Protipožární a kyslíkové systémy

PROTIPOŽÁRNÍ SYSTÉMY
- detekce → lokalizace → signalizace
- likvidace (hašení)
… zvýšená teplota, dým
I. Detekční a výstražné systémy
požadavky:
- rychlá a přesná lokalizace
- světelná a akustická signalizace
- informace o stavu (trvá uhašeno)
- ověření funkčnosti z palubní desky
- minimalizace planých poplachů
- lehkost, odolnost proti vysokým teplotám, vibracím, vodě,. olejům,…
Detekční systém s teplotními spínači
Paralelně zapojené tepelné spínači v sérii s výstražným signálním světlem
Spínače - různé spínací teploty.
Normální stav - spínače rozpojené.
Zkušební obvod.
Pro jedno výstražné světlo – čidla v jedné zóně (jedno místo lokalizace zdroje požáru).
Teplotní snímače:
bimetalový
s tavnou pojistkou
membránový
Detekční systém s termočlánky
V sérii zapojené termočlánky → reléový spínač→ výstražný obvod
(termočlánek = zdroj elektrického napětí u dvou drátů z různých kovů při rozdílných teplotách jejich
vodivě spojených konců)
Testovací okruh.
Jeden až osmi okruhů → jedno až osm sledovaných míst.
Detekční systém s termistorovou průběžnou smyčkou
Průběžná smyčkou = chráněný kabel s vodičem obalený teplotně citlivou elektricky vodivou
vrstvou (termistorem).
Termistor: snížení elektrického odpor klesá s rostoucí teplotou … funkce teplotního spínače
Provozní teploty - proud neprochází
Systémy s průběžnou smyčkou
kabel se dvěma vodiči (s propojením na reléovou kontrolní jednotku) - měření průměrné
teploty kolem smyčky, i lokální teploty v libovolném místě smyčky.
kabel s jedním vodičem (s řídící jednotku s magnetickým zesílením) -. výstraha dosažení
předvolené teploty v kterémkoli místě smyčky
Detekční systém s tlakovým detektorem
Čidlo = ocelový válec s vložkou absorbující plyn s poklesem teploty + tlakový spínač
Růst teploty → uvolňování plynu →růst tlaku ve válci → membránový spínač.
Zkušební spínač - zapíná ohřev
Detektory kouře
Ionizační - snímání elektrického proudu protékajícím ionizovaným vzduchem mezi dvěma
elektrodami. (ionzace – radioaktivní materiál)
Kouř →. změna velikosti protékajícího proudu → světelnou a zvukovou signalizaci
(houkačka v detektoru).
Optické – změna optických vlastností čistého a zadýmeného vzduch
Detekce požáru a dýmu na letounu Boeing 737
Motory
- detekce přehřátí a požár motoru.
- přehřátí motoru - signalizováno světelně, požár- světelně a zvukově.
- zdvojené detektory (smyčka A a B - detekce vždy jedním detektorem v každé smyčce).
Letadlo provozuschopné i s jednou funkční smyčkou.
- detektory typu: termistorový a tlakový.
- schopnost reagovat plošný i bodový zdroj tepla.
Pomocná jednotka (Auxiliary Power Unit - APU)
- detekce požár APU. - (nerozlišují přehřátí a požár.
- 3 nezdvojené detektory
- jeden detektor nefunkční → celý systém nefunkční, nelze používat APU.
- indikace požáru automaticky dochází k vypnutí APU
- indikace v kabině posádky a v podvozkové šachtě (pozemní obsluha APU)
Toalety
Detektory kouře.
Ostatní prostory se systémem detekce přehřátí:
Snímače přehřátí termistorového typu, nezdvojené:
- podvozková šachta hlavního podvozku,
- prostory křídel v místech potrubí odběru vzduchu od motorů,
- prostory klimatizačního systému a prostory
- spodní části trupu v místech potrubí odběru vzduchu od APU.
II ..Hasicí systémy požáru
pevné (stacionární) hasicí soustavy - trvale vestavěné do konstrukce
přenosnými protipožárními prostředky – hasicími přístroji.
1. Pevné hasicí soustavy
Umístění:
Oblasti s vysokým rizikem požáru a nepřístupná místa:
- soustavy pohonných jednotek, motorových gondol, pomocných energetických jednotek
(APU), podvozkových šachet, palivových nádrží, nákladových prostorů a dalších.
Složení:
- zásobníky hasicí látky,
- rozváděcí a rozdělovacího potrubí,
- blok automatického nebo ručního ovládání.
Spouštění:
ručně nebo automaticky na základě signálů z detekčních systémů.
Hasicí látky
halon 1211 (bromchlordifluormethan CBrClF2) + směsí vysokotlakého suchého dusíku (N2)
+inertní plyny (zábrana výbuchu)
Proces hašení látky
- vysoké tlaky – rychlé zaplnění hasicí látkou (do 1s) + zábrana přístupu vzduchu
- uzávěr přívodu paliva, vypínání čerpadel
2. Přenosné hasicí prostředky
Ruční hasící přístroje – přístupná místa se zvýšenou možností vzniku požáru detekovaný
vizuálně posádkou a cestujícími:
- paluby s cestujícími,
- pilotní kabiny,
- palubní kuchyně,…
Tlakové láhve označené červenou barvou!
Předpisy – minimální požadované počty hasicích přístrojů v prostorech pro cestující:
počet sedadel prostoru počet hasicích
pro cestující
přístrojů
7 - 30
1
31 - 60
2
61 - 200
3
201 - 300
4
301 - 400
5
401 - 500
6
501 - 600
7
601 a více
8
Hasicí látky
Minimalizace nebezpečí koncentrace jedovatých plynů v prostorách pro osoby !!!
- halon 1211 (bromchlordifluormethan CBrClF2) – nevodivý nereaguje s kyslíkem + směsí
vysokotlakého suchého dusíku (N2)
- oxid uhličitý (CO2) – okamžité chlazení (odebírá teplo)
- suchý prášek – podvozková lola
- písek – hořčíkové slitiny
Zkoušky hasicích přístrojů
- Periodická kontrola, přezkušování a výměny tlakových láhví
- Předletové prohlídky - kontrola tlaku pomocí manometru na láhvi.
Pasivní protipožární ochrana
- nehořlavé, nedýmavá a netoxické materiály (vybavení kabin)
- protipožární stěny
- protipožární kryt (např. APU)
Systémy hašení požáru na letounu Boeing 737
Motory
- 2 lahve na stropě podvozkové šachty levého hlav. podvozku.
- jakákoliv láhev může být použita pro kterýkoliv motor.
- uvolnění hasicí látky z lahví - požární páky v kabině posádky (každý motor samostatně).
Hašení:
1. Vytažení hasicí páky:
- zastavení chodu motoru
- aktivaci okruhu (lahví),
- přerušení dodávky paliva, hydraulické kapaliny do hydraulické pumpy na motoru,
- přerušení odběru tlakového vzduchu od motoru,
- odpojení odběru elektrické energie od generátoru a ovládání reversu motoru
2. Otočením páky = uvolnění hasicí látky z jedné nebo druhé hasicí láhve.
Pomocná jednotka (Auxiliary Power Unit - APU)
1 lahev, v technickém prostoru za zadní tlakovou přepážkou.
Spouštění:
- požární páky v kabině posádky
- páka a vypínačem na panelu obsluhy APU (pravé hlavní podv. šachta).
Hašení APU - shodné s logikou hašení motorů
1. Vytažení hasicí páky:
- aktivaci okruhu (lahví),
- zastavení APU
- uzavření dveří vstupního kanálu APU
- přerušení dodávky paliva
- přerušení odběru tlakového vzduchu od motoru,
- odpojení odběru elektrické energie
2. Otočením páky (stisk vypínače) = uvolnění hasicí látky z láhve.
Toalety
Hasicími láhve - skříňky odpadkových košů pod umyvadly (jedna láhev na skříňku),
Hašení
Automaticky při překročení teploty potřebné k vytavení zátek ve vývodech lahví láhví.
Ostatní prostory se systémem detekce přehřátí
Nejsou vybaveny systémem hašení.
KYSLÍKOVÝ SYSTÉM
Nouzové zdravotní a technického vybavení
Použití kyslíku na palubách letadel
- kyslíková soustava pohonných jednotek - spouštění motorů ve vysokých výškách
- zdravotní kyslíková soustava:
- přežití cestujících a posádky v nouzových kabin. podmínkách (dekomprese, zadýmení)
- individuální zdravotní pomoc (normální kabinové podmínky)
Dýchatelnost s rostoucí výškou – vliv poklesu tlaku
- kabinová výška nad 3 km (dle MSA) - nezbytná dodávka kyslíku do vdechovaného
vzduchu.
- kabinové výšky do cca 10 km - lze vdechovat kyslík nepřetlakově,
- kabinovou výškou od 10 do 12 km - potíže s přímým vdechováním → kyslík přetlakově.
- kabinová výška nad 12 km, je vedle tlakové dodávky kyslíku +i přetlaková kombinéza.
POROR! - množství kyslíku s výškou (do cca 100km) neklesá! (21%)
Typy kyslíkových soustav
- stálá dodávka (z tlakových lahví, z chemických vyvíječů kyslíku) – nepřetržitá dodávka
kyslíku)
- přerušovaná dodávkou – dodávka pouze při dýchání.
I Soustavy se stálou dodávkou
dodávku kyslíku cestujícím:
- zásobou kyslíku v tlakových nádobách
- okamžitých chemických vyvíječů kyslíku.
Stálá dodávka kyslíku soustavou tlakovou nádobou
- tlaková nádoba s kyslíkem + uzavírací ventil
- tlaková větev soustavy:
- plnicí část (plnicí ventil, filtr, zpětný ventil)
- rozvodová část (uzavírací ventil, tlakoměr, redukční ventil)
- zásobovací nízkotlaké větve s přípojkami na masky + masky
Spuštění přívodu kyslíku
- automaticky barometrickým řídícím ventilem podle kabinového tlaku
- nezávisle z pilotní kabiny
Chemické individuální vyvíječe (větší dopravní letouny)
- - společně s maskou uloženy v kontejnerech nad hlavou každého cestujícího a palub
personálu
- - vypadnutí masky:
- automaticky (pokles kabinového tlaku)
- nezávisle (posádkou
- - inicializace chemické patrony (cestující potažením masky) – trvalá dodávka
- - vyměnitelnost chemických patron
II Soustavy s přerušovanou dodávkou
Obdoba soustavy s trvalou dodávkou (tlaková nádoba s uzavíracím ventilem, plnicí
větev, redukční ventil, rozvodová nízkotlaká větev
Rozdíl: odběr do masky pouze při vdechu – řízeno dýchacím přístrojem (samostatný
nebo součást masky)
Kombinované systémy na dopravních letounech
-
-
větší dopravní letouny - nejčastěji samostatné systémy:
cestující – individuální vyvíječe kyslíku
posádka – přerušovaná dodávka + (dýchací přístroje)
menší dopravní letouny
kombinovaný systém přerušované a stálé dodávky z jediného tlakového zdroje
kyslíku se sériovém uspořádání rozvodných větví pro posádku a kabinu cestujících
- první část okruhu – pilotní kabina –přerušovaná dodávka (dýchací přístroje)
- návazná část okruhu – kabina cestujících se stálou dodávkou do masek
Přenosná kyslíková souprava
Zdravotní potřeba pro náhlé individuální indispozici.
- přenosná tlaková láhve (1) s redukčním ventilem,
- dýchací přenosný přístroj (2)
1
2
3
- kyslíková maska (3).
Počet souprav – maximálnímu počtu cestujících, pro který je letoun navržen.
Zdroje – uložení - doplňování - rozvod
Zdroje kyslíku
-
tlakové láhve se stlačeným kyslíkem
lahve s kapalným kyslíkem (vojenské letouny)
chemické vyvíječe kyslíku
molekulární kyslíková síta
- (Molecular Sieve Oxygen Concentrator MSOC - většina plynů ve vzduchu menší
molekuly než O2, odběr vzduchu z pneumatické soustavy … ve vývoji, perspektiva)
I. Tlakové láhve se stlačeným kyslíkem - nejběžnějším zdroj kyslíku u dopravních letounů.
Vždy zdroj pro posádku!
Ocelové i lehčí lahve vinuté z kompozitních materiálů.
Uložení
Mimo prostor kabin:
požadavky: - přístupnost (kontrola, výměny)
- prostředí bez mastnot, vyhřívací zdroje (pojitné ventily!)
Kyslík + mastnotou = výbušná směs!
Vyměnitelnost - doplňování
Uzavírací ventil s tlakoměrem, případně redukčním ventilem u přenos. kyslíkových souprav.
- výměna lahví
- plnění na palubě palubní přes plnící panel
Nouzové odpouštěcí zařízením (vývodem mimo letoun)
snižování tlaku při požáru v úložném prostoru.
Tlak a redukce
- lékařský kyslík na tlak ~ 2000 psi.
- redukce tlaku do soustavy na ~ 450 psi.
Rozvod
- vysokotlaká část (lahev → redukční ventil s pojist. ventilem… potrubí tlakoměr +AD
převodník, filtr)
- nízkotlaká část (za reduk. ventilem k dýchacím přístrojům, maskám … potrubí, uzavírací
ventil automaticky i ručně ovládaný)
II. Chemické vyvíječe kyslíku – pro cestující.
- Individuální výměnné chemické patrony pro jednorázový vývoj kyslíku – trvalá dodávka
řádu několika minut
Uložení
Schránky nad sedadly cestujících palubního personálu a míst s jejich možným výskytem
(toalety, kuchyňské prostory).
Vyměnitelnost - doplňování
- Indikační páska patrony – po aktivaci teplem (exotermická reakce při vývoji kyslíku)
zčernají - výměna patrony
Rozvod
Vyvíječe přímo propojeny hadicí s maskou - trvalá jednorázová neřízená dodávka čistého
kyslíku řádu několika minut
Řízení dodávky – regulace
1. stupeň - regulační ventil za tlakovými lahvemi na tlak pro dostatečné zásobování
všech odběrných míst:
masky cestujících – odběr cca 3,7 l/min,
posádka - odvislé okamžité kabinové výšce – v dýchacích přístrojích dochází
k směšování kyslíku a vzduchu v závislosti na jeho tlaku.
2 stupeň - regulátor dýchacího přístroje
Směšování přívodu kyslíku s okolním vzduchem z kabiny pro potřebný parciální tlak
kyslíku v plicích - dDodávku potřebné směsi zajišťuje pilot vdechnutím
Vdech: podtlak ve výstupním prostoru → pohyb membrány dovnitř (6) → tlak na dávkovací
raménko (2) → otevírá kyslíkový ventil (1).
Kyslík: přes ejektor (12) do směšovacího prostoru (11), kde přisává vzduch ze vzduchové
komory (10) se zpětným ventilem (9). Současně i do indikátoru dávkování kyslíku.
Směs: tryskou (4) do výstupního prostoru a do masky pilota.
Správný poměr směsi zajišťuje dávkovací ventil vzduchu pomocí aneroidu (8).
S rostoucí výškou (poklesem kabinového tlaku) → roztahování aneroidu → postupné
uzavírání ventilu přívodu vzduchu do vzduchové komory
Kabinová výška ~ 8.000 m - přívod vzduchu kompletně uzavřen - vdech pouze čistý kyslík.
Přívod vzduchu lze kdykoli zastavit uzavíracím kohoutem (7).
Nouzové tlačítko dávkování (5) – ruční otevírání kyslíkového ventilu.
Tlaky na membránu při vydechování (přetlak) neumožní otevření kyslíkového ventilu.
tři režimy dodávky kyslíku:
- NORM – normální, automatický mix vzduchu a kyslíku podle kabinové výšky od 8.000 ft
do 30.000 ft, nad výškou 35.000 ft je dodávka pouze čistého kyslíku,
- 100% - při kabinové výšce pod 35000 ft stoprocentní dodávka kyslíku řízená vdechnutím
- EMERG – nezávisle na kabinové výšce stoprocentní dodávky přetlakového kyslíku.
Indikace výstrahy
Sledované tlaky a stavy:
Průběžně tlak v tlakové láhvi → ukazatel tlaku na přístrojové desce.
(případné barevné označení sekcí nízkého, normálního a kritického stavu
Stavové informace a výstražné signály:
- nouzovém vypouštění kyslíku mimo letoun,
- stav kyslíkové soustavy pro cestující (otevřen / uzavřen)
- dodávka kyslíku dýchacím přístrojem.
Ukazatel dodávky kyslíku do dýchacího přístroje a tlakoměr
Ovládací panel dýchacího přístroje – kyslíkový regulátor
Kyslíkový systém letounu B-737
Systém pro posádku
- vysokotlaká kyslíková láhev s uzavíracím ventilem a tlakoměrem (přední náklad. prostor)
- redukční ventil
- rozvodné potrubí
- zavírací ventil (v pilotní kabině),
- schránky s kyslíkovými maskami (pouze u kapitána a druhého pilota)
- kyslíkové masky (3 až 4 kusy dle konfigurace letounu)
Indikace tlaku v láhvi
- tlakoměr i přímo na láhvi
- ukazatel v kabině posádky (elektrický přenos – tlakový snímač na láhvi s převodníkem).
Plnění
- plnicím panelem kyslíkové láhve (není základní vybavení)
- mimo letoun
Pojistná opatření
- pojistným zařízení láhve pro uvolnění tlaku mimo letoun v případě překročení mezní jeho
hodnoty (např. z důvodu požáru v nákladovém prostoru).
- pojistný ventil (součást regulačního ventilu) - ochrana další části soustavy za ventilem.
(vývod do předního nákladového prostoru)
Dýchací směs
- Vzduch + kyslík
Kyslík dodávaný je ředěn vzduchem v masce – poměr dán na tlaku v kabině
- Čistý kyslík
Na masce lze nastavit 100% nebo kontinuální dodávku kyslíku.
Systém pro cestující
Individuální vyvíječe kyslíku s maskami ve schránkách
Umístění
- nad každou sedačkou cestujícího + jednu maska navíc nad každou sedačkovou
kombinací (4 masky nad trojsedačkou)
- nad sedačkami palubního personálu (2 masky nad sedačkou)
- na sociálních zařízeních (2 masky na každé toaletě)
Uvolnění masek
- automaticky při překročení kabinové výšky 14 000 ft
- nezávisle posádkou
Aktivace a dodávka
- potažením za masku (iniciace)
- dodávka 12 minut (nelze přerušit), výměna chemické patrony