DE102012022271A1 - Technisches Lagersystem mit autarker Brandlöschtechnik - Google Patents

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    • A62C99/0018Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using gases or vapours that do not support combustion, e.g. steam, carbon dioxide

Abstract

Inertgas-Brandlöschtechnik für technische Lagersysteme mit Lift- und Rotationstechnik, ausgebildet als autarke Funktionseinheit bei der sämtliche Systemkomponenten innerhalb oder unmittelbar am Lagersystem positioniert sind.

Description

  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit den diesem zugrundeliegenden Vorrichtung und Verfahrenen handelt es sich um eine spezifische Brandschutzeinrichtung für geschlossene, technische Lagersysteme mit „Lift-„ und „Rotationsprinzip”.
  • Das vorgesehene Löschmittel ist Inertgas, bevorzugt Stickstoff (N2), das in vorbestimmbarer Menge bevorratet und in spezifischer Systemtechnik den Schutzobjekten zugeführt wird.
  • Besonderes Merkmal gegenüber dem einschlägigen Stand der Technik ist dezentrale Brandschutztechnik, d. h. sämtliche Anlagebereiche und deren Komponenten sind als Funktionseinheit einem Lagersystem zugeordnet, im Innenbereich oder unmittelbar an den Außenseiten positioniert und bilden somit eine autarke Funktionseinheit.
  • Letztere erfüllt sämtliche aus dem Stand der Technik bekannten brandschutzrelevanten Anforderungen und gliedert sich in Vorrichtung und Verfahrenen zum Schutz gegen potenzielle technische Brandquellen einerseits sowie personenbezogene Brandquellen andererseits.
  • Hierbei sind den technischen (natürlichen) Brandquellen sämtliche Funktions-Komponenten (Objekte) des Lagersystems mit elektrischer und elektronischer Funktion (Bauteile, Anschlüsse, Leitungen etc.) zugeordnet – die personenbezogenen potenziellen Brandquellen reduzieren sich auf vorsätzliche Brandstiftung und grobe Fahrlässigkeit.
  • Für den Schutz gegen technische Brandursachen ist in spezifischer Konzeption die praxisbewährte Inertgas-Brandlöschtechnik vorgesehen.
  • Für den Schutz gegen personenbezogene Brandursachen werden Zusatzfunktionen in der Lagersystemtechnik hergestellt.
  • Derartiger Wirkverbund von „aktiver, unmittelbar wirkender” Brandschutztechnik und Präventivmaßnahmen über die Lagersystemtechnik gewährleisten Sicherheiten, die sich von konventioneller Brandschutztechnik – zumindest nicht maßgeblich – unterscheiden.
  • Wesentliches Unterscheidungsmerkmal der erfindungsgemäßen Vorschläge zum einschlägigen Stand der Technik ist der jeweilige technische Aufwand.
  • Konventionelle Brandschutztechnik mit gleichwertigem Leistungsvermögen ist grundsätzlich dezentral, d. h. die zentralen Einrichtungen (Bevorratung, Steuerung etc.) befinden sich in unterschiedlich großen Distanzen zum Zielobjekt Lagersystem und beaufschlagen hierdurch den Investitionsaufwand erheblich – ursächlich der erforderlichen Verbindungsleitungen.
  • Gleiches gilt für die Löschmittelbevorratung, denn konventionell erfolgt keine Differenzierung der Schutzmaßnahmen „technische Brandursachen” und „personenbezogenen Brandursachen”. Schutzziel ist hierbei dominant das Raumvolumen des Lagersystems – im Ergebnis extrem hoher Löschmittelbedarf mit dementsprechendem Investitionsaufwand.
  • Im praktischen Einsatz können beispielsweise die Investitionskosten bis zum 5fachen über den Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Vorschlages liegen.

    (Ergänzende Informationen ergeben sich aus der Funktionsbeschreibung)
  • Ausführungsbeispiel
  • -FUNKTION-
  • Die technische Substanz und deren Funktion sind in nachstehendem Funktionseispiel dargestellt und erläutert.
  • Das Brandschutzobjekt Lagersystem (01) gliedert sich primär in die Teilbereiche: Lager (02)/Transport (03)/Technik (04).
  • Im Bereich Technik (04) befinden sich sämtliche potenziellen Brandquellen mit technischen Ursachen – insoweit ist diesem Bereich das ausschließliche, allenfalls das höchste, Brandrisiko zuzuordnen. Die Risiken konzentrieren sich auf den statischen Antriebsmotor (1) sowie den dynamischen Antriebsmotor (2) der Warentransporteinrichtung im Verbund mit den elektrischen und elektronischen Komponenten von Stromversorgung und Steuerung, die in einem geschlossenen Stahlblechgehäuse (3) positioniert sind.
  • Sämtliche mechanischen Komponenten der Inertgas-Brandlöschtechnik befinden sich im Innenbereich „Technik” (04) des Lagersystems (01). Hierbei ist die Inertgasbevorratung in Form von zwei Flaschen (4) mit 80 Liter Inhalt und 300 bar Druck über dem Fußboden im hinteren Bereich des Lagersystems (01)(04) vorgesehen. Bei Aktivierung erfolgt die Inertgasentnahme über Druckreduzierarmaturen (5) sowie elektrische Absperrventile (6) – die Inertgaszuführung über feste oder flexible Rohrleitungen (11) zu den Flutungseinrichtungen in Form von Düsenrohren (7) oder spezifischen Einzeldüsen (8). Die Herstellung der Ruheposition über Fußboden des dynamischen Antriebsmotors (2) erfolgt über die elektronische Steuerung (16) des Brandlöschsystems, das mit der elektrischen Steuerung des Lagersystems (17) im Wirkverbund steht und entsprechend programmiert ist.
  • Direkt oder im unmittelbaren Bereich oder innerhalb der Schutzobjekte befinden sich Temperatur- und Rauchsensoren (12)(13) – alternativ Ansaugöffnungen eines Rauchgasansaugsystems (RAS) zur bestimmungsgemäßen Überwachung und Aktivierung bei Detektion. Letztere sind über elektrische Leitungen (14) mit der elektronischen Steuerung (16) verdrahtet.
  • Ergänzende Sicherheiten sind über einen Rauchsensor (13) in der Oberseite des Lagersystems verfügbar.
  • Der unmittelbare Brandschutz der Objekte Antriebsmotore (1)(2) erfolgt über zwei spiegelbildlich, seitlich der Objekte angeordneten, Düsenrohre (7) mit jeweils ca. 60 Einzeldüsen (Bohrungen), die auf drei Düsenreihen aufgeteilt und in spezifischer, auf die Konturen der Schutzobjekte bemessenen, Winkelposition angeordnet sind.
  • Die Inertgasflutung erfolgt über sich gegenseitig überlagernde Inertgasstrahlen (4.0/5.0), die einen lückenfreien „Inertgasmantel” um die Schutzobjekte (1)(2) herstellen – insoweit unmittelbar nach Aktivierung Sauerstoffausschluss herstellen und diesen Zustand über die vorbestimmte Flutungszeit (mindestens 20 Minuten) aufrecht erhalten.
  • Das Schutzobjekt – elektrische Komponenten – (3) als geschlossenes Raumvolumen wird mit einer spezifischen Inertgasdüse (8) positioniert, an der Schmalseite geflutet.
  • Die zugeführten Inertgase (4.0) werden über eine Überdrucköffnung (10) an der gegenüberliegenden Schmalseite abgeleitet und dem Teilbereich (04) zugeführt.
  • Die zugeführten (eingesetzten) Inertgasmengen sind derart bemessen, dass sich innerhalb von maximal fünf Sekunden Sauerstoffkonzentration (02) von 0 bis ca. 5% um bzw. in den Schutzobjekten (1)(2)(3) einstellen und diesen Zustand ca. 20 Minuten aufrecht erhalten.
  • Aus vorgenanntem primären (optimalen) Objektschutz ergibt sich in 2. Funktion Inertgasflutung des gesamten Raumvolumens des Lagersystems Teilbereiches (04) nachfolgend auch des Teilbereiches (03) ursächlich der Überdrucköffnung (18) in der Oberseites des Lagersystems (01) im Zeitfaktor mit Sauerstoffreduzierungen auf ca. 6–12%.
  • Hierdurch sind in den Schutzumfang einbezogen sämtliche elektrischen Verbindungsleitungen (14) der Lagersystemtechnik – prinzipiell sämtliche potenziellen – insoweit auch abstrakte – Brandquellen.
  • Für den vorbeugenden Brandschutz gegen relativ unwahrscheinliche, personenbezogene, Ursachen – insoweit „vorsätzliche Brandstiftung” oder „grobe Fahrlässigkeit” sind vorgesehen:
    • • Benutzerdefinierte Bedienung des Lagersystems mit Datenspeicherung (20) (zusätzliche Komponenten in der Bedienungselektronik (17) des Lagersystems)
    • • Temperaturüberwachung über Infrarotsensor (15) der Waren im gesamten Bereich der Bedienungsöffnung (05) des Lagersystems (01) (optischer und akustischer Alarm bei Detektion von Temperaturen ≥ 60°C) (16).
  • Funktionsablauf
  • Die Anlagetechnik des Brandlöschsystems ist bestimmungsgemäß im praktischen Einsatz und in latenter Betriebsbereitschaft.
  • Einer der Temperatur- (12) oder Rauchsensoren (13) detektiert Übertemperaturen oder Rauchpartikel – über die elektronische Steuereinheit (16) erfolgt zeitgleich:
    • – Öffnung der Magnetventile (6) an den Inertgasflaschen (4)
    • – Inertgasflutung in sämtliche Flutungseinrichtungen (7)(8) der geschützten Objekte (1)(2)(3)
    • – optischer und akustischer Alarm vor Ort (16)
    • – Positionskontrolle von dynamischen Antriebsmotor Schutzobjekt (2) – Herstellung der Ruhreposition (16)(19)
    → Feuerwehr vor Ort innerhalb der Flutungszeit von 20 Minuten.
  • Mit realistischem technischen Aufwand sind sämtliche aus dem Fundus des vorbeugenden Brandschutzres bekannten Brandursachen abgedeckt – für diesbezüglich höhere technische Anforderungen, bezogen auf technische Lagersysteme, existieren keine statistischen Informationen. Bezugszeichen
    01 Technisches Lagersystem
    02 Lagersystem – Teilbereich: LAGER
    03 Lagersystem – Teilbereich: WARENTRANSPORT (Freiraum)
    04 Lagersystem – Teilbereich: TECHNIK (Risikobereich)
    05 Lagersystem – Bedienungsöffnung
    Fig. 1.0 Anlagetechnik in Draufsicht
    Fig. 2.0 Anlagetechnik im Querschnitt
    Fig. 3.0 Lagersystem mit Teilbereichen
    Fig. 4.0 Inertgasflutung – Draufsicht
    Fig. 5.0 Inertgasflutung – Querschnitt
    Fig. 6.0 Schematische Darstellung
    Fig. 7.0 Elektrische Funktionen
    1 Schutzobjekt – Antriebsmotor – statisch
    2 Schutzobjekt – Antriebsmotor – dynamisch
    3 Schutzobjekt – elektrische Komponenten
    4 Inertgasflaschen
    5 Druckreduzierventil
    6 Elektrisches Absperrventil (Magnetventil)
    7 Düsenrohr
    8 Inertgasdüse
    9 Anschlussarmatur mit Blende
    10 Überdrucköffnung
    11 Inertgasleitungen (fest/flexibel)
    12 Temperatursensor
    13 Rauchsensor
    14 Elektrische Leitungen
    15 Infrarotsensor
    16 Steuerelektronik – Brandlöschtechnik
    17 Steuerelektronik – Lagersystem
    18 Überdrucköffnung – Lagersystem
    19 Herstellung Ruhrposition (Schutzobjekt -2-)
    20 Personenkennung
    21 Netzanschluss
    22 Autarke Stromversorgung (Akku)

Claims (20)

  1. Vorrichtung und Verfahren für autarke (dezentrale) Brandlöscheinrichtungen in geschlossenen technischen Lagersystemen (01) mit Lift- und Rotationsfördertechnik, gekennzeichnet dadurch, dass sämtliche für die bestimmungsgemäße Funktion erforderlichen Komponenten einschließlich Löschmittelbevorratung (4) innerhalb oder außerhalb unmittelbar an die Lagersystemaußenseiten angrenzend positioniert sind – die elektronischen Steuereinheiten der Lagersystemtechnik (17) mit den Steuereinheiten der Brandlöschtechnik (16) im Wirkverbund stehen – Funktion der Brandlöschtechnik (16) der Lagersystemtechnik (17) zugeordnet sind – insoweit eine autarke Funktionseinheit mit sich ergänzenden Doppelfunktionen verfügbar ist.
  2. Vorrichtung und Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Löschmittel Inertgas, bevorzugt Stickstoff (N2) in Druckflaschen (4) eingesetzt wird, die in verfügbaren oder hergestellten Freiräumen im Bodenbereich (04) innerhalb des Lagersystems (01) positioniert sind.
  3. Notrichtung und Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die primären Schutzobjekte (1)(2)(3) potenzielle Brandquellen mit technischen oder mechanischen Ursachen sind – insoweit sämtliche elektrischen Einrichtungen umfassen, die mit spezifisch auf die räumlichen Konturen der Objekte abgestimmten Inertgas-Flutungseinrichtungen (7)(8) ausgestattet sind.
  4. Vorrichtung und Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die den Objekten (1)(2)(3) zugeführten Inertgasmengen auf das individuelle Brandrisiko des Objektes abgestimmt werden können und dass in sekundärer Funktion durch vorbestimmbare Steigerung dieser Inertgasmengen, Raumbereiche des Lagersystemvolumens durch bestimmungsgemäße Inertgasmengenbeaufschlagung in den Schutzumfang einbezogen werden.
  5. Vorrichtung und Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotore (1)(2) der Lagersystem-Fördertechnik als dominante Brandquellen mit einer auf die Konturen und Abmessungen dieses Schutzobjektes abgestimmten Inertgas-Flutungseinrichtung in Form von ein- oder mehrreihigen Düsenrohren (7) erfolgt, die entsprechend ihrer Formgebung bei Aktivierung einen vollständigen O2-freien (360°) Inertgasmantel um das Schutzobjekt (1)(2) herstellen und diesen über eine Zeitspanne bis zu 20 Minuten aufrecht erhalten.
  6. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die objektspezifischen Düsenrohre (17) spiegelbildlich oder in U-Form um das Schutzobjekt (1)(2) positioniert sein können.
  7. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen der Düsenrohre (7) in 1–3 Reihen einseitig oder zweiseitig ausgebildet sein können, z. B. in der Doppelfunktion Objekt- und Raumschutz.
  8. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen und Konturen der Düsenrohre (7) auf den Schutz von zwei oder mehreren Schutzobjekten dimensioniert sein können.
  9. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass räumlich abgeschottete Schutzobjekte (3) oder Teilbereiche mit elektrischen Komponenten, bevorzugt an den Schmalseiten, eine Inertgaseinleitung mit Düse (8) erhalten und auf der gegenüberliegenden Schmalseite eine Überdrucköffnung (10) zur Ableitung positioniert ist.
  10. Vorrichtung und Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Objektschutz verfügbaren Inertgase in 2. Funktion Inertisierung der Freiräume (03) im Lagersystem (1) herstellen – hierbei die Inertgasverteilung einerseits über die Position der Überdrucköffnung (18), die bevorzugt in der Oberseite des Lagersystems (01) positioniert ist, andererseits über das spezifische Gewicht des eingesetzten Löschmittels bestimmt wird.
  11. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Schutzobjekt (1)(2)(3) oder Bereich ein Temperatursensor (12) und/oder Rauchsensor (13) zugeordnet ist – alternativ hierzu ein Rauchgasansaugsystem (RAS) mit wenigstens einer Ansaugöffnung am Objekt eingesetzt werden kann.
  12. Vorrichtung und Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektronik (16) der Brandlöschtechnik primär erforderlich und eingesetzt für latente Überwachung, Branddetektion, Alarmierung – Auslösung des Löschvorgangs etc. mit der Steuerelektronik des Lagersystems (17) im Wirkverbund steht – hierbei die Funktion programmiert ist „bei Brandalarm erfolgt Herstellung der Ruheposition der Warentransportmechanik mit deren Antriebsmotor” (19) – insoweit mit Einnahme der definierten Ruheposition der Transportmechanik über Fußboden des Lagersystems (01) der Antriebsmotor (2) bestimmungsgemäß mit Löschgas beaufschlagt wird.
  13. Vorrichtung und Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die eingesetzte Löschmittelmenge bevorzugt auf zwei Inertgasflaschen (4) verteilt ist – die Lagerposition derartiger Bevorratung, wenn räumlich verfügbar, innerhalb des Lagersystems (01) bestimmt ist.
  14. Vorrichtung und Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die eingesetzten Inertgasflaschen (4) in einem Gestell mit Verkleidung aus Stahlblech außerhalb des Lagersystems (01) auf dessen Oberseite oder in beliebiger Position auf dem Fußboden an die Umfassungswände des Lagersystems (01) angrenzend positioniert sind.
  15. Vorrichtung und Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Löschmittel Stickstoff (N2) oder Argon (Ar) oder eine Kombination (1 Flasche N2 + 1 Flasche Ar) eingesetzt werden kann.
  16. Vorrichtung und Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten der Anlagetechnik aus vorgefertigten Baugruppen bestehen und als Inertgasverteilungsleitungen flexible Rohre (11) eingesetzt werden.
  17. Vorrichtung und Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ergänzend zu den elektronischen Überwachungs- und Aktivierungseinrichtungen (Temperatur- und Rauchsensoren (12)(13)) eine Temperaturüberwachung im Bereich der Bedienungsöffnung (05) dadurch hergestellt wird, dass beispielsweise ein Infrarotsensor (15) Alarm auslöst, wenn Objekte mit einer Oberflächentemperatur über ca. 60°C im Bereich der Wareneinbringung detektiert werden.
  18. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass in die Elektronik der Lagersystembedienung (17) eine benutzerdefinierte Personenkennung (20) mit Datenspeicherung integriert wird.
  19. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Funktionen der Brandlöschtechnik über eine zweite, netzunabhängige, Stromversorgung (22) abgesichert werden.
  20. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei autarke Lagersysteme (01) im Aufstellungsverbund und mit jeweils gleichartiger Brandschutztechnik ausgestattet über eine gemeinsame Inertgasbevorratung (4) versorgt werden können.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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RU2603755C1 (ru) * 2015-10-21 2016-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Пожтехника" Автономное устройство газового шкафного пожаротушения
CN113144468A (zh) * 2021-03-18 2021-07-23 苗春雷 一种具有防火和恒温效果的储能机柜

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