DE4220062A1

DE4220062A1 - Fire extinguishing system with a high pressure gas as an extinguishing agent

Info

Publication number: DE4220062A1
Application number: DE4220062A
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl-Ing Buell; Ulrich Harsdorff; Rudolf Dipl-Phys Buessem; Herbert Dipl-Ing Schaefers
Original assignee: Total Walther Feuerschutz GmbH; Total Feuerschutz GmbH
Current assignee: Total Walther GmbH Feuerschutz und Sicherheit
Priority date: 1992-06-19
Filing date: 1992-06-19
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2012-06-20
Also published as: NO301105B1; GR3022916T3; FI100459B; FI932765A; NO932095L; SA93140276B1; IE930461A1; EP0574663B1; FI932765A0; EP0574663A1; DK0574663T3; ATE147280T1; DE4220062C2; ES2097385T3; NO932095D0; DE59305022D1

Abstract

The invention relates to an extinguishing process for operating a gas fire extinguishing installation for extinguishing areas with equipment which is sensitive to the consequential effects of extinguishing agents and to the effects of condensate. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Feuerlöschanlage für sensible elektronische Einrichtungen, bei der im Einsatzfall das Löschmittel so ausgebracht wird, das ein Betauungsniederschlag auf Platinen und einzelnen Bausteinen vermieden wird und die durch das Löschmittel erzielte löschfähige Atmosphäre für Menschen nicht lebensbedrohend ist.The invention relates to a method for operating a Fire extinguishing system for sensitive electronic equipment, in which Use the extinguishing agent so that the Condensation on boards and individual building blocks avoided and the extinguishable atmosphere achieved by the extinguishing agent for People is not life threatening.

Derartige Feuerlöschanlagen werden insbesondere für den Raum- und Objektschutz in EDV-Anlagen, Schalt- und Steuerzentralen und ähnlichen Risiken eingesetzt. Im wesentlichen bestehen diese Feuerlöschanlagen aus einem Brandmelde- und Löschsteuerungssystem und einem Löschmittelvorrat in einer oder mehreren Hochdruckflaschen, dem Rohrsystem mit Düsen zum Austragen des Löschmittels, Signaleinrichtungen einer die einzelnen Hochdruckflaschen miteinander verbindenden Sammelleitung zum Anschluß an die Löschleitung und je einem Schnellöffnungsventil an den Hochdruckflaschen zur Freigabe des Löschmittels.Such fire extinguishing systems are used in particular for space and Object protection in IT systems, switch and control centers and similar risks. These essentially exist Fire extinguishing systems from a fire alarm and extinguishing control system and an extinguishing agent supply in one or more high-pressure bottles, the pipe system with nozzles for discharging the extinguishing agent, Signal devices one the individual high pressure bottles with each other connecting manifold for connection to the extinguishing line and each a quick opening valve on the high pressure bottles to release the Extinguishing agent.

Bei Gaslöschanlagen, bei denen das gasförmige Löschmittel druckverflüssigt, wie bei der CO₂-Hochdruck- oder der Halonschutz gelagert wird, besteht die Gefahr, daß bei der Phasenumwandlung an der Düse vom flüssigen zum gasförmigen Aggregatzustand dem Raum soviel Wärme entzogen wird, daß es zu einer Temperaturabsenkung kommt. Die Luftfeuchtigkeit kondensiert dann zu mikrofeinen Tropfen. In gas extinguishing systems in which the gaseous extinguishing agent is liquefied, such as in the case of high-pressure CO ₂ or halon protection, there is a risk that during the phase change at the nozzle from the liquid to the gaseous state of aggregation, so much heat will be removed from the room that it will become too a temperature drop comes. The air humidity then condenses into microfine drops.

Ein Niederschlag dieser Tropfen auf Platinen und elektronischen Bausteinen kann durch Aufnahme von Lötresten, sauren und basischen Gasen zu Schäden führen, die längere Zeit nach dem Ereignis der Flutung zu schwer zuzuordnenden Störungen und Spätschäden führen.A precipitate of these drops on circuit boards and electronic Building blocks can be made by absorbing solder residues, acidic and basic Gases cause damage that occurs long after the event of the Flooding can lead to difficult to assign faults and late damage.

Insbesondere bei einer Ansteuerung des Schnellöffnungsventils durch eine Brandmelde- und Löschsteuerzentrale mit Frühwarntechnik sind Fehl- oder Täuschungsauslösungen derartiger Löschsysteme nicht ganz zu vermeiden. Durch die mit einer Vernebelung des Raumes verbundene intensive Sichtbehinderung in Verbindung mit den starken Ausströmgeräuschen kann es zu Panikreaktionen, bei den sich in geschützten Räumen aufhaltenden Personen kommen. Das gilt in besonderem Maße für Halonfeuerlöschanlagen, bei denen eine Flutung ohne Vorwarnung erfolgen kann, weil das Löschmittel in löschfähiger Konzentration bei kurzer Expositionszeit toxisch unbedenklich ist.In particular when the quick opening valve is actuated by are a fire alarm and extinguishing control center with early warning technology False or false triggers of such extinguishing systems are not entirely to avoid. Through the associated with a nebulization of the room intensive visual impairment in connection with the strong Outflow noises can lead to panic reactions, in which people in protected rooms. That applies in especially for halon fire extinguishing systems where flooding can be done without warning because the extinguishing agent can be extinguished Concentration is toxic for a short exposure time.

Da das Löschmittel Halon als Ozon zerstörend identifiziert wurde, sind Fehlauslösungen von Halonfeuerlöschanlagen unter Umweltschutzgesichtspunkten nur schwer hinnehmbar.Since the extinguishing agent halon has been identified as ozone depleting, False triggering of halon fire extinguishing systems under Environmental aspects are difficult to accept.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein nach dem Sauerstoffverdrängungsprinzip arbeitendes Löschsystem zu schaffen, das bei seiner Auslösung keine Taupunktabsenkung im gefluteten Raum bewirkt und für Personen zu keiner Gefährdung durch das Löschmittel selbst und durch Begleiterscheinungen der Flutung führt. The invention has for its object one after Oxygen displacement principle to create working extinguishing system, that when triggered, no lowering of the dew point in the flooded room causes and for people at no risk from the extinguishing agent itself and by side effects of the flooding.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß von der Löschsteuereinrichtung nach Ansteuerung der Alarmventile in bekannter Weise über einen oder mehrere Überragungswege ein Steuerbefehl auf die direkte (elektrische) oder indirekte (Öffnung des Steuerdruckspeichers) Auslösevorrichtung des Bereichsventiles des anstehenden Löschbereiches gegeben wird, nach Betätigung der Bereichsventilauslösung erfolgt ein Freigabesignal an die Auslösevorrichtung der Pilotflasche. Mit der Auslösung der Pilotflasche erfolgt in bekannter Weise eine pneumatische Aufsteuerung der Folgeflaschen.This object is achieved in that the extinguishing control device after triggering the alarm valves in a known manner via or multiple transmission paths a control command to the direct (electrical) or indirect (opening of the control pressure accumulator) Triggering device of the range valve of the pending Extinguishing area is given after pressing the A range signal is triggered by a release signal to the Pilot bottle release device. With the triggering of the pilot bottle there is a pneumatic control of the in a known manner Follow-up bottles.

Das Löschmedium wird über eine erste Vorratsstrecke dem Sammelrohr zugeführt, dabei erfolgt eine erste Druckminderung. Vom Sammelrohr wird das Löschmittel ein- oder zweipfadig über eine oder zwei kombinierte Druckminder-Mengenbegrenzungs-Einrichtungen dem Löschbereich oder bei Mehrbereichsanlagen über ein oder zwei dem Bereichsventil vorgeschalteten kombinierten Druckminder- Mengenbegrenzungs-Einrichtungen dem entsprechenden Löschbereich zugeführt.The extinguishing medium is transferred to the collector pipe via a first supply section supplied, there is a first pressure reduction. From the manifold the extinguishing agent becomes one or two-path via one or two Combined pressure reducing quantity limiting devices Extinguishing area or, in the case of multi-area systems, one or two dem Range valve upstream combined pressure reducing Quantity limiting devices the corresponding extinguishing area fed.

In Verbindung mit dem Gedanken der kombinierten Druckminder- Mengenbegrenzungs-Einrichtung führt die Anwendung dieser erfindungsgemäßen Einrichtung zu einer Druck- und Eigenbilanzregelung nach einem Rechenverfahren in dem eine Löschmediummengensteuerung mit der variablen zweiten Druckminder- Mengenbegrenzungs-Einrichtung und dem Düsenausflußfaktor erfolgt. Der Düsenausflußfaktor ist eine komplexe Variable, die sowohl ausflußmengensteuernd als auch ausströmungsgeräuschsteuernd zu beeinflussen ist.In connection with the idea of combined pressure reducing Quantity limiting device leads the application of this device according to the invention for a printing and Self-balance control according to a calculation method in one Extinguishing medium quantity control with the variable second pressure reducing Quantity limitation device and the nozzle outflow factor takes place. The nozzle outflow factor is a complex variable that both flow rate control as well as flow noise control is influencing.

Zufolge des erfindungsgemäß berechnungsgesteuerten Löschsystems ist eine Zwangsläufigkeit zwischen benötigter Löschmittelmenge, erforderlicher Flutzeit und zulässiger Ausströmgeräusche gegeben. Es gehört zum Wesen der Erfindung, daß die errechneten Strömungsgeschwindigkeiten im Rohrnetz abhängig vom Speicherdruck des Löschmediums in den Hochdruckbehälter unterhalb einer Schwelle liegen, bei der eine Entmischung einzelner Gaskomponenten des Löschmediums eintreten könnte. Weiterhin erfolgt die durch das Berechnungsverfahren sich ergebende Auslegung der Löschkonzentrationen so, daß die physiologisch zulässigen unteren Grenzwerte für 02 von 10% und die für CO₂ zulässigen oberen Grenzwerte von 5% nicht überschritten werden können. Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:As a result of the extinguishing system which is calculation-controlled according to the invention, there is an inevitability between the amount of extinguishing agent required, the required flooding time and the permissible outflow noises. It is part of the essence of the invention that the calculated flow velocities in the pipe network are below a threshold, depending on the storage pressure of the extinguishing medium in the high-pressure container, at which separation of individual gas components of the extinguishing medium could occur. Furthermore, the calculation of the extinguishing concentrations resulting from the calculation method takes place in such a way that the physiologically permissible lower limit values for 02 of 10% and the upper limit values for CO ₂ of 5% cannot be exceeded. Two embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. Show it:

Fig. 1 eine von einer Brandmeldezentrale ange steuerte elektrische direkte Auslösung; Figure 1 is a controlled by a fire control panel electrical direct triggering.

Fig. 2 eine von einer Brandmeldezentrale angesteuerte mechanisch-pneumatische Auslösung. Fig. 2 is a mechanical-pneumatic trigger controlled by a fire control panel.

Feuerlöschanlagen mit einem gasförmigen Löschmittel werden von einer Brandmelde- und Löschsteuerzentrale 1 angesteuert und damit das in Gasflaschen 2 und 3 befindliche Löschmittel freigegeben. In beiden Ausführungsbeispielen sind zweipfadige Löschmittelleitungen 5 und 6 vorgesehen, die in Verbindungsleitungen 7 bis 12 mit Druckminderern 13 bis 18 einmünden. Die Verbindungsleitungen 7 bis 12 vereinigen sich zu Löschmittelleitungen 19 bis 21 mit Sicherheitsventilen 22 bis 24 und münden in Bereichsventile 25 bis 27, von denen Löschmittelleitungen 28 bis 30 zu den nicht dargestellten Löschdüsen führen. Den Bereichsventilen 25 bis 27 sind elektro-mechanische Auslöser 31 bis 33 zugeordnet, die über Steuerleitungen 34 bis 36 von der Brandmeldezentrale 1 angesteuert werden.Fire extinguishing systems with a gaseous extinguishing agent are controlled by a fire alarm and extinguishing control center 1 and thus the extinguishing agent in gas bottles 2 and 3 is released. In both exemplary embodiments, two-path extinguishing agent lines 5 and 6 are provided, which open into connecting lines 7 to 12 with pressure reducers 13 to 18 . The connecting lines 7 to 12 combine to form extinguishing agent lines 19 to 21 with safety valves 22 to 24 and open into area valves 25 to 27 , of which extinguishing agent lines 28 to 30 lead to the extinguishing nozzles, not shown. The area valves 25 to 27 are assigned electromechanical triggers 31 to 33 , which are controlled by the fire alarm control panel 1 via control lines 34 to 36 .

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist fernerhin eine Steuerleitung 37 vorgesehen, die von der Brandmeldezentrale 1 zu einem elektro- mechanischen Auslöseventil 4 der Ansteuerflasche 3 geführt ist. Diese mit Löschmittel gefüllte Flasche 3 steuert zunächst die nachfolgenden Gasflaschen 2 nacheinander auf und gibt sodann ihren Inhalt zum Löschen eines Brandes ab. Bei einer Brandmeldung aus einem Löschbereich werden die Auslöser 31 bis 33 dem Löschbereich zugeordnet angesteuert und öffnen damit die Bereichsventile 25 bis 27. Gleichzeitig wird über die Leitung 37 die Ansteuerflasche 3 aufgesteuert.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, a control line 37 is also provided, which is led from the fire alarm control center 1 to an electromechanical release valve 4 of the control bottle 3 . This bottle 3 filled with extinguishing agent first controls the subsequent gas bottles 2 one after the other and then releases their contents to extinguish a fire. In the event of a fire message from an extinguishing area, the triggers 31 to 33 are activated in association with the extinguishing area and thus open the area valves 25 to 27 . At the same time, control bottle 3 is opened via line 37 .

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die elektro-mechanischen Auslöser 31 bis 33 über Steuerventile 41 bis 43 mit Steuerflaschen 38 bis 40 verbunden. Von den Steuerventilen 41 bis 43 gehen Steuerleitungen 44 bis 46 ab, die in Doppelleitungen 47 bis 52 münden, wobei je eine der beiden Doppelleitungen 47, 49 und 51 mit der mechanisch-pneumatischen Öffnungsvorrichtung 53 bis 55 der Bereichsventile 25, 26 und 27 verbunden ist. Außerdem werden von den mechanisch-pneumatischen Öffnungsvorrichtungen 53 bis 55 bei Betätigung die Steuerleitungen 59 bis 61 freigegeben, die mit Rückschlagventilen 62 bis 64 versehen sind und in eine Steuerleitung 65 münden, die zu einem pneumatischen Auslöser 66 der Ansteuerflasche 3 geführt ist. Auch bei der mechanisch-pneumatischen Auslösung werden im Brandfalle die Regelimpulse von der Brandmeldezentrale 1 zu den elektro-mechanischen Auslösern 31 bis 33 geführt. Hierdurch werden die Steuerventile 41 bis 43 geöffnet und damit die Steuerflaschen 38 bis 40 geöffnet, so daß über diese Druckspeicher die Bereichsventile 25 bis 27 über die mechanisch pneumatischen Öffnungsvorrichtungen 53 bis 55 geöffnet werden.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the electro-mechanical triggers 31 to 33 are connected to control bottles 38 to 40 via control valves 41 to 43 . Control lines 44 to 46 extend from the control valves 41 to 43 and open into double lines 47 to 52 , one of the two double lines 47 , 49 and 51 being connected to the mechanical-pneumatic opening device 53 to 55 of the range valves 25 , 26 and 27 . In addition, the control lines 59 to 61 , which are provided with check valves 62 to 64 and open into a control line 65 , which leads to a pneumatic trigger 66 of the control bottle 3 , are released by the mechanical-pneumatic opening devices 53 to 55 when actuated. In the event of a fire, the control impulses are also conducted from the fire control center 1 to the electro-mechanical triggers 31 to 33 in the case of the mechanical-pneumatic triggering. As a result, the control valves 41 to 43 are opened and thus the control bottles 38 to 40 are opened, so that the range valves 25 to 27 are opened via the mechanically pneumatic opening devices 53 to 55 via this pressure accumulator.

Hierbei werden zunächst die Hubkolben in den mechanisch pneumatischen Öffnungsvorrichtungen 53 bis 55 mittels der Steuerleitungen 47, 49 und 51 angesteuert und damit über die mechanischen Entriegelungen 56 bis 58 die Bereichsventile 25 bis 27 geöffnet. Erst wenn über die Hubkolben in den mechanisch- pneumatischen Öffnungsvorrichtungen die mechanischen Entriegelungen betätigt wurden, wird Steuerdruck über die Steuerleitungen 59 bis 65 auf den pneumatischen Auslöser 66 der Ansteuerflasche 3 gegeben und diese geöffnet.Here, the reciprocating pistons in the mechanically pneumatic opening devices 53 to 55 are first activated by means of the control lines 47 , 49 and 51, and the range valves 25 to 27 are thus opened via the mechanical unlockings 56 to 58 . Only when the mechanical releases have been actuated via the reciprocating pistons in the mechanical-pneumatic opening devices, control pressure is applied via the control lines 59 to 65 to the pneumatic release 66 of the control bottle 3 and the latter is opened.

Es gehört zum Wesen der Erfindung, daß die Brandmeldezentrale zunächst nur über eine der Steuerleitungen 34 bis 36 ein Steuersignal zu den elektro-mechanischen Auslösern 31 bis 33 sendet und damit nur eines der Bereichsventile 25 bis 27 geöffnet wird. Sobald die Brandmeldezentrale 1 auch nur eines der Bereichsventile 25 bis 27 ansteuert, wird auch die Ansteuerflasche 3 angesteuert und geöffnet. In den Löschmittelleitungen 19 bis 21 sind Sicherheitsventile 22 bis 24 zur Verhinderung zu hoher Druckbeaufschlagungen der Bereichsventile 25 bis 27 vorgesehen. Zur Vermeidung von großen Druckschlägen sind die Druckminderer 13 bis 18 vorgesehen, die außer einer Druckminderung auch eine Mengenbegrenzung gewährleisten. Die an sich bekannten mechanisch-pneumatischen Steuerventile 41 bis 43 sind über die mechanisch-pneumatischen Öffnungsvorrichtungen 53 bis 55 mit einer Zwangskopplung der pneumatischen Ansteuerung des pneumatischen Auslösers 66 versehen. Mit dieser Maßnahme wird jederzeit gewährleistet, daß zuerst eines der Bereichsventile 25 bis 27 und erst dann der pneumatische Auslöser 66 geöffnet wird. Die in den Steuerleitungen 59 bis 61 vorgesehenen Rückschlagventile 62 bis 64 bilden Rückflußsperren zur Verhinderung einer pneumatischen Fehlauslösung eines der Bereichsventile 25 bis 27.It is part of the essence of the invention that the fire alarm control panel first sends a control signal to the electro-mechanical triggers 31 to 33 only via one of the control lines 34 to 36 and thus only one of the range valves 25 to 27 is opened. As soon as the fire alarm control panel 1 also controls only one of the area valves 25 to 27 , the control bottle 3 is also activated and opened. Safety valves 22 to 24 are provided in the extinguishing agent lines 19 to 21 to prevent the area valves 25 to 27 from being pressurized too high. To avoid large pressure surges, the pressure reducers 13 to 18 are provided, which in addition to reducing the pressure also ensure a quantity limitation. The mechanical-pneumatic control valves 41 to 43 , which are known per se, are provided via the mechanical-pneumatic opening devices 53 to 55 with a forced coupling of the pneumatic control of the pneumatic trigger 66 . This measure ensures at all times that one of the range valves 25 to 27 is opened first and then the pneumatic release 66 . The check valves 62 to 64 provided in the control lines 59 to 61 form non-return valves to prevent pneumatic incorrect triggering of one of the range valves 25 to 27 .

Claims

1. A method of operating a gas fire extinguishing device with a computer-designed extinguishing system, in which one or more extinguishing agent containers release the gaseous extinguishing medium Ar, N ₂ or preferably INERGEN stored in them in the event of a trigger, characterized in that after a fire detection and extinguishing control center an alarm for the assigned extinguishing area, a slightly delayed control command is given to the triggering device of an area valve assigned to the extinguishing area, whereby a release signal for the triggering device of the pilot bottle of the extinguishing medium bottle battery is generated. The pressure-compressed extinguishing medium flowing out of the pilot bottle provides the control pressure for the pneumatic release of the subsequent bottles. The extinguishing medium flowing from the opened bottles into the collecting line is fed to the pipe network of the assigned extinguishing area and the extinguishing nozzles via combined pressure-reducing devices that distribute the extinguishing medium in such a way that an extinguishable concentration of the extinguishing medium is homogeneously distributed over the extinguishing area within preferably 60 seconds becomes.

2. The method according to claim 1, characterized in that the Extinguishing medium in a battery High pressure bottles or an extinguishing medium container is stored.

3. The method according to claim 1, characterized in that the Extinguishing control device part of a fire alarm and Extinguishing control center is.

4. The method according to claim 1, characterized in that the Extinguishing medium by means of quick opening valves and a first one Pressure reducing device is carried out.

5. The method according to claim 1, characterized in that the Signals for evaluating the area valve trips and the Transfer pilot bottle release via electrical cables become.

6. The method according to claim 1, characterized in that the Signals to control the area valve triggers and the Pilot bottle release on the release device of a be given pneumatic pressure accumulator and by this as pneumatic trigger signal to control the Range valve triggers and pilot bottle triggers cause.

7. The method according to claim 1, characterized in that the for amount of extinguishing agent required in the extinguishing area concerned mathematically coordinated way of the second Pressure reducing quantity limiting device of the pipe network and the extinguishing nozzles are deployed in the required flooding time becomes.

8. The method according to claim 1, characterized in that the for the extinguishing agent required in the extinguishing area concerned two-way via a first and / or second pressure reducing Flow limiting device, the area valve and the Nozzle pipe network is introduced.

9. The method according to claim 2, characterized in that the Extinguishing nozzles in their discharge data with the pipe network, the first and second pressure reducing quantity limiting device are mathematically adjusted so that both the required Flooding time is achieved as well as the permissible Outflow noises are not exceeded.

10. The method according to claim 1, characterized in that the Extinguishing medium storage pressure, the first and the second pressure reducing Quantity limitation device with the pipe network and Extinguishing nozzles are calculated so that none Flow velocities can occur that lead to a parallel segregation of the gas components of the extinguishing medium to lead.

11. The method according to claim 1, characterized in that the Pressure reducing quantity limiting devices designed in this way are and arithmetically coordinated so that it is not damage from pressure surges can occur.

12. The method according to claim 1, characterized in that the Pressure reducing quantity limiting devices preferably as Throttle sections or are designed as throttle orifices.

13. The method according to claim 1, characterized in that the extinguishing system can be adapted to existing halon and CO ₂ pipe networks by the computing method and by designing the pressure reducing quantity limiting devices and the extinguishing nozzles.

14. The method according to claim 1, characterized in that the Extinguishing system through the calculation process and the training of Pressure reducing quantity limitation device of the pipe pressure and the extinguishing nozzle leads to an extinguishing media discharge which no visual impairment and condensate forming Lowering the dew point in the protected area.