EP0578843A1

EP0578843A1 - Feuerlöschverfahren

Info

Publication number: EP0578843A1
Application number: EP92111850A
Authority: EP
Inventors: Anatoly Nikolaevich Baratov; Vyacheslav Vladimirovich Belokon; Vyacheslav Ivanovich Deruzhinsky; Leonid Vasilievich Zabelin; Eduard Ljudvigovich Kazarian; Anatoly Vasilievich Marchenko; Jury Alexandrovich Militsyn; Boris Ivanovich Mironov; Zinovy Petrovich Pak; Boris Petrovich Perepechenko; Vitaly Grigorievich Tamurka; Eduard Grogorievich Tkachev; Vladimir Vasilievich Sharshkov; Galina Grigorievna Shakhrai; Tatyana Pavlovna Korobenina
Original assignee: LJUBERETSKOE NAUCHNO-PROIZVODSTVENNOE OBIEDINENIE "SOJUZ"
Current assignee: LJUBERETSKOE NAUCHNO-PROIZVODSTVENNOE OBIEDINENIE "SOJUZ"
Priority date: 1992-07-10
Filing date: 1992-07-11
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2012-07-11
Also published as: NZ250329A; CA2073656A1; AU3529293A; JPH06269513A; EP0578843B1; AU659291B2; DE59205703D1

Abstract

Das Feuerlöschverfahren besteht darin, daß man in die Brennzone (14) ein Mittel zuführt, bei dessen Wechselwirkung mit der Flamme die letztere lokalisiert und unterdrückt wird. Als Mittel verwendet man ein hochdisperses Aerosol, das durch Verbrennung eines künstlichen sauerstoffhaltigen festen Brennstoffes (9) erzeugt wird. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Brandschutztechnik, insbesondere auf ein Feuerlöschverfahren.
Am erfolgreichsten kann diese Erfindung zum Löschen eines Brandes angewendet werden, der in einem geschlossenen Raum entsteht, beispielsweise in Industrie- und gesellschaftlichen Objekten sowie in Transportmitteln u.s.w.
Zur Zeit nimmt in Zusammenhang mit einer starken Vergrößerung und dem andauernden Wachstum des Industriepotentials proportional zu diesen Wachstun auch die Anzahl von Bränden zu. Besonders leiden unter Bränden die chemische Industrie und die Gas- und Erdölverarbeitungsindustrie, wo bei Havarien erfolgende Ausbrüche von leichtentzündlichen Flüssigkeiten und Brenngasen u.dgl. möglich sind, welche die Gefahr einer Explosion herbeiführen, sowie auch die holzverwertende Industrie und die Kohleindustrie.
Jahrhundertelang bleibt der Brand eine der schwersten Havarien auf Schiffen. Alljährlich stehen bis zu 30% sämtlicher Seekatastrophen mit der zerstörenden Feuereinwirkung in Verbindung. Ein effektives Löschen entstandener Brände ist ein aktuelles Problem der Gewährleistung der Schiffssicherheit.
Eines der verbreiteten Verfahren der Brandlöschung ist die Zuführung von gasförmigen halogenhaltigen Verbindungen ("Halon") in die Brennzone, welche Verbindungen, die hohe Feuerlösch- und Betriebseigenschaften besitzen, zur Kategorie von toxischen und ozonzerstörenden Verbindungen gehören.
In diesem Zusammenhang wird in Übereinstimmung mit dem Monrealer Protokoll (1987) der Durchführung internationaler Maßnahmen zum Schutz der Ozonschicht der Erde das vollständige Verbot ihrer Anwendung bis zum Jahre 2000 stattfinden.
Daher ist es zur Zeit aktuell, ein Feuerlöschverfahren zu schaffen, das die Ozonschicht der Erde erhält, umweltfreundlich ist und eine toxische Einwirkung auf lebende Organismen ausschließt.
Zum Teil wurde die Lösung dieses Problems durch Anwendung eines umweltfreundlichen Feuerlöschverfahrens erzielt (A.N.Baratov, E.N.Ivanov "Brandlöschung in den Betrieben der chemischen und der erdölverarbeitenden Industrie", 1979, Khimia (Moskau),S. 347), das darin besteht, daß man in die Brennzone einen gasförmigen Stoff zuführt, der sich gegenüber den in der Brennzone ablaufenden Reaktionen inert verhält, den Sauerstoffgehalt der Luft vermindert und durch Entziehen eines Teils der Wärme der Verbrennungsreaktion die Temperatur der Flamme unter die kritische Temperatur absenkt, bei deren Erreichung dar Brennvorgang aufhört. Zu diesen Stoffen gehören Kohlendioxid CO₂, Wasserdampf H₂O, Stickstoff N₂ und inerte Gase, die Wärmeballaste genannte werden. Der Mechanismus ihrer Feuerlöschirkung ist praktisch gleich, und ihre für die Löschung erforderliche Menge wird vom Unterschied ihrer wärmephysikalischen Eigenschaften bestimmt, die durch unterschiedliche Werte von Wärmekapazitäten und Wärmeleitfähigkeiten bedingt sind.
Im besonderen wird Stickstoff zur Unterdrückung des Brennens von Materialien angewendet, die beim Brennen mit Halonen und Wasser unter Explosion reagieren. Kohlendioxid und Wasserdampf benutzt man in denjenigen Fällen, wo die Anwendung von Halonen wirtschaftlich unvorteilhaft ist.
Da die obenerwähnten Stoffe neutral gegenüber den in der Brennzone verlaufenden chemischen Reaktionen sind, ist die Feuerlösch-Massenkonzentration für sie bedeutend höher als für die Halone, was gerade zu einer bestimmten Beschränktheit ihrer Verwendung als Feuerlöschmittel geführt hat.
In den letzten Jahren hat ein Verfahren zur "Volumenbrandlöschung" breite Anwendung gefunden, welches auf der Verwendung von Feuerlöschpulvern beruht (A.N.Baratov, L.P.Bogman "Pulverartige Feuerlöschgemische", 1982, Stroiizdat (Moskau), SS. 60-62).
Unter "Volumenbrandlöschung" wird die Erzeugung eines das Brennen nicht unterhaltenden Mediums in einem begrenzten Volumen, beispielsweise in einem Raum, einem Laderaum, einer Werkabteilung u.dgl., verstanden, welches Volumen im folgenden das zu schützende Volumen V genannt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß dem zu schützenden Volumen gasförmige Stoffe oder Aerosole zugeführt und in diesem Volumen in einer Menge gleichmäßig verteilt werden, bei der eine solche Konzentration derselben sichergestellt wird, bei welcher das Brennen und eine Explosion unmöglich sind. Unter "Brennzone" wird ein Teil eines Raumes verstanden, in dem chemische Prozesse einer Wechselwirkung der gasförmigen Zersetzungsprodukte von brennenden Ausgangsmaterialien mit dem Sauerstoff aus der Umgebung vonstattengehen, nämlich der mit der sichtbaren Flamme besetzte Raum.
Das bekannte Verfahren besteht darin, daß man der Brennzone ein Mittel zuführt, als welches man ein Pulver verwendet, das durch ein unter Druck zugeführtes Gas transportiert wird. Das unter Druck ausgestoßene Pulver bildet ein Aerosol, das die Flamme umhüllt und sie unterdrückt. Dies wird dadurch erreicht, daß der Verlauf der chemischen Verbrennungsreaktionen durch Pulverteilchen gehemmt (inhibiert) wird. Gemäß den bestehenden Vorstellungen handelt es sich beim Mechanismus der Löschwirkung des Aerosols um das Eingehen "aktiver Zentren", die für die Entwicklung des Brennvorgangs im Brandherd verantwortlich sind, auf der Oberfläche der festen Aerosolteilchen. Die "aktiven Zentren" stellen atomare Teilchen oder Bruchstücke von Molekülen (Radikale) dar, die eine freie Valenz haben, wodurch sich für den Brennvorgang charakteristische verzweigte Kettenreaktionen entwickeln. Dieses Brandlöschverfahren hat jedoch begrenzte Möglichkeiten wegen eines verhältnismäßig niedrigen Dispersionsgrades von Pulvern. Deshalb ist es schwer, das aus ihnen erzeugte Aerosol in dem gegen Feuer zu schützenden Volumen gleichmäßig zu verteilen und eine hinreichende Verweilzeit der Pulverteilchen im Schwebezustand sicherzustellen.
Da die Pulver im voraus hergestellt und während einer langen Zeit unter dem Druck eines Druckgases aufbewahrt werden, verklumpen sie und backen zusammen, was die Erzeugung eines hochdispersen Aerosols verhindert, welches der Brennzone zugeführt wird, während ein grobdisperses Pulver eine unzureichende Löschfähigleit in Vergleich mit dem "Halon" besitzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Feuerlöschverfahren zu schaffen, das auf der Unterdrückung chemischer Verbrennungsreaktionen durch Rekombination von "aktiven Zentren" der Flamme auf den Teilchen eines heterogenen Aerosols beruht.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Feuerlöschverfahren, welches darin besteht, daß man der Brennzone ein Mittel zuführt, bei dessen Wechselwirkung mit der Flamme die letztere lokalisiert und unterdrückt wird, erfindungsgemäß man als Mittel ein durch Verbrennung eines künstlichen festen sauerstoffhaltigen Brennstoffes erzeugtes Aerosol verwendet.
Die Bestandteile des Brennstoffes sind allgemein übliche Stoffe, die Oxidationsmittel, Brennstoff- und Bindemittel darstellen. Die Wirksamkeit des Brennstoffes hängt von der Natur von dessen Bestandteilen ab. Seine Herstellung erfolgt auf allgemein üblichem Wege. Die Brennstofform kann beliebig sein, also in Form von Tabletten, Pulver, zylinderförmiger Formkörper usw. Im Ergebnis der Reaktion bilden sich 5 - 70 Mass.% an Aerosol, bezogen auf die feste Phase.
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Feuerlöschverfahrens gewährleistet eine Unterdrückung chemischer Verbrennungsreaktionen in der Brennzone. Eine kennzeichnende Besonderheit des bei der Verbrennung von Brennstoff entstehenden Aerosols ist dessen hoher Dispersionsgrad mit einer Teilchengröße unter 2µm, welcher eine große Oberfläche der Wechselwirkung dieser Teilchen mit den "aktiven Zentren" gewährleistet.
Bekanntlich stellen "aktive Zentren" atomare Teilchen oder Radikale dar, die eine freie Valenz haben, wodurch sich für ein homogenes Brennen charakteristische verzweigte Kettenreaktionen entwickeln. Beim Zusammenstoß der "aktiven Zentren" mit den Teilchen adsorbieren die letzteren diese auf der eigenen Oberfläche. Bei der Wechselwirkung des Stoffes eines Teilchens mit einem "aktiven Zentrum" rekombiniert das letztere und wird neutral. Dabei wird eine bei der Rekombination der "aktiven Zentren" freigesetzte Energie von den Teilchen absorbiert, wodurch eine Dissoziation von Molekülen verhindert wird, die sich im Ergebnis der Rekombination der "aktiven Zentren" gebildet haben, was zur Unterdrückung des Brennvorgangs beiträgt.
Das beim Brennen von Brennstoff anfallende Aerosol ist feindispers, weshalb die Anzahl der Teilchen in einer Volumeinheit größer wird und die Wahrscheinlichkeit des Zusammenstoßesder "aktiven Zentren" mit ihnen erhöht wird.
Es ist zweckmäßig, die Masse des künstlichen festen sauerstoffhaltigen Brennstoffes aus der Beziehung

M = k · V

zu bestimmen, worin bedeuten:

V: - Volumen der Brennzone, m³,
k: - Konzentration des Aerosols in der Brennzone k = 0,010 - 0,2 kg/m³.

Die Abhängigkeit wurde auf Grund von Versuchswerten erhalten.
Die Größe k ist abhängig von den Eigenschaften der während des Brandes verbrennenden Materialien, von der Architektur und den Grad der Dichtheit eines zu schützenden Volumens, z.B. eines Dienst-, eines Lager- oder eines Produktionsraumes, eines Luftfahrzeuges, eines Transportmittels u.s.w. Bei einer Konzentration k < 0,01 kg/m³ wird die Brandlöschung deshalb nicht garantiert, weil die Gesamtfläche der Aerosolteilchen nicht ausreicht, um die "aktiven Zentren" zu entziehen. Bei k = 0,01 -0,2 kg/m³ findet die Entziehung dieser "aktiven Zentren" durch die Aerosolteilchen aus der Flammestatt. Bei k > 0,2 kg/m³ wird der Verbrauch des festen Brennstoffes praktisch unzweckmäßig.
Es ist erforderlich, daß das Aerosol Oxide oder Karbonate oder Phosphate von Metallen oder ihre Gemische enthält. Experimentell wurde festgestellt, daß die vorgenannten Verbindungen die größte "Affinität" zum "aktiven Zentrum" besitzen, d.h., es nimmt die Wahrscheinlichkeit einer Rekombination der "aktiven Zentren" auf ihnen zu. Die letztere hat eine öftere Unterbrechung der Kettenreaktionen der Verbrennung zur Folge. Deswegen ist zur Unterdrückung des Brennvorgangs in diesem Fall eine kleinere Aerosolmenge erforderlich.
Es ist wünschenswert, daß diese Metalle aus der 1. Gruppe des Periodensystems gewählt sind, weil ihre Verbindungen weniger toxisch, in der Natur weit verbreitet, relativ billig sind und die größte Affinität zu den "aktiven Zentren" aufweisen.
Es ist vorteilhaft, das hochdisperse Aerosol vor der Zuführung in die Brennzone vorzukühlen, weil bei Absenkung der Aerosoltemperatur die Zeit der Feuerunterdrückung durch Beschleunigung des Ausgleichs einer Ungleichartigkeit der Aerosolkonzentration über die Höhe des zu schützenden Volumens verkürzt wird, hervorgerufen durch einen Auftrieb, der durch eine Temperaturdifferenz von Aerosol und Umgebung bedingt ist.
Man muß das Aerosol auf eine Temperatur unterhalb der kritischen Temperatur der Entzündung oder Explosion von explosionsgefährlichen Gasgemischen abkühlen. Es empfiehlt sich, die Kühlung des hochdispersen Aerosols mit einer Geschwindigkeit von mindestens 400 Grad/s vorzunehmen.
Bei der Kühlung des Aerosols mit einer Geschwindigkeit über 400 Grad/s erhält es sich dank der Unterdrückung der Koagulation mehr als einige zehn Minuten lang hochdispers, was zur Erhöhung der Effektivität der Feuerunterdrückung führt. Es ist wünschenswert, in das Aerosol ein gegenüber dem Brennvorgang inertes gasförmiges Mittel, gewählt aus der Reihe CO₂, N₂, H₂O, He, Ar oder deren Gemischen, in einen Massenverhältnis von mindestens 1:30 einzuführen.
Dies führt zur Verminderung der Masse des zur Feuerunterdrückung verwendeten künstlichen sauerstoffhaltigen Brennstoffes dank einer Verringerung des Sauerstoffgehaltes in der Brennzone durch Einführung des inerten Mittels in diese.
Das Wesen der vorliegenden Erfindung wird aus den folgenden konkreten Beispielen ihrer Ausführung und anhand von Zeichnungen verständlicher, in denen es zeigt:

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt einer Kammer, in der man den Brennvorgang eines Dieselkraftstoffes und dessen Löschen durchführt, gemäß der Erfindung;
Fig. 2 das Schaubild "a" einer zeitlichen Änderung der Verbrennungstemperatur eines Dieselkraftstoffes und das Schaubild "b" einer zeitlichen Änderung der Temperatur der Verbrennungsprodukte eines festen sauerstoffhaltigen Brennstoffes mit einer Masse von 1,230 kg;
Fig. 3 das Schaubild "a" einer zeitlichen Änderung der Verbrennungstemperatur eines Dieselkraftstoffes und das Schaubild "b" einer zeitlichen Änderung der Temperatur der Verbrennungsprodukte eines festen sauerstoffhaltigen Brennstoffes mit einer Masse von 2,370 kg;
Fig. 4 das Schaubild "a" einer zeitlichen Änderung der Verbrennungstemperatur eines Dieselkraftstoffes und das Schaubild "b" einer zeitlichen Änderung der Temperatur der Verbrennungsprodukte eines festen sauerstoffhaltigen Brennstoffes mit einer Masse von > 2,370 kg.

Beispiel 1

Das erfindungsgemäße Feuerlöschverfahren wurde in einer speziellen Kammer 1 (Fig. 1) mit 60 m³ Volumen realisiert, die einem naturgetreuen, gegen Brand zu schützenden Raum nahekommt. Im Inneren der Kammer 1 ist eine Schale 2 untergebracht, die mit einem Dieselkraftstoff mit 1 m² Brennfläche ausgefüllt und auf einem Untersatz 3 angeordnet ist. Zur Entzündung des Dieselkraftstoffes ist ein Glühfaden 4 vorgesehen. Im Hohlraum der Kammer 1 ist auf einem Stapel 5 ein Aerosolgenerator 6 montiert, der ein zylindrisches Gehäuse 7 mit Düse 8 darstellt, welches mit einem sauerstoffhaltigen festen Brennstoff 9 beispielsweise in Form eines Zylinders ausgefüllt ist. Zur Entzündung des Brennstoffes 9 ist ein Glühfaden 10 vorgesehen. Die Wände 11 der Kammer 1 bestehen aus Stahlbeton. Zur Imitation der fehlenden Dichtheit der Kammer 1 ist eine Metalltür 12 vorgesehen, welche zur Veränderung des Durchgangsquerschnitts eines Ventilationsspaltes 13 längsverschiebbar angeordnet ist. Die Temperaturwerte in der Brennzone 14 des Dieselkraftstoffes fixiert man mit Hilfe von (in Fig. nicht gezeigten) Thermopaaren, den Temperaturwert des Aerosols fixiert man ebenfalls mit Hilfe von (nicht gezeichneten) Thermopaaren.
Zur Bestimmung der zum Löschen eines Brandherdes erforderlichen Aerosolkonzentration in einem vorgegebenen Volumen änderte man die Masse des festen Brennstoffes. Bei der Zufuhr einer Spannung zum Glühfaden 4 geschieht die Entzündung und Verbrennung des Dieselkraftstoffes in der Schale 2. Bei eingeschwungenem Prozeß der Verbrennung des Dieselkraftstoffes, beispielsweise nach 20 s, führt man eine Spannung dem Glühfaden 10 zur Entzündung des festen Brennstoffes 9 mit 1,230 kg Masse zu. Ein beim Verbrennen des festen Brennstoffes 9 gebildetes Aerosol vermischt sich mit der Luft und füllt das gesamte Volumen der Kammer 1 aus. Nach Verlauf der Arbeitszeit des Generators 6 hat eine Feuerunterdrückung in der Brennzone 14 des Dieselkraftstoffes nicht stattgefunden, was aus der Analyse der Schaubilder "a" und "b" (Fig. 2) ersichtlich ist, von denen jedes eine Kurve darstellt, welche die Abszissenachse (t) in zwei Punkten schneidet. Die Punkte a₁, a₂ entsprechen dem Beginn und dem Ende der Verbrennung des Dieselkraftstoffes, während die Punkte b₁, b₂ dem Beginn und dem Ende der Verbrennung des festen sauerstoffhaltigen Brennstoffes entsprechen. Die Zeit des Verbrennungsendes des Dieselkraftstoffes (Punkt a₂) übersteigt beträchtlich die Zeit des Verbrennungsendes des festen Brennstoffes (Punkt b₂), welcher mit der Zeit seines vollständigen Ausbrennens übereinstimmt. Hierbei betrug die Aerosolkonzentration 0,020 kg/m³. Diese Konzentration des Aerosols erwies sich als niedrig für die Brandlöschung, weil die Gesamtfläche seiner Teilchen sich als unzureichend zum Entziehen von "aktiven Zentren" zeigte. Danach veränderte man die Masse des festen Brennstoffes 9 im Sinne ihrer Vergrößerung. Beim Verbrennen einer Masse des festen Brennstoffes gleich 2,370 kg hat eine Lokalisierung und Unterdrückung der Flamme in der Brennzone 14 des Dieselkraftstoffes stattgefunden. Aus der Analyse der Schaubilder "a" und "b" (Fig. 3) ist erkennbar, daß die Punkte a₂ und b₂ auf der Abszissenachse zusammenfallen, was dem Verbrennungsende des Dieselkraftstoffes und des festen Brennstoffes entspricht. In diese Fall betrug die Aerosolkonzentration 0,040 kg/m³
Folglich ist diese Aerosolkonzentration zur Brandlöschung ausreichend. Das Aerosol, welches die Kammer 1 (Fig. 1) ausgefüllt hat, besitzt die folgende Zusammensetzung: gasförmige Stoffe, Sauerstoff (O₂), Stickstoff (N₂), Kohlendioxid (CO₂), Wasserdämpfe (H₂O) und kondensierte Teilchen von Natriumchlorid (NaCl) und Natriumkarbonat (Na₂CO₃), deren Größe 2µm nicht überschreitet. Die "aktiven Zentren", und zwar die Atome und Radikale von O, H, OH, CO, die für die Entwicklung des Brennvorgangs verantwortlich sind, setzen sich auf die Oberfläche der vorgenannten kondensierten Teilchen auf und wirken mit ihnen unter Bildung von molekularen Teilchen zusammen, welche die Fähigkeit verlieren, die Funktion der "aktiven Zentren" der Verbrennung zu erfüllen.
Eine weitere Erhöhung der Aerosolkonzentration in der Kammer 1 führt zur schnelleren Unterdrückung der Flamme in der Brennzone. Aus der Analyse der Schaubilder "a" und "b" (Fig. 4) geht hervor, daß der Punkt a₂, welcher der Zeit des Verbrennungsendes des Dieselkraftstoffes entspricht, auf der Abszissenachse näher zum Koordinatenursprung als der Punkt b₂ liegt, welcher der Zeit des Verbrennungsendes des festen Brennstoffes entspricht. Hieraus folgt, daß eine Erhöhung der Aerosolkonzentration > 0,040 kg/m³ einen Mehrverbrauch des festen sauerstoffhaltigen Brennstoffes zur Folge hat.

Beispiel 2

Das Verfahren gemäß der Erfindung wurde bei einem Brand, entstanden z.B. im Maschinenraum eines Schiffes infolge der Entflammung von flüssigem Kraftstoff, angewandt. In seinem geschlossenen Volumen verbrennt man einen künstlichen sauerstoffhaltigen festen Brennstoff, der ein den Maschinenraum ausfüllendes Aerosol erzeugt. Der feste Brennstoff stellt Festbrennstoffkörper dar, die im Maschinenraum im voraus untergebracht sind und deren Masse aus der Beziehung

M = k · V

bestimmt wird, worin bedeuten:

V: - Volumen der Brennzone, z.B. 1300 m³,
k: - Konzentration des Aerosols, z.B. 0,040 kg/m³.

Den Brennstoff entzündet man mit Hilfe einer Zündvorrichtung, die in jedem die Festbrennstoffkörper aufnehmenden Gehäuse untergebracht ist, oder vom Brandherd.
Das Aerosol, welches den Maschinenraum ausgefüllt hat, besitzt die folgende Zusammensetzung: gasförmige Stoffe, Sauerstoff (O₂), Stickstoff (N₂), Kohlendioxid (CO₂), Wasserdampfe (H₂O) und kondensierte Teilchen von Kaliumchlorid (KCl), Natriumchlorid (NaCl), Natriumkarbonat (Na₂CO₃), Kaliumsulfat (K₂SO₄). Die "aktiven Zentren", und zwar die Atome und Radikale von O, H, OH, CO, die für die Entwicklung des Brennvorgangs verantwortlich sind, setzen sich auf die vorstehend aufgezählten kondensierten Teilchen auf und wirken mit ihnen unter Bildung von molekularen Teilchen zusammen, welche die Fähigkeit verlieren, die Funktion der "aktiven Zentren" zu erfüllen. Eine bei der Rekombination der "aktiven Zentren" freigesetzte Energie wird von den kondensierten Aerosolteilchen absorbiert, wodurch eine Dissoziation entstandener Moleküle verhindert wird.
Der vorbeschriebene Prozeß führt zur Unterdrückung von Brandherden im Maschinenraum.
Dabei nimmt der Sauerstoffgehalt im Volumen des mit Aerosol ausgefüllten Maschinenraumes praktisch nicht ab, was für die Atmung von Menschen annehmbar ist.

Beispiel 3

In einer anderen Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Feuerlöschverfahrens kühlt man das der Kammer 1 (Fig. 1) zugeführte Aerosol beispielsweise auf die Temperatur von 900 °K durch dessen Durchlassen durch einen an sich bekannten Wärmeaustauscher vor. Das Volumen der Kammer 1, die Abmessungen der Schale 2 und der darin befindliche Dieselkraftstoff sowie die Menge des festen sauerstoffhaltigen Brennstoffes 9 gleich 2,370 kg und die Bedingungen der Zündung des Dieselkraftstoffes und seiner Löschung sind zu denen im Beispiel 1 analog.
Der Unterschied besteht darin, daß bei der Zuführung des gekühlten Aerosols mit hoher Gasphasendichte in die genannte Kammer 1 der Prozeß des Ausgleichs der Aerosolkonzentration über die Kammerhöhe beschleunigt wird. Das Letztere bewirkt eine Unterdrückung der Flamme in der Brennzone 14 um 9 s früher als im Beispiel 1 der Fig. 3.

Beispiel 4

Das erfindungsgemäße Feuerlöschverfahren wurde in der Kammer 1 (Fig. 1) realisiert, die mit einem System der Zuführung eines gegenüber dem Brennvorgang inerten gasförmigen Mittels, beispielsweise des Stickstoffs N², ausgestattet ist. Die Bedingungen der Aerosolzufuhr sind den im Beispiel 1 dargelegten ähnlich. Der Unterschied besteht im zu verbrennenden Mittel, als welches Isopropylalkohol mit einer Masse bis zu 32 kg auftritt. Die Zeit des vollständigen Ausbrennens beträgt 20 Minuten. Zum Löschen desselben allein mit dem Stickstoff N₂ wäre es erforderlich, der Kammer 1 20 kg Stickstoff zuzuführen. Zum Löschen des Isopropylalkohols in der Kammer 1 wäre es zu seiner Bildung erforderlich, 2,5 kg festen sauerstoffhaltigen Brennstoffs in dieser Kammer zu verbrennen. Fünf Minuten nach Anzünden des Alkohols, wenn seine Verbrennung stabil wird, führt man zuerst das hochdisperse, beim Verbrennen des festen sauerstoffhaltigen Brennstoffes erzeugte Aerosol und nach 10 s den gasförmigen Stickstoff N₂ in einer Menge von 11 kg während 1,5 s zu. Wegen der Zufuhr von Stickstoff N₂ hat sich die Konzentration des Sauerstoffs O₂ in der Kammer 1 vermindert. Als Ergebnis hat das Brennen des Alkohols 22 s früher als bei der Löschung der Flamme nur mit dem Aerosol allein aufgehört. Dabei sinkt die erforderliche Menge des festen Brennstoffes bis 1,26 kg. Aus dem vorstehend angeführten Beispiel folgt, daß die Effektivität der Feuerlöschung mehr als um das Zweifache gestiegen ist.
Bei der Realisierung des erfindungsgemäßen Feuerlöschverfahrens wird das Löschen von brennenden Kraftkabeln, das Löschen von Bränden in Erdöl- und Gasbohrungen, das Löschen von Bränden in Lagerräumen für brennbare Gase oder Flüssigkeiten, das Löschen von festen Brennstoffen mit niedrigem Sauerstoffgehalt, z.B. von Zelluloid, sichergestellt.

Claims

Feuerlöschverfahren, welches darin besteht, daß man der Brennzone (14) ein Mittel zuführt, bei dessen Wechselwirkung mit der Flamme die letztere lokalisiert und unterdrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man als Mittel ein durch Verbrennung eines künstlichen festen sauerstoffhaltigen Brennstoffes (9) erzeugtes Aerosol verwendet.
Feuerlöschverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Masse des künstlichen festen sauerstoffhaltigen Brennstoffes (9) aus der Beziehung

M = k · V

bestimmt, worin bedeuten:
V - Volumen der Brennzone (14), m³,

k - Konzentration des Aerosols in der Brennzone (14) k = 0,010 - 0,2 kg/m³.
Feuerlöschverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aerosol Oxide oder Karbonate oder Chloride oder Sulfate oder Phosphate von Metallen oder ihre Gemische enthält.
Feuerlöschverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalle aus der 1. Gruppe des Periodensystems gewählt sind.
Feuerlöschverfahren nach Ansprüchen 1, 3, 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Aerosol vor der Zuführung in die Brennzone (14) vorkühlt.
Feuerlöschverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Aerosol auf eine Temperatur unterhalb der kritischen Temperatur der Entzündung oder Explosion von explosionsgefährlichen Gasgemischen abkühlt.
Feuerlöschverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Aerosol mit einer Geschwindigkeit von mindestens 400 Grad/s abkühlt.
Feuerlöschverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in das Aerosol ein gegenüber dem Brennvorgang inertes gasförmiges Mittel, gewählt aus der Reihe CO₂, N₂, H₂O, He, Ar oder deren Gemischen, in einem Massenverhältnis von mindestens 1:30 einführt.