EP1550481A1 - Inertisierungsverfahren zur Minderung des Risikos eines Brandes - Google Patents

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EP1550481A1
EP1550481A1 EP03029927A EP03029927A EP1550481A1 EP 1550481 A1 EP1550481 A1 EP 1550481A1 EP 03029927 A EP03029927 A EP 03029927A EP 03029927 A EP03029927 A EP 03029927A EP 1550481 A1 EP1550481 A1 EP 1550481A1
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EP
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concentration
protected area
oxygen
area
oxygen content
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Ernst-Werner Wagner
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Amrona AG
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • A62C99/0009—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames

Definitions

  • the present invention relates to an inertization method for reducing the risk a fire in an enclosed protected area, where the oxygen content in the protection area with a predeterminable control range by introducing a Oxygen displacing gas from a primary source for a certain time is maintained at a control concentration below an operating concentration, and a device for carrying out the method.
  • the oxygen-displacing gases used in this inert gas extinguishing technique are usually stored in special ancillary rooms in steel cylinders compressed. It is also conceivable, a device for generating an oxygen-displacing To use gas. These steel bottles or this device for the production of oxygen displacing gas constitute the so-called primary source of Inertgasfeuerlöschstrom. If necessary, then the gas from this primary source via piping systems and directed corresponding outlet nozzles in the space in question.
  • the associated inert gas fire extinguishing system usually has at least over a facility for the sudden introduction of the oxygen displacing gas from the Primary source in the room to be monitored and a fire detection device for detecting a fire characteristic in the room air.
  • the highest possible level of safety includes a technical and logistic system Planning in the event of plant shutdown as a result of incidents to the to meet safety requirements. Even if during the Designing the fire prevention or inert gas fire extinguishing system all measures be considered, which allow a restart of the system To achieve as fast and seamless, brings the inerting by means of However, inert gas technology has certain problems and points in terms of reliability clear boundaries.
  • the re-ignition phase is the period after the fire-fighting phase, in which the oxygen concentration in the protected area a certain Value, the so-called re-ignition prevention value, must not exceed to avoid reignition of the materials in the protected area.
  • the re-ignition prevention level is an oxygen concentration that depends on the fire load of the protected area and determined on the basis of tests becomes. According to the VdS guidelines, the oxygen concentration must flood when the protection zone is flooded in the protection area, the re-ignition prevention level of, for example 13.8 Vol .-% achieved within the first 60 seconds from the start of flooding (firefighting phase). Furthermore, the re-ignition prevention level within 10 minutes after the end of the firefighting phase be crossed, be exceeded, be passed. It is envisaged that within the firefighting phase the fire in the protected area is completely extinguished.
  • inerting is at a Detection signal the oxygen concentration as quickly as possible to a so-called Shut down operating concentration.
  • the required inert gas comes from the primary source of the inert gas fire extinguishing system.
  • Oxiational concentration is understood to mean a level below a so-called Design concentration is.
  • the design concentration is an oxygen concentration in the protected area, in which the inflammation of everyone in the protected area existing substance is effectively prevented.
  • a protection range is usually added by the limit value an ignition of any materials in the protected area is prevented, nor a deducted for security deduction. After reaching the operating concentration in the protected area usually the oxygen concentration is on a held at an operating concentration control concentration.
  • the control concentration is a control range of the residual oxygen concentration in the inertized Protection range within which the oxygen concentration during the Reflux phase is held. That control range is defined by an upper limit, the switch-on threshold for the primary source of inert gas fire extinguishing system, and a lower limit, the switch-off threshold of the primary source of the inert gas fire extinguishing system, limited.
  • the control concentration becomes held by repeated introduction of inert gas in this control range.
  • That Inert gas usually comes from serving as the primary source reservoir of the Inertgasfashionmaschineschstrom, i.e., either the device for generating oxygen displacing gas (e.g., a nitrogen generator), gas cylinders or others Buffer means.
  • the danger that the oxygen concentration in the protected area rises early and the Rebound prevention level exceeds thereby reducing the reignition phase is shortened and successful firefighting in the protected area is not more can be guaranteed.
  • the present invention is based on the object from the state to further develop the inertization process known to the art and explained above, that even when one of the primary source is concerned Incidentally, the emergency operation phase is sufficiently long to cause inflammation or re-ignition effectively prevent combustible materials in the protected area.
  • Another object is to provide a corresponding inert gas fire extinguishing system for Specify the execution of the procedure.
  • the technical problem underlying the present invention is further solved by an apparatus for carrying out the above-mentioned method, which is characterized in that the primary source and / or the secondary source an oxygen displacing gas generating machine, a bottle battery, a buffer volume or an oxygen depriving or similar machine is.
  • the advantages of the invention are, in particular, that an easy to implement and very effective inerting method for reducing the risk of Brandes is achievable in an enclosed protection area, whereby even in an accident, i.
  • the primary source from which the Adjusting the control concentration used in the protected area is inert gas
  • the Maintain control concentration for an emergency operating time by means of a secondary source will (alternative 1).
  • the term "primary source” is in this context to understand any inert gas reservoir, e.g. a nitrogen generator, a gas cylinder battery in which the inert gas is in compressed form, or another buffer volume.
  • the term "secondary source" a redundant from the primary source reservoir, which in turn, for example may be a nitrogen generator, a bottle battery or any buffer volume, to understand.
  • An essential aspect of the present invention is that that the secondary source is designed to be redundant from the primary source, thus to decouple both systems from each other and the susceptibility of the inertization process to reduce. It is provided that the secondary source in such a way is designed to the control concentration in case of failure of the primary source for an emergency operating time maintain, which is sufficiently long, for example, at least a 10-minute re-ignition phase or an 8-hour emergency operation phase in the To be able to provide protection in which the oxygen content in the protected area does not rise above the reburn prevention level.
  • the secondary source according to any emergency operating time interpreted.
  • the limit concentration is around the re-ignition prevention level of the shelter.
  • it is an oxygen concentration, which ensures that flammable substances of the protection zone can no longer be ignited.
  • the operating concentration from the beginning to reduce so much that the increase curve the oxygen concentration reaches the limit only after a certain time.
  • This predetermined time is for example 10, 30 or 60 minutes for a fire extinguishing system and 8, 24, or 36 hours for a fire prevention facility to service personnel arrives with spare parts, and thus enables a realization of a Reflux phase or emergency operation phase in which the oxygen content is not rises above a rebound prevention level, and thus effectively ignites or reignition of fires in the protected area prevented. Because of this so-called "lowering" the operating concentration, i.
  • Embodiments of the inertization process according to the invention which also ensures that if the primary source fails an emergency operating time the oxygen concentration below a specified value, in advantageously below the re-ignition prevention level.
  • additional Measures such as the imposition of operating restrictions, such as the temporary reduction of the commission.
  • the Primary source and / or the secondary source any reservoir, such as a machine, which produces an oxygen-displacing gas, a bottle-type battery in which the inert gas is in compressed form, another buffer volume, or else is also an oxygen depriving or similar machine.
  • a machine which produces an oxygen-displacing gas
  • a bottle-type battery in which the inert gas is in compressed form, another buffer volume, or else is also an oxygen depriving or similar machine.
  • oxygen it is also conceivable to generate oxygen in the room air withdraw, for example with the help of fuel cells.
  • secondary sources both stationary and mobile devices in question, such as Extinguishing agent tanks with evaporator on a truck. Switching between the Primary and secondary sources are either manual or automatic.
  • the operating concentration is the same or approximately equal to a design concentration set for the protection zone is.
  • the failure safety distance is determined taking into account a valid for the protection area air exchange rate, in particular an n 50 - value of the protection area, and / or the pressure difference between the protection area and the environment.
  • a valid for the protection area air exchange rate in particular an n 50 - value of the protection area, and / or the pressure difference between the protection area and the environment.
  • the failure safety distance is greater, the greater the n 50 value of the target area.
  • the design concentration be lowered by a safety margin below the limit concentration determined for the protection zone.
  • a detector for detecting further a fire characteristic provided, the oxygen content in the protected area when detecting an incipient fire or a fire quickly on the control concentration is lowered if the oxygen content previously at a higher Level was.
  • the oxygen content in the protected area to a certain basic inerting level lowered, for example, 17 vol .-% and in case of fire the oxygen content to a certain Vollinertmaschinesplace further on the control concentration is lowered.
  • a basic inertization level of 17% by volume oxygen concentration means no danger to persons or animals, so that they can still easily enter the room. Setting the Vollinertleitershous or the rule concentration can either after detection an incipient fire are set, but it would be conceivable here also, that this level is set, for example, at night, when no people enter the room in question.
  • At the control concentration is the flammability of all the materials in the shelter so much degraded that they themselves can not ignite anymore.
  • the control range is about ⁇ 0.2 vol.%, And preferably at most ⁇ 0.2 Vol .-% oxygen content around the control concentration in the shelter. in this connection it is an area covered by an upper and a lower one Threshold is defined, which is about 0.4 vol .-% and preferably at most 0.4 vol .-% apart.
  • the two thresholds indicate the residual oxygen concentrations, in which the secondary source is turned on or off to the To maintain or reach setpoint if the primary source fails. Of course But here also other orders of magnitude for the control range are conceivable.
  • the regulation of the oxygen content in the protected area takes into account the air exchange rate, in particular the n 50 value of the protected area and / or the pressure difference between protected area and environment.
  • This is a value that describes the ratio of the generated leakage volume flow in relation to the existing volume of space at a pressure difference to the environment of 50 Pa generated.
  • the n 50 value is thus a measure of the tightness of the protected area and thus a decisive factor for dimensioning the inert gas fire extinguishing system or for the design of the inertization process with regard to the reliability of the primary source.
  • the n 50 value is determined by means of a so-called BlowerDoor measurement, in order to be able to assess the tightness of the enclosing components bounding the protected area.
  • a so-called BlowerDoor measurement in order to be able to assess the tightness of the enclosing components bounding the protected area.
  • a standardized overpressure or underpressure of 10 to 60 Pa is generated in the protected area.
  • the air escapes through the leakage surfaces of the enclosing components to the outside or penetrates there.
  • a corresponding measuring device measures the required volume flow to maintain the pressure difference of, for example, 50 Pa required for the measurement.
  • a measuring program calculates the n 50 value, which refers to the generated pressure difference of 50 Pa in a standardized manner.
  • the BlowerDoor measurement is to be carried out before the concrete design of the inertization method according to the invention, in particular before the design of the inventively provided, redundant from the primary source secondary source or before the design of the fail-safe distance in the alternative
  • the calculation of the extinguishing agent quantity for maintaining the control concentration in the protected area takes place taking into account the air exchange rate n 50 . Accordingly, it is possible to design the size or the capacity of the primary source and / or the secondary source as a function of the n 50 value and thus adapted exactly to the protected area.
  • Fig. 1 shows a section of a time course of the oxygen concentration in a protection range, wherein the operating concentration BK and the control concentration RK of the oxygen content according to the first alternative of the invention Inertleitersvons be maintained by means of a secondary source.
  • the ordinate axis represents the oxygen content in the Protective area and the abscissa axis is the time.
  • the oxygen content in the protected area to a so-called Vollinertmaschinescuit lowered, i. to a control concentration below an operating concentration BK RK.
  • FIG. 1 corresponds to the Operating concentration BK exactly the design concentration AK.
  • the design concentration AK is an oxygen concentration value in the protected area, basically below a limit concentration specific to the protection area GK is lying.
  • the limit concentration GK which is also often called “rebound prevention level” is called, refers to the oxygen content in the atmosphere the scope of protection, where a defined substance with a defined Ignition source just can not be ignited.
  • the respective value of Limit concentration GK must be determined experimentally and forms the basis for the determination of the design concentration AK. This is done by the limit concentration GK deducted a haircut.
  • the operating concentration BK must not be greater than the design concentration AK.
  • the operating concentration BK results under consideration the safety concept for the inert gas fire extinguishing system or the inerting process used.
  • a control concentration RK specified the center in a control range is, where the upper limit of the control range is identical to the operating concentration BK is.
  • the control concentration RK represents a concentration value by which the oxygen concentration fluctuates within the protection range. It is intended that the fluctuations take place in the control area.
  • the upper limit here the operating concentration BK
  • the oxygen content in the protected area by introducing inert gas again lowered until the lower limit of the control range is reached, whereupon a further introduction of inert gas is stopped in the protection area.
  • the upper limit of the control range is an upper threshold for the Introducing the inert gas and the lower limit of the control range a lower Threshold, in which a further supply of the inert gas in the protected area is omitted.
  • the Oxygen concentration in the control range around the control concentration RK around for a sufficiently long time can be maintained. It is intended that the secondary source is redundant from the primary source.
  • the time in which by introducing the inert gas from a primary source and the emergency operating time, in which in case of failure of the primary source, the control concentration RK by the Secondary source is maintained, is advantageously so long that an emergency phase is provided, in which the oxygen content in the protected area the design concentration does not exceed AK and thus ignition of Materials in the protected area continue to be prevented.
  • FIG. 2 shows a section of a time profile of the oxygen concentration in FIG a protection range, wherein the operating concentration BK and the control concentration RK of the oxygen content according to the second alternative of the invention Inerting process below the design concentration AK of the protected area be lowered.
  • the difference to Fig. 1 lies in the fact that in this case the Design concentration AK no longer coincides with the operating concentration BK. Instead, the operating concentration is BK and thus the control concentration RK with the associated control range moved down, where the Spacing between the design concentration AK and the operating concentration BK corresponds to a fail-safe distance ASA.
  • the oxygen concentration in the protected area by alternately Turning on or off the primary source in the control area around the Control concentration RK held around.
  • the Ausfallsconcesabstand ASA is chosen such that in case of failure of the primary source, the rise curve of the oxygen content in the protected area, the limiting concentration BK or reaches the re-ignition prevention level only in a predetermined time.
  • Those Time is preferably selected such that an emergency operating phase ensured long enough to be restarted before restarting Fire prevention or fire extinguishing an ignition or re-ignition of Materials in the protected area continue to prevent.
  • Fig. 3 shows a profile of the oxygen content in a protection area, wherein here the second alternative of the method according to the invention in the inerting process is implemented.
  • the ordinate axis represents here the oxygen content in the protected area and the abscissa axis is the time.
  • an oxygen concentration is initially within the scope of protection of 21% by volume present.
  • a fire prevention system begins at time t 0 , the oxygen content in the protection area is rapidly lowered to the control concentration RK. As shown, the oxygen concentration in the protection region reaches the re-ignition prevention level GK at time t 1 and the control concentration RK at time t 2 .
  • the period from t 0 to t 2 is referred to as Clearabsenkung.

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Abstract

Um beim Auftreten eines die Inertgas-Primärquelle einer Brandvermeidungs- bzw. Inertgasfeuerlöschanlage betreffenden Störfalls zu erreichen, dass bei einem Inertisierungsverfahren zur Minderung des Risikos eines Brandes in einem umschlossenen Schutzbereich der Sauerstoffgehalt im Schutzbereich für eine bestimmte Zeit auf einer unter einer Betriebskonzentration liegenden Regelkonzentration gehalten werden kann, so dass grundsätzlich die Notbetriebsphase hinreichend lang ist, um weiterhin eine Entzündung bzw. Wiederentzündung der brennbaren Materialien im Schutzbereich wirksam zu verhindern, ist gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Regelkonzentration für eine Notbetriebszeit mittels einer von der Primärquelle redundant ausgeführten Sekundärquelle aufrechterhalten wird. In einer zweiten Ausführungsform ist hingegen vorgesehen, dass die Regelkonzentration und die Betriebskonzentration unter Bildung eines Ausfallsicherheitsabstandes grundsätzlich so weit unter die für den Schutzbereich festgelegte Auslegungskonzentration gesenkt werden, dass die Anstiegskurve des Sauerstoffgehalts bei Ausfall der Primärquelle eine für den Schutzbereich ermittelte Grenzkonzentration erst in einer vorgegebenen Zeit erreicht, die hinreichend lang ist, um eine Entzündung bzw. Wiederentzündung der brennbaren Materialien im Schutzbereich weiterhin wirksam zu verhindern. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Inertisierungsverfahren zur Minderung des Risikos eines Brandes in einem umschlossenen Schutzbereich, bei dem der Sauerstoffgehalt im Schutzbereich mit einem vorgebbaren Regelbereich durch Einleiten eines Sauerstoff verdrängenden Gases aus einer Primärquelle für eine bestimmte Zeit auf einer unter einer Betriebskonzentration liegenden Regelkonzentration gehalten wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Inertisierungsverfahren zur Brandverhütung und -löschung in geschlossenen Räumen sind aus der Feuerlöschtechnik bekannt. Die bei diesem Verfahren resultierende Löschwirkung beruht auf dem Prinzip der Sauerstoffverdrängung. Die normale Umgebungsluft besteht bekanntlich zu 21 Vol.-% aus Sauerstoff, zu 78 Vol.-% aus Stickstoff und zu 1 Vol.-% aus sonstigen Gasen. Zum Löschen wird durch Einleiten von z. B. reinem Stickstoff als Inertgas die Stickstoffkonzentration in dem betreffenden Raum weiter erhöht und damit der Sauerstoffanteil verringert. Es ist bekannt, dass eine Löschwirkung einsetzt, wenn der Sauerstoffanteil unter etwa 15 Vol.-% absinkt. Abhängig von den in dem betreffenden Raum vorhandenen brennbaren Materialien kann ferner ein weiteres Absenken des Sauerstoffanteils auf beispielsweise 12 Vol.-% erforderlich sein. Bei dieser Sauerstoffkonzentration können die meisten brennbaren Materialien nicht mehr brennen.
Die bei dieser "Inertgaslöschtechnik" verwendeten, Sauerstoff verdrängenden Gase werden in der Regel in speziellen Nebenräumen in Stahlflaschen komprimiert gelagert. Ferner ist denkbar, ein Gerät zur Erzeugung eines Sauerstoff verdrängenden Gases einzusetzen. Diese Stahlflaschen bzw. dieses Gerät zur Erzeugung des Sauerstoff verdrängenden Gases begründen die sogenannte Primärquelle der Inertgasfeuerlöschanlage. Im Bedarfsfall wird dann das Gas von dieser Primärquelle über Rohrleitungssysteme und entsprechende Austrittsdüsen in den betreffenden Raum geleitet.
Die zugehörige Inertgasfeuerlöschanlage verfügt dabei in der Regel zumindest über eine Anlage zum plötzlichen Einleiten des Sauerstoff verdrängenden Gases von der Primärquelle in den zu überwachenden Raum und eine Branderkennungsvorrichtung zum Detektieren einer Brandkenngröße in der Raumluft.
Zum Auslegen der gesamten Brandvermeidungs- bzw. Inertgasfeuerlöschanlage auf einem möglichst hohen Sicherheitsniveau gehört eine anlagentechnische und logistische Planung für den Fall des Anlagenstillstands als Folge von Störfällen, um den sicherheitstechnischen Anforderungen gerecht zu werden. Auch wenn während der Projektierung der Brandvermeidungs- bzw. Inertgasfeuerlöschanlage alle Maßnahmen berücksichtigt werden, die es erlauben, eine Wiederinbetriebnahme der Anlage möglichst schnell und übergangslos zu erreichen, bringt das Inertisieren mittels der Inertgastechnik jedoch gewisse Probleme mit sich und weist im Bezug auf die Ausfallsicherheit klare Grenzen auf. So hat sich gezeigt, dass es zwar möglich ist, die Inertgasfeuerlöschanlage derart zu konzipieren, dass die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines Störfalls während der Absenkung bzw. Regelung des Sauerstoffgehalts im Schutzbereich auf eine unter einer vorgenannten Betriebskonzentration liegenden Regelkonzentration relativ gering ist, jedoch besteht oftmals ein Problem darin, die Regelkonzentration für eine längere Zeit, während der sogenannten Notbetriebphase, auf dem erforderlichen Wert zu halten, insbesondere deshalb, weil bei den aus dem Stand der Technik bekannten Inertisierungsverfahren keine Möglichkeit besteht, ein frühzeitiges Überschreiten eines Rückzündungsniveaus der Sauerstoffkonzentration im Schutzbereich zu verhindern, wenn aufgrund eines Störfalls die Primärquelle ganz oder zumindest teilweise ausfällt.
Die Rückzündungsphase bezeichnet den Zeitabschnitt nach der Brandbekämpfungsphase, in welchem die Sauerstoffkonzentration im Schutzbereich einen bestimmten Wert, den sogenannten Rückzündungsverhinderungswert, nicht überschreiten darf, um ein erneutes Entzünden der im Schutzbereich vorhandenen Materialien zu vermeiden. Das Rückzündungsverhinderungsniveau ist eine Sauerstoffkonzentration, die von der Brandlast des Schutzbereichs abhängt und anhand von Versuchen ermittelt wird. Gemäß den VdS-Richtlinien muss beim Fluten des Schutzbereichs die Sauerstoffkonzentration im Schutzbereich das Rückzündungsverhinderungsniveau von beispielsweise 13,8 Vol.-% innerhalb der ersten 60 Sekunden ab Flutungsbeginn erreicht werden (Brandbekämpfungsphase). Ferner soll das Rückzündungsverhinderungsniveau innerhalb von 10 Minuten nach Ende der Brandbekämpfungsphase nicht überschritten werden. Dabei ist vorgesehen, dass innerhalb der Brandbekämpfungsphase der Brand im Schutzbereich vollständig gelöscht wird.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Inertisierungsverfahren wird bei einem Detektionssignal die Sauerstoffkonzentration möglichst schnell auf eine sogenannte Betriebskonzentration heruntergefahren. Das hierzu erforderliche Inertgas stammt dabei aus der Primärquelle der Inertgasfeuerlöschanlage. Unter dem Begriff "Betriebskonzentration" wird ein Niveau verstanden, das unterhalb einer sogenannten Auslegungskonzentration liegt. Die Auslegungskonzentration ist eine Sauerstoffkonzentration im Schutzbereich, bei welcher die Entzündung eines jeden im Schutzbereich vorhandenen Stoffes wirksam verhindert wird. Bei der Festlegung der Auslegungskonzentration eines Schutzbereichs wird in der Regel von dem Grenzwert, bei der eine Zündung jeglicher Materialien im Schutzbereich unterbunden wird, noch ein zur Sicherheit dienender Abschlag abgezogen. Nach Erreichen der Betriebskonzentration in dem Schutzbereich wird üblicherweise die Sauerstoffkonzentration auf einer unter einer Betriebskonzentration liegenden Regelkonzentration gehalten.
Die Regelkonzentration ist ein Regelbereich der Restsauerstoffkonzentration im inertisierten Schutzbereich, innerhalb welchem die Sauerstoffkonzentration während der Rückzündungsphase gehalten wird. Jener Regelbereich wird durch eine obere Grenze, der Einschaltschwelle für die Primärquelle der Inertgasfeuerlöschanlage, und einer unteren Grenze, der Ausschaltschwelle der Primärquelle der Inertgasfeuerlöschanlage, begrenzt. Während der Rückzündungsphase wird die Regelkonzentration durch wiederholtes Einleiten von Inertgas in diesem Regelbereich gehalten. Jenes Inertgas stammt üblicherweise aus dem als Primärquelle dienenden Reservoir der Inertgasfeuerlöschanlage, d.h., entweder dem Gerät zur Erzeugung von Sauerstoff verdrängendem Gas (z.B. einem Stickstofferzeuger), aus Gasflaschen oder von anderen Puffereinrichtungen. Im Falle einer Fehlfunktion oder Störung nun die Gefahr, dass die Sauerstoffkonzentration in dem Schutzbereich frühzeitig ansteigt und das Rückzündungsverhinderungsniveau überschreitet, wodurch die Rückzündungsphase verkürzt ist und eine erfolgreiche Brandbekämpfung in dem Schutzbereich nicht mehr gewährleistet werden kann.
Ausgehend von den zuvor geschilderten Problemen hinsichtlich der sicherheitstechnischen Anforderungen einer Inertgasfeuerlöschanlage bzw. eines Inertisierungsverfahrens liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, das aus dem Stand der Technik bekannte und vorstehend erläuterte Inertisierungsverfahren derart weiterzuentwickeln, dass selbst beim Auftreten eines die Primärquelle betreffenden Störfalls die Notbetriebsphase hinreichend lang ist, um eine Entzündung oder Wiederentzündung der brennbaren Materialien im Schutzbereich wirksam zu verhindern. Eine weitere Aufgabe liegt darin, eine entsprechende Inertgasfeuerlöschanlage zur Ausführung des Verfahrens anzugeben.
Diese Aufgabe wird bei einem Inertisierungsverfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß als erste Alternative dadurch gelöst, dass die Regelkonzentration bei Ausfall der Primärquelle für eine Notbetriebszeit durch eine Sekundärquelle aufrechterhalten wird.
Diese Aufgabe wird des weiteren dadurch gelöst, dass bei dem eingangs genannten Inertisierungsverfahren die Regelkonzentration und die Betriebskonzentration unter Bildung eines Ausfallsicherheitsabstandes so weit unter die für den Schutzbereich festgelegte Auslegungskonzentration gesenkt werden, dass die Anstiegskurve des Sauerstoffgehalts bei Ausfall der Primärquelle eine für den Schutzbereich ermittelte Grenzkonzentration erst in einer vorgegebenen Zeit erreicht.
Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende technische Problem wird ferner durch eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Primärquelle und/oder die Sekundärquelle eine das Sauerstoff verdrängende Gas erzeugende Maschine, eine Flaschenbatterie, ein Puffervolumen oder eine sauerstoffentziehende oder ähnliche Maschine ist.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass ein einfach zu realisierendes und dabei sehr effektives Inertisierungsverfahren zur Minderung des Risikos eines Brandes in einem umschlossenen Schutzbereich erzielbar ist, wobei selbst in einem Störfall, d.h. zum Beispiel bei Ausfall der Primärquelle, aus welcher das zum Einstellen der Regelkonzentration im Schutzbereich verwendete Inertgas stammt, die Regelkonzentration für eine Notbetriebzeit mittels einer Sekundärquelle aufrechterhalten wird (Alternative 1). Unter dem Begriff "Primärquelle" ist in diesem Zusammenhang jegliches Inertgasreservoir zu verstehen, wie z.B. ein Stickstofferzeuger, eine Gasflaschenbatterie, in der das Inertgas in komprimierter Form vorliegt, oder ein anderes Puffervolumen. Im analogen Sinne ist unter dem Begriff "Sekundärquelle" ein von der Primärquelle redundantes Reservoir, was wiederum beispielsweise ein Stickstofferzeuger, eine Flaschenbatterie oder jegliches Puffervolumen sein kann, zu verstehen. Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt nun darin, dass die Sekundärquelle redundant von der Primärquelle ausgelegt ist, um somit beide Systeme voneinander zu entkoppeln und die Störanfälligkeit des Inertisierungsverfahrens zu verringern. Dabei ist vorgesehen, dass die Sekundärquelle derart konzipiert ist, um die Regelkonzentration bei Ausfall der Primärquelle für eine Notbetriebszeit aufrechtzuerhalten, die hinreichend lang ist, um beispielsweise zumindest eine 10-minütige Rückzündungsphase oder eine 8-stündige Notbetriebsphase im Schutzbereich bereitstellen zu können, in welcher der Sauerstoffgehalt im Schutzbereich nicht über das Rückzündungsverhinderungsniveau steigt. Selbstverständlich ist hier auch denkbar, die Sekundärquelle entsprechend einer beliebigen Notbetriebszeit auszulegen.
In der zweiten Alternative handelt es sich bei der Grenzkonzentration beispielsweise um das Rückzündungsverhinderungsniveau des Schutzraumes. Hier handelt es sich um eine Sauerstoffkonzentration, bei welcher sichergestellt ist, dass sich Brandstoffe des Schutzbereichs nicht mehr entzünden lassen. Dabei ist vorgesehen, die Betriebskonzentration von vornherein so weit herunterzusetzen, dass die Anstiegskurve der Sauerstoffkonzentration den Grenzwert erst nach einer bestimmten Zeit erreicht. Diese vorgegebene Zeit beträgt beispielsweise 10, 30 oder 60 Minuten für eine Feuerlöschanlage und 8, 24 oder 36 Stunden für eine Brandvermeidungsanlage bis Service-Personal mit Ersatzteilen eintrifft, und ermöglicht somit eine Realisierung einer Rückzündungsphase bzw. Notbetriebsphase, in welcher der Sauerstoffgehalt nicht über ein Rückzündungsverhinderungsniveau steigt und somit wirksam ein Entzünden bzw. Wiederentzünden von Brandstoffen im Schutzbereich verhindert. Durch dieses sogenannte "Tieferfahren" der Betriebskonzentration, d.h. durch das Festlegen der Betriebskonzentration unter Bildung eines Ausfallsicherheitsabstandes unterhalb der Auslegungskonzentration des Schutzraumes, wird eine Alternative zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Inertisierungsverfahrens angegeben, bei der ebenfalls sichergestellt ist, dass bei Ausfall der Primärquelle für eine Notbetriebszeit die Sauerstoffkonzentration unter einem festgelegten Wert, in vorteilhafter Weise unter dem Rückzündungsverhinderungsniveau, gehalten wird. Selbstverständlich ist hier aber auch denkbar, beide Alternativen miteinander zu kombinieren. Um die Notbetriebszeit zu verlängern, ist es ferner möglich, dass zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden, wie zum Beispiel die Vornahme von Betriebseinschränkungen, etwa die zeitweilige Herabsetzung der Begehung.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Möglichkeit zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens angegeben. Hierbei ist vorgesehen, dass die Primärquelle und/oder die Sekundärquelle ein jegliches Reservoir, wie etwa eine Maschine, die ein Sauerstoff verdrängendes Gas erzeugt, eine Flaschenbatterie, in der das Inertgas in komprimierter Form vorliegt, ein anderes Puffervolumen, oder aber auch eine sauerstoffentziehende oder ähnliche Maschine ist. Anstatt ein Sauerstoff verdrängendes Gas zu erzeugen, ist es auch denkbar, der Raumluft Sauerstoff zu entziehen, beispielsweise mit Hilfe von Brennstoffzellen. Als Sekundärquellen kommen sowohl stationäre als auch mobile Einrichtungen in Frage, wie zum Beispiel Löschmitteltanks mit Verdampfer auf einem LKW. Die Umschaltung zwischen der Primär- und der Sekundärquelle erfolgt entweder manuell oder automatisch.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind bezüglich des Verfahrens in den Unteransprüchen 2 und 4 bis 9 angegeben.
So ist für das Verfahren bevorzugt vorgesehen, dass die Betriebskonzentration gleich oder in etwa gleich einer für den Schutzbereich festgelegten Auslegungskonzentration ist. Durch diese Weiterbildung des Verfahrens ist es möglich, den Verbrauch von Inertgas bzw. Löschmittel für den Schutzbereich optimal zu reduzieren, indem die Betriebskonzentration auf eine Sauerstoffkonzentration im Schutzbereich festgelegt wird, bei welcher sich die Stoffe des Schutzbereichs gerade nicht mehr entzünden lassen. Zur Festlegung der Auslegungskonzentration wird in bevorzugter Weise von der Konzentration, bei welcher sich die Stoffe des Schutzbereichs gerade nicht mehr entzünden lassen, noch ein Abschlag abgezogen.
Besonders bevorzugt wird der Ausfallsicherheitsabstand unter Berücksichtigung einer für den Schutzbereich geltenden Luftwechselrate, insbesondere eines n50 - Wertes des Schutzbereiches, und /oder der Druckdifferenz zwischen Schutzbereich und Umgebung, ermittelt. Um eine möglichst genaue Anpassung des erfindungsgemäßen Verfahrens an den betreffenden Schutzbereich zu ermöglichen, ist dabei vorgesehen, dass der Ausfallsicherheitsabstand umso größer wird, je größer der n50-Wert des Zielbereiches ist.
Um eine weitere Erhöhung der Ausfallsicherheit der Anlage zu erreichen, ist in besonders bevorzugter Weise vorgesehen, dass die Auslegungskonzentration um einen Sicherheitsabschlag unter die für den Schutzbereich ermittelte Grenzkonzentration gesenkt wird. Damit kann zum Beispiel während der Zeit bis zur Bereitstellung der Sekundärquelle sichergestellt werden, dass der Sauerstoffgehalt unter dem Rückzündungsverhinderungsniveau bzw. der Grenzkonzentration bleibt. So ist es denkbar, dass der Sicherheitsabschlag unter Berücksichtigung der Grenzkonzentration und/oder der Luftwechselrate n50 ermittelt wird; d.h. es gilt S = α([O2,Luft] - GK) , wobei S der Sicherheitsabschlag, [O2,Luft] die Sauerstoffkonzentration in der Luft des Schutzbereiches, GK das Rückzündungsverhinderungsniveau und α ein vorgegebener Faktor sind. Beispielsweise ergibt sich für α = 20%, [O2,Luft] = 20,9 Vol.-%, GK = 16 Vol.-% ein Sicherheitsabschlag von S = 1 Vol.-% und für α = 20%, [O2,Luft] = 20,9 Vol.-%, GK = 13 Vol.-% ein Sicherheitsabschlag von S = 1,6 Vol.-%.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist ferner ein Detektor zum Erkennen einer Brandkenngröße vorgesehen, wobei der Sauerstoffgehalt im Schutzbereich beim Detektieren eines Entstehungsbrandes oder eins Brandes rasch auf die Regelkonzentration abgesenkt wird, wenn der Sauerstoffgehalt vorher auf einem höheren Niveau lag. Durch diese Weiterbildung des erfindungsgemäßen Inertisierungsverfahrens ist es nun möglich, das Verfahren beispielsweise auch in einem mehrstufigen Inertisierungsverfahren zu implementieren. So ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Schutzbereich anfänglich, um beispielsweise eine Begehung durch Personen zuzulassen, auf einem entsprechend höheren Niveau liegt. Dieses höhere Niveau kann entweder die Konzentration der Raumluft (21 Vol.-%) oder ein erstes bzw. Grundinertisierungsniveau von beispielsweise 17 Vol.-% sein. So ist denkbar, dass zunächst der Sauerstoffgehalt in dem Schutzbereich auf ein bestimmtes Grundinertisierungsniveau von beispielsweise 17 Vol.-% abgesenkt und im Fall eines Brandes der Sauerstoffgehalt auf ein bestimmtes Vollinertisierungsniveau weiter auf die Regelkonzentration abgesenkt wird. Ein Grundinertisierungsniveau von 17 Vol.-% Sauerstoffkonzentration bedeutet keinerlei Gefährdung von Personen oder Tieren, so dass diese den Raum immer noch problemlos betreten können. Das Einstellen des Vollinertisierungsniveaus bzw. der Regelkonzentration kann entweder nach der Detektion eines Entstehungsbrandes eingestellt werden, denkbar wäre hier jedoch auch, dass dieses Niveau beispielsweise nachts eingestellt wird, wenn keine Personen den betreffenden Raum betreten. Bei der Regelkonzentration ist die Entflammbarkeit sämtlicher Materialien im Schutzraum so weit herabgesetzt, dass sie sich nicht mehr entzünden können. Durch das Bereitstellen einer redundanten Sekundärquelle oder alternativ hierzu durch das Tieferfahren der Sauerstoffkonzentration wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass die Ausfallsicherheit des Inertisierungsverfahren deutlich erhöht wird, da somit sichergestellt ist, dass selbst bei Ausfall der Primärquelle ein hinreichender Brandschutz vorliegt.
Vorzugsweise beträgt der Regelbereich etwa ± 0,2 Vol.-% und vorzugsweise maximal ± 0,2 Vol.-% Sauerstoffgehalt um die Regelkonzentration im Schutzraum. Hierbei handelt es sich um einen Bereich, der durch einen oberen und einen unteren Schwellwert definiert wird, die etwa 0,4 Vol.-% und vorzugsweise maximal 0,4 Vol.-% auseinanderliegen. Die beiden Schwellwerte bezeichnen die Restsauerstoffkonzentrationen, bei denen die Sekundärquelle ein- oder ausgeschalten wird, um den Sollwert zu halten oder zu erreichen, wenn die Primärquelle ausfällt. Selbstverständlich sind hier aber auch andere Größenordnungen für den Regelbereich denkbar.
Um eine möglichst gute Anpassung des Inertisierungsverfahrens an den betreffenden Schutzraum zu erreichen, ist in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Inertisierungsverfahrens vorgesehen, dass die Regelung des Sauerstoffgehalts im Schutzbereich unter Berücksichtigung der Luftwechselrate, insbesondere des n50 - Wertes des Schutzbereiches, und /oder der Druckdifferenz zwischen Schutzbereich und Umgebung erfolgt. Hierbei handelt es sich um einen Wert, der das Verhältnis des erzeugten Leckagevolumenstromes in Relation zum vorhandenen Raumvolumen bei einer erzeugten Druckdifferenz zur Umgebung von 50 Pa bezeichnet. Der n50-Wert ist somit ein Maß für die Dichtigkeit des Schutzbereichs und somit eine entscheidende Größe zur Dimensionierung der Inertgasfeuerlöschanlage bzw. zur Auslegung des Inertisierungsverfahrens hinsichtlich der Ausfallsicherheit der Primärquelle. In bevorzugter Weise wird der n50-Wert mittels einer sogenannten BlowerDoor-Messung bestimmt, um die Dichtigkeit der den Schutzbereich begrenzenden Umfassungsbauteile beurteilen zu können. Dabei wird in den Schutzbereich ein genormter Über- bzw. Unterdruck von 10 bis 60 Pa erzeugt. Die Luft entweicht über die Leckageflächen der Umfassungsbauteile nach außen oder dringt dort ein. Ein entsprechendes Messgerät misst den erforderlichen Volumenstrom zur Aufrechterhaltung der zur Messung geforderten Druckdifferenz von z.B. 50 Pa. Anschließend errechnet ein Messprogramm den n50-Wert, der sich standardisiert auf die erzeugte Druckdifferenz von 50 Pa bezieht. Die BlowerDoor-Messung ist vor der konkreten Auslegung des erfindungsgemäßen Inertisierungsverfahrens, insbesondere vor der Auslegung der erfindungsgemäß vorgesehenen, von der Primärquelle redundanten Sekundärquelle bzw. vor der Auslegung des Ausfallsicherheitsabstandes bei dem alternativen Inertisierungsverfahren durchzuführen.
In einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Berechnung der Löschmittelmenge für das Halten der Regelkonzentration im Schutzbereich unter Berücksichtigung der Luftwechselrate n50 erfolgt. Demgemäss ist es möglich, die Größe bzw. die Kapazität der Primärquelle und/oder der Sekundärquelle in Abhängigkeit des n50-Wertes und somit genau an den Schutzbereich angepasst auszulegen.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
einen Ausschnitt eines zeitlichen Verlaufs der Sauerstoffkonzentration in einem Schutzbereich, wobei die Betriebskonzentration und die Regelkonzentration des Sauerstoffgehalts gemäß der ersten Alternative des erfindungsgemäßen Inertisierungsverfahrens mittels einer Sekundärquelle aufrechterhalten werden;
Fig. 2
einen Ausschnitt eines zeitlichen Verlaufs der Sauerstoffkonzentration in einem Schutzbereich, wobei die Betriebskonzentration und die Regelkonzentration des Sauerstoffgehalts gemäß der zweiten Alternative des erfindungsgemäßen Inertisierungsverfahrens unter die Auslegungskonzentration des Schutzbereichs gesenkt werden; und
Fig. 3
einen Verlauf des Sauerstoffgehalts in einem Schutzbereich, wobei die zweite Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens in dem zugrundeliegenden Inertiserungsverfahren implementiert ist.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines zeitlichen Verlaufs der Sauerstoffkonzentration in einem Schutzbereich, wobei die Betriebskonzentration BK und die Regelkonzentration RK des Sauerstoffgehalts gemäß der ersten Alternative des erfindungsgemäßen Inertisierungsverfahrens mittels einer Sekundärquelle aufrechterhalten werden. In der dargestellten Auftragung stellen die Ordinatenachse den Sauerstoffgehalt im Schutzbereich und die Abzissenachse die Zeit dar. Im vorliegenden Fall ist bereits der Sauerstoffgehalt im Schutzbereich auf ein sogenanntes Vollinertisierungsniveau herabgesenkt, d.h. auf eine unter einer Betriebskonzentration BK liegenden Regelkonzentration RK. In dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Szenario entspricht die Betriebskonzentration BK genau der Auslegungskonzentration AK.
Die Auslegungskonzentration AK ist ein Sauerstoffkonzentrationswert im Schutzbereich, der grundsätzlich unterhalb einer für den Schutzbereich spezifischen Grenzkonzentration GK liegt. Die Grenzkonzentration GK, die häufig auch "Rückzündungsverhinderungsniveau" genannt wird, bezieht sich auf den Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre des Schutzbereichs, bei dem ein definierter Stoff mit einer definierten Zündquelle gerade nicht mehr entzündet werden kann. Der jeweilige Wert der Grenzkonzentration GK muss experimentell ermittelt werden und stellt die Basis für die Festlegung der Auslegungskonzentration AK fest. Hierzu wird von der Grenzkonzentration GK ein Sicherheitsabschlag abgezogen.
Die Betriebskonzentration BK darf grundsätzlich nicht größer als die Auslegungskonzentration AK sein. Die Betriebskonzentration BK ergibt sich unter Berücksichtigung des Sicherheitskonzepts für die Inertgasfeuerlöschanlage bzw. das eingesetzte Inertisierungsverfahrens. Um die Betriebskosten der Inertgasfeuerlöschanlage möglichst gering zu halten, wird in bevorzugter Weise der Abstand zwischen der Betriebskonzentration BK und der Auslegungskonzentration AK möglichst klein gewählt, da über das notwendige Schutzniveau hinausgehende Absenkungen der Sauerstoffkonzentration einen erhöhten Einsatz von Löschmitteln bzw. Inertgas nach sich ziehen.
Bei dem in der Fig. 1 dargestellten zeitlichen Verlauf der Sauerstoffkonzentration ist ferner eine Regelkonzentration RK angegeben, die mittig in einem Regelbereich liegt, wobei die obere Grenze des Regelbereichs identisch mit der Betriebskonzentration BK ist. Die Regelkonzentration RK repräsentiert einen Konzentrationswert, um welchen die Sauerstoffkonzentration im Schutzbereich schwankt. Dabei ist vorgesehen, dass die Schwankungen in dem Regelbereich stattfinden. Erreicht nun der Sauerstoffgehalt im Regelbereich die obere Grenze (hier die Betriebskonzentration BK) so wird der Sauerstoffgehalt im Schutzbereich durch Einleiten von Inertgas erneut abgesenkt, bis die untere Grenze des Regelbereichs erreicht wird, woraufhin eine weitere Einleitung von Inertgas in den Schutzbereich angehalten wird. Somit entspricht die obere Grenze des Regelbereichs einem oberen Schwellenwert für das Einleiten des Inertgases und die untere Grenze des Regelbereichs einem unteren Schwellenwert, bei dem eine weitere Zufuhr des Inertgases in den Schutzbereich unterlassen wird. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass der obere Schwellenwert ein Aktivieren einer Primär- bzw. Sekundärquelle und der untere Schwellenwert ein Deaktivieren der Primär- bzw. Sekundärquelle entspricht.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass selbst bei Ausfall der Primärquelle die Sauerstoffkonzentration in dem Regelbereich um die Regelkonzentration RK herum für eine hinreichend lange Zeit aufrechterhalten werden kann. Dabei ist vorgesehen, dass die Sekundärquelle redundant von der Primärquelle ausgeführt ist. Die Zeit, in welcher durch Einleiten des Inertgases aus einer Primärquelle und die Notbetriebszeit, bei welcher bei Ausfall der Primärquelle die Regelkonzentration RK durch die Sekundärquelle aufrechterhalten wird, ist vorteilhafter Weise so lang, dass eine Notbetriebsphase bereitgestellt wird, in welcher der Sauerstoffgehalt im Schutzbereich die Auslegungskonzentration AK nicht überschreitet und somit ein Entzünden von Materialien im Schutzbereich weiterhin unterbunden wird.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt eines zeitlichen Verlaufs der Sauerstoffkonzentration in einem Schutzbereich, wobei die Betriebskonzentration BK und die Regelkonzentration RK des Sauerstoffgehalts gemäß der zweiten Alternative des erfindungsgemäßen Inertisierungsverfahrens unter die Auslegungskonzentration AK des Schutzbereichs gesenkt werden. Der Unterschied zur Fig. 1 liegt nun darin, dass in diesem Fall die Auslegungskonzentration AK nicht mehr mit der Betriebskonzentration BK übereinstimmt. Stattdessen ist die Betriebskonzentration BK und somit auch die Regelkonzentration RK mit dem zugehörigen Regelbereich nach unten verschoben, wobei die Beabstandung zwischen der Auslegungskonzentration AK und der Betriebskonzentration BK einem Ausfallssicherheitsabstand ASA entspricht. Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Szenario wird die Sauerstoffkonzentration im Schutzbereich durch abwechselndes Ein- bzw. Ausschalten der Primärquelle in dem Regelbereich um die Regelkonzentration RK herum gehalten. Dabei ist vorgesehen, dass der Ausfallssicherheitsabstand ASA derart gewählt ist, dass bei Ausfall der Primärquelle die Anstiegskurve des Sauerstoffgehalts im Schutzbereich die Grenzkonzentration BK bzw. das Rückzündungsverhinderungsniveau erst in einer vorgegebenen Zeit erreicht. Jene Zeit ist in bevorzugter Weise derart gewählt, dass eine Notbetriebsphase sichergestellt werden kann, die lang genug ist, um vor der Wiederinbetriebsetzung der Brandvermeidungs- bzw. Feuerlöschanlage ein Entzünden bzw. Wiederentzünden von Materialien im Schutzbereich weiterhin zu verhindern.
Fig. 3 zeigt einen Verlauf des Sauerstoffgehalts in einem Schutzbereich, wobei hier die zweite Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens in dem Inertisierungsverfahren implementiert ist. Wie bereits bei den Figuren 1 und 2 stellt hier die Ordinatenachse den Sauerstoffgehalt im Schutzbereich und die Abzissenachse die Zeit dar. Ausweislich der Fig. 3 ist anfänglich im Schutzbereich eine Sauerstoffkonzentration von 21 Vol.-% vorhanden.
Nachdem eine prophylaktische Erstabsenkung einer Brandvermeidungsanlage zum Zeitpunkt t0 beginnt, wird der Sauerstoffgehalt im Schutzbereich rasch auf die Regelkonzentration RK abgesenkt. Wie dargestellt, erreicht die Sauerstoffkonzentration im Schutzbereich das Rückzündungsverhinderungsniveau bzw. die Grenzkonzentration GK zum Zeitpunkt t1 und die Regelkonzentration RK zum Zeitpunkt t2. Die Zeitspanne von t0 bis t2 wird als Erstabsenkung bezeichnet.
Um nach der Erstabsenkung zu verhindern, dass sich die im Schutzbereich befindlichen Materialien entzünden können, ist ferner eine sich direkt an die Erstabsenkung anschließende Brandschutzphase zur wirksamen Brandverhinderung vorgesehen. In jener Phase wird die Sauerstoffkonzentration im Schutzbereich unterhalb des Rückzündungsverhinderungsniveaus bzw. der Grenzkonzentration GK gehalten. Üblicherweise erfolgt dies, indem bei Bedarf aus der Primärquelle Inertgas bzw. Sauerstoff verdrängendes Gas in den Schutzbereich eingebracht wird, um die Sauerstoffkonzentration in dem Regelbereich um die Regelkonzentration RK bzw. unterhalb der Betriebskonzentration BK zu halten.
Bei Ausfall der Primärquelle ist nun erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Ausfallssicherheitsabstand ASA zwischen der Grenzkonzentration GK und der Betriebskonzentration BK so groß ist, dass die Anstiegskurve des Sauerstoffgehalts die Grenzkonzentration GK erst in einer vorgegebenen Zeit z erreicht, wodurch eine hinreichende Notbetriebsphase erzielt wird.
Zur Erläuterung sei darauf hingewiesen, dass in Fig. 3 der Ausschnitt eingetragen ist, der in vergrößertem Ausmaß in der Fig. 2 dargestellt wird.

Claims (10)

  1. Inertisierungsverfahren zur Minderung des Risikos eines Brandes in einem umschlossenen Schutzbereich, bei dem der Sauerstoffgehalt im Schutzbereich mit einem vorgebbaren Regelbereich durch Einleiten eines Sauerstoff verdrängenden Gases aus einer Primärquelle für eine bestimmte Zeit auf einer unter einer Betriebskonzentration (BK) liegenden Regelkonzentration (RK) gehalten wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Regelkonzentration (RK) bei Ausfall der Primärquelle für eine Notbetriebszeit durch eine Sekundärquelle aufrechterhalten wird.
  2. Inertisierungsverfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Betriebskonzentration (BK) gleich oder in etwa gleich einer für den Schutzbereich festgelegten Auslegungskonzentration (AK) ist.
  3. Inertisierungsverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Regelkonzentration (RK) und die Betriebskonzentration (BK) unter Bildung eines Ausfallsicherheitsabstandes (ASA) so weit unter die für den Schutzbereich festgelegte Auslegungskonzentration (AK) gesenkt werden, dass die Anstiegskurve des Sauerstoffgehalts bei Ausfall der Primärquelle eine für den Schutzbereich ermittelte Grenzkonzentration (GK) erst in einer vorgegebenen Zeit erreicht.
  4. Inertisierungsverfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Ausfallsicherheitsabstand (ASA) unter Berücksichtigung einer für den Schutzbereich geltenden Luftwechselrate, insbesondere eines n50 - Wertes des Schutzbereiches, und /oder der Druckdifferenz zwischen Schutzbereich und Umgebung ermittelt wird.
  5. Inertisierungsverfahren nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Auslegungskonzentration (AK) um einen Sicherheitsabschlag (S) unter die für den Schutzbereich ermittelte Grenzkonzentration (GK) gesenkt wird.
  6. Inertisierungsverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, mit einem Detektor zum Erkennen einer Brandkenngröße,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Sauerstoffgehalt im Schutzbereich beim Detektieren eines Entstehungsbrandes oder eines Brandes rasch auf die Regelkonzentration abgesenkt wird, wenn der Sauerstoffgehalt vorher auf einem höheren Niveau lag.
  7. Inertisierungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Regelbereich etwa ± 0,2 Vol.-% Sauerstoffgehalt um die Regelkonzentration (RK) beträgt.
  8. Inertisierungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Regelung des Sauerstoffgehalts im Schutzbereich unter Berücksichtigung der Luftwechselrate, insbesondere des n50 - Wertes des Schutzbereiches, und /oder der Druckdifferenz zwischen Schutzbereich und Umgebung erfolgt.
  9. Inertisierungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Berechnung der Löschmittelmenge für das Halten der Regelkonzentration (RK) im Schutzbereich unter Berücksichtigung der Luftwechselrate des Zielraumes, insbesondere des n50 - Wertes des Zielraums, und /oder der Druckdifferenz zwischen Zielraum und Umgebung erfolgt.
  10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Primärquelle und/oder die Sekundärquelle eine das Sauerstoff verdrängende Gas erzeugende Maschine, eine Flaschenbatterie, ein Puffervolumen oder eine sauerstoffentziehende oder ähnliche Maschine ist.
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