DE2822271A1

DE2822271A1 - Vorrichtung zum ersticken eines feuers

Info

Publication number: DE2822271A1
Application number: DE19782822271
Authority: DE
Inventors: Ruggero Dr Ing Rappini
Original assignee: Comitato Nazionale per lEnergia Nucleare CNEN
Current assignee: Agenzia Nazionale per le Nuove Tecnologie lEnergia e lo Sviluppo Economico Sostenibile ENEA
Priority date: 1977-05-24
Filing date: 1978-05-22
Publication date: 1978-12-07
Also published as: DE2822271C2; IT1084264B

Description

Vorrichtung zum Ersticken eines Feuers
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ersticken eines Feuers in einem geschlossenen Raum, der wenigstens eine mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Öffnung aufweist.
Die am meisten der Gefahr eines ausbrechenden Feuers ausgesetzten Räume, beispielsweise Kesselräume, sollen gemäß den Brandschutzbestimmungen der meisten Staaten mit entsprechenden (Belüftungs-)Öffnungen versehen sein.
Andererseits wäre es aber bei einem Feuer in irgendeinem Raum beliebiger Größe am besten, wenn sämtliche Öffnungen verschlossen werden könnten, so daß das Feuer mangels Sauerstoff ersticken würde. Durch eine offene Öffnung eines Raumes können nach dem Ausbruch eines Feuers Rauchgase abziehen, durch den dabei in dem Raum entstehenden Unterdruck wird Frischluft angesaugt, die das Feuer weiter unterhält.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zu schaffen, um ein in einem Raum ausbrechendes Feuer auf diesen Raum zu beschränken und zu ersticken. Gemäß der Erfindung ist in jede Zugangsöffnung, durch die der Raum mit der freien Atmosphäre in Verbindung steht, ein Rost oder ein Gitter eingesetzt; die Gitterstäbe sind mit einem Anstrich aus einem sich bei Hitze ausdehnenden Material versehen, derart, daß sich dieses Material bei Ausbruch eines Feuers ausdehnt bzw. schwillt und damit die einzelnen Gittermaschen und somit die gesamte Öffnung verschließen.
Ein solches Gitter ist relativ billig, leicht aus verfügbarem Material herstellbar und leicht anbringbar, insbesondere auch bei den Räumen eines Gebäudes.
Besonders bedeutsam ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei Nuclear-Anlagen, insbesondere Kernkraftwerken, bei denen flüssiges Natrium als Kühlmittel dient.
Leckt durch irgendwelche undichte Stellen das Kühl-Natrium nach außen, mit einer Temperatur von über 500 ° C, so entzündet es sich sofort an der umgebenden Luft und es bilden sich hochgiftige Dämpfe.
Die bisher bekannten Feueralarmanlagen und Brandbekämpfungsmittel sind oft unzureichend gegenüber diesem Natrium-Feuer.
Das Kühl-Natrium kann durch relativ große undichte Stellen in relativ großer Menge, als starker Strahl horizontal austreten, es können aber auch kleinere Undichtigkeiten vorliegen, aus denen das Natrium in einer Menge von etwa 1 kg pro Minute austritt; das Natrium fällt bzw. rieselt dann auf korkenzieherartiger Bahn über eine Höhe von 2 bis 4 m nach unteil (threadlike fall).
auf Vorliegende Erfindung - in ihrer Anwendung/ natriumgekühlte Kernreaktoren - ist besonders nützlich gegenüber diesem in relativ geringen Mengen austretendem Natrium, die aber häufiger auftreten als größere Undichtigkeiten.
Wird diese Feuersgefahr schon im Anfang automatisch bekämpft, so ist damit größeren Bränden von vorne herein vorgebeugt.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen qngegeben, und zwar bei Gebäuden oder Räumen im allgemeinen, sowie zur Bekämpfung austretenden Kühl-Natriums im besonderen.
Gemäß der Erfindung ist ein Gitter aus einauder kreuzenden Gitterstäben mit einem Abstand der Stäbe von 1 bis 2 cm vorgesehen. Es können handelsübliche Gitter verwendet werden, beispielsweise die zum Abdecken der Schächte von Kellerfenster verwendeten Gitter od. dgl.
Die Abmessungen des Gitters entsprechen der entsprechenden Raumöffnung - bzw. der Öffnung eines Behälters, in deii das ausströmende Kühl-Natrium hineinfließt. Das Gitter ist ferner, außer dem intumeszierenden Anstrich mit einem feuerhemmenden Anstrich versehen, beispielsweise mit Produkten der Firma Bayer-Werke mit dem IIandelsnamen "Pyromors antifiamma" und "Pyrotects S30".
Das erfindungsgemäß mit dem intumeszierenden Anstrich versehene Gitter, welches den Abschluß eines zu schützenden Raumes oder Behälters bildet, bildet bei Auftreten eines Feuers sofort, automatisch, eine wirksamen Verschluß, in-dem der Anstrich so weit schwillt, daß sämtliche Gittermaschen verschlossen bzw. zugesetzt werden.
Die Gitter können in vielfältigen Formen und Abmessungen ausgebildet sein, mit stab- oder leistenförmigen Gitterstäben oder rohrförmigen Gitterstäben, sofern der Anstrich im Verhältnis zur Gitterweite nur so gewählt ist, daß bei Feuer, also Erhitzung, die Gittermaschen zugesetzt werden. Im Falle von Natriumbränden wird ein Tank oder werden mehrere Tanks an bzw. Behälter/bzw. unter den gefährdeten Stellen, aus denen Natrium austreten könnte, angebracht; diese Tanks sind an einer Öffnung oder Mündung mit einem solchen Gitter versehen. Die Tanks bzw. Behälter können in Form von Pfannen, also in Form von Schalen ausgebildet sein. Für die Dimensionierung der Auffangbehälter sind maßgebend unter anderem die Menge und die zu erwartende Ausflußrate des Natriums, die vom Auftreteii des Natriumfeuers bis zum Einsetzen einer aktiven Brandbekämpfung bzw. zum Abdichten der Undichtheit vergehende Zeitspanne, die Eigenschaften des Anstrichs, insbesondere die Geschwindigkeit des Schwellvorgallges, Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines solchen Brandschutzgitters anhand der Zeichnung dargestellt.
Fig. 1 zeigt das Gitter in Draufsicht, Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 ist ein vergrößerter Schnitt nach Linie III-II in Fig. 1.
Fig. 4 zeigt ein solches Gitter ausschnittsweise, perspektivisch, angebracht auf den Öffnungsrand eines Natrium-Auffaligbehälters, einer sogenannten "Pfanne" bzw.
eines Troges.
Das erfindungsgemäße Gitter ist aus einer Serie von Längsstäben 2 und Querstäben 4 gebildet. Die Längsstreben 2 haben einen Rechteck-Querschnitt von 1 x 10 mm und einen Abstand von 10 mm voneinaiider, während die Querstäbe 4 einen Querschnitt von 3 x 10 mm haben und einen Abstand von 30 mm. Der Abstand der Querstäbe kann größer, beispielsweise O mm sein; sie können auch den glcichem Querschnitt wie die Läiigsstäbc haben.
Die AbmessungelX, insbesondere der Querschnitt der Stäbe entspricht den auftretendell Belastungen. Das Gitter ist von einem relativ steifen Rahmen 6 umgeben.
Zur Bekämpfung bzw. als Vorsichtsmaßnahme gegeii Brände austretenden Kühl-Natriums bei Kernanlagen werden solche Gitter in deil Öffnungsrand flacher Behälter, sogenannter Pfannen eingesetzt. Die Behälter messen 80 x 80 x 10 cm und haben also einen Inhalt von 60 Liter, ihre Oberfläche bzw. Offnung - und damit das Abdeckgitter - beträgt 0,64 m2. Derartige Behälter werden seitlich dicht zusammengestellt. Der einzelne Behälter läßt sich leicht und sicher handhaben. Im Einsatzfall bzw.
Erstfall werden die Behälter samt ihren zugesetzten Abdeckgittern entfernt, die Gitter werden dann an sicherem Ort abgenommen und ebenso wie die Behälter gereinigt und sodann wieder verwendet.
Gemäß der Erfindung sind die Gitter bzw. Gitterstäbe mit einem intumeszierenden Anstrich versehen, also mit einem Anstrich, der unter dem Einfluß von Flammen bzw. IIitze schwillt und einen feuerhemmenden Schaum bildet.
Ein derartiger Anstrich wird bisher auf Teilen von Holz oder Metall als Feuerschutz angebracht. Gemäß der Erfindung ist jedoch die Funktion dieses intumeszierenden Anstrichs ganz unterschiedlich. Das Gitter aus Metall-Stäben ist an sich ohnchin unbrennbar. Ausgenutzt wird also bei der Erfindung nur die Eigenschaft, daß das Anstrichmaterial schwillt und die Gittermaschen zusetzt.
Bei pralrtische Einsatzfällen hat sich gezeigt, daß austretendes Natrium zunächst durch das Gitter hindurch in dei, Sammelbehälter hineinfällt und anfängt zu brennern. Dabei schwillt dann der Anstrich an den Gitterstäben und setzt die Gittermaschen zu, so daß das eingeflossene Natrium von der Außenluft isoliert und der Brand in dem Behälter erstickt wird.
In mehr allgemeinen Begriffen ist die Funktion der Vorrichtung wie folgt: Sobald das Gitter überflossen wird von den Flammen eines Feuers bzw. der hitze des Feuers ausgesetzt wird, beginnt der Anstrich zu schwellen; die Seiten der Stäbe beginnen also an Dicke zu wachsen, bis sich so anwachsende benachbarte Stäbe gegenseitig berühren und damit die Gitterzwischenräume verschließen; wenn sich dieses Phänome., erstreckt hat über sämtliche Gittermaschen, so ist das gesamte Gitter luftdicht verschlosseti.
Es ist somit ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben worden. Ersichtlich können viele aiidere Anwendungen der Vorrichtung vorgesehen werden. Das Gitter kann anders als mit sich kreuzenden Gitterstäben ausgebildet sein, beispielsweise honigwabenartig oder jalousieartig oder mit gegeneinander versetzten Rohren.
Die Erscheinung, daß mögliche Luftspalte durch intumeszierenden Anstrich abgedichtet werden im Falle eines Feuers, kann auch anderweitig angewendet werden, beispielsweise bei Türen und Fenstern, indem der Anstrich am Fensterflügel oder Türflügel bzw. jeweils am feststehenden Rahmen angebracht wird. Die intumeszierende Wirkung kann vergrößert werden, indem - statt eines Anstrichs - mit der intumeszierenden Masse versehene Bögen oder Folien angebracht werden. Auf diese Weise kann man eine mehrschichtige Platte erhalten, die sich im Brandfalle zieharmonikaartig ausdehnt und die daiin zum Verschluß von Offnungen im Brandfalle dienen kann.
Die Gitterstäbe können auch mit mehreren Lagen intumeszierenden Anstrichs versehen sein, unter Zwischenfügung jeweils einer feuerhindernden Lage aus "Pyrotect-Schutzlack" der Firma Desowag-Bayer. Ein solcher Feuerschutzanstrich kann auch als letzte, oberste Lage vorgesehen sein. Man erhält so einen dickeren Anstrich, der dann also eine größere Maschenweite verschließen kann.
Jegliches Anstrichmaterial kann verwendet werden, welches bei Erhitzung schwillt, ebenso wie intumeszierendes Material in Plattenform, Pulverform, als Granulat.
Die Gitterstäbe können aus anderem Material als Metall sein, vorzugsweise aber feuersicher oder feuerresistent.
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Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Ersticken eines Feuers in einem geschlossenen Raum, der wenigstens eine mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Öffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Öffnung wenigstens ein Rost oder Gitter eingesetzt ist, dessen die Gittermaschen bildende Bauelemente mit wenigstens einer Lage einer bei Erhitzung anschwellenden (intumeszierenden) Farbe bestrichen sind, wobei die Lage oder Lagen, also der Anstrich im Verhältnis zur Maschenweite ausreichend dick ist, so daß die Maschen bei Beendigung des Schwellvorganges unter dem Einfluß eines Feuers verstopft bzw. verschlossen werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Auffangen von in Nuclearanlagen zur Kühlung dienenden, aus der Anlage herausfließendem bzw. herausleckendem, sich an der freien Atmosphäre entzündendei flüssigen Natrium, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auffangen des herausleckenden flüssigen Natriums ein oben offener, gegenüber dem brennenden Natrium resistenter Behälter vorgesehen ist, in dessen oeffnung bzw. Öffnungsrand ein Rost oder Gitter eingesetzt ist, daß die Abmessungen der das Gitter aufbauenden Elemente, also der kreuzweise angeordneten Reihen von Gitterstäben die Mindest-Abmessungen für die auftretenden Belastungen haben, und daß die Gitterstäbe wenigstens teilweise mit einer bei Hitze anschwellenden Farbe bzw. einem Anstrich versehen sind, wobei die Dicke des Anstrichs im Verhältnis zur Maschenweite derart bemessen ist, daß die Maschen beim Ausbruch eines Feuers durch ausfließendes Kühl-Natrium durch das Anschwellen verstopft bzw. verschlossen werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rechtwinkligen Maschen von kreuzweise zueinander angeordneten Reihen von Gitterstäben gebildet sind, wobei die Gitterstäbe der einen Reihe in Draufsicht dünner und in geringerem Abstand voneinander als diejenigen der anderen Gitter stäbe sind, und daß dieses Gitter von einem steiferen Rahmen umgeben ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterstäbe der ersten Serie einen Querschnitt von 1 mm x 10 mm und einen Abstand voneinander von 10 mm und die Gitterstäbe der weiten Serie einen Querschnitt von 3 mm x 10 mm und einen Abstand von etwa 30 mm voneinailder haben.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Vielzahl von Pfannen aufweist, welche untereinander identisch und rreb eneinanderlegbar sind, so daß kein wesentlicher Zwischenraum zwischen ihnen verbleibt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Maße der Pfannen in Draufsicht etwa 80 x 80 cm und ihre Höhe etwa 10 cm betrageil.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benachbarten Lagen von schwellendem Anstrichmaterial wenigstens eine Lage von nichtschwellendem, aber feuerhemmendem Anstrich vorgesehen ist, oder daß eine Lage von feuerhemmendem Anstrich die oberste Lage des Anstrichs bildet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Bogen oder eine Folie feuerhemmendem Materials zwishen zwei schwellenden Lagen zwischengefügt ist.