EP0036445B1

EP0036445B1 - Verfahren zur Verminderung von Korrosionsschäden

Info

Publication number: EP0036445B1
Application number: EP80107473A
Authority: EP
Inventors: Giancarlo Dr. Pini
Original assignee: Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1980-03-24
Filing date: 1980-11-29
Publication date: 1983-12-07
Also published as: EP0036445A3; EP0036445A2; ATE5510T1; DE3065846D1; CH642854A5

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung von Korrosionsschäden in mit Brandmelde- und/oder Brandbekämpfungsanlagen ausgestatteten, geschlossenen Räumen.
Es ist bekannt, dass als Folge von Bränden in den davon betroffenen Räumen erhebliche Korrosionsschäden auftreten können. Diese werden beispielsweise durch das Löschmittel und/oder seine Zersetzungsprodukte sowie durch die Zersetzung von in dem Raum vorhandenen Materialien verursacht und beruhen vor allem auf der Bildung aggressiver Säuren, wobei zur Bildung der aggressiven flüssigen Phase eine bestimmte, kritische relative Luftfeuchtigkeit überschritten werden muss. Der Wert dieser kritischen Luftfeuchtigkeit hängt von der Art der Säuren, vom Metall und von den Luftverunreinigungen, z. B. von den Schwelprodukten aus dem Brand ab.
Die als Brandfolge entstehenden Korrosionsschäden beschränken sich dabei nicht auf solche durch das Löschmittel, sondern entstehen unter anderem auch durch die Löschmittelatmosphäre und Brandgase ; sie treten daher nicht nur in den mit dem Löschmittel in Kontakt geratenen Raumbereichen auf, sondern breiten sich über die Dampf- und Gasphase im ganzen betroffenen Raum aus.
Um Brandbekämpfungs-Anlagen vor Korrosionen durch die in ihnen vorhandenen Löschmittel zu schützen, ist es allgemein bekannt (z. B. US-A-3.939.914 und 3.637.022), dem, im allgemeinen wässrigen, Löschmittel Korrosion-Inhibitoren beizumischen. Zur Bekämpfung von Brandfolge-Korrosionen durch die nach einem Brand in geschlossenen Räumen gegebene korrosive Gasphase sind diese Beimischungen zur Löschflüssigkeit nicht geeignet, da diese nur dort wirksam werden können, wo das Löschmittel direkt hingelangt.
Aufgabe der Erfindung ist es, in geschlossenen Räumen als Folge von Bränden und deren Bekämpfung entstehende Korrosionsschäden, vor allem solche, die durch die dabei auftretenden, korrosiven Gase und/oder Dämpfe entstehen, möglichst niedrig zu halten.
In geschlossenen Räumen, die mit Brandmelde- und/oder Brandbekämpfungsanlagen ausgerüstet sind, wird die geschilderte Aufgabe auf einfache Weise dadurch gelöst, dass während und/oder nach der Brandbekämpfung als Korrosions-Inhibitoren Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren in fein verteilter Form im Raum verteilt werden. Unter Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren werden solche Korrosionsinhibitoren verstanden, die bei Raumtemperaturen leicht flüchtig sind, d. h. in wirksamer Menge - von einigen mg pro m³ Raum - in die Dampfphase übergehen ; bezogen auf das Volumen des oder der zu schützenden Räume beträgt die Konzentration Dampfphasen-Korrosionsinhibitor 10-100 mg/m³.
Da Räume, in denen Brandmelde- und/oder Brandbekämpfungsanlagen installiert sind, im allgemeinen Einrichtungen, Maschinen oder Gegenstände enthalten, die entweder sehr wertvoll oder sehr schwer zu ersetzen sind, wie z. B. EDV-Anlagen, ist in ihnen die Verminderung von Korrosionsschäden besonders bedeutungsvoll.
Zwar sind als Korrosions-Inhibitoren eine Vielzahl von Stoffen bekannt, die aufgrund unterschiedlicher Wirkmechanismen korrosionshemmend wirken ; für Bekämpfung von Brandfolge-Korrosionen haben sich jedoch nur Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren als wirksam erwiesen, die sowohl in wässriger Lösung als auch in der umgebenen Gas- oder Dampfphase verteilt sind. Eine Reihe als Dampfphasen-Korrosions- inhibitoren bewährter Stoffklassen und Stoffe seien als Beispiel genannt :

- Ammoniumsalze von aromatischen sowie von heterozyklischen Verbindungen ; beispielsweise Ammoniumnaphtanat oder Ammoniumbenzoat;
- ungesättigte Alkohole ; beispielsweise Buten-(1)-0l-(4) ;
- Benzolverbindungen ; beispielsweise 3,5-Dinitrobenzol.

Bezogen auf das Volumen des oder der zu Schützenden Räume beträgt die Konzentration an Dampfphasen-Korrosionsinhibitor 10 bis 100 mg_/m3_.
Die Verteilung der Dampfphasen-Korrosions- Inhibitoren in den zu schützenden Räumen kann vorteilhafterweise über das Löschmittel-Verteilnetz einer Brandbekämpfungsanlage erfolgen, wobei die Inhibitor-Stoffe beispielsweise dem Löschmittelvorrat als zusätzliche Komponente beigemischt oder erst in den ausfliessenden Löschmittelstrom eingespeist werden können.
Selbstverständlich ist es auch möglich - besonders in Räumen, in denen eine Brandbekämpfungsanlage fehlt - die Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren, die im allgemeinen in Form von wässrigen Lösungen bereitgehalten werden, über ein eigenes Verteilnetz zu verteilen, wobei die Auslösung über eine unter Umständen vorhandene Brandmeldeanlage erfolgen kann.
Sind die zu schützenden Räume an eine Lüftungs- oder Klimaanlage angeschlossen, so ist es auch denkbar, die Dampfphasen-Korrosions- inhibitoren nach einem Brandfall dem Luftstrom einer Lüftungs- oder Klimaanlage zuzugeben.
Die Verteilung der Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren bzw. ihre Einspeisung in den Löschmittelstrom kann dabei gegenüber dem oder innerhalb des Löschmittelflusses mit Vorteil etwas verzögert erfolgen, so dass bei ihrer Verteilung bereits eine gewissen Wirkung der Brandbekämpfung eingetreten ist und/oder sich die ersten korrosionsfördernden und aggressiven Substanzen, die vor allem in der Form von flüssigen, meist wässrigen Lösungen auftreten, gebildet haben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.

Figur 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einer Brandbekämpfungsanlage, bei der ein Dampfphasen-Korrosionsinhibitor in den ausfliessenden Löschmittelstrom eingespeist wird.
Figur 2 ist in grösserer Darstellung ein Detail aus Fig. und gibt die Einspeisestelle wieder, während.
Figur eine Ausführungsform eines mit der Einspeisestelle verbundenen Inhibitor-Behälters zeigt.
Figur 4 gibt ebenfalls in einer stark schematischen Skizze einen Raum mit einem unabhängigen Verteilsystem für einen Dampfphasen-Korrosionsinhibitor wie der, wobei das Verteilsystem an das Signalsystem einer Brandmeldeanlage angeschlossen ist.
Figur 5 schliesslich zeigt schematisch den Aufbau einer der in dem Verteilsystem nach Fig. 4 vorhandenen Verteilstationen.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausschnitt einer Trockenlöschanlage sind zwei Gasflaschen 1 mit je etwa 50 Liter Inhalt zu einer zentralen Brandbekämpfungsstation 2 zusammengefasst, von der eine Löschmittelverteilleitung 3 in den oder die nicht dargestellten, zu schützenden Räume führt. Als Trockenlöschmittel in der Anlage dient beispielsweise Trifluorbrommethan (CF₃Br) oder Kohlendioxid (CO₂).
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist in der Leitung 3 eine Einspeisestelle 4 vorgesehen, an der in den ausfliessenden Löschmittelstrom Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren eingespeist, in diesem Falle eingespritzt, werden. Die Einspeisestelle 4, die in Fig.2 näher gezeigt ist, steht mit einem Inhibitor-Behälter in Verbindung, der anhand von Fig. 3 näher erläutert wird. Eine Druckausgleichsleitung 6 führt von dem Inhibitor-Behälter5 zurück in die Verteilleitung für das Löschmittel und mündet in dieses stromaufwärts der Einspeisestelle 4.
An der Einspeisestelle 4 ist die Wand der Leitung mit einer Bohrung 7 (Fig. 2) versehen, über der eine rohrförmige Muffe 8 aufgeschweisst ist ; diese trägt ein Gewinde 9, in das eine mit einer Bohrung 10 versehene Düse 11 eingeschraubt ist. Zur Aufnahme des Inhibitor-Behälters 5 hat die Düse 11 einen stufenförmig abgesetzten Ansatz mit einem grösseren Durchmesser, der innen ein weiteres Gewinde 12 trägt und sich aussen auf dem freien Ende der Muffe 8 abstützt.
In das Gewinde 12 greift ein mit dem entsprechenden Gegengewinde versehener Zapfen 14 (Fig. 3) ein, der aus dem Boden des Gehäuses 15 des Inhibitor-Behälters 5 vorsteht. Der Zapfen 14 weist darüberhinaus eine zentrale Bohrung 16 auf, die den Innenraum des Inhibitor-Behälters 5 mit der Bohrung 10 der Düse 11 verbindet.
Das Gehäuse 15 ist durch ein Schraubdeckel 17 verschlossen, in den die bereits erwähnte Druckausgleichsleitung (Fig.1) auf der Rückseite eines mit einer Feder 18 belasteten Kolbens 19 mündet. Zwischen dem Boden des Gefässes 15 und der Vorderseite des Kolbens 19 ist in einen Beutel 20 aus Kunststoff-Folie die Inhibitor-Lösung 24 eingeschlossen.
Im Boden des Gehäuses 15 ist eine die Bohrung 16 umschliessende, mit keramischem Isoliermaterial ausgelegte Nut 21 vorgesehen, in die auf etwa 3/4 ihres Umfanges ein elektrischer Heizdraht 22 eingelegt ist. Dieser dient zum Aufschmelzen des Beutels 20 und ist über nicht dargestellte, in Bohrungen 23 im Boden des Gehäuses 15 verlegte Zuleitungen an ein elektrisches Aggregat 25 angeschlossen, das nur schematisch angedeutet und ebenfalls in den Boden des Gehäuses 15 eingeschraubt ist ; es enthält eine Steuereinheit und eine Energiequelle für die Versorgung des Heizdrahtes 22.
Die Steuereinheit kann dabei beispielsweise von einer Brandmeldezentrale aus oder von einem Druckmelder an einer der Gasflaschen ansteuerbar sein ; sie löst dann ein Schliessen der Stromversorgung für den Heizdraht 22 aus, durch den der Beutel auf einem Teil seiner die Bohrung 16 umgebenden Fläche aufgeschmolzen und die Inhibitor-Lösung freigegeben wird. Dabei stösst der durch die zuvor gespannte Feder 18 gegen den Boden des Gehäuses 15 bewegte Kolben 19 die Inhibitor-Flüssigkeit in relativ kurzer Zeit aus.
Diese besteht beispielsweise aus einer wässrigen Morpholinlösung in einer Konzentration von 40 g/l ; die im Inhibitor-Behälter 5 enthaltene Menge ist dabei so gross, dass pro m³ des schützenden Raumes etwa 10 bis 100, insbesondere 25 bis 50 mg Inhibitorstoff zur Verfügung stehen. Da eine Anlage mit zwei der in Fig. 1 gezeigten Gasflaschen einen Brandschutz für ein Raumvolumen von etwa 200-300 m³ gewährleistet, enthält der Inhibitor-Behälter also etwa 0,5 bis 1,0 Flüssigkeit.
Die Einspeisung der Inhibitor-Lösung 24 in den ausfliessenden Löschmittelstrom kann dabei zu einem beliebigen Zeitpunkt des bis zu 10 sek dauernden Löschmittelstromes erfolgen und sollte so rechtzeitig beendet sein, dass der Löschmittelstrom vor seinem Versiegen die gewünschte feine Verteilung des Inhibitors bewirkt.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der schematisch dargestellte Raum 30 (Fig. 4) im Brandfall nur durch ein Brandmeldesystem geschützt, dessen Brandmelder 31 über elektrische Signalleitungen 32 mit einer Brandmeldezentrale 33 verbunden sind. Für die Verteilung der Inhibitoren ist in diesem Fall daher ein eigenes Verteilnetz vorgesehen ; dieses besteht aus an der Decke des Raumes angeordneten Verteilstationen 34, die ebenfalls durch elektrische Signalleitungen 35 an die Brandmeldezentrale 33 angeschlossen sind.
In einer derartigen Verteilstation 34 ist als Verteilorgan ein im Handel erhältlicher piezokeramischer Zerstäuber 36 (Fig. 5) vorgesehen, bei dem die Zerstäubung der Inhibitor-Flüssigkeit zu einem feinen Nebel mittels eines elektrischen Schwingkreises erfolgt. Mit diesem Zerstäuber36 ist über eine Leitung 37 ein Inhibitor-Behälter 5 der bereits beschriebenen Art verbunden.
Der elektrische bzw. elektronische Teil einer Vertei)station34, in dem sich neben den Elementen für die Erzeugung der Schwingfrequenzen auch Steuereinheiten befinden, ist in einem schematisch angedeuteten Biock38 zusammengefasst. Die in dem Block 38 enthaltenen Steuerorgane lösen dabei die Zerstäubung der Inhibitor-Lösung aus, sobald sie selbst, beispielsweise über die Signalleitung 35 (Fig. 4) angeregt werden.
Im zweiten Beispiel dient als Inhibitor-Lösung wiederum eine wässrige Lösung von Morpholin, von dem wiederum 40 g in einem Liter gelöst worden sind. Die Menge des in allen Verteilstationen 34 eines Raumes 30 gesamthaft vorhandenen Inhibitors beträgt etwa soviel, dass pro m³ Rauminhalt 25 bis 50 mg Inhibitor im Raum 30 verteilt werden können.

Claims

1. Verfahren zur Verminderung von Korrosionsschäden in mit Brandmelde- und/oder Brandbekämpfungsanlagen ausgestatteten geschlossenen Räumen, dadurch gekennzeichnet, dass während und/oder nach der Brandbekämpfung als Korrosions-Inhibitoren Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren in fein verteilter Form im Raum (30) verteilt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren über das Verteilnetz (3) der Brandbekämpfungsanlage im Raum (30) verteilt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren in den ausfliessenden Löschmittetstrom eingespeist werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren über ein eigenes Verteilsystem (34, 35) im Raum (30) verteilt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilsystem (34, 35) für die Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren von der Brandmeldeanlage (31-33) ausgelöst wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren nach einem Brandfall dem Luftstrom einer Lüftungs- oder Klimaanlage zugegeben werden.