DE102007024316A1

DE102007024316A1 - Brandlöschsystem mit Inertgasen

Info

Publication number: DE102007024316A1
Application number: DE200710024316
Authority: DE
Inventors: Peter Fuchs
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-05-24
Filing date: 2007-05-24
Publication date: 2008-11-27

Abstract

Brandlöschsystem besonders geeignet für Lagerbehälter (z. B. Umlaufregale) als Selbstlöschsystem - wahlweise im Verbund mit Inertgasen.

Description

Technisches Gebiet:
Die Erfindung betrifft ein Brandschutzsystem insbesondere geeignet für geschlossene Lagerbehälter wie beispielsweise sogenannte Umlaufregale (Shuttle, Paternoster oder dergleichen) sowie für spezifische Räume in Gebäuden oder technische Einrichtungen.
Die bevorzugt eingesetzte Brandlöschoption für Brandquellen innerhalb derartiger Lagerbehälter basiert auf dem Prinzip Sauerstoffverdrängung, d. h. die Löschwirkung wird hergestellt durch Sauerstoffausschluss oder bevorzugt durch maßgebliche Reduzierung des Sauerstoffs im Bereich der Brandquelle. Zur Herstellung derartiger Wirkungen sind sogenannte Inertgase, z. B. Kohlendioxid, Argon oder Stickstoff besonders geeignet.
Entsteht im Innenbereich eines Lagerbehälters ein Brand, werden vorgenannte „Löschgase" in spezifischer Form dem Behälterinnenbereich zugeführt – der Luftsauerstoff wird hierdurch verdrängt/reduziert – in Folge „erstickt" der Brand durch Sauerstoffmangel. Eine ebenso wirksame wie effiziente Methode des aktiven Brandschutzes, die aus dem Stand der einschlägigen Technik vorbekannt ist.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich um eine maßgebliche Verbesserung der verfügbaren, konventionellen Technik. Ziel der Erfindung ist primär die Reduzierung des Kostenaufwandes für die Bevorratung der erforderlichen „Löschgasmengen" (Inertgase in einem oder mehreren Behältern unter hohem Druck) im Verbund mit einfacherer Versorgungs- und Überwachungstechnik der Behälter bei gleichwertigem gegebenenfalls optimiertem Sicherheitsstandard.
Darstellung der Erfindung:
Aufgabe der Erfindung ist die Reduzierung der spezifisch vorzuhaltenden Inertgasmengen auf die technisch/physikalische und chemische Mindestmenge zur Herstellung und permanenten Verfügbarkeit von Löschgasen im Zeitfaktor eines wirksamen Brandlöschvorgangs – optional durch Wegfall/Verzicht auf bevorratetes Inertgas – insoweit auf eine Brandschutztechnik, die Brandgase als Löschgase einsetzt – insoweit Brandgas-(Löschgas)-Kreislaufsystem verfügbar macht.
Ein derartiges Löschgaskreislaufsystem ist für geschlossene und/oder weitgehendst zur Atmosphäre abgeschottete Behälter oder Räume mit begrenztem Raumvolumen besonders geeignet. Die über einen Brandgas-Ventilator im Kreislauf um/über die Brandstelle geführten sauerstoff- reduzierten Brandgase mindern die Restsauerstoffanteile der Brandgase mit jedem Umlauf kontinuierlich und unabdingbar auf den Sauerstoffanteil der das ursprüngliche Brandgas zum Löschgasgemisch umwandelt. Nach chemischen Kriterien ist dieser Zustand erreicht, wenn der Sauerstoffgehalt des Brandgases mindestens ≤ 14 Vol. % beträgt. Der Brand wird „erstickt" – prinzipiell vergleichbar mit dem hinlänglich bekannten Brandlöschvorgang „Sauerstoffentzug durch Abdeckung einer Brandstelle mit Feuerlöschdecke".
Die mit dem Kreislaufprinzip herstellbare Selbstlöschung eines Brandes kann entsprechend spezifischen Anforderungen im Zeitablauf maßgeblich dadurch reduziert werden, dass dem Brandgaskreislauf kontinuierlich spezifische Mengen Inertgase zugeführt und beigemischt werden. Hierdurch wird der Sauerstoffanteil des Brandgases im Kreislauf mengenabhängig reduziert und Löschgas in kürzerer Zeit verfügbar.
Eine weitere Option zur Reduzierung des Sauerstoffgehaltes im Brandgas bietet sich beim Einsatz eines geeigneten chemischen Filters – hierbei wird durch chemische Reaktion (Oxydation) Sauerstoff umgewandelt – insoweit reduziert.
Optional können die Brand-(Lösch)gase durch den Einsatz zusätzlicher, konventioneller Komponenten gekühlt werden – hierdurch wird temperaturbedingter Überdruck im Behälter reduziert – insoweit hierdurch bedingte Nachströmung von Luftsauerstoff weitgehendst verhindert.
Im Verbund mit elektronischen Komponenten zur Aktivierung/Alarmierung des Systems ist das Ziel der Erfindung „Kostenreduzierung ohne Effizienzverluste" erreicht und somit eine vorteilhafte Problemlösung verfügbar.
In dem Lagerbehälter (A) sind im Deckel Gasansaugöffnungen (2) im unteren Bereich des Lagerbehälters (A) unterhalb der Beschickungsöffnung (A1) sind Gaseinlassöffnungen (3) vorgesehen.
Vorgenannte Ansaug- und Einlassöffnungen (2/3) sind über ein Kanalsystem (6) verbunden – bei prinzipkonformen Verschluss der Beschickungsöffnung (A1) besteht somit ein prinzipiell geschlossener Kreislauf für die Zirkulation von Inert- und/oder Brandgasen im Einsatzfall. Weiterer Bestandteil des Brandlöschsystems und in das Kreislaufsystem integriert sind ein Brandgasventilator (1) im Gas-Kanalbereich mit Kühlrippen (5) sowie Motorklappen (6) (9) zur Abführung der Brandgase ins Freie (10) nach erfolgreichem Löschvorgang. Ergänzt wird das System durch den optionalen Einsatz eines Gasfilters sowie dem gleichfalls optionalen Einsatz von Inertgas (15) aus Druckflaschen oder einem potenziell verfügbaren Versorgungsnetz (16).
Die den „Selbstlöschvorgang" unterstützende/beschleunigende Inertgaszuführung erfolgt über ein Rohrsystem mit Magnetventil (14) – die in dieser Betriebsweise latent zugeführte Löschgasmenge entweicht über die Überdruckklappe (12) in den Aufstellungsraum des Lagerbehälters oder durch Kanalanschluss ins Freie.
Eine Option zur Sauerstoffreduzierung besteht beim Einsatz eines Filters (17) mit Sauerstoffabsorbierenden (umwandelnden) chemischen Filtersubstanzen.
Wesentliche Bestandteile des Brandlöschsystems sind praxisbewährte Komponenten wie Rauchmelder (11), die im Verbund mit einer Schaltlogik (13) Alarmierung und Systemaktivierung herstellen.
Funktionsablauf in Kurzform

– Das Brandlöschsystem (I) ist aktiviert – der Brandgasventilator (1) stellt auf kleiner Drehzahl eine kontinuierliche Luftströmung über die Rauchmelder (11) zur Überwachung des Lagerbehälterinnenbereiches her.
– Im Brandfall erfassen die Rauchmelder (11) ohne nennenswerten Verzug die ermittelten Rauchpartikel, geben Alarm bei gleichzeitiger Aktivierung des Ventilators (1) oder Erhöhung der Ventilatordrehzahl und potenziell Einspeisung von Inertgas durch Öffnung des Magnetventils (14) aus Druckbehälter (15) oder Netz (16). Der Löschgaskreislauf ist bestimmungsgemäß hergestellt.
– Der Löschvorgang erfolgt konventionell und ist bei Erreichung einer prinzipkonformen Sauerstoffreduzierung (Verdrängung) des Löschgasgemisches ≤ 14 Vol. % abgeschlossen.
– Nach erfolgreichem Löschvorgang erfolgt „Entrauchung" von System und Lagerbehälter (A) durch manuelle Schaltung der Motorklappe (9) AUF/Motorklappe (8) ZU.

1 Prinzipschema Brandlöschsystem

A: Lagerbehälter
A1: Öffnung im Lagerbehälter (Beschickung)
1: Brandgasventilator
2: Gasansaugöffnung im Behälter
3: Gaseinlassöffnung im Behälter
4: Gaslenkungsformteil
5: Kühlrippen-Gaskanal
6: Gaskanalsystem
7: Gasfilter (Option)
8: Motorklappe-Entrauchung
9: Motorklappe-Entrauchung
10: Gaskanal ins Freie
11: Rauchmelder
12: Überdruckklappe
13: Schaltlogik
14: Magnetventil
15: Inertgasflasche
16: Inertgas-Rohrnetz (zentrale Anlage)
17: Filter mit chemischer Substanz

Claims

Vorrichtung ausgebildet als Brandlöschsystems, vorzugsweise mit sauerstoffreduzierenden Brandgasen, im bevorzugten Einsatz als Brandschutz für geschlossene Lagerbehälter, Trafostationen, Schaltschränken etc., gekennzeichnet dadurch, dass der Lagerbehälter (A) über ein Gaskanalssystem (6) sowie einem in das Gaskanalsystem (6) integrierten Brandgasventilator (1) derart verbunden ist, dass ein weitgehendst geschlossenes Gaskreislaufsystem besteht, das eine kontinuierliche Durchflutung des Lagerbehälters (A) gewährleistet (I) – demgemäß die von einer Brandquelle innerhalb des Lagerbehälters (A) emittierten sauerstoffreduzierten Brandgase so lange im Kreislauf geführt werden, bis sich hierdurch stetig reduzierende Sauerstoffanteile dem maximalen Sauerstoffanteil von Löschgasen entspricht (Sauerstoffgehalt ≤ 14%) – insoweit spätestens zu diesem Zeitpunkt Selbstlöschung eintritt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Selbstlöschvorgang mit Brandgasen durch die Einspeisung von bevorrateten Inertgasen (15) (16) in das Gas-Kreislaufsystem mengenabhängig beschleunigt werden kann.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Löschvorgang durch zusätzliche Einspeisung von Inertgasen (15)(16) unterstützt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Brandgasventilator (1) in 2. Funktion in einer Betriebsweise mit geringerer Luftleistung die permanente Durchflutung des Lagerbehälters herstellt – insoweit im Verbund mit den Rauchmeldern (11) optimale Überwachung sowie kurzfristige Einsatz- bzw. Alarmbereitschaft gewährleistet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass über den Brandgasventilator (1) im Verbund mit den Motorklappen eine gezielte Entrauchung nach dem Brandfall hergestellt werden kann.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reduzierung der Brandgastemperaturen im Gaskanalsystem (6) ein mit Kühlrippen versehenes Kanalformteil (5) eingesetzt werden kann – alternativ beliebige Luftkühlkomponenten eingesetzt werden können.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Gaskanalsystem (6) oder dem Brandraum des Lagerbehälters (A) verflüssigter Stickstoff in vorbestimmbarer Menge mit geeigneter Armatur im Brandfall zugeführt wird – hierdurch Kühlung der Brandgase im Verbund mit Sauerstoffreduzierung (Inertisierung) erfolgt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reinigung der Brandgase ein Gasfilter (7) in das Gaskanalsystem (6) eingesetzt werden kann.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in das Brandgaskreis-Iaufsystem (6) oder im Brandraum ein Filter oder eine geeignete Vorrichtung mit spezifischen chemischen Substanzen (17), die in Reaktion (Oxydation) mit Sauerstoff treten und sich hierdurch Reduzierung des Sauerstoffanteils im Brandgas (Löschgas) einstellt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Brandgaskreislaufsystem im passiven Zustand geeignet ist in „Zusatzfunktion mit spezifischen zusätzlichen Komponenten im Bypassprinzip die Raumluft im Lagerbehälter (A) zu konditionieren, z. B. Kühlung/Heizung.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Prinzip des Brandschutzsystems nicht nur auf Lagerbehälter reduziert, sondern auch für spezifische Räume in Gebäuden, Trafostationen, Schaltschränken etc. prinzipiell in sämtlichen Gefährdungsbereichen ohne Personenaufenthalt eingesetzt werden kann.