BRPI1100729B1 - sistema de supressão de incêndio e método para suprimir um incêndio - Google Patents
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Abstract
SISTEMA DE SUPRESSÃO DE INCÊNDIO, MEIO LEGÍVEL POR COMPUTADOR, E, MÉTODO PARA SUPRIMIR UM INCÊNDIO. Um sistema de supressão de incêndio é divulgado que inclui um sistema de fonte de supressor configurado para reter supressor de incêndio. Em um exemplo, o supressor de incêndio é um gás inerte. Um sensor de temperatura é disposto em uma área de supressão e é configurado para detectar uma temperatura indesejada ou aumento de temperatura na área de supressão. Um sistema de supressão está em comunicação com o sensor de temperatura e em comunicação fluida com o sistema de fonte de supressor. O sistema de supressão é configurado para seletivamente liberar o supressor de incêndio à área de supressão a taxas inicial e subsequente. A taxa inicial maior que a taxa subsequente. A taxa subsequente é configurada para deslocar um volume da área de supressão através do sistema de vazamento em resposta a temperatura indesejada.
Description
[001] Esta divulgação refere-se a um sistema de supressão de incêndio para uma área de supressão, que provê controle de temperatura na área de supressão.
[002] Sistemas de supressão de incêndio são usados em uma variedade de aplicações, tais como em aeronave, edifícios e veículos militares. O objetivo de sistemas de supressão de incêndio típicos é extinguir ou suprimir um incêndio reduzindo o oxigênio disponível na área de supressão, e impedindo ingresso de ar fresco que poderia alimentar o incêndio. Uma abordagem de supressão incluiu duas fases. A primeira fase “abate” o incêndio fornecendo um supressor de incêndio gasoso à área de supressão a uma primeira taxa, que reduz o oxigênio na área de supressão para abaixo de 12% em volume, desse modo, extinguindo as chamas. Na segunda fase, o supressor de incêndio gasoso é provido à área de supressão a uma segunda taxa, que é menor que a primeira taxa, para impedir a entrada de ar fresco na área de supressão que potencialmente permite reignição de uma combustão de incêndio.
[003] Outra abordagem utiliza água em vez de um supressor de incêndio gasoso para extinguir/controlar um incêndio. A água é pulverizada na área de supressão por um primeiro tempo de duração. Após pulverização de água inicial, um parâmetro da área de supressão é monitorado, por exemplo, temperatura, para detectar um reinicio de incêndio. Pulverizações adicionais de água podem ser providas à área de supressão para impedir reignição do incêndio.
[004] Um sistema de supressão de incêndio é divulgado que inclui um sistema de fonte de supressor configurado para reter supressor de incêndio. Em um exemplo, o supressor de incêndio é um gás inerte. Um sensor de temperatura está disposto em uma área de supressão e é configurado para detectar uma temperatura indesejada ou aumento de temperatura na área de supressão. A área de supressão tem um sistema de vazamento através do qual gases podem escapar. Um sistema de supressão está em comunicação com o sensor de temperatura e em comunicação fluida com o sistema de fonte de supressor. O sistema de supressão é configurado para liberar seletivamente o supressor de incêndio à área de supressão a taxas inicial e subsequente. A taxa inicial é maior que a taxa subsequente. A taxa subsequente é configurada para deslocar um volume da área de supressão através do sistema de vazamento em resposta à temperatura indesejada.
[005] A divulgação pode ser entendida adicionalmente fazendo-se referência à seguinte descrição quando considerada com relação aos desenhos anexos, em que:
[006] A fig. 1 é uma vista esquemática de um sistema de supressão de incêndio de exemplo.
[007] Um sistema de supressão de incêndio 10 é esquematicamente mostrado na fig. 1. O sistema de supressão de incêndio 10 inclui uma área de supressão 12, que pode ser um recinto, por exemplo, em um edifício, em uma área de carga de uma aeronave, ou em um casco de um veículo militar. A área de supressão 12 inclui um volume, que pode incluir, por exemplo, um espaço ou recipiente 13 tendo uma fonte de incêndio 14. É importante compreender que a fonte de incêndio 14 não precisa estar disposta dentro de um recipiente 13.
[008] Um sistema de supressão de exemplo 16 é esquematicamente ilustrado na fig1O sistema de supressão 16 inclui, por exemplo, um ou mais bocais 18, um ou mais detectores 20, um ou mais válvulas 22 e um ou mais controladores 24. No exemplo, a válvula 22 está disposta fluidamente entre o bocal 18 e uma fonte de supressão 28. A válvula 22 é comandada pelo controlador 24 para dosar o supressor 30 da fonte de supressão 28 para o bocal 18 a uma taxa desejada. É importante compreender que estes componentes podem ser conectados entre si em uma variedade de configurações, e que um ou mais dos componentes podem estar integrados a ou ainda separados um do outro de uma maneira diferente do que está ilustrado na fig. 1.
[009] Um sistema de fonte de supressor 26 inclui uma ou mais fontes de supressor 28 que carregam supressor 30. Um supressor diferente pode ser provido em diferentes fontes de supressor, que pode ser seletivamente provido à área de supressão 12, por exemplo, em diferentes momentos. Em um exemplo, o supressor é um gás inerte, tal como N2, Ar, He, Ne, Xe, Kr, ou misturas, ar enriquecido de nitrogênio (NEA) (por exemplo, 97% em volume de N2) ou argonita (por exemplo, 50% de Ar e 50% de N2). Pelo menos uma das fontes de supressor pode ser um sistema de geração de gás inerte a bordo (em inglês, OBIGGS) usado para fornecer nitrogênio. O supressor gerado pelo OBIGGS pode ser criado usando um baixo fluxo de gás de admissão através do OBIGGS que provê uma alta pureza de NEA, ou um alto fluxo de gás de admissão através do OBIGGS que provê uma pureza mais baixa de NEA.
[0010] Uma área de supressão 12 tipicamente inclui um sistema de vazamento 32. O sistema de vazamento 32 permite que gases, incluindo fumaça, circulem para dentro e para fora da área de supressão 12a uma taxa de vazamento volumétrica. No exemplo de uma área de carga de aeronave, o sistema de vazamento 32 inclui um suspiro 34 tendo uma válvula 36 que comunica gases da área de supressão 12 para o exterior da aeronave. No exemplo de um edifício, o sistema de vazamento pode ser aberturas em portas, paredes e tetos na área de supressão 12.
[0011] Um ou mais sensores de temperatura 40 são dispostos na área de supressão 12 para detectar uma temperatura indesejada. Em um exemplo, a temperatura indesejada corresponde a uma temperatura em que estruturas de aeronave compostas próximas começam a enfraquecer ou deslaminar, por exemplo, 150° F 250° F (66° C 121° C).
[0012] Em operação, um detector 20 detecta um evento de supressão de incêndio dentro da área de supressão 12. O evento de supressão de incêndio pode ser, por exemplo, luz indesejada, calor ou fumaça na área de supressão 12. Em um exemplo, o controlador 24 inclui um meio legível por computador provendo um código de programa legível por computador. Em um exemplo, o código de programa legível por computador é configurado para ser executado com a finalidade de implementar um método para suprimir um incêndio, que inclui dispensar um supressor a uma inicial ou primeira taxa, em uma quantidade calculada para ser pelo menos 40% em volume de uma área de supressão 12, e dispensar o supressor a uma subsequente ou segunda taxa que é menor que a primeira taxa.
[0013] O controlador 24 comanda a válvula 22 para dosar o supressor 30 na área de supressão de incêndio 12, a uma primeira taxa, em resposta ao evento de incêndio. Em um exemplo, a primeira taxa provê o supressor 30, que é um gás inerte, à área de supressão 12 em uma quantidade de pelo menos 40% em volume da área de supressão 12. Para aplicações em aeronave, o supressor 30 é geralmente livre de qualquer coisa além de vestígios de água. Ou seja, a névoa de água não é injetada na área de supressão 12 com o gás inerte durante a fase de “abate” da supressão de incêndio.
[0014] Em um exemplo, a primeira taxa libera aproximadamente 42% em volume da área de supressão de incêndio. Assim, para um volume de espaço de ar livre de 100 m3 e uma taxa de vazamento de compartimento sustentada no modo de incêndio de 2,5 m3/minuto, a quantidade inicial de fumaça quente perigosa expelida será de 42 m3. Este tipo de alto fluxo de supressor de incêndio 30 reduz a concentração de oxigênio dentro da área de supressão 12 para substancialmente menos que 12% de oxigênio por volume, o que é suficiente para controlar e reduzir a temperatura inicial. Assim, um alto fluxo de gás de admissão através do OBIGGS, que provê uma menor pureza de NEA, é desejável. Este grande volume de gás inerte expele uma quantidade substancial de calor e fumaça da área de supressão, por exemplo, através do sistema de vazamento, para reduzir a temperatura média na área de supressão durante meia hora para menos que aproximadamente 250° F (121° C).
[0015] Em um exemplo, o controlador 24 detecta a temperatura dentro da área de supressão 12 usando os sensores de temperatura 40. Se a temperatura detectada alcançar uma temperatura não desejada, então o controlador comanda uma válvula 22 para liberar supressor 30 à área de supressão 12, que desloca um volume da área de supressão através do sistema de vazamento 32. O volume deslocado contém gases quentes e fumaça. A segunda taxa a qual o supressor 30 é dispensado reduz a temperatura dentro da área de supressão 12 para uma temperatura abaixo da temperatura não desejada.
[0016] Em outro exemplo, após um tempo predeterminado, por exemplo, o controlador 24 comanda uma válvula 22 para liberar um fluxo contínuo de supressor 30 à área de supressão 12 a uma segunda taxa que é menor que a primeira taxa. Em um exemplo, a segunda taxa é pelo menos aproximadamente 40% da taxa de vazamento volumétrica. Em uma aplicação de exemplo de aeronave, o sistema de vazamento 32 escoa gases para fora da área de supressão 12 a uma taxa de aproximadamente 2.5 m3/minuto. Assim, para o exemplo em que o supressor 30 é argonita, a segunda taxa é de aproximadamente 1.0 m3/minuto. Em um exemplo em que o supressor de incêndio 30 é ar enriquecido com nitrogênio, a segunda taxa é de aproximadamente 2.5 m3/minuto. A segunda taxa é suficiente para prover uma condição de sobrepressão dentro da área de supressão 12, que força gases para fora da área de supressão 12 através do sistema de vazamento 32. Em um exemplo, a segunda taxa reduz a temperatura média dentro da área de supressão 12 durante meia hora a menos de aproximadamente 150° F (66° C). [0017] Embora uma modalidade de exemplo tenha sido divulgada, um trabalhador de conhecimento comum nesta arte reconheceria que certas modificações estariam abrangidas dentro do escopo das reivindicações. Por essa razão, as reivindicações a seguir devem ser estudadas para determinar seu verdadeiro escopo e conteúdo.
Claims (9)
1. Sistema de supressão de incêndio (10), caracterizadopelo fato de que compreende: um sistema de fonte de supressor (28) configurado para reter supressor de incêndio (30) incluindo um gás inerte; um sensor de temperatura (40) em uma área de supressão configurado para detectar uma temperatura indesejada; um sistema de vazamento (32) na área de supressão (12) tendo uma taxa de vazamento para fora da área de supressão; e um sistema de supressão (16) em comunicação com o sensor de temperatura (40) e em comunicação fluida com o sistema de fonte de supressor (28), o sistema de supressão (16) configurado para seletivamente liberar o supressor de incêndio (30) à área de supressão (12) à taxas iniciais e subsequentes, a taxa inicial maior que a taxa subsequente, a taxa subsequente configurada para deslocar um volume da área de supressão (12) através do sistema de vazamento (32) em resposta à temperatura indesejada, a taxa subsequente sendo pelo menos 40% da taxa de vazamento fornecida pelo sistema de vazamento (32); em que a taxa inicial provê uma quantidade de supressor (30) correspondendo a pelo menos 40% por volume de supressor de incêndio (30) para a área de supressão (12) de incêndio; e em que a taxa subsequente é configurada para prover uma condição de sobrepressão na área de supressão (12).
2. Sistema de supressão de incêndio (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o gás inerte consiste de pelo menos 88 por cento em volume de N2, Ar, He, Ne, Xe, Kr, ou misturas dos mesmos.
3. Sistema de supressão de incêndio (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizadopelo fato de que o sistema de supressão (16) inclui pelo menos uma válvula (22) e pelo menos um controlador (24), o controlador (24) programado para comandar a pelo menos uma válvula (22) para liberar o supressor de incêndio (30) à taxas inicial e subsequente.
4. Sistema de supressão de incêndio (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadopelo fato de que a área de supressão (12) é uma área de carga, e o sistema de vazamento (32) inclui um suspiro (34) em comunicação fluida com a área de carga.
5. Sistema de supressão de incêndio (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4 caracterizadopelo fato de que a taxa inicial provê uma concentração de oxigênio de menos que 12% de oxigênio em volume na área de supressão (12).
6. Sistema de supressão de incêndio (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizadopelo fato de que a taxa subsequente provê uma condição de sobrepressão na área de supressão (12).
7. Sistema de supressão de incêndio (10) de acordo com qualquer uma das reinvindicações 1 a 6, caracterizadopelo fato de que a temperatura indesejada corresponde a uma temperatura média na área de supressão (12) de menos que 121 °C (250 °F).
8. Sistema de supressão de incêndio (10) de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que a temperatura indesejada corresponde a uma temperatura média na área de supressão de menos que 66 °C (150 °F).
9. Método para suprimir um incêndio, caracterizadopelo fato de compreender as etapas de: dispensar um primeiro gás inerte em uma área de supressão (12) a uma taxa inicial; deslocar um volume da área de supressão (12) a uma taxa de vazamento pelo sistema de vazamento (32); detectar uma temperatura indesejada na área de supressão (12); e dispensar um segundo gás inerte a uma taxa subsequente na área de supressão (12) em resposta à temperatura indesejada, a taxa subsequente sendo menor que a taxa inicial e pelo menos 40% da taxa de vazamento, e é configurada para prover uma condição de sobrepressão na área de supressão (12); em que a etapa de deslocar um volume da área de supressão (12) é realizada com o gás inerte para atingir uma temperatura abaixo da temperatura indesejada.
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