DE10152964C1

DE10152964C1 - Löschsystem zur Löschung eines innerhalb der Kabine oder eines Frachtraumes eines Passagierflugzeuges ausgebrochenen Feuers

Info

Publication number: DE10152964C1
Application number: DE10152964A
Authority: DE
Inventors: Thomas Grabow; Alexander Scheidt; Konstantin Kallergis
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2003-08-21
Anticipated expiration: 2021-10-27
Also published as: JP2003144568A; US20030136879A1; EP1306108A1; US6676081B2; CA2409879A1; CA2409879C; JP4190249B2

Abstract

Löschsystem zur Löschung eines innerhalb der Kabine oder eines Frachtraumes eines Passagierflugzeuges ausgebrochenen Feuers. Es ist ein Vorratsbehälter zur Speicherung von druckverflüssigtem Halon vorgesehen, der über ein Rohrleitungssystem an innerhalb der Kabine oder des Frachtraumes angeordnete Löschdüsen angeschlossen ist. Das Halon wird als die löschwirksame Konzentration in kurzer Zeit aufbauendes Löschmittel über die Löschdüsen der Kabine oder dem Frachtraum zugeführt. DOLLAR A Damit unterschiedliche Löschmittel zum Einsatz gelangen können, steht eine Einrichtung zur Stickstofferzeugung über das Rohrleitungssystem mit den Löschdüsen in Verbindung. Über die Löschdüsen und das Rohrleitungssystem wird als zweites Löschmittel stickstoffreiche Luft in die Kabine oder den Frachtraum eingebracht, wodurch dem Feuer der zu seiner Aufrechterhaltung erforderliche Sauerstoff entzogen, das Feuer gelöscht und eine langfristige Feuerunterdrückung sichergestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Löschsystem zur Löschung eines innerhalb der Kabine oder eines Frachtraumes eines Passa gierflugzeuges ausgebrochenen Feuers, wobei ein Vorratsbe hälter zur Speicherung von druckverflüssigtem Halon vorge sehen ist, der Vorratsbehälter über ein Rohrleitungssystem an innerhalb der Kabine oder des Frachtraumes angeordnete Löschdüsen angeschlossen ist und wobei das Halon als die löschwirksame Konzentration in kurzer Zeit aufbauendes Löschmittel über die Löschdüsen der Kabine oder dem Fracht raum zugeführt wird.

Im Bereich der Brandbekämpfung in Luftfahrzeugen werden zum heutigen Zeitpunkt alle Raumflutungsanlagen mit dem Lösch mittel "Halon 1301" betrieben, während im Bereich des ma rinen und des baulichen Brandschutzes zumeist Wassersprink ler/sprühdüsen oder Kohlendioxid(CO₂)-Löschanlagen einge setzt werden. Bei industriellen Anwendungen, speziell in Räumen mit empfindlicher Technik wie z. B. Rechneranlagen, wird seit dem Verbot von Halon mittels Kohlendioxid (CO₂) gelöscht.

Ein Verfahren zur Löschung eines innerhalb eines geschlos senen Raumes ausgebrochenen Feuers ist in der nicht vorver öffentlichten DE 100 51 662 A1 vorgeschlagen worden, wobei dem Feuer der zu seiner Aufrecherhaltung erforderliche Sau erstoff durch Einfuhr von Stickstoff in den geschlossenen Raum entzogen und somit das Feuer gelöscht wird. Um bei dieser Anlage eine Brandunterdrückung in dem geschlosse nen Raum über einen nahezu unbegrenzten Zeitraum zu ermög lichen, wird nach Detektion eines Feuers die Anfangskon zentration des Inertgases Stickstoff innerhalb des Raumes schlagartig aufgebaut. Durch die Einbringung des Stickstof fes wird der Sauerstoffgehalt innerhalb des geschlossenen Raumes (Raum-Sauerstoffgehalt) auf eine maximal lösch wirksame Sauerstoffkonzentration (Maximalkonzentration) herabgesetzt. Zur Aufrechterhaltung der maximal löschwirk samen Sauerstoffkonzentration wird Stickstoff in vorgegebe ner Menge in den geschlossenen Raum nachgeführt. Vorzugs weise wird der Sauerstoffgehalt innerhalb des geschlossenen Raumes (Raum-Sauerstoffgehalt) auf etwa 12 Volumenprozent herabgesetzt.

In der EP 0 234 056 A1 ist ein Löschsystem zur Löschung ei nes innerhalb der Kabine oder eines Frachtraumes eines Pas sagierflugzeuges ausgebrochenen Feuers beschrieben. Dieses Löschsystem enthält einen Vorratsbehälter zur Speicherung von druckverflüssigtem Halon, der über ein Rohrleitungs system an innerhalb der Kabine oder des Frachtraumes ange ordnete Löschdüsen angeschlossen ist. Das Halon wird als die löschwirksame Konzentration in kurzer Zeit aufbauendes Löschmittel über die Löschdüsen der Kabine oder dem Fracht raum zugeführt.

Aus der DE 41 22 446 C2 ist eine Anlage zur Brand- und Ex plosionsverhinderung in Panzerfahrzeugen sowie zur Atem luftversorgung von Besatzungsmitgliedern des Panzerfahr zeuges bekannt. Bei dieser Anlage ist mittels einer Trenn einrichtung vom Luftstrom der Umgebungsluft ein erster Luft strom mit sauerstoffreicher Luft den Atemschutzmasken von Besatzungsmitgliedern zuführbar. Ein abgezweigter zweiter Luftstrom mit stickstoffreicher Luft ist den Fahrzeuginnen räumen sowie Behälterinnenräumen zuführbar, wobei mit den Räumen jeweils Lufteinlässe verbunden sind.

In der DE 198 24 300 A1 ist eine Brandunterdrückungsanlage für schnell ablaufende Brände in einem zu überwachenden Raumvolumen beschrieben, welche einen oder mehrere Lösch mittelbehälter umfassen. Die Löschmittelbehälter enthal ten Löschmittel in Form von gasförmigem, halogeniertem Kohlenwasserstoff. Sie sind über eine Überwachungs- und Steuereinrichtung zum Verteilen des Löschmittels in dem zu überwachenden Raumvolumen betätigbar und weisen hierzu Ver teilerdüseneinrichtungen auf.

Ein weiteres Feuerunterdrückungssystem mit einer ersten schnell entladbaren Halon-Flasche und einer zweiten ent ladbaren Halon-Flasche, die die zweite Löschladung ent hält, ist der US 4,643,260 A zu entnehmen. Bei diesem Sys tem ist die Verwendung eines Molekularsiebes als Filterele ment vorgesehen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Löschsys tem zur Löschung eines innerhalb eines geschlossenen Raumes ausgebrochenen Feuers zu schaffen, bei dem unterschiedliche Löschmittel zum Einsatz gelangen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Einrichtung zur Stickstofferzeugung über das Rohrleitungs system mit den Löschdüsen in Verbindung steht, und daß über die Löschdüsen und das Rohrleitungssystem als zweites Lösch mittel stickstoffreiche Luft in die Kabine oder den Fracht raum eingebracht wird, wodurch dem Feuer der zu seiner Auf rechterhaltung erforderliche Sauerstoff entzogen, das Feuer gelöscht und eine langfristige Feuerunterdrückung sicherge stellt wird.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 11 beschrieben.

Durch den Einsatz von Halon bzw. eines adäquaten, geprüf ten und zugelassenen Ersatzstoffes (z. B. FM200/FE36) ist es vorteilhafterweise möglich, die löschwirksame Konzentration innerhalb kürzester Zeit aufzubauen. Diese Konzentration ist gegenüber derjenigen von Löschmitteln wie Kohlendioxid, Ar gon oder Stickstoff sehr gering. Daher wird - während bzw. nachdem sich das Löschmittel gleichmäßig in dem geschlosse nen Raum verteilt bzw. verteilt hat - mit der Stickstoffein leitung in den geschlossenen Raum begonnen und somit vor teilhafterweise eine langfristige Feuerunterdrückung sicher gestellt. Das Gemisch im Frachtraum, bestehend aus Halon/ Halonersatzstoff und stickstoffreicher Luft, muß zu jedem Zeitpunkt der Unterdrückungsphase über einer bestimmten Mi nimalkonzentration liegen, wobei das Löschsystem bei vorge gebener Raumgröße auf diese erforderliche Gemischkonzentra tion ausgelegt werden muß.

In einem Flugzeug kann beispielsweise bei einem Feuer in einem Frachtraum ein Löschvorgang mit dem erfindungsgemäßen Löschsystem wie folgt durchgeführt werden:

- Branderkennung und Meldung mittels Branddetektionssystem;
- Alarmierung der Cockpit Crew;
- Auslösung der Löschanlage durch die Cockpit Crew;
- Füllung des betroffenen Frachtraumes bis zur festgelegten Designkonzentration mit Halon 1301 oder einem Ersatz stoff;
- Zeitversetztes oder simultanes Auslösen der Stickstoffan lage;
- Beginn der Inertisierung des Frachtraumes mittels Luftse parationsmodul;
- Stetige Zufuhr von stickstoffreicher Luft zur Unterdrüc kung bzw. zur Löschung des Feuers bis zur Landung des Flugzeuges und dem Eintreffen der Feuerwehr.

Weitere Vorteile der Erfindung bestehen in der Verwendung von nur gasförmigen Löschmitteln, wodurch eine gute Vertei lung innerhalb eines Löschraumes ohne Rückstände und Feuch tigkeit und damit ohne aufwendige Reinigung bei Fehlauslö sung sichergestellt wird, sowie in der Gewinnung der Lösch mittel während des Betriebes, wodurch sehr lange Unterdrüc kungszeiten bei vergleichsweiser geringer Systemmasse rea lisierbar sind. Wesentliche erfindungsgemäße Vorteile lie gen somit in der schnellen Verfügbarkeit des ersten Lösch mittels und in der extrem langen Verfügbarkeit des zweiten Löschmittels, da dieses während des Betriebes stetig nach geliefert werden kann. Die Verwendung von umweltfreundli chen Löschmitteln ist vorteilhaft.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfin dung dargestellt. Die einzige Figur zeigt ein Löschsystem zur Löschung eines innerhalb eines geschlossenen Raumes 1 ausgebrochenen Feuers. Das System weist einen Vorratsbehäl ter 2 zur Speicherung von druckverflüssigtem Halon oder eines Ersatzstoffes auf, wobei der Vorratsbehälter 2 über ein Rohrleitungssystem 3 an innerhalb des Raumes 1 angeord neten Löschdüsen 4 angeschlossen ist. Das Halon wird als erstes, die löschwirksame Konzentration in kurzer Zeit auf bauendes Löschmittel 5 über die Löschdüsen 4 dem geschlosse nen Raum 1 zugeführt. Die zur Feuerlöschung notwendige De signkonzentration wird durch das massive Einleiten des Ha lons oder eines Ersatzstoffes schlagartig aufgebaut. Die Löschmittel greifen nun je nach ihrem vorwiegenden Löschef fekt in die Verbrennungsreaktion ein. Der maßgebliche Lösch effekt des Halons 1301 ist die Inhibition in homogener Phase (Entzug von freien Radikalen aus der Kettenreaktion der Verbrennung). Die Halonersatzstoffe wirken in der Regel eher sauerstoffverdrängend und kühlend auf die Verbrennungs reaktion.

Über das Rohrleitungssystem 3 ist weiterhin ein Luftsepara tionsmodul 7, welches stickstoffreiche Luft als zweites Löschmittel 6 aus über eine Eingangsleitung 11 zugeführter atmosphärischer Luft erzeugt, an die Löschdüsen 4 angeschlos sen, vorzugsweise über ein Rückschlagventil 9. Hierbei kann das Luftseparationsmodul 7 als Molekularsieb ausgeführt sein, dessen Siebfunktion über eine Membranschicht, die auf porö sen Hohlfasern aufgebracht ist, erreicht wird. Zum Betrieb des Luftseparationsmoduls 7 kann seiner Eingangsleitung 11 beispielsweise die Turbinenzapfluft von Flugzeugtriebwerken zugeführt und unter einem vorgegebenen Druck in das Luftse parationsmodul 7 eingeleitet werden. Alternativ kann die Eingangsleitung 11 des Luftseparationsmoduls 7 an ein Geblä se einer Flugzeugklimaanlage zur Bereitstellung von Druck luft für das Luftseparationsmodul 7 angeschlossen sein. Im Betrieb erzeugt das Luftseparationsmoduls 7 neben dem Lösch mittel 6, das eine langfristige Feuerunterdrückung im Raum 1 sicherstellt, sauerstoffreiche Luft, die als Abfallpro dukt über die Abfuhrleitung 8 entnommen wird.

Das erste und zweite Löschmittel 5 bzw. 6 können entweder gleichzeitig oder in vorgegebenen zeitlichen Abstand nach einander über die Löschdüsen 4 in den geschlossenen Raum 1 eingebracht werden. Um bei einer stetigen Zufuhr von Lösch mitteln die Gefahr eines Berstens des Raumes 1 durch einen ungewollten Druckaufbau zu vermeiden, ist in den Wandungen des geschlossenen Raumes 1 mindestens ein Ventil 10 als Druckausgleichsvorrichtung angeordnet.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Feuerlöschsystems ist nicht auf Flugzeuge beschränkt. Vielmehr sind Anwendungs möglichkeiten in Lade- und Maschinenräumen von Schiffen, in industriellen Produktionsbereichen, in Versuchsräumen und Laboratorien, Firmen, Archiven, Bibliotheken, Galerien oder auch Museen sowie im militärischen Bereich gegeben.

Bezugszeichenliste

1

geschossener Raum

2

Vorratsbehälter für Löschmittel

5

3

Rohrleitungssystem

4

Löschdüsen

5

erstes Löschmittel (Halon)

6

zweites Löschmittel (stickstoffreiche Luft)

7

Luftseparationsmodul

8

Abfuhrleitung für sauerstoffreiche Luft (Abfallprodukt)

9

Rückschlagventil

10

Ventil als Druckausgleich

11

Eingangsleitung des Luftseparationsmoduls

7

Claims

1. Löschsystem zur Löschung eines innerhalb der Kabine oder eines Frachtraumes (1) eines Passagierflugzeuges ausgebrochenen Feuers, wobei ein Vorratsbehälter (2) zur Speicherung von druckverflüssigtem Halon vorgesehen ist, der Vorratsbehälter (2) über ein Rohrleitungssys tem (3) an innerhalb der Kabine oder des Frachtraumes (1) angeordnete Löschdüsen (4) angeschlossen ist und wobei das Halon als die löschwirksame Konzentration in kurzer Zeit aufbauendes Löschmittel (5) über die Lösch düsen (4) der Kabine oder dem Frachtraum (1) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Stickstofferzeugung (7) über das Rohrleitungssystem (3) mit den Löschdüsen (4) in Verbindung steht, und daß über die Löschdüsen (4) und das Rohrleitungssystem (3) als zweites Löschmittel (6) stickstoffreiche Luft in die Kabine oder den Frachtraum (1) eingebracht wird, wodurch dem Feuer der zu seiner Aufrechterhaltung erforderliche Sauerstoff entzogen, das Feuer gelöscht und eine langfristige Feuerunterdrückung sichergestellt wird.

2. Feuerlöschsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Löschmittel (5, 6) gleichzeitig den Löschdüsen (4) zugeführt werden.

3. Feuerlöschsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Löschmittel (6) in vorgegebenem zeitlichen Abstand nach dem ersten Löschmittel (5) über die Lösch düsen (4) in den geschlossenen Raum eingebracht wird.

4. Feuerlöschsystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Luftseparationsmodul (7) zur Gewin nung stickstoffreicher Luft als zweitem Löschmittel (6) aus der atmosphärischen Luft vorgesehen ist.

5. Feuerlöschsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsleitung (11) des Luftseparationsmoduls (7) die Turbinenzapfluft von Flugzeugtriebwerken zuge führt und unter einem vorgegebenen Druck in das Luftse parationsmodul (7) eingeleitet wird.

6. Feuerlöschsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsleitung (11) des Luftseparationsmoduls (7) an ein Gebläse einer Flugzeugklimaanlage zur Bereit stellung von Druckluft für das Luftseparationsmodul (7) angeschlossen ist.

7. Feuerlöschsystem nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch ge kennzeichnet, daß das Luftseparationsmoduls (7) als Mole kularsieb ausgeführt ist.

8. Feuerlöschsystem nach Anspruch 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftseparationsmoduls (7) durch Separation der atmosphärischen Luft als Abfallprodukt sauerstoffreiche Luft (8) erzeugt.

9. Feuerlöschsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß in dem Rohrleitungssystem (3) mindestens ein Rückschlagventil (9) angeordnet ist.

10. Feuerlöschsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (9) zwischen dem Luftsepara tionsmodul (7) und den Löschdüsen (4) angeordnet ist.

11. Feuerlöschsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da durch gekennzeichnet, daß in den Wandungen des geschlos senen Raumes (1) mindestens ein Ventil (10) als Druck ausgleichsvorrichtung angeordnet ist.