W czerwcu tego roku, na targach IFRE 2019, Fire-Max pokazał samojezdną turbinę gaśniczą produkcji Magirus – AIRCORE TAF35. Ten samobieżny pojazd można było zobaczyć na stoisku zewnętrznym Fire-Max oraz w akcji, podczas pokazów poligonowych. Cieszył się dużym zainteresowaniem zwiedzających.

Turbina gaśnicza to system do wytwarzania wysokowydajnych prądów mgłowych lub / i bezpośredniego podawania wody gaśniczej z wbudowanego działka o dużej wydajności. Generowana przez turbinę woda gaśnicza lub mgła wodna, podawana na dużą odległość, służy do ochrony ludzi znajdujących się w strefie pożaru przez wentylowanie strefy gaszenia, usuwanie dymu oraz poprawę widoczności. Zapobiega rozprzestrzenianiu się ognia poprzez redukowanie ciepła z pożaru. Wykorzystywana jest również do gaszenia, poprzez bezpośrednie działanie na źródło pożaru mgłą albo strumieniem wody (lub wody ze środkiem pianotwórczym), przy wykorzystaniu wbudowanego działka wodno–pianowego dużej wydajności.

Podobnych rozwiązań szukano od dawna. Wiele lat temu podjęto próby skonstruowania wysokowydajnej turbiny z zastosowaniem silnika odrzutowego, ale było to rozwiązanie bardzo kosztowne i niewygodne a z praktycznego punktu widzenia, wykorzystanie wysokowydajnych prądów mgłowych wymaga sprzętu dostępnego i prostego, zarówno w transporcie, jak i użyciu.

System Magirus AIRCORE występuje w różnych wersjach i na różnych podwoziach. Na targach w Kielcach zaprezentowany został system AIRCORE TAF35, zbudowany na samojezdnym podwoziu na gąsienicach, sterowany za pomocą zdalnego pulpitu operatora.

Działanie systemu AIRCORE

Działanie systemu AIRCORE polega na wytwarzaniu na miejscu akcji dużej objętościowo ilości środka gaśniczego: wody, wody z dodatkiem środka pianotwórczego lub wody z dodatkiem środków zmniejszających palność lub spowalniających reakcję chemiczną. Środek gaśniczy może być podawany na dużą odległość i stosowany na bardzo dużej powierzchni, a to pozwala ugasić nawet duże i trudne pożary w krótszym czasie i z użyciem mniejszej ilości wody.

Dlaczego tak się dzieje?

Z teorii wynika, że gaszenie pożaru polega na ograniczeniu lub wyeliminowaniu elementów niezbędnych do jego wystąpienia: temperatury, paliwa i tlenu.

Istnieją dwie główne taktyki gaszenia. Pierwsza to użycie wody lub piany podawanej mocnym strumieniem za pomocą standardowych działek np. Alco. W tym przypadku wymagana jest duża ilość wody, a samo gaszenie wymaga dłuższego czasu. Druga taktyka polega na rozpyleniu środka gaśniczego w powietrzu, wytworzeniu mgły wodnej i bezpośrednim zaaplikowaniu jej za pomocą turbiny AIRCORE. Gwarantuje to zużycie mniejszej ilości wody, znaczne skrócenie czasu gaszenia i tym samym ograniczenie strat popożarowych. Próby testowe polegające na gaszeniu pożaru o energii 350 MW wykazały, że do obniżenia temperatury pożaru o 90 procent, to jest do momentu przejęcia kontroli nad pożarem, AirCore potrzebuje około 25 sekund. Całkowite ugaszenie takiego pożaru następuje po około 45 sekundach. Podając wodę z środkiem pianotwórczym za pomocą typowego działka, obniżenie temperatury o 90 procent zabiera około 65 sekund. Zastosowanie wysokowydajnej mgły i systemu Magirus AIRCORE skraca czas gaszenia o ponad 60 %. Jednocześnie zużycie wody i środka pianotwórczego zmniejsza się o 40%.

Działanie gaśnicze systemu AIRCORE polega na jednoczesnym i szybkim ograniczaniu dwóch czynników niezbędnych do wystąpienia pożaru: temperatury i tlenu. Następuje to poprzez rozpylenie dużej ilości wody lub wody z dodatkiem środka pianotwórczego. Wtryśnięcie środka gaśniczego pod ciśnieniem do strumienia powietrza przesuwającego się z bardzo dużą prędkością pozwala wytworzyć krople o wielkości ściśle określonej przez średnicę dysz. W systemie AIRCORE rozproszenie kropli zawiera się w granicach od 50 do 250 mikrometrów. Wielkość kropli została dobrana pod kątem efektywnego odbioru ciepła – poziom rozproszenia zastosowany w AIRCORE wyraźnie zwiększa powierzchnię zewnętrzną całego strumienia, co umożliwia optymalne pochłanianie ciepła i przyspiesza gaszenie.

Główne funkcje systemu AIRCORE

System AIRCORE realizuje kilka głównych funkcji istotnych podczas opanowania pożaru, dzięki czemu jest wysoce efektywny i elastyczny w szerokim zakresie zastosowań.

Funkcja wentylacyjna

Wytwarzając duże nadciśnienie oraz przenosząc duże ilości rozpylonych kropel wody, system AIRCORE skutecznie wypiera dym i redukuje temperaturę. Wytwarzany przez niego strumień powietrza ma objętość do 105.000 m3/h, przy prędkości przepływu dochodzącej do 170 km/godzinę. Pozwala to skutecznie zabezpieczyć przed wybuchem oraz zmniejsza emisję i stężenie gazów, co ma przede wszystkim istotne znaczenie dla bezpieczeństwa strażaków. Jednocześnie chroni przed ponownym rozgorzeniem. Do rozcieńczenia chmury gazowej wykorzystuje się przy tym wodę, która jest najbardziej ekologicznym sposobem usuwania zagrożeń chemicznych.

Funkcja schładzająca

Obniżenie temperatury i emisji gazów umożliwia względnie szybkie wejście ratowników do zagrożonych przestrzeni. Ułatwia to akcję ratowniczą uwięzionych osób i chroni obiekty w pobliżu pożaru przed dalszym rozprzestrzenianiem się zagrożenia.

Funkcja zwiększania widoczności

Strumień AirCore przyspiesza eliminowanie pyłów uczestniczących w pożarze i zwiększa widoczność w strefie zadymionej. Wykorzystany tu został proces wiązania pyłów na powierzchni mikrokropel wody – woda błyskawicznie wiąże się z cząsteczkami pyłu i razem z nim opada ku ziemi. Podobnie jak w przypadku funkcji schładzającej, funkcja zwiększania widoczności przyspiesza wejście ratowników do zagrożonej strefy.

Funkcja gaśnicza

Przez bezpośrednie działanie środka gaśniczego na pożar, AIRCORE obniża temperaturę pożaru oraz redukuje zawartość tlenu przez jego wyparcie za pomocą pary wodnej ze strefy spalania.

Budowa systemu Magirus AIRCORE

System Magirus AIRCORE TAF35 stanowi technologię składająca się z dwóch głównych komponentów: turbiny wytwarzającej silny strumień powietrza, który gwarantuje transportowanie kropel wody na dużą odległość oraz układu ceramicznych dysz, których zadaniem jest wytwarzanie mikro-kropelek wody. AIRCORE został zbudowany w oparciu o wysokowydajną turbinę EMI Controls. Wydajność turbiny to 105.000 m3/h. Jest ona zasilana silnikiem o mocy 25 kW. Turbina AIRCORE generuje ogromną prędkość przepływu powietrza wynoszącą do 48 metrów na sekundę, czyli 170 km/h.

W tym silnym strumieniu powietrza umieszczone są dwa systemy dysz: obwodowy o wydajności do 1000 l/min przy ciśnieniu do 12 bar i centralny o wydajności do 500 l/min.  Łączna wydajność dysz to 1.500 l/min aplikowanych w postaci niewielkich kropel.

Zasięg rzutu mgły wynosi 80 metrów. To więcej, niż w przypadku tradycyjnych działek wodnych. Oznacza to, że po pierwsze strumień mgły może być podawany z dużej odległości, chroniąc w ten sposób ratowników przed oddziaływaniem gazów pożarowych i strumienia cieplnego, a po drugie znacznie zwiększa się efektywność działań gaśniczych przez działanie mgły wodnej na większej powierzchni. Dlatego AIRCORE nadaje się do gaszenia pożarów na dużych powierzchniach. Po dodaniu do wody środka pianotwórczego można w krótkim czasie pokryć pianą znaczną przestrzeń.

W miejsce systemu dysz centralnych można zainstalować różne działka wodne. AIRCORE staje się w takim przypadku znakomitym działkiem powietrzno-wodnym lub powietrzno-pianowym, pozwalającym na bezpośrednie działanie na źródło pożaru. Umieszczenie zdalnie sterowanego działka wodnego w strumieniu powietrza znacznie zwiększa jego zasięg rzutu a tryb pracy „strumień zwarty – strumień rozproszony” pozwala na dobranie parametru rzutu według chwilowych potrzeb na miejscu akcji.

Dysze ceramiczne zostały dobrane tak, aby wytwarzane kropelki miały średnicę od 50 do 250 mikrometrów. Ta wielkość kropli jest optymalna dla efektywnego schładzania dużych powierzchni i osiągania dużych zasięgów rzutu. Podczas dobierania średnicy kropel wzięto również pod uwagę czas osiadania cząsteczek, który wg testu Paula Barona dla cząsteczek o średnicy ok. 100 mikrometrów wynosi 5,8 sekundy.

Rodzaje zastosowań

Skuteczność i bogactwo właściwości systemu AIRCORE znajduje zastosowanie w wielu sytuacjach. Przede wszystkim jest to rozwiązanie dla dużych obszarów i obiektów, zarówno cywilnych, jak i przemysłowych.

Obiekty cywilne – głównie tunele

Pożary w tunelach samochodowych i kolejowych, w tunelach metra, duże przestrzenie zamknięte, obszary zagrożone atakiem terrorystycznym. Skuteczność systemu AIRCORE szczególnie spektakularnie widać podczas zastosowania w tunelu – w krótkim czasie pozwala usunąć dym i obniżyć temperaturę gazów, ponieważ znaczne ilości ciepła są odbierane przez wodę a rozgrzane powietrze i gazy zostają przepchnięte na drugą stronę tunelu. Do tuneli najbardziej polecanym systemem jest AIRCORE TAF35, który samodzielnie może wjechać do strefy zagrożenia, zdalnie sterowany z panelu o zasięgu do 300 m.

Lotniska

Tu miejscem zastosowania mogą być zarówno samoloty, jak i cała infrastruktura portów lotniczych. W tym przypadku niebezpieczeństwo wynika z obecności dużych ilości paliwa lotniczego i wysokiego ryzyka wzrostu temperatury po wystąpieniu pożaru. System AIRCORE zamontowany na specjalistycznych pojazdach lub w wersji samojezdnej TAF35 jest w stanie w szybkim czasie wytworzyć duże ilości środka gaśniczego. Rozproszenie środka gaśniczego w strumieniu powietrza pozwala na działanie na dużej powierzchni i skuteczne opanowanie zagrożenia z wykorzystaniem mniejszej ilości piany. Systemem AIRCORE można też gasić płonące silniki samolotów i podwozi lub wykorzystać go do chłodzenia podwozi samolotów, zalecanego przez Airbus (A380) i Boeing (747). Przy ewakuacji pasażerów z samolotów mgła wodna tworzy kurtynę zabezpieczającą, oddzielająca ludzi od miejsca pożaru. Dodatkowo, wykorzystując funkcję wentylacyjną AIRCORE, można usunąć dym z miejsca ewakuacji.

Obiekty przemysłowe

W tych aplikacjach AIRCORE pozwala na gaszenie dużych pożarów w zakładach przemysłowych takich, jak: rafinerie, petrochemie, zakłady chemiczne, rozległe instalacje przemysłowe lub kopalnie. AIRCORE jest wyjątkowo skuteczny przy gaszeniu pożarów przemysłowych oraz cieczy palnych, przyspiesza zdławienie płomieni i przejęcie kontroli nad pożarem. Pozwala dodatkowo na chłodzenie instalacji, cystern i zbiorników cieczy palnych na zewnątrz oraz na chłodzenie zagrożonych hal, konstrukcji stalowych i pomieszczeń. Zastosowanie systemu AIRCORE w obiektach przemysłowych pozwala też na ograniczenie wysokich kosztów usunięcia zużytej wody gaśniczej, zwłaszcza w niektórych zakładach chemicznych. W różnego rodzaju magazynach wielkogabarytowych i wysokiego składowania system AIRCORE może wspierać istniejące systemy tryskaczowe.

Pożary lasów

W przypadku pożarów lasów często występującym problemem jest trudne zadanie ułożenia wystarczająco długiej linii wężowej prowadzącej do źródła pożaru oraz niewystarczająca precyzja zrzutów środka gaśniczego z powietrza. W tej sytuacji system AIRCORE jest idealnym rozwiązaniem. Duży zakres obrotu i pochylenia turbiny gwarantuje precyzyjne podawanie strumienia środka gaśniczego w określone miejsce, gasi dużą powierzchnię przy jednocześnie mniejszym zapotrzebowaniu na wodę. Wykorzystując tę samą ilość wody dostarczonej w samochodzie gaśniczym, uzyskujemy możliwość gaszenia większej powierzchni lasu.

Przykładowe wykonania systemu AirCore

System AirCore może być dostarczony w kilku różnych wersjach wykonania.

TAF-35 pojazd samojezdny na gąsienicach, sterowany za pomocą pilota

Robot gaśniczy AIRCORE TAF35 – model, który został pokazany na targach IFRE 2019 w Kielcach.

W tej wersji AIRCORE TAF35 został wyposażony we własny silnik wysokoprężny o mocy 71 KM. Silnik jest chłodzony wodą i napędza zarówno sam pojazd jak i znajdująca się na nim sterowaną hydraulicznie turbinę gaśniczą zasilaną wentylatorem z silnikiem o mocy 25kW. Zbiornik paliwa o pojemności 75 litrów gwarantuje nieprzerwaną pracę w czasie 5 – 7 godzin.

Całość jest sterowana za pomocą pulpitu operatora. Wbudowane w pulpit 3 joysticki pozwalają na niezwykle precyzyjne sterowanie zarówno pojazdem na gąsienicach, jak i samą turbiną. Ruchy zespołu turbiny, jakie można wykonać, to podnoszenie całego ramienia oraz skręcanie głowicy podającej mgłę w kierunku góra / dół. Takie możliwości manewrowania wyróżniają robot Magirusa AIRCORE TAF35 z grupy innych rozwiązań. Sama turbina porusza się sprawnie na gąsienicach i w zależności od potrzeb wykorzystuje tryb dużej, jak i małej prędkości. Podczas wcześniejszych pokazów na terenie kolejowym można było zauważyć jak TAF35 sprawnie przejeżdża przez tory pod różnymi kątami oraz skutecznie pokonuje przeszkody. Wersja pokazana na targach IFRE miała dodatkowo zamontowane koła do jazdy na torach. W tej wersji turbina AIRCORE TAF35 przystosowana jest do gaszenia i wentylacji tuneli kolejowych.

Podłączenie linii wodnych realizowane jest za pomocą maksymalnie czterech nasad Storz o średnicy 75 mm. Ciśnienie wody zasilającej wynosi do 16 bar. Należy zaznaczyć, że podczas pokazów w Kielcach dostępne ciśnienie wody wynosiło jedynie 7 bar (taka autopompa była zainstalowana w samochodzie gaśniczym użyczonym przez zaprzyjaźnionych strażaków) i pomimo pracy na niecałej połowie ciśnienia, turbina robiła ogromne wrażenie na oglądających.

Z lewej strony linii wodnej wyprowadzono dodatkowe odgałęzienie dla systemu samoobrony – układu dysz, które skierowane są w stronę gumowych gąsienic po obu stronach pojazdu. W konfiguracji gaśniczej TAF35 zastosowano dwa systemu podawania wody i mgły: pierwszy tworzy wiele ceramicznych dysz obwodowych o łącznej wydajności 1000 litrów / minutę, drugi stanowi sterowane elektrycznie działko wodno – pianowe o wydajności 2500 litrów na minutę. Łączna wydajność 3500 l/min sprawiła, że cały zbiornik dostępnej wody o pojemności 6000 litrów został w czasie pokazu opróżniony w ciągu kilku minut.  Oczywiście istnieje możliwość wymiany działka wodno – pianowego na system dysz centralnych o wydajności 500 l/min. Wtedy łączna wydajność gaśnicza wynosi 1500 l/min – głównie mgły wodnej. Wymiana działka na dysze centralne następuje w czasie około kilkudziesięciu sekund, więc w zależności od potrzeb, taką zmianę możemy przeprowadzić bezpośrednio na miejscu akcji.

Na robocie AIRCORE TAF35 zamontowane zostały cztery kamery. Dwie w przodu – kamera wideo i termiczna, oraz dwie kamery wideo z tyłu pojazdu. Obraz z tych kamer przesyłany jest do bezprzewodowego pulpitu sterującego i wyświetlany na dedykowanym ekranie. Gwarantowana przez Magirusa odległość pomiędzy pulpitem sterującym a pojazdem wynosi aż 300 metrów. Pozwala to na znaczne oddalenie się pojazdu, ciągnącego za sobą cztery zasilające linie wodne, w kierunku obszaru działania. Sterujący pojazdem znajduje się w tym przypadku poza strefą akcji i nie jest narażony na niebezpieczeństwo.

Magirus AIRCORE TAF35 ma wystarczającą moc, żeby przy masie własnej około 4 ton dysponować dodatkową możliwością ciągnięcia długich linii wodnych lub pchania przeszkód przed sobą. Siła ciągnięcia wynosi aż 3,8 ton. Skuteczność w zakresie pchania widać było na pokazach w Kielcach, gdy TAF35 przesuwał z łatwością zagradzający mu drogę samochód osobowy. Wykorzystywał w tym celu zainstalowany w przedniej części zderzak. Takie sytuacje mogą się wydarzyć podczas wielu działań w tunelach, gdzie do miejsca akcji dostęp blokują unieruchomione pojazdy. Nieoficjalnie, ekipy Magirus i Fire-Max przeprowadziły po ostatnim pokazie próbę przepchnięcia w bok pięciu stojących koło siebie samochodów osobowych (były to samochody wcześniej wykorzystywane do pokazów narzędzi ratownictwa technicznego). AIRCORE TAF35 z łatwością przesunął jednocześnie pięć aut, co zostało zarejestrowane na filmie.

TAF35 zaprezentowany na targach, posiadał też dodatkowo wyciągarkę sterowaną za pomocą pilota oraz dwa dodatkowe przyłącza hydrauliczne AUX2 i AUX3 do podłączenia innych urządzeń napędzanych hydraulicznie.

Pozostałe dane techniczne AIRCORE TAF35:

  • moc silnika 71 KM
  • prędkość do 9 km/godz.
  • zakres przechylania turbiny od -22˚ do – 47˚
  • zdalna regulacja rodzaju strumienia zwarty lub rozproszony
  • oświetlenie: 4 lampy robocze na pojeździe, 2 lampy na turbinie, 2 czerwone lampy z tyłu pojazdu i lampy ostrzegawcze
  • waga 3.900 kg
  • wymiary: około 3000 x 1650 x 2200 m
  • wysokość 2.200 mm (przy opuszczonej turbinie) i 4.000 mm (przy podniesionej turbinie i przechyleniu 50˚)

Dodatkowe opcje, dostępne dla turbiny AIRCORE TAF35:

  • system jazdy po torach
  • wyciągarka hydrauliczna
  • różne długości tuby samej turbiny
  • kamery kolorowe wideo i termiczne
  • system rejestrowania danych i transmisji obrazu.
  • widły do podnoszenia ładunków
  • system samoobrony
  • różne dysze
  • zakryta przyczepa dedykowana do transportu pojazdu na większe odległości.

MAGIRUS AIRCORE TAF35 jest bardzo efektywnym rozwiązaniem dedykowanym do gaszenia dużych pożarów lub pożarów na dużych powierzchniach. Nadaje się szczególnie do gaszenia palących się cieczy lub wentylacji zadymionych przestrzeni. Rekomendowane zastosowania to: tunele drogowe, tunele kolejowe, tunele metra, pożary paliw, olejów i innych płynów w zakładach przemysłowych.

AIRCORE jako lekki samochód gaśniczy

Zabudowany np. na podwoziu Iveco Daily 55S I 7W, 4×4, moc silnika 170 KM, kabina 1+2.

Opcje:

  • zbiornik wody / środka pianotwórczego
  • system wytwarzania piany
  • maszt oświetleniowy
  • inne podwozia

Wersja bazowa (sama turbina) AIRCORE

Do zabudowy na różnych podwoziach, nowych i używanych pojazdach.

W tej wersji oferowana jest sama turbina AIRCORE do zamontowania na różnych podwoziach. Część danych technicznych i rodzaje zastosowań podobnie, jak opisane wyżej. Zasilanie turbiny odbierane jest z pojazdu. Zasilanie w wodę podobnie, jak w przypadku TAF35 realizowane jest z zewnątrz.

Waga samej turbiny typu M25 wynosi około 750 kg.

Wersja stacjonarna

Dedykowana przede wszystkim do zastosowania w zakładach przemysłowych, rafineriach, petrochemiach, zakładach chemicznych. Stacjonarny zespół turbiny podłączony do lokalnego systemu zasilania w wodę i energię. Zamontowany na własnej konstrukcji np. w pobliżu zbiorników i rurociągów przemysłowych. Stałe systemy gaśnicze oparte na turbinach AIRCORE zainstalowane w niebezpiecznych miejscach instalacji przemysłowych mogą być szybko uruchomione za pomocą prostego wciśnięcia przycisku.

Foto. własne, Magirus

o autorze

Redakcja/Ł