BRPI0609311A2 - válvula de fácil manutenção para sistema de combate a incêndio - Google Patents

Abstract

VáLVULA DE FáCIL MANUTENçãO PARA SISTEMA DE COMBATE A INCêNDIO. A invenção se refere a uma válvula para tubulações de sistemas de combate a incéndio, com um duto de entrada (32) para fluido extintor sujeitado à pressão excessiva, com um duto de escoamento (34) para o fluido extintor, com meios de bloqueio (36, 46) dispostos entre o duto de entrada (32) e o duto de escoamento (34), e com um meio de ajuste (38), que opera os meios de bloqueio (36, 46), para o ajuste dos meios de bloqueio (36, 46) em uma posição aberta e em uma posição fechada, sendo que no estado de repouso os meios de bloqueio (36, 46) encontram-se na posição fechada e sendo que, em um caso de incêndio, os meios de ajuste (38) deslocam os meios de bloqueio (36, 46) da posição fechada para a posição aberta, de tal modo que fluido extintor flua do duto de entrada (32) para o duto de escoamento (34). Para se poder executar manutenção sem perda de fluido extintor, propõe-se que os meios de bloqueio (36, 46) sejam constituídos de tal modo que, em uma posição de manutenção, os meios de bloqueio (36, 46) possam ser deslocados pelos meios de ajuste (38) para fora de sua posição fechada, de tal modo que, na operação de manutenção, nenhum fluido extintor flua do duto de entrada (32) para o duto de escoamento (34).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "VÁLVULA DEFÁCIL MANUTENÇÃO PARA SISTEMA DE COMBATE A INCÊNDIO".

A invenção se refere a uma válvula para tubulações de sistemasde combate a incêndio com um duto de entrada para fluido extintor impelidopor pressão excessiva, com um duto de escoamento para o fluido extintor,com meios de bloqueio dispostos entre o duto de entrada e o duto de esco-amento, e com um meio de ajuste que opera os meios de bloqueio para oajuste dos meios de bloqueio para uma posição aberta e para uma posiçãofechada, sendo que no estado de repouso os meios de bloqueio ficam naposição fechada e sendo que no caso de um incêndio os meios de ajustedeslocam os meios de bloqueio da posição fechada para a posição aberta,de tal modo que o fluido extintor flua do duto de entrada para o duto de es-coamento.

Geralmente, as tubulações de sistemas de combate a incêndiose encontram sob a ação de um fluido extintor já no estado de repouso. Es-ses assim chamados sistemas úmidos caracterizam-se pelo fato de que ofluido extintor fica armazenado permanentemente nas tubulações e no casode incêndio o fluido extintor encoste rapidamente nos sprinklers, respectiva-mente nos bocais extintores.

Para impedir que o fluido extintor no estado de repouso saia dosistema de tubulação, coloca-se uma válvula de bloqueio antes dos bocaisextintores, respectivamente nas ramificações nos sistemas de tubulação.Essa válvula impede que o fluido extintor fique encostado diretamente nosbocais extintores. No caso de incêndio, as válvulas são abertas por meio demotores de ajuste por controle remoto, de tal modo que o fluido extintor saiados bocais extintores.

Para a identificação de vazamentos, o fluido extintor no estadode repouso é mantido permanentemente a uma baixa pressão standby. Ge-ralmente essa pressão comporta cerca de 20 bar. Em caso de incêndio, apressão do fluido aumentada intensamente, de tal modo que, por exemplo,nos bocais extintores seja possível nebulizar uma névoa fina.

Para se garantir que as válvulas também funcionem em caso deincêndio, é preciso que elas sejam submetidas à manutenção em intervalosregulares. Para a manutenção das válvulas, elas são ativadas. Nesse caso,torneiras esféricas são giradas em pelo menos 90° por exemplo. Desse modo descobrem-se incrustações, corpos estranhos introduzidos, vedaçõesinchadas, vedações danificadas, corrosões e outras causas de um encravamento das válvulas. Um encravamento ou outras funções defeituosas dasválvulas tem que ser descoberta a tempo para se poder garantir uma operação segura no caso de incêndio.

Nos trabalhos de manutenção convencionais, as válvulas sãoabertas regularmente. Para tanto, um técnico de serviço maneja uma válvulade bloqueio com uma saída lateral. Uma válvula de teste é aberta manualmente e o fluido extintor sai através da saída lateral. Depois disso, as válvulas são levadas manualmente de volta às suas posições originais. A manutenção faz com que o fluido extintor tenha que ser reposto regularmente natubulação e que a pressão de repouso tenha que ser regulada posteriormente. A saída de fluido extintor nos trabalhos de manutenção também pode serdesvantajosa quando nos compartimentos protegidos estiverem guardadosobjetos sensíveis à umidade.

Devido a essas desvantagens, a invenção tem como objetivodisponibilizar uma válvula para tubulações de sistemas de combate a incêndio, na qual se possa detectar um encravamento sem que saia fluido extintorda tubulação.

Especialmente é possível fazer a manutenção dos meios de bloqueio por intermédio de uma manutenção remota, na qual o monitoramentofique disposto de modo espacialmente separado das válvulas. Principalmente em túneis de vários quilômetros de comprimento é conveniente controlaras válvulas centralizadamente, de tal modo que não seja necessário que umtécnico de serviço controle manualmente cada um dos meios de bloqueio.

O objetivo acima derivado do estado da técnica é alcançado deacordo com a invenção devido ao fato de que os meios de bloqueio são configurados de tal modo que em uma operação de manutenção os meios debloqueio podem ser deslocados de suas posições fechadas por intermédiodos meios de ajuste, de tal forma que durante a operação de manutençãonenhum fluido extintor flua do duto de entrada para o duto de escoamento.

Constatou-se que um encravamento dos meios de bloqueio pode ser detectado na medida em que os meios de bloqueio sejam reguladospor meio dos meios de ajuste durante uma manutenção. Para impedir umescapamento de fluido extintor durante esse processo de ajuste na operaçãode manutenção,os meios de bloqueio são previstos de tal forma que elesnão permitam, durante a operação de manutenção, nenhuma comunicaçãode fluido entre o duto de entrada e o duto de escoamento. Por meio da aplicação de um momento de arranque ao se ajustar os meios de bloqueio durante a operação de manutenção, são rompidas as incrustações e corrosõesinsignificantes. Depois disso as válvulas ficam de novo em condições defuncionar.

É particularmente preferível que os meios de bloqueio sejamformados a partir de uma torneira de esfera, sendo que a torneira de esferatem uma posição de manutenção entre a posição aberta e a posição fechada. A torneira de esfera pode ser configurada como uma torneira de esferade 3/2 cursos, por exemplo. Nesse caso, uma abertura do corpo de válvulapode estar fechada. No caso de uma torneira de esfera de 3/2 cursos comuma abertura fechada, a própria esfera pode ser girada em cerca de 1809pelos meios de ajuste, sem que o fluido extintor proveniente do duto de entrada chegue ao duto de escoamento.

No caso de uma torneira de esfera de 3/2 cursos, o corpo deválvula pode ser configurado de tal maneira que a perfuração de saída ligada com a entrada de válvula fique fechada no caso de uma rotação de 909da esfera. A esfera da torneira de esfera pode apresentar qualquer modelode perfuração que permita que a torneira de esfera possa ser levada parauma posição de manutenção entre a posição aberta e a posição fechada,sem que fluido extintor proveniente do duto de entrada alcance o duto deescoamento.

Um encravamento da esfera de uma torneira de esfera é entãofacilmente detectado quando a torneira de esfera, durante a operação demanutenção, for regulada pelos meios de ajuste em pelo menos 50e, de pre-ferência pelo menos 90e. Uma regulagem da torneira de esfera em pelo menos 50° permite detectar um emperramento com segurança. Incrustaçõesleves podem ser rompidas e a funcionalidade da torneira de esfera podepermanecer assegurada.

De preferência, os modelos de perfuração na esfera da torneirade esfera podem ser configurados de tal forma que um ângulo entre umaabertura de entrada e uma abertura de saída da torneira de esfera situe-seentre 5° e 175°, de preferência 90°. A disposição de aberturas no corpo deválvula e de perfurações na esfera da torneira de esfera pode ser de tal modo que elas permitam uma regulagem da torneira de esfera em pelo menos509, sem que saia fluido extintor.

Também é particularmente preferível que os meios de bloqueioapresentem um disco quebrável e uma torneira de bloqueio. O disco quebrável é configurado de tal forma que ele só se quebre no caso de um aumentoda pressão de repouso. Isso ocorre, por exemplo, no caso de um incêndio. Atorneira de bloqueio impede que, no caso de uma destruição imprevista dodisco quebrável, o fluido extintor saia dos bocais extintores. O disco quebrável juntamente com a torneira de bloqueio formam uma proteção dupla emrelação a vazamentos.

Também é particularmente preferível que a torneira de bloqueioseja uma torneira de esfera ou uma válvula magnética.

É particularmente preferível que o disco quebrável seja dispostoentre o duto de entrada e a torneira de bloqueio, de tal modo que a torneirade bloqueio fique seca no estado de repouso. Nesse caso, o disco quebrávelfica disposto de tal modo que ele vede com segurança a torneira de bloqueio, no estado de repouso, em relação ao duto de entrada. Nesse caso, a torneira de bloqueio pode ser regulada para serviços de manutenção sem quesaia fluido extintor. O fluido extintor é retido pelo disco quebrável no duto deentrada. Somente no caso de incêndio é que se quebra o disco quebrável eos meios de ajuste ajustam a torneira de bloqueio para uma posição aberta,de tal modo que seja possível combater com segurança um incêndio.Igualmente também é preferível que o disco quebrável seja disposto entre a torneira de bloqueio e o duto de escoamento, de tal modo quea torneira de bloqueio, no estado de repouso, seja atingida por fluido extintor. Nesse caso, a torneira de bloqueio impede que o disco quebrável sejadestruído indevidamente devido a uma pressão de repouso muito elevada.No caso de incêndio, o disco quebrável se quebra depois da abertura da torneira de bloqueio, pois predomina um pressão maior de fluido. No caso demanutenção, a torneira de bloqueio pode ser aberta facilmente pelos meiosde ajuste. O disco quebrável resiste à pressão de repouso sem destruição.Fluido extintor não sai dos bocais extintores, pois ele é retido pelo discoquebrável.

Também é preferível que os meios de ajuste sejam acionadoshidraulicamente, pneumaticamente ou eletricamente. Esses meios de ajustepodem ser, por exemplo, motores de ajuste acionados eletricamente.

A posição dos meios de ajuste pode ser detectada por meio desensores. Esses sensores podem ser, por exemplo, um comutador de posição final e um comutador de posição de manutenção. Esses comutadoresmonitoram o controle dos meios de ajuste. Além disso, os sensores podemcontrolar a região de operação dos meios de ajuste. Os sensores permitemuma manutenção remota dos meios de bloqueio por intermédio do controleremoto dos motores e um monitoramento da função de motor, respectivamente da posição dos meios de ajuste.

Outras vantagens resultam das reivindicações dependentes.

A seguir, a invenção será explicada detalhadamente com baseem um desenho que mostra exemplos de execução.

No desenho, mostram:

Fig. 1: um sistema de combate a incêndio para a extinção de umfogo, em exposição esquemática;

Fig. 2: uma variante de um sistema segundo a figura 1;

Fig. 3: uma válvula com um disco quebrável, segundo um primeiro exemplo de execução;

Fig. 4: uma válvula com um disco quebrável, conforme um se-gundo exemplo de execução;

Fig. 5a: uma válvula com uma torneira de esfera, em uma posição fechada;

Fig. 5b: uma válvula com uma torneira de esfera, em uma posição de manutenção;

Fig. 5c: uma válvula com uma torneira de esfera, em uma posição aberta.

O dispositivo 1 para a extinção de um incêndio apresenta umaalimentação de fluido extintor 2, a qual abrange reservatórios de fluido ebomba de alta pressão, não mostrados detalhadamente. Alternativamente, aalimentação de fluido extintor 2 também pode ser equipada com um ou maisreservatórios de pressão, onde fica armazenado fluido extintor sob pressão.Além disso, o fluido extintor pode ser armazenado sob pressão ambiente esó receber pressão no caso de ativação, a partir de um ou mais reservatórios de pressão. A alimentação de fluido extintor 2 é controlada por um dispositivo de controle 2, o qual recebe o sinal de aviso de incêndio de um monitor de incêndio 4.

No exemplo de execução da figura 1, através de um duto de alimentação principal 6 e de respectivos dutos de alimentação 7, 8, 9 próprios,derivados do duto de alimentação principal 6, são conectados bocais extintores 10, 11, 12 à alimentação de fluido extintor 2.

No exemplo de execução da figura 2, um primeiro grupo 13 detrês bocais extintores 14 acha-se conectado, através de um segmento deramificação 15, a um duto de alimentação 17 que sai de um duto de alimentação principal 16. Além disso, um bocal extintor 18 separadamente estáconectado diretamente a um duto de alimentação 19, que também sai doduto de alimentação principal 16. Em um terceiro grupo 20 de três bocaisextintores 21, os bocais extintores 21 estão conectados, por fim, através dedutos intermediários 22 e de um segmento de ramificação 23, a um terceiroduto de alimentação 24 que sai do duto de alimentação principal 16.

Os bocais extintores 10, 11, 12, 14, 18, 21 podem apresentarinserções de bocal abertas, as quais ficam ligadas com uma perfuração deafluxo dos bocais extintores através de canais configurados no respectivobocal extintor. Essas inserções de bocal, ao serem atingidas por um fluidoextintor sob alta pressão de até 300 bar, geram uma névoa extintora que sedistribui de modo fino.

A figura 3 mostra uma válvula 50 segundo um primeiro exemplode execução vantajoso. Através do duto de alimentação 7, o fluido extintorsob uma pressão de repouso de cerca de 20 bar localiza-se junto ao duto deentrada 32 da válvula 50. A válvula 50 apresenta um disco quebrável 30, umduto de entrada 32, um duto de escoamento 34, uma torneira de bloqueio36, meios de ajuste 38 e sensores 40.

O fluido extintor é retido pelo disco quebrável 30 no duto de alimentação 7. Ele veda a válvula 50, especialmente a torneira de bloqueio 36,em relação ao fluido extintor. No estado de repouso, a torneira de bloqueio36 encontra-se seca. Para a manutenção, a posição da torneira de bloqueio36 pode ser modificada pelos meios de ajuste 38. Por exemplo, a torneira debloqueio 36 ode ser formada por uma válvula magnética, a qual tem umaposição aberta e uma posição fechada. Os meios de ajuste 38 podem sercontrolados remotamente.

Por intermédio dos meios de ajuste 38 é possível comutar entrea posição aberta e a posição fechada. A posição dos meios de ajuste 38 édetectada pelos sensores 40. Por meio de um acionamento auxiliar (nãomostrado), os meios de ajuste 38, em caso de manutenção, são deslocadosda posição mostrada através do sensor 40a para uma posição através dosensor 40b. O sensor 40b detecta o deslocamento dos meios de ajuste 38 ecomunica isso a um dispositivo de controle, de tal modo que o deslocamentoseja interrompido. Em seguida, os meios de ajuste 38 são ajustados peloacionamento auxiliar de volta para a posição mostrada. A chegada a essaposição é detectada através do sensor 40a. Devido ao deslocamento no intervalo de manutenção são detectadas as incrustações e corrosões nosmeios de bloqueio 36.

No caso de incêndio, a pressão do fluido é aumentada, levandoa que o disco quebrável 30 se quebre. Adicionalmente, por intermédio dosmeios de ajuste 38, a torneira de bloqueio 36 é ajustada para uma posiçãoaberta, de tal modo que o fluido extintor possa fluir do duto de entrada 32para o duto de escoamento 34 e se possa combater um fogo.

A figura 4 mostra uma outra configuração de uma válvula 50 deacordo com a invenção. Nesse caso, o disco quebrável 30 fica disposto atrásda torneira de bloqueio 36. A torneira de bloqueio 36, no estado de repouso,encontra-se impelida por fluido extintor. O deslocamento dos meios de ajuste38 da posição fechada para a posição aberta faz com que o fluido extintor noduto de escoamento 34 se localize junto ao disco quebrável 30. O discoquebrável 30 veda o duto de escoamento 34 em relação à demais tubulação,de tal modo que nenhum fluido extintor possa sair.

Em caso de incêndio, os meios de ajuste 38 são deslocados, detal modo que a torneira de bloqueio 36 fique em uma posição aberta. O fluido extintor, com pressão aumentada, localiza-se junto ao disco quebrável30, de tal modo que este se quebre e possa ocorrer um combate a incêndio.

A figura 5a mostra uma torneira de esfera 44 em exposição esquemática. A torneira de esfera 44 apresenta uma esfera 46 com um canalde fluxo 48. A esfera 46 é deslocada por meios de ajuste (não mostrados). Aposição da esfera 46 é detectada por meio de sensores (não mostrados). Naposição mostrada na figura 5a, a esfera 46 encontra-se em uma posição fechada. O canal de fluxo 48 da esfera 46 é configurado de um modo tal queele não se comunique nem com o duto de entrada 32 e nem com o duto deescoamento 34.

Em caso de manutenção, a esfera 46 é girada para a posiçãomostrada na figura 5b. Nesse caso, o duto de entrada 32 se comunica com ocanal de fluxo 48. No entanto, o fluido extintor não pode fluir para o duto deescoamento 34, pois não há nenhuma ligação direta entre o duto de entrada32 e o duto de escoamento 34. A torneira de esfera 44 veda o duto de entrada 32 em relação ao duto de escoamento 34. Por meio da rotação da esfera46 da torneira de esfera 44 em 90e é possível detectar se a esfera 46 estáencravada.

Por meio do deslocamento regular da esfera 46 da posição mos-trada na figura 5a para a posição mostrada na figura 5b é possível detectarum encravamento da esfera 46. No caso de um encravamento, é possívelsubstituir a válvula 50.

Devido ao fato de que a função da torneira de esfera 44 é monitorada regularmente, então em caso de incêndio é possível girar a esfera 46,sem prejuízo, para a posição mostrada na figura 5c. Nesse caso, através docanal de fluxo 48 é assegurada uma ligação direta entre o duto de entrada32 e o duto de escoamento 34. O fluido extintor pode fluir diretamente através do canal de fluxo 48 para o duto de escoamento 34 e é possível combater eficazmente um incêndio.

Claims (13)

1. Válvula para tubulações de sistemas de combate a incêndio(1)- com um duto de entrada (32) para fluido extintor sujeitado apressão excessiva,- com um duto de escoamento (34) para o fluido extintor,- com meios de bloqueio (36, 46) dispostos entre o duto de entrada (32) e o duto de escoamento (34), e- com um meio de ajuste (38), que opera os meios de bloqueio(36, 46), para o ajuste dos meios de bloqueio (36, 46) em uma posição aberta e em uma posição fechada, sendo que no estado de repouso os meios debloqueio (36, 46) encontram-se na posição fechada e sendo que, em umcaso de incêndio, os meios de ajuste (38) deslocam os meios de bloqueio(36, 46) da posição fechada para a posição aberta, de tal modo que fluidoextintor flua do duto de entrada (32) para o duto de escoamento (34),caracterizada pelo fato de que- os meios de bloqueio (36, 46) são constituídos de tal modoque, em uma posição de manutenção, os meios de bloqueio (36, 46) possamser deslocados pelos meios de ajuste (38) para fora de sua posição fechada,de tal modo que, na operação de manutenção, nenhum fluido extintor flua doduto de entrada (32) para o duto de escoamento (34).

2. Válvula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelofato de que os meios de bloqueio (36, 46) são constituídos por uma torneirade esfera (46), sendo que a torneira de esfera (46) tem uma posição de manutenção entre a posição aberta e a posição fechada.

3. Válvula de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelofato de que a torneira de esfera (46), em operação de manutenção, é deslocavel pelos meios de ajuste (38) da posição fechada para a posição de manutenção.

4. Válvula de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizadapelo fato de que a torneira de esfera (46), em operação de manutenção, édeslocavel pelos meios de ajuste (38) em pelo menos 50Q, de preferência empelo menos 90°.

5. Válvula de acordo com uma das reivindicações de 2 a 4, caracterizada pelo fato de que um ângulo entre uma abertura de entrada e umaabertura de saída da torneira de esfera (46) situa-se entre 5o e 175°, de preferência 90°.

6. Válvula de acordo com uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de que os meios de bloqueio (36, 46) apresentam umdisco quebrável (30) e uma torneira de bloqueio (36).

7. Válvula de acordo com uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a torneira de bloqueio (36) é uma torneira de esfera (46) ou uma válvula magnética (36).

8. Válvula de acordo com uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o disco quebrável (30) fica disposto entre o dutode entrada (32) e a torneira de bloqueio (36) de um modo tal que a torneirade bloqueio (36) fique seca no estado de repouso.

9. Válvula de acordo com uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de que, em caso de incêndio, a pressão do fluido é aumentada de um modo tal que o disco quebrável (30) se quebre.

10. Válvula de acordo com uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizada pelo fato de que o disco quebrável (30) fica disposto entre a torneira de bloqueio (36) e o duto de escoamento (34) de um modo tal que atorneira de bloqueio (36), no estado de repouso, fique impelida por fluidoextintor.

11. Válvula de acordo com uma das reivindicações de 1 a 10,caracterizada pelo fato de que os meios de ajuste (38) são acionados hidraulicamente, pneumaticamente e/ou eletricamente.

12. Válvula de acordo com uma das reivindicações de 1 a 11,caracterizada pelo fato de que os meios de ajuste (38) apresentam um motorde ajuste.

13. Válvula de acordo com uma das reivindicações de 1 a 12,caracterizada pelo fato de que são previstos sensores (40) que detectam aposição dos meios de ajuste (38).