EP1913980B1 - Inertisierungsvorrichtung mit Sicherheitseinrichtung - Google Patents

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EP1913980B1
EP1913980B1 EP06122588A EP06122588A EP1913980B1 EP 1913980 B1 EP1913980 B1 EP 1913980B1 EP 06122588 A EP06122588 A EP 06122588A EP 06122588 A EP06122588 A EP 06122588A EP 1913980 B1 EP1913980 B1 EP 1913980B1
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inert
inerting
inert gas
control unit
gas
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    • A62C—FIRE-FIGHTING
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    • A62C99/0018—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using gases or vapours that do not support combustion, e.g. steam, carbon dioxide
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C2/00—Fire prevention or containment
    • A62C2/04—Removing or cutting-off the supply of inflammable material
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/16—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in electrical installations, e.g. cableways

Definitions

  • the present invention relates to an inerting device for setting and maintaining predeterminable inerting levels in a protected space to be monitored, wherein the inerting device comprises a controllable inert gas system for providing inert gas, a feed pipe system connected to the inert gas system, which can be connected to the protective space, around the inert gas provided by the inert gas system to supply the shelter, and an inert gas system control unit which is designed to control the inert gas system such that an inert gas rate provided by the inert gas system assumes a value suitable for setting and / or maintaining a first predeterminable inertization level in the shelter.
  • the inerting device comprises a controllable inert gas system for providing inert gas, a feed pipe system connected to the inert gas system, which can be connected to the protective space, around the inert gas provided by the inert gas system to supply the shelter, and an inert gas system control unit which is designed to control the inert gas system such that an iner
  • Such an inerting device is basically known from the prior art.
  • an inerting device for reducing the risk and extinguishing fires in enclosed spaces described.
  • the known system is designed to reduce the oxygen content in an enclosed space (hereinafter referred to as "shelter") to a pre-settable baseline inerting level and, in the event of a fire, to further rapidly lower the oxygen level to a particular full inertization level, thus effectively extinguishing a fire To allow the lowest possible storage capacity for inert gas cylinders.
  • the known device comprises an inert gas system which can be controlled by means of a control unit and also an inert gas system and the protective space connected supply pipe system, via which the inert gas provided by the inert gas system is supplied to the shelter.
  • an inert gas is either a steel cylinder battery in which the inert gas is stored compressed, or a system for generating inert gases in question.
  • an inerting device to reduce the risk and extinguish fires in confined spaces based on the knowledge that in closed rooms that are only occasionally entered by humans or animals and their devices react sensitively to water, the risk of fire can be countered in that the oxygen concentration in the affected area is normally lowered permanently to a value of, for example, about 12% by volume. At this oxygen concentration, most flammable materials can no longer burn.
  • the main areas of use are in particular IT areas, electrical switch and distribution rooms, enclosed facilities as well as storage areas with high-quality assets.
  • the prevention or extinguishing effect resulting from the inertization process is based on the principle of oxygen displacement.
  • the normal ambient air is known to be 21% by volume of oxygen, 78% by volume of nitrogen and 1% by volume of other gases.
  • the concentration of nitrogen in the room in question is further increased by introducing inert gas, such as nitrogen, thus reducing the oxygen content.
  • inert gas such as nitrogen
  • a extinguishing effect begins when the oxygen content drops below 15% by volume.
  • further lowering of the oxygen content to, for example, 12 vol.% May be required.
  • the risk of fire in the shelter is also effectively reduced can be.
  • basic inertization level generally means a reduced oxygen content in the room air of the shelter compared to the oxygen content of the normal ambient air, although this reduced oxygen content in principle does not endanger persons or animals, so that it involves the shelter certain precautions can still enter.
  • the setting of a basic inertization level which is used in the Unlike the so-called “Vollinertretespar” must not correspond to such a reduced proportion of oxygen, in which already occurs an effective fire extinguishing, primarily to reduce the risk of the creation of a fire in the shelter.
  • the Grundinertmaschinesclude corresponds - depending on the circumstances of the case - an oxygen content of, for example, 13 vol .-% to 15 vol.
  • full inertization level is to be understood as meaning a further reduced oxygen content in comparison to the oxygen content of the basic inertization level, in which the flammability of most materials has already been reduced to such an extent that they can no longer be ignited.
  • the full inertization level is generally 11% by volume to 12% by volume oxygen concentration.
  • the reduced oxygen content in the room air of the protected room corresponding to the basic inerting level in principle does not endanger persons or animals, so that they can enter the shelter at least for a short time without major complications, for example without respiratory protection, they are permanently inertized at a basic inerting level
  • Certain nationally prescribed safety measures must be taken into account, since in principle a stay in a reduced oxygen atmosphere can lead to an oxygen deficiency, which may have physiological effects on the human organism. These safety measures are specified in the respective national regulations and depend in particular on the amount of reduced oxygen content corresponding to the basic inerting level.
  • Table 1 below shows these effects on the human organism and the flammability of materials.
  • a shelter that would normally be at a basic inerting level of e.g. 13.8 to 14.5% by volume oxygen content in which, according to Table 1, an effective fire suppression can already be achieved, in the case of the inspection, for example for maintenance purposes, to a walkability level of e.g. 15 to 18 vol .-% increase in oxygen content.
  • the lifting of the inerting level set in the shelter takes place from the basic inerting level to the accessibility level by a corresponding control of the inert gas system.
  • the inert gas system should also generate or provide inert gas during the period of the inspection of the protective space, so that the inert gas with a corresponding inert gas rate to the shelter is fed there to keep the inerting (possibly with a certain control range) at the walkability level.
  • the term "accessibility level” as used herein means a reduced oxygen content in the ambient air of the shelter as compared to the oxygen content of the normal ambient air, in which the respective national regulations for an inspection of the shelter are none or only slight call for additional security measures.
  • the walkability level usually corresponds to an oxygen content in the room air that is higher than at a basic inerting level.
  • the inert gas rate to be provided by the inert gas system can depend, in particular, on the inerting level to be set in the shelter (accessibility level, basic inerting level, full inertisation level), the air exchange rate of the shelter, but also on other parameters, such as the temperature or pressure in the shelter.
  • the inert gas system used in the inerting apparatus it is required that it be designed to be able to provide inert gas at all times so that a predetermined level of inerting can be maintained in the shelter.
  • the inert gas system should be able to provide inert gas with different inert gas rates at any time, depending on the respective requirements, in order to be able to compensate for leaks in the shelter, possible inert gas losses through air conditioning systems or ventilation systems in the shelter or through goods removal from the shelter.
  • the inert gas system should be designed in terms of its capacity to be able to provide a sufficient inert gas rate, so that within a desired time, a predetermined inerting level can be re-adjusted.
  • an inert gas system which can be controlled by means of an inert gas system control unit is usually suitable for this purpose, wherein the inert gas rate provided by the inert gas system can be correspondingly regulated via the inert gas system control unit.
  • the present invention is based on the problem that when a fault in the control of such an inert gas system control unit or failure of the inert gas system control unit can not be ensured that, for example, at the time of inspection of the shelter the inerting in the shelter can be reliably maintained at the predetermined walkability level.
  • This is particularly problematical if, during the inspection of the protective space, the inert gas rate provided by the inert gas system is greater than the inert gas rate necessary to maintain the accessibility level. In such a case, namely, the oxygen content in the room air of the shelter would fall below the walkability level, which is questionable from a medical point of view, the inspection of the shelter.
  • the present invention has the object, an inerting of the type mentioned further such that can be reliably ensured that in the case of a visit of a normally at a Grundinertmaschinestri permanently inertized shelter the inertization level set in the shelter even at a fault of Control of the inert gas system control unit or in case of failure of the inert gas system control unit can be reliably maintained at the walkability level.
  • the object of the present invention is to specify an inerting device with which a level of inerting that can be specified in a protected area to be monitored can be set and maintained in a reliable manner, even in the event of a fault or failure of an inert gas system control unit or in one case if the inert gas system control unit is not designed to regulate, with a sufficient resolution or accuracy, the inert gas rate provided by the inert gas system.
  • the term "disturbance of the control of the inert gas system” and “failure of the inert gas system control unit” is generally understood to mean a state in which the inert gas system control unit and / or the inert gas system are - for whatever reason - unable or are basically not designed that from the inert gas system with sufficient resolution or accuracy required for setting and / or for keeping as accurate as possible inert inert gas inert gas can be provided.
  • the solution according to the invention provides a safety measure for shelters in order to ensure that, in a shelter space rendered inert to a walkability level, no oxygen concentration hazardous to persons is achieved, even if the nitrogen plant is affected by an error (for example in the activation) with the introduction of inert gas should not stop or if the nitrogen plant should not be designed by nature to provide inert gas at a non-zero, reduced rate.
  • the solution according to the invention ensures that the nitrogen plant is designed such that it can supply a sufficient volume flow in order to be able to restore and permanently maintain the basic inerting level within a desired time, for example after the inspection room has been inspected.
  • the inert gas system must be able to provide an inert gas rate to compensate for the room leaks, and any losses from the air conditioning system or from the removal of goods.
  • the solution according to the invention is not only suitable for reliably maintaining or adjusting a walkability level in the protected space despite disrupting the activation of the inert gas system, but rather any inerting level to be set in the shelter, such as a basic inerting level or a full inertization level, can be reliably maintained with the safety device ,
  • the safety device reduces the maximum inert gas rate supplied to the shelter so that the oxygen content in the shelter is not the second can fall below specified inerting level.
  • the reduction of the inert gas rate which can be supplied to the protection space can, for example, be suitably suitably limited, even if the control unit and / or sensors (in particular volumetric flow sensors and / or inert gas or oxygen sensors) should fail.
  • the second predeterminable inerting level is the walkability level, it can be ensured with the solution according to the invention that, at the time of inspection of the protective space, the oxygen content in the room atmosphere can not in principle assume a harmful value, even if the activation of the inert gas system is disturbed.
  • This advantageous realization of the safety device is characterized in particular by its simple construction, which in particular also simplifies the retrofitting of conventional inerting systems with such a
  • the safety device is composed only of a few, known in principle from the prior art and tested components together, which is not only for cost reasons of advantage, but also ensures a reliable operation of the safety device. It would be conceivable here to integrate the safety device control unit as a control module, for example as an additional software module, in the already existing inert gas system control unit. Of course, it is also conceivable to provide the safety device control unit separately from the inert gas system control unit.
  • the inert gas system control unit In principle, however, it should be possible for an operator to specify in the inert gas system control unit the inerting level to be set and maintained in the protective space. However, it would also be possible for the control unit to independently control the inert gas system, for example in accordance with a predetermined event sequence, in order to set the desired inerting levels in the protective room.
  • the safety device associated with the safety device control unit is to be considered that it can communicate with the inert gas system control unit to properly control the corresponding shut-off valves in case of failure.
  • first and the second shut-off valve With regard to the first and the second shut-off valve, it should be noted that these two valve devices can be provided either as separate components in the inerting device; However, it would also be possible to use a three-way valve arrangement which assumes the functions of the first and the second shut-off valve as a single component. Suitable valve arrangements are known from the prior art and are not explained in detail here.
  • bypass piping system according to the last-mentioned preferred realization of the safety device according to the invention, it would be conceivable that this has a section with an effective flow cross-section, which is designed to regulate the inert gas rate supplied to the shelter via the bypass piping system such that the second predetermined inerting level is set and / or maintained in the shelter. So it is conceivable, for example, that said section of the bypass piping system, which is either limited to only one area of the bypass piping system or even extends over the entire bypass piping system, fixed in advance with respect to its effective flow cross-section of the air exchange rate of the shelter is set.
  • the effective flow cross section of the section of the bypass piping system is adjustable by means of the safety device control unit to better match the inert gas rate supplied to the shelter via the bypass piping system to the air exchange rate of the shelter.
  • this inventive development in which the effective flow cross-section of the section is adjustable, characterized in that in the shelter different Inertretescludes that can be pre-set by the user, adjusted and / or in particular can be kept accurate.
  • this has a volumetric flow controller that can be controlled by the safety device control unit for limiting the inert gas rate supplied to the protective space via the bypass piping system.
  • the volumetric flow controller assumes the function of a flow restrictor, so that in a simple but effective way the inert gas rate supplied to the shelter via the bypass piping system can be adjusted.
  • the technical realization of the volumetric flow controller will not be discussed in detail here. Basically, in principle, all known from the prior art devices can be used, which can serve to adjust a fluid volume flow.
  • the inerting device further comprises at least one oxygen Detecting means for detecting the oxygen content in the room air of the shelter, wherein the Inertgasanlagen control unit and / or the safety device control unit are designed to set the inert gas supplied to the shelter in dependence on the measured in the room air of the shelter oxygen content.
  • the oxygen detection device prefferably emits a corresponding signal to the corresponding control units continuously or at predetermined times, as a result either the inert gas system or the volumetric flow controller are controlled accordingly in order always to supply the protective space with the inert gas rate necessary for maintaining the inerting level set in the protective space.
  • the term "holding the oxygen content at a certain inertization level” as used herein means maintaining the oxygen content at the inertization level with a certain control range, the control range preferably being a function of the Type of shelter (for example, depending on an applicable for the shelter air exchange rate or depending on the materials stored in the shelter) and / or depending on the type of inerting system or safety device used can be selected.
  • a control range is ⁇ 0.1 to 0.4 vol%.
  • other control range sizes are also conceivable.
  • the holding of the oxygen content on the vorgaren certain inerting be made depending on a previously performed calculation, in which calculation certain design parameters of the shelter should redesigneiesen, such as those for the shelter applicable air exchange rate, in particular the n 50 value of the shelter, and / or the pressure difference between the shelter and the environment.
  • an aspirative device is suitable as oxygen detection device.
  • the room air in the protected space to be monitored is constantly taken representative air samples and fed to an oxygen detector, which emits a corresponding detection signal to the corresponding control unit.
  • an oxygen detector which emits a corresponding detection signal to the corresponding control unit.
  • a non-contact (optical) oxygen measurement as oxygen detection device.
  • a non-contact optical measuring method for detecting the oxygen content in the shelter would be particularly applicable to rooms that can not be equipped with conventional (especially wired) oxygen detectors, for example, due to their design.
  • the oxygen detection device is parallel in number operating oxygen detectors, wherein the inert gas system control unit and / or the safety device control unit are designed to adjust the inert gas rate supplied to the protective space depending on each of the oxygen components measured with the respective oxygen detectors in the room air of the shelter.
  • sensors are used for the multiplicity of oxygen sensors operating in parallel, which are based at least in part on different technologies for detecting the oxygen content in the room air of the protected space, such as paramagnetic sensors, zirconium dioxide sensors, PSP sensor systems, etc.
  • the inert gas system control unit and / or the safety device control unit are designed to output a fault message and / or an emergency stop signal for switching off the inert gas system, if at least one oxygen detector indicates an oxygen content in the room air of the protective room With respect to the oxygen components measured with the other oxygen detectors has a deviation that exceeds a certain predetermined value.
  • the inert gas system comprises an ambient air compressor and an inert gas generator connected thereto, wherein the inert gas system control unit is designed to control the air flow rate of the ambient air compressor such that the inert gas rate provided by the inert gas system is set to the value suitable for setting and / or holding the first predeterminable inertization level.
  • This preferred solution with regard to the inert gas system is characterized in particular by the fact that the inert gas system can generate the inert gas in situ, which eliminates the need, for example, to provide a pressure-cell battery in which the inert gas is stored in a compressed form.
  • the inert gas system to have an inert gas pressure storage container, the inert gas system control unit being designed to actuate a controllable pressure reducer associated with the inert gas pressure storage container and connected to the supply pipe system in such a way as to provide the inert gas rate provided by the inert gas system to set the value suitable for setting and / or holding the pre-eminable first inertization level.
  • the Inertgastik Lance can be provided in combination with the aforementioned ambient air compressor and inert gas generator or alone.
  • the inerting device further comprises a pressure-dependent valve device which is open in a first prescribable pressure range, for example between 1 to 4 bar and a filling of the inert gas pressure storage container by means of the inert gas system allowed.
  • the safety device has a bypass piping system connected to the inert gas pressure accumulator tank.
  • the solution according to the invention is not limited to setting or maintaining the accessibility level in the protective space in the event of a fault in the control of the inert gas system.
  • the claimed inerting device invention is designed so that the first and / or the second predeterminable inerting level can be a Vollinertmaschinesforementioned, a Grundinertretesclude or a walkability level.
  • Fig. 1 1 schematically shows a first preferred embodiment of the inerting device 1 according to the invention for setting and maintaining predeterminable inerting levels in a protective space 2 to be monitored.
  • the inerting device 1 consists of an inert gas system, which has an ambient air compressor 10 and an inert gas generator 11 connected thereto.
  • an inert gas system control unit 30 is provided, which is designed to control the air feed rate of the ambient air compressor 10 via corresponding control signals. In this way, the inert gas rate provided by the inert gas system 10, 11 can be determined at least partially by means of the inert gas system control unit 30.
  • the inert gas generated by the inert gas system 10, 11 is supplied via a feed pipe system 20 to a protected space 2 to be monitored; Of course, however, several shelters may be connected to the supply pipe system. In detail, the supply of the inert gas provided with the inert gas system 10, 11 via corresponding outlet nozzles 21, which are arranged at a suitable location in the shelter 2.
  • the inert gas advantageously nitrogen
  • the inert gas generator or nitrogen generator 11 functions, for example, according to the known from the prior art membrane or PSA technology to produce nitrogen-enriched air with, for example, 90 vol .-% to 95 vol .-% nitrogen content.
  • This nitrogen-enriched air serves as an inert gas in the preferred embodiment, which is supplied to the shelter 2 via the supply pipe system 20.
  • the enriched in the production of inert gas oxygen-enriched air is discharged via another pipe system to the outside.
  • the inert gas system control unit 30 depending on an example entered by the user in the control unit 30 inerting the inert gas system 10, 11 controls so that the provided by this system 10, 11 inert gas rate assumes a value for setting and / or is suitable for maintaining the predetermined inertization level in the shelter 2.
  • the selection of the desired inertization level at the inert gas turbine control unit 30 may be e.g. be done with a key switch or password protected on a (not explicitly shown) keypad. Of course, however, it is also conceivable here that the selection of the inertization level takes place according to a predetermined sequence of events.
  • the basic inerting level is selected at the inert gas system control unit 30, which has been predetermined in advance taking into consideration the characteristic values of the protection space 2, a three-way valve 41, 42 which is associated with the supply pipe system 20, on direct transmission of the inert gas into the shelter 2 switched.
  • the shelter 2 when the shelter 2 must be entered by persons, which is necessary, for example, when goods have to be removed from the shelter 2 or when certain maintenance operations are to be carried out in the shelter 2, it is necessary to set the permanent inertization in the shelter 2 from the basic inertization level to raise to a walkability level, so that a visit to the shelter 2 without special precautions is medically safe.
  • the accessibility level corresponds to an oxygen content in the room air of the protective space 2 which is higher than the oxygen content corresponding to the basic inerting level.
  • the inert gas system control unit 30 sends a corresponding signal to the three-way valve arrangement 41, 42, consequently with the supply pipe system 20 provided direct connection between the inert gas system 10, 11 and the shelter 2 is interrupted, so that the inert gas is diverted to a bypass piping 43.
  • the bypass piping system 43 in the preferred embodiment serves to provide a bypass connection between the inert gas system 10, 11 and the shelter 2, the bypass connection bridging the portion of the supply pipe system 20 which is controlled via the controllable shut-off valve associated with the supply pipe system 20 controllable shut-off valve 41) is controlled.
  • bypass piping system 43 after bypassing the supply pipe system 20 associated shut-off valve 41 opens again in the supply pipe 20, so that the supplied via the bypass piping 43 to the shelter 2 inert gas via the same inert gas 21 can be supplied.
  • the bypass piping system 43 has its own, separate inert gas nozzles in the shelter 2.
  • the bypass Pipe system 43 in a section 43 a of the bypass piping 43 associated with a controllable volume flow controller 44.
  • This volume flow controller 44 is used for limiting the inert gas rate supplied to the shelter 2 via the bypass piping 43.
  • the volumetric flow control 44 can be appropriately controlled either by the inert gas system control unit 30 or a safety device control unit 40 independent of the inert gas system control unit 30.
  • the safety device control unit 40 is in the preferred embodiment designed as a stand-alone control module in the inert gas system control unit 30.
  • both control units 30, 40 spatially separate from each other in different hardware modules.
  • both the inert gas system control unit 30 and the safety device control unit 40 are designed so that the user can enter a desired inertization level therein.
  • the inert gas system 10, 11 and / or the volumetric flow controller 44 are actuated accordingly by the control units 30 and 40, thus the protective space 2 the inert gas rate necessary for setting and maintaining the predetermined inertization level can be supplied.
  • a safety device is provided, which in case of failure of the control of the inert gas system 10, 11 via the inert gas system control unit 30 or, in the event of a failure of the inert gas system control unit 30, in principle sets the inert gas rate supplied to the protection space 2 such that the predetermined inerting level, such as the basic inerting level or the accessibility level, can be reliably set and / or kept accurate in the protection space 2 ,
  • the safety device is always activated when the permanently inertized shelter 2 is to be raised from the GrundinertmaschinesRIC to a walkability level, or more generally, if an inerting level change is to be performed.
  • the inert gas system 10, 11 can be switched on or off via the inert gas system control unit 30, during the time within which, for example, the accessibility level is set, the inert gas quantity necessary for the protective space 2 must be set and supplied via the safety device.
  • Fig. 2 a second preferred embodiment of the inerting device 1 according to the invention is shown.
  • the in Fig. 1 designed as a three-way valve 41, 42 valve assembly as two separate two-way valve assemblies 41 and 42 executed.
  • a first by means of the inert gas system control unit 30 and / or by means of the safety device control unit controllable shut-off valve 41 is assigned to the supply pipe 20 in order to interrupt the means of the supply pipe system 20 between the inert gas system 10, 11 and the shelter 2 can be made connection.
  • bypass piping system 43 is associated with a second preferably by means of the safety device control unit 40 controllable shut-off valve 42 for establishing a bypass connection between the inert gas system 10, 11 and the protection area 2, wherein the bypass connection bridges the first controllable shut-off valve 41.
  • a controllable volumetric flow controller 44 is provided in the bypass piping 43 .
  • one of the inert gas system 10, 11 associated inert gas pressure storage container 12 is provided.
  • This accumulator tank 12 is connected to the Intergasgenerator 11 of the inert gas system connected via a preferably pressure-dependent operating valve device 14.
  • This pressure-dependent valve device 14 is preferably designed such that it is open in a first predeterminable pressure range, for example up to a pressure of 4 bar, and allows filling of the inert gas pressure reservoir 12 by means of the inert gas system 10, 11.
  • inert gas pressure storage container 12 By providing such an inert gas pressure storage container 12, it is possible to temporarily store, for example, inert gas continuously generated by the inert gas system 10, 11, if the amount of inert gas required to set or maintain a predeterminable inertization level is less than that actually generated or provided at the time inert gas.
  • the inerting device has a fresh-air supply device 60, via which the protective space 2 can be supplied with fresh air or oxygen in a regulated manner so as to be able to set or maintain a predetermined inerting level in the protective space 2.
  • the fresh air supply device 60 has a correspondingly controllable valve 61, which is opened or closed as required by the control unit 30 or 40.
  • the fresh air supply means 60 may comprise either a nozzle system 62 separate from the inert gas supply nozzle system 21, as shown in FIG Fig. 2 is indicated, but it would also be possible for the fresh air supply means 60, the inert gas supply nozzle system 21 is used.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Inertisierungsvorrichtung zum Einstellen und Halten vorgebbarer Inertisierungsniveaus in einem zu überwachenden Schutzraum, wobei die Inertisierungsvorrichtung eine ansteuerbare Inertgasanlage zum Bereitstellen von Inertgas, ein mit der Inertgasanlage verbundenes Zufuhrrohrsystem, welches mit dem Schutzraum verbindbar ist, um das von der Inertgasanlage bereitgestellte Inertgas dem Schutzraum zuzuführen, und eine Inertgasanlagen-Steuereinheit aufweist, welche ausgelegt ist, die Inertgasanlage derart anzusteuern, dass eine von der Inertgasanlage bereitgestellte Inertgasrate einen Wert annimmt, der zum Einstellen und/oder Halten eines ersten vorgebbaren Inertisierungsniveaus in dem Schutzraum geeignet ist.
  • Eine solche Inertisierungsvorrichtung ist dem Grunde nach aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise ist in der deutschen Patentschrift DE 198 11 851 C2 eine Inertisierungsvorrichtung zur Minderung des Risikos und zum Löschen von Bränden in geschlossenen Räumen beschrieben. Das bekannte System ist dabei ausgelegt, den Sauerstoffgehalt in einem umschlossenen Raum (nachfolgend "Schutzraum" genannt) auf ein vorab festlegbares Grundinertisierungsniveau abzusenken, und im Falle eines Brandes den Sauerstoffgehalt rasch auf ein bestimmtes Vollinertisierungsniveau weiter abzusenken, um somit eine effektive Löschung eines Brandes bei möglichst geringer Lagerkapazität für Inertgasflaschen zu ermöglichen. Hierzu weist die bekannte Vorrichtung eine mittels einer Steuereinheit ansteuerbare Inertgasanlage sowie ein mit der Inertgasanlage und dem Schutzraum verbundenes Zufuhrrohrsystem auf, über welches das von der Inertgasanlage bereitgestellte Inertgas dem Schutzraum zugeführt wird. Als Inertgasanlage kommt entweder eine Stahlflaschenbatterie, in welcher das Inertgas komprimiert gelagert ist, oder eine Anlage zum Erzeugen von Inertgasen in Frage.
  • Allgemein beruht die Wirkungsweise einer Inertisierungsvorrichtung zur Minderung des Risikos und zum Löschen von Bränden in geschlossenen Räumen auf der Kenntnis, dass in geschlossenen Räumen, die nur gelegentlich von Mensch oder Tier betreten werden und deren Einrichtungen sensibel auf Wassereinwirkung reagieren, der Brandgefahr dadurch begegnet werden kann, dass die Sauerstoffkonzentration in dem betroffenen Bereich im Normalfall auf einen Wert von beispielsweise etwa 12 Vol.-% dauerhaft abgesenkt wird. Bei dieser Sauerstoffkonzentration können die meisten brennbaren Materialien nicht mehr brennen. Haupteinsatzgebiet sind insbesondere EDV-Bereiche, elektrische Schalt- und Verteilerräume, umschlossene Einrichtungen sowie Lagerbereiche mit hochwertigen Wirtschaftsgütern.
  • Die bei dem Inertisierungsverfahren resultierende Präventions- bzw. 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. Um in einem Schutzraum das Risiko der Entstehung eines Brandes wirksam zu verringern, wird die Stickstoffkonzentration in dem betreffenden Raum durch Einleiten von Inertgas, wie beispielsweise Stickstoff, weiter erhöht und damit der Sauerstoffanteil verringert. Im Hinblick auf die Brandlöschung ist es bekannt, dass eine Löschwirkung einsetzt, wenn der Sauerstoffanteil unter 15 Vol.-% absinkt. Abhängig von den in dem Schutzraum vorhandenen brennbaren Materialien kann ein weiteres Absenken des Sauerstoffanteils auf beispielsweise 12 Vol.-% erforderlich sein. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass durch eine Dauerinertisierung des Schutzraumes auf einem so genannten "Grundinertisierungsniveau", bei welchem der Sauerstoffanteil in der Raumluft unter beispielsweise 15 Vol.-% abgesenkt ist, auch das Risiko der Entstehung eines Brandes in dem Schutzraum in effektiver Weise vermindert werden kann.
  • Unter dem hierin verwendeten Begriff "Grundinertisierungsniveau" ist allgemein ein im Vergleich zum Sauerstoffgehalt der normalen Umgebungsluft reduzierter Sauerstoffgehalt in der Raumluft des Schutzraumes zu verstehen, wobei allerdings dieser reduzierte Sauerstoffgehalt im Prinzip noch keinerlei Gefährdung von Personen oder Tieren bedeutet, so dass diese den Schutzraum mit gewissen Vorsichtsmaßnahmen noch betreten können. Wie bereits angedeutet, dient das Einstellen eines Grundinertisierungsniveaus, welches im Unterschied zu dem so genannten "Vollinertisierungsniveau" nicht einem derart reduzierten Sauerstoffanteil entsprechen muss, bei welchem bereits eine wirksame Brandlöschung eintritt, in erster Linie dazu, das Risiko der Entstehung eines Brandes in dem Schutzraum zu reduzieren. Das Grundinertisierungsniveau entspricht - abhängig von den Umständen des Einzelfalls - einem Sauerstoffgehalt von beispielsweise 13 Vol.-% bis 15 Vol.
  • Hingegen ist unter dem Begriff "Vollinertisierungsniveau" ein im Vergleich zum Sauerstoffgehalt des Grundinertisierungsniveaus weiter reduzierter Sauerstoffgehalt zu verstehen, bei welchem die Entflammbarkeit der meisten Materialien bereits soweit herabgesetzt ist, dass sich diese nicht mehr entzünden können. Abhängig von der in dem betroffenen Schutzraum vorhandenen Brandlast liegt das Vollinertisierungsniveau in der Regel bei 11 Vol.-% bis 12 Vol.-% Sauerstoffkonzentration.
  • Obwohl der dem Grundinertisierungsniveau entsprechende reduzierte Sauerstoffgehalt in der Raumluft des Schutzraumes im Prinzip noch keinerlei Gefährdung von Personen oder Tieren bedeutet, so dass diese den Schutzraum zumindest kurzzeitig ohne größere Beschwernisse, beispielsweise ohne Atemschutz, betreten können, sind bei der Begehung eines auf einem Grundinertisierungsniveau dauerinertisierten Raumes gewisse national vorgeschriebene Sicherheitsmaßnahmen zu beachten, da grundsätzlich der Aufenthalt in einer reduzierten Sauerstoffatmosphäre zu einem Sauerstoffmangel führen kann, was unter Umständen physiologische Auswirkungen auf den menschlichen Organismus hat. Diese Sicherheitsmaßnahmen sind in den jeweiligen nationalen Vorschriften festgelegt und hängen insbesondere von dem Betrag des reduzierten Sauerstoffgehalts ab, der dem Grundinertisierungsniveau entspricht.
  • In der nachfolgend angegebenen Tabelle 1 sind diese Auswirkungen auf den menschlichen Organismus und auf die Brennbarkeit von Materialien angegeben.
  • Um die hinsichtlich der Begehbarkeit des Schutzraumes durch die nationalen Vorschriften auferlegten Sicherheitsmaßnahmen, die mit Abnahme des Sauerstoffanteils in der Raumluft des Schutzraumes zunehmend strenger werden, auf einfache und insbesondere leicht zu realisierende Weise zu erfüllen, wäre es denkbar, zum Zwecke und für den Zeitraum der Begehung die Dauerinertisierung des Schutzraumes von dem Grundinertisierungsniveau auf ein so genanntes Begehbarkeitsniveau anzuheben, bei welchem die vorgeschriebenen Sicherheitsanforderungen geringer sind und ohne größere Umstände eingehalten werden können. Tabelle 1
    Sauerstoffanteil im Schutzraum Auswirkung auf den menschlichen Organismus Auswirkung auf die Brennbarkeit von Materialien
    8 Vol.-% Lebensgefahr Nicht brennbar
    10 Vol.-% Urteilskraft und Schmerzempfinden lassen nach Nicht brennbar
    12 Vol.-% Ermüdung, Erhöhung von Atemvolumen und Puls Schwer entflammbar
    15 Vol.-% Keine Schwer entflammbar
    21 Vol.-% Keine Keine
  • Beispielsweise wäre es sinnvoll, einen Schutzraum, der im Normalfall auf einem Grundinertisierungsniveau von z.B. 13,8 bis 14,5 Vol.-% Sauerstoffanteil dauerinertisiert ist, bei welchem gemäß Tabelle 1 bereits eine wirksame Brandunterdrückung erzielt werden kann, im Falle der Begehung, beispielsweise zu Wartungszwecken, auf ein Begehbarkeitsniveau von z.B. 15 bis 18 Vol.-% Sauerstoffanteil anzuheben.
  • Aus medizinischer Sicht ist ein zeitlich begrenzter Aufenthalt in einer auf dieses Begehbarkeitsniveau reduzierten Sauerstoffatmosphäre für alle Personen unbedenklich, bei denen keine Herz-, Kreislauf-, Gefäß- oder Atemwegserkrankungen vorliegen, so dass die jeweiligen nationalen Vorschriften hierfür keine oder wenn überhaupt nur geringe zusätzlichen Sicherheitsmaßnahmen fordern.
  • Üblicherweise erfolgt das Anheben des im Schutzraum eingestellten Inertisierungsniveaus von dem Grundinertisierungsniveau auf das Begehbarkeitsniveau durch eine entsprechende Ansteuerung der Inertgasanlage. Hierbei ist es insbesondere aus wirtschaftlichen Gründen sinnvoll, während der Begehung des Schutzraumes das in dem Schutzraum eingestellte Inertisierungsniveau (ggf. mit einem entsprechenden Regelbereich) dauerhaft auf dem Begehbarkeitsniveau zu halten, um die nach der Begehung des Schutzraumes zum erneuten Einstellen des Grundinertisierungsniveaus in den Schutzraum einzuleitende Inertgasmenge möglichst gering zu halten. Aus diesem Grund sollte die Inertgasanlage auch während des Zeitraums der Begehung des Schutzraumes Inertgas erzeugen bzw. bereitstellen, so dass dem Schutzraum das Inertgas mit einer entsprechenden Inertgasrate zugeführt wird, um dort das Inertisierungsniveau (ggf. mit einem gewissen Regelbereich) auf dem Begehbarkeitsniveau zu halten.
  • Hierbei sei darauf hingewiesen, dass unter dem hierin verwendeten Begriff "Begehbarkeitsniveau" ein im Vergleich zum Sauerstoffgehalt der normalen Umgebungsluft reduzierter Sauerstoffgehalt in der Raumluft des Schutzraumes zu verstehen ist, bei welchem die jeweiligen nationalen Vorschriften für eine Begehung des Schutzraumes keine oder wenn überhaupt nur geringe zusätzlichen Sicherheitsmaßnahmen fordern. Das Begehbarkeitsniveau entspricht in der Regel einem Sauerstoffanteil in der Raumluft, der höher ist als bei einem Grundinertisierungsniveau.
  • Es ist bekannt, dass die von der Inertgasanlage bereitzustellende Inertgasrate insbesondere von dem im Schutzraum einzustellenden Inertisierungsniveau (Begehbarkeitsniveau, Grundinertisierungsniveau, Vollinertisierungsniveau), der Luftwechselrate des Schutzraumes, aber auch von anderen Parametern abhängen kann, wie etwa der Temperatur oder dem Druck im Schutzraum.
  • Demnach ist es im Hinblick auf die in der Inertisierungsvorrichtung eingesetzten Inertgasanlage erforderlich, dass diese dahingehend ausgelegt ist, zu jedem Zeitpunkt Inertgas bereitstellen zu können, damit in dem Schutzraum ein vorgegebenes Inertisierungsniveau gehalten werden kann. Insbesondere sollte die Inertgasanlage in der Lage sein, abhängig von den jeweiligen Erfordernissen, zu jedem Zeitpunkt Inertgas mit unterschiedlichen Inertgasraten bereitzustellen, um Leckagen des Schutzraumes, eventuelle Inertgasverluste durch Klimaanlagen bzw. Lüftungsanlagen im Schutzraum oder durch Warenentnahmen aus dem Schutzraum ausgleichen zu können. Andererseits sollte die Inertgasanlage hinsichtlich ihrer Kapazität dahingehend ausgelegt sein, eine hinreichende Inertgasrate bereitstellen zu können, damit innerhalb einer gewünschten Zeit ein vorgegebenes Inertisierungsniveau wiedereingestellt werden kann.
  • Üblicherweise bietet sich hierfür eine mittels einer Inertgasanlagen-Steuereinheit ansteuerbare Inertgasanlage an, wobei die von der Inertgasanlage bereitgestellte Inertgasrate über die Inertgasanlagen-Steuereinheit entsprechend regelbar ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Problemstellung zugrunde, dass bei einer Störung der Ansteuerung solch einer Inertgasanlagen-Steuereinheit oder bei einem Ausfall der Inertgasanlagen-Steuereinheit nicht sichergestellt werden kann, dass beispielsweise zum Zeitpunkt der Begehung des Schutzraumes das Inertisierungsniveau im Schutzraum zuverlässig auf dem zuvor festgelegten Begehbarkeitsniveau gehalten werden kann. Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn bei der Begehung des Schutzraumes die von der Inertgasanlage bereitgestellte Inertgasrate größer als die zur Aufrechterhaltung des Begehbarkeitsniveaus notwendige Inertgasrate ist. In solch einem Fall nämlich würde der Sauerstoffanteil in der Raumluft des Schutzraumes unter das Begehbarkeitsniveau abfallen, wodurch aus medizinischer Sicht die Begehung des Schutzraumes bedenklich ist.
  • Demnach liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Inertisierungsvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass in zuverlässiger Weise sichergestellt werden kann, dass im Falle einer Begehung eines im Normalfall auf einem Grundinertisierungsniveau dauerinertisierten Schutzraumes das in dem Schutzraum eingestellte Inertisierungsniveau auch bei einer Störung der Ansteuerung der Inertgasanlagen-Steuereinheit oder bei einem Ausfall der Inertgasanlagen-Steuereinheit zuverlässig auf dem Begehbarkeitsniveau gehalten werden kann.
  • Allgemein ausgedrückt liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Inertisierungsvorrichtung anzugeben, mit welcher in zuverlässiger Weise ein in einem zu überwachenden Schutzraum vorgebbares Inertisierungsniveau eingestellt und gehalten werden kann, und zwar selbst bei einem Fehler bzw. Ausfall einer Inertgasanlagen-Steuereinheit oder in einem Fall, wenn die Inertgasanlagen-Steuereinheit nicht ausgelegt ist, mit einer hinreichenden Auflösung bzw. Genauigkeit die von der Inertgasanlage bereitgestellte Inertgasrate zu regeln.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Inertisierungsvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Inertisierungsvorrichtung ferner eine Sicherheitseinrichtung aufweist, welche ausgelegt ist, bei einer Störung der Ansteuerung der Inertgasanlage oder bei einem Ausfall der Inertgasanlagen-Steuereinheit die dem Schutzraum zugeführte Inertgasrate derart zu regeln, dass in dem Schutzraum ein zweites vorgebbares Inertisierungsniveau eingestellt und/oder gehalten wird, wobei die Sicherheitseinrichtug (40, 41, 42, 43) folgendes aufweist:
    • zumindest ein erstes, dem Zufuhrrohrsystem (20) zugeordnetes ansteuerbares Absperrventil (41) zum Unterbrechen der mittels des Zufuhrrohrsystems (20) zwischen der Inertgasanlage (10, 11, 12) und dem Schutzraum (2) herstellbaren Verbindung;
    • zumindest ein Bypass-Rohrleitungssystem (43) mit einem zweiten ansteuerbaren Absperrventil (42) zum Herstellen einer Bypassverbindung zwischen der Inertgasanlage (10, 11, 12) und dem Schutzsaum (2), wobei die Bypassverbindung das erste ansteuerbare Absperrventil (41) überbrückt, und
    • eine Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit (40), welche ausgelegt ist, bei einer Störung der Ansteuerung der Inertgasanlage (10, 11, 12) oder bei einem Ausfall der Inertgasanlagen-Steuereinheit (30) das erste Absperrventil (41) zu schließen und das zweite Absperrventil (42) zu öffnen, wobei das Bypass-Rohrleitungssystem (43) ausgelegt ist, die über das Bypass-Rohrleitungssystem (43) dem Schutztaum (2) zugeführte Inertgasrate derart zu regeln, dass in dem Schutzräum (2) das zweite vorgebbare Inertisierungsniveau eingestellt und/oder gehalten wird.
  • Hierin sei unter den Bergriffen "Störung der Ansteuerung der Inertgasanlage" und "Ausfall der Inertgasanlagen-Steuereinheit" allgemein ein Zustand zu verstehen, bei welchem die Inertgasanlagen-Steuereinheit und/oder die Inertgasanlage - aus welchem Grund auch immer - nicht in der Lage sind oder grundsätzlich nicht ausgelegt sind, dass von der Inertgasanlage mit einer hinreichenden Auflösung bzw. Genauigkeit eine zum Einstellen und/oder zum möglichst genauen Halten eines vorgegebenen Inertisierungsniveaus notwendige Inertgasrate bereitgestellt werden kann.
  • Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung liegen auf der Hand: Insbesondere kann durch das Vorsehen einer vorzugsweise unabhängig von der Inertgasanlagen-Steuereinheit operierenden Sicherheitseinrichtung auch in einem Störungsfall stets sichergestellt werden, dass ein bestimmtes, vorab festlegbares Inertisierungsniveau in der Raumluftatmosphäre des Schutzraumes eingestellt bzw. genau aufrechterhalten wird. So ist es beispielsweise in einem Fall, wenn der Schutzraum von Personen betreten werden muss, möglich, dass der Schutzraum ohne Bedenken und insbesondere ohne Beschwerden frei betreten werden kann. Andererseits kann mit der erfindungsgemäßen Lösung verhindert werden, dass die Dauerinertisierung des Schutzraumes für den Zeitraum der Begehung vollständig aufgehoben wird. Wie bereits angedeutet wäre eine vollständige Aufhebung der Dauerinertisierung insbesondere aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten nachteilig, da in solch einem Fall, beispielsweise nach der Begehung des Schutzraumes, von der Inertgasanlage eine erhöhte Inertgasmenge bereitgestellt werden müsste, um in dem Schutzraum z.B. das Grundinertisierungsniveau wieder einzustellen.
  • Anders ausgedrückt liefert die erfindungsgemäße Lösung eine Sicherheitsmaßnahme für Schutzräume, um zu gewährleisten, dass grundsätzlich in einem auf ein Begehbarkeitsniveau inertisierten Schutzraum keine für Personen gefährliche Sauerstoffkonzentration erreicht wird, auch wenn die Stickstoffanlage durch einen Fehler (beispielsweise in der Ansteuerung) mit dem Einleiten von Inertgas nicht aufhören sollte, oder wenn die Stickstoffanlage von Natur aus nicht ausgelegt sein sollte, Inertgas mit einer von Null verschiedenen, reduzierten Rate bereitzustellen.
  • Gleichzeitig wird mit der erfindungsgemäßen Lösung sichergestellt, dass die Stickstoffanlage derart ausgelegt ist, dass sie einen hinreichenden Volumenstrom liefern kann, um das Grundinertisierungsniveau innerhalb einer gewünschten Zeit, beispielsweise nach der Begehung des Schutzraumes, wieder herstellen und dauerhaft halten kann. Wie bereits angedeutet, muss die Inertgasanlage eine Inertgasrate bereitstellen können, um die Raumleckagen, und eventuelle Verluste durch die Klimaanlage oder durch Warenentnahmen auszugleichen.
  • Allerdings eignet sich die erfindungsgemäße Lösung nicht nur dazu, ein Begehbarkeitsniveau im Schutzraum trotz Störung der Ansteuerung der Inertgasanlage zuverlässig zu halten bzw. einzustellen, vielmehr kann jedwedes im Schutzraum einzustellendes Inertisierungsniveau, wie beispielsweise auch ein Grundinertisierungsniveau oder ein Vollinertisierungsniveau, mit der Sicherheitseinrichtung zuverlässig gehalten werden.
  • Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • So ist als im Hinblick auf die Sicherheitseinrichtung besonders bevorzugt vorgesehen, dass in einem Fall, wenn im Schutzraum das zweite vorgebbare Inertisierungsniveau eingestellt bzw. gehalten werden muss, die Sicherheitseinrichtung die dem Schutzraum maximal zugeführte Inertgasrate derart reduziert, dass der Sauerstoffgehalt im Schutzraum nicht das zweite vorgebbare Inertisierungsniveau unterschreiten kann. Die Reduzierung der dem Schutzraum maximal zugeführte Inertgasrate kann beispielsweise erfolgen, indem die Leistungsfähigkeit der Inertgasanlage entsprechend geeignet begrenzt wird, auch wenn die Steuereinheit und/oder Sensoren (insbesondere Volumenstromsensoren und/oder Inertgas- bzw. Sauerstoffsensoren) ausfallen sollten. Wenn beispielsweise das zweite vorgebbare Inertisierungsniveau das Begehbarkeitsniveau ist, kann mit der erfindungsgemäßen Lösung sichergestellt werden, dass zum Zeitpunkt einer Begehung des Schutzraumes der Sauerstoffgehalt in der Raumatmosphäre grundsätzlich keinen gesundheitsschädlichen Wert annehmen kann, selbst wenn die Ansteuerung der Inertgasanlage gestört ist.
  • In einer besonders bevorzugten Realisierung der Sicherheitseinrichtung ist vorgesehen, dass diese zumindest ein erstes, dem Zufuhrrohrsystem zugeordnetes, ansteuerbares Absperrventil zum Unterbrechen der mittels des Zufuhrrohrsystems zwischen der Inertgasanlage und dem Schutzraum herstellbare Verbindung, zumindest ein Bypass-Rohrleitungssystem mit einem zweiten ansteuerbaren Absperrventil zum Herstellen einer Bypassverbindung zwischen der Inertgasanlage und dem Schutzraum, und eine Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit aufweist, wobei die Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit ausgelegt ist, bei einer Störung der Ansteuerung der Inertgasanlage oder bei einem Ausfall der Inertgasanlagen-Steuereinheit das erste Absperrventil zu schließen und das zweite Absperrventil zu öffnen, und wobei das Bypass-Rohrleitungssystem, welches das erste ansteuerbare Absperrventil überbrückt, ausgelegt ist, die über das Bypass-Rohrleitungssystem dem Schutzraum zugeführte Inertgasrate derart zu regeln, dass in dem Schutzraum das zweite vorgebbare Inertisierungsniveau eingestellt und/oder gehalten wird. Diese vorteilhafte Realisierung der Sicherheitseinrichtung zeichnet sich insbesondere durch ihren einfachen Aufbau aus, was insbesondere auch das Nachrüsten herkömmlicher Inertisierungsanlagen mit solch einer Sicherheitseinrichtung vereinfacht. Insbesondere können mit einem nur geringen baulichen und finanziellen Aufwand herkömmliche Inertisierungsanlagen entsprechend nachgerüstet werden.
  • Andererseits setzt sich die Sicherheitseinrichtung nur aus wenigen, im Prinzip aus dem Stand der Technik bekannten und erprobten Komponenten zusammen, was nicht nur aus Kostengründen von Vorteil ist, sondern des weiteren auch eine zuverlässige Funktionsweise der Sicherheitseinrichtung gewährleistet. Denkbar hierbei wäre es, in der bereits vorhandenen Inertgasanlagen-Steuereinheit die Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit als Steuermodul, beispielsweise als zusätzliches Softwaremodul, zu integrieren. Selbstverständlich ist aber auch denkbar, die Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit separat von der Inertgasanlagen-Steuereinheit vorzusehen.
  • Grundsätzlich sollte es aber einem Bediener möglich sein, in der Inertgasanlagen-Steuereinheit das in dem Schutzraum einzustellende und zu haltende Inertisierungsniveau vorzugeben. Möglich hierbei wäre es allerdings auch, dass die Steuereinheit selbständig, beispielsweise gemäß einem vorgegebenen Ereignisablauf, die Inertgasanlage derart ansteuert, um die gewünschten Inertisierungsniveaus in dem Schutzraum einzustellen. Im Hinblick auf die der Sicherheitseinrichtung zugeordneten Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit ist zu berücksichtigen, dass diese mit der Inertgasanlagen-Steuereinheit kommunizieren kann, um in einem Störungsfall die entsprechende Absperrventile geeignet anzusteuern.
  • Im Hinblick auf das erste und das zweite Absperrventil sei darauf hingewiesen, dass diese beiden Ventileinrichtungen entweder als separate Bauteile in der Inertisierungsvorrichtung vorgesehen sein können; möglich allerdings wäre auch ein Dreiwege-Ventilanordnung einzusetzen, welche als Einzelkomponente die Funktionen des ersten und des zweiten Absperrventils übernimmt. Geeignete Ventilanordnungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden hierin nicht näher erläutert.
  • Im Hinblick auf das Bypass-Rohrleitungssystem gemäß der zuletzt genannten bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung wäre es denkbar, dass diese einen Abschnitt mit einem effektiven Strömungsquerschnitt aufweist, der ausgelegt ist, die dem Schutzraum über das Bypass-Rohrleitungssystem zugeführte Inertgasrate derart zu regeln, dass das zweite vorgebare Inertisierungsniveau in dem Schutzraum eingestellt und/oder gehalten wird. So ist es beispielsweise denkbar, dass der genannte Abschnitt des Bypass-Rohrleitungssystems, welcher sich entweder nur auf einen Bereich des Bypass-Rohrleitungssystems beschränkt, oder aber auch über das gesamte Bypass-Rohrleitungssystem erstreckt, hinsichtlich seines effektiven Strömungsquerschnittes an die Luftwechselrate des Schutzraumes vorab fest eingestellt ist. Unter der Voraussetzung, dass bekannt ist, welche Inertgasrate dem Schutzraum zugeführt werden muss, um ein bestimmtes Inertisierungsniveau, wie beispielsweise das Begehbarkeitsniveau oder das Grundinertisierungsniveau, dort aufrecht zu erhalten, ist es somit möglich, vorab den Abschnitt des Bypass-Rohrleitungssystems entsprechend zu dimensionieren, dass dieser Abschnitt die dem Schutzraum über das Bypass-Rohrleitungssystem zugeführte Inertgasmenge an ein bestimmtes Inertisierungsniveau einstellt.
  • Selbstverständlich ist aber denkbar, dass der effektive Strömungsquerschnitt des Abschnittes des Bypass-Rohrleitungssystems mittels der Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit einstellbar ist, um die dem Schutzraum über das Bypass-Rohrleitungssystem zugeführte Inertgasrate besser an die Luftwechselrate des Schutzraumes anzupassen. Ferner zeichnet sich diese erfindungsgemäße Weiterentwicklung, bei welcher der effektive Strömungsquerschnitt des Abschnittes einstellbar ist, dadurch aus, dass in dem Schutzraum unterschiedliche Inertisierungsniveaus, die vorab von dem Benutzer vorgegeben werden können, eingestellt und/oder insbesondere genau gehalten werden können.
  • In einer besonders bevorzugten Realisierung hinsichtlich des Bypass-Rohrleitungssystems ist vorgesehen, dass dieses einen von der Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit ansteuerbaren Volumenstromregler zum Begrenzen der dem Schutzraum über das Bypass-Rohrleitungssystem zugeführten Inertgasrate aufweist. Der Volumenstromregler übernimmt hierbei die Funktion eines Durchflussbegrenzers, so dass in einfacher aber effektiver Weise die dem Schutzraum über das Bypass-Rohrleitungssystem zugeführte Inertgasrate eingestellt werden kann. Auf die technische Realisierung des Volumenstromreglers wird hierin nicht im Einzelnen eingegangen. Grundsätzlich sind im Prinzip alle aus dem Stand der Technik bekannten Einrichtungen anwendbar, die zum Einstellen eines Fluid-Volumenstromes dienen können.
  • Um zu erreichen, dass die in dem Schutzraum einzustellenden Inertisierungsniveaus möglichst genau durch Zufuhr einer geeigneten Inertgasmenge und/oder durch eine geregelte Zufuhr von beispielsweise Frischluft oder Sauerstoff aus der Außenatmosphäre eingestellt und gehalten werden können, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Inertisierungsvorrichtung ferner zumindest eine Sauerstoff-Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Sauerstoffanteils in der Raumluft des Schutzraumes aufweist, wobei die Inertgasanlagen-Steuereinheit und/oder die Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit ausgelegt sind, die dem Schutzraum zugeführte Inertgasrate in Abhängigkeit von dem in der Raumluft des Schutzraumes gemessenen Sauerstoffanteil einzustellen. Denkbar hierbei wäre es, dass die Sauerstoff-Erfassungseinrichtung kontinuierlich oder zu vorgebaren Zeitpunkten ein entsprechendes Signal an die entsprechenden Steuereinheiten abgibt, infolgedessen entweder die Inertgasanlage oder der Volumenstromregler entsprechend angesteuert werden, um dem Schutzraum stets die zur Aufrechterhaltung des im Schutzraum eingestellten Inertisierungsniveaus notwendige Inertgasrate zuzuführen.
  • An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass der Fachmann erkennt, dass unter dem hierin verwendeten Begriff "Halten des Sauerstoffgehaltes auf einem bestimmten Inertisierungsniveau" das Halten des Sauerstoffgehaltes auf dem Inertisierungsniveau mit einem gewissen Regelbereich zu verstehen ist, wobei der Regelbereich vorzugsweise in Abhängigkeit von der Art des Schutzraumes (beispielsweise in Abhängigkeit von einer für den Schutzraum geltenden Luftwechselrate oder in Abhängigkeit von den in dem Schutzraum gelagerten Materialien) und/oder in Abhängigkeit von dem Typ der zum Einsatz kommenden Inertisierungsanlage bzw. Sicherheitseinrichtung gewählt sein kann. In typischer Weise liegt ein derartiger Regelbereich bei ± 0,1 bis 0,4 Vol.-%. Selbstverständlich sind aber auch andere Regelbereichsgrößen denkbar.
  • Zusätzlich zu der oben genannten kontinuierlichen bzw. regelmäßigen Messung des Sauerstoffgehaltes kann allerdings auch das Halten des Sauerstoffgehaltes auf dem vorgebaren bestimmten Inertisierungsniveau in Abhängigkeit einer zuvor durchgeführten Berechnung erfolgen, wobei in dieser Berechnung bestimmte Auslegungsparameter des Schutzraumes einfliesen sollten, wie etwa beispielsweise die für den Schutzraum geltende Luftwechselrate, insbesondere der n50 -Wert des Schutzraumes, und/oder die Druckdifferenz zwischen dem Schutzraum und der Umgebung.
  • Als Sauerstoff-Erfassungseinrichtung bietet sich insbesondere eine aspirativ arbeitende Einrichtung an. Bei einer derartigen Einrichtung wird der Raumluft in dem zu überwachenden Schutzraum ständig repräsentative Luftproben entnommen und einem Sauerstoffdetektor zugeführt, der ein entsprechendes Detektionssignal an die entsprechende Steuereinheit abgibt. Selbstverständlich wäre es aber auch möglich, als Sauerstoff-Erfassungseinrichtung eine berührungslos arbeitende (optische) Sauerstoffmessung durchzuführen. Hierfür bietet sich die PSP-Messtechnik (PSP = Pressure Sensitive Paint) an. Ein berührungslos arbeitendes optisches Messverfahren zur Detektion des Sauerstoffgehaltes in dem Schutzraum wäre insbesondere bei Räumen anzuwenden, die beispielsweise aufgrund ihrer Auslegung nicht zusätzlich mit herkömmlichen (insbesondere drahtgebundenen) Sauerstoffdetektoren bestückt werden können.
  • Im Hinblick auf die Ausfallsicherheit der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich bevorzugt vorgesehen, dass die Sauerstoff-Erfassungseinrichtung eine Vielzahl parallel arbeitende Sauerstoffdetektoren aufweist, wobei die Inertgasanlagen-Steuereinheit und/oder die Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit ausgelegt sind, in Abhängigkeit von jedem der mit den jeweiligen Sauerstoffdetektoren in der Raumluft des Schutzraumes gemessenen Sauerstoffanteile die dem Schutzraum zugeführte Inertgasrate einzustellen. In einer bevorzugten Realisierung kommen für die Vielzahl parallel arbeitenden Sauerstoffsensoren Sensoren zum Einsatz, welche zumindest zum Teil auf unterschiedlichen Technologien zum Erfassen des Sauerstoffgehalts in der Raumluft des Schutzraumes basieren, wie etwa paramagnetische Sensoren, Zirkondioxid-Sensoren, PSP-Sensorsysteme etc. Insbesondere wäre es hierbei denkbar, dass die Inertgasanlagen-Steuereinheit und/oder die Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit ausgelegt sind, eine Störungsmeldung und/oder ein Not-AUS-Signal zum Abschalten der Inertgasanlage auszugeben, wenn zumindest ein Sauerstoffdetektor einen Sauerstoffanteil in der Raumluft des Schutzraumes anzeigt, der im Hinblick auf die mit den anderen Sauerstoffdetektoren gemessenen Sauerstoffanteile eine Abweichung aufweist, die einen bestimmten vorgebbaren Wert überschreitet.
  • Bei einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die Inertgasanlage einen Umgebungsluft-Kompressor und einen hiermit verbundenen Inertgasgenerator aufweist, wobei die Inertgasanlagen-Steuereinheit ausgelegt ist, die Luftförderrate des Umgebungsluft-Kompressors derart zu steuern, dass die von der Inertgasanlage bereitgestellte Inertgasrate auf den zum Einstellen und/oder Halten des ersten vorgebbaren Inertisierungsniveaus geeigneten Wert gesetzt ist. Diese im Hinblick auf die Inertgasanlage bevorzugte Lösung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Inertgasanlage das Inertgas vor Ort erzeugen kann, wodurch die Notwendigkeit entfällt, beispielsweise eine Druckflaschenbatterie vorzusehen, in welcher das Inertgas in einer komprimierten Form gelagert wird.
  • Allerdings wäre es selbstverständlich auch denkbar, dass die Inertgasanlage einen Inertgas-Druckspeicherbehälter aufweist, wobei die Inertgasanlagen-Steuereinheit dahingehend ausgelegt sein sollte, einen den Inertgas-Druckspeicherbehälter zugeordneten und mit dem Zufuhrrohrsystem verbundenen ansteuerbaren Druckminderer derart anzusteuern, um die von der Inertgasanlage bereitgestellt Inertgasrate auf den zum Einstellen und/oder Halten des vorgebaren ersten Inertisierungsniveaus geeigneten Wert zu setzen. Der Inertgasdruckspeicherbehälter kann dabei in Kombination mit dem zuvor genannten Umgebungsluft-Kompressor und Inertgasgenerator oder aber auch alleine vorgesehen sein.
  • Bei einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung der zuletzt genannten Ausführungsform, bei welcher die Inertgasanlage einen Inertgas-Druckspeicherbehälter aufweist, ist vorgesehen, dass die Inertisierungsvorrichtung ferner eine druckabhängige Ventileinrichtung aufweist, die in einem ersten vorgebbaren Druckbereich, beispielsweise zwischen 1 bis 4 bar geöffnet ist und eine Befüllung des Inertgas-Druckspeicherbehälters mittels der Inertgasanlage erlaubt. Des weiteren wäre es denkbar, dass bei dieser bevorzugten Weiterentwicklung die Sicherheitseinrichtung ein mit dem Inertgas-Druckspeicherbehälter verbundenes Bypass-Rohrleitungssystem aufweist.
  • Wie bereits angedeutet, ist die erfindungsgemäße Lösung nicht nur auf das Einstellen bzw. Halten des Begehbarkeitsniveaus im Schutzraum im Falle einer Störung der Ansteuerung der Inertgasanlage beschränkt. Vielmehr ist die beanspruchte Inertisierungsvorrichtung Erfindung so ausgelegt, dass das erste und/oder das zweite vorgebbare Inertisierungsniveau ein Vollinertisierungsniveau, ein Grundinertisierungsniveau oder ein Begehbarkeitsniveau sein kann.
  • Im Folgenden werden zwei bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Inertisierungsvorrichtung anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1:
    eine schematische Ansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inertisierungsvorrichtung; und
    Fig. 2:
    eine schematische Ansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inertisierungsvorrichtung.
  • In Fig. 1 ist schematisch eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inertisierungsvorrichtung 1 zum Einstellen und Halten vorgebbarer Inertisierungsniveaus in einem zu überwachenden Schutzraum 2 dargestellt. Im Wesentlichen besteht die Inertisierungsvorrichtung 1 aus einer Inertgasanlage, welche einen Umgebungsluft-Kompressor 10 und einen hiermit verbundenen Inertgasgenerator 11 aufweist. Des weiteren ist eine Inertgasanlagen-Steuereinheit 30 vorgesehen, die ausgelegt ist, über entsprechende Steuersignale die Luftförderrate des Umgebungsluft-Kompressors 10 zu steuern. Auf diese Weise kann zumindest teilweise mittels der Inertgasanlagen-Steuereinheit 30 die von der Inertgasanlage 10, 11 bereitgestellte Inertgasrate festgelegt werden.
  • Das von der Inertgasanlage 10, 11 erzeugte Inertgas wird über ein Zufuhrrohrsystem 20 einem zu überwachenden Schutzraum 2 zugeführt; selbstverständlich können aber auch mehrere Schutzräume mit dem Zufuhrrohrsystem verbunden sein. Im Einzelnen erfolgt die Zufuhr des mit der Inertgasanlage 10, 11 bereitgestellten Inertgases über entsprechende Auslassdüsen 21, die an geeigneter Stelle im Schutzraum 2 angeordnet sind.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung wird das Inertgas, in vorteilhafter Weise Stickstoff, vor Ort aus der Umgebungsluft gewonnen. Der Inertgasgenerator bzw. Stickstoffgenerator 11 funktioniert beispielsweise nach der aus dem Stand der Technik bekannten Membran- oder PSA-Technik, um mit Stickstoff angereicherte Luft mit beispielsweise 90 Vol.-% bis 95 Vol.-% Stickstoffanteil zu erzeugen. Diese mit Stickstoff angereicherte Luft dient bei der bevorzugten Ausführungsform als Inertgas, welches dem Schutzraum 2 über das Zufuhrrohrsystem 20 zugeführt wird. Die bei der Erzeugung des Inertgases anfallende, mit Sauerstoff angereicherte Luft wird über ein weiteres Rohrsystem nach außen abgeführt.
  • Im Einzelnen ist vorgesehen, dass die Inertgasanlagen-Steuereinheit 30 abhängig von einem beispielsweise von dem Benutzer in die Steuereinheit 30 eingegebenen Inertisierungssignal die Inertgasanlage 10, 11 so ansteuert, dass die von dieser Anlage 10, 11 bereitgestellte Inertgasrate einen Wert annimmt, der zum Einstellen und/oder zum Halten des vorgegebenen Inertisierungsniveaus in dem Schutzraum 2 geeignet ist. Die Auswahl des gewünschten Inertisierungsniveaus an der Inertgasanlagen-Steuereinheit 30 kann z.B. mit einem Schlüsselschalter oder passwortgeschützt an einem (nicht explizit dargestellten) Bedienteil erfolgen. Selbstverständlich ist hier aber auch denkbar, dass die Auswahl des Inertisierungsniveaus gemäß einem vorgegebenen Ereignisablauf erfolgt.
  • Wenn an der Inertgasanlagen-Steuereinheit 30 beispielsweise das Grundinertisierungsniveau ausgewählt ist, welches vorab insbesondere unter Berücksichtung der charakteristischen Werte des Schutzraumes 2 festgelegt wurde, wird ein Dreiwege-Ventil 41, 42 welches dem Zufuhrrohrsystem 20 zugeordnet ist, auf direkte Weiterleitung des Inertgases in den Schutzraum 2 geschaltet.
  • In einem Fall allerdings, wenn der Schutzraum 2 von Personen betreten werden muss, was beispielsweise erforderlich ist, wenn Waren aus dem Schutzraum 2 entnommen werden müssen oder wenn bestimmte Wartungsarbeiten in dem Schutzraum 2 auszuführen sind, ist es erforderlich, die Dauerinertisierung in dem Schutzraum 2 von dem Grundinertisierungsniveau auf ein Begehbarkeitsniveau anzuheben, damit eine Begehung des Schutzraumes 2 ohne besondere Vorkehrungen medizinisch unbedenklich ist. Wie bereits angedeutet, entspricht das Begehbarkeitsniveau einem Sauerstoffanteil in der Raumluft des Schutzraumes 2, der höher als der dem Grundinertisierungsniveau entsprechende Sauerstoffanteil ist. Andererseits liegt - auch wenn das Begehbarkeitsniveau in dem Schutzraum 2 eingestellt ist - in dem Schutzraum 2 nach wie vor eine Dauerinertisierung vor, was insbesondere aus wirtschaftlichen Gründen von Vorteil ist, da somit die zum erneuten Einstellen des Grundinertisierungsniveaus erforderliche Inertgasmenge auf einem möglichst geringen Wert gehalten werden kann.
  • Wenn nun an der Inertgasanlagen-Steuereinheit 30 das vorzugsweise vorab insbesondere unter Berücksichtung der charakteristischen Werte des Schutzraumes 2 festgelegte Begehbarkeitsniveau ausgewählt wird, gibt die Inertgasanlagen-Steuereinheit 30 ein entsprechendes Signal an die Dreiwege-Ventilanordnung 41, 42 ab, infolgedessen die mit dem Zufuhrrohrsystem 20 bereitgestellte direkte Verbindung zwischen der Inertgasanlage 10, 11 und dem Schutzraum 2 unterbrochen wird, so dass das Inertgas zu einem Bypass-Rohrleitungssystem 43 umgeleitet wird. Wie dargestellt, dient das Bypass-Rohrleitungssystem 43 in der bevorzugten Ausführungsform dazu, eine Bypassverbindung zwischen der Inertgasanlage 10, 11 und dem Schutzraum 2 bereitzustellen, wobei die Bypassverbindung den Abschnitt des Zufuhrrohrsystems 20 überbrückt, der über das dem Zufuhrrohrsystem 20 zugeordnete ansteuerbare Absperrventil (erstes ansteuerbares Absperrventil 41) gesteuert wird.
  • Ferner ist zu erkennen, dass das Bypass-Rohrleitungssystem 43 nach Überbrückung des dem Zufuhrrohrsystem 20 zugeordneten Absperrventils 41 wieder im Zufuhrrohrsystem 20 mündet, so dass das über das Bypass-Rohrleitungssystem 43 dem Schutzraum 2 zugeführte Inertgas über die gleichen Inertgasdüsen 21 zugeführt werden kann. Selbstverständlich wäre es aber auch denkbar, dass das Bypass-Rohrleitungssystem 43 eigene, separate Inertgasdüsen in dem Schutzraum 2 aufweist.
  • Damit die über das Bypass-Rohrleitungssystem 43 dem Schutzraum 2 zugeführte Inertgasrate unabhängig von der mit der Inertgasanlagen-Steuereinheit 30 bewirkten Ansteuerung der Inertgasanlage 10, 11 auf das in dem Schutzraum 2 einzustellende und dort zu haltende Inertisierungsniveau entsprechend eingestellt werden kann, ist dem Bypass-Rohrleitungssystem 43 in einem Abschnitt 43a des Bypass-Rohrleitungssystems 43 ein ansteuerbarer Volumenstromregler 44 zugeordnet. Dieser Volumenstromregler 44 dient zum Begrenzen der dem Schutzraum 2 über das Bypass-Rohrleitungssystem 43 zugeführten Inertgasrate.
  • Im Einzelnen ist der Volumenstromregel 44 entweder von der Inertgasanlagen-Steuereinheit 30 oder einer von der Inertgasanlagen-Steuereinheit 30 unabhängigen Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit 40 entsprechend ansteuerbar. Die Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit 40 ist in der bevorzugten Ausführungsform als eigenständiges Steuermodul in der Inertgasanlagen-Steuereinheit 30 ausgeführt. Selbstverständlich wäre es aber auch denkbar, beide Steuereinheiten 30, 40 räumlich getrennt voneinander in unterschiedlichen Hardwaremodulen vorzusehen.
  • Grundsätzlich sind sowohl die Inertgasanlagen-Steuereinheit 30 als auch die Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit 40 so ausgelegt, dass in diese der Benutzer ein gewünschtes Inertisierungsniveau eingeben kann. In Abhängigkeit von dem vorgegebenen Inertisierungsniveau und vorzugsweise ebenso in Abhängigkeit des mittels einer Sauerstofferfassungseinrichtung 50 erfassten Sauerstoffanteils in der Raumluft des Schutzraumes 20 werden die Inertgasanlage 10, 11 und/oder der Volumenstromregler 44 von den Steuereinheiten 30 bzw. 40 entsprechend angesteuert, damit dem Schutzraum 2 die zum Einstellen und Halten des vorgegebenen Inertisierungsniveaus notwendige Inertgasrate zugeführt werden kann.
  • Insbesondere zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung, wie sie in einer ersten Ausführungsform in Fig. 1 beispielhaft dargestellt ist, dadurch aus, dass mit dem Dreiwege-Ventil 41, 42, dem Bypass-Rohrleitungssystem 43 und dem über die Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit 40 ansteuerbaren Volumenstromregler 44 eine Sicherheitseinrichtung bereitgestellt wird, welche bei einer Störung der Ansteuerung der Inertgasanlage 10, 11 über die Inertgasanlagen-Steuereinheit 30 oder bei einem Ausfall der Inertgasanlagen-Steuereinheit 30 grundsätzlich die dem Schutzraum 2 zugeführte Inertgasrate derart einstellt, dass in dem Schutzraum 2 das vorgegebene Inertisierungsniveau, wie beispielsweise das Grundinertisierungsniveau oder das Begehbarkeitsniveau, zuverlässig eingestellt und/oder genau gehalten werden kann.
  • Selbstverständlich ist aber auch denkbar, dass die Sicherheitseinrichtung immer dann aktiviert wird, wenn der dauerinertisierte Schutzraum 2 von dem Grundinertisierungsniveau auf ein Begehbarkeitsniveau angehoben werden soll, bzw. allgemein ausgedrückt, wenn ein Inertisierungsniveauwechsel durchzuführen ist. Dies wäre beispielsweise dann sinnvoll, wenn die Inertgasanlage 10, 11 mit der Inertgasanlagen-Steuereinheit 30 nicht mit einer hinreichenden Auflösung angesteuert werden kann, um die von der Inertgasanlage 10, 11 bereitgestellte Inertgasrate genau auf die jeweiligen Bedürfnisse abzustimmen. Dies wäre beispielsweise dann der Fall, wenn mit der Inertgasanlagen-Steuereinheit 30 die Inertgasanlage lediglich ein- und ausgeschaltet werden kann. Da beim Einstellen eines Begehbarkeitsniveaus im Schutzraum 2 grundsätzlich dem Schutzraum 2 eine gewisse (wenn auch ggf. reduzierte) Inertgasmenge kontinuierlich oder mit gewissen Zeitabständen zugeführt werden muss, um das darin eingestellte Begehbarkeitsniveau (ggf. mit einem gewissen Regelbereich) zu halten, ist es nicht hinreichend, dass die Inertgasanlage 10, 11 zum Zeitpunkt der Begehung des Schutzraumes ganz abgeschaltet wird. Vielmehr ist es erforderlich, dass die Inertgasanlage nahezu kontinuierlich Inertgas bereitstellt. Ein Ausschalten der Inertgasanlage 10, 11 käme somit bei der Begehung des Schutzraumes 2 nicht in Frage.
  • In solch einem Fall, d.h. wenn über die Inertgasanlagen-Steuereinheit 30 lediglich die Inertgasanlage 10, 11 ein- oder ausgeschaltet werden kann, muss während der Zeit, innerhalb welcher beispielsweise das Begehbarkeitsniveau eingestellt ist, die dem Schutzraum 2 notwendige Inertgasmenge über die Sicherheitseinrichtung eingestellt und zugeführt werden.
  • In Fig. 2 ist eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inertisierungsvorrichtung 1 dargestellt. In dieser Ausführungsform ist die in Fig. 1 als Dreiwege-Ventil 41, 42 dargestellte Ventilanordnung als zwei getrennte Zweiwege-Ventilanordnungen 41 und 42 ausgeführt. Hierbei ist dem Zufuhrrohrsystem 20 ein erstes mittels der Inertgasanlagen-Steuereinheit 30 und/oder mittels der Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit ansteuerbares Absperrventil 41 zugeordnet, um die mittels des Zufuhrrohrsystems 20 zwischen der Inertgasanlage 10, 11 und dem Schutzraum 2 herstellbare Verbindung unterbrechen zu können. Des weiteren ist dem Bypass-Rohrleitungssystem 43 ein zweites vorzugsweise mittels der Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit 40 ansteuerbares Absperrventil 42 zum Herstellen einer Bypassverbindung zwischen der Inertgasanlage 10, 11 und dem Schutzbereich 2 zugeordnet, wobei die Bypassverbindung das erste ansteuerbare Absperrventil 41 überbrückt. Wie auch bei der ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist in dem Bypass-Rohrleitungssystem 43 ein ansteuerbarer Volumenstromregler 44 vorgesehen.
  • Im Unterschied zu der ersten bevorzugten Ausführungsform ist bei der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 2 des weiteren ein der Inertgasanlage 10, 11 zugeordneter Inertgas-Druckspeicherbehälter 12 vorgesehen. Dieser Druckspeicherbehälter 12 ist mit dem Intergasgenerator 11 der Inertgasanlage über eine vorzugsweise druckabhängig arbeitende Ventileinrichtung 14 verbunden. Diese druckabhängige Ventileinrichtung 14 ist vorzugsweise derart ausgelegt, dass sie in einem ersten vorgebbaren Druckbereich, beispielsweise bis zu einem Druck von 4 bar, geöffnet ist und eine Befüllung des Inertgas-Druckspeicherbehälters 12 mittels der Inertgasanlage 10, 11 erlaubt.
  • Durch das Vorsehen eines derartigen Inertgas-Druckspeicherbehälters 12 ist es möglich, dass beispielsweise kontinuierlich von der Inertgasanlage 10, 11 erzeugte Inertgas zwischenzuspeichern, wenn die zum Einstellen bzw. Aufrechterhalten eines vorgebbaren Inertisierungsniveaus erforderliche Inertgasmenge geringer ist, als die zur Zeit tatsächlich erzeugte bzw. bereitgestellte Inertgasmenge.
  • Selbstverständlich ist aber auch denkbar, dass die druckabhängige Ventileinrichtung 14 mittels der Steuereinheit 30, 40 entsprechend angesteuert werden kann; von daher ist in Fig. 2 hierfür eine gestrichelte Signalleitung eingezeichnet.
  • Ebenfalls ist optional denkbar, dass die Inertisierungsvorrichtung eine Frischluft-Zufuhreinrichtung 60 aufweist, über welche dem Schutzraum 2 in geregelter Weise Frischluft bzw. Sauerstoff zugeführt werden kann, um somit in dem Schutzraum 2 ein vorgegebenes Inertisierungsniveau einstellen bzw. halten zu können. Denkbar hierbei wäre es, dass die Frischluft-Zufuhreinrichtung 60 ein entsprechend ansteuerbares Ventil 61 aufweist, welches bei Bedarf von der Steuereinheit 30 oder 40 geöffnet bzw. geschlossen wird. Die Frischluft-Zufuhreinrichtung 60 kann entweder ein von dem Inertgas-Zufuhrdüsensystem 21 separates Düsensystem 62 aufweisen, wie es in Fig. 2 angedeutet ist, allerdings wäre es auch möglich, dass für die Frischluft-Zufuhreinrichtung 60 das Inertgas-Zufuhrdüsensystem 21 verwendet wird.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die Ausführung der Erfindung nicht auf die Fig. 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern auch in einer Vielzahl von Varianten möglich ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Inertisierungsvorrichtung
    2
    Schutzraum
    10
    Inertgasanlage; Umgebungsluft-Kompressor
    11
    Inertgasanlage; Inertgasgenerator
    12
    Inertgas-Druckspeicherbehälter
    14
    druckabhängige Ventileinrichtung
    20
    Zufuhrrohrsystems
    21
    Inertgasdüsen
    30
    Inertgasanlagen-Steuereinheit
    40
    Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit
    41
    erstes ansteuerbares Absperrventil
    42
    zweites ansteuerbares Absperrventil
    43
    Bypass-Rohrleitungssystem
    43a
    Abschnitt des Bypass-Rohrleitungssystems
    44
    Volumenstromregler
    50
    Sauerstoff-Erfassungseinrichtung
    60
    Frischluft-Zufuhreinrichtung
    61
    ansteuerbares Absperrventil
    62
    Frischluftzufuhrdüse

Claims (15)

  1. Inertisierungsvorrichtung (1) zum Einstellen und Halten vorgebbarer Inertisierungsniveaus in einem zu überwachenden Schutzraum (2), mit:
    - einer ansteuerbaren Inertgasanlage (10, 11, 12) zum Bereitstellen von Inertgas;
    - einem mit der Inertgasanlage (10, 11, 12) verbundenen Zufuhrrohrsystem (20), welches mit dem Schutzraum (2) verbindbar ist, um das von der Inertgasanlage (10, 11, 12) bereitgestellte Inertgas dem Schutztaum (2) zuzuführen; und
    - einer Inertgasanlagen-Steuereinheit (30), welche ausgelegt ist, die Inertgasanlage (10, 11, 12) derart anzusteuern, dass eine von der Inertgasanlage (10, 11, 12) bereitgestellte Inertgasrate einen Wert annimmt, der zum Einstellen und/oder Halten eines ersten vorgebbaren Inertisierungsniveaus in dem Schutzraum (2) geeignet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Inertisierungsvorrichtung (1) ferner eine Sicherheitseinrichtung (40, 41, 42, 43) aufweist, welche ausgelegt ist, bei einer Störung der Ansteuerung der Inertgasanlage (10, 11, in) oder bei einem Ausfall der Inertgasanlagen-Steuereinheit (30) die dem Schutzraum (2) zugeführte Inertgasrate derart zu regeln, dass in dem Schutzraum (2) ein zweites vorgebbares Inertisierungsniveau eingestellt und/oder gehalten wird, wobei die Sicherheitseinrichtung (40, 41, 42, 43) folgendes aufweist:
    - zumindest ein erstes, dem Zufuhrrohrsystem (20) zugeordnetes ansteuerbares Absperrventil (41) zum Unterbrechen der mittels des Zufuhrrohrsystems (20) zwischen der Inertgasanlage (10, 11, 12) und dem Schutzraum (2) herstellbaren Verbindung;
    - zumindest ein Bypass-Rohrleitungssystem (43) mit einem zweiten ansteuerbaren Absperrventil (42) zum Herstellen einer Bypassverbindung zwischen der Inertgasanlage (10, 11, 12) und dem Schutzraum (2), wobei die Bypassverbindung das erste ansteuerbare Absperrventil (41) überbrückt, und
    - eine Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit (40), welche ausgelegt ist, bei einer Störung der Ansteuerung der Inertgasanlage (10, 11, 12) oder bei einem Ausfall der Inertgasanlagen-Steuereinheit (30) das erste Absperrventil (41) zu schließen und das zweite Absperrventil (42) zu öffnen, wobei das Bypass-Rohrleitungssystem (43) ausgelegt ist, die über das Bypass-Rohrleitungssystem (43) dem Schutzraum (2) zugeführte Inertgasrate derart zu regeln, dass in dem Schutzraum (2) das zweite vorgebbare Inertisierungsniveau eingestellt und/oder gehalten wird.
  2. Inertisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Sicherheitseinrichtung (40, 41, 42, 43) ausgelegt ist, in einem Fall, wenn im Schutzraum (2) das zweite vorgebbare Inertisierungsniveau eingestellt bzw. gehalten werden muss, die Sicherheitseinrichtung (40, 41, 42, 43) die dem Schutzraum maximal zugeführte Inertgasrate derart reduziert, dass der Sauerstoffanteil im Schutzraum (2) nicht das zweite vorgebbare Inertisierungsniveau unterschreiten kann.
  3. Inertisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bypass-Rohrleitungssystem (43) einen Abschnitt (43a) mit einem effektiven Strömungsquerschnitt aufweist, der ausgelegt ist, die dem Schutzraum (2) über das Bypass-Rohrleitungssystem (43) zugeführte Inertgasrate derart zu regeln, dass das zweite vorgebbare Inertisierungsniveau in dem Schutzraum (2) eingestellt und/oder gehalten wird.
  4. Inertisierungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der effektive Strömungsquerschnitt des Abschnittes (43a) mittels der Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit (40) einstellbar ist.
  5. Inertisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bypass-Rohrleitungssystem (43) einen von der Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit (40) ansteuerbaren Volumenstromregler (44) zum Begrenzen der dem Schutzraum (2) über das Bypass-Rohtleitungssystem (43) zugeführten Inertgasrate aufweist.
  6. Inertisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ferner zumindest eine Sauerstoff-Erfassungseinrichtung (50) zum Erfassen des Sauerstoffanteils in der Raumluft des Schutzraumes (2) aufweist, wobei die Inertgasanlagen-Steuereinheit (30) und/oder die Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit (40) ausgelegt sind, die dem Schutzraum (2) zugeführte Inertgasrate in Abhängigkeit von dem in der Raumluft des Schutzraumes (2) gemessen Sauerstoffanteil einzustellen.
  7. Inertisierungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Sauerstoff Erfassungseinrichtung (50) eine Vielzahl parallel arbeitende Sauerstoffdetektoren aufweist, wobei die Inertgasanlagen-Steuereinheit (30) und/oder die Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit (40) ausgelegt sind, in Abhängigkeit von jedem der mit den jeweiligen Sauerstoffdetektoren in der Raumluft des Schutzraumes (2) gemessenen Sauerstoffanteile die dem Schutzraum (2) zugeführte Inertgasrate einzustellen.
  8. Inertisierungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Inertgasanlagen-Steuereinheit (30) und/oder die Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit (40) ausgelegt sind, eine Störungsmeldung und/oder ein Not-AUS-Signal zum Abschalten der Inertgasanlage (10, 11, 12) auszugeben, wenn zumindest ein Sauerstoffdetektor einen Sauerstoffanteil in der Raumluft des Schutzraumes (2) anzeigt, der im Hinblick auf die mit den anderen Sauerstoffdetektoren gemessenen Sauerstoffanteile eine Abweichung aufweist, die einen bestimmten vorgebbaren Wert überschreitet.
  9. Inertisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Sauerstoff-Erfassungseinrichtung (50) eine aspirative Sauerstoff-Erfassungseinrichtung aufweist.
  10. Inertisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ferner eine Frischluft-Zufuhreinrichtung (60) zum geregelten Einleiten von Frischluft und/oder Sauerstoff in den Schutzraum (2) aufweist, wobei die Frischluft-Zufuhreinrichtung (60) mittels der Inertgasanlagen-Steuereinheit (30) und/oder der Sicherheitseinrichtungs-Steuereinheit (40), vorzugsweise in Abhängigkeit des Sauerstoffanteils in der Raumluft des Schutzraumes (2), ansteuerbar ist.
  11. Inertisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Anspruche, wobei die Inertgasanlage (10, 11, 12) einen Umgebungsluft-Kompressor (10) und einen hiermit verbundenen Inertgasgenerator (11) aufweist, wobei die Inertgasanlagen-Steuereinheit (30) ausgelegt ist, die Luftförderrate des Umgebungsluft-Kompressors (10) derart zu steuern, dass die von der Inertgasanlage (10, 11, 12) bereitgestellte Inertgasrate auf den zum Einstellen und/oder Halten des ersten vorgebbaren Inertisierungsniveaus geeigneten Wert gesetzt ist.
  12. Inertisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Inertgasanlage (10, 11, 12) einen Inertgas-Druckspeicherbehälter (12) aufweist, wobei die Inertgasanlagen-Steuereinheit (30) ausgelegt ist, einen dem Inertgas-Druckspeicherbehälter (12) zugeordneten und mit dem Zufuhrrohrsystem (20) verbundenen ansteuerbaren Druckminderer derart anzusteuern, um die von der Inertgasanlage (10, 11, 12) bereitgestellte Inertgasrate auf den zum Einstellen und/oder Halten des vorgebbaren ersten Inertisierungsniveaus geeigneten Wert zu setzen.
  13. Inertisierungsvorrichtung nach Anspruch 12, welche ferner eine druckabhängige Ventileinrichtung (14) aufweist, die in einem ersten vorgebbaren Druckbereich geöffnet ist und eine Befüllung des Inertgas-Druckspeicherbehälters (12) mittels der Inertgasanlage (10, 11, 12) erlaubt.
  14. Inertisierungsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Sicherheitseinrichtung ein mit dem Inertgas-Druckspeicherbehälter (12) verbundenes Bypass-Rohrleitungssystem (43) aufweist.
  15. Inertisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste und/oder zweite vorgebbare Inertisierungsniveau ein Vollinertisierungsniveau, ein Grundinertisierungsniveau oder ein Begehbarkeits-Inertisierungsniveau ist.
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