EP1979056A2 - Vorrichtung und verfahren zur brandbekämpfung mittels inertgas - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur brandbekämpfung mittels inertgas

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EP1979056A2
EP1979056A2 EP07711124A EP07711124A EP1979056A2 EP 1979056 A2 EP1979056 A2 EP 1979056A2 EP 07711124 A EP07711124 A EP 07711124A EP 07711124 A EP07711124 A EP 07711124A EP 1979056 A2 EP1979056 A2 EP 1979056A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
inert gas
gas
fire
air
storage room
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07711124A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Fuchs
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Individual
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Publication date
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Priority claimed from DE200610013563 external-priority patent/DE102006013563A1/de
Priority claimed from DE200610015755 external-priority patent/DE102006015755A1/de
Priority claimed from DE200610018671 external-priority patent/DE102006018671A1/de
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1979056A2 publication Critical patent/EP1979056A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • 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

Definitions

  • In the invention is a fire extinguishing system with inert gases in a storage room, wherein inert gas is supplied to the storage room, so that the average oxygen content in the fire room drops below a threshold at which the fire suffocates for lack of oxygen.
  • fire extinguishing systems based on this are known, which are used for firefighting in rooms, in buildings, e.g. Computer rooms, of different sizes are suitable.
  • the disadvantage here is in particular the high consumption of inert gas to compensate for the overpressure losses during the flooding, in particular the material costs for the storage of the correspondingly high amounts of inert gas.
  • the invention relates specifically to fire protection for storage containers, in particular storage containers with circulation racks, which are primarily used in industry, i.a. in factories are in practical use.
  • fire protection systems are known only as individually designed solutions, primarily extinguishing water based, which have corresponding disadvantages, e.g. the triggering risk in the neutral (daily) course of action, as well as damage to the stored goods.
  • the object of the invention is to provide a reliable fire protection system for closed spaces such as storage containers, which dispenses with extinguishing water and is reliable and inexpensive to operate. Another object is to design this fire protection system so that a preventive fire protection is possible. Particularly suitable is the fire protection system for storage containers with complex interior geometry, especially for storage containers with circulation shelves.
  • the basic idea of the invention consists in the permanent or demand-controlled generation and supply of an extinguishing gas into the firing area with an oxygen content below the limit value of about 13% by volume.
  • inert gas required for this purpose is minimized since the nitrogen content of about 80% already contained in the admixed air is likewise utilized as extinguishing agent.
  • the addition or admixture of inert gas thus serves only to lower the oxygen content of about 20% in the admixed air below the limit of about 13% at which a fire suffocates.
  • the control of the mixing ratio of air and inert gas for rapid achievement of this limit in case of fire allows flexible adaptation to different operating situations including fire prevention, for which according to the invention a mixing device for the admixture of air to inert gas is provided, and a system of supply lines for feeding and possibly To discharge the quenching gas to / from the container.
  • a particularly effective firefighting effect is achieved when the supply and / or discharge of the extinguishing gas to / from selected locations of the respective storage container, which is determined by the interior geometry and the interior (for example Umlaufregale).
  • the storage container is connected via a pipe system with specific fittings with a quenching gas container.
  • the mixing device preferably a fan, integrated, with the In a first mode of operation in passive applications, the circulation of the container air can be achieved in a predetermined time.
  • the continuous air flow produced by the fan - via the pipe system through the storage container - detects the smoke particles emitted by an incipient fire in the event of a fire and supplies them in no time to a smoke detector integrated in this air circulation system, preferably in the fan housing.
  • the smoke detector triggers an electronic switching logic or a fire alarm panel fire alarm, at the same time the second mode of operation is activated, namely the fire extinguishing process with Inertgasflutung characterized in that an inert gas motor (solenoid) valve opens and in consequence first pure inert gas or via an injector as a mixing device by admixing air (eg from the storage container) in a predetermined concentration produced extinguishing gas having an oxygen content below 13 vol.% flows into the storage container.
  • an inert gas motor (solenoid) valve opens and in consequence first pure inert gas or via an injector as a mixing device by admixing air (eg from the storage container) in a predetermined concentration produced extinguishing gas having an oxygen content below 13 vol.% flows into the storage container.
  • the position of the gas inlets in the storage container as well as the pressure relief openings of the storage container corresponding thereto are matched to the specific internal geometries of the storage container. This makes it possible to define the quenching gas stream and permits a largely homogeneous distribution of the supplied quenching gas quantities, which benefits the economy by minimizing the use of inert gas.
  • the extinguishing gas flows predominantly past the open front sides of the storage chambers arranged vertically in the storage container, thereby ensuring that all reachable space sections are reliably flooded.
  • this design on the one hand, it is achieved that the risk of arcing between the storage chambers is at least considerably reduced, and at least partial flooding of fluidically largely "sealed off" areas of the storage chambers is achieved by the turbulence caused by secondary injection streams.
  • the inflow openings particular account is taken of the secure flooding of the storage container area with the highest fire risk, as a rule the area in which the drive motor (s) of the container mechanics are / are located. Parallel or after expiration of the described preferably to about 60 seconds sized inert or Löschgasflutung the fan in maximum power a continuous quenching gas circulation through the pipe system - in principle largely vertically through the storage container - forth.
  • the required quality of the extinguishing gas (oxygen content below 13 vol.%) Is constantly monitored / controlled by oxygen or nitrogen sensors (sensors). If the limit value of 13% is exceeded, opening of an inert gas engine valve causes the required (increasing) mixing of inert gas into the extinguishing gas cycle.
  • Another option for optimum extinguishing gas flooding arises with the inclusion of the mechanics / electronics of the storage container, such that parallel to the triggered by the smoke detector inert gas or extinguishing gas flooding the conveying mechanism of the chambers is activated in the storage container.
  • the program of the conveying mechanism is modified in such a way that during the flooding time as possible each open front of the chambers in the immediate flooding area, that is, before the gas inlet openings positioned thereon on the container, out (transported).
  • Matched to this principle inert gas or quenching gas in the time factor ensures maximum flood safety with minimal technical effort, not least because the conveyor mechanism is ready to operate even in case of fire, because the drive motor is preferably in the immediate area of highest risk, ie in the shortest distance to the extinguishing gas inlet openings.
  • the technical structure of the fire extinguishing system described above is particularly suitable for practical use as a preventive fire protection system. In this case, a permanent admission of the storage container inside by continuous or intermittent flooding with quenching gas with permanent electronic monitoring.
  • Such a quenching gas atmosphere generates oxygen deficiency and prevents incipient fires.
  • a fan is not mandatory, but advantageous for the production and maintenance of the homogeneity of the quenching gas in the storage container. The conditional supply of oxygen upon opening of the loading opening can be compensated specifically.
  • the system technology provides a further option for conditioning air and / or quenching gas by adding additional components to the circulatory system at a suitable position for e.g. Heating - Cooling - Humidification and Dehumidification - Filter units can be used without affecting the primary function of fire protection.
  • Figure 1 Illustration of the overall system
  • Figure 2 Front view of the storage container of Figure 1
  • Figure 3 Cross-section of the storage container of Figure 1
  • 4A, 4B front views of two variants of a storage container.
  • a storage container 1 with circulation racks 23 is connected via an inert gas line 2, as well as via an extinguishing gas line 3 with an inert gas storage tank 4 or a central inert gas pipe network 5.
  • an inert gas container for liquid inert gas can be used immediately above the storage container, which empties in case of fire in the storage container and generates a quenching gas with an oxygen content below 13%.
  • a mixing device in the form of a fan 6 and / or an injector 7, an inert gas motor valve 8 and motor valves as shut-off valves 10,11 and 12 are integrated.
  • the fan 6 is an oxygen or nitrogen sensor 14th
  • a suction line 17 is arranged on top of the storage container 1.
  • Pressure relief openings 18 are located on the front and / or top of the storage container 1.
  • Electronic components such as the logic circuitry of a fire panel 19 and switch 20 for the door of the storage tank 1 are located on the front or side of the storage container. 1
  • an inert gas flooding can be initiated manually via a manual valve 21, which lies parallel to the two shut-off valves 12 in the inert gas line 2 and is provided in the area of the switch 20 of the container door.
  • Components 22 for additional functions such as heating or cooling are connected to the pipe system.
  • the monitoring components eg smoke detector 13 in the storage container 1 or oxygen / nitrogen sensor 14 in the fan 6, are activated.
  • the inert gas engine valve 8 is in the "CLOSED” position, the shut-off valve 11 is “CLOSED”, the shut-off valve 10 is "OPEN”, the fan 6 is in a small power level a continuous air circulation through the inert gas 2, quenching gas 3 and Feed line 9 through the storage container 1 ago; the smoke detectors 13 monitor the air quality for particulates from fire emissions.
  • the smoke detectors detect fire particles and trigger the following functions:
  • the fan 6 can be switched on to improve the homogeneity in the flooding of the storage container, but is not mandatory for the deletion process.
  • the extinguishing gas flowing into the storage container 1 via the extinguishing gas inlets 16 flows upwards substantially vertically through the storage container 1; a homogeneous flooding is largely determined by the positions of the pressure relief openings 18. According to the supplied extinguishing gas quantities, which are matched to the storage container volume and the maximum flooding time, the deletion process takes place and detects the burns within the storage container. 1 To optimize the efficiency, the position of the extinguishing gas inlets 16 can be adjusted to the position of the electric motor used to drive the conveyor mechanism as a potential fire source highest priority.
  • the positions of the extinguishing gas inlets 16 are also to be matched to the respective positions of the circulation racks 23. Variants for supplying the extinguishing gas according to requirements via extinguishing gas inlets 16A, 16B are shown in FIGS. 4A and 4B.
  • An optimal flooding homogeneity is produced when, parallel to the flooding process, the rotation of the circulation racks 23 of the storage container 1 is activated. If the flooding time with the maximum circulation time of a circulation rack 23 is largely identical, and the respective time-specific quenching gas is dimensioned to the volume of the circulation racks 23, results in a very short time a high homogeneity of the quenching gas in the total volume of the storage container. 1
  • the fan 6 in a high power stage produces an extinguishing gas circulation through the storage container 1, in which case the quality of the extinguishing gas is monitored via the oxygen or nitrogen sensor 14.
  • a demand-based make-up of inert gas via the inert gas engine valve 8 takes place.
  • the storage container 1 After successful extinguishing, the storage container 1 is emptied in the following sequence:
  • the storage container 1 is flooded via lines 2 and 3 with inert gas.
  • the oxygen and / or nitrogen sensor 14 arranged in the housing of the fan 6 monitors the predetermined quality of the extinguishing gases and regulates, via the inert gas engine valve 8, extinguishing gas quality losses occurring during operation by feeding in inert gas. With such refilling takes place via the switching logic of the fire panel 19, the function "feed opening 15 CLOSE".
  • the deletion process can be triggered manually via the manual valve 21.

Landscapes

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Brandbekämpfung und Brandprävention in einem Lagerraum beinhaltet eine Inertgasleitung (2), die Inertgas unter Druck zu einer Mischeinrichtung führt, in der das Inertgas mit Luft in einem vorgebbaren Verhältnis zu einem Löschgas gemischt wird, dessen Sauerstoffanteil unterhalb eines Grenzwertes liegt, bei dem ein Brand mangels Sauerstoff erstickt wird, und das mindestens einer Löschgaseinführung (16) des Lagerraums zugeführt wird. Hierdurch ist ein zuverlässiges Brandschutzsystem für geschlossene Räume wie Lagerbehälter möglich, das auf Löschwasser verzichtet und preisgünstig zu betreiben ist. Dieses Brandschutzsystem kann einfach so auszugestaltet werden, dass auch ein präventiver Brandschutz ermöglicht wird. Besonders geeignet ist das Brandschutzsystem für Lagerbehälter mit komplexer Innenraumgeometrie, insbesondere für Lagerbehälter mit Umlaufregalen.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Brandbekämpfung mittels
Inertgas
Technisches Gebiet
Bei der Erfindung handelt es sich um ein Brandlöschsystem mit Inertgasen in einem Lagerraum, wobei Inertgas dem Lagerraum zugeführt wird, damit der mittlere Sauerstoffanteil im Brandraum unter einen Grenzwert sinkt, bei dem der Brand mangels Sauerstoff erstickt.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sowie dem praktischen Einsatz sind Brandlöschsy- steme auf dieser Basis bekannt, die für die Brandbekämpfung in Räumen, in Gebäuden, z.B. EDV-Räume, unterschiedlicher Größenordnung geeignet sind. Nachteilig hierbei ist insbesondere der hohe Verbrauch an Inertgas zum Ausgleich der Überdruckverluste bei der Flutung, insbesondere der materielle Aufwand für die Bevorratung der hierfür entsprechend hohen Inertgasmengen.
Die Erfindung bezieht sich speziell auf den Brandschutz für Lagerbehälter, insbesondere Lagerbehälter mit Umlaufregalen, die vornehmlich in der Industrie, u.a. in Fertigungsbetrieben im praktischen Einsatz sind. Für diese relativ neuartigen Lagersysteme sind Brandschutzsysteme nur als individuell konzipierte Lösungen, vornehmlich auf Löschwasserbasis, bekannt, die entsprechende Nachteile aufweisen, z.B. das Auslösungsrisiko im neutralen (täglichen) Handlungsablauf, sowie eine Beschädigung des gelagerten Gutes.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein zuverlässiges Brandschutzsystem für geschlossene Räume wie Lagerbehälter anzugeben, das auf Löschwasser verzichtet und zuverlässig und preisgünstig zu betreiben ist. Eine weitere Aufgabe besteht darin, dieses Brandschutzsystem so auszugestalten, dass auch ein präventiver Brandschutz ermöglicht wird. Besonders geeignet soll das Brandschutzsystem für Lagerbehälter mit komplexer Innenraumgeometrie, insbesondere für Lagerbehälter mit Umlaufregalen sein.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht in der permanenten oder bedarfsge- steuerten Erzeugung und Zuführung eines Löschgases in den Brandraum mit einem Sauerstoffanteil unterhalb des Grenzwertes von etwa 13 Vol. %.
Die hierfür benötigte Menge an Inertgas wird minimiert, da der in der zugemischten Luft ohnehin enthaltene Stickstoffanteil von etwa 80% ebenfalls als Löschmit- tel ausgenutzt wird. Der Zusatz bzw. die Zumischung von Inertgas dient folglich lediglich zur Absenkung des Sauerstoffanteils von etwa 20% in der zugemischten Luft unter den Grenzwert von etwa 13%, bei dem ein Brand erstickt.
Die Steuerung des Mischungsverhältnisses von Luft und Inertgas zum schnellen Erreichen dieses Grenzwertes im Brandfall erlaubt eine flexible Anpassung an verschiedene Betriebssituationen einschließlich Brandprävention, wozu erfindungsgemäß eine Mischeinrichtung für die Zumischung von Luft zum Inertgas vorgesehen ist, sowie ein System von Zuführleitungen, die zur Zuführung und ggf. Abführung des Löschgases zum/aus dem Behälter dienen.
Eine besonders wirksame Brandbekämpfungswirkung wird erzielt, wenn die Zuführung und/oder Abführung des Löschgases zu/von ausgewählten Stellen des jeweiligen Lagerbehälters erfolgt, die von der Innenraumgeometrie und der Inneneinrichtung (z.B.Umlaufregale) bestimmt ist.
Im einzelnen ist vorgesehen, dass der Lagerbehälter über ein Rohrsystem mit spezifischen Armaturen mit einem Löschgasbehälter verbunden ist. In das Rohrsystem ist die Mischeinrichtung, vorzugsweise ein Ventilator, integriert, mit dem bei einer ersten Betriebsweise im passiven Einsatzbereich die Umwälzung der Behälterluft in vorbestimmter Zeit erreicht werden kann. Der durch den Ventilator hergestellte stetige Luftstrom - über das Rohrsystem durch den Lagerbehälter - erfasst im Brandfall die von einem Entstehungsbrand emittierten Rauchpartikel und führt diese in kürzester Zeit einem in dieses Luftkreislaufsystem, bevorzugt im Ventilatorgehäuse integrierten Rauchmelder, zu.
Der Rauchmelder löst über eine elektronische Schaltlogik oder über eine Brandmeldezentrale Feueralarm aus, zeitgleich wird die zweite Betriebsweise aktiviert, nämlich der Brandlöschvorgang mit Inertgasflutung dadurch, dass ein Inertgas- Motor-(Magnet)-Ventil öffnet und in Folge zunächst reines Inertgas oder über einen Injektor als Mischeinrichtung durch Beimischung von Luft (z.B. aus dem Lagerbehälter) in vorbestimmter Konzentration hergestelltes Löschgas mit einem Sauerstoffgehalt unter 13 Vol. % in den Lagerbehälter einströmt.
Die Position der Gaseinführungen im Lagerbehälter sowie die hiermit korrespondierenden Druckentlastungsöffnungen des Lagerbehälters, sind auf die spezifischen Innengeometrien des Lagerbehälters abgestimmt - hierdurch ist der Löschgasstrom definierbar und erlaubt eine weitgehend homogene Verteilung der zugeführten Löschgasmengen, was der Wirtschaftlichkeit durch eine Minimierung des Inertgaseinsatzes zugute kommt.
Hierbei wird angestrebt, dass das Löschgas vorwiegend an den offenen Vorderseiten der vertikal im Lagerbehälter angeordneten Lagerkammern vorbeiströmt und dadurch sämtliche erreichbaren Raumabschnitte gesichert geflutet werden. Bei dieser Konzeption wird einerseits erreicht, dass das Risiko von Brandüberschlag zwischen den Lagerkammern zumindest erheblich reduziert wird und zumindest eine Teilflutung von strömungstechnisch weitgehendst "abgeschotteten" Bereichen der Lagerkammern durch die von sekundären Injektionsströmen her- vorgerufene Verwirbelung erreicht wird. Bei der Konzeption der Einströmöffnungen wird besonders berücksichtigt die gesicherte Flutung des Lagerbehälterbereiches mit höchstem Brandrisiko, in der Regel der Bereich, in dem sich der/die An- triebsmotor(en) der Behältermechanik befindet/befinden. Parallel oder nach Ablauf der beschriebenen vorzugsweise auf ca. 60 Sekunden bemessenen Inert- oder Löschgasflutung stellt der Ventilator in maximaler Leistung einen kontinuierlichen Löschgaskreislauf über das Rohrsystem - prinzipiell weitgehendst vertikal durch den Lagerbehälter - her.
Die erforderliche Qualität des Löschgases (Sauerstoffanteil unter 13 Vol.%) wird stetig über Sauerstoff- oder Stickstoffsensoren (Fühler) überwacht/kontrolliert. Bei Überschreitung des Grenzwertes von 13% erfolgt durch Öffnung eines Inertgas- Motorventils die bedarfsgerechte (Erhöhung der) Beimischung von Inertgas in den Löschgaskreislauf.
Alternativ zu der eingangs beschriebenen Qualitätsüberwachung/Sicherung durch Umwälzung der Behälterluft, kann vergleichbare Sicherheit dadurch erreicht werden, dass im Anschluss an die Primärflutung im Brandfall nach Löschung des Brandes eine kontinuierliche Nachflutung mit einer spezifischen Inertgasmenge über einen spezifischen Zeitraum durch elektronische Steuerung des Inertgas- Motorventils durch geführt wird.
Eine weitere Option zur optimalen Löschgasflutung ergibt sich unter Einbezug der Mechanik/Elektronik des Lagerbehälters, derart, dass parallel zur durch den Rauchmelder ausgelösten Inertgas- oder Löschgasflutung die Fördermechanik der Kammern im Lagerbehälter aktiviert wird. Das Programm der Fördermechanik wird dabei derart modifiziert, dass während der Flutungszeit möglichst jede offene Vorderseite der Kammern in den unmittelbaren Flutungsbereich, das heißt, vor die hierauf positionierten Gaseintrittsöffnungen am Behälter, geführt (transportiert) wird. Auf dieses Prinzip abgestimmte Inertgas- oder Löschgasmenge im Zeitfaktor gewährleistet höchstmögliche Flutungssicherheit bei minimalstem technischem Aufwand nicht zuletzt deshalb, weil die Fördermechanik auch im Brandfall gesichert betriebsbereit ist, denn der Antriebsmotor befindet sich vorzugsweise im unmittelbaren Bereich des höchsten Risikos, d.h. in kürzester Distanz zu den Lösch-Gaseintrittsöffnungen. Der technische Aufbau des vorbeschriebenen Brandlöschsystems ist besonders geeignet für den praktischen Einsatz als präventives Brandschutzsystem. Hierbei erfolgt eine permanente Beaufschlagung des Lagerbehälterinnenbereiches durch stetige oder intervallartige Flutung mit Löschgas bei permanenter elektronischer Überwachung.
Eine derartige Löschgasatmosphäre erzeugt Sauerstoffmangel und verhindert Entstehungsbrände. Bei einer derartigen Technik ist ein Ventilator nicht zwingend erforderlich, jedoch vorteilhaft für die Herstellung und Aufrechterhaltung der Ho- mogenität des Löschgases im Lagerbehälter. Die hierbei bedingte Sauerstoffzufuhr bei Öffnen der Bestückungsöffnung kann gezielt kompensiert werden.
Die Systemtechnik bietet eine weitere Option zur Konditionierung von Luft und/oder Löschgas dadurch, dass in das Kreislaufsystem an geeigneter Position zusätzliche Komponenten für z.B. Heizung - Kühlung - Be- und Entfeuchtung - Filtereinheiten eingesetzt werden können, ohne dass hierdurch die Primärfunktion Brandschutz beeinträchtigt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert, es zeigen:
Figur 1 : Darstellung des Gesamtsystems Figur 2: Vorderansicht des Lagerbehälters nach Figur 1 Figur 3: Querschnitt des Lagerbehälters nach Figur 1 Figur 4A,4B: Vorderansichten zweier Varianten eines Lagerbehälters.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Ein Lagerbehälter 1 mit Umlaufregalen 23 ist über eine Inertgasleitung 2, sowie über eine Löschgasleitung 3 mit einem Inertgasvorratsbehälter 4 oder einem zentralen Inertgasrohrnetz 5 verbunden. Anstelle der in Figur 1 dargestellten Gasfla- sehen kann auch ein Inertgasbehälter für flüssiges Inertgas unmittelbar oberhalb des Lagerbehälters verwendet werden, der sich im Brandfall in den Lagerbehälter entleert und ein Löschgas mit einem Sauerstoffgehalt unter 13% erzeugt.
In die Rohrleitungen 2,3 sind eine Mischeinrichtung in Form eines Ventilators 6 und/oder eines Injektors 7, ein Inertgas-Motorventil 8 sowie Motorklappen als Absperrventile 10,11 und 12 integriert. Im Ventilator 6 befindet sich ein Sauerstoffoder Stickstofffühler 14.
Unterhalb einer Behälter-Beschickungsöffnung 15 sind Löschgaseinführungen 16 vorgesehen, eine Ansaugungleitung 17 ist auf der Oberseite des Lagerbehälters 1 angeordnet. Druckentlastungsöffnungen 18 befinden sich an der Frontseite und/oder der Oberseite des Lagerbehälters 1. Elektronische Komponenten wie die Schaltlogik einer Brandmeldezentrale 19 und Schalter 20 für die Tür des La- gerbehälters 1 befinden sich an der Frontseite oder seitlich des Lagerbehälters 1.
Zur Notfallbedienung bei Stromausfall kann eine Inertgasflutung manuell über ein Handventil 21 eingeleitet werden, das parallel zu den beiden Absperrventilen 12 in der Inertgasleitung 2 liegt und im Bereich des Schalters 20 der Behältertür vor- gesehen ist.
Komponenten 22 für Zusatzfunktionen wie Heizung oder Kühlung sind mit dem Rohrsystem verbunden.
Funktionsablauf
1. Präventionszustand
Aktiviert sind die Überwachungskomponenten, z.B. Rauchmelder 13 im La- gerbehälter 1 oder Sauerstoff/Stickstofffühler 14 im Ventilator 6. Das Inertgas- Motorventil 8 ist in Stellung "ZU", das Absperrventil 11 ist "ZU", das Absperrventil 10 ist "AUF", der Ventilator 6 stellt in kleiner Leistungsstufe einen kontinuierlichen Luftkreislauf über das Inertgasleitung 2, Löschgasleitung 3 und Zuführleitung 9 durch den Lagerbehälter 1 her; die Rauchmelder 13 überwachen die Luftqualität auf Partikel aus Brandemissionen.
2. Brandbekämpfungszustand
Die Rauchmelder 13 erfassen Brandpartikel und lösen folgende Funktionen aus:
• Inertgas-Motorventil 8 AUF • Absperrventil 10 ZU
• Beschickungsöffnung 15 über Schalter 20 und Brandmeldezentrale 19 ZU
• Alarmauslösung über Brandmeldezentrale 19
• Ventilator 6 EIN oder AUS im Verbund mit Absperrventil 10 AUF-ZU.
Inertgas strömt über die Inertgasrohrleitung 2 in den Injektor 7, hierbei wird über die Ansaugleitung 17 Luft aus dem Lagerbehälter 1 angesaugt, im Injektor 7 durch Mischung bei gleichzeitiger Volumenerhöhung die vorgegebene Löschgaskonzentration hergestellt und über die Löschgasleitung 3, die Zuführleitung 9, sowie die Löschgaseinführungen 16 dem Lagerbehälter 1 zugeführt.
Der Ventilator 6 kann zur Verbesserung der Homogenität bei der Flutung des Lagerbehälters zugeschaltet werden, ist aber für den Löschvorgang nicht zwingend notwendig.
Das über die Löschgaseinführungen 16 in den Lagerbehälter 1 einströmende Löschgas strömt im wesentlichen vertikal durch den Lagerbehälter 1 nach oben; eine homogene Flutung wird maßgeblich durch die Positionen der Druckentlastungsöffnungen 18 bestimmt. Entsprechend den zugeführten Löschgasmengen, die auf das Lagerbehältervolumen sowie die maximale Flutungszeit abgestimmt sind, erfolgt der Löschvorgang und erfasst die Brandstellen innerhalb des Lagerbehälters 1. Zur Optimierung der Effizienz kann die Position der Löschgaseinführungen 16 auf die Position des zum Antrieb der Fördermechanik eingesetzten Elektromotors als potenzielle Brandquelle höchster Priorität abgestimmt werden.
Grundsätzlich sind die Positionen der Löschgaseinführungen 16 auch auf die jeweiligen Positionen der Umlaufregale 23 abzustimmen. Varianten zur bedarfsgerechten Einspeisung des Löschgases über Löschgaseinführungen 16A,16B hierzu zeigen die Figuren 4A und 4B.
Eine optimale Flutungshomogenität wird hergestellt, wenn parallel zum Flutungsvorgang die Rotation der Umlaufregale 23 des Lagerbehälters 1 aktiviert wird. Wenn die Flutungszeit mit der maximalen Umlaufzeit eines Umlaufregals 23 weitgehend identisch ist, und die jeweils zeitlich spezifischen Löschgasmenge auf das Volumen der Umlaufregale 23 bemessen ist, ergibt sich in kürzester Zeit eine ho- he Homogenität des Löschgases im Gesamtvolumen des Lagerbehälters 1.
In der im Anschluss an den primären Löschvorgang (Zeit ca. 60 Sekunden) vorgesehenen Haltezeit der Löschgaskonzentration stellt der Ventilator 6 in großer Leistungsstufe einen Löschgaskreislauf durch den Lagerbehälter 1 her, hierbei wird die Qualität des Löschgases über den Sauerstoff- oder Stickstofffühler 14 überwacht. Bei Sollwertabweichungen erfolgt eine bedarfsgerechte Nachspeisung von Inertgas über das Inertgas-Motorventil 8.
Nach erfolgreichem Löschvorgang erfolgt Entrauchung des Lagerbehälters 1 in folgendem Ablauf:
- Ventilator 6 EIN
- Beschickungsöffnung 15 AUF
- Absperrventil 10 ZU - Absperrventil 11 AUF
Die Abführung der Rauchgase erfolgt über eine Abluftleitung 9A ins Freie, danach Folge wird Betriebsbereitschaft durch Herstellung der Ausgangslage erreicht. Beim Einsatz als präventives Brandschutzsystem zur permanenten Aufrechter- haitung einer Löschgaskonzentration mit einem Sauerstoffanteil von ca. 13 Vol. % im Lagerbehälter 1 erfolgt nachstehender Funktionsablauf:
Der Lagerbehälter 1 wird über die Leitungen 2 und 3 mit Inertgas geflutet. Der im Gehäuse des Ventilators 6 angeordnete Sauerstoff- und/oder Stickstofffühler 14 überwacht die vorgegebene Qualität der Löschgase und regelt über das Inert- gasMotorventil 8 durch den Betriebsablauf eintretende, Löschgasqualitätsverluste durch Nachspeisung von Inertgas. Bei derartiger Nachspeisung erfolgt über die Schaltlogik der Brandmeldezentrale 19 die Funktion "Beschickungsöffnung 15 ZU".
Im Notfall (Stromausfall) kann der Löschvorgang manuell über das Handventil 21 ausgelöst werden.
Bezuqszeichen
1 Lagerbehälter
2 Inertgasleitung
3 Löschgasleitung
4 Inertgasvorratsbehälter
5 Inertgasrohrnetz
6 Ventilator
7 Injektor
8 Inertgas-Motorventil
9 Zuführleitung
9A Abluftleitung
10 Absperrventile
11 Absperrventile
12 Absperrventil
13 Rauchmelder
14 Sauerstofffühler
15 Beschickungsöffnung
16 Löschgaseinführungen
17 Ansaugleitung
18 Druckentlastungsöffnungen
19 Brandmeldezentrale
20 Schalter
21 Handventil
22 Komponente für Zusatzfunktionen
23 Umlaufregal

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung und Verfahren zur Brandbekämpfung und Brandverhütung in ei- nem weitgehend abgeschlossenen Lagerraum, wozu eine Inertgasleitung (2)
Inertgas unter Druck zu einer Mischeinrichtung führt, in der das Inertgas mit Luft in einem vorgebbaren Verhältnis zu einem Löschgas gemischt wird, dessen Sauerstoffanteil unterhalb eines Grenzwertes liegt, bei dem ein Brand mangels Sauerstoff erstickt wird, und das mindestens einer Löschgaseinfüh- rung (16) des Lagerraums zugeführt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Ansaugleitung (17) für die dem Inertgas zuzumischende Luft vorgesehen ist, deren Eingang im Lagerraum an einem der mindestens einen Löschgaseinführung (16) im wesentlichen abgewandten Bereich des Lagerraums angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mischeinrichtung ein Injektor (7) ist, der derart dimensioniert ist, dass das Mischungsverhältnis von Inertgas und Luft im stationären Betriebszustand etwa 1 :1 be- trägt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mischeinrichtung ein Ventilator ( 6) oder eine Pumpe ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Injektor ( 7) der Ventilator (6) oder eine Pumpe in einer weiteren Leitung (9) mit einem ersten Absperrventil (10) parallel geschaltet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit der weiteren Leitung (9) eine mit einem zweiten Absperrventil (11) versehene Abluftleitung (9A) verbunden ist, die vor dem ersten Absperrventil (10) abgeht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Löschgaseinführung (16) des Löschgases im unteren Bereich und der Eingang der Ansaugleitung (17) im oberen Bereich des Lagerraums angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerraum Druckentlastungsöffnungen (18) aufweist, durch die die bei der Einspeisung von Löschgas verdrängte Luft entweichen kann.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Lagerraum mindestens ein Rauchmelder (13) angeordnet ist, der den Zustand der Luft innerhalb des Lagerraums überwacht.
10.Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sauerstofffühler (14) vorgesehen ist, der den Sauerstoffanteil der Luft innerhalb des Lagerraums überwacht.
11.Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerraum aus mindestens einem Lagerbehälter (1) besteht, in dem Umlaufregale (23) paternosterartig an einer Beschickungsöffnung (15) vorbei geführt werden.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in die Zuführleitung (9) Komponenten (22) für Zusatzfunktionen wie Kühlung oder Klimatisierung eingebunden sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 11 , dadurch gekennzeichnet, dass dass die Gaseinführungen (16) in Profilrohren angeordnet sind, die sich innerhalb des Lagerbehälters (1) befinden.
14. Verfahren zur Brandbekämpfung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung des Ventilators (6) und Aktivierung des Rauchmelders (13) bei geöffnetem ersten Absperrventil (10) über die Ansaugleitung (17), die Zuführleitung (9) und die Löschgasleitung (3) zu den Löschgaseinführungen (16) eine Umwälzung der Luft im Lagerraum zur Brandprävention durchgeführt wird.
15. Verfahren zur Brandbekämpfung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unter Zumischung von Inertgas unter Verwendung des Ventilators (6) und Aktivierung des Sauerstoffühlers (14) eine Umwälzung des Inertgas-Luftgemischs mit eingestelltem Volumenverhältnis im Lagerraum zur Brandprävention durchgeführt wird.
16. Verfahren zur Brandbekämpfung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unter Mischung von Inertgas und Luft zum Löschgas unter Verwendung des Injektors (7) und/oder des Ventilators (6) die Brandbekämpfung im Lagerraum erfolgt, bis innerhalb einer vorgegebenen Flutungszeit (TF) der Sauerstoffgehalt der Luft innerhalb des Lagerraums unter den Grenzwert sinkt, und danach für die Dauer einer vorgegebenen Haltezeit (TH) eine Umwälzung des Löschgases in einem geschlossenen Kreislauf durch die Leitungen (3,9,17) erfolgt, wobei bei Bedarf kontinuierlich oder impulsartig Inertgas zugemischt wird.
17. Verfahren zur Brandbekämpfung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Löschung des Brandes im Lagerraum das zweite Absperrventil (11) in der Abluftleitung (9A) zur Entrauchung des Lagerraums geöffnet und das erste Absperrventil (10) in der Zuführleitung (9) geschlossen wird.
18. Vorfahren nach einem der Ansprüche 14-17, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der Löschgaszufuhr durch die Druckentlastungsöffnungen (18) entweichenden Löschgasanteile wieder in die Leitungen zur Löschgaszufuhr eingespeist werden.
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