BRPI0802403A2 - mobile fire extinguishing apparatus and prevention of the formation of explosive atmospheres indoors - Google Patents
mobile fire extinguishing apparatus and prevention of the formation of explosive atmospheres indoors Download PDFInfo
- Publication number
- BRPI0802403A2 BRPI0802403A2 BRPI0802403-0A BRPI0802403A BRPI0802403A2 BR PI0802403 A2 BRPI0802403 A2 BR PI0802403A2 BR PI0802403 A BRPI0802403 A BR PI0802403A BR PI0802403 A2 BRPI0802403 A2 BR PI0802403A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- fire
- jets
- cannon
- firing
- gas
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 239000002360 explosive Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 230000002265 prevention Effects 0.000 title description 2
- VJYFKVYYMZPMAB-UHFFFAOYSA-N ethoprophos Chemical compound CCCSP(=O)(OCC)SCCC VJYFKVYYMZPMAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 37
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 34
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 21
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 13
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 11
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 9
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 claims description 8
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 claims description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims description 3
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 3
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 claims description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims 2
- AXTGDCSMTYGJND-UHFFFAOYSA-N 1-dodecylazepan-2-one Chemical compound CCCCCCCCCCCCN1CCCCCC1=O AXTGDCSMTYGJND-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000010963 304 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910000589 SAE 304 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 241000001642 Graus Species 0.000 description 1
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C31/00—Delivery of fire-extinguishing material
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C5/00—Making of fire-extinguishing materials immediately before use
- A62C5/004—Making of fire-extinguishing materials immediately before use for producing carbon-dioxide snow, carbon-dioxide ice, carbon-dioxide gas, carbon-dioxide liquid, or mixtures thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- A62C99/0009—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames
- A62C99/0018—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using gases or vapours that do not support combustion, e.g. steam, carbon dioxide
- A62C99/0027—Carbon dioxide extinguishers
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
Abstract
APARATO MóVEL DE EXTINçãO DE INCéNDIOS E PREVENçãO DE FORMAçãO DE ATMOSFERAS EXPLOSIVAS EM AMBIENTES FECHADOS A presente invenção diz respeito a um aparato móvel para extinção de incêndios e prevenção de formação de atmosferas explosivas em ambientes fechados denominado, canhão de fluxos de gás, destinado à intervenção em células de incêndios em ambientes fechados ou pequenos focos a céu aberto, tais como incêndios veiculares, dentre outros.MOBILE FIRE EXTINGUISHING APPARATUS AND PREVENTING THE FORMATION OF EXPLOSIVE ATMOSPHERES IN CLOSED ENVIRONMENTS The present invention relates to a mobile apparatus for extinguishing fires and preventing the formation of explosive atmospheres in closed environments called a gas flow cannon, intended for intervention in fire cells in closed environments or small outbreaks in the open, such as vehicular fires, among others.
Description
APARATO MÓVEL DE EXTINÇÃO DE INCÊNDIOS E PREVENÇÃO DEFORMAÇÃO DE ATMOSFERAS EXPLOSIVAS EM AMBIENTES FECHADOSMOBILE FIRE EXTINCTION APPARATUS AND PREVENTION DEFORMATION OF EXPLOSIVE ATMOSPHERES IN CLOSED ENVIRONMENTS
Campo TécnicoTechnical Field
A presente invenção descreve um aparato móvel para extinção deincêndios e prevenção de formação de atmosferas explosivas em ambientesfechados denominado, canhão de fluxos de gás, destinado à intervenção emcélulas de incêndios em ambientes fechados ou pequenos focos a céu aberto,tais como incêndios veiculares, dentre outros.The present invention describes a mobile apparatus for extinguishing fires and preventing the formation of explosive atmospheres in closed environments known as gas flow cannon, intended for intervention in indoor fire cells or small open source outbreaks such as vehicular fires, among others. .
Técnicas AnterioresPrevious Techniques
As técnicas usualmente utilizadas para prevenção e combate aincêndios em ambientes confinados ou não, como os causados por curtoscircuitos em redes e equipamentos elétricos, pequenos focos a céu aberto,como incêndios veiculares dentre outros, consistem do uso de equipamentoscomo pequenos extintores que contém como agente de extinção água, gáspressurizado e CO2 como agente de extinção, que além de exporem seususuários aos efeitos do gás, fumaça e gases derivados da queima de materiaise/ou equipamentos existentes, colocam os mesmos em contato direto comaltas temperaturas nos ambientes onde esta ocorrendo o incêndio, além deapresentarem baixos volumes armazenamento do agente de extinção, o queprejudica em muito sua utilização, apresentando assim, baixa eficiência quandoutilizados em grandes espaços ou em áreas confinadas.The techniques commonly used to prevent and combat fires in confined or non-confined environments, such as those caused by short circuits in electrical networks and equipment, small outbreaks such as vehicular fires, among others, consist of the use of equipment such as small extinguishers that contain as a fire fighting agent. extinguishing water, gas pressurized and CO2 as an extinguishing agent, which in addition to exposing its users to the effects of gas, smoke and gases derived from the burning of existing materials or equipment, put them in direct contact with the high temperatures in the environments where the fire is occurring, In addition to presenting low storage volumes of the extinguishing agent, which greatly hinders its use, thus presenting low efficiency when used in large spaces or confined areas.
Outra alternativa apresenta é a utilização de uma rede.hidrantresou de unidades móveis, que são limitados em sua utilização pela dificuldade deacesso a determinadas áreas confinadas ou de difícil acesso como é o casodas tubulações, onde pelas características do incêndio e por ser água condutorde eletricidade se torna ineficiente no combate.Sumário de InvençãoAnother alternative is the use of a network. Hydro or mobile units, which are limited in their use due to the difficulty of access to certain confined areas or difficult to access as is the case of pipes, where by the characteristics of the fire and by being water conducting electricity makes it inefficient in combat.
A inovação proposta diz respeito a um aparato destinado aintervenção em células de incêndios com dimensões variadas em ambientesfechados, ou pequenos focos a céu aberto, tais como incêndios veiculares. Oartefato, denominado canhão de fluxos de gás, é composto pelo arranjo, comvariadas possibilidades de formas geométricas, de bicos de disparo de jatosbifásicos de dióxido de carbono, ou outro gás liqüefeito com curva semelhanteno diagrama de fases, isto é, mesmas propriedades físico-químicas. O canhãode fluxos de gás permite lançar jatos de alta pressão com alta e baixavelocidade.The proposed innovation concerns an apparatus designed to intervene in fire cells of varying sizes in closed environments, or small outbreaks such as vehicular fires. The artifact, called a gas flow cannon, is composed of the arrangement, with varying possibilities of geometric shapes, of carbon dioxide jets biphasic nozzles, or other liquefied gas with similar curve phase diagram, that is, same physicochemical properties. . The cannon of gas streams allows to launch high pressure jets with high and low speed.
No canhão, os jatos de alta pressão são alinhados para formarfluxos rápidos e com forte empuxo mecânico e altas concentrações do agentede extinção, com auxílio dos jatos de baixa velocidade. Os fluxos de gáscarbônico com baixa velocidade são formados pela projeção dos jatos de altapressão, por meio de bicos de disparo adequados, sobre placas de aço queatuam como elementos defletores. Variações dos ângulos dos defletorespodem forçar o gás em uma circulação previamente estudada, para possibilitaras intervenções nas células de incêndio, até o fim do processo de extinção.In the gun, the high pressure jets are aligned to form fast, high mechanical thrust flows and high concentrations of the extinguishing agent with the aid of low speed jets. Low-velocity carbon dioxide streams are formed by projecting the high-pressure jets through suitable firing nozzles onto steel plates that act as deflecting elements. Variations in the baffle angles can force the gas into a previously studied circulation to enable fire cell interventions until the end of the extinction process.
Os fluxos devem ser provenientes de estoques de gás carbônicoem fase líquida, pois são demandadas vazões da ordem de atéaproximadamente um mil galões americanos por minuto (três mil e setecentose oitenta e cinco litros mil litros por minuto), com teores de até setenta porcento de neve de sublimação. Tal característica da substância faz parte doprocesso a ser descrito.Flows must come from liquid-phase carbon dioxide stocks, as flows of up to approximately one thousand US gallons per minute (three thousand seven hundred eighty-five liters per minute) are required, with contents of up to seventy percent snow. of sublimation. Such a feature of the substance is part of the process to be described.
Alinhando-se alguns dos bicos em disparo direto, isto é, sem osdefletores e outros como jatos secundários de baixa velocidade, pode-se obterum fluxo turbulento de alta concentração de agente de extinção composto emquase setenta por cento de neve de sublimação. Este fluxo gera um empuxomecânico direcionado, que tem força para intervir na dinâmica das células deincêndio possibilitando o deslocamento de bolsões de gases superaquecidos efumaça. Tal movimento torna-se uma forma prática de prevenir fenômenoscomo o as expansões violentas formadas por ignição tardia de gasessuperaquecidos denominadas "flashover".By aligning some of the direct firing nozzles, i.e. without the deflectors and others as low speed secondary jets, a high concentration turbulent extinguishing compound flow can be obtained in nearly seventy percent of sublimation snow. This flow generates a directed push, which has the power to intervene in the dynamics of the fire cells, allowing the displacement of overheated pockets of gases and smoke. Such movement becomes a practical way to prevent phenomena such as violent expansions formed by late ignition of overheated gases called "flashover".
Simultaneamente ao ataque mecânico os espaços fechados dasresidências, instalações comerciais e industriais tomados por células deincêndios poderão ser preenchidos com altas concentrações de agente deextinção. Isto forçará a uma redução da concentração relativa de oxigênio eforte baixa da temperatura, em função do calor absorvido na vaporização daneve de sublimação. A combinação dos fatores permite que sejam alcançadosno interior do ambiente os parâmetros que permitem extinguir incêndios eprevenir a formação de atmosferas explosivas de diversos materiais, misturas esubstâncias químicas que não apresentem incompatibilidade com o agente deextinção.At the same time as the mechanical attack, the enclosed spaces of fire cells, commercial and industrial premises may be filled with high concentrations of extinguishing agent. This will force a reduction in relative oxygen concentration and low temperature as a function of the heat absorbed in the sublimation vaporization. The combination of factors allows the parameters within which to extinguish fires and to prevent the formation of explosive atmospheres of various materials, mixtures and chemical substances that do not show incompatibility with the extinguishing agent.
Quando todos os bicos são acionados contra defletores, isto é,com jatos de baixa velocidade, forma-se à frente do canhão um volume deespaço inerte na posição imediatamente à frente. Esta configuração permitecombater pequenos focos a céu aberto, como os incêndios veiculares ou empartes de equipamentos elétricos.When all nozzles are actuated against deflectors, that is, with low speed jets, an inert space volume is formed in front of the cannon in the position immediately ahead. This configuration allows you to fight small outbreaks such as vehicular fires or parts of electrical equipment.
O Canhão de Gás pode ser montado sobre diversas bases, tais como:The Gas Cannon can be mounted on several bases, such as:
a) Na extremidade de braços robóticos montados sobre unidades móveis, comcontrole remoto das válvulas dos bicos de disparo e dos atuadores dosdefletores;(a) at the end of robotic arms mounted on mobile units, with remote control of the nozzle valves and deflector actuators;
b) Em haste extensível do tipo telescópica montada sobre unidade móvel;c) Sobre pequenas máquinas utilitárias com as dimensões de umaempilhadeira mecânica, para atuação em grandes equipamentos elétricos,como: mancais com lubrificação forçada, sistemas de turbo - geradores egalpões de armazenamento comercial;b) Extendable rod of telescopic type mounted on a mobile unit c) On small utility machines with the dimensions of a mechanical forklift, for operation in large electrical equipment such as: forced lubrication bearings, turbocharger systems and commercial storage sheds;
d) Na extremidade de escadas mecânicas utilizadas pelos bombeiros;d) At the end of mechanical ladders used by firefighters;
e) Na extremidade de braços robóticos de linhas de montagem e produção demodo a permitir que os robôs sejam integrados ao sistema de combate aincêndio das fábricas.e) At the end of robotic arms of assembly and production lines, I allow robots to be integrated into the factory fire fighting system.
Em todos os casos são empregados os canhões em diversasconfigurações dos bicos de disparo, da geometria de distribuição das cargas eorientação dos disparos por meios de defletores, de acordo com ascaracterísticas de cada aplicação. O canhão permite atacar o foco de incêndiode três formas conjugadas:In all cases, the guns are used in various configurations of the nozzles, load distribution geometry and deflector firing orientation, according to the characteristics of each application. The cannon allows to attack the focus of fire of three conjugated forms:
1 Redução da concentração relativa de oxigênio disponível para acombustão;1 Reduction in relative oxygen concentration available for acombustation;
2 Resfriamento;2 cooling;
3 Deslocamento da carga vaporizada super aquecida por meio de jatosturbulentos de alta pressão e velocidade.3 Displacement of overheated vaporized charge by high pressure and speed jets.
Descrição de Detalhada da InvençãoDetailed Description of the Invention
O Canhão de Fluxos de Gás é composto por três partes:(1) Canhão de DisparoThe Gas Flow Cannon consists of three parts: (1) Firing Cannon
Artefato constituído por um conjunto de bicos de disparo de altapressão que permitem descomprimir em grandes vazões os fluxos de gáscarbônico, ou similar, que produzem jatos turbulentos com altas velocidades. Àfrente de cada bico de disparo está localizada uma placa de aço inox 304 comespessuras em quatro e oito milímetros, que funciona como elemento defletor.Os defletores devem ser posicionados junto á face interna dos bicos de disparoe são acoplados a um atuador que pode ser mecânico, elétrico, eletromecânicoou hidráulico, que permite mudar o ângulo em relação ao jato.An artifact consisting of a set of high-pressure firing nozzles that allow to decompress large flows of carbon dioxide, or similar, that produce turbulent jets at high speeds. In front of each nozzle is a 304 stainless steel plate with thicknesses of four and eight millimeters, which acts as a deflector element. The deflectors must be positioned close to the inner face of the nozzles and are coupled to a actuator that can be mechanical, electric, electromechanical or hydraulic, which allows to change the angle in relation to the jet.
Quando os defletores encontram-se paralelos ao bico de disparo,o jato de alta velocidade é projetado em linha reta. Desse modo, forma-se umalonga zona de dispersão forçada, com capacidade de deslocar massas degases e fumaça.When the deflectors are parallel to the firing nozzle, the high speed jet is projected in a straight line. In this way, a long zone of forced dispersion is formed, capable of displacing masses, gasses and smoke.
No caso dos defletores serem forçados sobre jato a região dedispersão forçada será encurtada. Com inclinação de aproximados trinta grausserá formado um jato de velocidade moderada, com aproximadamente noventagraus de inclinação, em relação ao eixo do bico de disparo. Com a inclinaçãodo defletor entre quarenta e cinco e cinqüenta graus será formada uma célulade material bifásico em forma de cortina larga, com até setenta por cento deneve de sublimação. A conjugação dos bicos de disparo com as variações dosângulos dos defletores permite que o canhão seja utilizado em diversassituações de combate a incêndios, dentro das condições e ambientesanteriormente citados.If the baffles are forced on the jet the forced dispersion region will be shortened. With inclination of approximately thirty grauss a moderate speed jet will be formed, with approximately ninety degrees of inclination, in relation to the axis of the firing nozzle. With the inclination of the deflector between forty-five and fifty degrees a large curtain-shaped biphasic material cell will be formed with up to seventy per cent deneve of sublimation. The combination of the firing nozzles and the variations in the deflector angles allows the gun to be used in various firefighting situations, under the conditions and environments previously mentioned.
(2) Módulo de Controle(2) Control Module
O módulo de controle é constituído de um console com oscomandos das válvulas de acionamento dos bicos de disparo e os controlesdos atuadores do conjunto de defletores. Nesse documento, os atuadores dosdefletores foram projetados com sistemas hidráulicos e as válvulas comacionamento por meio de ar comprimido, embora possam ser de diversos tipos,conforme referido anteriormente.The control module is made up of a console with the trigger nozzle actuating valve commands and the actuator controls of the baffle assembly. In this document, the deflector actuators are designed with hydraulic systems and valves operated by compressed air, although they may be of various types, as noted above.
(3) Linhas de Transferência(3) Transfer Lines
No caso do canhão e o módulo de controle serem utilizados demodo não articulado, as duas parte deverão ser ligadas por linhas detransferência rígidas ou flexíveis que tenham capacidade de resistir àscaracterísticas do agente de extinção e aos parâmetros físicos da operação.Essa configuração deve ser empregada nas modalidades de uso citadas nositens "a", "b", "c" e "e" do sumário. No caso do canhão ser utilizado acoplado aomódulo de controle, como na modalidade "d", não há necessidade das linhasde transferência.In the event that the gun and the control module are used unarticulated, the two parts shall be connected by rigid or flexible transfer lines capable of resisting the extinguishing agent characteristics and the physical parameters of the operation. modalities of use cited in items "a", "b", "c" and "e" of the summary. If the gun is used coupled to the control module, as in the "d" mode, there is no need for transfer lines.
A operação do canhão de modo a que cumpra os objetivospropostos está baseada em quatro elementos:The operation of the cannon to meet the proposed objectives is based on four elements:
1 No disparo de jatos bifásicos de alta pressão (maior que cinqüentaKgf./cm2) compostos de gás e concentrações de até setenta por centode neve de sublimação, do agentes de extinção;1 When firing high pressure biphasic jets (greater than fifty Kgf. / Cm2) composed of gas and concentrations of up to seventy per cent of sublimation snow of the extinguishing agents;
2 No controle da velocidade e da forma de dispersão dos jatos, por meiode defletores móveis;2 In controlling the speed and dispersion of jets by means of movable baffles;
3 Na geometria de distribuição dos bicos de disparo no canhão;3 In the distribution geometry of the gun's nozzles;
4 Na mobilidade do Canhão de acordo com a dinâmica e ambientes dascélulas de incêndio.4 Cannon mobility according to the dynamics and environments of the fire cells.
No Canhão de Fluxos de Gás os jatos de alta pressão comvelocidades distintas cumprem diferentes funções para o ataque e extinção dascélulas de incêndio. As características dinâmicas dos jatos são:In the Gas Flow Cannon, high-pressure jets with different velocities fulfill different functions for attacking and extinguishing fire cells. The dynamic characteristics of the jets are:
A - Jatos de Alta VelocidadeA - High Speed Jets
Os jatos de alta velocidade que compõem o Canhão têm comoorigem as fontes de alta pressão (>50 Kgf./cm2), baixas temperaturas (> -50°C) e estoques em fase líquida. Os bicos que permitem direcionar os disparosdevem ser montados na estrutura do canhão. As plumas de dispersãoformadas apresentam zonas bem características conforme descritos nosmodelos de dispersão. Nas proximidades da fonte a massa de gás se deslocaem velocidade elevada, sendo que o movimento das moléculas edominantemente orientado pela posição dos bicos. Esse movimento alcançauma distância proporcional às pressões e vazões do disparo. A partir daí,segue-se o movimento de dispersão que é orientado pelas condições doambiente, ocorrendo uma mistura progressiva do gás de extinção com o ar eoutros gases presentes, o que determina um gradiente de elevação dasconcentrações do agente de extinção, nas posições adjacentes.The high speed jets that make up the Cannon come from sources of high pressure (> 50 Kgf./cm2), low temperatures (> -50 ° C) and liquid phase stocks. The nozzles for directing the shots must be mounted on the cannon frame. Formed dispersal plumes have very characteristic zones as described in the dispersion models. In the vicinity of the source the mass of gas travels at a high speed, and the movement of the molecules is dominantly oriented by the position of the nozzles. This movement reaches a distance proportional to the trigger pressures and flow rates. From there follows the dispersion movement that is oriented by environmental conditions, with a progressive mixing of the extinguishing gas with the air and other gases present, which determines an elevation gradient of the extinguishing agent concentrations in adjacent positions.
Essa zona de deslocamento orientado é a parte que é eficientepara produzir um empuxo mecânico e impor um deslocamento orientado detoda a massa gasosa e de materiais particulados em suspensão presentesambiente tais como: fumaça e vapores superaquecidos. Os disparos dos jatosde alta velocidade orientados em direção aos pontos de acúmulo de calor e decirculação dinâmica das chamas constituem um recurso eficiente para penetrarem ambientes tomados por células de incêndio.This oriented displacement zone is the part that is efficient for producing a mechanical thrust and imposing an oriented displacement of the gaseous mass and suspended particulate matter present in the environment such as smoke and overheated vapors. High-speed jet firing towards heat accumulation points and dynamic flame decirculation is an effective resource for penetrating fire cell environments.
Esse movimento inicial é importante, pois o acúmulo de vaporesinflamáveis superaquecidos que não entram em combustão por uma deficiêncialocal de oxigênio, ou pela forma do ambiente onde ocorre o incêndio podesofrer ignição tardia. Isto pode ocorrer por oxigenação súbita, como na aberturade uma porta, ou elevação da temperatura por acúmulo do calor gerado.This initial movement is important because the buildup of overheated flammable vapors that do not ignite due to a local oxygen deficiency or the shape of the environment where the fire occurs can cause late ignition. This can occur by sudden oxygenation, such as opening a door, or raising the temperature by accumulating the heat generated.
No primeiro caso os fenômenos resultantes são as chamadas"línguas de fogo" (ou back draft), no segundo ocorrem as expansõesturbulentas que se assemelham às explosões de nuvens de vapor, que sãodenominadas "flashover". As intervenções dos canhões permitem interromper adinâmica que cria as condições para a ocorrência desses fenômenos,reduzindo a taxa de combustão da carga de incêndio e interferindo nos ciclosque alimentam o incêndio, que são:In the first case the resulting phenomena are the so-called "back draft", in the second case there are the turbulent expansions that resemble the explosions of vapor clouds, which are called "flashover". The interventions of the guns allow to interrupt the dynamics that create the conditions for the occurrence of these phenomena, reducing the combustion rate of the fire load and interfering with the cycles that feed the fire, which are:
1 Liberação e acúmulo das substâncias voláteis presentes na carga deincêndio;1 Release and accumulation of volatile substances present in the fire load;
2 Aeração da chama;3 Circulação da radiação térmica gerada.2 Flame aeration; 3 Circulation of the generated thermal radiation.
Apesar de permitir a intervenção imediata na célula de incêndio osjatos de alta velocidade que compõe o disparo direto do canhão não são por sisuficientes para possibilitar a elevação das concentrações do agente deextinção e o resfriamento dos ambientes. Apesar de realizarem com eficiênciaa intervenção mecânica nas células de incêndio, os jatos de alta velocidadearrastam em seu movimento turbulento, o ar ao redor do fluxo canhão dedisparo, promovendo sua mistura ao agente de extinção. Essa mistura ocorreao longo de toda a zona de alta velocidade do fluxo.Although allowing the immediate intervention in the fire cell, the high speed jets that make up the direct firing of the cannon are not sufficient to enable the concentration of extinguishing agent and the cooling of the environments. Despite effectively performing mechanical intervention in the fire cells, the high-speed jets crawl in their turbulent motion, the air around the firing cannon flow promoting their mixing to the extinguishing agent. This mixture occurs over the entire high speed zone of the flow.
A existência da zona de arraste de ar pode ser comprovadaquando o gás inerte, agente de extinção, é substituído por outro decomportamento semelhante, porém com potencial de ignição. O fenômeno dojato de fogo que ocorre como conseqüência final da ignição de um vazamentopressurizado de fluido inflamável, bem ilustra a dinâmica do arraste e mistura.The existence of the air spill zone can be proved when the inert gas extinguishing agent is replaced by another similar behavior, but with ignition potential. The fire jet phenomenon that occurs as a final consequence of igniting a pressurized flammable fluid leakage, well illustrates the dynamics of dragging and mixing.
Os jatos de fogo são cenários descritos como acidentes potenciais deinstalações de gases liqüefeitos inflamáveis, como o propano e o butano.Fire jets are scenarios described as potential accidents of flammable liquefied gas installations such as propane and butane.
A dinâmica da difusão do fluido que é emitido em fluxo bifásico ealimenta o jato de fogo, foi descrita em equações que permitem prever seucomportamento.The dynamics of diffusion of the fluid that is emitted in biphasic flow and feeds the fire jet has been described in equations that allow predicting their behavior.
As temperaturas e dimensões das chamas formadas ao longo dalinha de dispersão forçada do fluido inflamável só são possíveis pela taxa demistura ao ar. Essa velocidade de formação da mistura tem como energiaprincipal o movimento turbulento da fonte de emissão.The temperatures and dimensions of the flames formed along the forced dispersion line of the flammable fluid are only possible due to the rate of air mixture. This velocity of mixture formation has as main energy the turbulent movement of the emission source.
Do mesmo modo, os jatos de alta velocidade do agente deextinção que são disparados pelo canhão, realizarão arrastes de ar e issotornará difícil a elevação da concentração de gás inerte no interior do ambiente.Os fluxos de arraste foram identificados e medidos durante campanhas curtas,em que foram realizados disparos experimentais (5). Utilizando com canhão devazão igual a cem galões americanos (trezentos e setenta e oito litros e meio)por minuto de gás carbônico, foram realizados disparos contra fonte térmica acéu aberto e em ambiente fechado. Com o suporte de medidores de oxigêniofoi possível registrar o arraste.Likewise, the high-speed extinguishing agent jets that are fired from the cannon will carry air creeps and this will make it difficult to raise the concentration of inert gas within the environment. Trailing flows have been identified and measured during short campaigns, in experimental shots were taken (5). Using a devazão cannon equal to one hundred US gallons (three hundred and seventy-eight and a half liters) per minute of carbon dioxide, shots were fired against open source and open air thermal source. With the support of oxygen meters it was possible to register the drag.
No caso de haver pessoas retidas em pontos por trás da célulaprincipal de incêndio ou em cômodos de difícil acesso o jato de alta velocidadepode ser utilizado apenas por seu empuxo mecânico. Mantendo a aeração dosjatos de alta velocidade, isto é não acionando os defletores, pode-se apenasforçar a movimentação de fumaça e vapores superaquecidos para fora dosambientes, sem atingir os parâmetros de extinção. Essa manobra de elevaçãolenta das concentrações do agente de extinção no ambiente com odeslocamento mecânico da fumaça e dos gases superaquecidos criaria umacondição para permitir o acesso das equipes de socorro às vítimas localizadasem pontos críticos.If people are trapped at points behind the main fire cell or in difficult-to-reach rooms, the high-speed jet may only be used for its mechanical thrust. Keeping aeration of the high-speed jets, ie by not activating the deflectors, can only force the movement of smoke and overheated vapors out of the environment without reaching the extinction parameters. This maneuver of slowly raising extinguishing agent concentrations in the environment with mechanical displacement of smoke and overheated gases would create a condition to allow relief personnel access to victims at critical points.
A configuração citada no parágrafo anterior também forma umazona de segurança imediatamente atrás do canhão. Nessa posição, o arrastedo ar realizado pelos jatos de alta velocidade induz uma corrente ar em direçãoao fluxo, criando uma situação de barlavento. No caso de vítimas nas janelasde prédios em chama, o posicionamento do canhão de fluxos de gás podedesarticular a célula de incêndio no cômodo e gerar uma zona de barlaventoonde a vítima pode respirar normalmente.The configuration mentioned in the previous paragraph also forms a security zone immediately behind the cannon. In this position, the air drag carried out by the high speed jets induces an air current towards the flow, creating a windward situation. In the case of victims in the windows of burning buildings, the positioning of the gas flow cannon can join the fire cell in the room and generate a windward zone where the victim can breathe normally.
Para que sejam alcançados os parâmetros de extinção, os jatosde alta velocidade deverão ser complementados com jatos de baixavelocidade. Esses jatos irão preencher com o gás de extinção e sua neve desublimação as janelas de arraste mecânico dos jatos de alta velocidade,formando um fluxo sem ar. Isso tornará possível a elevação rápida daconcentração de agente de extinção e o efeito de resfriamentos do ambiente,obtidos a partir de um disparo conjugado realizado a uma distância segura.B - Jato de Baixa VelocidadeIn order to reach the extinction parameters, the high speed jets must be complemented with low speed jets. These jets will fill with the extinguishing gas and its snow depletion the mechanical drag windows of the high-speed jets, forming an airless flow. This will make it possible to rapidly increase the extinguishing agent concentration and the effect of ambient cooling from a conjugated firing at a safe distance.B - Low Speed Jet
Para preencher as janelas de aeração mecânica dos jatos de altavelocidade, neutralizar os efeitos do arraste e da conseqüente mistura forçadado ar, são necessários fluxos de gás com características particulares. Essessão jatos de baixa velocidade formados a partir da colisão direta do fluxo dealta velocidade contra uma superfície defletora. A superfície deve ser moldadaem aço inox 304 de espessuras entre quatro e oito milímetros ou outro materialcom resistência às temperaturas criogênicas e que preserve as característicasde resistência.To fill the mechanical aeration windows of the high-speed jets, to counteract the effects of drag and consequent forced air mixing, gas flows with particular characteristics are required. Essentially low-speed jets formed from the direct collision of high-speed flow against a deflecting surface. The surface shall be molded of 304 stainless steel of thickness between four and eight millimeters or other material with cryogenic temperature resistance and preserving the strength characteristics.
O defletor tem dupla função na formação dos jatos de selagem:The deflector has a dual function in forming the sealing jets:
1 Reduzir a velocidade;1 Reduce the speed;
2 Redirecionar o disparo.2 Redirect the trigger.
A primeira função da colisão do fluxo de gás contra o defletor éreduzir a velocidade do fluxo e encurtar a zona de dispersão dominada pelaforça do bico de disparo. Assim sendo, a massa de gás com a velocidadereduzida pelo impacto inicia um novo processo de dispersão, com ofracionamento e o redirecionamento do fluxo. Nesse processo ocorre aformação de uma zona de dispersão com altas concentrações do gás esaturação de material sublimado, no caso estudado, neve carbônica.The first function of gas flow collision against the deflector is to reduce the flow velocity and shorten the dispersion zone dominated by the firing nozzle force. Thus, the impact-reduced gas mass initiates a new dispersion process, with rationing and flow redirection. In this process occurs the formation of a dispersion zone with high concentrations of gas and sublimation of sublimated material, in this case, carbonic snow.
A segunda função da colisão contra o defletor é oredirecionamento do fluxo, orientando-o para os pontos necessários paracompor uma linha móvel de bloqueio da circulação de gases e fumaça. Épossível graduar a redução da velocidade do fluxo, a dimensão da zona desaturação e a direção do disparo alterando a forma do defletor e o ângulo entreo bico de disparo e a superfície do defletor.O acionamento conjunto de alguns bicos do canhão naconfiguração de jato lento permite formar uma parede de fluxo de fluido capazde fazer recuar, por ação de empuxo mecânico e com o avanço do canhão defluxos de gás, um considerável volume de fumaça e vapores inflamáveis. Talação limpa o ambiente e permite o avanço das equipes de combate.The second function of the collision against the deflector is to direct the flow, directing it to the necessary points to provide a movable gas and smoke circulation blocking line. It is possible to scale the reduction in flow velocity, the size of the desaturation zone and the direction of firing by changing the shape of the deflector and the angle between the firing nozzle and the deflector surface. Joint actuation of some slow nozzle cannon nozzles allows forming a fluid flow wall capable of backing, by mechanical thrusting action and with the advance of the gas flow cannon, a considerable volume of smoke and flammable vapors. Talação cleans the environment and allows the advance of combat teams.
Ao contrário dos jatos de alta velocidade, que formam altasconcentrações de gás na zona de dispersão após a dissipação empuxomecânico da fonte de disparo, o jato de baixa velocidade forma altasconcentrações a curtas distâncias do ponto de disparo. Nos canhões quedisparam contra defletores e produzem fluxos de baixa velocidade as formasdas plumas de dispersão curtas e podem ser controladas por meio da variaçãodos ângulos dos defletores.Montagem do Canhão de GásUnlike high-speed jets, which form high gas concentrations in the dispersion zone after the push-source dissipation of the trigger source, the low-speed jet forms high concentrations at short distances from the trigger point. In guns that fire against deflectors and produce low velocity flows the short dispersion plume forms and can be controlled by varying the angles of the deflectors.
O canhão de fluxos de gás pode ser adaptado em diversosarranjos dos elementos, sem alterar a eficiência esperada. Com o objetivo derepresentação para o registro da invenção foi projetado um canhão compostopor seis bicos de disparo com vazões de cinqüenta galões americanos (oucento e oitenta e nove litros e um quarto) por minuto. O canhão tem atuadoreshidráulicos para os defletores e válvulas de disparo acionadas por meio desistema de ar comprimido. O artefato foi projetado com a distribuição de quatrobicos de disparo em alinhamento paralelo, sob a superfície de um cilindro edois bicos de disparo superpostos e com avanço em relação aos quatro radiais.The gas flow gun can be adapted to various element arrangements without changing the expected efficiency. For the purpose of the present invention, a cannon consisting of six firing nozzles with flow rates of fifty American gallons (one hundred and eighty-nine liters and one quarter) per minute was designed. The gun has hydraulic actuators for the baffles and trigger valves driven by the compressed air system. The artifact was designed with the distribution of firing quadratics in parallel alignment under the surface of a cylinder and two overlapping firing nozzles in advance of the four radials.
O canhão de gás é formado pela montagem dos bicos de disparoem uma estrutura rígida com um eixo central de acoplamento, com seçãotransversal circular e com densidade linear uniforme. O eixo deve ser fabricadocom aço inox 304, ou equivalente em características, para que possa ser fixadoem diferentes plataformas. A estrutura vazada deve permitir a fixação de todosos elementos componentes:The gas cannon is formed by mounting the firing nozzles in a rigid structure with a central coupling axis, circular cross section and uniform linear density. The axle must be made of 304 stainless steel, or equivalent in characteristics, so that it can be fixed to different platforms. The hollow structure shall allow the attachment of all component elements:
1 Bicos de disparo;1 Nozzles;
2 Hastes de suporte dos defletores;2 deflector support rods;
3 Guias dos atuadores hidráulicos;3 guides of hydraulic actuators;
4 Engates das mangueiras de carga;4 couplings of the cargo hoses;
5 Defletores;5 Deflectors;
6 Capa de proteção.6 Protective cover.
Modo ε Parâmetros de Operação do SistemaMode ε System Operating Parameters
O canhão de gás tem cinco parâmetros básicos de projeto:The gas cannon has five basic design parameters:
a) Número de pontos de disparo (mínimo de dois);(a) number of trigger points (minimum of two);
b) Vazão dos jatos (até mil galões americanos ou três mil e setecentos eoitenta e cinco litros por minuto);(b) Jet flow (up to one thousand US gallons or three thousand seven hundred eighty-five liters per minute);
c) pressão de trabalho (aproximada de sessenta quilogramas força porcentímetro quadrado);c) working pressure (approximately sixty kilograms square centimeter force);
c) espaçamento entre os jatos (depende da geometria e dimensões docanhão);c) spacing between the jets (depends on the geometry and dimensions of the jet);
d) tempo de duração do acionamento (mínimo de três minutos).d) activation time (minimum of three minutes).
Para fazer funcionar os canhões de gás, de modo eficiente, énecessário seqüenciar os disparos para compor o ambiente de extinção. Nocaso de ambientes fechados, o ataque às células de incêndio com jatos de altados bicos frontais deve ser precedidos, da abertura dos bicos de disparoradiais, com a configuração de jatos de baixa velocidade, isto é, defletores emangulação máxima. Esse procedimento é necessário em função do arraste dear, realizado pelo jato de alta velocidade do jato de alta velocidade, que foidescrito anteriormente.O acionamento inicial dos jatos de alta velocidade favoreceria aaeração da chama, melhoraria a eficiência da combustão e conseqüentementeaumentaria o fluxo de calor. A aceleração da combustão reduziria a eficiênciarelativa do canhão. Com efeito, é necessário que os jatos de baixa velocidadesejam disparados no início da operação para promover a saturação do espaçojunto à principal zona de aeração do jato de alta velocidade. Desse modo, aoserem acionados primeiramente os jatos de baixa velocidade o movimentoinicial dos jatos de alta velocidade não terá outro efeito na dinâmica do foco deincêndio, para além impulsão da massa de ar que se encontra entre a frente dapluma do agente de extinção e os limites da célula.In order to operate gas cannons efficiently, it is necessary to sequence the shots to compose the extinguishing environment. In closed environments, the attack on fire cells with high front nozzle jets shall be preceded by the opening of the trigger nozzles with the configuration of low speed jets, ie maximum emangulation deflectors. This procedure is necessary due to the high drag carried out by the high speed jet of the high speed jet, which was previously described. Initial activation of the high speed jets would favor flame generation, improve combustion efficiency and consequently increase heat flow. . Acceleration of combustion would reduce the relative efficiency of the gun. In fact, low speed jets need to be fired at the beginning of operation to promote saturation of the space adjacent to the main aeration zone of the high speed jet. Thus, when the low speed jets are first triggered, the initial motion of the high speed jets will have no effect on the dynamics of the fire focus other than the thrust of the air mass that lies between the front of the extinguishing feather and the limits of the fire. cell.
Uma vez firmado o disparo de todos os bicos do Canhão têminício o processo de extinção de três formas distintas.Once fired the firing of all the nozzles of the Cannon the process of extinction in three distinct ways ends.
1 A primeira é o incremento das concentrações do agente de extinção nosambientes;1 The first is the increase in extinguishing agent concentrations in the environments;
2 A segunda é a redução do calor disponível para vaporização dassubstância voláteis que alimentam o incêndio, que é absorvido pelavaporização da neve de sublimação (571 KJ/ Kg, para o dióxido decarbono).2 The second is the reduction of heat available for volatile vapor-fueling substances that are fed to the fire by sublimation snow vaporization (571 KJ / Kg for carbon dioxide).
3 A terceira é a introdução de fluxo turbulento, com empuxo mecânicocapaz de perturbar os ciclos de circulação de massa e energia quemantêm o incêndio.3 The third is the introduction of turbulent flow, with mechanical thrust capable of disrupting the mass and energy circulation cycles that maintain the fire.
Nas operações a céu aberto a interferência do vetor querepresenta o vento local, pode ser compensada com o ajuste de três fatores:aumento das vazões de disparo; aumento do número de pontos de disparo;modificação das direções de disparo por meio da regulagem dos defletores. Ascondições de acionamento devem ser ajustadas previamente para as locais.Assim sendo os canhões podem ser eficientes em alvos pontuais comoincêndios veiculares, e poças de borda livre com até seis metros de raio epoças confinadas em diques de até dez metros de raio. Isso ocorre porque oscanhões geram um volume de espaço inerte, na área imediatamente à frenteponto de disparo. Outro artifício nos combates a incêndios em poçasconfinadas é indução de movimentos turbulentos sobre as superfícies nasbases das chamas.In open-air operations the interference of the vector representing the local wind can be compensated by adjusting three factors: increased trigger flow rates; increased number of firing points, modification of firing directions by adjusting the deflectors. Triggering conditions must be pre-adjusted for locations. So cannons can be effective on point targets such as vehicular fires, and free-edge puddles up to six meters in radius and parts confined to dikes up to ten meters in radius. This is because the cannons generate a volume of inert space in the area immediately ahead of the trigger point. Another device for firefighting in confined pools is the induction of turbulent movement over the flames' base surfaces.
Em função das elevadas pressões de trabalho do sistema(maiores que cinqüenta Kgf./cm2) velocidades menores do vento (inferiores avinte quilômetros por hora), não devem gerar interferência na zona dedispersão em jato. Para todas as manobras citadas o canhão de fluxos de gáse seus motores devem ter isolamento térmico de múltiplas camadas,combinando materiais rígidos e flexíveis.Due to the high working pressures of the system (greater than fifty Kgf./cm2) lower wind speeds (less than twenty kilometers per hour), they should not cause interference in the jet dispersion zone. For all the above mentioned maneuvers, the gas flow cannon and its motors must have multilayer thermal insulation, combining rigid and flexible materials.
A eficiência do canhão está condicionada ao fato de que oestoque de agente de extinção encontre-se em fase liquida. Para tal o estoquede suporte deverá ser mantido com um conjunto de equipamentoscomplementares para equilibrar as fases no tanque de estoque, dentro dosparâmetros de trabalho. Do mesmo modo são necessárias bombas paraimprimir as vazões de operação. Esses equipamentos podem seracondicionados em containers, e caminhões, conferindo grande autonomia aosistema de combate a incêndios. Com estoques móveis de até vinte e duastoneladas os canhões podem atuar mesmo com falta de energia e quebra dasredes de hidrantes. Essas situações são comuns:The efficiency of the gun depends on the fact that the extinguishing agent stock is in liquid phase. For this the support stock should be maintained with a set of complementary equipment to balance the phases in the stock tank, within the working parameters. Likewise, pumps are required to print operating flow rates. This equipment can be packed in containers, and trucks, giving the firefighting system great autonomy. With moving stocks of up to twenty and double, the cannons can perform even in the event of a power outage and a fire hydrant break. These situations are common:
1 Após a ocorrência desastres naturais como terremotos tornados;1 After natural disasters such as tornado earthquakes occur;
2 Em localidades com racionamentos de energia;2 In locations with energy rationing;
3 Em secas muito prolongadas;3 In very prolonged droughts;
4 Em localidades com escassos recursos hídricos.No caso de ambientes amplos, porém fechados, como galpões dearmazenamento e prédios que têm como função a proteção de grandesequipamentos tais como turbinas e geradores, as configurações devem variar,conforme as possibilidades de veículos e dispositivos sobre os quais o canhãopode ser montado.4 In locations with scarce water resources. In the case of large but enclosed environments such as storage sheds and buildings that protect large equipment such as turbines and generators, configurations should vary, depending on the possibilities of vehicles and devices over which cannon can be mounted.
A fase sublimada dos gases liqüefeitos encontra-se atemperaturas muito baixas, que no caso do dióxido de carbono é de setenta edois graus Celsius negativos. Por esse motivo são evitados os disparos diretosdos jatos contra partes específicas dos equipamentos e edificações, sem asdevidas proteções. O objetivo é evitar efeitos indesejáveis de um choquetérmico, que pode comprometer as estruturas e alterar as características deresistências dos materiais.The sublimated phase of the liquefied gases is at very low temperatures, which in the case of carbon dioxide is negative seventy two degrees Celsius. For this reason direct firing of the jets against specific parts of equipment and buildings without proper protection is avoided. The goal is to avoid the undesirable effects of a thermal shock, which can compromise the structures and alter the resistance characteristics of the materials.
Modalidades PreferidasPreferred Modalities
O sistema de canhão de gás proposto pode ser aplicado nasseguintes modalidades:The proposed gas cannon system can be applied in the following ways:
1 - Na extremidade de braços robóticos montados sobre unidades móveis, comcontrole remoto das válvulas dos biocos de disparo e dos atuadores dosdefletores. Caminhões de incêndio com apenas dois ocupantes poderiamcombater diversos focos de incêndios urbanos;1 - At the end of robotic arms mounted on mobile units, with remote control of the firing valves and the deflector actuators. Fire trucks with only two occupants could hit several outbreaks of urban fires;
2 - Em haste extensível do tipo telescópica montada sobre unidade móvel;2 - Extendable telescopic rod mounted on a mobile unit;
3 - Sobre pequenas máquinas utilitárias com as dimensões de umaempilhadeira mecânica, para atuação em grandes equipamentos elétricos,como: mancais com lubrificação forçada, sistemas de turbo geradores egalpões de armazenamento comercial;3 - About small utility machines with the dimensions of a mechanical forklift, for operation in large electrical equipment, such as: bearings with forced lubrication, turbo generator systems and commercial storage sheds;
4 - Na extremidade de escadas mecânicas utilizadas pelos bombeiros;5 - Na extremidade de braços robóticos de linhas de montagem e produção demodo a permitir que os robôs sejam integrados ao sistema de combate aincêndio das fábricas;4 - At the end of mechanical ladders used by firefighters 5 - At the end of robotic arms of assembly and production lines to allow the robots to be integrated into the factory fire fighting system;
6 - Na extremidade de braços hidráulicos de grande extensão, com câmerasacopladas, para a utilização em combate a incêndios em edificações altas;6 - At the end of large hydraulic arms, with attached cameras, for use in firefighting in high buildings;
7 - Na extremidade de braços hidráulicos acoplados a helicópteros de cargacom tanque de mil quilos de agente de extinção para a utilização em combate aincêndios em edificações altas;7 - At the end of hydraulic arms coupled to cargo helicopters with extinguishing tank of one thousand kilos for use in fire fighting in high buildings;
8 - Montados na extremidade de braços robóticos utilizados em linhas demontagem, com controle remoto das válvulas dos biocos de disparo e dos8 - Mounted at the end of robotic arms used in assembly lines, with remote control of firing valves and
atuadores dos defletores. Com alterações nos softwares de controle é possívelintegrar os robôs às brigadas de incêndio das fábricas;5- A montagem de três canhões de alta vazão, sobre a lâmina frontal, combraços de sustentação mais longos, de um veículo utilitário ou militar do tipotrator de esteira, pode compor uma frente de turbulência e zona inerte. Aconfluência de três veículos com essas características aproximando-se de ummesmo ponto, que convergissem os disparos simultâneos, pode gerar umazona inerte para extinguir um foco pontual do tipo jato de fogo. Os jatos de fogotêm uma zona de aeração definida e os disparos diretos de alta velocidade comselagem de jatos de baixa velocidade, sobre a base da fonte de fluidoinflamável pode extinguir a chama. Com estoque do agente de extinção emcarretas, a configuração descrita anteriormente pode apagar incêndios empoços de petróleo e manter a zona inerte para a colocação do equipamento decontrole. A operação pode ser realizada, com elaboração do adequadoplanejamento de segurança.Descrição das Figurasbaffle actuators. With changes in control software, robots can be integrated into factory fire brigades; 5- The assembly of three high-flow guns on the front blade, longer lift combinations, from a tracker utility or military vehicle, can compose a turbulence front and inert zone. The confluence of three vehicles with these characteristics approaching the same point, which converged the simultaneous firing, can generate an inert zone to extinguish a point-like focus of fire jet. Foggets have a defined aeration zone, and direct high-speed shooting with low-speed jet seals over the base of the flammable fluid source can extinguish the flame. With stock of extinguishing agents in carts, the configuration described above can extinguish fires in oil wells and keep the zone inert for the placement of control equipment. The operation can be performed by elaborating the proper safety planning. Description of the Figures
A figura 1 apresenta detalhes do canhão montado com os bicosde disparo (B) da cortina principal, com seus respectivos defletores de ajuste(C) e detalhes do console (A).Figure 1 shows details of the cannon mounted with the main curtain firing nozzles (B), their respective adjustment baffles (C) and console details (A).
A figura 2 mostra em vista explodida, detalhes do conjuntomontado que compõe o canhão, console (A) com as linhas de transferência,guias dos atuadores hidráulicos, engates das mangueiras de carga e hastes desuporte dos defletores, bicos de disparo (B) e os defletores de ajuste (C).Figure 2 shows in exploded view, details of the assembly that makes up the cannon, console (A) with transfer lines, hydraulic actuator guides, load hose couplings and baffle support rods, firing nozzles (B) and adjustment baffles (C).
A figura 3 mostra em vista lateral e dividido em duas partes, omódulo de comando (A), o canhão com os bicos (B) e respectivos defletores(C).Figure 3 shows in side view and divided into two parts, the control module (A), the cannon with the nozzles (B) and respective deflectors (C).
A figura 4 mostra em vista superior e dividido em duas partes, omódulo de comando (A), o canhão com os bicos (B) e respectivos defletores(C).Figure 4 shows in top view and divided into two parts, the control module (A), the cannon with the nozzles (B) and respective deflectors (C).
A Figura 5 mostra módulo de controle constituído de um consolecom os comandos das válvulas de acionamento dos bicos de disparo e oscontroles dos atuadores do conjunto de defletores.Figure 5 shows a control module consisting of a console with the trigger nozzle actuating valve controls and baffle actuator controls.
A Figura 6 mostra em vista frontal do módulo de controleconstituído de um console com os comandos das válvulas de acionamento dosbicos de disparo e os controles dos atuadores do conjunto de defletores, bicosde disparo e defletores.Figure 6 shows a front view of the console control module consisting of the trigger nozzle actuating valve commands and actuator controls on the baffle, trigger nozzle, and baffle actuators.
Figura 7 mostra em vista explodida, o canhão com detalhes dosbicos (B) e respectivos defletores (C), montados em paralelo e ângulo emrelação aos bicos de disparo (B).A figura 8 mostra em detalhe, o bico de disparo (B) de altavelocidade com o respectivo defletor montado em paralelo.Figure 7 shows in exploded view the cannon with details of nozzles (B) and respective deflectors (C) mounted in parallel and angle to firing nozzles (B). Figure 8 shows in detail, nozzle (B) high speed with the respective deflector mounted in parallel.
A figura 9 mostra em detalhe, o bico de disparo (B) de velocidademoderada com o respectivo defletor montado em ângulo.Figure 9 shows in detail the velocity trigger nozzle (B) with its deflector mounted at an angle.
A figura 10 mostra a vista traseira do módulo de controle.Figure 10 shows the rear view of the control module.
A Figura 11 mostra em vista frontal, o canhão com os bicos dedisparo e respectivos defletores.Figure 11 shows in front view the cannon with the trigger nozzles and respective deflectors.
A Figura 12 mostra o canhão em vista traseira com os respectivosbicos de disparo.Figure 12 shows the rear view gun with its firing nozzles.
As Figuras 13 e 14 mostram detalhes do canhão com algumasdas posições dos defletores em relação aos bicos de disparo.Figures 13 and 14 show details of the cannon with some of the positions of the deflectors relative to the firing nozzles.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BRPI0802403-0A BRPI0802403A2 (en) | 2008-07-22 | 2008-07-22 | mobile fire extinguishing apparatus and prevention of the formation of explosive atmospheres indoors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BRPI0802403-0A BRPI0802403A2 (en) | 2008-07-22 | 2008-07-22 | mobile fire extinguishing apparatus and prevention of the formation of explosive atmospheres indoors |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BRPI0802403A2 true BRPI0802403A2 (en) | 2011-05-17 |
Family
ID=43983799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BRPI0802403-0A BRPI0802403A2 (en) | 2008-07-22 | 2008-07-22 | mobile fire extinguishing apparatus and prevention of the formation of explosive atmospheres indoors |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BRPI0802403A2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3981474A4 (en) * | 2020-06-16 | 2022-11-30 | Jetfreezr Tecnologia Limitada | METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING CARBON DIOXIDE JETS AND EJECTOR MEANS DESIGNED TO EXJECT HIGH SPEED CARBON DIOXIDE JETS WITH SOLID PHASE SUBLIMATION |
-
2008
- 2008-07-22 BR BRPI0802403-0A patent/BRPI0802403A2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3981474A4 (en) * | 2020-06-16 | 2022-11-30 | Jetfreezr Tecnologia Limitada | METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING CARBON DIOXIDE JETS AND EJECTOR MEANS DESIGNED TO EXJECT HIGH SPEED CARBON DIOXIDE JETS WITH SOLID PHASE SUBLIMATION |
| US12383776B2 (en) | 2020-06-16 | 2025-08-12 | Jetfreezr Tecnologia Limitada | Method and system for producing carbon dioxide jets and ejector means configured to expel high-speed carbon dioxide jets with solid phase sublimation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11202929B2 (en) | Fire engine | |
| Hord | Is hydrogen a safe fuel? | |
| US5894891A (en) | Method and device for extinguishing fires | |
| KR102410804B1 (en) | Multi directional jetting device | |
| JP2916195B2 (en) | Spray nozzle for fire extinguishing, fire extinguishing system and fire extinguishing method | |
| EA014991B1 (en) | Arrangement for reducing harmful effects from fire and explosion | |
| CN111228682A (en) | A three-dimensional fire-fighting system and method for large-scale oil-filled equipment in a substation or converter station | |
| CN109603043A (en) | A liquid-filled portable intelligent multi-directional jet spherical fire extinguishing equipment | |
| US20050077055A1 (en) | Ambient-air jet blast flames containment and suppression system | |
| EA003013B1 (en) | Method for attenuating thermal gas flows for protection an operator of fire-hose barrel | |
| BRPI0802403A2 (en) | mobile fire extinguishing apparatus and prevention of the formation of explosive atmospheres indoors | |
| Mataradze et al. | Experimental study of the effect of water mist location on blast overpressure attenuation in a shock tube | |
| Huo et al. | Experimental study on fire suppression performance of the high pressure water mist in the engine room of an offshore platform | |
| JP6254869B2 (en) | Aircraft safety equipment | |
| RU2686421C1 (en) | Method for local protection of an object from fire and device for implementation of method, method for creation of fast-setting barrier with fast-setting foam and mobile robot for creation of fireproof barrier from fast-setting foam | |
| RU2557726C2 (en) | Method and device for two-stage system to combat hazard | |
| US20130248210A1 (en) | Discharge system based on liquid carbon dioxide (co2) | |
| BRPI0803826A2 (en) | sprinkler and prevention of formation of explosive atmospheres and their use | |
| RU2803923C2 (en) | Airborne fire extinguishing system | |
| RU2633955C1 (en) | Device of automatic local fire protection and method of destruction of shell of capsule with nanopowder | |
| ES2942149T3 (en) | System and method for injecting an extinguishing agent in the event of an explosion hazard | |
| Bai et al. | Experimental of Water Mist to Put out Fire in theElectric Compartment of Utility Tunnel. | |
| US12383776B2 (en) | Method and system for producing carbon dioxide jets and ejector means configured to expel high-speed carbon dioxide jets with solid phase sublimation | |
| BR102020012154B1 (en) | METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING CARBON DIOXIDE JETS AND EJECTOR MEDIUM CONFIGURED TO EXPEL HIGH-SPEED CARBON DIOXIDE JETS WITH SOLID PHASE SUBLIMATION | |
| Liu et al. | Review of three dimensional water fog techniques for firefighting |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
| B25A | Requested transfer of rights approved |
Owner name: CDIOX ENGENHARIA LTDA (BR/RJ) |
|
| B08F | Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette] |
Free format text: REFERENTE AS 5A E 7A ANUIDADES. |
|
| B08G | Application fees: restoration [chapter 8.7 patent gazette] | ||
| B08F | Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette] | ||
| B08K | Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette] |