Λύσεις — Ενότητα 3.10: Συστήματα Πυρόσβεσης (σελ. 366) – ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ ΑΕΡΟΣΚΑΦΩΝ ΙΙ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Ενότητα 3.10: Συστήματα Πυρόσβεσης

Λύσεις στις 5 ερωτήσεις της ενότητας 3.10: μόνιμος χαρακτήρας του συστήματος πυρόσβεσης, οι τρεις ζώνες πυρόσβεσης του αεριοστρόβιλου κινητήρα, ο ορισμός της πυρκαγιάς ως χημικής αντίδρασης, οι αιτίες πρόκλησης πυρκαγιάς με τους τρόπους πρόληψης της εξάπλωσής της, και τα εξαρτήματα με τον τρόπο λειτουργίας του κυκλώματος πυρανίχνευσης.

Μόνιμα ή φορητά τα συστήματα πυρόσβεσης

Ερώτηση: Τα συστήματα πυρόσβεσης που χρησιμοποιούνται στους αεριοστρόβιλους κινητήρες είναι μόνιμα ή φορητά;

Απάντηση:

• §3.10. «Η ύπαρξη ενός μόνιμου συστήματος αντιμετώπισης πυρκαγιάς στον κινητήρα είναι επιβεβλημένη από τις αρχές που διέπουν την αεροπορική νομοθεσία για το σχεδιασμό αεροπορικού υλικού. Ως μόνιμο περιγράφεται ένα σύστημα εγκατεστημένο στο σκάφος και όχι φορητός εξοπλισμός κατάσβεσης.»

Σύνοψη: Τα συστήματα πυρόσβεσης των αεριοστρόβιλων κινητήρων είναι μόνιμα — δηλαδή μόνιμα εγκατεστημένα στο σκάφος, και όχι φορητός εξοπλισμός κατάσβεσης. Η ύπαρξη μόνιμου συστήματος αντιμετώπισης πυρκαγιάς επιβάλλεται από τις αρχές της αεροπορικής νομοθεσίας για τον σχεδιασμό αεροπορικού υλικού.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Μόνιμα — εγκατεστημένα στο σκάφος, επιβάλλεται από την αεροπορική νομοθεσία

Ζώνες πυρόσβεσης αεριοστρόβιλου κινητήρα

Ερώτηση: Πόσες και ποιες είναι οι ζώνες πυρόσβεσης που διαθέτουν οι αεριοστρόβιλοι κινητήρες;

Απάντηση:

• §3.10. «Οι ζώνες στις οποίες χωρίζεται ένας αεριοστρόβιλος κινητήρας είναι οι ακόλουθες: Η ζώνη ισχύος (power section)... Η ζώνη του συμπιεστή και των παρελκομένων... Τέλος, η ζώνη που περιλαμβάνει το συγκρότημα του κινητήρα, στις περιπτώσεις κινητήρων που δεν διαθέτουν πυροπροστατευτικό διαχωριστικό μεταξύ των δύο παραπάνω ζωνών.»

Σύνοψη: Οι αεριοστρόβιλοι κινητήρες χωρίζονται σε τρεις ζώνες πυρόσβεσης: 1) η ζώνη ισχύος (power section), που περιλαμβάνει τους θαλάμους καύσης, το συγκρότημα του στροβίλου και τον αγωγό εξαγωγής του κινητήρα, 2) η ζώνη του συμπιεστή και των παρελκομένων, που περιλαμβάνει τον συμπιεστή και όλα τα παρελκόμενα του κινητήρα, και 3) η ζώνη που περιλαμβάνει ολόκληρο το συγκρότημα του κινητήρα, στις περιπτώσεις κινητήρων που δεν διαθέτουν πυροπροστατευτικό διαχωριστικό μεταξύ των δύο προηγούμενων ζωνών.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• 3 ζώνες: ζώνη ισχύος, ζώνη συμπιεστή-παρελκομένων, ζώνη συγκροτήματος (χωρίς διαχωριστικό)

Πυρκαγιά ως χημική αντίδραση — Σωστό ή Λάθος

Ερώτηση: Η πυρκαγιά είναι μια χημική αντίδραση μεταξύ του οξυγόνου του ατμοσφαιρικού αέρα και του καυσίμου η οποία εκδηλώνεται όταν τα δύο παραπάνω στοιχεία βρεθούν σε συνθήκες μεγάλης θερμοκρασίας ή παρουσία πηγής ανάφλεξης, όπως φλόγα ή σπινθήρας. ΣΩΣΤΟ Q ΛΑΘΟΣ Q

Απάντηση:

• §3.10.1. «Η πυρκαγιά είναι μια χημική αντίδραση μεταξύ του οξυγόνου του ατμοσφαιρικού αέρα και κάποιου υδρογονάνθρακα, στην περίπτωσή μας καυσίμου, λιπαντικού ή υδραυλικού υγρού που εκδηλώνεται, όταν τα δύο παραπάνω στοιχεία βρεθούν σε συνθήκες μεγάλης θερμοκρασίας ή πηγής ανάφλεξης, όπως φλόγα ή σπινθήρας.»

Σύνοψη: Η πρόταση είναι ΣΩΣΤΟ. Η πυρκαγιά είναι πράγματι μια χημική αντίδραση μεταξύ του οξυγόνου του ατμοσφαιρικού αέρα και ενός υδρογονάνθρακα (καυσίμου, λιπαντικού ή υδραυλικού υγρού), η οποία εκδηλώνεται όταν τα δύο αυτά στοιχεία βρεθούν σε συνθήκες μεγάλης θερμοκρασίας ή παρουσία πηγής ανάφλεξης, όπως φλόγα ή σπινθήρας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• ΣΩΣΤΟ — χημική αντίδραση οξυγόνου-υδρογονάνθρακα παρουσία υψηλής θερμοκρασίας ή πηγής ανάφλεξης

Αιτίες πυρκαγιάς και αποτροπή εξάπλωσης χωρίς το σύστημα πυρόσβεσης

Ερώτηση: Αναφέρατε τις αιτίες πρόκλησης πυρκαγιάς σε ένας αεριοστρόβιλο κινητήρα. Με ποιον τρόπο εκτός του συστήματος πυρόσβεσης, μπορεί να αποτραπεί η εξάπλωση της πυρκαγιάς;

Απάντηση:

• §3.10.1. «Οι αιτίες πρόκλησης πυρκαγιάς σε έναν αεριοστρόβιλο κινητήρα μπορούν να διακριθούν στις ακόλουθες: Προβληματική ροή αέρα... Υπερθέρμανση... από βλάβες στο ρυθμιστή καυσίμου... Αστοχίες περιστρεφόμενων εξαρτημάτων από κόπωση... Διαρροή ενός από τα εύφλεκτα υγρά του κινητήρα σε θερμή περιοχή.» και «Αυτό μπορεί να γίνει με σωστό σχεδιασμό των μερών και εξαρτημάτων του κινητήρα, τη χρήση υλικών κατάλληλης ποιότητας και τη σωστή χωροθέτησή τους στον κινητήρα... η χρήση πυροπροστατευτικών διαχωριστικών μεταξύ των ζωνών του συμπιεστή και της ζώνης ισχύος και η ψύξη του περιβλήματος του κινητήρα από αέρα του περιβάλλοντος...»

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι αιτίες πρόκλησης πυρκαγιάς σε έναν αεριοστρόβιλο κινητήρα είναι: 1) προβληματική ροή αέρα μέσα στον κινητήρα, που μπορεί να προκαλέσει υπερθέρμανση του περιβλήματος του θαλάμου καύσης και θραύση πτερυγίων του στροβίλου, με συνέπεια διάτρηση περιβλήματος, παρελκομένων, σωληνώσεων ή δεξαμενών, 2) υπερθέρμανση από βλάβες στον ρυθμιστή καυσίμου και στο σύστημα ελέγχου του κινητήρα, που οδηγεί σε έγχυση υπερβολικής ποσότητας καυσίμου σε σχέση με τον αέρα που παρέχει ο συμπιεστής, 3) αστοχίες περιστρεφόμενων εξαρτημάτων από κόπωση (πτερύγια και δίσκοι στροβίλου) που μπορούν να ανοίξουν το περίβλημα του στροβίλου, και 4) διαρροή ενός από τα εύφλεκτα υγρά του κινητήρα (καύσιμο, λιπαντικό, υδραυλικό) σε θερμή περιοχή. Πέρα από το σύστημα πυρόσβεσης, η εξάπλωση μιας πυρκαγιάς μπορεί να αποτραπεί με σωστό σχεδιασμό των μερών και εξαρτημάτων του κινητήρα, με τη χρήση υλικών κατάλληλης ποιότητας (π.χ. καλωδίωση υψηλής τάσης αναφλεκτήρων που αποτρέπει διαρροή ρεύματος και σχηματισμό σπινθήρα) και τη σωστή χωροθέτησή τους, με τη χρήση πυροπροστατευτικών διαχωριστικών μεταξύ της ζώνης του συμπιεστή και της ζώνης ισχύος, καθώς και με την ψύξη του περιβλήματος του κινητήρα από αέρα του περιβάλλοντος, ώστε να αποφεύγεται η αύξηση της θερμοκρασίας μέσα στο αεροδυναμικό κάλυμμα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Αιτίες: προβληματική ροή αέρα, υπερθέρμανση από βλάβη ρυθμιστή καυσίμου, αστοχία περιστρεφόμενων εξαρτημάτων, διαρροή υγρών· πρόληψη εξάπλωσης: σωστός σχεδιασμός/υλικά, πυροπροστατευτικά διαχωριστικά, ψύξη περιβλήματος

Εξαρτήματα και λειτουργία κυκλώματος πυρανίχνευσης

Ερώτηση: Αναφέρατε τα εξαρτήματα ενός κυκλώματος πυρανίχνευσης και τον τρόπο που αυτό λειτουργεί.

Απάντηση:

• §3.10.2. «Η ανίχνευση πυρκαγιάς σε έναν κινητήρα γίνεται με τη χρήση ενός κυκλώματος πυρανίχνευσης που αποτελείται από τα ακόλουθα εξαρτήματα: αισθητήρες θερμοκρασίας κλειστού βρόγχου, μονάδες ελέγχου των βρόγχων, ένα ρελέ ενεργοποίησης του συστήματος, συσκευές προειδοποίησης στο πιλοτήριο.» και «Η μονάδα ελέγχου αποτελείται από έναν ενισχυτή και ένα ρελέ δοκιμής του βρόγχου... Ο ρόλος του ενισχυτή είναι η ενίσχυση του σήματος που δέχεται από τους αισθητήρες έτσι ώστε να μπορεί να οπλίσει ένα ρελέ το οποίο ενεργοποιεί τις συσκευές προειδοποίησης στο πιλοτήριο.»

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ένα κύκλωμα πυρανίχνευσης αποτελείται από: 1) αισθητήρες θερμοκρασίας κλειστού (συνεχούς) βρόγχου, τοποθετημένους γύρω από τις προστατευόμενες περιοχές του κινητήρα (π.χ. θάλαμος καύσης, αγωγός εξαγωγής καυσαερίων, μετακαυστήρας, ενίοτε και συμπιεστής-παρελκόμενα), 2) μονάδες ελέγχου των βρόγχων, που περιλαμβάνουν έναν ενισχυτή και ένα ρελέ δοκιμής του βρόγχου (για την προσομοίωση κατάστασης υπερθέρμανσης κατά τη δοκιμή του συστήματος), 3) ένα ρελέ ενεργοποίησης του συστήματος, και 4) συσκευές προειδοποίησης στο πιλοτήριο (προειδοποιητικές λυχνίες για κάθε κύκλωμα πυρανίχνευσης και κοινός βομβητής κινδύνου). Ο τρόπος λειτουργίας είναι ο εξής: ο αισθητήρας συνεχούς βρόγχου, αποτελούμενος από σειρά αισθητήρων συνδεδεμένων σε συνεχή γραμμή γύρω από τον κινητήρα, ανιχνεύει την αύξηση της θερμοκρασίας· ο ενισχυτής της μονάδας ελέγχου ενισχύει το σήμα που λαμβάνει από τους αισθητήρες, ώστε να οπλίσει το ρελέ ενεργοποίησης, το οποίο με τη σειρά του ενεργοποιεί τις συσκευές προειδοποίησης στο πιλοτήριο (λυχνίες πάνω σε μοχλούς σχήματος «Τ» και βομβητή), ενημερώνοντας τον χειριστή ώστε να ενεργοποιήσει το σύστημα πυρόσβεσης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Εξαρτήματα: αισθητήρες βρόγχου, μονάδα ελέγχου (ενισχυτής+ρελέ δοκιμής), ρελέ ενεργοποίησης, συσκευές προειδοποίησης· λειτουργία: αισθητήρας→ενισχυτής→ρελέ→προειδοποίηση πιλοτηρίου