinste Seite des Behälters ist vorzugsweise um mindestens 0,3 m größer als die entsprechende Abmessung des Zuleitungs- oder Ableitungsrohres, wenn letztere zwischen 0,2 und 0,6 m beträgt, und um mindestens 0,4 m größer im Fall von Abwasserableitungen mit Rohrdurchmessern von über 0,6 m. Die beiden Behälter brauchen nicht gleich zu sein, wenn aber der Flammenlöscher in beide Richtungen funktionieren soll, muß jeder Behälter an sich den Anforderungen entsprechen, die in dieser Hinsicht in der vorliegenden Anmeldung gestellt werden. Dies gilt sowohl für die absoluten Abmessungen als auch für die Abmessungen betreffend das mit dem Behälter verbundene Zuleitungs- oder Ableitungsrohr.The flame extinguisher according to the invention is installed in a horizontal part of a - generally underground - sewer pipe and connects the inlet part of the sewer pipe with the outlet part thereof. The terms "inlet" and "outlet" refer here to the normal flow direction of the liquid through the sewer pipe, seen from the flame extinguisher. The inlet and outlet parts of the pipe are each connected to one of the containers of the flame extinguisher. The container extends vertically above and below the sewer pipe. The top of the container is preferably at ground level and can be closed at the top with a cover, whereby the interior of the container is accessible for inspection and cleaning work. It a vent to the atmosphere may also be provided. The bottom of the container is at a lower level than the sewer pipe and the container thus constitutes a reservoir for the liquid flowing from the inlet part of the sewer pipe. The shape of the container is not essential and may, for example, be round, square or polygonal. The diameter or smallest side of the container is preferably at least 0.3 m larger than the corresponding dimension of the inlet or outlet pipe when the latter is between 0.2 and 0.6 m and at least 0.4 m larger in the case of sewer pipes with pipe diameters exceeding 0.6 m. The two containers need not be the same but if the flame extinguisher is to function in both directions each container must in itself meet the requirements set out in this respect in the present application. This applies both to the absolute dimensions and to the dimensions relating to the inlet or outlet pipe connected to the container.

Geeignete Materialien für den Behälter sind beispielsweise Metalle, wie Eisen, Stahl oder Aluminium, Beton, Stein und Kunststoff. Die wichtigste Anforderung, die an das Material des Behälters gestellt wird, ist seine Widerstandskraft bei einer langen Verweilzeit unter Grund und gegen die über die Abwasserleitung abzuleitenden Substanzen.Suitable materials for the container include metals such as iron, steel or aluminum, concrete, stone and plastic. The most important requirement for the material of the container is its resistance to a long residence time under the ground and to the substances that are to be discharged via the sewage pipe.

Die beiden Behälter sind durch ein Verbindungsrohr verbunden und bilden daher ein System aus zwei kommunizierenden Gefäßen. Die Fläche eines senkrechten Querschnitts des Verbindungsrohres ist vorzugsweise kleiner als jene des Abwasser-Zuleitungsrohres. Die Länge des Verbindungsrohres ist nicht kritisch, sie ist aber vorzugsweise zumindest 0,5 mal, und mehr bevorzugt mindestens doppelt so groß wie der Durchmesser des Behälters. Die Anschlüsse des Verbindungsrohres an den Behältern sind vorzugsweise winkelförmig, das soll heißen, nicht gebogen und nicht gerundet. Es zeigt sich, daß dies die flammenlöschenden Eigenschaften verbessert. Das Verbindungsrohr ist vorzugsweise gerade, weil sich ein solches Rohr als einen höheren Widerstand gegen eine Übertragung von Flammen aus einem Behälter in den anderen besitzend erweist als beispielsweise ein gebogenes Rohr. Der Behälter reicht vorzugsweise bis unter den Boden des Auslasses des Verbindungsrohres. Der Abstand von diesem Boden zur Basis des Behälters entspricht vorzugsweise mindestens dem 0,1fachen, mehr bevorzugt mindestens dem 0,2 und sogar dem 0,5-fachen des Durchmessers oder der kleinsten Abmessung des Behälters. Es zeigt sich, daß das Vorhandensein einer Menge an Abwasser unter dem tiefsten Punkt des Verbindungsrohr-Auslasses eine bessere Flammenlöschung vorsieht. Es wird vermutet, daß eine solche Konstruktion dazu führt, daß einströmende Gasblasen in kleinere Blasen zerteilt werden als bei einer Konstruktion, bei welcher keine Flüssigkeit unter dem Niveau dieses Auslasses vorhanden ist. Es zeigt sich, daß das Aufbringen von Unregelmäßigkeiten in der Verbindungsrohr-Wand, beispielsweise in Form von Rippen oder. Zähnen, einen vergleichbaren günstigen Effekt hat.The two containers are connected by a connecting pipe and therefore form a system of two communicating vessels. The area of a vertical cross section of the connecting pipe is preferably smaller than that of the waste water supply pipe. The length of the connecting pipe is not critical, but it is preferably at least 0.5 times, and more preferably at least twice, the diameter of the container. The connections of the connecting pipe to the containers are preferably angular, that is to say, not bent and not rounded. It turns out that this improves the flame-extinguishing properties. The connecting pipe is preferably straight because such a pipe proves to have a higher resistance to the transmission of flames from one container to the other than, for example, a bent pipe. The container preferably extends below the bottom of the outlet. of the connecting pipe. The distance from this bottom to the base of the container is preferably at least 0.1 times, more preferably at least 0.2 and even 0.5 times the diameter or smallest dimension of the container. It is found that the presence of a quantity of waste water below the lowest point of the connecting pipe outlet provides better flame extinguishing. It is believed that such a construction results in incoming gas bubbles being broken up into smaller bubbles than in a construction in which no liquid is present below the level of this outlet. It is found that the introduction of irregularities in the connecting pipe wall, for example in the form of ribs or teeth, has a comparable beneficial effect.

Die Zuleitungs- und Ableitungsteile des Abwasserleitungsrohres sind durch die Behälter und das Verbindungsrohr miteinander verbunden. Die Flüssigkeit, die vom Einleitungsrohr in einen der Behälter strömt, fließt durch das Verbindungsrohr in den anderen Behälter und, sobald das Niveau in diesem Behälter hoch genug wird, aus dem anderen Behälter in den Ableitungsteil des Abwasserleitungsrohres. Weil der tiefste Punkt der Verbindung mit dem Abwasserleitungsrohr auf einem höheren Niveau liegt als der höchste Punkt des Verbindungsrohrauslasses, sind die Zuleitungs- und Ableitungsteile des Ableitungsrohres voneinander durch einen Flüssigkeitsstopfen getrennt, der das Verbindungsrohr und die untersten Teile der Behälter füllt. Es hat sich gezeigt, daß der Höhenunterschied zwischen diesen höchsten und tiefsten Punkten mindestens 0,3 m betragen muß, damit der Flammenlöscher wie erforderlich seine flammen- und explosionslöschende Funktion ausüben kann. Vorzugsweise beträgt dieser Höhenunterschied mindestens 0,5 m.The inlet and outlet parts of the sewer pipe are connected by the containers and the connecting pipe. The liquid flowing from the inlet pipe into one of the containers flows through the connecting pipe into the other container and, as soon as the level in that container becomes high enough, from the other container into the outlet part of the sewer pipe. Because the lowest point of the connection with the sewer pipe is at a higher level than the highest point of the connecting pipe outlet, the inlet and outlet parts of the discharge pipe are separated from each other by a liquid plug which fills the connecting pipe and the lowest parts of the containers. It has been found that the height difference between these highest and lowest points must be at least 0.3 m in order for the flame extinguisher to perform its flame and explosion extinguishing function as required. Preferably this height difference is at least 0.5 m.

Bei einem normal funktionierenden Abwasserleitungssystem wird der Bereich zwischen den höchsten und den tiefsten Punkten vollständig mit Flüssigkeit gefüllt sein. Wenn einige Zeit lang keine oder nur wenig Flüssigkeit durch die Abwasserleitung zugeleitet wird, kann der Flüssigkeitsspiegel fallen, beispielsweise infolge von Verdunstung. Damit der Flammenlöscher wirksam funktioniert, darf der Flüssigkeitsspiegel nicht auf ein Niveau von weniger als 0,15 m über dem höchsten Punkt des Verbindungsrohr-Auslasses fallen. Vorzugsweise beträgt dieses Mindestniveau mindestens 0,25 m. Bei einer Abwasserleitung, bei welcher ein Explosions- oder Feuerrisiko besteht, muß daher gewährleistet sein, daß ausreichend Flüssigkeit zugeleitet wird, um den Flüssigkeitsspiegel aufrecht zu erhalten, der für eine wirksame Leistung des Flammenlöschers erforderlich ist.In a normally functioning sewer system, the area between the highest and lowest points will be completely filled with liquid. If no or little liquid is supplied through the sewer for some time, the liquid level may fall, for example as a result of evaporation. In order for the flame extinguisher to function effectively, the liquid level must not fall to a level less than 0.15 m above the highest point of the connecting pipe outlet. Preferably, this minimum level is at least 0.25 m. In the case of a sewer where there is a risk of explosion or fire, it must therefore be ensured that sufficient liquid is supplied to maintain the liquid level required for the effective performance of the flame extinguisher.

Wenn ein nicht-explosives Feuer nun beispielsweise im Zuleitungsteil des Abwasserleitungsrohres ausbricht, wird es sich auch in Richtung des Flammenlöschers fortpflanzen. Die bei der Verbrennung freigesetzten Gase und die durch die Verbrennung erzeugte Hitze werden die im Abwasserleitungsrohr zwischen der Flammenfront und dem Flammenlöscher vorhandenen Gase in Richtung zum Flammenlösche drängen. Diese Gase, die anfangs noch nicht brennen, werden einen Druck auf die Oberfläche der im Behälter vorhandenen Flüssigkeit an der dem Feuer zugewandten Seite des Flammenlöschers ausüben. Diese Oberfläche wird folglich nach unten gedrückt, und infolgedessen wird die Oberfläche im anderen Behälter steigen, und ein Teil der dort vorhandenen Flüssigkeit wird in das mit diesem Behälter verbundene Abwasserleitungsrohr fließen. Wenn die Oberfläche der Flüssigkeit im ersten Behälter nun so weit nach unten gedrückt worden ist, daß der höchste Punkt des Verbindungsrohrauslasses über der Oberfläche der Flüssigkeit in einem Behälter zu liegen kommt, wird das einströmende Gas über das Verbindungsrohr zum anderen Behälter gedrängt. Es zeigte sich, daß dieses nicht-brennende Gas durch die im zweiten Behälter vorhandene Flüssigkeit aufsteigt und dabei Blasen bildet. Wenn das Gas die Oberfläche der Flüssigkeit erreicht, gelangt es in den freien Raum über der Oberfläche der Flüssigkeit und von dort in die Abwasserleitung. Zu einem bestimmten Zeitpunkt kann die Flammenfront den anderen Behälter über die offene Fläche im Verbindungsrohr erreichen. Zu diesem Zeitpunkt ist, wie voranstehend beschrieben, das gesamte unverbrannte Gas bereits vertrieben. Es zeigt sich, daß das brennende Gas an der Flammenfront dann durch die Flüssigkeit aufsteigt, während sie in den zweiten Behälter fließt, wobei es sich so wie das nicht-brennende Gas in Blasen zerteilt. Wenn der Flüssigkeitsspiegel im anderen Behälter den oben aufgestellten Anforderungen entspricht, wird das Feuer während der Bildung der Blasen und dem weiteren Aufsteigen durch die Flüssigkeit gelöscht. Das anfangs brennende Gas kommt daher nicht-brennend und abgekühlt an der Oberfläche der Flüssigkeit im anderen Behälter an, und es zeigt sich, daß es das dort vorhandene Gas nicht entzünden kann. Dies garantiert, daß die Verbrennungsphänomene den Flammenlöscher nicht passieren können.If a non-explosive fire breaks out, for example, in the inlet part of the sewer pipe, it will also spread towards the flame extinguisher. The gases released during combustion and the heat generated by the combustion will force the gases present in the sewer pipe between the flame front and the flame extinguisher towards the flame extinguisher. These gases, which are not burning at first, will exert pressure on the surface of the liquid present in the container on the side of the flame extinguisher facing the fire. This surface will thus be pushed downwards and as a result the surface in the other container will rise and part of the liquid present there will flow into the sewer pipe connected to this container. When the surface of the liquid in the first container has now been pushed downwards so far that the highest point of the connecting pipe outlet comes to lie above the surface of the liquid in one container, the inflowing gas will be forced through the connecting pipe to the other container. It has been shown that this non-burning gas rises through the liquid present in the second container and forms bubbles in the process. When the gas reaches the surface of the liquid, it passes into the free space above the surface of the liquid and from there into the sewer. At a certain point, the flame front can reach the other container through the open area in the connecting pipe. At this point, as described above, all the unburned gas has already been expelled. It is found that the burning gas at the flame front then rises through the liquid as it flows into the second container, breaking up into bubbles just as the non-burning gas does. If the liquid level in the other container meets the requirements set out above, the fire will be extinguished as the bubbles form and continue to rise through the liquid. The initially burning gas therefore comes out non-burning and cooled. on the surface of the liquid in the other container and it turns out that it cannot ignite the gas present there. This guarantees that the combustion phenomena cannot pass through the flame extinguisher.

Wenn Verbrennungsphänomene von explosivem Charakter an einer Seite des Flammenlöschers auftreten, zeigt sich, daß die Flüssigkeitsmasse im erfindungsgemäßen Feuerlöscher, der die voranstehend beschriebenen kritischen Abmessungen aufweist, einen Widerstand gegen schnelle Verdrängungen aufweist, so daß sie einen sehr großen Widerstand gegen die Druckwelle, die eine Explosionsverbrennung begleitet, darstellt. Die Druckwelle wird praktisch völlig von der Oberfläche der Flüssigkeit reflektiert, und es erfolgt kein oder fast kein Gastransport durch das Verbindungsrohr zwischen den beiden Behältern. Es zeigt sich, daß die geringe Menge an brennendem Gas, die schließlich doch noch den anderen Behälter über das Verbindungsrohr erreichen kann, in Blasen zerteilt wird, wie voranstehend beschrieben, und auf seinem Weg nach oben durch die Flüssigkeit erlischt.When combustion phenomena of an explosive nature occur on one side of the flame extinguisher, it is found that the liquid mass in the fire extinguisher according to the invention, which has the critical dimensions described above, has a resistance to rapid displacements, so that it presents a very high resistance to the pressure wave accompanying an explosive combustion. The pressure wave is practically completely reflected by the surface of the liquid, and there is no or almost no transport of gas through the connecting pipe between the two containers. It is found that the small amount of burning gas which can finally reach the other container via the connecting pipe is broken up into bubbles as described above and extinguished on its way up through the liquid.

Somit stellt der erfindungsgemäße Flammenlöscher eine wirksame Barriere gegen Verbrennungsphänomene dar und gewährleistet, daß diese Phänomene in jenem Teil eine Abwasserleitung isoliert werden, in dem sie entstanden sind.Thus, the flame extinguisher according to the invention represents an effective barrier against combustion phenomena and ensures that these phenomena are isolated in the part of a sewer pipe in which they originated.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren erläutert, wobei Fig. 1 ein vertikaler Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Flammenlöscher im Falle einer normalen Strömung ist, und Fig. 2 derselbe Flammenlöscher ist, wobei die Flüssigkeit in einem Behälter bis knapp unter die Oberseite des Verbindungsrohres gedrückt worden ist.The invention will now be explained with reference to the following figures, in which Fig. 1 is a vertical cross-section through a flame extinguisher according to the invention in the case of normal flow, and Fig. 2 is the same flame extinguisher in which the liquid in a container has been pressed to just below the top of the connecting pipe.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Zuleitungsrohr einer Abwasserleitung bezeichnet, das mit einem Behälter 2 verbunden ist. Dieser Behälter 2 ist über ein Verbindungsrohr 3 mit einem zweiten Behälter 4 verbunden. Der Behälter 4 ist mit einem Abwasser-Ableitungsrohr 5 verbunden. Die Behälter weisen Abdeckungen 6 und 7 auf, deren Oberseiten mit dem Bodenniveau 8 bündig sind. Die untersten Teile 9 und 10 der Behälter 2 und 4 und das Verbindungsrohr 3 sind mit Flüssigkeit bis zu den Flüssigkeitsoberflächen 11 und 12 gefüllt. Die Basisteile 13 und 14 der Behälter 2 und 4 liegen auf einem tieferen Niveau als der Boden 15 des Verbindungrohres 3, was dazu führt, daß unter dem tiefsten Punkt des Verbindungsrohres in beiden Behältern eine Flüssigkeitsmenge vorhanden ist.In Fig. 1, 1 designates a supply pipe of a sewage line which is connected to a container 2. This container 2 is connected to a second container 4 via a connecting pipe 3. The container 4 is connected to a sewage discharge pipe 5. The containers have covers 6 and 7, the tops of which are flush with the floor level 8. The lowest parts 9 and 10 of the containers 2 and 4 and the connecting pipe 3 are filled with liquid up to the liquid surfaces 11 and 12. The base parts 13 and 14 of the containers 2 and 4 are at a lower level than the bottom 15 of the connecting pipe 3, which means that below the lowest point of the connecting pipe there is a quantity of liquid in both containers.

Fig. 2 zeigt jene Situation, in welcher die Oberfläche der Flüssigkeit 11 im Behälter 2 bis unter die Oberseite des Verbindungsrohres 3 gedrückt worden ist. Infolgedessen kann Gas in der durch den Pfeil 17 angedeuteten Richtung zum Behälter 4 hin fließen, wo es sich in Blasen 18 auflöst, die in gelöschtem und gekühltem Zustand zum Abwasserleitungsrohr 5 abgeleitet werden.Fig. 2 shows the situation in which the surface of the liquid 11 in the tank 2 has been pushed below the top of the connecting pipe 3. As a result, gas can flow in the direction indicated by the arrow 17 towards the tank 4, where it dissolves into bubbles 18 which are discharged in an extinguished and cooled state to the waste pipe 5.

Es geht aus beiden Figuren deutlich hervor, daß der Flammenlöscher eine symmetrische Gestalt hat und seine Funktion unabhängig von der Richtung, aus welcher die Verbrennungsphänomene kommen, ausübt. Wie bereits voranstehend angedeutet, ist eine symmetrische Gestalt tatsächlich für eine effiziente Leistung in zwei Richtungen nicht notwendig.It is clear from both figures that the flame extinguisher has a symmetrical shape and performs its function independently of the direction from which the combustion phenomena come. As already indicated above, a symmetrical shape is actually not necessary for efficient performance in two directions.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail using the following examples.

Example I

Die flammenlöschenden Eigenschaften eines Flammenlöschers, wie in Fig. 1 gezeigt, mit folgenden Abmessungen wurden getestet:The flame extinguishing properties of a flame extinguisher, as shown in Fig. 1, with the following dimensions were tested:

- Durchmesser der Abwasserleitungsrohre 1 und 5: 600 mm;- Diameter of sewer pipes 1 and 5: 600 mm;

- Durchmesser der Behälter 2 und 4: 1200 mm;- Diameter of containers 2 and 4: 1200 mm;

- Durchmesser und Länge des Verbindungsrohres 3: 600 bzw. 1000 mm;- Diameter and length of connecting pipe 3: 600 or 1000 mm;

- Abstand vom Boden der Zuleitungsrohre zur Oberseite 16 des Verbindungsrohres: 1000 mm;- Distance from the bottom of the supply pipes to the top 16 of the connecting pipe: 1000 mm;

- Abstand vom Boden 15 des Verbindungsrohres zu den Basisteilen 13 und 14 der Behälter: 200 mm;- Distance from the bottom 15 of the connecting pipe to the base parts 13 and 14 of the containers: 200 mm;

- Gesamthöhe der Behälter: 3500 mm.- Total height of containers: 3500 mm.

Der Flammenlöscher wurde bis zum Boden der Rohre 1 und 5 mit Wasser gefüllt. Der Bereich zwischen der Oberfläche der Flüssigkeit und den Abdeckungen 6 und 7 wurde mit einer explosiven Mischung aus Propangas und Luft gefüllt. Die Mischung in einem, dem ersten, Behälter wurde entzündet, und es wurde untersucht, ob die Mischung im anderen, dem zweiten Behälter, ebenfalls entzündet würde. Das Abwasserleitungsrohr wurde an der ersten Seite verschlossen, um das Entweichen von Druck aus dem Flammenlöscher zu verhindern. Wasser und Gas konnten an der zweiten Seite frei abgeleitet werden. Die Tests wurden mit verschiedenen Propangas-Luft-Verhältnissen von 4 : 96, 6,5 : 93,5 und 7,5 : 92,5 durchgeführt. Jeder der Tests wurde sowohl durch Entzünden der Propangas-Luft-Mischung an der Oberseite des ersten Behälters als auch unmittelbar über der Oberfläche der Flüssigkeit durchgeführt. Eine gleiche Testreihe wurde mit dem Unterschied durchgeführt, daß die Behälter nun mit Wasser bis zu einer Höhe von 250 mm über der Oberseite 16 des Verbindungsrohres gefüllt waren. Bei dieser zweiten Reihe wurde nur die Situation, in welcher die Gasmischung direkt über der Oberfläche des Wassers entzündet wurde, untersucht, wobei sich diese Situation als die allerkritischste der ersten Serie erwiesen hatte. Alle Tests wurden dreifach durchgeführt. In allen Fällen wurde die explosive Mischung im zweiten Behälter nicht entzündet, und der Flammenlöscher verhinderte so die Fortpflanzung der Explosion.The flame extinguisher was filled with water to the bottom of pipes 1 and 5. The area between the surface of the liquid and covers 6 and 7 was filled with an explosive mixture of propane gas and air. The mixture in one, the first, container was ignited and it was investigated whether the mixture in the other, the second, container would also ignite. The sewer pipe was closed on the first side to prevent pressure from escaping from the flame extinguisher. Water and gas were allowed to drain freely on the second side. The tests were carried out with various Propane gas to air ratios of 4:96, 6.5:93.5 and 7.5:92.5. Each of the tests was carried out by igniting the propane gas to air mixture both at the top of the first container and immediately above the surface of the liquid. A similar series of tests was carried out with the difference that the containers were now filled with water to a height of 250 mm above the top 16 of the connecting pipe. In this second series only the situation in which the gas mixture was ignited immediately above the surface of the water was investigated, this situation having proved to be the most critical of the first series. All tests were carried out in triplicate. In all cases the explosive mixture in the second container was not ignited and the flame extinguisher thus prevented the propagation of the explosion.

Während die Propangaskonzentration abnahm, zeigte es sich, daß die Geschwindigkeit des Druckaufbaus im ersten Behälter und der endgültige Maximaldruck an der Oberfläche des Wassers anstiegen, doch zeigte sich auch in allen Fällen, daß das Verbindungsrohr praktisch vollständig und der andere Behälter bis zum Boden des Abwasserleitgungsrohres mit Wasser gefüllt blieben und die zum anderen Behälter hin gedrängte brennende Gasmischung wirksam gelöscht wurde. Es zeigte sich, daß eine Entzündung des explosiven Mischung direkt über der Oberfläche des Wassers zu einem höheren Durckaufbau führte als eine Entzündung direkt unter der Abdeckung. Wenn die Mischung unter der Abdeckung entzündet wird, entweicht ein Teil der Mischung unverbrannt zum anderen Behälter und nimmt dann nicht mehr an der Verbrennung teil.As the propane concentration decreased, it was found that the rate of pressure buildup in the first container and the ultimate maximum pressure at the surface of the water increased, but it was also found that in all cases the connecting pipe remained virtually completely filled with water and the other container remained filled to the bottom of the sewer pipe and the burning gas mixture forced toward the other container was effectively extinguished. It was found that ignition of the explosive mixture directly above the surface of the water resulted in a higher pressure buildup than ignition directly under the cover. When the mixture is ignited under the cover, some of the mixture escapes unburned to the other container and then no longer participates in the combustion.

Bei niedrigerem Wasserspiegel erwies sich der Druckaufbau als wesentlich geringer als bei einem bis zum Maximum gefüllten Behälter, wahrscheinlich deshalb, weil die brennende Gasmischung infolge der kleineren Wassersäule, durch die sie hindurch mußte, leichter zum anderen Behälter fließen konnte. Ein Wasserstand von 250 mm in jedem Behälter erwies sich jedoch als ausreichend, um die brennende Gasmischung wirksam zu löschen.At lower water levels, the pressure build-up was found to be significantly lower than when one tank was filled to the maximum, probably because the burning gas mixture could flow more easily to the other tank due to the smaller column of water through which it had to pass. However, a water level of 250 mm in each tank proved sufficient to effectively extinguish the burning gas mixture.

Example II

Der Flammenlöscher aus Beispiel I wurde in diesem Beispiel an der verschlossenen Seite mit einem 20 m langen Abwasserleitungsrohr mit einem Durchmesser von 600 mm ausgerüstet, welches vollständig mit einer Propangas-Luft-Mischung gefüllt war, wie auch der Flammenlöscher selbst. Die Konzentrationen in den verschiedenen Tests waren die gleichen wie in Beispiel I. Die Mischung wurde jedes Mal an dem vom Behälter am weitesten entfernten Ende entzündet. Es zeigte sich, daß bei abnehmender Propangaskonzentration die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Flamme zunahm, sogar bis zu 100 m/s. Der Flammenlöscher erwies sich unter allen getesteten Bedingungen als wirksam, und es zeigte sich, daß keine Übertragung des Brandes zum anderen Behälter stattfand.In this example, the flame extinguisher from Example I was equipped on the closed side with a 20 m long sewage pipe with a diameter of 600 mm, which was completely filled with a propane-air mixture, as was the flame extinguisher itself. The concentrations in the various tests were the same as in Example I. The mixture was ignited each time at the end furthest from the container. It was found that as the propane concentration decreased, the speed of propagation of the flame increased, even up to 100 m/s. The flame extinguisher proved effective under all conditions tested and it was found that there was no transfer of the fire to the other container.

Claims

1. Flame extinguisher for a gravity sewer, characterized in that it comprises two vertical containers (2, 4) each having a connection to a sewer pipe (1, 5) which are connected in a communicating manner by a connecting pipe (3) which in each of the containers (2, 4) has an outlet at a lower level than the connection to the sewer pipe in the container in question, the area of a rectangular cross-section of the connecting pipe (3) being at most 50% of the area of a vertical cross-section of each of the containers (2, 4) and the height difference between the lowest point of the connection to the sewer pipe and the highest point of the outlet of the connecting pipe being at least 0.3 m in each container.

2. Flame extinguisher according to claim 1, wherein the height difference is at least 0.5 m.

3. Flame extinguisher according to claim 1 or claim 2, wherein the container (2, 4) extends below the bottom of the connecting pipe outlet.