BRPI0805836B1

BRPI0805836B1 - Processo de inertização para a redução do risco de um incêndio em um espaço fechado, bem como, dispositivo para realização do processo

Info

Publication number: BRPI0805836B1
Application number: BRPI0805836-9A
Authority: BR
Inventors: Wagner Ernst-Werner
Original assignee: Amrona Ag
Priority date: 2007-08-01
Filing date: 2008-07-29
Publication date: 2018-08-07
Also published as: JP5244178B2; DK2046459T3; CN101547722A; SI2046459T1; KR20100037018A; HK1125589A1; US8256525B2; CL2008002252A1; CA2661901A1; AU2008281813A1; AR070748A1; ES2378296T3; JP2010534544A; PL2046459T3; BRPI0805836A2; CN101547722B; ATE534438T1; EP2046459B1; UA96456C2; US20090038810A1

Abstract

processo de inertização para a redução do risco de um incêndio em um espaço fechado, bem como, dispositivo para a realização do processo. a presente invenção se refere a um processo de inertização para a redução do risco de uma ocorrência de incêndio em um espaço fechado (10), bem como, se refere a um dispositivo para a realização do processo. com a meta de indicar um sistema de inertização para um espaço fechado (10), com o qual, por um lado, através da inertização permanente do espaço protegido (10), pode ser obtida uma redução efetiva do risco da ocorrência de um incêndio, e com o qual, por outro lado, esta proteção incêndio preventiva efetuada com a inertização permanente, conforme a necessidade, pode ser limitada às zonas separadas espacialmente do espaço fechado, sem que para isto sejam necessárias separações construtivas, de acordo com a invenção está previsto que, pelo menos, um gás inerte, cuja densidade gasosa (pgás) é diferente da densidade gasosa (pgás) média da atmosfera doar ambiente do espaço (10), é introduzido no espaço fechado (10), de tal modo que, no espaço fechado (10) é formada uma estratificação do gás, constituída de uma primeira camada de gás (a) e de uma segunda camada de gás (b), sendo que, o teor de oxigênio na primeira camada de gás (a) corresponde, em essência, ao teor de oxigênio da atmosfera do ar ambiente e, sendo que, o teor de oxigênio na segunda camada de gás (b) corresponde a um certo teor de oxigênio regulável, reduzido em relação ao teor de oxigênio da atmosfera do ar ambiente.

Description

(54) Título: PROCESSO DE INERTIZAÇÃO PARA A REDUÇÃO DO RISCO DE UM INCÊNDIO EM UM ESPAÇO FECHADO, BEM COMO, DISPOSITIVO PARA REALIZAÇÃO DO PROCESSO (51) Int.CI.: A62C 99/00 (30) Prioridade Unionista: 01/08/2007 EP 07 113644.4 (73) Titular(es): AMRONA AG (72) Inventor(es): ERNST-WERNER WAGNER (85) Data do Início da Fase Nacional: 17/03/2009

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PROCESSO DE INERTIZAÇÃO PARA A REDUÇÃO DO RISCO DE UM INCÊNDIO EM UM ESPAÇO FECHADO, BEM COMO, DISPOSITIVO PARA A REALIZAÇÃO DO PROCESSO.

Descrição

A presente invenção refere-se a um processo de inertização para a redução do risco de uma ocorrência de incêndio em um espaço fechado, bem como, se refere a um dispositivo para a realização do processo.

É conhecido combater o risco de incêndio em espaços fechados, que, por exemplo, são acessados por pessoas só eventualmente, e cujas instalações reagem de modo sensível à ação da água, reduzindo a concentração de oxigênio na área em questão para um valor de, por exemplo, 12% em volume. No caso desta concentração de oxigênio, a maioria dos materiais combustíveis não queima mais. Os campos de aplicação principais são as áreas de processamento de dados - EDV, compartimentos de comutação e distribuição elétrica, instalações fechadas, bem como, áreas de armazenamento com bens de alto valor comercial.

Assim, por exemplo, do pedido de patente alemão DE 198 11 851 C1 é descrito um dispositivo de inertização para a redução do risco e para a extinção de incêndios em espaços fechados. Neste caso, o conhecido sistema é projetado para reduzir o teor de oxigênio em um espaço fechado a um nível de inertização básica predeterminado e, no caso de um incêndio ou conforme a necessidade, continuar a reduzir rapidamente o teor de oxigênio para um nível de inertização total, a fim de, com isto, possibilitar uma extinção efetiva de um incêndio com capacidade de armazenamento a menor possível para garrafas de gás inerte. Para isso, o dispositivo conhecido apresenta uma instalação de gás inerte controlável por meio de uma unidade de controle, bem como, um sistema de tubulação de alimentação ligado ao espaço protegido, através do qual o gás inerte preparado pela instalação de gás inerte é conduzido ao espaço protegido. Como instalação de gás inerte podem ser considerados ou uma bateria de garrafas sob pressão, na qual o gás inerte está armazenado comprimido, uma instalação para a produção de gases inertes ou uma combinação das duas soluções.

No caso do sistema do tipo mencionado no início, se trata de um processo e de um dispositivo para a redução do risco e, eventualmente, para a extinção de incêndios no espaço protegido a ser monitorado, sendo que, eventualmente é empregada uma inertização permanente do espaço protegido para a prevenção contra incêndio ou o combate a incêndio. Como já foi apresentado, a forma de atuação de um processo de inertização pode ser atribuída ao conhecimento de que em espaços fechados o risco de incêndio pode ser combatido pelo fato de que, no caso normal, a concentração de oxigênio na área em questão é permanentemente reduzida a um valor de, por exemplo, 12 % em volume no caso normal.

A ação de prevenção ou de extinção resultante do processo de inertização se baseia, neste caso, no princípio do deslocamento de oxigênio. De modo conhecido, o ar ambiente normal é constituído de 21% em volume de oxigênio, de 78% em volume de nitrogênio e de 1% em volume de outros gases. A fim de reduzir, de modo efetivo, o risco de surgimento de um incêndio em um espaço protegido, a concentração de oxigênio no referido espaço é reduzida através da introdução de gás inerte ou de uma mistura de gás inerte como, por exemplo, nitrogênio. Com vista à extinção de incêndio da maioria dos materiais sólidos é conhecido, por exemplo, que um efeito de extinção é iniciado quando o teor de oxigênio cair abaixo de 15% em volume. Dependendo dos materiais combustíveis existentes no espaço protegido poderá ser necessária mais uma redução do teor de oxigênio para, por exemplo, 12% em volume. Expresso de outro modo, isto significa que, através de uma inertização permanente do espaço protegido para um denominado nível de inertização básica, no qual o teor de oxigênio no ar ambiente está reduzido abaixo de, por exemplo, 15% em volume, também o risco do surgimento de um incêndio no espaço protegido pode ser reduzido de modo efetivo.

Sob o termo nível de inertização básica empregado aqui, em geral deve ser entendido um teor de oxigênio reduzido, em comparação com o teor de oxigênio do ar ambiente normal, na atmosfera do ar ambiente do espaço protegido, sendo que, sob o ponto de vista da medicina, em princípio, certamente este teor de oxigênio reduzido não significa nenhum risco às pessoas e animais, de tal modo que, - sob condições com certas medidas de precaução - estas pessoas e animais ainda podem entrar no espaço protegido.

Como já foi indicado, o ajuste de um nível de inertização básica, que, em contraste ao denominado nível de inertização total, não precisa corresponder a um teor de oxigênio reduzido deste tipo, no qual já entra uma extinção de incêndio efetiva, sobretudo, para reduzir o risco do surgimento de um incêndio no espaço protegido. Dependendo das condições do caso individual, o nível de inertização básica corresponde a um teor de oxigênio, por exemplo, de 13% em volume a 15% em volume.

Em contrapartida, sob o termo nível de inertização total deve ser entendido um teor de oxigênio mais reduzido em comparação com o nível de inertização básica, no qual a capacidade de inflamação da maioria dos materiais já está reduzida, de tal modo que, estes não podem mais se inflamar. Dependendo da carga de incêndio disponível referida no espaço protegido, em geral o nível de inertização total se situa em 11% em volume até 12% em volume de concentração de oxigênio.

As soluções conhecidas até hoje, nas quais são empregados um processo de inertização para extinção de incêndio ou para a minimização do risco do surgimento de um incêndio, são projetadas para espaços fechados, de tal modo que, todas as mercadorias que estão armazenadas no espaço fechado estão incluídas no conceito de proteção de incêndio. Frequentemente, com certeza, não é necessário como medida preventiva inertizar permanentemente todo o volume do espaço fechado, uma vez que, por exemplo, somente certas áreas do espaço servem para o armazenamento de materiais combustíveis, enquanto que, outras áreas do espaço permanecem não usadas, ou ali não são armazenados materiais combustíveis. Em particular, em grandes galpões de armazenamento, sob o ponto de vista econômico, uma inertização permanente de todo volume do espaço de armazenamento, então, só é conveniente se, realmente também todo o volume do espaço for usado para o armazenamento de materiais sensíveis ao incêndio.

Uma vez que a indústria de bens de consumo e de gêneros alimentícios se orienta estreitamente no comportamento do consumidor, e um comportamento alterado do consumidor tem consequências diretas sobre o mercado, é desejado para o comércio poder reagir do modo mais flexível possível às reestruturações de armazenamento e transporte. Por conseguinte, são procurados galpões de armazenamento, cuja capacidade de armazenamento e condição de armazenamento podem ser adaptadas de modo particularmente simples à respectiva situação do mercado. Isto vale do mesmo modo para instalações de inertização, que frequentemente são empregadas como proteção preventiva contra incêndio em galpões de armazenamento deste tipo.

Por conseguinte, à presente invenção cabe a tarefa de indicar um sistema de inertização (processo e dispositivo) para um espaço fechado, com o qual, por um lado, através de uma inertização permanente do espaço protegido, pode ser obtida uma redução efetiva do risco do surgimento de um incêndio, e com o qual, por outro lado, esta proteção contra incêndio preventiva efetuada com a inertização permanente, em caso de necessidade, pode ser limitada às zonas separadas espacialmente do espaço fechado, sem que para isto sejam necessárias separações construtivas.

Esta tarefa é solucionada com um processo de inertização do tipo de acordo com a invenção mencionado no início, pelo fato de que um gás inerte, ou uma mistura de gás inerte, cuja densidade gasosa é diferente da densidade gasosa média da atmosfera do ar ambiente do espaço fechado, é introduzido no espaço fechado, de tal modo que, no espaço fechado sem separação construtiva é formada uma estratificação do gás, constituída de uma primeira camada de gás e de uma segunda camada de gás, sendo que, o teor de oxigênio na primeira camada de gás corresponde, em essência, ao teor de oxigênio da atmosfera do ar ambiente e, sendo que o teor de oxigênio na segunda camada de gás corresponde a um certo teor de oxigênio regulável, reduzido em relação ao teor de oxigênio da atmosfera do ar ambiente.

Com respeito ao dispositivo, a tarefa que cabe à invenção é solucionada com uma instalação de inertização para a redução do risco do surgimento de um incêndio em um espaço fechado, sendo que, de acordo com a invenção está previsto que, a instalação de inertização apresente, pelo menos, uma fonte de gás inerte para a preparação de um gás inerte ou de uma mistura de gás inerte, e um sistema de bocais de alimentação e de descarga que pode ser controlado com um controle, para a introdução do gás inerte ou da mistura de gás inerte, preparada pela fonte de gás inerte, na atmosfera do ar ambiente do espaço fechado, sendo que, o gás inerte ou a mistura de gás inerte apresenta uma densidade gasosa, que é diferente da densidade gasosa média da atmosfera do ar ambiente do espaço fechado e, sendo que, com auxílio do sistema de bocais de alimentação e de descarga, de modo regulado, o gás inerte ou a mistura de gás inerte é introduzido no espaço fechado, de tal modo que, sem separação construtiva, no espaço fechado é formada uma estratificação do gás constituída de uma primeira camada de gás, de uma segunda camada de gás e de uma camada de passagem situada entre a primeira e a segunda camada de gás.

No caso do dispositivo de acordo com a invenção se trata, neste caso, de uma realização através da execução do processo de inertização de acordo com a invenção. No caso desta realização, o teor de oxigênio na zona da primeira camada de gás corresponde, em essência, ao teor de oxigênio da atmosfera do ar ambiente. Por outro lado, o teor de oxigênio na zona da segunda camada de gás corresponde a um certo teor de oxigênio regulável, reduzido em relação ao teor de oxigênio da atmosfera do ar ambiente.

As vantagens que podem ser obtidas com a solução de acordo com a invenção são óbvias. De acordo com elas, em determinadas zonas do espaço fechado, os produtos ou mercadorias a serem armazenados podem ser acomodados sem separação espacial e sem medidas de isolamento dispendiosas, de tal modo que a disponibilidade das mercadorias armazenadas sempre existe, sendo que o teor de oxigênio das zonas do espaço fechado é adaptado individualmente ao comportamento de incêndio e de inflamação das mercadorias armazenadas ali. Por exemplo, mercadorias sensíveis ao incêndio ou de fácil combustão devem ser acomodadas na zona da segunda camada de gás, na qual está ajustado um teor de oxigênio reduzido em relação à atmosfera do ar ambiente, enquanto que, mercadorias de combustão mais difícil ou que não queimam, podem ser armazenadas na zona da primeira camada de gás. Por outro lado, logicamente, também pode ser imaginado que, somente na zona do espaço fechado, na qual está formada a segunda camada de gás, podem ser armazenadas mercadorias, enquanto que a zona, na qual existe a primeira camada de gás, permanece livre. Isto é, então, conveniente, por exemplo, quando todas as mercadorias a serem armazenadas no espaço fechado são sensíveis ao incêndio ou de fácil combustão, sendo que, certamente com as mercadorias a serem armazenadas, a capacidade de armazenamento do espaço fechado não é totalmente esgotada.

O teor de oxigênio na zona da primeira camada de gás corresponde ao teor de oxigênio da atmosfera do ar ambiente. Por conseguinte, então, na primeira camada de gás existe um teor de oxigênio de aproximadamente 21% em volume quando, no instante da formação da estratificação do gás no espaço fechado, a atmosfera do ar ambiente apresenta um teor de oxigênio, que corresponde ao teor de oxigênio do ar ambiente (isto é, cerca de 21% em volume). Por outro lado, logicamente pode ser imaginado que, no instante da formação da estratificação do gás, o espaço fechado já esteja inertizado de modo permanente a um grau de inertização básico. Quando, por exemplo, antes da formação da estratificação do gás no espaço fechado, já estiver ajustado um grau de inertização básica com um teor de oxigênio de, por exemplo, 15% em volume, após a formação da estratificação do gás também a zona, na qual existe a primeira camada de gás, apresentaria um teor de oxigênio de 15% em volume.

Sob o termo gás inerte empregado aqui devem ser entendidos todos os gases apropriados, que são quimicamente inertes, e que apresentam um efeito de extinção que se baseia no deslocamento do oxigênio. O efeito de abafamento que pode ser obtido com gases inertes ocorre com o não alcance dos valores limite dependentes do material, específicos necessários para a combustão. Como já foi apresentado no início, em geral o incêndio já se extingue com uma redução do teor de oxigênio para 13,8% em volume. Para isso, o volume existente na segunda camada de gás da atmosfera do ar ambiente somente precisa ser deslocado em torno de aproximadamente 1/3 com o gás inerte introduzido, o que corresponde a uma concentração de gás inerte de 34% em volume. No caso de materiais combustíveis, que precisam de consideravelmente menos oxigênio para a queima é necessária uma concentração de gás inerte correspondentemente mais alta, o que é o caso, por exemplo, em acetileno, monóxido de carbono e hidrogênio. Nos pormenores, de acordo com a presente invenção, interessam como gases inertes, em particular, o meio de extinção argônio, nitrogênio, dióxido de carbono ou misturas destes (inergenes, argonitas).

Além disso, no relatório descritivo em questão, sob o termo densidade gasosa é entendida a densidade de um gás que pode ser determinada de acordo com a lei dos gases ideal. De acordo com isto, para a densidade gasosa pgás vale a seguinte relação indicada:

p.M _ .

pgas = , equaçao 1

Sendo que, pgás é a densidade gasosa em kg/m³, p é a pressão dominante no gás em kPa, M é a massa molar da substância em g/mol, R_mé a constante do gás geral (= 8,134 J/mol/K) e Ta temperatura absoluta em K.

Na tabela a seguir está indicada uma listagem exemplar das respectivas densidades gasosas pgás de diversos gases inertes, que podem ser empregados, por exemplo, de forma pura ou como mistura na solução de acordo com a invenção. Os dados da tabela se referem a condições normais, quando, portanto, existe uma pressão p de 1013,25 hPa (= 1,01325 bar) e uma temperatura Tde 273,15 K (= 0°C).

Tabela 1

Gás inerte	Densidade [kg/m³]	Símbolo
Hélio	0,178	He
Nitrogênio	1,251	n₂
Argônio	1,784	Ar
Dióxido de carbono	1,977	CO₂
Criptônio	3,479	Kr
Xenônio	5,897	Xe
Ar a 0° C	1,292

É visível que, com a solução de acordo com a invenção, podem ser abaixados de modo duradouro os custos correntes para a preparação de uma proteção de incêndio preventiva e, com isto, os custos de logística de um empreendedor do armazém, uma vez que, como medida preventiva, não precisa mais ser inertizado necessariamente de modo permanente o volume total com um gás inerte ou uma mistura de gás inerte. Pelo contrário, sem que precisem ser realizadas medidas construtivas para isto, no volume do espaço são formadas zonas espacialmente separadas, com teores de oxi10 gênio ou níveis de inertização distintos que podem ser fixados previamente. Deste modo podem ser obtidas consideráveis vantagens na armazenagem, uma vez que, tanto os produtos com risco de incêndio, como também os produtos sem risco de incêndio podem ser abrigados em um só armazenamento (espaço fechado) sem separação espacial e sem medidas de isola15 mento dispendiosas.

A idéia básica que serve como base para a solução de acordo com a invenção deve ser vista na estratificação física de gases de densidades específicas diferentes. Estratificações de gases deste tipo são relativamente estáveis e, sobretudo, de forma ideal, em particular, quando no espa20 ço fechado não está prevista nenhuma corrente de ar ou circulação de ar, somente são influenciadas através da corrente de difusão das partículas de gás existentes nas duas camadas de gás. Através de medidas apropriadas, sobre as quais em seguida será entrado em mais detalhes, pode ser obtido que os coeficientes de difusão das respectivas partículas de gás sejam compensados de modo correspondente a fim de, com isto, manter através de um tempo mais longo a estratificação do gás ajustada no espaço fechado.

No caso da camada de passagem, portanto, naquela zona que existe entre a primeira e a segunda camada de gás, trata-se da camada limite prevista entre as duas camadas de gás, cuja espessura em relação à espessura da primeira e da segunda camada de gás é relativamente pequena. Na camada de passagem existe uma mistura das partículas de gás existentes nas duas camadas de gás, sendo que, esta mistura, sobretudo, é condicionada pela corrente de difusão das partículas de gás.

Aperfeiçoamentos vantajosos da solução de acordo com a invenção estão indicados nas reivindicações subordinadas.

Assim, tendo em vista uma conservação a longo prazo das zonas de armazenamento no espaço fechado, formadas através das duas camadas de gás, de modo vantajoso, está previsto que a estratificação do gás formada no espaço fechado é mantida através da recondução do gás inerte ou de uma mistura de gás inerte para a segunda camada de gás, bem como, através da retirada apropriada de gás da segunda camada de gás e/ou da camada de passagem. Neste caso, assim, se trata de uma medida, com a qual, a corrente de difusão que reage contra a estratificação do gás é compensada de forma efetiva.

Devido à regularidade descrita com a proporção de distribuição de Boltzmann conhecida da dinâmica de gases, segundo a qual, em virtude da energia interna das partículas de gás (entropia), tanto a difusão das partículas de gás existentes na primeira camada de gás, como também a difusão das partículas de gás existentes na segunda camada de gás, que reagem contra a estratificação do gás formada no espaço fechado, é necessário, continuamente ou em instantes ou ocorrências predeterminados, retirar gás, de preferência, da camada de passagem, sendo que, ao mesmo tempo, de forma regulada, é reconduzido gás inerte ou uma mistura de gás inerte a, pelo menos, uma das duas camadas de gás, por exemplo, à segunda camada de gás. Por meio da retirada de gás da camada de passagem, em particular, é retirada, pelo menos, parcialmente, a parte de gás inerte, em particular, da segunda camada de gás, difundida para dentro da camada de passagem a fim de, com isto, efetuar uma separação a mais limpa possível entre a primeira e a segunda camada de gás. Neste caso é mantida, em particular, também a espessura da zona de passagem em um valor pequeno.

Por outro lado, ao mesmo tempo, com a retirada de gás da camada de passagem, de forma regulada é introduzida uma quantidade de gás inerte suficiente na segunda camada de gás, a fim de obter que, o teor de oxigênio na zona da segunda camada de gás sempre apresente o teor de oxigênio reduzido determinado, em relação ao teor de oxigênio da atmosfera do ar ambiente, ou ao teor de oxigênio da segunda camada de gás. Em particular, com esta medida é mantida a limitação espacial das camadas de gás que formam a estratificação do gás de um modo particularmente efetivo, mas que, contudo, pode ser realizado de forma simples.

Em uma realização particularmente vantajosa da solução de acordo com a invenção está previsto que, após a formação da estratificação do gás no espaço fechado, por um lado, na zona da primeira camada de gás e, por outro lado, na zona da segunda camada de gás, respectivamente, a temperatura é determinada, continuamente ou em instantes ou ocorrências predeterminados, por meio do que, os valores da temperatura determinados das zonas da primeira e da segunda camada de gás são usados para ajustar uma determinada diferença de temperatura entre a zona da primeira camada de gás e a zona da segunda camada de gás, e manter esta diferença de temperatura. Este aperfeiçoamento vantajoso adicional permite que ambas zonas (camadas) de teores distintos de oxigênio como também zonas (camadas) de diferentes temperaturas sejam formadas e mantidas no espaço fechado sem a necessidade de usar quaisquer partições estruturais ou similares. Neste caso, é particularmente vantajoso o fato de que a camada inferior das duas camadas de gás apresenta uma temperatura, que é menor que a camada superior das duas camadas de gás, a fim de obter uma estratificação de temperaturas que de modo conhecido é extremamente estável.

Uma vez que neste aperfeiçoamento preferido, a zona da cama11 da de gás superior, de preferência, a zona da segunda camada de gás, apresenta uma temperatura mais alta em relação à zona da camada de gás inferior, de preferência, a zona da primeira camada de gás, a estratificação da temperatura apoiará adicionalmente a manutenção da estratificação do gás formada no espaço fechado. Neste caso deve ser alertado para o fato de que, a densidade gasosa pgás do gás inerte ou da mistura de gás inerte respectivamente, é segundo a equação 1, inversamente proporcional à temperatura T, de tal modo que, quando a zona da segunda camada de gás apresenta uma temperatura maia alta em comparação à zona da primeira camada de gás, há uma maior diferença de densidades Apgás entre o gás inerte empregado para a formação da segunda camada de gás e o gás que forma a atmosfera do ar ambiente.

A medição de temperatura abordada no aperfeiçoamento mencionada por último ocorre de uma forma bem conhecida, sendo que é particularmente vantajoso registrar os respectivos valores de temperaturas em posições distintas no espaço fechado ou nas respectivas zonas das camadas de gás formadas no espaço fechado, a fim de possibilitar uma determinação de temperatura a mais exata possível e, em particular, redundante.

A execução técnica para o ajuste e a manutenção da mencionada diferença de temperaturas entre a primeira e a segunda camada de gás também pode ser realizada de formas distintas. Em particular, poderia ser imaginado que, para a formação da estratificação do gás no espaço fechado, o gás inerte ou a mistura de gás inerte introduzido seja previamente aquecido ou resfriado de modo correspondente a fim de, com isto, ajustar uma temperatura na zona, na qual existe a segunda camada de gás, que em comparação com a temperatura média da zona da primeira camada de gás é mais alta ou mais baixa. Por outro lado, também seria imaginável ajustar ou manter a diferença de temperaturas através de correspondentes elementos de aquecimento ou de resfriamento, que estão dispostos em posições apropriadas nas zonas das respectivas camadas de gás. Contudo, em particular, também podem ser imaginadas outras soluções.

A fim de obter que, com a solução de acordo com a invenção, as medidas preventivas de proteção contra incêndio previstas permaneçam mantidas de modo confiável por um tempo mais longo, em um aperfeiçoamento vantajoso está previsto que o teor de oxigênio na zona da segunda camada de gás seja medido continuamente ou em instantes ou ocorrências predeterminados e que, através da recondução regulada de gás inerte ou de uma mistura de gás inerte na zona da segunda camada de gás, bem como, através da retirada regulada de gás da zona da segunda camada de gás e/ou da camada de passagem, o teor de oxigênio na zona da segunda camada de gás sendo mantido no nível de inertização, que corresponde ao teor de oxigênio, que pode ser determinado previamente, e reduzido em relação ao teor de oxigênio da zona da primeira camada de gás. Com isto pode ser obtido que, na zona do espaço fechado, na qual existe a segunda camada de gás, pode ser ajustada e mantida uma inertização permanente, na qual - de acordo com as mercadorias armazenadas na zona da segunda camada de gás ou com sua capacidade de combustão e seu comportamento de inflamação - é garantida uma proteção contra incêndio efetiva. É visível que o teor de oxigênio da zona da segunda camada de gás, que pode ser determinado anteriormente e reduzido em relação ao teor de oxigênio da zona da primeira camada de gás, está adaptado, de modo correspondente, ao comportamento de incêndio e de inflamação das mercadorias a serem armazenadas ou armazenadas nesta zona.

A medição do teor de oxigênio na zona da segunda camada de gás ocorre de modo usual, sendo que, é apropriado, em particular, um sistema que opera de modo aspirativo, no qual, de preferência, em uma multiplicidade de pontos na zona da segunda camada de gás, através de um sistema de tubulação ou de canal, uma quantidade parcial representativa da atmosfera da segunda camada de gás é aspirada ativamente e, então, esta quantidade parcial é conduzida a uma câmara de medição com um detector para o registro do teor de oxigênio. Logicamente aqui também podem ser aplicadas outras soluções.

Com relação ao gás inerte ou à mistura de gás inerte empregado na solução de acordo com a invenção, de modo particularmente vantajo13 so está previsto que este gás inerte ou a mistura de gás inerte apresente uma densidade gasosa pgás específica, que com a mesma temperatura é diferente da densidade gasosa pgás específica da atmosfera do ar ambiente. Como já foi indicado de modo exemplar na tabela 1, neste caso, interessam gases inertes distintos. Em particular, é imaginável empregar como gás inerte argônio, dióxido de carbono ou criptônio ou xenônio ou misturas destes gases, portanto, gases cuja densidade gasosa pgás é maior que a densidade gasosa do ar normal ou maior que a densidade gasosa da atmosfera do ar ambiente do espaço fechado quando, no instante da formação da estratificação do gás no espaço fechado, a atmosfera do ar ambiente apresenta uma composição química que corresponde à composição química do ar ambiente normal.

Quando, em um caso deste, a temperatura da zona da segunda camada de gás, na qual, portanto o gás inerte foi introduzido para a formação da estratificação do gás, for mais baixa que a temperatura da zona da primeira camada de gás, portanto, mais baixa que a temperatura da atmosfera do ar ambiente, no espaço fechado forma-se uma estratificação particularmente bem marcante e estável, na qual a zona da segunda camada de gás está situada abaixo da zona da primeira camada de gás.

Por outro lado, logicamente também poderia ser imaginado tomar como gás inerte, por exemplo, nitrogênio, hélio ou uma mistura destes gases, portanto, um gás, cuja densidade gasosa média seja menor que a densidade gasosa do ar. Neste caso, em particular, no caso do gás inerte nitrogênio, é conveniente aquecer de modo correspondente este gás inerte antes da introdução do gás inerte no espaço ou na zona da segunda camada de gás, a fim de, com isto, reduzir mais sua densidade gasosa específica, pelo que pode ser realizada uma estratificação do gás no espaço fechado, na qual a segunda camada de gás está acima da primeira camada de gás.

A fim de obter que, no espaço fechado possam ser armazenadas mercadorias com comportamentos de inflamação distintos, em um aperfeiçoamento preferido está previsto que seja formada uma inertização per14 manente não somente na zona do espaço fechado, na qual a segunda camada de gás está formada, mas também na zona do espaço fechado, na qual a primeira camada de gás está formada. Em detalhes, neste aperfeiçoamento preferido, poderia ser imaginado que, antes da formação da estratificação do gás no espaço fechado, através da introdução de um gás inerte ou de uma mistura de gás inerte, a atmosfera do ar ambiente do espaço fechado seria alterada, de tal modo que o teor de oxigênio na atmosfera do ar ambiente fosse abaixado para um determinado nível de inertização básica, que corresponde a um teor de oxigênio reduzido em comparação com o teor de oxigênio normal do ar (cerca de 21% em volume). Através desta medida, que deve ser executada antes da formação da estratificação do gás no espaço fechado, é obtido que, após a formação da estratificação do gás no espaço fechado, são formadas duas zonas espacialmente separadas entre si, com teores de oxigênio diferentes, sendo que, em comparação com o teor de oxigênio do ar ambiente normal, os respectivos teores de oxigênio destas duas zonas ou das duas camadas de gás são reduzidos. Através de uma seleção apropriada do nível de inertização básica, que é ajustado antes da formação da estratificação do gás no espaço fechado, e através de uma seleção apropriada do teor de oxigênio determinado, que é ajustado durante a estratificação do gás na segunda camada de gás, é possível, com isto, ajustar os respectivos teores de oxigênio das duas camadas de gás que formam a estratificação do gás a um nível de inertização adaptado às mercadorias a serem armazenadas nas respectivas zonas.

Em um aperfeiçoamento preferido, em particular, da forma de execução mencionada por último, de preferência, está previsto que o teor de oxigênio na primeira camada de gás seja medido continuamente ou em instantes ou ocorrências predeterminados e, sendo que, através da recondução regulada de gás inerte ou de uma mistura de gás inerte para a primeira camada de gás, bem como, através da retirada regulada de gás da primeira camada de gás e/ou da camada de passagem, o teor de oxigênio na primeira camada de gás seja mantido no nível de inertização básica. Neste caso, se trata de uma medida apropriada, com a qual é obtido que, por meio da corrente de difusão das partículas de gás individuais, a estratificação formada não seja dissolvida por um tempo mais longo.

A fim de obter que a solução de acordo com a invenção possa ser empregada não apenas como proteção contra incêndio preventiva, mas também como medida para o combate de um incêndio, em um aperfeiçoamento preferido está previsto que, de preferência, na segunda camada de gás seja medida continuamente ou em instantes ou ocorrências predeterminados, pelo menos, uma grandeza característica de incêndio, sendo que, no caso da detecção de, pelo menos, uma grandeza característica de incêndio ou de um incêndio, devido à introdução súbita de gás inerte, de preferência, na zona da segunda camada de gás, o teor de oxigênio na segunda camada de gás ou no volume do espaço todo seja abaixado para um nível de inertização total, que corresponde a um teor de oxigênio ainda mais reduzido em comparação com o nível de inertização determinado, e no qual a capacidade de inflamação das mercadorias armazenadas na zona da segunda camada de gás pode ser suprimida de modo efetivo, ou no qual é possível uma extinção de incêndio efetiva. De modo adicional ou alternativo ao ajuste do nível de inertização total, no caso de um incêndio, naturalmente também seria possível introduzir um gás de extinção químico no espaço, cujo efeito de extinção de incêndio não se baseia no efeito de abafamento. Como gás de extinção de incêndio químico interessa, por exemplo, HFC-227ea ou Novec® 1230 ou uma mistura deles.

Sob o conceito grandeza característica de incêndio são entendidas grandezas físicas, que no ambiente de um incêndio de surgimento estão sujeitas a alterações que podem ser medidas, por exemplo, a temperatura ambiente, a parte de material sólido ou líquido ou gasoso no ar ambiente (formação de fumaça na forma de partículas ou aerossóis ou vapor) ou irradiação do ambiente.

De preferência, a detecção da grandeza característica de incêndio ocorre com auxílio de um sistema de tubo de exaustão aspirativo, com o qual volumes parciais representativos, por exemplo, da atmosfera da segunda camada de gás são aspirados ativamente, e esse volume parcial, então, é conduzido a uma câmara de medição com um detector para o registro de uma grandeza característica de incêndio. Naturalmente, neste caso, porém também interessam outras medidas.

De modo adicional ou alternativo à forma de execução mencionada anteriormente, além disso, é possível que, na zona da primeira camada de gás seja medida continuamente ou em instantes ou ocorrências predeterminados, pelo menos, uma grandeza característica de incêndio, sendo que, no caso da detecção de uma grandeza característica de incêndio, devido à introdução súbita de gás inerte ou de uma mistura de gás inerte ou de um gás de extinção de incêndio na zona da primeira camada de gás, o teor de oxigênio na primeira camada de gás é abaixado para um nível de inertização, que corresponde a um teor de oxigênio reduzido em comparação com o teor de oxigênio da atmosfera ambiente, e no qual a capacidade de inflamação das mercadorias armazenadas na zona formada com a primeira camada de gás seja suprimido de modo efetivo.

Finalmente, com respeito ao processo de acordo com a invenção ainda é vantajoso o fato de que as respectivas espessuras da camada, isto é, a espessura da zona da primeira camada de gás, e a espessura da zona da segunda camada de gás podem ser ajustadas. Com esse aperfeiçoamento é possível uma capacidade de expansão particularmente rápida e fácil de ser realizada das zonas protegidas contra o incêndio no espaço, por meio da formação flexível das respectivas camadas de gás no volume do espaço de armazenamento.

Em uma realização técnica do dispositivo da solução de acordo com a invenção é preferido que o sistema de bocais de descarga apresente pelo menos um bocal de descarga que pode ser deslocado na direção vertical, de tal modo que a posição vertical ou a posição da segunda camada de gás e, por conseguinte, a posição da primeira camada de gás possa ser ajustada no espaço fechado.

Também é preferido que, o dispositivo de acordo com a invenção para a realização do processo de inertização apresente, além disso, um sistema de exaustão, que pode ser controlado através de um controle, a fim de retirar gás, de forma regulada, da segunda camada de gás e/ ou, em particular, da camada de passagem, enquanto que, ao mesmo tempo, através do sistema de bocais de descarga, na zona da segunda camada de gás é reconduzido gás inerte, pelo que na zona da segunda camada de gás o teor de oxigênio é mantido no nível de inertização, que corresponde ao teor de oxigênio determinado.

A seguir, com referência aos desenhos anexos, serão descritas formas de execução preferidas da instalação de inertização de acordo com a invenção. É mostrado:

Na figura 1 uma primeira forma de execução preferida da instalação de inertização de acordo com a invenção; e

Na figura 2 uma segunda forma de execução preferida da instalação de inertização de acordo com a invenção.

Na figura 1 está representada uma forma de execução preferida da instalação de inertização de acordo com a invenção para a redução do risco de um incêndio em um espaço fechado 10, sendo que, essa instalação é apropriada, em particular, para a realização do processo de inertização de acordo com a invenção.

A instalação representada esquematicamente na figura 1 apresenta uma fonte de gás inerte 20, para a preparação de um gás inerte ou de uma mistura de gás inerte que compreende, por exemplo, um gerador de gás inerte 20a, em particular, um gerador de nitrogênio e uma bateria de garrafas de gás 20b, na qual é armazenado um gás inerte ou uma mistura de gás inerte sob alta pressão. Um compressor de ar ambiente 20a' está ligado com gerador de gás inerte 20a. Através de um controle 15, a taxa de transporte de ar do compressor de ar ambiente 20a' é regulada de modo correspondente. Dessa forma, por meio do controle 15, pode ser determinada a taxa de gás inerte preparada pela instalação de gás inerte 20a, 20a'.

O gás inerte produzido pela instalação de gás inerte 20a, 20a' e/ou o gás inerte preparado pela bateria de garrafas de gás 20b é conduzido ao espaço 10 a ser monitorado através do sistema de tubulação de alimentação 17a; naturalmente também vários espaços de proteção podem ser ligados com o sistema de tubulação de alimentação 17a. No detalhe, a alimentação do gás inerte preparado com a fonte de gás inerte 20 ocorre através de bocais de descarga 17b, que estão dispostos no ponto apropriado no espaço 10.

Na forma de execução representada, entre outras coisas, o gás inerte, de forma vantajosa, nitrogênio, é obtido no local a partir do ar ambiente. O gerador de gás inerte ou gerador de nitrogênio 20a, por exemplo, funciona de acordo com a técnica de membrana ou de PSA conhecida do estado da técnica, a fim de produzir ar enriquecido com nitrogênio com, por exemplo, 90% do volume até 95% do volume de teor de nitrogênio. Esse ar enriquecido com nitrogênio serve como gás inerte, que é conduzido ao espaço 10 através do sistema de tubulação de alimentação 17a. O ar enriquecido com oxigênio, que resulta durante a produção do gás inerte, é conduzido para fora através de um outro sistema de tubulação 13.

Como já foi indicado, a fonte de gás inerte 20 está ligada com o espaço fechado 10 através do sistema de tubulação de alimentação 17a e do sistema de bocais de descarga 17b. O sistema de bocais de descarga 17b apresenta, de preferência, uma infinidade de bocais de descarga, que na forma de execução representada estão dispostos de forma distribuída em um plano horizontal, no interior do espaço 10. A alimentação regulada do gás inerte preparado pela fonte de gás inerte 20 para a atmosfera do ar ambiente do espaço fechado 10 ocorre através de um controle apropriado de uma válvula de ajuste V1 no sistema de tubulação de alimentação 17a. No detalhe, a válvula de ajuste V1 pode ser controlada de modo correspondente com o controle 15 já mencionado, de tal modo que a quantidade do gás inerte preparado pela fonte de gás inerte 20, introduzido na atmosfera do ar ambiente do espaço fechado 10 através do sistema de tubulação de alimentação 17a e do sistema de bocais de descarga 17b pode ser regulado de modo correspondente.

Na forma de execução preferida, como gás inerte é empregado, por exemplo, nitrogênio, que apresenta em condições normais uma densidade gasosa de 1,251 kg/m³.

O sistema de bocais de descarga 17b da forma de execução representada é executado podendo ser controlado através do controle 15, de tal modo que, sem separação construtiva, no espaço fechado 10 se forma uma estratificação do gás constituída de uma primeira camada de gás A, de uma segunda camada de gás B e de uma camada de passagem C situada entre a primeira e a segunda camada de gás A, B. Nessa estratificação do gás, o teor de oxigênio na zona da primeira camada de gás A corresponde, em essência, ao teor de oxigênio da atmosfera do ar ambiente, sendo que, o teor de oxigênio na zona da segunda camada de gás B corresponde a um certo teor de oxigênio regulável, reduzido em relação ao teor de oxigênio da atmosfera do ar ambiente. O teor de oxigênio determinado na zona da segunda camada de gás B, neste caso, é ajustado por meio da quantidade do gás inerte introduzido na zona da segunda camada de gás B, através do sistema de tubulação de alimentação 17a e do sistema de bocais de descarga 17b.

Na forma de execução representada, a fim de obter uma estratificação mais estável possível na atmosfera do ar ambiente do espaço, está previsto que, antes da introdução no espaço fechado 10, o nitrogênio empregado como gás inerte seja aquecido em comparação com a temperatura média da atmosfera do ar ambiente do espaço 10, em consequência disso a densidade específica do gás inerte (nitrogênio) em comparação com a densidade específica do ar existente no espaço fechado antes da introdução do gás inerte é nitidamente menor. Uma vez que o sistema de bocais de descarga 17b na forma de execução representada está disposto na área superior do espaço fechado 10, durante a introdução do nitrogênio, de preferência, aquecido no espaço fechado 10, primeiramente é inundada a área superior do espaço 10 com o gás inerte, enquanto que na área inferior do espaço, como sempre, está disponível o ar ambiente normal.

Pelo fato de que a alimentação de gás inerte é mantida, antes que todo o volume de ar ambiente seja inundado com gás inerte, no espaço fechado 10 pode ser formada a estratificação do gás já aquecida de duas camadas, sendo que, a camada de gás inferior (primeira camada de gás A) apresenta um teor de oxigênio, que corresponde ao teor de oxigênio do ar ambiente normal (21% do volume). Por outro lado, devido à introdução do gás inerte na área superior do espaço 10, é formada uma zona (segunda camada de gás B), na qual o teor de oxigênio, em comparação com o teor de oxigênio do ar ambiente normal, ou em comparação com o teor de oxigênio da primeira camada de gás A é reduzido.

Por conseguinte, na zona da segunda camada de gás B, portanto, na área superior do espaço 10, existe uma inertização permanente, de tal modo que nessa zona a capacidade de inflamação das mercadorias armazenadas ali é reduzida. O teor de oxigênio na zona da segunda camada de gás B, neste caso, é ajustado a um nível de inertização, que corresponde a um teor de oxigênio determinado, reduzido em relação ao teor de oxigênio da primeira camada de gás A, sendo que, esse nível de inertização pode ser determinado, de modo correspondente, por meio de uma alimentação apropriada do volume de gás inerte para a zona da segunda camada de gás B.

Na forma de execução preferida da instalação de inertização de acordo com a invenção, como gás inerte é empregado nitrogênio aquecido. Para isso, seria imaginável que, à fonte de gás inerte 20 fosse religado um sistema de aquecimento 18 correspondente, a fim de aquecer o gás inerte conduzido pela fonte de gás inerte 20 ao sistema de tubulação de alimentação 17a. De modo alternativo ou adicional a isso, porém, também seria imaginável que os bocais de descarga 17b fossem equipados com elementos de aquecimento correspondentes, a fim de aquecer o gás inerte de modo correspondente, durante a entrega desse gás.

A fim de obter que a estratificação do gás formada por tempo mais longo seja mantida, a instalação de inertização representada a título de exemplo na figura 1 apresenta, além disso, um sistema de exaustão 12, que está disposto na camada de passagem C situada entre a primeira camada de gás A e a segunda camada de gás B. Com esse sistema de exaustão 12 é aspirado o gás continuamente ou em ocorrências ou instantes a serem determinados com o controle 15 na camada de passagem C, enquanto que através do sistema de bocais de descarga 17b, ao mesmo tempo, é introdu21 zido gás inerte fresco na zona da segunda camada de gás B. Com essa medida é suprimida, de modo eficiente, uma mistura das duas camadas de gás A, B.

No detalhe, o sistema de exaustão 12 apresenta um sistema de bocal de exaustão 12a disposto na camada de passagem C, e um ventilador 12b. O número de rotações e/ou a direção de rotação do ventilador 12b podem ser controlados através do controle 15. De modo opcional, entre o ventilador 12b e o sistema de bocal de exaustão 12a também ainda pode estar disposta uma válvula de ajuste V2 que pode ser controlada com o controle 15. Por meio de uma regulagem apropriada do número de rotações do ventilador 12b, através do sistema de exaustão, da camada de passagem C é aspirado um volume de gás suficiente para a manutenção da estratificação do gás, e é transportado para fora. Por outro lado, através de um controle apropriado do ventilador 12b, também pode ser alterada sua direção de rotação, de tal modo que em caso de necessidade, com o sistema de exaustão 12 à camada de passagem C também pode ser conduzido ar fresco.

Pelo fato de que, de preferência, as duas camadas de gás A, B formadas no espaço fechado 10 apresentam temperaturas diferentes, é obtida uma estratificação do gás particularmente estável. Essa diferença de temperaturas pode ser mantida por tempo mais longo por meio de elementos de aquecimento ou de resfriamento apropriados dispostos no espaço 10 ou nas respectivas zonas das camadas de gás A, B. Esses elementos de aquecimento ou de resfriamento (não representados de forma explícita na figura 1) dispostos nas respectivas zonas das camadas de gás A, B são controlados, de preferência, através do controle 15.

Na forma de execução representada da instalação de inertização de acordo com a invenção, de modo vantajoso está previsto que o sistema de exaustão 12 e o sistema de bocais de exaustão 12a no detalhe sejam executados podendo ser deslocados na direção vertical, a fim de ajustar, com isso, a espessura de camada da zona da segunda camada de gás B, e nesse contexto, também a espessura de camada da zona da primeira camada de gás A de acordo com a necessidade. É evidente que, neste ca22 so, se o sistema de exaustão 12 estiver disposto na área superior do espaço 10, a zona da segunda camada de gás B é correspondentemente mais fina que se o sistema de exaustão 12 estiver na área inferior do espaço 10.

Na forma de execução preferida, o sistema de bocais de exaustão 12a está disposto aproximadamente no centro do espaço fechado 10, o que é vantajoso na medida que a área inferior do espaço 10, no qual está formada a primeira camada de gás A, não é influenciada pelo gás inerte introduzido, de tal modo que, por exemplo, através de uma porta 9 é possível a capacidade livre de acesso do espaço 10.

A forma de execução preferida representada da instalação de inertização certamente é apropriada não apenas como proteção preventiva contra incêndio, na área superior do espaço. Pelo contrário, na forma de execução representada também é possível, antes da formação da estratificação do gás abaixar a atmosfera do ar ambiente para um nível de inertização, pelo que no espaço todo 10 o teor de oxigênio, por exemplo, através da introdução de um gás inerte, é abaixado, de modo correspondente, em relação ao teor de oxigênio do ar normal. Depois da formação das duas camadas de gás A, B, então, a zona da primeira camada de gás A apresenta um teor de oxigênio, que é reduzido em comparação ao ar ambiente normal, sendo que, a zona da segunda camada de gás B contém um teor de oxigênio ainda mais reduzido.

Para isso, em princípio é possível que, adicionalmente à fonte de gás inerte 20 já mencionada, seja prevista uma outra instalação de gás inerte (não representada na figura 1), a fim de inertizar continuamente o espaço antes da formação da estratificação do gás. Sem dúvida, o gás inerte que é empregado, neste caso, deveria apresentar uma densidade gasosa específica, que é diferente da densidade gasosa do gás inerte empregado para a formação da estratificação do gás. Neste caso, também seria imaginável empregar ou gases inertes diferentes e/ou gases inertes com diferentes temperaturas.

De modo particularmente preferido, como sistema de bocais de descarga, para a inertização permanente do espaço todo é empregado um sistema de bocais 17b, que é projetado para distribuir o gás inerte introduzido de modo mais uniforme possível na atmosfera do ar ambiente. Naturalmente também é possível prever no espaço 10 uma transformação do ar correspondente.

Além disso, é de grande vantagem se, a instalação, além disso, apresentar, pelo menos, um dispositivo de medição de oxigênio 19, para o registro do teor de oxigênio na atmosfera do ar ambiente do espaço fechado 10. Na forma de execução representada na figura 1, tanto na zona da primeira camada de gás A, como também na zona da segunda camada de gás B, está previsto, respectivamente, um dispositivo de medição de oxigênio 19. Esses dispositivos de medição de oxigênio 19 são executados, de preferência, como sistema que opera de modo aspirativo.

A fim de obter que, a instalação de inertização seja apropriada não apenas como proteção preventiva contra incêndio, mas também como medida para o combate de um incêndio, está previsto medir, para pelo menos uma grandeza característica de incêndio respectiva na zona da primeira camada de gás A e na zona da segunda camada de gás B, seja continuamente ou em instantes ou ocorrências predeterminados, através do que, no caso da detecção de pelo menos uma grandeza característica de incêndio, o teor de oxigênio na zona da segunda camada de gás B é abaixado para um nível de inertização total, de preferência pela introdução súbita de gás inerte na dita camada de gás. Todavia naturalmente também é possível detectar na zona da primeira camada de gás A, pelo menos, uma grandeza característica de incêndio, e no caso de um incêndio, prover também medidas apropriadas na zona da segunda camada de gás B.

No detalhe, a instalação está equipada, adicionalmente, com um sistema de reconhecimento de incêndio 16, para detectar pelo menos uma grandeza característica de incêndio, na atmosfera do ar ambiente do espaço fechado 10. De preferência, o sistema de reconhecimento de incêndio 16 é executado como sistema de aspiração, que retira amostras representativas de ar ou de gás da atmosfera da primeira camada de gás A, por um lado, e da atmosfera da segunda camada de gás B, por outro lado, respectivamen24 te, e as conduz a um detector (não representado de modo explícito na figura 1) para, pelo menos, uma grandeza característica de incêndio. Os sinais enviados a partir do sistema de reconhecimento de incêndio 16 para o controle 15, de preferência continuamente ou em instantes ou ocorrências predeterminados, são empregados pelo controle 15 - se necessário depois de um processamento ou avaliação adicionais - a fim de controlar, por exemplo, a válvula de regulagem V1 de modo correspondente. No detalhe o controle 15 emite um sinal correspondente para isso, se pelo sistema de reconhecimento de incêndio 16 for registrado um incêndio no espaço fechado 10.

A figura 2 mostra uma segunda forma de execução preferida da instalação de inertização de acordo com a invenção. Essa forma de execução compreende um gerador de gás inerte 20a como fonte de gás inerte 20, que está ligada a um compressor de ar ambiente 20a'. Como também no caso da primeira forma de execução descrita com referência à figura 1, através do controle 15, a taxa de fornecimento de ar do compressor de ar ambiente 20a' é regulada de modo correspondente, a fim de determinar a taxa de gás inerte fornecida pela instalação de gás inerte 20a, 20a'.

Adicionalmente à instalação de gás inerte 20a, 20a', na instalação representada na figura 2 está prevista uma bateria de garrafas de gás 20b, na qual é armazenado CO2 liquefeito como gás inerte. A bateria de garrafas de gás 20b, que naturalmente também pode ser configurada como tanque de gás liquefeito, está ligada com o sistema de tubo de alimentação 17a, através de uma válvula de 3 vias V1 que pode ser controlada com o controle 15. Por meio do sistema de tubo de alimentação 17a, o gás inerte produzido (ar enriquecido com nitrogênio) pela instalação de gás inerte 20a, 20a' pode ser conduzido ao espaço fechado 10. Naturalmente, porém, também é possível que, a bateria de garrafas de gás 20b seja ligada com o espaço fechado 10 através de um sistema de tubulação de alimentação separado.

No caso da forma de execução representada na figura 2 são empregados dois tipos de gás inerte diferentes, a fim de formar uma estratificação do gás no espaço fechado 10. Como primeiro gás inerte, neste caso, é empregado o ar enriquecido com nitrogênio, preparado com auxílio da instalação de gás inerte 20a, 20a'. Esse ar enriquecido com nitrogênio serve, de forma vantajosa, para ajustar uma inertização permanente na atmosfera do ar ambiente do espaço fechado 10, no qual a capacidade de inflamação da maioria das mercadorias armazenadas no espaço 10 já está nitidamente reduzida. Para essa inertização permanente interessam, por exemplo, um nível de inertização básico com um teor de oxigênio de, por exemplo, 15% do volume.

O nível de inertização básico ajustado continuamente, por exemplo, no espaço 10 é controlado continuamente ou em instantes ou ocorrências predeterminados, com auxílio do controle 15 e do dispositivo de medição de oxigênio 19. Se, por exemplo, em consequência de vazamentos no revestimento do espaço do espaço fechado 10, ou em consequência de uma troca de ar (desejada ou indesejada) depois do ajuste do nível de inertização básico do teor de oxigênio na atmosfera do ar ambiente do espaço 10 aumentar novamente, o controle 15 dá um sinal de controle correspondente para a instalação de gás inerte 20a, 20a'. Então, a instalação de gás inerte 20a, 20a' alimenta com ar enriquecido com nitrogênio no sistema de tubo de alimentação 17a. Por meio de um controle apropriado da válvula de 3 vias V1, esse ar enriquecido com nitrogênio, alimentado no sistema de tubo de alimentação 17a é introduzido, com isso, no espaço 10. A recondução de mais ar enriquecido com nitrogênio ocorre até que, através do dispositivo de medição de oxigênio 19, seja registrado que o teor de oxigênio na atmosfera do ar ambiente esteja reduzido novamente para o nível de inertização básico desejado.

Uma estratificação do gás com diferentes teores de oxigênio é ajustada na forma de execução representada na figura 2, pelo que o CO2 armazenado na bateria de garrafas de gás 20b é introduzido, de preferência, na área inferior do espaço 10. Na forma de execução preferida, o CO2 é introduzido no espaço 10, depois que através da introdução descrita anteriormente de ar enriquecido com nitrogênio já foi ajustado um nível de inertização (por exemplo, um nível de inertização básico ou total).

Para a formação da estratificação do gás, o controle 15 controla, de modo correspondente, a válvula de ajuste V1 disposta no sistema de tubo de alimentação 17a. Uma vez que o CO2 (em forma de gás) apresenta uma densidade de 1,977 kg/m³, e com isso, é nitidamente mais pesado que, por exemplo, o ar normal e mais pesado que o nitrogênio, durante a introdução de CO2 na área inferior do espaço fechado 10 se forma um denominado lago de CO2, isto é, uma camada de gás B na parte inferior do espaço 10, na qual existe uma concentração aumentada de CO2 e, com isso, uma concentração de oxigênio mais reduzida em comparação com o teor de oxigênio na área superior do espaço (camada A). O CO2 pode ser conduzido ao espaço 10 ou na forma gasosa ou na forma líquida.

Por conseguinte, no espaço 10 é formada uma estratificação do gás, que é constituída de uma camada de gás A formada na parte superior do espaço 10, e de uma camada de gás B formada na parte inferior do espaço. Na camada de gás A formada na parte superior do espaço 10 existe um teor de oxigênio, que corresponde, em essência, ao nível de inertização básico ajustado antes da introdução do gás de CO2. Na camada de gás B formada na parte inferior do espaço 10 está contido o gás de CO₂ introduzido e, com isso, apresenta um teor de oxigênio mais reduzido em comparação à camada de gás A.

Entre as duas camadas de gás A e B, em consequência de processos de mistura, se forma uma camada de passagem C. Na forma de execução representada na figura 2 essa camada de passagem C certamente podería ser relativamente fina, uma vez que a diferença entre a densidade média do gás contido na camada A, e a densidade média do gás contido na camada B é relativamente grande, e com isso, a mistura em primeiro lugar é condicionada somente pela corrente de difusão das partículas de gás.

È evidente que, no caso da segunda forma de execução da presente invenção, descrita com referência à figura 2, mercadorias de inflamação particularmente fácil ou mercadorias, que através do tempo gaseificam substâncias de fácil ignição (por exemplo, hidrocarbonetos) devem ser armazenadas, de preferência, na camada de gás B inferior, enquanto que as mercadorias com um comportamento de inflamação normal podem ser armazenadas na camada de gás A superior.

A estratificação do gás deveria ser ajustada se, na atmosfera do ar ambiente do espaço fechado 10 irrompeu um incêndio, ou ameaça irrom5 per. Para isso, estão previstos, de preferência, diversos sistemas de reconhecimento de incêndio 16 no espaço fechado 10.

A invenção não está restrita às formas de execução da instalação de inertização representadas nos desenhos. Pelo contrário, todas as vantagens e aperfeiçoamentos, como os que formam descritos, de modo geral, e foram indicados nas reivindicações de patente, são considerados como pertencentes à invenção.

Em particular, a solução de acordo com a invenção não está restrita ao emprego de nitrogênio como gás inerte. O gás inerte empregado também não precisa ser temperado, de modo correspondente, antes da in15 trodução no espaço fechado 10.

Claims

REIVINDICAÇÕES

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1. Processo de inertização para a redução do risco de uma ocorrência de incêndio em um espaço fechado (10), caracterizado pelo fato de que, no processo, pelo menos, um gás inerte ou uma mistura de gás inerte, cuja densidade gasosa (pgás) é diferente da densidade gasosa (pgás) média da atmosfera do ar ambiente do espaço fechado (10), é introduzido no espaço fechado (10), de tal modo que, sem separação construtiva, se forma uma estratificação do gás constituída de uma primeira camada de gás (A), de uma segunda camada de gás (B) e de uma camada de passagem (C) situada entre a primeira e a segunda camada de gás (A, B), sendo que, o teor de oxigênio na primeira camada de gás (A) corresponde, em essência, ao teor de oxigênio da atmosfera do ar ambiente e, sendo que, o teor de oxigênio na segunda camada de gás (B) corresponde a um certo teor de oxigênio regulável, reduzido em relação ao teor de oxigênio da atmosfera do ar ambiente.

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2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estratificação do gás realizada no espaço fechado (10) é mantida através da recondução do gás inerte ou da mistura de gás inerte para a segunda camada de gás (B), e através de uma retirada apropriada de gás da segunda camada de gás (B) e/ou da camada de passagem (C).

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a temperatura da primeira camada de gás (A) e a temperatura da segunda camada de gás (B) são medidas e, sendo que a estratificação do gás realizada no espaço fechado (10) é mantida pelo fato de que uma certa diferença de temperatura entre a temperatura da primeira camada de gás (A) e a temperatura da segunda camada de gás (B) é ajustada e mantida.

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o teor de oxigênio na segunda camada de gás (B) é medido continuamente ou em instantes ou ocorrências predeterminados e, sendo que, através da recondução regulada de gás inerte ou de uma mistura de gás inerte, bem como, através da retirada regu15/06/2018, pág. 7/14 lada de gás da segunda camada de gás (B) e/ou da camada de passagem (C), o teor de oxigênio na segunda camada de gás (B) é mantido no nível de inertização que corresponde ao teor de oxigênio determinado.

5 reduzido em relação ao teor de oxigênio da atmosfera do ar ambiente.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o gás inerte ou a mistura de gás inerte apresenta uma densidade gasosa (pgás) específica, que com a mesma temperatura é diferente da densidade gasosa (pgás) específica da atmosfera do ar ambiente.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que durante a introdução do gás inerte ou da mistura de gás inerte, o gás inerte ou a mistura de gás inerte apresenta uma temperatura, que é diferente da temperatura média da atmosfera do ar ambiente.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que antes da formação da estratificação do gás no espaço fechado (10), através da introdução de um gás inerte ou de uma mistura de gás inerte, a atmosfera do ar ambiente do espaço fechado (10) é alterada, de tal modo que o teor de oxigênio na atmosfera do ar ambiente é abaixado para um determinado nível de inertização básica, que corresponde a um teor de oxigênio reduzido em comparação com o teor de oxigênio normal do ar.

8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o teor de oxigênio na primeira camada de gás (A) é medido continuamente ou em instantes ou ocorrências predeterminados e sendo que através da recondução regulada de gás inerte ou de uma mistura de gás inerte para a primeira camada de gás (A), bem como, através da retirada regulada de gás da primeira camada de gás (A) e/ou da camada de passagem (C), o teor de oxigênio na primeira camada de gás (A) é mantido no nível de inertização básica.

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que na segunda camada de gás (B) é medida, continuamente ou em determinados instantes ou ocorrências, pelo

15/06/2018, pág. 8/14 menos, uma grandeza característica de incêndio e, sendo que, no caso da detecção de um incêndio devido à súbita introdução de gás inerte ou de uma mistura de gás inerte na segunda camada de gás (B), o teor de oxigênio na segunda camada de gás (B) é abaixado para um nível de inertização total, que corresponde a um teor de oxigênio ainda mais reduzido em relação ao nível de inertização determinado.

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que na primeira camada de gás (A) é medida, continuamente ou em determinados instantes ou ocorrências, pelo menos, uma grandeza característica de incêndio e, sendo que, no caso da detecção de um incêndio devido à súbita introdução de gás inerte ou de uma mistura de gás inerte na primeira camada de gás (A), o teor de oxigênio na primeira camada de gás (A) é abaixado para um nível de inertização, que corresponde a um teor de oxigênio reduzido em relação ao nível de inertização da atmosfera do ar ambiente.

11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as respectivas espessuras das camadas podem ser ajustadas.

12. Dispositivo para a redução do risco de um incêndio em um espaço fechado (10), e para a execução do processo conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, o dispositivo caracterizado por apresentar, pelo menos, uma fonte de gás inerte (20) para a preparação de um gás inerte ou de uma mistura de gás inerte, cuja densidade gasosa (pgás) é diferente da densidade gasosa (pgás) média da atmosfera do ar ambiente do espaço fechado (10), e apresenta um sistema de bocais de alimentação e de descarga (17a, 17b) que pode ser controlado através de um controle (15), para a introdução do gás inerte ou da mistura de gás inerte, preparada pela fonte de gás inerte (20), no espaço fechado (10), sendo que o sistema de bocais de alimentação e de descarga (17a, 17b) é executado, de tal modo que sem separação construtiva é formada uma estratificação do gás constituída de uma primeira camada de gás (A), de uma segunda camada de gás (B) e de uma camada de passagem (C) situada entre a

15/06/2018, pág. 9/14 primeira e a segunda camada de gás (A, B), sendo que o teor de oxigênio na primeira camada de gás (A) corresponde, em essência, ao teor de oxigênio da atmosfera do ar ambiente e, sendo que o teor de oxigênio na segunda camada de gás (B) corresponde a um certo teor de oxigênio regulável,

13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o sistema de bocais de descarga (17b) apresenta pelo menos um bocal de descarga que pode ser deslocado na direção vertical.

14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracte10 rizado pelo fato de que, além disso, apresenta um sistema de exaustão (12) que pode ser controlado através de um controle (15), a fim de retirar gás, de modo regulado, da primeira camada de gás (A) e/ou da segunda camada de gás (B) e/ou da camada de passagem (C).

15. Dispositivo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado 15 pelo fato de que o sistema de exaustão (12) apresenta pelo menos um bocal de exaustão (12a) que pode ser deslocado na direção vertical.

16. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, caracterizado pelo fato de que, além disso, apresenta um dispositivo (18) para a regulagem da temperatura na primeira camada de gás (A)

20 e/ou da temperatura na segunda camada de gás (B).

Petição 870180051757, de 15/06/2018, pág. 10/14

15^Χ.