ES2292195T3 - Sistema de supresion de fuego. - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UN SISTEMA DE EXTINCION DE INCENDIOS Y A UN PROCEDIMIENTO POR EL QUE SE DESCARGA AUTOMATICAMENTE UN AGENTE EXTINTOR DE UNA FUENTE LIMITADA DE ESTE AGENTE EXTINTOR QUIMICO HUMEDO PARA EXTINGUIR RAPIDAMENTE EL INCENDIO, TRAS LO CUAL SE APLICA EN EL LUGAR DEL INCENDIO AGUA PROCEDENTE DE UNA FUENTE ILIMITADA DE AGUA. LA POSTERIOR APLICACION AUTOMATICA DE AGUA PERMITE ENFRIAR CON RAPIDEZ EL MATERIAL EN COMBUSTION POR DEBAJO DE SU TEMPERATURA DE REINFLAMACION. EL PRESENTE SISTEMA HIBRIDO APROVECHA LAS MEJORES PROPIEDADES DE EXTINCION DE INCENDIOS DE AMBOS AGENTES, ES DECIR, EL AGENTE EXTINTOR QUIMICO HUMEDO EXTINGUE RAPIDAMENTE LAS LLAMAS Y EL AGUA EFECTUA UN ENFRIAMIENTO RAPIDO DESPUES DE LA EXTINCION. EL PRESENTE SISTEMA ES CONSIDERABLEMENTE MAS ROBUSTO (LAS VARIABLES DE LAS PRUEBAS AL FUEGO SON MENOS CRITICAS EN RELACION CON SU ACTUACION EN LA EXTINCION DE INCENDIOS) QUE LOS ACTUALES SISTEMAS DE AGUA O DE AGENTE QUIMICO HUMEDO.
Description
Sistema de supresión de fuego.
La presente invención se refiere a un sistema y
a un procedimiento de supresión de fuego para extinguir fuegos
dispersando una composición extintora de fuegos en el fuego, seguida
de la aplicación de agua. El sistema puede utilizar una composición
extintora específica que comprenda una mezcla única de por lo menos
dos sales en las que la mezcla presenta un punto de fusión mínimo
único.
En la técnica de extinción de fuegos, los fuegos
se dividen en cuatro clases generales denominadas Clase A, Clase B,
Clase C y Clase D.
Los fuegos de clase A son los que implican
material combustible corriente como por ejemplo papel, madera, etc.
y se pueden extinguir con el ahogo y el enfriamiento con grandes
cantidades de agua o soluciones que contengan un gran porcentaje de
agua.
Los fuegos de clase B son los que implican
mantecas, aceites, grasas, líquidos inflamables, etc. En este tipo
de fuegos, normalmente resulta ineficaz la utilización de agua,
debido a que el contacto del agua con el aceite caliente provoca
múltiples salpicaduras sin extinguir las llamas y el aceite o grasa
caliente ardiendo puede extender el fuego. Este tipo de fuego es el
más difícil de extinguir debido a los bajos puntos de autoignición
de la manteca, los aceites y las grasas que se encuentran en el
intervalo entre 360ºC y 380ºC aproximadamente. Además, la presencia
de materiales inflamables en grandes cantidades hace que resulte
extremadamente importante extinguir el fuego tan rápido como sea
posible, además de bajar la temperatura para evitar cualquier
reavivación que se dé a una temperatura inferior a 337ºC
aproximadamente.
Los fuegos de clase C implican un equipo
eléctrico. Así, la propiedad conductora de electricidad para el
material de extinción es una consideración importante. Por este
motivo, se ha descubierto que los agentes secos de extinción de
fuegos generalmente resultan más útiles. También se ha observado que
los agentes de extinción de fuegos útiles para los fuegos de clase
B normalmente también resultan útiles para los fuegos de clase
C.
Los fuegos de clase D implican metales
combustibles y se extinguen con polvos secos especiales.
Se han desarrollado muchas composiciones para la
extinción de fuegos y sistemas de extinción de fuegos que utilizan
dichas composiciones, que se encuentran disponibles comercialmente.
Sin embargo, la reavivación o la autoignición de la manteca, los
aceites o las grasas calientes en los fuegos de clase B continúa
siendo un problema grave. Esto es así especialmente cuando dichos
fuegos tienen lugar en establecimientos comerciales grandes, como
restaurantes, cafeterías, comedores, etc. El peligro potencial de
dichos fuegos en este tipo de establecimientos está extensamente
reconocido.
Los sistemas de la técnica anterior para
extinguir fuegos en equipamiento de cocina en una cocina han
utilizado un pulverizador de agua. Cuando se utilizan dichos
sistemas, el tiempo para extinguir fuegos de grasas, aceite o
manteca puede llegar a ser de seis minutos. El pulverizado con agua
puede provocar llamaradas muy violentas. En dichos sistemas, el
fuego de grasas, aceite o manteca se suele extinguir gracias a la
acción refrigerante del agua aplicada en la grasa o el aceite
caliente. Se conoce un sistema que utiliza protección contra fuegos
por pulverizado de agua para campanas extractoras sobre cocinas a
partir de la patente US nº 4.356.870. En la patente US
nº 3.584.688 se da a conocer otro sistema que libera
automáticamente un flujo de producto extintor de un volumen elevado
sobre zonas críticas de fuegos de grasas.
Algunos sistemas de protección contra fuegos de
restaurantes de vanguardia utilizan agentes químicos húmedos
registrados comercialmente para suprimir fuegos adversos en campanas
extractoras, conductos y equipos de cocina. Estos agentes húmedos
típicamente son soluciones acuosas de sales orgánicas formuladas
específicamente para suprimir fuegos con grasas del tipo de
combustible con profundidad, en dos fases distintas. Durante la
primera fase, se pulveriza el agente directamente en el fuego con
grasa para una extinción rápida (aproximadamente 5 segundos) de las
llamas mediante la reacción química. En la segunda fase, se continúa
descargando el agente húmedo en el lugar de riesgo tanto para
enfriar, como para que se mezclase con la grasa caliente con el fin
de generar una manta de espuma protectora sobre dicha grasa
caliente. Dicha manta de espuma asegura que la grasa caliente no se
reavive, excluyendo el aire, bien hasta que la grasa se enfríe por
debajo de su temperatura de reavivación, o bien hasta que se rompa
la manta de espuma del calor de la grasa caliente de abajo, o ambas
cosas. El contenido en agua en el agente húmedo es un agente de
enfriamiento efectivo (una característica positiva) pero se
contrarresta mediante el efecto aislante de la manta de espuma que
retarda la liberación de calor de la grasa caliente (una
característica negativa). Se ha demostrado que cuando se pulveriza
únicamente agua en el fuego de grasa, resulta ser un agente de
extinción pobre, pero un agente refrigerante efectivo, dado que se
descarga durante un periodo de tiempo extenso (durante una media de
6 a 9 minutos). De hecho, sólo el agua no extinguirá las llamas
hasta que se enfríe la grasa caliente por debajo de su temperatura
de reavivación.
Un objetivo de la presente invención consiste en
proporcionar un sistema de supresión de fuego que proporcione una
reducción rápida de la llama mediante la aplicación de un químico
húmedo y que también consiga el enfriamiento y la protección de las
grasas, aceites, mantecas o líquidos inflamables (combustibles)
calientes mediante la aplicación adicional de una cantidad de agua
ilimitada.
Otro objetivo de la presente invención consiste
en proporcionar un sistema de supresión de fuego que ofrezca una
mayor cobertura sobre un fuego de grasa o aceite y que se instale
fácilmente en el equipamiento de cocina existente.
La presente invención se refiere a un sistema y
a un método de supresión de fuego en el que se descarga
automáticamente un agente de extinción de una fuente de suministro
limitada del agente de extinción químico húmedo, para la extinción
rápida del fuego, seguido de la aplicación de agua al foco del
fuego, a partir de una fuente de suministro de agua ilimitado. La
aplicación automática de agua posterior proporciona un enfriamiento
rápido del material ardiendo caliente por debajo de su temperatura
de reavivación. La manta de espuma protectora normalmente generada
por un único agente de extinción se puede anular mediante la
dilución con agua pulverizada con el fin de mejorar los efectos
superiores de enfriamiento del agua contra el material ardiendo
caliente como las grasas. Sin embargo, el presente sistema híbrido
aprovecha las mejores propiedades de supresión de fuego de ambos
agentes contra fuegos, es decir, el agente de extinción químico
húmedo proporciona la extinción rápida de la llama y el agua
proporciona el enfriamiento rápido después de la extinción. El
presente sistema híbrido es significativamente más robusto (las
variables en los ensayos de fuegos son menos críticas con respecto
a su capacidad de supresión de fuego) que los sistemas con agentes
químicos o agua actuales.
En la forma de realización de tubería seca del
presente sistema, se suministra automáticamente un agente de
extinción líquido a un fuego mediante un sistema de supresión de
fuego. Dicho sistema de supresión de fuego comprende medios para la
detección automática del fuego, medios para el accionamiento
automático del sistema de supresión, un recipiente de almacenaje
para un agente de extinción, tuberías de distribución para el agente
de extinción y para el agua, y boquillas para pulverizar el agente
de extinción químico húmedo y posteriormente el agua, en el fuego.
El funcionamiento del sistema es tal que, cuando se completa la
descarga del agente de extinción, unos medios de conmutación
automáticos proporcionan automáticamente la aplicación posterior de
agua a través de la misma tubería de distribución y las mismas
boquillas de pulverización del sistema que se utilizan para aplicar
el agente de extinción al incendio.
Los medios de conmutación automáticos para
conmutar del flujo de agente de extinción a un flujo de agua se
realizan mediante una válvula automática. Dicha válvula automática
se acciona bien por gas o bien por presión hidráulica, dependiendo
de cuál de las tres válvulas opcionales se utilice con el sistema de
tubería seca, tal como se describe en la siguiente sección que
describe los detalles de la presente invención haciendo referencia
a las figuras.
En una forma de realización de una tubería
húmeda según la invención, en la tubería de distribución se aloja
un agente de extinción líquido y se suministra al fuego mediante un
sistema que comprende unos medios de detección de fuegos, unos
medios para el accionamiento automático, tuberías de distribución
para el agente de extinción y el agua, y boquillas de pulverización
para dispensar el agente de extinción y el agua en el fuego. Cuando
se completa la descarga del agente de extinción líquido, la
posterior aplicación de agua se da automáticamente por medio de una
válvula de retención automática a través de la misma tubería de
distribución y las mismas boquillas de pulverización.
El agente de extinción también se puede
almacenar en sólido, en lugar de hacerlo en forma líquida, en un
medio de almacenaje primario y se puede disolver por medio del
flujo de agua en dicho medio de almacenaje primario. El flujo de
agua se acciona automáticamente por un medio de detección de fuegos
y un medio de accionamiento automático. El flujo del agente de
extinción disuelto en agua tiene lugar a través de la tubería de
distribución y de las boquillas de pulverización, con el flujo de
agua que continúa hasta que se acaba la solución de agente de
extinción disuelto.
El agente de extinción también puede encontrarse
en forma sólida en múltiples medios de almacenaje dispuestos
directamente antes de cada una de las boquillas de pulverización y
se puede disolver por medio del flujo de agua. El flujo de agua se
acciona automáticamente por un medio de detección de fuegos y un
medio de accionamiento automático. El flujo del agente de extinción
disuelto en agua se da a través de las boquillas de pulverización,
con el flujo de agua que continúa hasta que se acaba la solución de
sal de extinción disuelta.
La Figura 1 es una vista esquemática de la forma
de realización de la tubería seca para un sistema para la extinción
de fuegos según la presente invención.
La Figura 2 es una vista esquemática de una
forma de realización de tubería húmeda para un sistema para la
extinción de fuegos según la presente invención.
Las Figuras 3a, 3b y 3c son detalles de una
opción de válvula para un sistema de extinción de fuegos de tubería
seca según la presente invención.
Las Figuras 4a y 4b son detalles de una segunda
opción de válvula para un sistema de extinción de fuegos de tubería
seca.
La Figura 5 es un detalle de una tercera opción
de válvula para un sistema de extinción de tubería seca.
La Figura 6 es un detalle de una boquilla útil
en el presente sistema.
En la Figura 1 se muestra una forma de
realización de tubería seca según el presente sistema. Un depósito
3 que aloja una solución de la composición para extinguir el fuego 1
se conecta mediante tuberías 7 a las boquillas de aplicación 6, a
las boquillas de plenum 8 y a las boquillas del conducto 9. Un
conjunto de válvula 4 (véase detalle en las Figuras 4a y 4b)
montado en el depósito 3 controla la liberación secuencial de la
solución de la composición de extinción del fuego seguida por agua.
Cuando se detecta un fuego mediante unos medios de detección 10, se
perfora un precinto de cartucho de gas 2 y se libera un gas a alta
presión de dicho cartucho de gas 2. El gas a alta presión presiona
simultáneamente un pistón con un resorte cargado contra la válvula
de entrada de agua (que no se muestra) para evitar que el agua se
descargue, y fuerza la descarga de la solución en el depósito a
través de las boquillas 6, 8 y 9. Cuando se reduce la presión del
gas a una presión específica, como por ejemplo 45 psi, el pistón
con un resorte cargado del conjunto de válvula se desplaza hasta
una posición abierta para permitir el flujo de agua hacia el
depósito 3 y al exterior de las boquillas.
La forma de realización que se muestra en la
Figura 2 es un sistema de tubería húmeda. Antes del accionamiento
del sistema, el depósito de almacenaje 20 y la tubería de
distribución 21 se llenan con el agente húmedo. El depósito 20 y la
tubería de distribución 21 se encuentran bajo presión del gas
comprimido sobre el depósito del agente. Las válvulas de las
boquillas de descarga 22, 23, 24 están cerradas. Cuando una o más de
las válvulas de boquilla accionadas mediante calor 22, 23, 24 se
abren en respuesta al calor del fuego adverso, el agente húmedo se
expele automáticamente desde el depósito del agente 20 y la tubería
de distribución 21, a través de las boquillas abiertas 27, 28, 29
mediante el gas comprimido en el depósito 20. Cuando la presión del
gas comprimido cae por debajo de la presión del agua en la válvula
de retención de entrada de agua 26, el agua fluye automáticamente a
través de la tubería de distribución 21 y las mismas boquillas
abiertas 27, 28, 29 hasta que el suministro de agua se corte
manualmente. Únicamente dichas boquillas 27, 28, 29 que se abren en
respuesta al calor de fuego adverso descargarán agente y agua sobre
fuegos peligrosos.
Las Figuras 3a, 3b y 3c muestran secciones
transversales de una opción de válvula automática para un sistema
de tubería seco. El depósito de almacenaje 31 se llena con un agente
químico húmedo 32 y se encuentra a presión atmosférica. Una válvula
33 presenta un orificio de entrada de gas 34 que está conectado a un
regulador de presión de gas (no representado) en el conjunto de
liberación Ansul Automan (no representado). Dicho regulador de gas
está conectado a un cartucho de gas expelente que contiene gas
expelente de dióxido de carbono o nitrógeno a alta presión. La
entrada de agua de la válvula 35 está conectada a un suministro de
agua municipal o a un sistema de pulverización húmedo del
restaurante y se encuentra a una presión de agua estática. El
conjunto de pistón doble 36 está bloqueado en la posición cerrada
mediante el perno de reajuste de resorte cargado 37, de manera que
la presión de agua estática no mueva dicho conjunto de pistón doble
36. La salida de descarga de la válvula 38 está unida mediante
tuberías a múltiples boquillas de descarga (que no se muestran),
estando cada una de las mismas destinada a un lugar de fuego
potencial.
Cuando se detecta un fuego adverso, el conjunto
de liberación de resorte cargado 39 (que no se muestra) se acciona
automáticamente para perforar el precinto del cartucho de gas
expelente (que no se muestra), liberando así dicho gas expelente a
alta presión a través del regulador a presión (que no se muestra),
donde se reduce la presión a una presión de funcionamiento menor, y
así, a la válvula 33. El gas expelente realiza dos funciones en el
conjunto de depósito 31. En primer lugar, empuja el conjunto de
pistón doble 36 hacia el orificio de entrada de agua 35 con el fin
de liberar el perno de reajuste del resorte cargado 37, que se
retrae en un receso en el cuerpo de la válvula, tal como se muestra
en la Figura 3b. En segundo lugar, el gas la expelente es llevado a
través de la válvula 33 hasta la parte superior del depósito en el
que presuriza el agente húmedo 32 para forzarlo hacia el depósito,
hacerlo subir al tubo de recogida 41, a través de la salida de
descarga de la válvula 38 y hacer que salga por las boquillas de
descarga (que no se muestran). Durante la descarga del agente
húmedo, la presión de gas en el pistón 42 y la presión líquida del
agente húmedo en el otro pistón 43 mantienen el conjunto de pistón
36 en la posición no bloqueada contra la presión del agua
estática.
estática.
Cuando el agente húmedo ha sido expelido del
depósito y decae la presión de gas hasta un nivel crítico, se
invertirá la fuerza neta sobre el conjunto de pistón doble (la
fuerza para abrir de la presión de agua será mayor que la fuerza
para continuar cerrado bajo la presión de gas en descenso) y la
presión de agua estática empujará el conjunto de pistón 36 hacia la
entrada de gas 34, abriendo así el orificio de entrada de agua 35
al orificio de salida de descarga, permitiendo que el agua fluya y
salga de la misma tubería de descarga hacia las boquillas de
descarga. El agua fluirá hasta que se corte manualmente aguas arriba
de la válvula. La válvula de retención 44 evita que el agua entre
en el depósito.
La presente válvula se activa mecánicamente
utilizando presión del cartucho para accionar neumáticamente la
válvula e iniciar el flujo del agente de extinción.
En caso de fuego, se libera la presión del
cartucho de accionamiento al orificio 34. El pistón de presión
libera el perno de reajuste con número de referencia 37. Este perno
está cargado con un resorte para estirar y alejarse del pistón
cuando se libera el fiador. La presión conducida a través de la
entrada 34 también se conecta directamente al espacio cabecera del
depósito en el que se empuja el agente hacia el exterior mediante
el gas procedente del cartucho. Cuando se agota la presión del
depósito después de expeler el agente químico húmedo, la fuerza de
sujeción que actúa sobre la zona del pistón se reduce, permitiendo
que la presión del agua conmute la válvula a una posición abierta
al agua. A continuación, el agua fluye a través de la tubería de
distribución y se aplica al lugar del fuego extinguido enfriando la
grasa o la superficie de la cocina y evitando que tenga lugar la
reavivación.
Las Figuras 4a y 4b muestran otra opción de
válvula automática para un sistema de protección contra fuegos de
tubería seca. El depósito 50 se llena con un agente químico húmedo
51 a presión atmosférica. El orificio de entada de agua 52 del
conjunto de válvula 53 está conectado mediante tuberías a una fuente
de suministro de agua. La válvula 53 está cerrada y se encuentra a
presión de agua estática. La línea de agua conectada (no
representada) incluye una válvula de retención (no representada)
para evitar el reflujo cuando el sistema se acciona inicialmente.
El orificio de entrada de gas a alta presión 54 de la válvula 53
está conectado mediante tuberías al lado a alta presión del
regulador de liberación de gas (no representado) en el conjunto de
liberación cargado con resorte (no representado) y se encuentra a
presión atmosférica hasta que se acciona el sistema de protección
contra fuegos. La línea de alta presión (no representada) incluye
una válvula de retención (no representada) para atrapar gas a alta
presión en la línea cuando se acciona el sistema. Como
característica opcional, la línea de gas a alta presión puede
incluir un orificio de purgado, de manera que el gas a alta presión
se libere lentamente para permitir que la presión del agua cierre
automáticamente la válvula después de la descarga de agua durante
una duración mínima, con el fin de reducir posibles inundaciones. El
orificio de entrada de gas a presión baja 55 en el conjunto de
tubería de recogida está conectado mediante tuberías al lado a baja
presión del mismo regulador de presión de gas y también se encuentra
a presión atmosférica hasta que se acciona el sistema. El regulador
de presión de gas (no representado) está conectado mediante
tuberías a un cartucho de gas (no representadas), un recipiente a
presión pequeño que contiene un volumen fijo de gas expelente de
dióxido de carbono o nitrógeno a alta presión. La salida de descarga
del depósito 56 en el conjunto de tubería de recogida 57 está
conectado mediante tuberías a múltiples boquillas de descarga (no
representadas), estando cada una de las mismas destinada a un lugar
de fuego potencial.
Cuando se detecta un fuego adverso mediante el
sistema de protección contra fuegos, el conjunto de liberación de
resorte cargado (no representado) se acciona automáticamente para
perforar el precinto del cartucho de gas expelente, liberando de
este modo gas a alta presión tanto a la entrada de gas a alta
presión de la válvula 54, como al regulador de presión, donde se
reduce la presión alta de gas a una presión de funcionamiento menor.
El gas a alta presión abre la válvula 53 al suministro de agua
empujando el pistón 59 y el conjunto de vástago 60 hacia la entrada
de agua 52 contra la fuerza del resorte 61 y la presión estática de
agua. Una vez que el conjunto de vástago 59 sale de su asiento, el
gas a alta presión atrapado lo mantendrá abierto hasta que se
libere la presión del gas manualmente después del fuego, cuando se
recargue y se vuelva a ajustar el sistema. El gas a baja presión
del regulador entra en la parte superior del depósito para expeler
el agente húmedo 51 del depósito 50 a través de la salida de
descarga de dicho depósito 56, la tubería de descarga (no
representada) y las boquillas de descarga (no representadas). Una
vez que el gas a baja presión está fluyendo, el regulador
alimentará dicho gas a baja presión al depósito a una presión
constante hasta que la presión decreciente del gas en el cartucho
de volumen fijo caiga por debajo de la presión de salida
preestablecida del regulador, momento en el que la presión del gas
del regulador también descenderá con el tiempo.
A pesar de que la válvula se abrió inicialmente
debido a la elevada presión del gas, el agua no fluirá en el
depósito 50 hasta que la presión de agua procedente del suministro
de agua supere la presión de gas en descenso del gas a baja presión
en la parte superior del depósito 50, momento en el que el agua
empezará a fluir automáticamente a través del depósito 50, la
tubería de descarga y las boquillas de descarga. El agua continuará
fluyendo hasta que se cierre manualmente aguas arriba de la válvula
después de que acabe el fuego.
La Figura 5 muestra una tercera opción de
válvula automática del sistema de tubería seco. La válvula
automática remota 70 se puede situar en la tubería de distribución
del agente (no representada) del presente sistema de protección
contra fuegos, entre el depósito de almacenaje del agente húmedo (no
representado) y las boquillas de descarga (no representadas). El
orificio de entrada del agente 71 sobre la válvula se comunica
mediante tuberías con la conexión de descarga en el depósito de
almacenaje del depósito húmedo y se encuentra a presión atmosférica
hasta que se descarga el sistema. La salida de descarga 72 en la
válvula se comunica mediante tuberías con las boquillas de descarga
múltiples (no representadas), destinadas cada una de las mismas a un
lugar de fuego potencial. El orificio de entrada de agua 76 en la
parte inferior de la válvula se conecta con una fuente de
suministro de agua y se encuentra a presión de agua estática. El
pistón 74 incluye dos juntas tóricas circulares (no representadas)
para conseguir su estanqueidad contra la presión hidráulica de ambos
lados. Dicho pistón 74 está bloqueado en la posición cerrada por
medio del conjunto de perno de reajuste con resorte cargado 75, con
el fin de que resista la presión de agua estática. Dado que el perno
de reajuste 75 está anclado al pistón, no se puede retraer (mover a
la derecha) bajo la fuerza del resorte hasta que el pistón se ve
empujado hacia abajo durante el ciclo de funcionamiento.
Cuando el sistema detecta un fuego adverso, el
conjunto de liberación de resorte cargado (no representado) se
acciona automáticamente para perforar el precinto del cartucho de
gas expelente (no representado), liberando de este modo el gas
expelente (nitrógeno, dióxido de carbono, o aire) a alta presión a
través del regulador de presión (no representado), donde se reduce
la presión a una presión de funcionamiento menor. Desde el
regulador, se dirige el gas hacia el interior del depósito de
almacenaje del agente (no representado) donde fuerza la salida del
agente húmedo del depósito, a través de los orificios normalmente
abiertos en la válvula automática 70 y al exterior a través de las
boquillas de descarga (no representadas). La presión hidráulica del
agente húmedo que fluye a través de la válvula automática 70
empujará el pistón 74 hacia abajo contra la presión del agua para
desbloquear el perno de liberación 75, que a continuación se
retraerá bajo la fuerza de su propio resorte en la pared del cuerpo
de la válvula. Mientras el agente húmedo fluye a través de la
válvula 70 bajo presión de gas regulada máxima, el pistón 74
permanecerá en la posición cerrada, debido a que la presión
hidráulica del agente húmedo contra el mayor diámetro del pistón 74
supera la presión del agua contra el diámetro menor del pistón.
Cuando se ha expelido el agente húmedo del
depósito y la presión de gas del cartucho desciende hasta un nivel
crítico, la fuerza neta sobre el pistón se invertirá (la fuerza de
apertura de la presión de agua será mayor que la fuerza para
continuar el cierre del pistón a una presión del agente húmedo
descendente) y se empujará el pistón hasta que cierre el orificio
de entrada del agente 71 y abra el orificio de entrada de agua 76
hasta la salida de descarga, permitiendo que el agua fluya hacia
las boquillas de descarga hasta que se cierre manualmente.
En la Figura 6 se muestra una boquilla
específica para el sistema que se puede utilizar en la presente
invención.
La boquilla 80 está provista de una rótula 81,
de manera que gire hasta 30 grados en cualquier dirección desde la
línea central del cuerpo.
La boquilla 80 también incluye un deflector 83
que enrosca o remolina el fluido que se descarga al exterior de la
punta 82 para estabilizar el cono de pulverización de salida. El
diámetro interior de la punta de la boquilla está mecanizado a una
cierta configuración que controle tanto el flujo crítico, como el
ángulo de pulverización de la descarga. En el caso de la nueva
boquilla de aplicación, el caudal de flujo nominal será de 1,7
galones de agua por minuto (6,4 litros minuto) a una presión de
boquilla de 80 psi. El ángulo de pulverización (incluido el ángulo
del cono de agua que se está descargando) será de 60 grados
nominales.
Los caudales de flujo y los ángulos de
pulverización para las boquillas que protegen las campanas de
ventilación y los conductos sobre los equipos se establecen
basándose en las condiciones ambientales necesarias de la situación
de la boquilla, y basándose en la necesidad conocida de agua y
agente de extinción en el lugar de la boquilla. La boquilla de
aplicación está provista de una rótula mientras que la campana y las
boquillas de las tuberías no necesitan girar.
La presente invención se refiere a un sistema de
protección contra fuegos que acciona automáticamente la descarga
secuencial de una composición de extinción de fuegos seguida de
agua. El sistema de protección contra fuegos incluye conjuntos de
válvula novedosos. El conjunto de válvula se puede instalar en la
parte superior de un depósito que albergue la composición de
extinción del fuego o el conjunto de válvula puede estar situado en
un lugar apartado de dicho depósito. Anteriormente se han descrito
los conjuntos de válvula preferidos.
Los sistemas de extinción de fuegos para su uso
en cocinas comerciales normalmente se instalan como una parte de la
campana de extracción sobre la zona de cocina.
El sistema de extinción de fuegos instantáneo se
puede utilizar empleando diversos agentes de extinción. Se
requieren distintos tipos de boquillas con distintos controles de
caudal de flujo y distintos ángulos de pulverización para los
distintos equipos de cocina como grandes freidoras, parrillas y
quemadores.
Una composición para extinguir fuegos preferida
que se da a conocer en la solicitud de patente presentada
actualmente en trámite número de serie _____________ con título A
COMBINATION OF A NOVEL FIRE EXTINGUISHING COMPOSITION EMPLOYING A
EUTECTIC SALT MIXTURE AND WATER AND A METHOD OF USING SAME TO
EXTINGUISH FIRES y esta composición preferida resulta especialmente
ventajosa en el funcionamiento del presente sistema de supresión de
fuego.
La composición para la extinción de fuegos
novedosa preferida comprende una mezcla única de por lo menos dos
sales I y II, en la que I se selecciona entre el grupo constituido
por un carbonato o bicarbonato de sodio o de potasio y II se
selecciona entre el grupo que consiste en un cloruro, sulfato o sal
de tartrato de sodio o de potasio, y la mezcla I y II muestra una
única gama de temperatura de fusión mínima en una calorimetría
diferencial de barrido DSC. La mezcla resulta particularmente
efectiva cuando se aplica como una combinación con agua adicional.
La característica de esta mezcla única es análoga a la de un
eutéctico, en que una mezcla de dos o más metales o sales muestra
un punto de fusión mínimo. I es una sal que presenta las
características siguientes: se disocia para formar dióxido de
carbono cuando se calienta, y es soluble a un intervalo de entre 25
g y 150 g/100 ml de agua aproximadamente. II es una sal o una mezcla
que cuando se mezcla en una razón específica con I proporcionará
una gama de temperatura de fusión mínima única. Se ha descubierto
que añadiendo una cantidad pequeña entre el 10% y el 20% fracción
molar de II a I, la mezcla muestra una gama de temperatura de
fusión mínima única, menor que la de I solo o de II solo. Además, a
esta temperatura, la capacidad calorífica de la mezcla, su
capacidad para absorber calor, se encuentra en un máximo, un valor
que excede la capacidad calorífica de los componentes individuales.
La gama de temperatura de fusión mínima única se puede determinar
por medio de una calorimetría diferencial de barrido (DSC).
Se ha observado que cuando se aplica una mezcla
única como un agente de extinción de fuegos seguida de agua, la
combinación resulta extremadamente efectiva para extinguir fuegos de
clase B que implican aceites o grasas y evita la
reavivación/autoignición. La mezcla se puede pulverizar en un fuego
como una solución acuosa concentrada de entre el 15% y el 30% por
peso en agua aproximadamente, seguida por la aplicación adicional de
agua. Cuando se pulveriza la mezcla inicialmente en el fuego a un
caudal entre 4,5 L/min y 7,5 L/min generará una capa gruesa de
espuma que contendrá dióxido de carbono. Con estos caudales de
flujo, la presión está entre 30 psi y 100 psi aproximadamente. Esta
capa gruesa de espuma ahoga la llama que arde rápidamente, entre 2 y
10 segundos. Cuando va seguida de la aplicación de agua, se genera
espuma adicional conjuntamente con el enfriamiento rápido del
aceite/grasa calientes. Una aplicación de agua durante 2 minutos a
un caudal de flujo similar entre 4,5 L/min y 7,5 L/min
aproximadamente provoca más espuma y, al mismo tiempo, reduce la
temperatura del aceite caliente por debajo de 330ºC, de manera que
se evita la reignición.
Aparentemente, la mezcla única cuando se aplica
al aceite caliente absorbe una gran cantidad de calor del aceite.
Se ha observado que a un caudal de flujo de entre 4,5
L/min/boquilla y 7,5 L/min/boquilla, una aplicación de entre 2 y 10
segundos de una solución 25% peso de una mezcla de bicarbonato de
potasio con sulfato de sodio a una razón de fracción molar en % de
85:15 seguida por una aplicación entre 2 y 10 minutos al mismo
caudal de flujo de agua extingue completamente una gran freidora
ardiendo activamente que contenga aproximadamente 50 l (13 galones)
de aceite de cocina. Además, el aceite se enfría hasta menos de
330ºC para evitar la reavivación.
El presente sistema proporciona varias opciones
de funcionamiento. El agente de extinción puede ser cualquiera
conocido, o es preferentemente la mezcla de sal que se da a conocer
en la solicitud en trámite mencionada anteriormente. El producto de
extinción se puede utilizar como una solución líquida o el sistema
puede estar concebido para utilizar un producto de extinción en
forma sólida seca que se convierte en una solución líquida cuando
se activa el sistema.
También existen varias opciones de almacenaje de
agente de extinción. Dicho agente de extinción se puede alojar en
uno o más contenedores a presión de gas comprimido en un sistema de
tubería seca. En otra forma de realización, el producto de
extinción se puede albergar en uno o más contenedores a presión
atmosférica en un sistema de tubería seca. Todavía en otra forma de
realización, el líquido de extinción se puede alojar en la tubería
de descarga a presión de gas comprimido como un sistema de tubería
húmeda.
También existen varias opciones de accionamiento
de válvula, que incluyen:
- a)
- presión de gas;
- b)
- presión de agua;
- c)
- mecanismo de desenganche de resorte cargado;
- d)
- solenoide eléctrica; y
- e)
- una combinación de las anteriores
\vskip1.000000\baselineskip
Las opciones de agente expelente incluyen:
- a)
- presión de gas;
- b)
- presión de agua;
- c)
- combinación presión gas/agua; y
- d)
- una succión eyectora.
\vskip1.000000\baselineskip
Las opciones de almacenaje de gas comprimido
incluyen:
- a)
- cartucho de gas o
- b)
- depósito de agente (presión almacenada).
Claims (8)
1. Sistema de supresión de fuego destinado a
extinguir un fuego, en el que se aplican automáticamente un agente
de extinción y agua al fuego mediante el sistema de supresión de
fuego que comprende unos medios para la detección del fuego, medios
para el accionamiento automático, un recipiente de almacenaje que
contiene el agente de extinción, unos medios de válvula y por lo
menos una boquilla de pulverización, caracterizado porque
dichos medios de válvula están dispuestos en una entrada de
recipiente al recipiente de almacenaje y los medios de válvula
presentan una salida de válvula unida a la entrada del recipiente,
presentando el recipiente de almacenaje una salida de recipiente
que comunica con por lo menos una boquilla de pulverización,
presentando los medios de válvula una entrada de válvula que recibe
agua, dirigiendo los medios de válvula el agua de la entrada de
válvula a través de la salida de válvula dentro de la entrada del
recipiente y fuera de la salida del recipiente hacia dicha por lo
menos una boquilla de pulverización, de manera que después de la
descarga del agente de extinción los medios de válvula permiten
automáticamente una aplicación posterior de agua a través de los
medios de válvula, el recipiente de almacenaje y dicha por lo menos
una boquilla de pulverización.
2. Sistema según la reivindicación 1, en el que
dichos medios de válvula se accionan por medio de gas o agua
presurizados, utilizados para propulsar el agente de extinción y
posteriormente permiten el flujo de agua cuando se acaba el agente
de extinción del recipiente de almacenaje.
3. Sistema según la reivindicación 2, en el que
los medios de válvula conmutan automáticamente del flujo de agente
de extinción al flujo de agua, siendo los medios de válvula
accionados mediante gas o agua presurizados utilizados para
propulsar el agente de extinción, y posteriormente permiten el flujo
de agua cuando la presión del suministro de agua exceda la presión
del gas expelente, y para lo cual la presión de accionamiento para
la válvula se atrapa mediante una válvula de retención para mantener
la válvula de conmutación en la posición abierta, hasta el momento
en el que se libere la suficiente presión a través de un orificio de
purgado opcional para permitir que la válvula se cierre después de
un periodo de tiempo predeterminado.
4. Sistema según la reivindicación 2, en el que
los medios de válvula comprenden una válvula de conmutación
dispuesta alejada del depósito de almacenaje del agente, en una
tubería de distribución, siendo la válvula de conmutación accionada
por la presión del flujo inicial de una solución de sal líquida que
forma el agente de extinción, y permiten posteriormente el flujo de
agua cuando el suministro de presión de agua exceda la presión en
la tubería de distribución.
5. Sistema según la reivindicación 1, en el que
el agente de extinción se encuentra inicialmente en forma sólida en
el interior de por lo menos un contenedor de almacenaje y el sólido
se disuelve posteriormente mediante un flujo de agua, accionándose
dicho flujo automáticamente por los medios para la detección de
fuegos y los medios para el accionamiento automático, y para lo
cual, el flujo del sólido ahora disuelto en agua tiene lugar a
través del recipiente de almacenaje y dicha por lo menos una
boquilla de pulverización, con el flujo de agua que continúa
después de que se acabe la solución de sólido disuelto.
6. Sistema según la reivindicación 5, en el que
el sólido comprende sal y se encuentra en el interior de una
pluralidad de cartuchos de almacenaje dispuestos directamente antes
de cada boquilla de pulverización y se disuelve posteriormente
debido al flujo de agua, accionándose dicho flujo automáticamente
por los medios de detección de fuegos y los medios de accionamiento
automático, y para lo cual el flujo de una solución de sal disuelta
tiene lugar a través de cada una de las boquillas de pulverización,
con el flujo de agua que continúa después de que se acabe la
solución de sal disuelta.
7. Sistema según la reivindicación 1, en el que
los medios de válvula comprenden un orificio de entrada de gas que
recibe gas expelente que se transporta a través de los medios de
válvula al recipiente de almacenaje, en el que el gas expelente
presuriza el agente de extinción para forzar la salida del agente de
extinción de dicho recipiente de almacenaje.
8. Sistema según la reivindicación 1, que
comprende además un precinto que se perfora para liberar el agente
de extinción.
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