EP1116499B1

EP1116499B1 - Gas-Hochdruck-Feuerlöschanlage

Info

Publication number: EP1116499B1
Application number: EP00128687A
Authority: EP
Inventors: Ulf Dr. Schremmer; Werner Schmidt; Norbert Büll; Stephan Schöttler; Wolfgang Melchior
Original assignee: Total Walther GmbH Feuerschutz und Sicherheit; Total Feuerschutz GmbH
Current assignee: Total Walther GmbH Feuerschutz und Sicherheit; Total Feuerschutz GmbH
Priority date: 2000-01-11
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: ATE337834T1; EP1116499A1; ES2270781T3; DK1116499T3; DE50013394D1; DE20000365U1

Description

Die Neuerung betrifft eine Gas-Hochdruck-Feuerlöschanlage, bei der das gasförmige Löschmittel unter hohem Druck in einer oder mehreren Gasflaschen gelagert ist, wobei jede Gasflasche mit einem Schnellöffnungsventil versehen ist.
In EP 0 666 087 A1 ist eine Feuerlöschanlage mit einer Flaschenbatterie aus mehreren Hochdruck-Gasflaschen beschrieben. Die erste Flasche der Flaschenbatterie ist als Steuer- oder Pilotflasche ausgebildet und so eingerichtet, dass sie mit ihrem Gas die Nachfolgeflaschen öffnet. Die Nachfolgeflaschen sind jeweils mit einem direkt gesteuerten Kolbenventil versehen, wobei die vom Steuerventil ausgehende Steuerleitung in Zweigleitungen zu den Folgeflaschenventilen oder in eine Sammelleitung mündet. Von den Flaschenventilen sind jeweils Abführleitungen zu der Sammelleitung geführt. Druckreduziereinrichtungen sind nicht vorhanden.
Hochdruck-Feuerlöschanlagen werden bisher mit einem mit 200 bar in Hochdruck-Gasflaschen gelagerten Löschmittel betrieben. Die Bevorratung des Löschmittels unter hohem Druck erfolgt aus wirtschaftlichen Gründen. Hochdruck-Gasflaschen für eine Löschanlage benötigen einen geringeren Platzbedarf gegenüber einer Löschanlage mit Niederdruck-Gasflaschen. So ist beispielsweise bei m²-Grundflächenpreisen von DM 6.000,- und mehr in Bürohochhäuser jeder eingesparte m² ein Gewinn. Beim Einsatz von Hochdruck-Gasflaschen kann die Anzahl der Flaschen, gegenüber den Niederdruck-Gasflaschen, wesentlich verringert werden. Mit weniger Gasflaschen werden die Transport-, Montage- und Wartungskosten erheblich geringer.
Löschdüsen mit einem gasförmigen Löschmittel mit einem Druck von 200 bar zu beaufschlagen ist unwirtschaftlich und auch gefährlich, wenn das Löschmittel mit dem hohen Druck aus den Löschdüsen austritt. Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde das Löschmittel hinter dem Sammlerohr auf einen Druck von 60 bar oder weniger reduziert. Dadurch konnte auch das Rohrnetz und die Löschdüsen wirtschaftlicher hergestellt werden.
Weil aus Sicherheitsgründen ein Prüfdruck von 750 bar verlangt wird, verursachen insbesondere die Anlagenteile vom Schnellöffnungsventil bis einschließlich zur Betriebs-druckreduziereinrichtung bei der Herstellung hohe Kosten.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Gas-Hochdruck-Feuerlöschanlage die Bevorratung des gasförmigen Löschmittels durch den Einsatz von einfachsten Mitteln von 200 bar auf 300 bar umzustellen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen dem Schnellöffnungsventil und dem Sammelrohr eine vorgeschaltete weitere Druckreduziereinrichtung vorgesehen ist.
Mit dieser Maßnahme wird durch die zusätzliche frühe Druckreduziereinrichtung unmittelbar hinter dem Schnellöffnungsventil der Hochdruck-Massenaustrag aus einer Hochdruck-Gasflasche auf einen Systemdruck niedriger Stufe minimiert. So wird zum Beispiel der Gasdruck in der ersten Stufe von 300 bar auf 200 bar reduziert und das Löschgas tritt mit diesem reduzierten Druck in das Hochdruck-Sammelrohr ein. In der Druckreduziereinrichtung wird in der zweiten Stufe der Gasdruck von 200 bar auf 60 bar oder weniger reduziert. Ab dem Sammelrohr kann die bisherige "200 bar - Technik" ohne Veränderung verwendet werden, jedoch mit der Ausnahme, daß eine zusätzliche Sicherheitseinrichtung für Drücke über 240 bar zu installieren ist. Zu diesem Zweck ist vorzugsweise an dem den Löschdüsen abgewandten Ende des Sammelrohres eine ins Freie geführte Verlängerungsleitung vorgesehen, in die eine Sicherheitseinrichtung, wie eine Berstscheibe oder ein Sicherheitsventil, eingebaut ist. Diese Sicherheitseinrichtung muß ausreichend dimensioniert sein, um sicherzustellen, daß im Störfall der Gasmassenstrom mit Sicherheit ins Freie gelangt. Die sich ergebende Strahlkraft kann noch durch Zerstäubung, Umleitung od.dgl. minimiert werden.
Die frühe zusätzliche Druckreduzierung kann unmittelbar hinter dem Schnellöffnungsventil oder unmittelbar vor dem Sammelrohr vorgenommen werden. Diese Druckreduzierung erfolgt durch eine Querschnittsveränderung mittels einer Drosselscheibe mit einer Bohrung von vorzugsweise 10 mm Durchmesser. Diese berechnete Bohrung ist der Löschanlage nach Einsatzzweck angepaßt ausgelegt.
Die frühe Druckreduzierung mittels einer der Drosseleinrichtungen hat den weiteren Vorteil, daß bei einer Einbereichs-Feuerlöschanlage auf das Hochdruck-Sammelrohr verzichtet und dafür ein Niederdruck-Sammelrohr eingesetzt werden kann. Denn in diesem Fall erfolgt die Druckreduzierung bereits vor dem Sammelrohr von 200 bar auf 60 bar oder weniger. Für diesen Druck ist ein Hochdruck-Sammelrohr nicht erforderlich. Demzufolge kann das Löschmittel ohne weitere Druckreduzierung direkt zu den Löschdüsen geführt werden.
Aufgrund der Druckreduzierung unmittelbar hinter dem Schnellöffnungsventil können vorhandene Niederdruck-Feuerlöschanlagen ohne große Umstellung auf Hochdruck-Feuerlöschanlagen umgerüstet werden.
Die Neuerung ist nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel für eine Mehrbereits-Feuerlöschanlage mit mehreren Gasflaschen näher erläutert.
Es zeigt:

Fig. 1: die Mehrbereichs-Feuerlöschanlage;
Fig. 2: eine vergrößerte Darstellung des Schnellöffnungsventils und der zusätzlichen Druckreduziereinrichtung. -.

Stand der Technik

Die bisher bekannten Gas-Hochdruck-Feuerlöschanlagen werden mit einer sogenannten "200 bar - Technik" betrieben. Hierbei sind die Gasflaschen für das Löschmittel mit einem Gasdruck von 200 bar gefüllt. Aus diesem Grund mußten die Schnellöffnungsventile, die Anschlußschläuche, das Sammelrohr und die Verteilerleitungen mit den Bereichsventilen, einschließlich der Druckreduziereinrichtung kostenaufwendig für einen Betriebsdruck von 240 bar und einem Prüfdruck von 750 bar ausgelegt werden. Die Druckreduziereinrichtungen reduzierten den Druck auf <= 60 bar.
Die "200 bar - Technik" wird neuerungsgemäß beibehalten, obwohl neuerungsgemäß mit einem Flaschendruck von 300 bar gearbeitet wird.

Mehrbereichs-Feuerlöschanlage nach Figur 1

Die Gasflaschen 2 bis 4 der Mehrbereichs-Anlage 1 mit den Schnellöffnungsventilen 5 bis 7 sind mit einem Gasdruck von 300 bar gefüllt. Entweder sind die Schnellöffnungsventile 5 bis 7 mit Druckreduziereinrichtungen 25 bis 27 oder das Hochdruck-Sammelrohr 11 mit Druckreduziereinrichtungen 28 bis 30 versehen. Nur eine der beiden Druckreduziereinrichtungen, also 25 oder 28 - siehe Figur 2, wird eingebaut. Über Anschlußschläuche 8 bis 10 sind die Schnellöffnungsventile 5-7 mit dem Sammelrohr 11 verbunden. An das Sammelrohr 11 schließen sich Verteilerleitungen 12 bis 14 zu den Mehrbereichs-Ventilen 15 bis 17 mit den Druckreduziereinrichtungen 18 bis 20 und die Löschleitungen 21 bis 23 mit den Löschdüsen 24 an. Am anderen Ende des Sammelrohres 11 ist eine durch das Hallendach 41 in's Freie geführte Verlängerungsleitung 38 angeschlossen, in die eine Scheibenhalterung 40 mit einer Berstscheibe 39 als Sicherheitseinrichtung eingebaut ist.
Die Schnellöffnungsventile 5 bis 7 werden am Beispiel des Schnellöffnungsventils 5 gemäß Figur 2 beschrieben.
Das Schnellöffnungsventil 5 besteht aus einem Ventilkörper 43, der mittels einer unteren Gewindebohrung 44 auf den Hals 45 der Gasflasche 2 aufgeschraubt ist. Ein Steuerkolben 46 mit einer Kolbenplatte 47 und einer Dichtungsplatte 48 mit Dichtung 49 ist innerhalb des Ventilkörpers 43 eingebaut. Mittels Federn 50 wird die Dichtplatte 48 gegen die Dichtung 49 gedrückt und damit das Schnellöffnungsventil 5 geschlossen gehalten. Eine obere Eintrittsöffnung 51 ist mittels einer Ventilkappe 52 mit Anschlußstutzen 53 für eine Steuerleitung 55 verschlossen. Zwischen der Kolbenplatte 47 und der Dichtplatte 48 ist im Ventilkörper 43 eine Austrittsbohrung 54 für das Löschmittel vorgesehen, die in einen Stutzen 31 übergeht. Innerhalb des Stutzens 31 ist eine Drosselscheibe 33 mit einer Bohrung eingebaut. Mittels eines Verbindungsstückes 35 als Rückflußverhinderer ist der Anschlußschlauch 8 an das Schnellöffnungsventil 5 angeschlossen. Die zuvor beschriebenen Teile 31, 33 und 35 bilden die Drosseleinrichtung 25. Die Drosseleinrichtung 28 ist mit dem Hochdruck-Sammelrohr 11 verbunden und besteht aus dem Stutzen 32 und dem Verbindungsstück 36 für das Anbringen des anderen Ende des Anschlußschlauches 8. In den Stutzen 32 ist eine mit einer Bohrung versehene Drosselscheibe 34 und eine Rückschlagklappe 42 eingebaut.
Für die Steuerung der Feuerlöschanlage 1 ist eine Brandmeldezentrale (BMZ) 56 vorgesehen, an die einerseits eine von einem Brandmelder 58 ausgehende Steuerleitung 57 und andererseits eine zu dem Schnellöffnungsventil 5 geführte Steuerleitung 55 angeschlossen sind.
Das gasförmige Löschmittel ist mit 300 bar in den Gasflaschen 2 bis 4 bevorratet. Die Schnellöffnungsventile 5 sind geschlossen. Im Brandfalle wird über den Brandmelder 58 die BMZ 56 angesteuert und von dort über die Steuerleitung 55 ein Druck auf die Kolbenplatte 47 eines oder mehrerer Schnellöffnungsventile 5-7 ausgeübt. Demzufolge wird die Kolbenplatte 47 nach Überwindung des Federdruckes der Feder 50 nach unten gedrückt und damit das angesteuerte Schnellöffnungsventil 5-7 geöffnet. Jetzt fließt das Löschmittel - jenachdem welche Drosseleinrichtung eingebaut ist - entweder durch die Drosseleinrichtung 25 oder 28, wobei es auf 200 bar reduziert wird, in das Sammelrohr 11 und weiter zu den Druckreduziereinrichtungen 18 -20. Hier wird der Druck des Löschmittels ein zweites Mal auf 60 bar oder weniger reduziert. Mit diesem Druck gelangt das Löschmittel über das Niederdruck-Rohrnetz 21-23 zu den Löschdüsen 24.

Einbereichs-Löschanlage mit mehreren Gasflaschen

Bei einer "300 bar Einbereichs-Löschanlage" entfallen die Verteilerleitungen 13,14 mit den Bereichsventilen 16,17, den Druckreduziereinrichtungen 19,20 und die Löschleitungen 22,23 mit den Löschdüsen 24. In diesem Falle wird das Löschmittel aus dem Hochdruck-Sammelrohr 11 nur über die Verteilerleitung 12 mit dem Bereichsventil 15 und der Druckreduziereinrichtung 18 durch die Löschleitung 21 zu den Löschdüsen 24 geführt.

Einbereichs-Löschanlage mit einer oder mehreren Gasflaschen

Bei einer "200 bar Einbereichs-Löschanlage" kann das Sammelrohr 11 gegenüber den bisherigen Anlagen als Niederdruck-Sammelrohr ausgebildet werden, wobei die Druckreduziereinrichtung 25 den Druck des gasförmigen Löschmittels von 200 bar auf 60 bar oder weniger reduziert. In diesem Fall entfällt die kostenaufwendige Hochdruck-Druckreduziereinrichtung 18 und das teuere Hochdruck-Sammelrohr.

Claims

Gas-Hochdruck-Feuerlöschanlage, bei der das gasförmige Löschmittel unter hohem Druck in mindestens einer Gasflasche (2-4) gelagert ist, wobei jede Glasflasche mit einem Schnellöffnungsventil (5-7) versehen ist und sämtliche Schnellöffnungsventile mit einem Sammelrohr (11) verbunden sind, wobei ein oder mehrere Bereichsventile (15-17) mit jeweils einer nachfolgenden Betriebsdruckreduziereinrichtung (18-20) zu Löschleitungen (21-23) mit Löschdüsen (24) führen,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem mindestens einen Schnellöffnungsventil (5-7) und der Sammelrohr (11) eine vorgeschaltete weitere Druckreduziereinrichtung (25;28) vorgesehen ist.
Gas-Hochdruck-Feuerlöschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeschaltete Druckreduziereinrichtung (25;28) an dem Schnellöffnungsventil (5) und/oder an dem Sammelrohr (11) angebaut ist.
Gas-Hochdruck-Feuerlöschanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckreduziereinrichtung (25,28) aus einem am Schnellöffnungsventil (5) und/oder an dem Sammelrohr (11) vorgesehenen Stutzen (31,32) mit einer Drosselscheibe (33,34) besteht.
Gas-Hochdruck-Feuerlöschanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselscheibe (33,34) eine Drosselöffnung von etwa 10 mm Durchmesser aufweist.
Gas-Hochdruck-Feuerlöschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das den Löschdüsen abgewandte Ende (37) des Sammelrohres (11) mit einer in's Freie geführte Verlängerungsleitung (38) versehen ist, in die eine Sicherheitseinrichtung, wie eine Berstscheibe (39) oder ein Sicherheitsventil, eingebaut ist.
Gas-Hochdruck-Feuerlöschanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem Sammelrohr (11) angebaute Stutzen (32) mit einem Rückschlagventil (42) versehen ist.
Gas-Hochdruck-Feuerlöschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Gasflaschen (2-4) mit etwa 300 bar gelagerte Löschmittel mit der vorgeschalteten Druckreduziereinrichtung (25,28) auf etwa 200 bar und mit der Betriebsdruckreduziereinrichtung (15-17) auf 60 bar oder weniger reduziert wird.
Gas-Hochdruck-Feuerlöschanlage, bei der das gasförmige Löschmittel unter hohem Druck in mindestens einer Gasflasche (2-4) gelagert ist, wobei jede Gasflasche mit einem Schnellöffnungsventil (5-7) versehen ist und sämtliche Schnellöffnungsventile mit einem Sammelrohr (11) verbunden sind, von welchen ein oder mehrere Bereichsventile (15-17) zu Löschleitungen (21-23) mit Löschdüsen (24) führen, mit einer Druckreduziereinrichtung (25;28) dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Einbereichs-Feuerlöschanlage das in den Gasflaschen (2-4) mit etwa 200 bar gelagerte Löschmittel mit der Druckreduziereinrichtung (25,28) vor dem Sammelrohr (11) auf 60 bar oder weniger reduziert wird.