Speciális létesítmények tűzvédelme habbal oltással
2008/12. lapszám | Koczka Sándor | 6019 |
Figylem! Ez a cikk 18 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A tűz és a víz elválaszthatatlan ellenségek, mióta világ a világ – tudjuk jól. A tűzvédelemben is a beépített oltóberendezések széles körben elterjedt oltóanyaga a víz. Ennek oka az ősi ellentétre építkezve: a víz alacsony ára, szinte korlátlan hozzáférhetősége, az évszázadok alatt kialakult szolgáltatási infrastruktúrája, és az egyszerű, mindenki számára magától értetődő oltási mechanizmus. Ennek köszönhetően a tűzoltási feladatok nagy részét a vízzel oltó berendezések, elsősorban a sprinklerek, tűzcsapok, tűzivíz-fecskendők teszik ki.
Ám a tűzvédelemben jártas szakemberek tudják, hogy létezik olyan fajta tűz, melynek oltására a víz nem, vagy csak részben képes, illetve óriási károkat okoz oltás közben. A technika és az ipar fejlődése megkívánta a tűzoltási módszerek továbbfejlődését is. Speciális területeken, ahol a víz nem alkalmazható, például kémiai okokból (vízzel keveredve veszélyes anyagok, elektromos berendezések, hősokk kialakulásának veszélye miatt), alkalmazzák a gázzal, porral oltókat. Jelen írásunkban azokat az eseteket vesszük sorra, melyeknek oltása csak habbal oldható meg hatékonyan. A létesítmények és az őket veszélyeztető tűz típusa szerint a hatékonyság szempontjából különböző habbal oltó rendszerek igénye merülhet fel. A habbal oltás technikája rendkívül szerteágazó, folyamatosan fejlődő tudomány, csak a nemzetközi szabályozások mennyisége is több tízezer oldalra rúg; e cikk keretében a leglényegesebb kérdéskörökre próbálunk fókuszálni. Néhány alapfogalom a habbal oltás témakörében:
Habkoncentrátum
Más néven habanyag, habképző anyag, egy vízben oldható, általában szerves anyag, amely a víz felületi feszültségét csökkenti („lágyabbá teszi a vizet”). Fajtái és alkalmazási területei meghaladják a cikk kereteit, de a számtalan habanyag között a kémiai különbözőségek mellett a fizikai-kémiai változatosság is jellemző: struktúr-viszkóz anyagok, korroziv, dermedésre hajlamos anyagok egyaránt előfordulnak.
Haboldat
A víz és a habkoncentrátum oldata. Különböző töménységben (általában 0,5-6%) alkalmazzák, levegő vagy gáz hozzákeverésével tartós habot képez, bizonyos típusoknál az oltandó folyadék felületénél 1 vagy 2 tűzgátló film képződik. A haboldatokat a habkoncentrátum oltóvízhez történő hozzákeverésével állítják elő. Ehhez hidrodinamikus elven működő berendezést, például Venturi-bekeverőt, injektoros bekeverőt, más esetben mechanikus vízmotor-hajtású habszivattyút vagy habkoncentrátum-szivattyút, esetleg hidrosztatikus nyomótartályt, úgynevezett bladder-adagoló tartályt alkalmaznak. Lényeg a tökéletesen üzembiztos és megfelelő pontosságú bekeverés elérése.
AFFF hab
Filmképző tulajdonságú hab, habroncsoló tulajdonságú folyadékok oltására is alkalmas, például alkoholokéra.
Kettős filmképző tulajdonságú hab
Alkoholálló hab – lásd lent.
Habkiadósság
Arányszám, amely megmutatja, hogy 1 térfogategység haboldatból hány térfogategység hab készül, ezek szerint megkülönböztetünk:
- nehézhabot: a 2-20 (l/l) habkiadósságú habokat soroljuk ebbe a kategóriába,
- középhabot: a 20-160 (l/l) habkiadósságú kategória,
- könnyűhab: a 160 l/l-nél nagyobb habkiadósságú habokat soroljuk ebbe a kategóriába. Jelenleg már 1200 (l/l) habkiadósságú habokat is alkalmaznak a berendezésekben.
A habbal oltó berendezések jellemzően az amerikai előírások alapján készülnek, az egyéb előírások is az NFPA standardokon alapulnak.
Habsprinklerek, nyitott szórófejes rendszerek
A habsprinklerek és nyitott szórófejes oltóberendezések az egyszerű vizes sprinklerek továbbfejlesztett változatai. Csak röviden a sprinkler lényege: A sprinkler-rendszer az épületen belül helyezkedik el. Több tíz köbméteres víztartállyal és nagyteljesítményű szivattyúkat tartalmazó gépházzal rendelkezik. Az oltáshoz szükséges vizet a sprinkler-csőrendszer szállítja a sprinklerekhez, vagyis a szórófejekhez. Ezek a szórófejek az éghető anyagok fölött helyezkednek el, szabályos távolságra egymástól. Minden sprinklerben található egy nyíló szerelvény, amely meghatározott hőmérsékleten kiold. A nyíló szerelvény lehet fémből, amely bizonyos hőmérsékleten kiolvad, vagy üvegből, amely bizonyos hőmérsékleten szétpattan. Ha a védendő objektumban tűz üt ki, és hatására a hőmérséklet növekszik, a nyíló szerelvény (olvadó fém- vagy üvegbetét) kiold, és a lövőke a szórótányéron át oltóvizet szór a védendő felületre, mivel a vezérelt főszelepek, az úgynevezett állomásfőszelepek nyitnak. Egy sprinkler szórásfelülete többségében 9 m2, a szórófejek egymástól való távolsága pedig általában max. 3,75 m lehet.
Mivel minden sprinkler önállóan old ki, és önállóan, a többitől függetlenül kezdi meg az oltást, ez a rendszer mindenképpen biztosítja, hogy az oltóvíz kizárólag azt a felületet védje és akkor, amelyiket éppen akkor és ott a tűz fenyegeti. A habsprinklerek magukban foglalják a sprinklerrel és a habbal történő oltás előnyeit, vagyis ugyanúgy kifejtik hűtőhatásukat, mint a sprinklerek, de használatukkal a vízzel nem nedvesíthető anyagok is védhetők. Folyadéktüzekre kizárólag habbal oltók alkalmasak.
A habsprinklereknél jellemző a filmképző habanyagok alkalmazása, a tűzgátló habfilm megsokszorozza az oltóképességet még a vízzel oltható anyagok esetén is. Egy-egy haboldatcsepp négyzetmétereses nagyságú felületet is megóvhat, „szétfutva” a nehezen nedvesíthető felszínen. A vízzel nem oldható anyagokról, mint például a műanyagok többsége (poliolefinek!), a viaszszerű anyagokról stb. nem is beszélve! A hatékonysággal együtt jár, hogy adott esetben gazdaságosabb is a habbal oltó. A folyadéktüzek rizikójában pedig egyeduralkodó!
A nyitott szórófejes oltórendszerek esetében a védendő felületek felett nyitott szórófejek vannak. A tűz érzékeléséről és az oltásindításról automatikus tűzjelző rendszer gondoskodik. Előnye a nagy érzékenység, a széles spektrumú tűzérzékelés, a füst- és/vagy lángérzékelőkről működtethető, gyors reagálás. A nyitott szórófejes oltórendszerek felhasználása minden területen, ahol a víz felhasználása már nem elégséges, mint például üzemanyagoknál vagy vegyipari anyagoknál, a legoptimálisabbnak mutatkozik a tűz eloltására. További előnye a rendszernek, hogy fagyveszélyes helyen is megbízható védelmet nyújt, és fokozottan gátolja a visszagyulladást fagyálló oldat alkalmazása esetén. A habképző anyagot a kívánt koncentrációban bekeveréssel folyamatosan adagolják az oltóvízhez. Az így nyert haboldat a szórófejek hatására alakul habbá.
A sprinkler berendezés és a nyitott szórófejes, vízzel oltó berendezés tervezését, kivitelezését és üzemeltetését hazánkban az MSZ EN 14845 szerint kell végezni, melyet a tűzoltóság ellenőriz. A magyar szabványok az EN-előírásokat vették át, amelyek jórészt a német VdS-előírások gondolatmenetét követik. A hazai gyakorlatban ezen kívül az amerikai NFPA 13, NFPA 15, a német VdS előírások stb. szerinti sprinklerek is gyakoriak. A habsprinklerek működéséhez szükséges egyéb tartozékok a haboldatképző, habkoncentrátum-tároló és bekeverő berendezések. Ezek fő fajtái:
A minden biztonságot kielégítő vízmennyiséget a létesítményben kialakított vízmedence tárolja a habelárasztás kezdeti stádiumában. A medence a telepi tűzivíz-hálózatról kap utánpótlást mechanikus szintszabályozók által vezérelve. A habelárasztó rendszer oltóvízellátása egy teljes értékű működő és egy szükség esetén automatikusan induló melegtartalék szivattyúból áll. Az elektromos szivattyúk kettős, automatikus átkapcsolású elektromos betáppal rendelkeznek. Beépítés előtt a szivattyúkat szakcéggel megbízhatósági vizsgálatnak és teljesítmény-bemérésnek kell alávetni.
Az NFPA 11A a könnyűhabbal oltó berendezések amerikai előírása. Az oltóvíz-szivattyú a habgenerátorok turbinás vagy sugárszivattyús meghajtását, a habbekeverőként alkalmazott vízmotoros habkoncentrátum-szivattyúk meghajtását és a haboldat vízigényét egyaránt szolgáltatja. A haboldat készítéséhez szükséges habkoncentrátumot az NFPA 11A előírása szerinti mennyiségben a szivattyúgépteremben telepített habkoncentrátum-tartályban kell tárolni, amelynek leürítő csonkja a habkoncentrátum-bekeverő szivattyú szívócsonkjához vezet. A vízáramnak megfelelően mindig a beállított arányban keveri be a habkoncentrátumot a vízmotoros volumetrikus habképző betápláló szivattyú.
Könnyűhab-elárasztás
A habbal oltó rendszerek között különleges szerepet töltenek be a nagy kiadósságú úgynevezett könnyűhabbal, teljes elárasztással működő oltóberendezések. Fő alkalmazási területeik: raktárak, kábelalagutak, nagy belmagasságú helyiségek. A rendszerek az NFPA 11A előírásain alapulnak. Az oltórendszer előnyei a minimális vízkár, a téves riasztásból adódó kár kiküszöbölése, a karbantartási igény kis mértéke, és a kis üzemeltetési költség. A könnyűhab-elárasztó oltórendszerek automatikus és kézi működtetéssel is indíthatók. A technológia előnye: totális technika – hab alatt nem ég a tűz. Kisebb vízmennyiség szükséges hozzá, mint például a sprinklerhez, kisebb csatornázási kapacitás szükséges, az oltás miatt alkalmazandó vésztározó is kisebb térfogatú lesz, a környezetszennyezés is csökken. További előny, hogy az oltóberendezés jól illeszkedik a tárolás technológiájához.
A teljes habelárasztással működő berendezések jellemzően beltéren használatosak, az igen könnyű fajsúlyú könnyűhab a legkisebb légáramlat hatására eltávozik a rendeltetési helyétől. Napjainkra egy újabb generációja terjedt el a habgenerátoroknak, amelyek alkalmasak arra, hogy a védendő helyiség légteréből a forró füstgázokból képezzenek habot, ezáltal a helyiségre nem szükséges drága légbeszívó nyílászárókat beépítetni.
Tűzveszélyes folyadék-tárolótartályok habvédelme
Világszerte, így hazánkban is habbal oltó berendezésekkel védik a tartályokat. Folyadéktüzek ellen ez az egyetlen hatékony megoldás. A különböző nemzetközi standard-ek kötelezően írják elő a habvédelmet, mivel a rendkívül nagyméretű tartályok haváriával, tűzkatasztrófával fenyegetik a környezetet, és a másodlagos károk is katasztrofálisak lehetnek. Hazánkban is több millió köbméter (vagy tonna) tűzveszélyes folyadék tárolódik. A fokozottan tűz- és robbanásveszélyes folyadékokat tartalmazó nagyméretű földfeletti állóhengeres tartályok esetleges dómtéri robbanása, az azt követő tűz, a környezetbe kifolyó több millió köbméter vegyi anyag potenciálisan a legnagyobb környezeti katasztrófával fenyegeti nemcsak a tároló telepeket, hanem az azokat övező régiókat is. Az elmúlt évek intenzív műszaki fejlődése, amelyet a tartályok méreteinek növekedése és az új, zárt technológiájú tárolás-anyagmozgatás kialakulása jellemez, ezt a potenciális veszélyt nagyságrendileg megnövelte. Ennek elhárítása a tűzveszélyes folyadék-tárolótartályok habvédelmével érhető el a leghatékonyabban.
A tárolótartályok kivitele meghatározza a biztonságukat, és jellemzően a tűzbiztonságukat is. A tartályok konstrukciója robbanásszerűen fejlődött az elmúlt 10-15 év során, és jelenleg hazánkban csak az új generációknak megfelelő tartálykonstrukciókat valósítnak meg, illetve ennek megfelelően újítanak fel tartályokat.
Tartály-alaptípusok:
- Merevtető tartályok: a nem illékony közegek tárolásának alapberendezései.
- Úszótetős tartályok: illékony közegek tárolótartályai.
- Belső úszótetős tartályok.
- Gázingás tartályok: a kivitel a teljesen zárt tárolási technológiát teszi lehetővé, lángzárakkal és detonációzárakkal szerelve.
Egy gondosan tervezett és kivitelezett tartály a dómtéri robbanást a felnyíló tető segítségével alapvető sérülés nélkül elviseli. A kötelező előírások miatt is alkalmazott habbal oltó berendezés pedig a robbanás után fellépő tüzet elfojtja.
A habbal oltó beépített tűzoltó berendezések fent említett 3 típusa 3 különböző technikával működik: létezik a haboldat-előállító berendezés, a haboldatból oltóhabot előállító berendezés, és az oltóhabot a veszélyeztetett helyre kijuttató berendezés.
A haboldat előállító berendezés habkoncentrátumot kever a vízhez. A haboldat ezáltal rendkívüli tulajdonságokra tesz szert, és a tűz leküzdésében előnyösen használható fel. A habkoncentrátumok fejlesztése évtizedekre nyúlik vissza. Az egyszerű szintetikus habok a felhabosodás által fejtik ki oltóhatásukat, habtakaróval vonva be az égő anyagot. A filmképző habok a fenti hatáson kívül további oltóhatást is kifejtenek azáltal, hogy a habtakaró és az éghető anyag határán filmréteget hoznak létre, amely mintegy bevonatként zárja el az oxigéntől az éghető anyagot. Ez a hatás különösen fontos a tűzveszélyes folyadékok oltásánál. A film ebben az esetben az éghető folyadék és a haboldat keverékéből, oldatából áll, nem éghető, és stabil gátat képez a folyadék meggyulladásával szemben.
A rendkívül széles spektrumú éghetőanyag-választékban számos olyan folyadék található, amely ezt a filmképződést megakadályozza, a filmet feloldja. Ez a habtakaró szisztematikus felszámolásához vezet, mindig újabb-újabb habtakaró-rész képez filmet, amely beleoldódik az éghető anyagba, ezáltal a habtakaró roncsolódik, előbb-utóbb elfogy. Az ilyen tűzveszélyes folyadékokat tekintjük habroncsoló tulajdonságú anyagoknak. Jellegzetes képviselőjük az alkoholok, de ezen kívül is széles a választéka a habroncsoló tulajdonságú anyagoknak. Ezek oltására fejlesztették ki az „alkoholálló” habokat. Ezek működési mechanizmusára jellemző, hogy kettős filmréteget képeznek, amelynél a tűzveszélyes folyadék-oldalon és a habtakaró-oldalon más és más koncentrációjú film alakul ki, amely ily módon mégis ellenáll a habroncsoló tulajdonságoknak. A filmképzés az éghető szilárd anyagok oltásánál is előnyös hatású, a víz által nem nedvesíthető anyagok is nedvesíthetővé, ezáltal olthatóvá válnak.
Cikkünkben talán sikerült rávilágítani arra, hogy a habbal oltás fejlődése jelenleg is forradalmi mértékű, és ez a technika beláthatatlan ideig jelentős szerepet játszik eztán is a tűzvédelemben.
