Sprinkler szórófejek a múltban és a jövőben
2011/12. lapszám | VGF&HKL online | 4003 |
Figylem! Ez a cikk 14 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A beépített aktív tűzvédelem egyik előfutárát, a sprinkler oltórendszert ma már a hagyományos oltó- rendszerek kategóriájába soroljuk. De nem volt ez mindig így. Ha visszaballagunk a tűzvédelem „emlékösvényén”, betekintést nyerünk a legegyszerűbb rendszereken át a jövő fejlesztéseibe is, egészen a magasnyomású vízköddel oltó berendezésekig. Angliában a Királyi Színházat már 1812-ben kézi indítású perforált csővezetékekkel látták el. Később textilüzemeknél, malmoknál, ipari üzemeknél is alkalmazták ezt a kezdetleges beépített oltóberendezést.
A kiérkező tűzoltókocsi az épület homlokzatára kivezetett csőcsonkra csatlakozásával indult be az oltás. Ez jelentős késleltetést jelentett az oltásban, és a tűz továbbterjedését eredményezte, aminek következtében a tűz sokszor megfékezhetetlenné vált. Gyakran a csővezetéken lévő lyukak berozsdásodása okozta a működésképtelenséget, ezt később kátránybevonattal próbálták megelőzni, ami hő hatására leolvadt. Az automata hőkioldású szórófejek elterjedése csak 1860 után kezdődött, többek között Philip W. Pratt és Henry S. Parmelee munkájának köszönhetően.
1. ábra: Hodgeman Model B szórófej 1946-ból, a különleges keret-szerkezet alapján könnyen felismerhető a szórófej.
Frederick Grinnell 1891-ben szabadalmaztatta a ma is használatos olvadóbetétes szórófejeket. A későbbi deflektorok fejlesztése eredményeképpen a kijuttatott vízmennyiség 40%-a a mennyezeti éghető anyagok felé, 60%-a pedig a szórófej alatti védett térbe irányult. Érdekes költségcsökkentő megoldás kezdett elterjedni a századfordulón.
2. ábra: Esztétikus oldalfali krómozott szórófej.
A meglévő sprinkler-csővezetékeket fűtésre, különösképpen gőzfűtésre is használták, főleg raktáraknál és ipari üzemeknél. Ez az egyesített fűtő- és oltórendszer azonban több olyan műszaki problémát is felvetett, ami miatt ez a műszaki megoldás nem terjedt el. Az egyik ok a magas közeghőmérséklet (gőz: 100 °C) miatti szórófej forrasztás-meghibá- sodás és a vétlen szórófej-hőkioldás, a másik a gőzrendszer magasabb üzemi nyomásának a csőhálózatra gyakorolt hatása volt. Az ipari forradalom előrehaladtával egy időben a gyártulajdonosok körében megnőtt az igény a biztosítási költségek csökkentésére.
Ehhez szükségessé vált egy egységes szabványelőírás a tűzoltó-berendezésekkel szemben, amit a biztosítótársaságok szövetsége egységesen elfogad. Már ekkor több különböző előírás volt érvényben, az egyik első egységesített tűzvédelmi szabvány a ma is jól ismert NFPA néven az 1900-as évek elején alakult ki. A standard sprinklerfej fogalmának bevezetése 1953-ra tehető, amikor is a szórótányér méretének megnövelésével szabályosabb szórásképet képező szórófejek kerültek forgalomba, kiváltva a korábbi szórófejeket. Erre az időszakra tehető az álló, a függő és az oldalfali szórófejek kifejlesztése. A műanyagok térhódításával új, nagy kiömlőnyílású szórófejek (¾" és 1") fejlesztése kezdődött meg. Jellemzően magas kockázatú terek, raktárak védelmére fejlesztették ki.
3-4. ábra: Maganyomású vízköd-szórófejek.
5. ábra: Rejtett PVC sprinkler-csővezeték
6. ábra: Visszacsapó szelep.
Az egyik nagy áttörés az ESFR (early suppression fast response), gyors reakciójú korai tűzelfojtó szórófejek elterjedése, melyek alkalmazásával a polcközi sprinklerfejek kialakítása szükségtelenné vált. Az Egyesült Államokban az utóbbi években nagy előretörés látható a lakások, családi házak sprinkler-védelmének ellátottságára vonatkozóan. Hamarosan döntési szempont lesz az ingatlanvásárlásnál a sprinkler-rendszer megléte, hisz az építési fázisban 30-40 fm PVC nyomócső, helyiségenként 1 szórófej és a vízbetápon a viszszaáramlást gátló visszacsapó szelep beépítése nem jelent jelentős beruházási költségnövekedést. Láthatjuk, hogy a sprinkler-rendszerek elterjedése az ipari alkalmazásokon, bevásárlóközpontokon túl ma már egészen az otthonunkig is elér. Felmerül a jogos kérdés, hogy a fejlődés melyik irányba tud még folytatódni? A cikk záró részében erre is választ kaphatunk.
7. ábra: Grinnel-féle önműködő tűzoltó zuhany, Walther-féle zuhany, International zuhany és a Witter-féle zuhany vázlata.
Hagyományos oltóberendezések kiváltása vízköddel oltóval
Visszakanyarodva a bevezetőben hagyományos oltóberendezésnek nevezett sprinklerekhez, meg kell említeni, hogy az utóbbi 5 évben az épületek és alagutak tűzvédelme terén a vízköddel oltás nagy előretörése figyelhető meg. Sok alkalmazási területen a hagyományos sprinkler-rendszereket kiváltja a vízköddel oltás, köszönhetően a kisebb vízmennyiségnek, a kisebb okozott vízkárnak, az időtálló rozsdamentes csőhálózatnak, és nem utolsósorban a sokoldalúbb, hatékonyabb oltásmechanizmusnak köszönhetően. A magasnyomású vízködrendszer egyedülálló sajátossága, hogy egyesíti az oltógáz és a hagyományos sprinkler-rendszer tűzoltó hatását. Elvonja az oxigént a gázzal oltó rendszerhez hasonlóan, ugyanakkor az apró, 100 µm méretű vízcseppek hűtőhatása lényegesen hatékonyabb, mint a hagyományos sprinkler esetében. Míg a sprinkler-rendszer kifolyási nyomása a szórófejnél 0,5-5,1 bar közé tehető, addig a vízköddel oltásnál ez az érték egészen 100 bar-ig eltolódik, ettől válik a rendszer mind kialakításában, mind oltásmechanizmusában különlegessé. A magasnyomású vízköddel oltó szórófejek minden esetben beépített szűrővel vannak ellátva, hogy az esetleges üledék, kosz ne tömítse el a mintegy 1 mm átmérőjű kiömlőnyílásokat.
9. ábra: Olvadóbetétes szórófej 1912-ből
10. ábra: Az 1925-ben kifejlesztett szórótányér perforációja a fagerendák védelmét is lehetővé tette.
Óriási hátránya a vízköddel oltásnak, hogy nincs általános érvényű szabvány, csak ajánlás, műszaki irányelv. Emiatt a különböző gyártók saját maguk által kifejlesztett szórófejekkel 1:1 méretarányú tűztesztet végeznek neves kutatóintézeteknél, és így szereznek jogosítványt különböző alkalmazási területeken való használatra. Talán egyszer a vízköddel oltás terén is sikerül hasonló egyezséget kötni, mint tették ezt a századfordulón az NFPA megalapítói. Nagymértékben növelné a rendszer elterjedését, műszaki elfogadottságát, hisz jelenleg az itthoni ható-sági engedélyeztetés is komoly műszaki és jogi bizonytalanság között zajlik.
