Sposoby zasilania w wodę MTSRG oraz jego współpraca z pompami pożarniczymi

Układ wodny pojazdu musi być na tyle wszechstronny, aby możliwe było za-pewnienie odpowiedniej wydajności systemu przy różnych wariantach zasilania.

Podstawę zasilania w wodę powinny stanowić standardowe pojazdy ratowniczo-gaśnicze jednostek ochrony przeciwpożarowej, sieci wodociągowe oraz zbiorniki wody zarówno naturalne, jak i sztuczne. W systemie turbinowym przewiduje się następujące sposoby zasilania w wodę:

– bezpośrednie zasilanie realizowane przez samochody ratowniczo-gaśnicze czerpiące wodę ze zbiorników lub sieci wodociągowej;

– bezpośrednie zasilanie realizowane przez motopompy pożarnicze czerpiące wodę ze zbiorników lub sieci wodociągowej;

– bezpośrednie zasilanie realizowane przez pompę systemu czerpiącą wodę ze zbiorników lub sieci wodociągowej;

– zasilanie pośrednie realizowane przez pompę systemu współpracującą z pom-pami pożarniczymi czerpiącymi wodę ze zbiorników lub sieci wodociągowej.

Zasilanie bezpośrednie z autopomp i motopomp powinno być stosowane w przy-padku gdy ciśnienie w rurociągu zasilającym przy wydajności nominalnej systemu będzie przekraczało wartość około 5 bar. W takim przypadku pompa systemu nie będzie wykorzystywana, a woda zostanie skierowana bezpośrednio do głowic. W za-silaniu tego typu może być wykorzystywana motopompa pożarnicza co najmniej typoszeregu M60/8 lub samochód ratowniczo-gaśniczy z autopompą co najmniej A60/8. W opisywanym wariancie istnieje również możliwość bezpośredniego zasilenia głowic z dwóch i większej liczby motopomp lub autopomp połączonych równolegle do systemu. W takim przypadku będzie istniała możliwość zastosowania autopomp i motopomp typoszeregach mniejszych niż A60/8 lub M60/8, np. dwóch motopomp M32/8. Można tu również zastosować układ mieszany, wykorzystujący połączone szeregowo motopompy i autopompy. Schemat bezpośredniego zasilania systemu z wykorzystaniem autopompy i motopompy przedstawiają odpowiednio rys. 17 i 18.

rysunek 17. Zasilanie bezpośrednie systemu z wykorzystaniem samochodu ratowniczo- -gaśniczego

Opis rysunku: 1 – turbinowy pojazd gaśniczy, 2 – samochód ratowniczo-gaśniczy, 3 – autopompa np. A60/8, 4 – zbiornik wody samochodu ratowniczo-gaśniczego, 5 – zewnętrzny zbiornik wody, 6 – hydrant zewnętrzny, 7 – pożarnicze węże tłoczne

Źródło: opracowanie własne autorów

Figure 17. Direct water supply of the system using the rescue and firefighting vehicle. Description:

1 – turbine fire-fighting vehicle, 2 – rescue and fire-fighting vehicle, 3 – autopompa, eg A 60/8, 4 – water tank of rescue and fire-fighting vehicle, 5 – external water reservoir, 6 – external hydrant, 7 – discharge hoses.

rysunek 18. Zasilanie bezpośrednie systemu z wykorzystaniem motopompy pożarniczej.

Opis rysunku: 1 – turbinowy pojazd gaśniczy, 2 – węże tłoczne, 3 – motopompa np. M60/8, 4 – zewnętrzny zbiornik wody

Źródło: opracowanie własne autorów

Figure 18. Direct water supply of the system with the use of a  fire engine pump. Description:

1 – turbine fire-fighting vehicle, 2 – discharge hoses, 3 – motor pump, eg M60/8, 4 – external water tank

Zarówno przy wykorzystaniu motopomp, jak i autopomp niezbędne jest zapew-nienie im odpowiedniego zasilania w wodę. Zbiorniki wody samochodów ratowni-czo-gaśniczego, z powodu dużej wydajności wykonywanego systemu, mogą stanowić jedynie doraźny zapas wody. W praktyce nawet przy wykorzystaniu kilku pojazdów, przy wydajności nominalnej systemu wynoszącej 6000 dm³/min, maksymalny czas pracy nie przekroczy 10 minut. Z tego względu we wszystkich sposobach zasilania wodnego kwestię priorytetową powinno stanowić zorganizowanie odpowiedniej ilości wody dostarczanej do pomp pożarniczych. Można to zrealizować zwłaszcza przez wykorzystanie naturalnych lub sztucznych zbiorników wodnych oraz sieci wodociągowych.

Jeżeli podczas działań system turbinowy nie będzie posiadał wsparcia w postaci samochodów ratowniczo-gaśniczych lub motopomp, woda będzie dostarczana do głowic z wykorzystaniem pompy zasilającej pojazdu. Woda do pompy może zostać dostarczona przez sieć wodociągową lub zassana ze zbiorników naturalnych lub sztucznych. Zastosowana pompa zasilająca w turbinowym systemie gaśniczym sprawi, że będzie on bardziej funkcjonalny i samowystarczalny. Praca układu ze ssaniem wymaga zastosowania w systemie urządzenia zasysającego. Urządzenie takie mogą stanowić na przykład pompy wyporowa lub strumienica. Schemat bezpośredniego zasilania przez własną pompę systemu czerpiącą wodę ze zbiornika przedstawia rys. 19.

rysunek 19. Schemat zasilania bezpośredniego z wykorzystaniem pompy systemu. Opis rysunku: 1 – turbinowy pojazd gaśniczy, 2 – zbiornik wody, 3 – smok ssawny, 4 – węże ssawne wielkości 110

Źródło: opracowanie własne autorów

Figure 19. Diagram of direct water supply using the system pump installed on MTSRG. Description:

1 – turbine fire fighting vehicle, 2 – water tank, 3 – suction, 4 – suction hoses, size 110

Zasilanie pośrednie realizowane przez pompę systemu współpracującą z pom-pami pożarniczymi czerpiącymi wodę ze zbiorników lub sieci wodociągowej przed-stawiają rys. 20 i 21.

rysunek 20. Zasilanie pośrednie realizowane przez pompę systemu współpracującą z autopompą

Opis rysunku: 1 – turbinowy pojazd gaśniczy, 2 – samochód ratowniczo-gaśniczy, 3 – autopompa, 4 – zbiornik wody samochodu ratowniczo-gaśniczego, 5 – zewnętrzny zbiornik wody, 6 – hydrant zewnętrzny, 7 – pożarnicze węże tłoczne

Źródło: opracowanie własne autorów

Figure 20. Indirect water suppy by the system pump cooperating with the autopump. Description:

1 – turbine fire fighting vehicle, 2 – rescue and firefighting vehicle, 3 – autopump, 4 – water tank of rescue and firefighting vehicle, 5 – external water tank, 6 – external hydrant, 7 – fire discharge hoses

rysunek 21. Zasilanie pośrednie realizowane przez pompę systemu współpracującą z autopompą i siecią wodociągową

Opis rysunku: 1 – turbinowy pojazd gaśniczy, 2 – motopompa np. P60/2, 3 i 6 – pożarnicze węże tłoczne, 4 – zbiornik wody samochodu ratowniczo-gaśniczego, 5 – hydrant zewnętrzny Źródło: opracowanie własne autorów

Figure 21. Indirect water supply by the system pump cooperating with the pump and water supply network

Description: 1 – turbine fire fighting vehicle, 2 – motor pump, eg P60/2, 3 and 6 – fire hoses, 4 – water tank of rescue and firefighting vehicle, 5 – external hydrant

W zasilaniu pośrednim możliwe jest wykorzystanie bedących na wyposażeniu jed-nostek ochrony przeciwpożarowej motopomp do wody zanieczyszczonej. Zazwyczaj posiadają one duże wydajności, jednak niskie wyskości podnoszenia. Sprawia to, że nie są one w stanie bezpośrednio zasilać głowic wodnych. Mogą jednak w połączeniu ze zbiornikiem wody stanowić odpowiednie zasilanie pompy systemu turbinowego.

Wnioski

Mobilny turbinowy system ratowniczo-gaśniczy jest rozwiązaniem powstałym na bazie doświadczeń eksploatacji podobnych systemów w innych krajach oraz bazującym na potrzebach użytkownika końcowego, którym jest Państwowa Straż Pożarna. System, by spełniać pokładane w nim nadzieje, musi wykazać się mobil-nością, skutecznością oraz kompatybilnością z innymi technologiami wykorzy-stywanymi przez jednostki ratownicze. MTSRG został również stworzony z myślą o w miarę ekonomicznym, jak na warunki silnika turbinowego, wykorzystaniu technologii przy zachowaniu uniwersalności rozwiązania. Próby poligonowe wyka-zały ograniczenia systemu co do gaszenia pożarów grupy A, jednakże w kontekście wykorzystania samego systemu gaszenia turbiną. Posiadanie wysokowydajnego sterowalnego działka zapewnia systemowi uniwersalność, gdyż wyżej wymienio-ny brak skuteczności turbiwymienio-ny uzupełniawymienio-ny jest właśnie obecnością wspomnianego działka. Jest ono w pełni sterowalne zarówno w kontekście kątów podawania, jak i rozproszenia prądu. Podanie zatem prądu kroplistego lub zwartego zapewnia odpowiednie zwilżenie materiału. Słaba skuteczność samego systemu turbinowego

przy gaszeniu pożarów grupy A nie wyklucza stosowania technologii przy zabez-pieczaniu i obronie przed przemieszczaniem się pożaru wierzchołkowego lasu.

System wykazuje dobre pokrycie wierzchołków drzew, o ile wytworzona piana nie jest zbyt ciężka oraz podana ze zbyt bliskiej odległości. Tu dość istotne znaczenie ma jakość stosowanego środka pianotwórczego.

Technologia wykazała skuteczność do gaszenia pożarów grupy B. Jednakże i tutaj należy pamiętać o odpowiednim ustawieniu zgodnie z kierunkiem wiatru.

Bardzo mała wartość średnich średnic powierzchniowych kropli wynosząca za-ledwie 100 mm powoduje znoszenie kropli przez wiatr. Ustawienie MTSRG pod wiatr powoduje natomiast spadek zasięgu działania do 50–60 metrów. Ustawienie zgodnie z wiatrem lub w warunkach bezwietrznych powoduje, iż technologia posiada zasięg co najmniej 100 metrów, przy czym odległość robocza to 50–60 metrów. Wartość jego była najwyższa dla położenia turbiny wynoszącej 0^°. Przy podniesieniu turbiny pod kątem 15° oraz 30^° obserwowano nieco mniejszy zasięg rzutu, przy czym osiągano lepsze parametry do likwidacji unoszących się w po-wietrzu chmur przestrzennych toksycznych środków przemysłowych. Kroplistość rzędu 100 mm zapewniłaby dobrą likwidację przestrzenną chmur, przy czym jak wykazano dla symulacji pojazdu Turbolösher II, efektywność zapewnia przede wszystkim znacząca objętość wyrzucanych gazów spalinowych turbiny rozcień-czających chmurę [7]. Sorpcja powierzchniowa na granicy faz stanowi mniejszy udział, przy czym efektywność ta wzrasta wraz z polarnością i rozpuszczalnością danych par w wodzie [7–12]. Zasięg rzutu piany był bardzo zbliżony do rzutu wody.

Ze środka gaśniczego typu S o nazwie Protektol SAT-10 przy jego standardowym stężeniu roboczym wynoszącym 3% otrzymywano pianę ciężką o liczbie spienienia LS = 5. Jest to tzw. piana mokra posiadająca dobre właściwości gaśnicze i chłodzące.

Technologia emitowała dość znaczną ilość hałasu. Wartość na poziomie 120 dB powoduje znaczne problemy logistyczne i konieczność wykorzystania łączności helikopterowej oraz pracy w środkach ochrony słuchu. Pewnym problemem jest również tankowanie urządzenia. Co prawda zapas paliwa starcza na około 1,5 h pracy, jednakże nie ma możliwości tankowania demonstratora w czasie pracy. Sam zakup i przechowywanie paliwa również są bardzo problematyczne. System posiada również możliwość wprowadzenia proszków gaśniczych do układu z intensywno-ścią podawania rzędu 12 kg/s. Proszek podawany razem z wodą podnosi wyraźnie potencjał wykorzystania technologii. Wykorzystanie doprowadzenia proszku jako elementu dodatkowo doprowadzającego wodę powoduje, iż rzeczywista wydajność demonstratora przy zewnętrznym zasilaniu może wzrosnąć aż do 7500 dm³/min.

Badania jednak wyraźnie pokazały, iż potencjał turbiny pozwala na rozproszenie znacznie większej ilości wody. Wymaga to jednak szczegółowych badań.

Podsumowując, demonstrator MTSRG może być efektywnie wykorzystany w działaniach przede wszystkim obronnych zarówno w terenach leśnych, jak i prze-mysłowych ze względu na alternatywną możliwość wykorzystania działka przy zapewnieniu odpowiedniego zaopatrzenia wodnego.

Bibliografia

[1] Jann T., Materialschlacht in Ludwigshafen, „Schweizerische Feuerwehr-Zeitung”, 1/2015.

[2] Neuhoff S., Feyrer J., Gravierender Störfall in einem Chemiebetrieb in Köln, „Brand-schutz – Deutsche Feuerwehr-Zeitung”, 8/2008.

[3] Störfall in einem Chemiebetrieb in Köln-Worringer, „Brandschutz – Deutsche Feuer-wehr-Zeitung”, 5/2008.

[4] Węsierski T., Kielin J., Gontarz A., Samochody z turbinowym systemem gaśniczym,

„Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza”, 4 (20)/2010, 139–150.

[5] http://www.caranddriver.com/features/stilling-the-fires-of-war (dostęp: 06.01.2018).

[6] https://imgur.com/gallery/xGw08 (dostęp: 31.01.2018).

[7] Węsierski T., Majder-Łopatka M., Wąsik W., Likwidacja skażeń przestrzennych amonia-ku za pomocą turbinowych pojazdów gaśniczych, „Przemysł Chemiczny”, 5 (96)/2017, 1080–1084.

[8] Węsierski T., Badanie efektywności kurtyn wodnych przy niekontrolowanym uwolnie-niu par acetonu, „Przemysł Chemiczny”, 7(96)/2017, 1539–1542.

[9] Majder-Łopatka M., Węsierski T., Wąsik W., Wpływ typu dyszy rozpylającej na sku-teczność absorpcji obłoku amoniaku powstałego w wyniku awarii przemysłowej, „Bez-pieczeństwo i Technika Pożarnicza”, 2(42)/2016, 127–134.

[10] Węsierski T., Majder-Łopatka M., Walczak A., Wykorzystanie turbinowego systemu ra-towniczo-gaśniczego do ograniczenia skutków wycieku amoniaku z zbiorników ciśnie-niowych i bezciśnieciśnie-niowych, „Logistyka”, 5/2015, 1121–1127.

[11] Węsierski T., Efektywność kurtyn wodnych przy zwalczaniu par liniowych nasyconych alkoholi małocząsteczkowych podczas ich niekontrolowanego uwolnienia, „Przemysł Chemiczny”, 5(94)/2015, 728–730.

[12] Węsierski T., Majder-Łopatka M., Matuszkiewicz R., Porowski R., Badanie efektyw-ności kurtyn wodnych przy zwalczaniu par amoniaku podczas jego niekontrolowanego uwolnienia, „Przemysł Chemiczny”, 7(91)/2012, 1424–1426.