DE19945753A1

DE19945753A1 - Fire protection cooling system for fixed and movable items near to high voltage lines in building

Info

Publication number: DE19945753A1
Application number: DE1999145753
Authority: DE
Inventors: Rudolf Buessem; Juergen Sesselmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2001-04-19

Abstract

The item to protected against fire (12) has surface temperature sensors (4,11). When the detected temperature rises above a defined threshold, a fine spray of cooling water is directed through a series of nozzles (18,19) onto the surface. The water is supplied by a pumping system (9) from one or more storage tanks (8,15).

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitssystem bestehend aus einem thermoautomatischen Auslösesystem (4 und 11) zur Temperaturüberwachung der/des zu schützenden Bau teiles und Auslösung einer Bauteilkühlschutz-einrichtung (1) bestehend aus einer Kühlmittelversorgung (6) mit einem unter dem Gasdruck eines Gasdruck-Kühlmittel- Behälters (8) oder unter dem Druck einer druckerhöhenden Kühlmittelpumpe (9) oder unter dem Versorgungsdruck eines oder mehrerer druckführenden Wasseranschlüsse (10) stehenden Kühlmittels (13), das im Falle einer bauteilgefährdenden Bauteilerwär mung zu einer oder mehreren Feinsprühdüsen (3) geleitet wird, die eine ausreichend dicke homogene Wärmeabsorptionsschicht (14), aus dem wassernebelförmigen Kühl mittel (13 und 16) um das durch Brandwärme gefährdete Bauteil entstehen lassen und deren Anordnung so gewählt ist, daß hochspannungsführende Systeme im Wirkungsbe reich nicht abgeschaltet werden müssen.The invention relates to a safety system consisting of a thermo-automatic triggering system ( 4 and 11 ) for temperature monitoring of the part to be protected and the triggering of a component cooling protection device ( 1 ) consisting of a coolant supply ( 6 ) with a gas pressure coolant under the gas pressure. Container ( 8 ) or under the pressure of a pressure-increasing coolant pump ( 9 ) or under the supply pressure of one or more pressurized water connections ( 10 ) standing coolant ( 13 ), which is fed to one or more fine spray nozzles ( 3 ) in the event of component-hazardous component heating. which a sufficiently thick homogeneous heat absorption layer ( 14 ), from the water mist-shaped cooling medium ( 13 and 16 ) to create the component at risk of fire and whose arrangement is chosen so that high-voltage systems in the area of effectiveness do not have to be switched off.

Die Erfindung ist in einem schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 wiedergegeben.The invention is shown in a schematically illustrated embodiment in FIG. 1.

Kühlungsschutz (1) für tragende Baukonstruktionen in unmittelbarer Nähe Hochspan nung führender Leitungssysteme (2) wird eingesetzt, um beispielsweise ein zu schüt zendes Bauteil (12), in dessen unmittelbarer Nähe sich Hochspannung führende Leitungssysteme befinden, vor dem Verlust seiner Standfestigkeit zu schützen, ohne eine Abschaltung der Hochspannung vornehmen zu müssen.Cooling protection ( 1 ) for load-bearing structures in the immediate vicinity of high-voltage line systems ( 2 ) is used, for example, to protect a component ( 12 ) to be protected, in the immediate vicinity of which high-voltage line systems are located, from losing its stability without to have to switch off the high voltage.

Es ist bekannt, durch Brandwärme in ihrer Festigkeit gefährdete, für die Standfestigkeit eines Bauwerkes wesentliche oder Brandbekämpfungsabschnitte abschliessende Bauteile mit wärmeabsorbierenden oder gegen Wärmezutritt isolierenden Baustoffen zu umhüllen und so zu einer qualifizierten Feuerwiderstandsfähigkeit aufzurüsten. Dieses Verfahren schränkt die gestalterischen Möglichkeiten der Architektur ein und schliesst den Einsatz bestimmter Baustoffe, wie Stahl und Normalglas in Bauteilen mit erhöhten brandschutztechnischen Anforderungen aus. Dies gilt insbesondere bei bestehenden Bauwerken, die nach dem fortgeschrittenen Stand der Brandschutztechnik nicht mehr den neuen Regelanforderungen genügen.It is known for the stability to be endangered by fire heat, for its stability of a building essential or concluding fire fighting sections Components with heat-absorbing or heat-insulating building materials envelop and thus upgrade to a qualified fire resistance. This Process restricts and closes the design possibilities of architecture the use of certain building materials, such as steel and normal glass in components with increased fire protection requirements. This applies in particular to existing ones Buildings that no longer exist according to the advanced level of fire protection technology meet the new regulatory requirements.

Es ist weiterhin bekannt, Bauteil-Kühlschutzeinrichtungen mit Feinsprühdüsen und thermoautomatischer Auslösung mit homogenem Wassernebel zur Erhöhung oder Herstellung einer qualifizierten Feuerwiderstandsfähigkeit zu betreiben, indem zur Auslösung die Temperatur in einem definierten Abstand vom zu schützenden Bauteil gemessen wird.It is also known component cooling protection devices with fine spray nozzles and thermo-automatic triggering with homogeneous water mist to increase or Establish a qualified fire resistance to operate by Triggering the temperature at a defined distance from the component to be protected is measured.

Es ist ferner bekannt, dass in Stahlhohlstützen und -trägern mit durch die Hohlräume fliessendem Wasser auf diese Stahlbauteile einwirkende Brandwärme abgeführt werden kann. Diese Technologie ist durch hohen Aufwand beim Einbau und bei der Unterhaltung gekennzeichnet, und sie ist nicht für die Anwendung in bestehenden Bauwerken geeignet.It is also known that in steel hollow supports and beams with through the cavities Flowing water acting on these steel components can be dissipated can. This technology is very expensive to install and maintain marked, and it is not suitable for use in existing structures.

Es ist weiterhin bekannt, durch Brandwärme gefährdete Bauteile mit Sprinkleranlagen nach DIN 14489 zu schützen, wobei die selektiv punktuell arbeitende Sprinkleranlage keine Gewähr dafür bieten kann, dass das gefährdete Bauteil vollumfänglich gegen die Einwirkung von Brandwärme abgesichert wird.It is also known to use fire sprinkler systems for components at risk of fire to protect according to DIN 14489, the selectively selective sprinkler system cannot guarantee that the vulnerable component will be fully protected against the Exposure to fire heat is secured.

Es ist auch bekannt, grossflächige Bauteile, wie Stahlwände von Mineralöltanks oder eiserne Theatervorhänge über Flachstrahldüsen oder Drencher von Sprühflutanlagen nach DIN 14494 bzw. DIN 14495 so mit Kühlwasser zu beaufschlagen, dass die von dem Bauteil bereits aufgenommene Strahlungswärme in Verdampfungswärme des aufgebrachten Kühlwasserfilmes umgewandelt wird.It is also known to have large-area components, such as steel walls of mineral oil tanks or iron theater curtains over flat jet nozzles or drencher from Deluge systems according to DIN 14494 or DIN 14495 with cooling water apply that the radiant heat already absorbed by the component in Evaporation heat of the applied cooling water film is converted.

Wie vorstehend dargelegt, haben die bekannten Bauteil umhüllenden wärmeisolierenden Schichten aus Dämmstoffen oder Beton den Nachteil, dass mit dieser Schutzmassnahme die optische Zugänglichkeit, die zum Beispiel bei tragenden Brückenkonstruktionen gewährleistet sein muss, nicht gegeben ist. Die architektonisch gewollte Schlankheit der Bauteile ist nicht mehr zu realisieren, was bei denkmalpflegerischen bedeutenden Bauteilen nicht vertretbar ist.As stated above, the known components have envelopes heat-insulating layers of insulation or concrete have the disadvantage that with this protective measure the optical accessibility, for example in the case of load-bearing Bridge structures must be guaranteed, is not given. The architecturally wanted The slenderness of the components can no longer be realized, which is the case with monument conservation significant components is not justifiable.

Die weiter vorstehend vorgestellte Schutzmassnahme mit Bauteil durchströmendem Kühlwasser bedingt für das Kühlwasserumwälzen ständigen Energieverbrauch und ist mit Abdichtungsproblemen an den Bauteilknoten verbunden, sowie als nachträgliche Massnahme nicht realisierbar. The protective measure presented above with the component flowing through Cooling water causes and is constant energy consumption for cooling water circulation associated with sealing problems at the component nodes, as well as subsequent Measure cannot be implemented.

Der weiterhin beschriebene Gebäude-Sprinklerschutz kann als Löschmassnahme nicht die Aufgabe erfüllen, einzelne Bauteile vollumfänglich so zu schützen, dass an ihnen punktuell keine bauteilkritischen Temperaturen auftreten können. Das Tröpfchenspek trum von Sprinkler-Sprühbildern weist seinen Durchmesser-Medianwert bei Tropfen grössen auf, der die Strahlungswärmeabsorption nur ungenügend und keine ausreichen de Sicherheit gegen Spannungsüberschläge zwischen Sprinklern und Hochspannung führenden Systemen gewährleistet.The building sprinkler protection described above cannot be used as a fire extinguishing measure perform the task of fully protecting individual components so that they selectively no component-critical temperatures can occur. The droplet speck The sprinkler spray pattern has its median diameter for drops size, the radiation heat absorption is insufficient and none sufficient en Protection against flashovers between sprinklers and high voltage leading systems guaranteed.

Beim zuvor beschriebenen Flächenschutz von Tankmänteln und eisernen Theater vorhängen mit Sprühflutanlagen nimmt man in Kauf, dass die Strahlungswärme von Bränden erst auf die zu schützenden Flächen trifft und dann von dem durch die Schutzeinrichtung aufgebrachten Wasserfilm absorbiert wird. Mit dieser Schutzmassnahme soll der Übertritt von zündfähiger Brandwärme durch diese Flächen verhindert werden.In the previously described surface protection of tank coats and iron theaters curtain with deluge systems one accepts that the radiant heat of Fires first hit the areas to be protected and then from that through the Protective device applied water film is absorbed. With this A protective measure is the transfer of ignitable fire heat through these surfaces be prevented.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit der Brandwärme in einer Raumschicht vor dem gefährdeten Bauteil im Strahlungsanteil wie auch im konvektiven Anteil mit dispersem Kühlnebel gebunden und absorbiert wird, so dass ein Aufheizen des zu schützenden Bauteils auf bauteilgefährdende Temperaturen verhindert wird.The invention has for its object to provide a device with Fire heat in a room layer in front of the endangered component in the radiation component such as is also bound and absorbed in the convective portion with dispersed cooling mist, so that the component to be protected is heated to temperatures that are hazardous to the component is prevented.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass punkt- oder linienförmige Detektoren (4 und 11) die Oberflächentemperatur des gefährdeten Bauteiles (12) mit ausreichender Empfind lichkeit, in einem Temperaturbereich, der deutlich unter der für das zu schützende Bau teil kritischen Temperatur liegt, überwachen und vor Erreichen einer gefährlichen Bau teiltemperatur die Zufuhr des unter Druck stehenden Kühlmittels (13) über eine Zuführungsleitung (7) mit einer oder mehreren Zweigleitungen (5) aus einer oder mehre ren Kühlmittelversorgungseinrichtungen (8 und 15) zu den das gefährdete Bauteil (12) absichernden Feinsprühdüsen (3) durch einen Steuerimpuls (11) einleiten, von denen ein wärmeabsorbierender Kühlmittelnebel (16) mit einem hohen Anteil an Strahlungswärme absorbierenden Kleinsttropfen, die einen Spannungsüberschlag von Hochspannung führenden Systemen (2) zu den Feinsprühdüsen (3) ausschliessen, in einer das Bauteil (12) homogen einhausenden Schicht (14) aufgebaut wird. The object is achieved in that point or line-shaped detectors ( 4 and 11 ) monitor the surface temperature of the endangered component ( 12 ) with sufficient sensitivity, in a temperature range which is significantly below the critical temperature for the part to be protected before reaching a dangerous construction part temperature, the supply of the pressurized coolant ( 13 ) via a supply line ( 7 ) with one or more branch lines ( 5 ) from one or more ren coolant supply devices ( 8 and 15 ) to protect the endangered component ( 12 ) Initiate fine spray nozzles ( 3 ) by means of a control pulse ( 11 ), of which a heat-absorbing coolant mist ( 16 ) with a high proportion of small heat-absorbing droplets, which exclude a flashover from high-voltage systems ( 2 ) to the fine spray nozzles ( 3 ), in one of them Component ( 12 ) homogeneously encasing S layer ( 14 ) is built.

Fig. 1

11

Kühlungsschutz
Cooling protection

22nd

Hochspannung führendes Leitungssystem unter Isolator
High-voltage line system under isolator

33rd

Feinsprühdüsen
Fine spray nozzles

44th

Thermoautomatische Auslöser
Thermo-automatic triggers

55

Geerdetes Rohrnetz
Grounded pipe network

66

Versorgungseinrichtungen
Utilities

77

Zuführungsleitungen
Supply lines

88th

Gasdruck-Kühlmittel-Behälter
Gas pressure coolant tank

99

Kühlmittel-Druckerhöhungspumpe
Coolant booster pump

1010th

Anschluss an Wassernetz
Connection to water network

1111

Steuerzentrale für thermoautomatische Detektoren
Control center for thermo-automatic detectors

1212th

Unterseitig durch Brandwärme gefährdetes Bauteil (Component at the bottom endangered by fire heat (

1212th

)
)

1313

Kühlmittel
Coolant

1414

Wärmeabsorptionsschicht
Heat absorption layer

1515

Kühlmittelversorgungseinrichtung
Coolant supply device

1616

Wassernebelförmiges Kühlmittel
Water mist coolant

1717th

Fluidabsperrarmatur
Fluid shut-off valve

1818th

Linienförmiger Thermodetektor
Linear thermal detector

1919th

Punktförmiger Thermodetektor
Spot thermal detector

2020th

Feinsprüh-Ringspalt-Niederdruck-Dralldüsen
Fine spray annular gap low pressure swirl nozzles

2121

Feinsprüh-Mitteldruckdüsen
Fine spray medium pressure nozzles

2222

Feinsprüh-Hochdruckdüsen
Fine spray high pressure nozzles

2323

Abdeckhaube
Cover

2424th

Ventil
Valve

Claims

1.Cooling protection ( 1 ) for load-bearing structures in the immediate vicinity of high-voltage line systems ( 2 ), consisting of fine spray nozzle arrangements ( 3 ) in a component ( 12 ) surrounding earthed pipe network (S) into the coolant under pressure by means of thermo-automatic triggering ( 4 ) ( 13 ) flows in from supply devices ( 6 ) via a feed line ( 7 ), characterized in that from the fine spray nozzles ( 3 ) a homogeneous coolant mist ( 16 ) emerges, the component ( 12 ) to be protected in sufficient volume intensity for cooling (1 / m ³ ) single.

2. Cooling protection ( 1 ) for load-bearing structures in the immediate vicinity of high-voltage line systems ( 2 ) according to claim 1, characterized in that one or more gas pressure coolant containers ( 8 ) or coolant pressure booster pumps ( 9 ) or connections to water networks ( 10 ) arranged as a supply device outside the area to be protected, connected to a feed line ( 7 ) and supplying the coolant to the fine spray nozzles ( 3 ) via one or more branch lines ( 5 ) supplied together or separately.

3. Cooling protection ( 1 ) for load-bearing structures in the immediate vicinity of high-voltage line systems ( 2 ) according to claims 1 and 2, characterized in that the coolant ( 13 ) is water or desalinated water.

4. Cooling protection ( 1 ) for load-bearing structures in the immediate vicinity of high-voltage line systems ( 2 ) according to claims 1 to 3, characterized in that the thermo-automatic triggering ( 4 ) is optionally a linearly connected to the component ( 12 ) to be protected Thermodetek gate ( 18 ), which controls a fluid-operated shut-off valve ( 17 ) via a control center ( 11 ).

5. Cooling protection ( 1 ) for load-bearing structures in the immediate vicinity of high-voltage line systems ( 2 ) according to claims 1 to 3, characterized in that the thermo-automatic triggering ( 4 ) optionally via one or more with the component ( 12 ) to be protected thermally Conductively connected point-shaped thermal detectors ( 19 ), which control a fluid-operated shut-off valve ( 17 ) via a control center ( 11 ).

6. Cooling protection ( 1 ) for load-bearing structures in the immediate vicinity of high-voltage line systems ( 2 ) according to claims 1 to 5, characterized in that the fine spray nozzles ( 3 ) are preferably annular-gap low-pressure swirl nozzles ( 20 ).

7. Cooling protection ( 1 ) for load-bearing structures in the immediate vicinity of high-voltage line systems ( 2 ) according to claims 1 to 5, characterized in that the fine spray nozzles ( 3 ) are medium-pressure nozzles ( 21 ).

8. cooling protection ( 1 ) for load-bearing structures in the immediate vicinity of high-voltage line systems ( 2 ) according to claims 1 to 5, characterized in that the fine spray nozzles ( 3 ) are high-pressure nozzles ( 22 ).

9. Cooling protection ( 1 ) for load-bearing structures in the immediate vicinity of high-voltage line systems ( 2 ) according to all the preceding claims, characterized in that the fine spray nozzles ( 3 ) are provided with covers ( 23 ) in the operational state, which come out of the pressure when the device is started up Coolant ( 13 ) are thrown off.

10. Cooling protection ( 1 ) for load-bearing structures in the immediate vicinity of high-voltage line systems ( 2 ) according to claims 1 to 9, characterized in that the coolant supply device ( 6 ) is what the server supply ( 10 ) of a sprinkler system to the device Connected via one or more valves ( 24 ) which are closed in the operational state and which release the water flow to the fine spray nozzles ( 3 ) in the case of thermo-automatic control ( 4 and 11 ).

11. Cooling protection ( 1 ) for load-bearing structures in the immediate vicinity of high-voltage line systems ( 2 ) according to claims 1 to 10, characterized in that the device is divided into sections in such a way that and or ring-shaped branch line groups ( 5 ) equipped with fine spray nozzles ( 3 ) ) are coupled with thermo-automatic detectors ( 4 and 11 ) in such a way that the cooling protection is triggered selectively if the component ( 12 ) is only at risk.