Od momentu kiedy technologia mgły wodnej zaczęła się rozwijać przedsiębiorstwa zajmujące się ochroną przeciwpożarową prześcigają się między Sobą w jakości produkowanych głowic mgłowych i systemów.
Różne atrybuty fizyczne strumieni mgły wymagane do różnych przeznaczeń a nietrafny ich dobór może przynieść efekt przeciwny od zamierzonego np. zintensyfikować pożar, zwiększyć zagrożenie, utrudnić ewakuację. Mają tu istotne znaczenie warunki środowiskowe:
- ilość i rodzaj surowca palnego oraz jego właściwości,
- wentylacja,
- rozmiar przestrzeni chronionej,
Znaczenie ma również, czynnik i atrybuty samego SUG mgłowego, czyli:
- wybór metody gaszenia,
- typ urządzenia gaśniczego,
- parametry mgły wodnej otrzymanej z wybranego SUG mgłowego.
W poprzednim rozdziale sklasyfikowaliśmy kilka podstawowych typów systemów mgły wodnej. Poniżej przedstawimy podstawowe parametry determinujące powstawanie mgły wodnej z różnych typów dysz gaśniczych. Ponieważ w ochronie przeciwpożarowej najpowszechniejszym środkiem gaśniczym jest woda, metody jej rozpylania mają determujące znaczenie dla efektów działań gaśniczych. Jednym z podstawowych parametów określających późniejsze rozdrobnienie strumienia jest gęstość cieczy (ρ), która jest stosunkiem masy (m -kg) do objętości ( V -m3) w określonej temperaturze i ciśnieniu. Co określone jest wzorem:
W sytuacji kiedy mamy wodę o temperaturze 4oC i pod normalnym ciśnieniem 101 325 Pa gęstość wody wynosi wtedy 999,97 kg/m3. W warunkach gaśniczych zwykle stosowana jest woda o wyższej temperaturze, gęstość wody wtedy wyniesie 999,2434 kg/m3. Różnica widać nieznaczna jednak dla efektów generowania mgły wodnej może mieć olbrzymie znaczenie ponieważ gęstość cieczy ma znaczenie dla jej lepkości. W przypadku mgły wodnej im mniejsza lepkość cieczy tym lepszy efekt strumienia mgły w postaci jednorodności i mniejszej kropli. Wzór na lepkość określił Newton w postaci
Gdzie:
μ – lepkości dynamiczna (Pa·s) lub (kg/m·s)
– gradient prędkości dv na kierunku dn
Lepkość cieczy zależy od właściwości płynu i ruchu cieczy. Innym parametrem wspomagającym bądź utrudniającym generowanie mgły wodnej jest napięcie powierzchniowe, które jest zjawiskiem fizycznym występującym na styku powierzchni cieczy z ciałem stałym, gazem lub inną cieczą, dzięki któremu powierzchnia ta zachowuje się jak sprężysta błona.[1]
Napięcie powierzchniowe σ (J/m2) na granicy fazy ciekłej i gazowej wynosi
gdzie:
dEA – energia powierzchniowa, czyli energia w (J) zużyta na zwiększenie powierzchni cieczy o wartość dA.
Napięcie powierzchniowe czystej wody w powietrzu w temperaturze 20 OC wynosi 72,58 × 10-3 N/m.[2] Duże znaczenie ma również temperatura ponieważ wraz z jej wzrostem zmniejsza się napięcie powierzchniowe wody, co wpływa pozytywnie na jej późniejsze rozdrobnienie.
Ogólne właściwości cieczy na jej podatność na rozpylenie (uzyskiwane wielkości kropli) – ogólne zależności:
- ciecze o zwiększonych gęstościach generują mniejsze krople,
- ciecze o podwyższonej lepkości generują większe krople,
- ciecze o zwiększonym napięciu powierzchniowym generują większe krople, [3]
Samo rozpylanie cieczy jest jej rozpadem na drobniejsze krople w efekcie dostarczenia do układu energii mechanicznej przy pomocy odpowiednich urządzeń. Tutaj wyróżniamy:
- prądownice – w odniesieniu do rozpylaczy wodnych obsługiwanych ręcznie a służących podawaniu rozpylonych i zwartych strumieni wodnych np. z hydrantu, z linii gaśniczej.
- tryskacze i zraszacze – w odniesieniu do rozpylaczy wodnych w stałych urządzeniach gaśniczych tryskaczowych i zraszaczowych.
- kurtyny wodne – do wytwarzania zasłon wodnych mających na celu zmniejszenie siły promieniowania cieplnego pożaru lub wychwycenia szkodliwych substancji z powietrza.
- dysze mgłowe – dysze umożliwiające rozpylenie wody do wysokiego stopnia rozpylenia.
- głowice mgłowe – zespół kilku (kilkunastu) dysz służący do rozpylania wody do wysokiego stopnia rozpylenia; głowice mgłowe są bardziej wydajne od dysz mgłowych z uwagi na ilość rozpylanej wody.[4]
Na rozpad kropli wpływ ma również instalacja rurowa. Dobierana jest indywidualnie do odpowiedniego przepływu jednak na końcowy efekt rozdrobnienia determinujący wpływ ma prędkość wody w przewodzie, im większa jest prędkość wody na końcowym odcinku tuż przed dyszą tym lepsze rozdrobnienie. Można wyróżnic trzy charakterystyczne procesy rozpadu błon w koligacji z prędkością wypływu cieczy z rozpylacza wirowego co pokazano na rysunku nr 1
[1] Źródło: www.pwn.pl, data dostępu 05 stycznia 2017
[2] PN-EN 12259-1:2005/A3:2010 Stałe urządzenia gaśnicze — Podzespoły urządzeń tryskaczowych i zraszaczowych — Część 1: Tryskacze.
[3] Orzechowski Z., Prywer J., Rozpylanie cieczy II wydanie WNT Warszawa 1991. Orzechowski Z., Prywer J., Wytwarzanie i zastosowanie rozpylonej cieczy WNT Warszawa 2008 r.
0 komentarzy