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Die Erfindung betrifft eine Feuerlöschanlage mit einem Rohrabschnitt, der dazu bestimmt ist, mit einem unter Überdruck stehenden Gas gefüllt zu werden. Der Rohrabschnitt ist mit einem Ablassventil versehen.
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Feuerlöschanlagen dieser Art umfassen ein Rohrsystem, das sich von einem Wasservorrat bis zu einem Löschmittelauslass erstreckt. Bei Ausbruch eines Feuers öffnet der Löschmittelauslass und das austretende Wasser wirkt gegen das Feuer. Wenn das Rohrsystem sich in einen frostgefährdeten Bereich erstreckt, kann das Rohr in dem betreffenden Rohrabschnitt nicht mit Wasser gefüllt werden, weil sonst Frostschäden an der Anlage eintreten können. Die Gefahr von Frostschäden wird vermieden, indem der betreffende Rohrabschnitt mit dem unter Überdruck stehenden Gas gefüllt werden, siehe
DE 203 00 772 U1 ,
DE 297 15 451 U1 .
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Der Sauerstoffgehalt des Gases zusammen mit in dem Rohr enthaltener Feuchte kann dazu führen, dass es in dem Rohrabschnitt zu Korrosion kommt. Dies kann vermieden werden, indem der Rohrabschnitt mit einem sauerstofffreien Gas gefüllt wird. Es zeigt sich, dass es nicht ganz einfach ist, den Rohrabschnitt so mit sauerstofffreiem Gas zu befüllen, dass der zuvor enthaltene Sauerstoff vollständig verdrängt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Feuerlöschanlage vorzustellen, bei der die Wahrscheinlichkeit von Korrosion in dem Rohrabschnitt vermindert ist. Ausgehend vom eingangs genannten Stand der Technik wird die Aufgabe gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß umfasst die Feuerlöschanlage einen Sauerstoffsensor, mit dem der Sauerstoffgehalt in dem Rohrabschnitt gemessen werden kann. Der Sauerstoffsensor öffnet das Ablassventil, wenn der Sauerstoffgehalt einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
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Die Erfindung hat erkannt, dass bei dem Versuch, einen Rohrabschnitt mit sauerstofffreiem Gas zu fluten, häufig noch ein Rest von Sauerstoff in bestimmten Bereichen des Rohrs bleibt, beispielsweise in Endabschnitten des Rohrs. Es dauert eine gewisse Zeit, bis der Sauerstoff sich wieder in dem Rohr verteilt hat und der erhöhte Sauerstoffgehalt sich feststellen lässt. Mit der Erfindung wird in diesem Fall automatisch reagiert. Das Ablassventil wird geöffnet, so dass das sauerstoffhaltige Gas entweichen und neues sauerstofffreies Gas nachgeführt werden kann. Gegenüber einem System, bei dem ein Servicetechniker sich mehrfach zu der Anlage begeben muss, um den Sauerstoffgehalt zu messen und gegebenenfalls sauerstofffreies Gas nachzuführen, ist der Aufwand erheblich vermindert.
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Der Sauerstoffsensor kann so ausgelegt sein, dass er das Ablassventil schließt, wenn der Sauerstoffgehalt einen vorgegebenen zweiten Grenzwert unterschreitet. Der zweite Grenzwert liegt vorzugsweise niedriger als der erste Grenzwert. Als erster Grenzwert kommt beispielsweise ein Sauerstoffgehalt zwischen 1% und 3% in Betracht. Der zweite Grenzwert kann beispielsweise im Bereich zwischen 0,1% und 0,8% Sauerstoffgehalt liegen. Zum Messen des Sauerstoffgehalts kann ein handelsüblicher Sauerstoffsensor verwendet werden.
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Wenn sich das Ablassventil öffnet, tritt Gas aus dem Rohrabschnitt aus und der Druck in dem Rohrabschnitt vermindert sich langsam. Die Feuerlöschanlage ist vorzugsweise so eingerichtet, dass die entsprechende Menge an sauerstofffreiem Gas unmittelbar nachgespeist wird, so dass ein größerer Druckabfall in dem Rohrabschnitt vermieden wird. Der Rohrabschnitt kann dazu einen Anschluss umfassen, an den ein mit einem sauerstofffreiem Gas gefüllter Vorratsbehälter angeschlossen ist. Das sauerstofffreie Gas kann beispielsweise Stickstoff sein, das günstig und in großen Mengen verfügbar ist. In Betracht kommen auch andere Gase, wie beispielsweise Argon, oder Gasgemische.
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Um von Anfang an so viel sauerstoffhaltiges Gas wie möglich aus dem Rohrabschnitt zu entfernen, haben der Anschluss, über den das sauerstofffreie Gas zugeführt wird, und das Ablassventil vorzugsweise einen großen Abstand zueinander. Das dazwischen liegende Gas kann dann leicht verdrängt werden, und es bleiben lediglich Endabschnitte, in denen das sauerstoffhaltige Gas nicht entweichen kann, sondern komprimiert wird. Von einem großen Abstand in diesem Sinne wird beispielsweise gesprochen, wenn der Abstand zwischen dem Ablassventil und dem Anschluss für das sauerstofffreie Gas mindestens dreimal so groß, vorzugsweise mindestens fünfmal so groß, weiter vorzugsweise mindestens zehnmal so groß ist wie der Abstand zwischen dem Ablassventil und dem nächstgelegenen Ende des Rohrabschnitts. Umgekehrt kann der Abstand zwischen dem Anschluss für das sauerstofffreie Gas und dem Ablassventil mindestens dreimal so, vorzugsweise mindestens fünfmal so, weiter vorzugsweise mindestens zehnmal so groß sein wie der Abstand zwischen dem Anschluss und dem nächstgelegenen Ende des Rohrabschnitts.
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In dem Rohrabschnitt kann mindestens ein Sprinkler, in der Regel aber eine Mehrzahl von Sprinklern angeordnet sein. Bei Ausbruch eines Brandes öffnet der Sprinkler und das unter Überdruck stehende Gas tritt durch den Sprinkler aus. Durch den damit verbundenen Druckabfall wird die Feuerlöschanlage ausgelöst und es wird das Löschmittel, in der Regel Wasser, unter hohem Druck in den Rohrabschnitt eingeleitet. Das Löschmittel tritt durch den Sprinkler aus und wirkt gegen den Brand. Die Feuerlöschanlage soll nur beim Öffnen eines Sprinklers, nicht aber beim Öffnen des Ablassventils auslösen. Der mit dem Öffnen des Ablassventils verbundene Druckabfall sollte aus diesem Grund wesentlich geringer sein als der Druckabfall beim Öffnen des Sprinklers. Die Auslassöffnung des Sprinklers ist deswegen vorzugsweise mindestens fünfmal so groß, weiter vorzugsweise mindestens zehnmal so groß wie die Auslassöffnung des Ablassventils.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand vorteilhafter Ausführungsformen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
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1: eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage;
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2: ein Element der Feuerlöschanlage aus 1.
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Eine Feuerlöschanlage in 1 umfasst ein Rohrsystem, das sich von einem mit Löschmittel gefüllten Behälter 15 durch eine wärmedämmende Wand 20 hindurch bis zu einer Mehrzahl von Austrittsöffnungen 16 erstreckt. Durch die Wand 20 wird ein frostgeschützter Bereich, in dem der Behälter 15 und die Pumpe 19 angeordnet sind, von einem frostgefährdeten Bereich getrennt, in dem die Austrittsöffnungen 16 angeordnet sind. Im frostgeschützten Bereich des Rohrsystems 14 befindet sich ein Rückschlagventil 21. Durch das Rückschlagventil 21 wird ein Rohrabschnitt 22, der sich in den frostgefährdeten Bereich erstreckt, von einem mit Wasser gefüllten Rohrabschnitt 14 getrennt. Wenn die Feuerlöschanlage betriebsbereit ist, ist der Rohrabschnitt 14 mit einem unter Überdruck stehenden Gas gefüllt. Der Überdruck kann beispielsweise 3 bar betragen. Durch den Überdruck wird das Rückschlagventil 21 geschlossen gehalten und es wird verhindert, dass Wasser in den Rohrabschnitt 22 eindringen kann.
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öffnet im Brandfall einer der Sprinkler 16, so kann das Gas austreten und der Druck in dem Rohrabschnitt 22 sinkt schnell ab. Ein in dem Rohrabschnitt 22 angeordneter erster Drucksensor 23 registriert den schnellen Druckabfall. Sobald der Überdruck unter einen Wert von beispielsweise 1 bar gesunken ist, löst der Drucksensor den eigentlichen Löschvorgang durch ein Signal an die Pumpe 19 aus. Mit der Pumpe 19 wird dann Wasser aus dem Behälter 15 unter einem hohem Druck von beispielsweise 10 bar bis 15 bar durch den Rohrabschnitt 22 zu den Sprinklern 16 gefördert. Das Wasser tritt aus den Sprinklern 16 aus und wirkt gegen den Brand.
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Um den Rohrabschnitt 22 mit Gas zu befüllen, ist ein Kompressor 25 vorgesehen, der über einen Anschluss 29 an den Rohrabschnitt 22 angeschlossen ist. Das aus den Kompressor austretende Gas hat neben dem erhöhten Druck meist auch eine erhöhte Temperatur. Wenn das Gas in dem Rohrabschnitt 22 wieder abkühlt, bildet sich Kondenswasser, das sich an den Komponenten der Feuerlöschanlage niederschlägt. Um die Gefahr von Korrosion zu vermeiden, soll das in dem Rohrabschnitt 22 enthaltene Gas möglichst frei von Sauerstoff sein. Mit dem Kompressor 25 ist deswegen ein Vorratsbehälter 24 verbunden, in dem Stickstoff gespeichert ist. Anstatt des Stickstoffs können auch andere Gase, wie beispielsweise Argon, oder Gasgemische verwendet werden. Mit dem Kompressor 25 wird also ein Gas in den Rohrabschnitt 22 gefördert, das frei von Sauerstoff ist.
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In jedem der Stränge 17, 18 ist ein Ablassventil 26 angeordnet. Wenn die Ablassventile 26 geöffnet sind, kann das in dem Rohrabschnitt 22 befindliche Gas in die Umgebung entweichen. Die Ablassventile 26 sind, wie 2 zeigt, jeweils mit einem Sauerstoffsensor 27 gekoppelt. Der Sauerstoffsensor 27 ermittelt den Sauerstoffgehalt in dem Rohrabschnitt 22. Der Sauerstoffsensor 27 öffnet das Ablassventil 26, wenn der Sauerstoffgehalt oberhalb eines ersten, höheren Grenzwert liegt, und schließt das Ablassventil 26, wenn der Sauerstoffgehalt unterhalb eines zweiten, niedrigeren Grenzwert liegt. Der erste Grenzwert kann beispielsweise bei einem Sauerstoffgehalt von 2% und der zweite Grenzwert bei einem Sauerstoffgehalt von 0,5% liegen. Es ist erstrebenswert, sowohl den ersten als auch den zweiten Grenzwert so niedrig wie möglich einzusetzen. Die Grenze wird in erster Linie durch die Messgenauigkeit gesetzt.
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Vor der ersten Inbetriebnahme der Feuerlöschanlage ist der Rohrabschnitt 22 mit Umgebungsluft gefüllt. Der Sauerstoffgehalt liegt deutlich oberhalb von 2%, so dass der Sauerstoffsensor 27 das Ablassventil 26 geöffnet hält. Beginnt nun der Kompressor 25, Stickstoff in den Rohrabschnitt 22 zu fördern, kann die Luft aus dem Rohrabschnitt 22 durch die Ablassventile 26 entweichen. Dies setzt sich so lange fort, bis der Sauerstoffsensor 27 von Stickstoff umspült ist. Der Sauerstoffsensor 27 stellt dann fest, dass der Sauerstoffgehalt unterhalb des zweiten Grenzwerts liegt und schließt das Ablassventil 26.
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Sobald alle Ablassventile 26 geschlossen sind, steigt der Druck in dem Rohrabschnitt 22. Dies wird mit einem zweiten Drucksensor 28 registriert. Der Drucksensor 28 gibt ein Abschaltsignal an den Kompressor 25, sobald der Druck einen Wert von beispielsweise 3 bar überschritten hat.
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Wenn die Sauerstoffsensoren 27 einen unterhalb des Grenzwerts liegenden Sauerstoffgehalt gemessen haben, heißt dies noch nicht, dass der Sauerstoffgehalt in dem gesamten Rohrabschnitt 22 unterhalb des Grenzwerts liegt. In den Endbereichen des Rohrabschnitts 22 (die in 1 links von den Sauerstoffsensoren 27 sowie im Bereich der Wand 20 liegen) ist lediglich die zuvor in dem Rohrabschnitt 22 enthaltene Luft komprimiert worden, so dass der Sauerstoffgehalt dort wesentlich höher ist. Im Laufe der Zeit findet eine Durchmischung statt, wodurch der Sauerstoffgehalt auch im Bereich der Sauerstoffsensoren 27 wieder ansteigt. Sobald der Sauerstoffgehalt den ersten Grenzwert übersteigt, öffnet der Sauerstoffsensor 27 das Ablassventil 26 wieder und dass Gas tritt langsam durch das Ablassventil 26 aus. Der damit verbundene Druckabfall wird in dem Drucksensor 28 registriert und der Kompressor 25 erhält ein Signal, weiteren Stickstoff nachzuführen. Dieser Ablauf kann mehrfach nacheinander stattfinden, bis am Ende tatsächlich im gesamten Rohrabschnitt 22 der Sauerstoffgehalt hinreichend niedrig ist.
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Die Auslassöffnung in dem Ablassventil 26 ist klein. Der Druck in dem Rohrabschnitt 22 sinkt also nur langsam ab, wenn sich ein Ablassventil 26 öffnet. Für den zweiten Drucksensor 28 und den Kompressor 25 bleibt genügend Zeit, den Druck wieder aufzubauen, bevor der erste Drucksensor 23 auslöst und die Pumpe 19 in Gang setzt.
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Die Auslassöffnung der Sprinkler 16 ist wesentlich größer. Öffnet einer der Sprinkler 16, tritt soviel Gas aus dem Rohrabschnitt 22 aus, dass dies von den Kompressor 25 nicht ausgeglichen werden kann. Der Druck sinkt schnell ab und der Drucksensor 23 löst aus. Mit der Pumpe 19 wird so viel Wasser in den Rohrabschnitt 22 gefördert, dass der Kompressor 25 im Vergleich keine Rolle spielt.
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Um direkt im ersten Durchgang möglichst viel Luft aus dem Rohrabschnitt 22 herausbefördern zu können, ist es zweckmäßig, wenn der Abstand zwischen dem Anschluss 29, an den der Kompressor 25 angeschlossen ist und dem Ablassventil 26 möglichst groß ist. Die dazwischen liegende Luft wird dann ohne weiteres von dem zugeführten Stickstoff verdrängt. In dem Ausführungsbeispiel in 1 ist der Abstand zwischen dem Anschluss 29 und dem Ablassventil 26 mehr als fünfmal so groß wie der Abstand zwischen dem Ablassventil 26 und dem nächstgelegenen Ende des Rohrabschnitts 22. Der Abstand könnte noch weiter vergrößert werden, wenn auch der Anschluss 29 nahe einem Ende des Rohrabschnitts 22 angeordnet wäre, beispielsweise im Bereich des zweiten Drucksensors 23.
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Wie 2 zeigt, ist unterhalb des Sauerstoffsensors 27 ein erster Kugelhahn 30 vorgesehen. Der Kugelhahn 30 kann geschlossen werden, um einen Austausch des Sauerstoffsensors 27 oder des Ablassventils 26 zu ermöglichen, ohne dass Gas aus dem Rohrabschnitt 22 entweicht. Oberhalb des Ablassventil 26 ist ein zweiter Kugelhahn 31 angeordnet. Wenn der Kugelhahn 31 geschlossen ist, tritt trotz erhöhten Sauerstoffgehalts kein Gas aus dem Rohrabschnitt 22 aus. Mit dem Kugelhahn 31 kann die erfindungsgemäße Einrichtung also zeitweilig deaktiviert werden.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird sichergestellt, dass der Sauerstoffgehalt in dem Rohrabschnitt 22 automatisch unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts gehalten wird. Trotz vorhandener Feuchte kann also keine Korrosion eintreten. Wie oben beschrieben, ist dies beim ersten Befüllen der Anlage von Belang, wenn die anfangs enthaltene Luft durch Stickstoff ersetzt wird. Eine vergleichbare Situation liegt vor, wenn die Feuerlöschanlage zu Wartungszwecken geflutet wurde. Vorzugsweise ist der Sauerstoffsensor 27 mit dem Ablassventil 26 aber auch dann aktiv, wenn die Feuerlöschanlage in normaler Betriebsbereitschaft ist. Der Sauerstoffgehalt in dem Rohrabschnitt 22 wird dann dauerhaft so niedrig gehalten, dass keine Korrosion stattfinden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 20300772 U1 [0002]
- DE 29715451 U1 [0002]
