EP2046459A1 - Inertisierungsverfahren zur minderung des risikos einer brandentstehung in einem umschlossenen raum sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Inertisierungsverfahren zur minderung des risikos einer brandentstehung in einem umschlossenen raum sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens

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EP2046459A1
EP2046459A1 EP08786571A EP08786571A EP2046459A1 EP 2046459 A1 EP2046459 A1 EP 2046459A1 EP 08786571 A EP08786571 A EP 08786571A EP 08786571 A EP08786571 A EP 08786571A EP 2046459 A1 EP2046459 A1 EP 2046459A1
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gas
layer
oxygen content
inert gas
gas layer
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Amrona AG
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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
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    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
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Definitions

  • the present invention relates to an inerting method for reducing the risk of fire in an enclosed space and to an apparatus for carrying out the method.
  • German Patent DE 198 11 851 C1 describes an inerting device for reducing the risk and extinguishing fires in enclosed spaces.
  • the known system is designed to reduce the oxygen content in an enclosed space to a pre-settable Grundinertisie- level, and in the event of a fire or if needed, the oxygen content rapidly lower to a certain Vollinertmaschinesmony, thus effectively extinguishing a fire at the lowest possible Storage capacity for inert gas bottles to allow.
  • the known device has an inert gas system which can be controlled by means of a control unit and also a supply pipe system which is connected to the inert gas system and the protective space and via which the inert gas system provided by the inert gas system is provided.
  • inert gas was supplied to the shelter.
  • an inert gas is either a pressure bottle battery in which the inert gas is stored compressed, a system for generating inert gases or a combination of both solutions in question.
  • 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.
  • concentration of oxygen in the room is reduced by introducing inert gas or an inert gas mixture, such as nitrogen.
  • inert gas or an inert gas mixture such as nitrogen.
  • a extinguishing effect starts when the oxygen content drops below 15% by volume.
  • further lowering of the oxygen content to, for example, 12% by volume may be required.
  • the risk of fire in the shelter is also effectively reduced can be.
  • base inertization level is generally understood to mean a reduced oxygen level in the room air atmosphere of the shelter as compared to the oxygen level of the normal ambient air, but this reduced level of oxygen does not in principle imply any endangerment to persons or animals from a medical point of view - with certain precautions - may enter the shelter.
  • the setting of a basic inertization level which unlike the so-called “full inertization level” does not have to correspond to such a reduced oxygen content in which an effective fire extinguishment already occurs, primarily serves to increase the risk of a fire developing in the shelter Depending on the circumstances of the individual case, the basic inerting level corresponds to an oxygen content of, for example, 13% by volume to 15% by volume.
  • 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 ignite, depending on the fire load present in the affected shelter the Vollinertmaschinesmen is usually at 11 vol .-% to 12 vol .-% oxygen concentration.
  • warehouses are in demand whose storage capacity and storage condition can be adapted to the particular market situation in a particularly simple manner. This applies equally to inerting systems, which are often used as preventive fire protection in such warehouses.
  • the object of the present invention is to specify an inerting system (method and device) for an enclosed space with which an effective minimization of the risk of the formation of a fire can be achieved via continuous inerting of the protective space and with which, on the other hand if necessary, preventive fire protection can be limited to spatially separated zones of the enclosed space without the need for physical separation.
  • an inerting process of the type mentioned in the present invention that an inert gas or an inert gas whose gas density is different from the average gas density of the indoor air atmosphere of the enclosed space, is introduced into the enclosed space, that in the enclosed space without structural separation forms a gas layer consisting of a first gas layer, a second gas layer and a transition layer between the first and the second gas layer, wherein the oxygen content in the first gas layer substantially corresponds to the oxygen content of the room air atmosphere, and wherein the oxygen content in the second gas layer corresponds to a specific, compared to the oxygen content of the room air atmosphere reduced, adjustable oxygen content.
  • the object underlying the invention is achieved with an inerting to reduce the risk of the formation of a fire in an enclosed space, which is provided according to the invention that the inerting at least one inert gas source for providing an inert gas or an inert gas and a with a control controllable supply and Auslassdüsensystem for introducing the Inertgasquelle provided by the inert gas or inert gas mixture in the ambient air atmosphere of the enclosed space, wherein the inert gas or the inert gas mixture has a gas density which is different from the average gas density of the room air atmosphere enclosed space, and wherein with the aid of the supply and Auslassdüsensystems in a controlled manner, the inert gas or inert gas mixture is introduced into the enclosed space such that in the enclosed space without structural separation one from a ers gas layer, a second gas layer and a lying between the first and second gas layer transition layer gas coating is formed.
  • the device according to the invention is thus a possible realization by carrying out the inerting process according to the invention.
  • the oxygen content in the zone of the first gas layer substantially corresponds to the oxygen content of the room air atmosphere.
  • the oxygen content in the zone of the second gas layer corresponds to a specific, compared to the oxygen content of the room air atmosphere reduced, adjustable oxygen content.
  • the products or goods to be stored can be accommodated without spatial separation and without costly insulation measures, so that the availability of the stored goods is always present, the oxygen content of the zones of the enclosed space to the fire and inflammation of the goods stored there is individually adjusted.
  • flammable or flammable goods are to be accommodated in the zone of the second gas layer, in which a relative to the room air atmosphere reduced oxygen content is set, while heavy flammable or non-flammable goods can be stored in the zone of the first gas layer.
  • goods are stored only in the zone of the enclosed space in which the second gas layer is formed, while in the zone in which the first gas layer is present, remains unoccupied. This is useful, for example, if all goods to be stored in the enclosed space are sensitive to fire or highly flammable, although the storage capacity of the enclosed space is not completely exhausted with the goods to be stored.
  • the oxygen content in the zone of the first gas layer corresponds to the oxygen content of the room air atmosphere. Accordingly, an oxygen content of approximately 21% by volume is present in the first gas layer when the ambient air atmosphere at the time of formation of the gas stratification in the enclosed space has an oxygen content which corresponds to the oxygen content of the ambient air (ie approximately 21% by volume). equivalent.
  • the enclosed space at the time of formation of the gas stratification is already permanently inertized at a Grundinertretescriterios.
  • the zone in which the first gas layer is present would also have an oxygen content of 15 vol. -% exhibit.
  • inert gas means any suitable gas that is chemically inert and has an oxygen displacement-based extinguishing effect.
  • the sting effect achievable with inert gases occurs when it falls below the specific, material-dependent limits required for combustion
  • the fire extinguishes even when the oxygen content is reduced to 13.8% by volume, for which the existing volume in the second gas layer of the room air atmosphere has to be displaced only by about 1/3 with the introduced inert gas, which corresponds to an inert gas concentration of 34
  • a correspondingly higher inert gas concentration is required, which is the case, for example, with acetylene, carbon monoxide and hydrogen el argon, nitrogen, carbon dioxide or mixtures thereof (Inergene, Argonite) in question.
  • gas density is understood to mean the density of a gas that can be determined according to the ideal gas law. Accordingly, the following applies to the gas density p ⁇ as:
  • Table 1 shows an exemplary listing of the respective gas densities P G as of various inert gases, which can be used in pure form or as a mixture in the solution according to the invention, for example.
  • Table 1 shows an exemplary listing of the respective gas densities P G as of various inert gases, which can be used in pure form or as a mixture in the solution according to the invention, for example.
  • Table 1 shows an exemplary listing of the respective gas densities P G as of various inert gases, which can be used in pure form or as a mixture
  • the running costs for providing a preventive fire protection and thus the logistics costs of a storage operator can be lowered sustainably, since as a preventive measure not necessarily the entire volume of space with an inert gas or an inert gas mixture must be permanently inertized. Rather, without any structural measures having to be carried out, spatially separated zones with different, pre-determinable oxygen contents or inerting levels are formed in the volume of space. As a result, significant storage advantages can be achieved because both fire-prone products and products at risk of fire can be accommodated in a warehouse (enclosed space) without physical separation and without costly insulation measures.
  • the basic idea underlying the solution according to the invention can be seen in the physical stratification of gases of different specific density.
  • Such gas stratifications are relatively stable and are ideally influenced, especially if no air flow or air circulation is provided in the enclosed space, primarily only by the diffusion flow of the gas particles present in the two gas layers.
  • suitable measures which will be discussed in more detail below, it can be achieved that the diffusion coefficients of the respective gas particles are compensated accordingly, in order thus to maintain the gas stratification set in the enclosed space over a longer period of time.
  • the transition layer that is to say the zone which exists between the first and the second gas layer, is the boundary layer provided between the two gas layers, the thickness of which is relatively small in relation to the thickness of the first and the second gas layer. In the transition layer there is a mixing of the gas particles present in the two gas layers, wherein this mixing is primarily due to the diffusion of the gas particles.
  • the gas stratification formed in the enclosed space is regulated by introducing inert gas or an inert gas mixture into the second gas layer and by suitable removal gas from the second gas layer and / or from the transition layer is maintained. This is therefore a measure with which the gas stratification counteracting the diffusion current is compensated in an effective manner.
  • a sufficient amount of inert gas is introduced into the second gas layer in a controlled manner, in order to ensure that the oxygen content in the zone of the second gas layer always certain, compared to the oxygen content of the room air atmosphere or the oxygen content of the second gas layer reduced oxygen content.
  • the spatial limit of the gas stratification gas layers is maintained in a particularly effective, yet easily realizable manner.
  • the temperature is determined either continuously in the zone of the first gas layer and secondly in the zone of the second gas layer, continuously or at predetermined times or events the determined temperature values of the zones of the first and the second gas layer are used to set a certain temperature difference between the zone of the first gas layer and the zone of the second gas layer and to maintain this temperature difference.
  • both zones (layers) having different oxygen contents and zones (layers) having different temperatures can be formed and held.
  • the lower layer of the two gas layers has a temperature lower than the upper layer of the two gas layers in order to achieve a temperature stratification, which is known to be extremely stable.
  • the zone of the upper gas layer preferably the zone of the second gas layer
  • the zone of the lower gas layer preferably the zone of the first gas layer
  • the temperature stratification continues to be supported.
  • the gas density p G as of the inert gas or the inert gas according to equation 1 above is inversely proportional to the temperature! T, so that in the case when the zone of the second gas layer in comparison to the zone of the first Gas layer has higher temperature, the density difference Apo a s between the inert gas used to form the second gas layer and the room air atmosphere forming gas is amplified.
  • the temperature measurement referred to in the last-mentioned further development takes place in a known manner, wherein it is particularly advantageous for the respective temperature measurement values to be at different positions in the enclosed space or in space to record the respective zones of the gas layers formed in the enclosed space in order to allow the most accurate and in particular redundant temperature determination.
  • the technical implementation for setting and maintaining the mentioned temperature difference between the first and the second gas layer can also be realized in different ways.
  • the inert gas or inert gas mixture introduced into the enclosed space to form the gas stratification to be correspondingly heated or cooled beforehand in order thus to set a temperature in the zone in which the second gas layer is present, which is in comparison to the average temperature the zone of the first gas layer is higher or lower.
  • other solutions are conceivable here as well.
  • the oxygen content in the zone of the second gas layer is measured continuously or at predetermined times or events, and by controlled addition of inert gas or an inert gas mixture in the zone of the second gas layer, and by controlled removal of gas from the zone of the second gas layer and / or from the transition layer, the oxygen content in the zone of the second gas layer is maintained at the inerting pre-definable, and compared to the oxygen content of the zone of the first gas layer reduced oxygen content corresponds.
  • the measurement of the oxygen content in the zone of the second gas layer is carried out in a conventional manner, in particular an aspiratively operating system is suitable in which preferably at a plurality of locations in the zone of the second gas layer via a pipeline or channel system, a representative subset of the atmosphere actively sucked second gas layer and this subset is then fed to a measuring chamber with a detector for detecting the oxygen content.
  • an aspiratively operating system is suitable in which preferably at a plurality of locations in the zone of the second gas layer via a pipeline or channel system, a representative subset of the atmosphere actively sucked second gas layer and this subset is then fed to a measuring chamber with a detector for detecting the oxygen content.
  • this inert gas or inert gas mixture has a specific gas density p G as which, at the same temperature, is different from the specific gas density p G as of the ambient air atmosphere.
  • p G specific gas density
  • argon, carbon dioxide or krypton or xenon or mixtures thereof as the inert gas, ie gases whose gas density p G as higher than the gas density of "normal" air or higher than the gas density of the room air atmosphere of the enclosed space is when the room air atmosphere at the time of formation of the gas stratification in the enclosed space has a chemical composition corresponding to the chemical composition of the normal ambient air.
  • the temperature of the zone of the second gas layer in which the inert gas was introduced to form the gas stratification is lower than the temperature of the zone of the first gas layer, that is lower than the temperature of the ambient air atmosphere, it forms in the enclosed space a particularly well-developed and stable stratification, in which the zone of the second gas layer is below the zone of the first gas layer.
  • inert gas for example, nitrogen, helium or a mixture thereof, ie a gas whose average gas density is lower than the gas density of air.
  • inert gas for example, nitrogen, helium or a mixture thereof, ie a gas whose average gas density is lower than the gas density of air.
  • the solution according to the invention be used not only as a preventive fire protection, but also as a measure to combat a fire can, is provided in a preferred development that preferably in the second gas layer continuously or at predetermined times or events at least one fire characteristic is measured, wherein in the case of detection of at least one fire parameter or fire by sudden introduction of inert gas preferably in the zone the second gas layer, the oxygen content in the second gas layer or in the entire volume of space is lowered to a Vollinert devissindi, which corresponds to a compared to the certain inerting even further reduced oxygen content, and in which the flammability of the stored in the zone of the second gas layer goods can be effectively prevented or in which an effective fire extinguishing is possible.
  • fire characteristic is understood to mean physical quantities which are subject to measurable change in the environment of a fire, eg the ambient temperature, the proportion of solid or liquid or gas in the ambient air (formation of smoke in the form of particles or aerosols or steam) or the ambient radiation.
  • the detection of the fire parameter preferably takes place with the aid of an aspirative intake pipe system, with which representative subsets, for example, the atmosphere of the second gas layer actively sucked and this subset is then fed to a measuring chamber with a detector for detecting a fire characteristic.
  • an aspirative intake pipe system with which representative subsets, for example, the atmosphere of the second gas layer actively sucked and this subset is then fed to a measuring chamber with a detector for detecting a fire characteristic.
  • the zone of the first gas layer is measured continuously or at predetermined times or events at least one fire parameter, wherein in the case of detection of a fire characteristic by sudden introduction of inert gas or an inert gas or of an extinguishing gas into the zone of the first gas layer, the oxygen content in the first gas layer is lowered to an inerting level which corresponds to a reduced oxygen content compared to the oxygen content of the room atmosphere, and wherein the ignitability of the goods stored in the zone formed with the first gas layer effectively prevented.
  • the respective layer thicknesses ie the thickness of the zone of the first gas layer and the thickness of the zone of the second gas layer, are adjustable.
  • the outlet nozzle system has at least one displaceable in the vertical direction outlet nozzle, so that the vertical position or position of the second gas layer, and thus the position or position of the first gas layer in the enclosed space adjustable is.
  • the device according to the invention for carrying out the nertleitersvons further comprises a controllable via a control exhaust system to remove gas in a controlled manner from the second gas layer and / or in particular from the transition layer, while at the same time via the outlet nozzle system in the zone the second gas layer inert gas is tracked, whereby the oxygen content in the zone of the second gas layer is maintained at the inerting level, which corresponds to the determined oxygen content.
  • FIG. 1 shows a first preferred embodiment of the inerting system according to the invention.
  • Fig. 2 shows a second preferred embodiment of the inerting plant according to the invention.
  • FIG. 1 shows a preferred embodiment of the inerting system according to the invention for reducing the risk of fire in an enclosed space 10, this installation being particularly suitable for carrying out the inertization method according to the invention.
  • the system shown schematically in FIG. 1 has an inert gas source 20 for providing an inert gas or an inert gas mixture, which comprises, for example, an inert gas generator 20a, in particular a nitrogen generator and a gas cylinder battery 20b, in which an inert gas or an inert gas mixture is stored under high pressure.
  • An inert air compressor 20a ' is connected to the inert gas generator 20a. Via a controller 15, the air flow rate of the ambient air compressor 20a 'is controlled accordingly. In this way, by means of the controller 15, the inert gas rate provided by the inert gas system 20a, 20a 'can be determined.
  • the inert gas produced by the inert gas system 20a, 20a 'and / or the inert gas provided by the gas cylinder battery 20b is supplied to the space 10 to be monitored via the supply pipe system 17a; Of course, however, several shelters may be connected to the supply pipe system 17a.
  • the supply of the inert gas provided with the inert gas source 20 is made via the outlet nozzles 17b, which are arranged at a suitable location in the space 10.
  • the inert gas advantageously nitrogen, recovered locally from the ambient air.
  • the inert gas generator or nitrogen generator 20a 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, which is supplied to the space 10 via the supply pipe system 17a.
  • the oxygen-enriched air resulting from the generation of the inert gas is discharged to the outside via another pipe system 13.
  • the inert gas source 20 is connected to the enclosed space 10 via the supply line system 17a and the discharge nozzle system 17b.
  • the outlet nozzle system 17b preferably has a plurality of outlet nozzles, which are arranged distributed in the illustrated embodiment in a horizontal plane in the interior of the space 10.
  • the regulated supply of the inert gas provided by the inert gas source 20 into the ambient air atmosphere of the enclosed space 10 takes place by suitable activation of a control valve Vl in the supply line system 17a.
  • control valve Vl can be appropriately controlled with the already mentioned control 15, so that the amount of the inert gas provided by the inert gas source 20 via the supply line system 17a and the outlet nozzle system 17b can be correspondingly regulated in the ambient air atmosphere of the enclosed space 10.
  • nitrogen is used as the inert gas, for example, which has a gas density of 1.251 kg / m 3 under normal conditions.
  • the outlet nozzle system 17b of the illustrated embodiment is designed such that it can be actuated by the controller 15 so that a transition layer consisting of a first gas layer A, a second gas layer B and an intermediate layer between the first and the second gas layer A, B is located in the enclosed space 10 without physical separation C forms existing gas stratification.
  • the oxygen content in the zone of the first gas layer A substantially corresponds to the oxygen content of the ambient air atmosphere
  • the oxygen content in the zone of the second gas layer B corresponding to a specific, compared to the oxygen of the room air atmosphere, adjustable oxygen content.
  • the determined oxygen content in the zone of the second gas layer B is adjusted by the amount of inert gas introduced into the zone of the second gas layer B via the supply line system 17a and the outlet nozzle system 17b.
  • the nitrogen used as inert gas is heated before being introduced into the enclosed space 10 compared to the mean temperature of the room air atmosphere of the room 10, consequently Specific density of the inert gas (nitrogen) is significantly lower compared to the specific density of the air present in the enclosed space before the introduction of the inert gas.
  • the outlet nozzle system 17b is arranged in the upper area of the enclosed space 10 in the illustrated embodiment, first the upper area of the space 10 is flooded with the inert gas when introducing the preferably heated nitrogen into the enclosed space 10, while in the lower area of the room before the normal ambient air is present.
  • the already heated two-layer gas layer can be formed in the enclosed space 10, the lower gas layer (first gas layer A) having an oxygen content corresponding to the oxygen content of the normal ambient air ( 21% by volume).
  • first gas layer A having an oxygen content corresponding to the oxygen content of the normal ambient air ( 21% by volume).
  • second gas layer B in which the oxygen content is reduced compared to the oxygen content of the normal ambient air or compared to the oxygen content of the first gas layer A.
  • the oxygen content in the zone of the second gas layer B is set to an inerting level which corresponds to a certain, compared to the oxygen content of the first gas layer A, oxygen content, said inerting can be determined by a suitable supply of inert gas in the zone of the second gas layer B accordingly is.
  • heated nitrogen is used as the inert gas.
  • the inert gas source 20 it would be conceivable for the inert gas source 20 to be followed by a corresponding heating system 18 in order to heat the inert gas supplied by the inert gas source 20 to the supply line system 17a.
  • the outlet nozzles 17b it would also be conceivable for the outlet nozzles 17b to be provided with corresponding heating elements in order to heat them accordingly when the inert gas is dispensed.
  • the inerting system shown by way of example in FIG. 1 furthermore has an exhaust system 12, which is arranged in the transition layer C lying between the first gas layer A and the second gas layer B.
  • the gas in the transition layer C is sucked off continuously or at events which can be defined by the controller 15, while fresh inert gas is simultaneously introduced into the zone of the second gas layer B via the outlet nozzle system 17b.
  • a mixing of the two gas layers A, B is effectively suppressed.
  • the exhaust system 12 has a suction nozzle system 12a arranged in the transition layer C and a fan 12b.
  • the speed and / or the direction of rotation of the fan 12b can be controlled via the controller 15.
  • a control valve V2 controllable by the controller 15 can also be arranged between the fan 12b and the suction nozzle system 12a.
  • a suitable regulation of the rotational speed of the fan 12b a sufficient amount of gas is sucked out of the transition layer C via the suction nozzle system to maintain the gas stratification and discharged to the outside.
  • Transition layer C and fresh air can be supplied.
  • the two formed in the enclosed space 10 gas layers A, B have different temperatures, a particularly stable gas stratification is achieved.
  • This temperature difference can be maintained for a long time by suitable heating or cooling elements arranged in the space 10 or in the respective zones of the gas layers A, B.
  • These heating or cooling elements (not explicitly illustrated in FIG. 1) arranged in the respective zones of the gas layers A, B are preferably suitably controlled via the controller 15.
  • the suction 12 and in detail the Absaugdüsensystem 12a is made displaceable in the vertical direction, thus the layer thickness of the zone of the second gas layer B and in this context, the layer thickness of the zone Adjust first gas layer A as needed. It can be seen that in a case where the exhaust system 12 is located in the upper portion of the room 10, the zone of the second gas layer B becomes correspondingly thinner than when the exhaust system 12 is in the lower portion of the room 10.
  • the exhaust nozzle system 12a is located approximately in the center of the enclosed space 10, which is advantageous in that the lower portion of the space 10 in which the first gas layer A is formed is not affected by the introduced inert gas. so that, for example, a door 9, the free accessibility of the room 10 is possible.
  • the illustrated preferred embodiment of the inerting system is not only suitable as a preventive fire protection in the upper area of the room. Rather, in the illustrated embodiment, it is also possible to lower the room air atmosphere to a basic inerting level prior to forming the gas stratification by correspondingly lowering the oxygen content in the entire room 10, for example by introducing an inert gas relative to the oxygen content of the normal air. After the formation of the two gas layers A, B, the zone of the first gas layer A then has an oxygen content which is reduced compared to the normal ambient air, the zone of the second gas layer B containing an even further reduced oxygen content.
  • a further inert gas system (not shown in FIG.
  • the inert gas used here should have a specific gas density which is different from the gas density of the inert gas used for forming the gas stratification. It would be conceivable to use either different inert gases and / or inert gases with different temperatures.
  • a nozzle system 17b is used as the outlet nozzle system for continuously inerting the entire space, which is designed to distribute the introduced inert gas as uniformly as possible in the ambient air atmosphere.
  • a nozzle system 17b is used as the outlet nozzle system for continuously inerting the entire space, which is designed to distribute the introduced inert gas as uniformly as possible in the ambient air atmosphere.
  • the system further comprises at least one oxygen measuring device 19 for detecting the oxygen content in the ambient air atmosphere of the enclosed space 10.
  • an oxygen measuring device 19 is provided both in the zone of the first gas layer A and in the zone of the second gas layer B. These oxygen measuring devices 19 are preferably designed as an aspirative system.
  • the inerting system is suitable not only as a preventive fire protection, but also as a measure to combat a fire
  • in the zone of the first gas layer A and in the zone of the second gas layer B continuously or at predetermined times or Events is measured on each one at least one fire parameter, wherein in the case of detection of at least one fire characteristic by preferably sudden introduction of inert gas into the zone of the second gas layer B, the oxygen content in this gas layer is lowered to a Vollinertmaschineswill.
  • a detection of at least one fire characteristic is performed, and that in case of fire in the zone of the first gas layer B appropriate measures are provided.
  • the system is additionally equipped with a fire detection system 16 for detecting at least one fire parameter in the indoor air atmosphere of the enclosed space 10.
  • the fire detection system 16 is preferably aspirative Executed system which extracts the representative of the atmosphere of the first gas layer A on the one hand and the atmosphere of the second gas layer B on the other hand representative air and gas samples and (not explicitly shown in Fig. 1) detector for at least one fire characteristic.
  • The preferably continuously or at predetermined times or events emitted by the fire detection device 16 to the controller 15 signals from the controller 15 - optionally after further processing or evaluation of these - used, for example, to control the control valve Vl accordingly.
  • the control 15 emits a corresponding signal for this purpose when a fire in the enclosed space 10 is detected by the fire detection device 16.
  • FIG. 2 shows a second preferred embodiment of the inerting system according to the invention.
  • This embodiment comprises as inert gas source 20 on the one hand an inert gas generator 20a, which is connected to an ambient air compressor 20a '.
  • the control 15 controls the air flow rate of the ambient air compressor 20a ', in order to set the inert gas rate provided by the inert gas system 20a, 20a'.
  • a gas cylinder battery or a pressure vessel 20b is provided in the system shown in Fig. 2, in which liquefied CO 2 is stored as an inert gas.
  • the gas cylinder battery 20b which can of course also be embodied as a liquefied gas tank, is connected to the supply pipe system 17a via a 3-way valve V1 that can be activated by the controller 15.
  • the inert gas (nitrogen-enriched air) produced by the inert gas system 20a, 20a ' can be supplied to the enclosed space 10 via the supply pipe system 17a.
  • the gas cylinder battery 20b is connected to the enclosed space 10 via a separate supply pipe system.
  • the first inert gas used here is the nitrogen-enriched air provided with the aid of the inert gas system 20a, 20a '.
  • This nitrogen-enriched air is preferably used to set in the room air atmosphere of the enclosed space 10 a Treasureinertmaschine at which the flammability of most stored in the space 10 goods is already significantly reduced.
  • a Grundinertmaschines For this permanent inerting For example, a Grundinertmaschinesmay with an oxygen content of z. B. 15% by volume in question.
  • the basic inerting level permanently set in the room 10, for example, is monitored continuously or at predeterminable times or events with the aid of the controller 15 and the oxygen measuring device 19. If, for example, as a result of leaks in the enclosure of the enclosed space 10 or due to a (intentional or unwanted) air exchange after setting the Grundinertleitersims the oxygen content in the room air atmosphere of the room 10 increases again, the controller 15 outputs a corresponding drive signal to the inert gas system 20a, 20a 'off.
  • the inert gas system 20a, 20a 'then feeds nitrogen-enriched air into the piping system 17a.
  • these nitrogen-enriched air fed into the pipeline system 17a is thus introduced into the space 10.
  • the tracking of further nitrogen-enriched air takes place until it is detected via the oxygen measuring device 19 that the oxygen content in the ambient air atmosphere is lowered again to the desired basic inerting level.
  • a gas stratification with different oxygen contents is set in the embodiment shown in FIG. 2 in that the CO 2 stored in the gas cylinder battery 20 b is preferably introduced into the lower region of the space 10.
  • the CO 2 is introduced into the space 10 after an inerting level (eg, a baseline or full inertization level) has already been set by the previously described introduction of nitrogen-enriched air.
  • an inerting level eg, a baseline or full inertization level
  • the controller 15 controls the control valve Vl arranged in the supply line system 17a accordingly. Since (gaseous) CO 2 has a density of 1.977 kg / m 3 and is thus significantly heavier than, for example, normal air and heavier than nitrogen, a so-called “CO 2 - forms when CO 2 is introduced into the lower area of the enclosed space 10. see “, ie a gas stratification B in the lower section of space 10 in which an increased concentration of CO 2 and thus, in comparison to the oxygen content in the upper region of the space (layer a) is further reduced concentration of oxygen. the CO 2 can be the space 10 be supplied either in gaseous or in liquid form.
  • a gas stratification is thus formed, which consists of a formed in the upper part of the space 10 gas layer A and formed in the lower part of the space gas layer B.
  • the gas layer A formed in the upper part of the space 10 there is an oxygen content, which essentially corresponds to the basic inerting level set before introduction of the CO 2 gas.
  • the introduced CO 2 -GaS is included and thus has a compared to the gas layer A further reduced oxygen content.
  • a transition layer C is formed as a result of mixing operations.
  • this transition layer C should be relatively thin, since the difference between the average density of the gas contained in the layer A and the average density of the gas contained in the layer B is relatively large and thus the mixing primarily due only to the diffusion flow of the gas particles.
  • the gas stratification should be stopped if a fire has broken out or is about to break out in the room air atmosphere of the enclosed space.
  • different fire detection systems 16 are preferably provided in the enclosed space 10.
  • the solution according to the invention is not restricted to the use of nitrogen as an inert gas.
  • the inert gas used must not be appropriately tempered before being introduced into the enclosed space.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Inertisierungsverfahren zur Minderung des Risikos einer Brandentstehung in einem umschlossenen Raum (10) sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Mit dem Ziel, ein Inertisierungssystem für einen umschlossenen Raum (10) anzugeben, mit welchem einerseits über eine Dauerinertisierung des Schutzraumes (10) eine wirksame Minderung des Risikos der Entstehung eines Brandes erzielbar ist, und mit welchem andererseits dieser mit der Dauerinertisierung bewirkte präventive Brandschutz bei Bedarf auf räumlich getrennte Zonen des umschlossenen Raums begrenzt werden kann, ohne dass hierfür bauliche Abtrennungen erforderlich sind, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest ein Inertgas, dessen Gasdichte (? Gas) verschieden von der mittleren Gasdichte (? Gas) der Raumluftatmosphäre des Raumes (10) ist, derart in den umschlossenen Raum (10) eingeführt wird, dass sich in dem umschlossenen Raum (10) eine aus einer ersten Gasschicht (A) und einer zweiten Gasschicht (B) bestehende Gasschichtung ausbildet, wobei der Sauerstoffgehalt in der ersten Gasschicht (A) im wesentlichen dem Sauerstoffgehalt der Raumluftatmosphäre entspricht, und wobei der Sauerstoffgehalt in der zweiten Gas Schicht (B) einem bestimmten, gegenüber dem Sauerstoffgehalt der Raumluftatmosphäre reduzierten, einstellbaren Sauerstoffgehalt entspricht.

Description

„Inertisierungsverfahren zur Minderung des Risikos eines Brandes in einem geschlossenen Raum sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens"
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Inertisierungsverfahren zur Minderung des Risikos einer Brandentstehung in einem umschlossenen Raum sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist bekannt, in umschlossenen Räumen, die beispielsweise nur gelegentlich von Personen betreten werden, und deren Einrichtungen sensibel auf Wassereinwirkung reagieren, der Brandgefahr dadurch zu begegnen, dass die Sauerstoffkonzentration in dem betroffenen Bereich auf einen Wert von beispielsweise etwa 12 Vol.-% abgesenkt wird. Bei dieser Sauerstoffkonzentration können die meisten brennbaren Materialien nicht mehr brennen. Haupteinsatzgebiete sind EDV-Bereiche, elektrische Schalt- und Verteilerräume, umschlossene Einrichtungen sowie Lagerbereiche mit hochwertigen Wirtschaftsgütern.
So ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift DE 198 11 851 Cl eine Inertisie- rungsvorrichtung zur Minderung des Risikos und zum Löschen von Bränden in umschlossenen Räumen beschrieben. Das bekannte System ist dabei ausgelegt, den Sauerstoffgehalt in einem umschlossenen Raum auf ein vorab festlegbares Grundinertisie- rungsniveau abzusenken, und im Falle eines Brandes oder bei Bedarf 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 bereitge- stellte Inertgas dem Schutzraum zugeführt wird. Als Inertgasanlage kommt entweder eine Druckflaschenbatterie, in welcher das Inertgas komprimiert gelagert ist, eine Anlage zum Erzeugen von Inertgasen oder eine Kombination beider Lösungen in Frage.
Bei dem System der eingangs genannten Art handelt es sich um ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Minderung des Risikos und gegebenenfalls zum Löschen von Bränden in dem zu überwachenden Schutzraum, wobei ebenfalls eine Dauerinertisierung des Schutzraumes zur Brandverhütung bzw. Brandbekämpfung eingesetzt wird. Wie bereits dargelegt, ist die Wirkungsweise eines Inertisierungsverfahrens auf die Kenntnis zurückzuführen, dass in umschlossenen Räumen der Brandgefahr dadurch begegnet werden kann, dass die Sauerstoffkonzentration in dem betroffenen Bereich im Normalfall auf einen Wert von beispielsweise 12 Vol.-% dauerhaft abgesenkt wird.
Die bei dem Inertisierungsverfahren resultierende Präventions- bzw. Löschwirkung beruht dabei 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 herabzusetzen, wird die Sauerstoffkonzentration in dem betreffenden Raum durch Einleiten von Inertgas bzw. eines Inertgasgemisches, wie beispielsweise Stickstoff, verringert. Im Hinblick auf die Brandlöschung von den meisten Feststoffen ist es beispielsweise 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 Raumluftatmosphäre des Schutzraumes zu verstehen, wobei allerdings dieser reduzierte Sauerstoffgehalt aus medizinischer Sicht im Prinzip noch keinerlei Gefährdung von Personen oder Tieren bedeutet, so dass diese - unter Umständen mit gewissen Vorsichtsmaßnahmen — noch den Schutzraum 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 welchen bereits eine wirksame Brandlöschung eintritt, in erster Linie dazu, das Risiko der Entstehung eines Brandes im 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.
Die bisher bekannten Lösungen, bei welchen ein Inertisierungsverfahren zur Brandlöschung oder zur Minimierung des Risikos der Entstehung eines Brandes eingesetzt werden, sind für umschlossene Räume ausgelegt, so dass sämtliche Waren, die in dem umschlossenen Raum gelagert sind, in das Brandschutzkonzept mit eingebunden sind. Oftmals allerdings ist es nicht notwendig, als Präventionsmaßnahme das gesamte Volumen des umschlossenen Raum dauerzuinertisieren, da beispielsweise nur bestimmte Bereiche des Raumes zur Lagerung von brennbaren Materialien dienen, während andere Bereiche des Raumes ungenutzt bleiben bzw. dort nicht brennbare Materialien gelagert werden. Insbesondere bei großen Lagerhallen ist eine Dauerinertisierung des gesamten Lagerraumvolumens aus wirtschaftlicher Sicht nur dann sinnvoll, wenn tatsächlich auch das gesamte Volumen des Raumes zur Lagerung von brandempfindlichen Materialien genutzt wird.
Da sich insbesondere die Konsumgüter- und Lebensmittelindustrie eng an dem Verbraucherverhalten orientiert und ein verändertes Verbraucherverhalten unmittelbar Auswirkungen auf den Markt hat, ist es für den Handel erwünscht, möglichst flexibel auf Lage- rungs- und Transportumstrukturierungen reagieren zu können. Demnach sind Lagerhallen gefragt, deren Lagerkapazität und Lagerkondition besonders einfach an die jeweilige Marktsituation angepasst werden können. Dies gilt gleichermaßen für Inertisierungsanla- gen, welche bei derartigen Lagerhallen häufig als vorbeugender Brandschutz eingesetzt werden. Demnach liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Inertisierungs- system (Verfahren und Vorrichtung) für einen umschlossenen Raum anzugeben, mit welchem einerseits über eine Dauerinertisierung des Schutzraumes eine wirksame Minderung des Risikos der Entstehung eines Brandes erzielbar ist, und mit welchem andererseits dieser mit der Dauerinertisierung bewirkte präventive Brandschutz bei Bedarf auf räumlich getrennte Zonen des umschlossenen Raums begrenzt werden kann, ohne dass hierfür bauliche Abtrennungen erforderlich sind.
Diese Aufgabe wird mit einem Inertisierungsverfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Inertgas oder ein Inertgasgemisch, dessen Gasdichte verschieden von der mittleren Gasdichte der Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes ist, derart in den umschlossenen Raum eingeführt wird, dass sich in dem umschlossenen Raum ohne bauliche Abtrennung eine aus einer ersten Gasschicht, einer zweiten Gasschicht und einer zwischen der ersten und der zweiten Gasschicht liegenden Übergangs schicht bestehende Gasschichtung ausbildet, wobei der Sauerstoffgehalt in der ersten Gasschicht im wesentlichen dem Sauerstoffgehalt der Raumluftatmosphäre entspricht, und wobei der Sauerstoffgehalt in der zweiten Gasschicht einem bestimmten, gegenüber dem Sauerstoffgehalt der Raumluftatmosphäre reduzierten, einstellbaren Sauerstoffgehalt entspricht.
Im Hinblick auf die Vorrichtung wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe mit einer Inertisierungsanlage zur Minderung des Risikos der Entstehung eines Brandes in einem umschlossenen Raum gelöst, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Inertisierungsanlage zumindest eine Inertgasquelle zum Bereitstellen eines Inertgases oder eines Inertgasgemisches und ein mit einer Steuerung ansteuerbares Zufuhr- und Auslassdüsensystem zum Einbringen des von der Inertgasquelle bereitgestellten Inertgases bzw. Inertgasgemisches in die Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes aufweist, wobei das Inertgas bzw. das Inertgasgemisch eine Gasdichte aufweist, die verschieden von der mittleren Gasdichte der Raumluftatmosphäre umschlossenen Raumes ist, und wobei mit Hilfe des Zufuhr- und Auslassdüsensystems in geregelter Weise das Inertgas bzw. Inertgasgemisch derart in den umschlossenen Raum eingeführt wird, dass sich in dem umschlossenen Raum ohne bauliche Abrennung eine aus einer ersten Gasschicht, einer zweiten Gasschicht und einer zwischen der ersten und der zweiten Gasschicht liegenden Übergangsschicht bestehende Gasbeschichtung ausbildet. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich somit um eine mögliche Realisierung durch Durchführung des erfindungsgemäßen Inertisierungsverfahrens. Bei dieser Realisierung entspricht der Sauerstoffgehalt in der Zone der ersten Gasschicht im wesentlichen dem Sauerstoffgehalt der Raumluftatmosphäre. Andererseits entspricht der Sauerstoffgehalt in der Zone der zweiten Gasschicht einem bestimmten, gegenüber dem Sauerstoffgehalt der Raumluftatmosphäre reduzierten, einstellbaren Sauerstoffgehalt.
Die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbaren Vorteile liegen auf der Hand. Demnach können in bestimmten Zonen des umschlossenen Raumes die einzulagernden Produkte bzw. Waren ohne räumliche Trennung und ohne aufwendige Isolierungsmaßnahmen untergebracht werden, so dass die Verfügbarkeit der eingelagerten Waren stets vorhanden ist, wobei der Sauerstoffgehalt der Zonen des umschlossenen Raumes an das Brand- und Entzündungsverhalten der dort eingelagerten Waren individuell angepasst ist. Beispielsweise sind brandempfindliche bzw. leichtentzündliche Waren in der Zone der zweiten Gasschicht unterzubringen, in welcher ein gegenüber der Raumluftatmosphäre reduzierter Sauerstoffgehalt eingestellt ist, während schwerer entzündliche oder nicht brennbare Waren in der Zone der ersten Gasschicht gelagert werden können. Andererseits ist es selbstverständlich auch denkbar, dass nur in der Zone des umschlossenen Raumes, in welcher die zweite Gas Schicht ausgebildet ist, Waren gelagert werden, während in der Zone, in welcher die erste Gasschicht vorliegt, unbesetzt bleibt. Dies ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn sämtliche im umschlossenen Raum einzulagernden Waren brandempfindlich bzw. leichtentzündlich sind, wobei allerdings mit den einzulagernden Waren die Lagerkapazität des umschlossenen Raumes nicht vollständig ausgeschöpft wird.
Der Sauerstoffgehalt in der Zone der ersten Gasschicht entspricht dem Sauerstoffgehalt der Raumluftatmosphäre. Demnach liegt dann in der ersten Gasschicht ein Sauerstoffgehalt von etwa 21 Vol.-% vor, wenn die Raumluftatmosphäre zum Zeitpunkt der Ausbildung der Gasschichtung in dem umschlossenen Raum einen Sauerstoffgehalt aufweist, der dem Sauerstoffgehalt der Umgebungsluft (d.h. ca. 21 Vol.-%) entspricht. Andererseits ist es selbstverständlich denkbar, dass der umschlossene Raum zum Zeitpunkt der Ausbildung der Gasschichtung bereits auf einem Grundinertisierungsniveau dauerinertisiert ist. Wenn beispielsweise vor der Ausbildung der Gasschichtung in dem umschlossenen Raum bereits ein Grundinertisierungsniveau mit einem Sauerstoffgehalt von zum Beispiel 15 Vol.-% eingestellt ist, würde nach Ausbildung der Gasschichtung auch die Zone, in welcher die erste Gasschicht vorliegt, einen Sauerstoffgehalt von 15 Vol.-% aufweisen. Unter dem hierin verwendeten Begriff „Inertgas" sind alle geeigneten Gase zu verstehen, die chemisch inert sind und eine auf der Sauerstoffverdrängung beruhenden Löschwirkung aufweisen. Der mit Inertgasen erzielbare Stickeffekt tritt bei Unterschreitung der für die Verbrennung erforderlichen spezifischen, materialabhängigen Grenzwerte ein. Wie bereits eingangs dargelegt, erlischt zumeist das Feuer schon bei einer Absenkung des Sauerstoffanteils auf 13,8 Vol.-%. Dazu muss das vorhandene Volumen in der zweiten Gasschicht der Raumluftatmosphäre nur um etwa 1 /3 mit dem eingeführten Inertgas verdrängt werden, was einer Inertgaskonzentration von 34 Vol.-% entspricht. Bei Brandstoffen, die zur Verbrennung erheblich weniger Sauerstoff benötigen, ist eine entsprechend höhere Inertgaskonzentration erforderlich, was beispielsweise bei Acetylen, Kohlenmo- noxid und Wasserstoff der Fall ist. Im einzelnen kommen als Inertgase gemäß der vorliegenden Erfindung insbesondere das Löschmittel Argon, Stickstoff, Kohlendioxid oder Mischungen hieraus (Inergene, Argonite) in Frage.
Des weiteren wird in der vorliegenden Spezifikation unter dem Begriff „Gasdichte" die nach dem idealen Gasgesetz bestimmbare Dichte eines Gases verstanden. Demnach gilt für die Gasdichte pβas die nachfolgend angegebene Beziehung:
P Gas = ζ—^ > Gleichung 1
wobei pGas die Gasdichte in kg/m3, p der im Gas herrschende Druck in kPa, M die molare Masse des Stoffes in g/mol, R1n die allgemeine Gaskonstante (= 8,134 J/mol/K), und die T die absolute Temperatur in K ist.
In der nachfolgenden Tabelle 1 ist eine beispielhafte Auflistung der jeweiligen Gasdichten PGas verschiedener Inertgase angegeben, die in reiner Form oder als Gemisch bei der erfindungsgemäßen Lösung beispielsweise zum Einsatz kommen können. Die Angaben der Tabelle beziehen sich auf Normalbedingungen, wenn also ein Druck /? von 1013,25 hPa (= 1,01325 bar) und eine Temperatur T von 273,15 K (= 00C) vorliegt. Tabelle 1
Inertgas Dichte [kg/m3] Formelzeichen
Helium 0,178 He
Stickstoff 1,251 N2
Argon 1,784 Ar
Kohlenstoffdioxid 1,977 CO,
Krypton 3,479 Kr
Xenon 5,897 Xe
Luft bei 0° C 1,292
Es ist ersichtlich, dass mit der erfindungsgemäßen Lösung die laufenden Kosten für das Bereitstellen eines präventiven Brandschutzes, und somit die Logistikkosten eines Lagerbetreibers nachhaltig gesenkt werden können, da als Präventivmaßnahme nicht mehr notwendigerweise das gesamte Raumvolumen mit einem Inertgas bzw. einem Inertgasgemisch dauerinertisiert werden muss. Vielmehr werden, ohne dass bauliche Maßnahmen durchgeführt werden müssen, im Raumvolumen räumlich getrennte Zonen mit unterschiedlichen, vorab festlegbaren Sauerstoffgehalten bzw. Inertisierungsniveaus gebildet. Dadurch können erhebliche Vorteile bei der Lagerhaltung erzielt werden, da sowohl brandgefährdete Produkte als auch brandungefährdete Produkte ohne räumliche Trennung und ohne aufwendige Isolierungsmaßnahmen in einem Lager (umschlossenen Raum) untergebracht werden können.
Die der erfindungsgemäßen Lösung zu Grunde liegende Grundidee ist in der physikalischen Schichtung von Gasen unterschiedlicher spezifischer Dichte zu sehen. Derartige Gasschichtungen sind relativ stabil und werden in idealer Weise, insbesondere wenn in dem umschlossenen Raum keine Luftdurchströmung oder Luftumwälzung vorgesehen ist, in erster Linie nur durch den Diffusionsstrom der in den beiden Gasschichten vorhandenen Gasteilchen beeinflusst. Durch geeignete Maßnahmen, auf die nachfolgend näher eingegangen wird, kann erreicht werden, dass die Diffusionskoeffizienten der jeweiligen Gasteilchen entsprechend kompensiert werden, um somit über längere Zeit die in dem umschlossenen Raum eingestellte Gasschichtung aufrechtzuerhalten. Bei der Übergangsschicht, also derjenigen Zone, die zwischen der ersten und der zweiten Gasschicht vorliegt, handelt es sich um die zwischen den beiden Gasschichten vorgesehene Grenzschicht, deren Dicke im Verhältnis zu der Dicke der ersten und der zweiten Gasschicht relativ klein ist. In der Übergangsschicht liegt eine Vermischung der in den beiden Gasschichten vorhandenen Gasteilchen vor, wobei diese Vermischung in erster Linie durch den Diffusionsstrom der Gasteilchen bedingt ist.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen der erfindungsgemäßen Lösung sind in den Unteransprüchen angegeben.
So ist im Hinblick auf ein längerfristiges Beibehalten der durch die beiden Gasschichten ausgebildeten Lagerzonen im umschlossenen Raum in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass die in dem umschlossenen Raum ausgebildete Gasschichtung durch geregeltes Nachführen von Inertgas bzw. einem Inertgasgemisch in die zweite Gas Schicht, sowie durch geeignetes Abführen von Gas aus der zweiten Gasschicht und/oder aus der Übergangsschicht aufrechterhalten wird. Es handelt sich hierbei somit um eine Maßnahme, mit welcher der der Gasschichtung entgegenwirkende Diffusionsstrom in effektiver Weise kompensiert wird.
Wegen der mit dem aus der Gasdynamik bekannten Verteilungssatz von Boltzmann beschriebenen Gesetzmäßigkeit, wonach aufgrund der inneren Energie der Gasteilchen (Entropie) sowohl die Diffusion der in der ersten Gasschicht vorhandenen Gasteilchen, als auch die Diffusion der in der zweiten Gasschicht vorhandenen Gasteilchen der in dem umschlossenen Raum ausgebildeten Gasschichtung entgegenwirken, ist es erforderlich, kontinuierlich oder zur vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen Gas vorzugsweise aus der Übergangsschicht abzuführen, wobei gleichzeitig in geregelter Weise Inertgas bzw. ein Inertgasgemisch zumindest einer der beiden Gasschichten, beispielsweise der zweiten Gasschicht, nachführt wird. Durch das Abführen von Gas aus der Übergangsschicht wird insbesondere der aus der zweiten Gasschicht in die Übergangsschicht eindiffundierte Inertgasanteil zumindest teilweise abgeführt, um somit eine möglichst saubere Trennung zwischen der ersten und der zweiten Gasschicht zu bewirken. Dabei wird insbesondere auch die Dicke der Übergangszone auf einem kleinen Wert gehalten.
Andererseits wird gleichzeitig mit dem Abführen von Gas aus der Übergangsschicht in geregelter Weise eine hinreichende Menge Inertgas in die zweite Gasschicht eingebracht, um zu erreichen, dass der Sauerstoffgehalt in der Zone der zweiten Gasschicht stets den bestimmten, gegenüber dem Sauerstoffgehalt der Raumluftatmosphäre bzw. dem Sauerstoffgehalt der zweiten Gasschicht reduzierten Sauerstoffgehalt aufweist. Insbesondere wird mit dieser Maßnahme die räumliche Begrenzung der die Gasschichtung ausbildenden Gasschichten in einer besonders effektiven aber dennoch leicht realisierbaren Weise beibehalten.
In einer besonders vorteilhaften Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass nach Ausbildung der Gasschichtung in dem umschlossenen Raum einerseits in der Zone der ersten Gasschicht und andererseits in der Zone der zweiten Gasschicht jeweils kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen die Temperatur bestimmt wird, wobei die ermittelten Temperaturwerte der Zonen der ersten und der zweiten Gasschicht dazu verwendet werden, um eine bestimmte Temperaturdifferenz zwischen der Zone der ersten Gasschicht und der Zone der zweiten Gasschicht einzustellen und diese Temperaturdifferenz zu halten. Demnach können mit der vorteilhaften Weiterentwicklung in dem umschlossenen Raum ohne die Verwendung einer baulichen Trennwand oder dergleichen sowohl Zonen (Schichten) mit unterschiedlichen Sauerstoffgehalten als auch Zonen (Schichten) mit unterschiedlichen Temperaturen gebildet und gehalten werden. Besonders bevorzugt ist es dabei, dass die untere Schicht der beiden Gasschichten eine Temperatur aufweist, die niedriger als die obere Schicht der beiden Gasschichten ist, um eine Temperaturschichtung zu erreichen, die bekannterweise äußerst stabil ist.
Da bei dieser bevorzugten Weiterentwicklung die Zone der oberen Gasschicht, vorzugsweise die Zone der zweiten Gasschicht, im Hinblick auf die Zone der unteren Gasschicht, vorzugsweise die Zone der ersten Gasschicht, eine höhere Temperatur aufweist, wird mit der Temperaturschichtung die Aufrechterhaltung der in dem umschlossenen Raum ausgebildeten Gas Schichtung weiter unterstützt. Dabei sei darauf hingewiesen, dass die Gasdichte pGas des Inertgases bzw. des Inertgasgemisches gemäß der oben angegebenen Gleichung 1 umgekehrt proportional zur Temperatur !T ist, so dass in dem Fall, wenn die Zone der zweiten Gasschicht eine im Vergleich zur Zone der ersten Gasschicht höhere Temperatur aufweist, der Dichteunterschied Apoas zwischen dem zum Ausbilden der zweiten Gasschicht verwendeten Inertgas und dem die Raumluftatmosphäre ausbildenden Gas verstärkt wird.
Die in der zuletzt genannten Weiterentwicklung angesprochene Temperaturmessung erfolgt auf eine bekannte Art und Weise, wobei insbesondere von Vorteil ist, die jeweiligen Temperaturmesswerte an unterschiedlichen Positionen im umschlossenen Raum bzw. in den jeweiligen Zonen der im umschlossenen Raum ausgebildeten Gasschichten aufzunehmen, um eine möglichst genaue und insbesondere redundante Temperaturbestimmung zu ermöglichen.
Die technische Durchführung zum Einstellen und Halten der genannten Temperaturdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Gasschicht ist ebenfalls auf unterschiedliche Weisen realisierbar. Insbesondere wäre es denkbar, dass das zum Ausbilden der Gasschichtung in den umschlossenen Raum eingeleitete Inertgas bzw. Inertgasgemisch vorab entsprechend erwärmt oder abgekühlt wird, um somit in der Zone, in welcher die zweite Gasschicht vorliegt, eine Temperatur einzustellen, die im Vergleich zur mittleren Temperatur der Zone der ersten Gasschicht höhere bzw. niedriger ist. Andererseits wäre es aber auch denkbar, durch entsprechende Heiz-/Kühlelemente, die an geeigneten Positionen in den Zonen der jeweiligen Gasschichten angeordnet sind, die Temperaturdifferenz einzustellen bzw. aufrechtzuerhalten. Insbesondere sind hier aber auch andere Lösungen denkbar.
Um zu erreichen, dass die mit der erfindungsgemäßen Lösung vorgesehene präventive Brandschutzmaßnahme für längere Zeit zuverlässig aufrechterhalten bleibt, ist es in einer vorteilhaften Weiterentwicklung vorgesehen, dass der Sauerstoffgehalt in der Zone der zweiten Gasschicht kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen gemessen wird, und dass durch geregeltes Nachführen von Inertgas bzw. eines Inertgasgemisches in die Zone der zweiten Gasschicht, sowie durch geregeltes Abführen von Gas aus der Zone der zweiten Gasschicht und/oder aus der Übergangsschicht der Sauerstoffgehalt in der Zone der zweiten Gasschicht auf dem Inertisierungsniveau gehalten wird, welches dem vorab festlegbaren, und gegenüber dem Sauerstoffgehalt der Zone der ersten Gasschicht reduzierten Sauerstoffgehalt entspricht. Somit kann erreicht werden, dass im umschlossenen Raum in der Zone, in welcher die zweite Gasschicht vorliegt, eine Daue- rinertisierung eingestellt und gehalten wird, bei welcher — je nach den in der Zone der zweiten Gasschicht gelagerten Waren bzw. deren Brennbarkeit und deren Entzündungsverhalten - ein wirksamer Brandschutz gewährleistet ist. Es ist ersichtlich, dass der vorab festlegbare, und gegenüber dem Sauerstoffgehalt der Zone der ersten Gasschicht reduzierte Sauerstoffgehalt der Zone der zweiten Gasschicht an das Brand- bzw. Entzündungsverhalten der in dieser Zone einzulagernden bzw. eingelagerten Waren entsprechend angepasst ist. Die Messung des Sauerstoffgehaltes in der Zone der zweiten Gasschicht erfolgt auf übliche Weise, wobei sich insbesondere ein aspirativ arbeitendes System eignet, bei welchem vorzugsweise an einer Vielzahl von Stellen in der Zone der zweiten Gasschicht über ein Rohrleitungs- oder Kanalsystem eine repräsentative Teilmenge der Atmosphäre der zweiten Gasschicht aktiv angesaugt und diese Teilmenge dann einer Messkammer mit einem Detektor zum Erfassen des Sauerstoffgehaltes zugeleitet wird. Selbstverständlich kommen hier auch andere Lösungen in Frage.
Im Hinblick auf das bei der erfindungsgemäßen Lösung verwendete Inertgas bzw. Inertgasgemisch ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass dieses Inertgas bzw. Inertgasgemisch eine spezifische Gasdichte pGas aufweist, die bei gleicher Temperatur verschieden von der spezifischen Gasdichte pGas der Raumluftatmosphäre ist. Wie bereits in Tabelle 1 beispielhaft angegeben, kommen hierbei unterschiedliche Inertgase in Frage. Insbesondere ist es denkbar, als Inertgas Argon, Kohlendioxid oder Krypton bzw. Xenon bzw. Mischungen hiervon zu verwenden, also Gase, deren Gasdichte pGas höher als die Gasdichte von „normaler" Luft bzw. höher als die Gasdichte der Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes ist, wenn die Raumluftatmosphäre zum Zeitpunkt der Ausbildung der Gasschichtung in dem umschlossenen Raum eine chemische Zusammensetzung aufweist, die der chemischen Zusammensetzung der normalen Umgebungsluft entspricht.
Wenn in solch einem Fall die Temperatur der Zone der zweiten Gasschicht, in welcher also zum Ausbilden der Gasschichtung das Inertgas eingeleitet wurde, niedriger als die Temperatur der Zone der ersten Gasschicht, also niedriger als die Temperatur der Raumluftatmosphäre ist, bildet sich in dem umschlossenen Raum eine besonders gut ausgeprägte und stabile Schichtung aus, bei welcher die Zone der zweiten Gas Schicht unterhalb der Zone der ersten Gasschicht liegt.
Andererseits wäre es selbstverständlich aber auch denkbar, als Inertgas beispielsweise Stickstoff, Helium oder eine Mischung hiervon zu nehmen, also ein Gas, dessen mittlere Gasdichte niedriger als die Gasdichte von Luft ist. Hierbei ist es insbesondere bei dem Inertgas Stickstoff sinnvoll, vor dem Einleiten des Inertgases in den Raum bzw. in die Zone der zweiten Gasschicht dieses Inertgas entsprechend zu erwärmen, um somit dessen spezifische Gasdichte weiter herabzusetzen, wodurch eine Gasschichtung im umschlossenen Raum realisierbar ist, bei welcher die zweite Gasschicht oberhalb der ersten Gasschicht liegt. Um zu erreichen, dass in dem umschlossenen Raum Waren mit unterschiedlichem Entzündungsverhalten eingelagert werden können, ist in einer bevorzugten Weiterentwicklung vorgesehen, dass nicht nur in der Zone des umschlossenen Raumes, in welcher die zweite Gasschicht ausgebildet ist, sondern auch in der Zone des Raumes, in welcher die erste Gasschicht ausgebildet ist, eine Dauerinertisierung ausgebildet ist. Im einzelnen wäre es bei dieser bevorzugten Weiterentwicklung denkbar, dass vor dem Ausbilden der Gasschichtung in dem umschlossenen Raum durch Einleitung eines Inertgases oder eines Inertgasgemisches die Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes derart verändert wird, dass der Sauerstoffgehalt in der Raumluftatmosphäre auf ein bestimmtes Grundi- nertisierungsniveau abgesenkt wird, welches einem im Vergleich zum normalen Luftsauerstoffgehalt (ca. 21 Vol.-%) reduzierten Sauerstoffgehalt entspricht. Durch diese Maßnahme, die vor dem Ausbilden der Gasschichtung in dem umschlossenen Raum vorzunehmen ist, wird erreicht, dass nach dem Ausbilden der Gasschichtung in dem umschlossenen Raum zwei räumlich voneinander getrennte Zonen mit unterschiedlichem Sauerstoffgehalt gebildet werden, wobei die jeweiligen Sauerstoffgehalte dieser beiden Zonen bzw. Gasschichten im Vergleich zum Sauerstoffgehalt der normalen Umgebungsluft reduziert sind. Durch eine geeignete Wahl des Grundinertisierungsniveaus, welches vor dem Ausbilden der Gasschichtung in dem umschlossenen Raum eingestellt wird, und durch eine geeignete Wahl des bestimmten Sauerstoffgehaltes, der bei der Ausbildung der Gasschichtung in der zweiten Gasschicht eingestellt wird, ist es somit möglich, die jeweiligen Sauerstoffgehalte der beiden die Gassichtung ausbildenden Gasschichten auf ein an die in den jeweiligen Zonen einzulagernden Waren angepasstes Inertisierungsniveau einzustellen.
In einer bevorzugten Weiterentwicklung insbesondere der zuletzt genannten Ausführungsform ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Sauerstoffgehalt in der erste Gasschicht kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten gemessen wird, und dass durch geregeltes Nachführen von Inertgas bzw. einem Inertgasgemisch in die erste Gasschicht sowie durch geregeltes Abführen von Gas aus der ersten Gasschicht und/oder aus der Übergangsschicht der Sauerstoffgehalt in der ersten Gasschicht auf dem Grundinertisierungs- niveau gehalten wird. Hierbei handelt es sich um eine geeignete Maßnahme, mit welcher erreicht wird, dass durch den Diffusionsstrom der einzelnen Gasteilchen die ausgebildete Schichtung nicht über längere Zeit aufgelöst wird.
Um zu erreichen, dass die erfindungsgemäße Lösung nicht nur als präventiver Brandschutz, sondern als auch Maßnahme zur Bekämpfung eines Feuers verwendet werden kann, ist in einer bevorzugten Weiterentwicklung vorgesehen, dass vorzugsweise in der zweiten Gasschicht kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen zumindest eine Brandkenngröße gemessen wird, wobei im Falle der Detektion zumindest einer Brandkenngröße bzw. eines Brandes durch plötzliches Einleiten von Inertgas vorzugsweise in die Zone der zweiten Gasschicht der Sauerstoffgehalt in der zweiten Gasschicht oder im gesamten Raumvolumen auf ein Vollinertisierungsniveau abgesenkt wird, welches einem im Vergleich zum bestimmten Inertisierungsniveau noch weiter reduzierten Sauerstoffgehalt entspricht, und bei welchem die Entflammbarkeit der in der Zone der zweiten Gasschicht eingelagerten Waren wirksam unterbunden werden kann bzw. bei welchem eine wirksame Brandlöschung möglich ist. Selbstverständlich wäre es aber auch denkbar, im Falle eines Brandes zusätzlich oder alternativ zu dem Einstellen des Vollinertisie- rungsniveaus ein chemisches Löschgas in den Raum einzuleiten, dessen Löschwirkung nicht auf dem Stickeffekt beruht. Als chemisches Löschgas kommt zum Beispiel HFC- 227ea oder Novec 1230 bzw. eine Mischung hiervon in Frage.
Unter dem Begriff „Brandkenngröße" werde physikalische Größen verstanden, die in der Umgebung eines Entstehungsbrandes messbaren Veränderung unterliegen, z.B. die Umgebungstemperatur, der Feststoff- oder Flüssigkeits- oder Gasanteil in der Umgebungsluft (Bildung von Rauch in Form von Partikeln oder Aerosolen oder Dampf) oder die Umgebungsstrahlung.
Vorzugsweise erfolgt die Detektion der Brandkenngröße mit Hilfe eines aspirativen Ansaugrohrsystems, mit welchem repräsentative Teilmengen beispielsweise der Atmosphäre der zweiten Gasschicht aktiv angesaugt und diese Teilmenge dann einer Messkammer mit einem Detektor zum Erfassen einer Brandkenngröße zugeleitet wird. Selbstverständlich kommen hier aber auch andere Maßnahmen in Frage.
Alternativ oder zusätzlich zu der zuvor genannten Ausführungsform ist es ferner denkbar, dass in der Zone der ersten Gasschicht kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen zumindest einer Brandkenngröße gemessen wird, wobei im Falle der Detektion einer Brandkenngröße durch plötzliches Einleiten von Inertgas oder eines Inertgasgemisches bzw. eines Löschgases in die Zone der ersten Gasschicht der Sauerstoffgehalt in der ersten Gas Schicht auf ein Inertisierungsniveau abgesenkt wird, welches einem im Vergleich zum Sauerstoffgehalt der Raumatmosphäre reduzierten Sauerstoffgehalt entspricht, und bei welchem die Entzündbarkeit der in der mit der ersten Gasschicht gebildeten Zone gelagerten Waren wirksam unterbunden ist. Schließlich ist im Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren noch vorteilhaft, dass die jeweiligen Schichtdicken, d.h. die Dicke der Zone der ersten Gasschicht und die Dicke der Zone der zweiten Gasschicht einstellbar sind. Mit dieser Weiterentwicklung ist eine besonders schnelle und leicht zu realisierende Erweiterbarkeit der feuergeschützten Zonen in dem Raum durch flexible Ausbildung der jeweiligen Gasschichten im Lagerraumvolumen möglich.
In einer vorrichtungstechnischen Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung ist es bevorzugt, dass das Auslassdüsensystem wenigstens eine in vertikaler Richtung verschiebbare Auslassdüse aufweist, so dass die vertikale Position bzw. Lage der zweiten Gasschicht, und somit auch die Position bzw. Lage der ersten Gasschicht im umschlossenen Raum einstellbar ist.
Auch ist es bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des I- nertisierungsverfahrens ferner ein über eine Steuerung ansteuerbares Absaugsystem aufweist, um in geregelter Weise Gas aus der zweiten Gasschicht und/oder insbesondere aus der Übergangsschicht abzuführen, während gleichzeitig über das Auslassdüsensystem in die Zone der zweiten Gasschicht Inertgas nachgeführt ist, wodurch der Sauerstoffgehalt in der Zone der zweiten Gasschicht auf dem Inertisierungsniveau gehalten wird, welches dem bestimmten Sauerstoffgehalt entspricht.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen bevorzugte Aus führungs formen der erfindungsgemäßen Inertisierungsanlage beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine erste bevorzugte Aus führungs form der erfindungsgemäßen Inertisierungsanlage; und
Fig. 2 eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inertisierungsanlage.
In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inertisierungsanlage zur Minderung des Risikos eines Brandes in einem umschlossenen Raum 10 dargestellt, wobei diese Anlage insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Inerti- sierungsverfahrens geeignet ist. Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Anlage weist eine Inertgasquelle 20 zum Bereitstellen eines Inertgases oder eines Inertgasgemisches auf, die beispielsweise einen Inertgasgenerator 20a, insbesondere einen Stickstoffgenerator und eine Gasflaschenbatterie 20b umfasst, in welcher unter hohem Druck ein Inertgas bzw. ein Inertgasgemisch gelagert ist. Mit dem Inertgasgenerator 20a ist ein Umgebungsluft-Kompressor 20a' verbunden. Über eine Steuerung 15 wird die Luftförderrate des Umgebungsluft-Kompressors 20a' entsprechend geregelt. Auf diese Weise kann mittels der Steuerung 15 die von der Inertgasanlage 20a, 20a' bereitgestellte Inertgasrate festgelegt werden.
Das von der Inertgasanlage 20a, 20a' erzeugte Inertgas und/oder das von der Gasflaschenbatterie 20b bereitgestellte Inertgas wird über das Zufuhrrohrsystem 17a dem zu überwachenden Raum 10 zugeführt; selbstverständlich können aber auch mehrere Schutzräume mit dem Zufuhrrohrsystem 17a verbunden sein. Im einzelnen erfolgt die Zufuhr des mit der Inertgasquelle 20 bereitgestellten Inertgases über die Auslassdüsen 17b, die an geeigneter Stelle im Raum 10 angeordnet sind.
Bei der dargestellten Ausführungsform wird unter anderem das Inertgas, in vorteilhafter Weise Stickstoff, vor Ort aus der Umgebungsluft gewonnen. Der Inertgasgenerator bzw. Stickstoffgenerator 20a 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 als Inertgas, welches dem Raum 10 über das Zufuhrrohrsystem 17a zugeführt wird. Die bei der Erzeugung des Inertgases anfallende, mit Sauerstoff angereicherte Luft wird über ein weiteres Rohrsystem 13 nach Außen abgeführt.
Wie bereits angedeutet, ist die Inertgasquelle 20 über das Zufuhrleitungssystem 17a und das Auslassdüsensystem 17b mit dem umschlossenen Raum 10 verbunden. Das Auslassdüsensystem 17b weist vorzugsweise eine Vielzahl von Auslassdüsen auf, die in der dargestellten Ausführungsform in einer horizontalen Ebene in Inneren des Raumes 10 verteilt angeordnet sind. Die geregelte Zufuhr des von der Inertgasquelle 20 bereitgestellten Inertgases in die Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes 10 erfolgt durch eine geeignete Ansteuerung eines Stellventils Vl im Zufuhrleitungssystem 17a. Im einzelnen ist das Stellventil Vl mit der bereits erwähnten Steuerung 15 entsprechend ansteuerbar, so dass die über das Zufuhrleitungssystem 17a und das Auslassdüsensystem 17b in die Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes 10 eingebrachte Menge des von der Inertgasquelle 20 bereitgestellten Inertgases entsprechend geregelt werden kann. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird als Inertgas beispielsweise Stickstoff verwendet, welches bei Normalbedingungen eine Gasdichte von 1,251 kg/m3 aufweist.
Das Auslassdüsensystem 17b der dargestellten Ausführungsform ist derart über die Steuerung 15 ansteuerbar ausgeführt, dass sich in den umschlossenen Raum 10 ohne bauliche Abtrennung eine aus einer ersten Gasschicht A, einer zweiten Gasschicht B und einer zwischen der ersten und der zweiten Gasschicht A, B liegenden Übergangsschicht C bestehende Gasschichtung ausbildet. Bei dieser Gasschichtung entspricht der Sauerstoffgehalt in der Zone der ersten Gasschicht A im Wesentlichen dem Sauerstoffgehalt der Raumluftatmosphäre, wobei der Sauerstoffgehalt in der Zone der zweiten Gasschicht B einem bestimmten, gegenüber dem Sauerstoff der Raumluftatmosphäre reduzierten, einstellbaren Sauerstoffgehalt entspricht. Der bestimmte Sauerstoffgehalt in der Zone der zweiten Gasschicht B wird dabei durch die Menge des über das Zufuhrleitungssystem 17a und das Auslassdüsensystem 17b in die Zone der zweiten Gasschicht B eingebrachten Inertgases eingestellt.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist, um eine möglichst stabile Schichtung in der Raumluftatmosphäre des Raumes zu erzielen, vorgesehen, dass der als Inertgas verwendete Stickstoff vor dem Einleiten in den umschlossenen Raum 10 im Vergleich zur mittleren Temperatur der Raumluftatmosphäre des Raumes 10 erwärmt wird, infolgedessen die spezifische Dichte des Inertgases (Stickstoffes) im Vergleich zur spezifischen Dichte der in dem umschlossenen Raum vor dem Einleiten des Inertgases vorhandenen Luft deutlich geringer ist. Da das Auslassdüsensystem 17b bei der dargestellten Ausführungsform im oberen Bereich des umschlossenen Raumes 10 angeordnet ist, wird beim Einleiten des vorzugsweise erwärmten Stickstoffes in den umschlossenen Raum 10 zunächst der obere Bereich des Raumes 10 mit dem Inertgas geflutet, während im unteren Bereich des Raumes nach wie vor die normale Umgebungsluft vorhanden ist.
Indem die Inertgaszufuhr angehalten wird, bevor das gesamte Raumluftvolumen mit Inertgas geflutet ist, kann in dem umschlossenen Raum 10 die bereits erwärmte zweischichtige Gasschichtung ausgebildet werden, wobei die untere Gasschicht (erste Gasschicht A) einen Sauerstoffgehalt aufweist, der dem Sauerstoffgehalt der normalen Umgebungsluft entspricht (21 Vol-%). Andererseits ist durch das Einleiten des Inertgases im oberen Bereich des Raumes 10 eine Zone (zweite Gasschicht B) ausgebildet, in welcher der Sauerstoffgehalt im Vergleich zum Sauerstoffgehalt der normalen Umgebungsluft bzw. im Vergleich zum Sauerstoffgehalt der ersten Gasschicht A reduziert ist. Demnach liegt in der Zone der zweiten Gasschicht B, also im oberen Bereich des Raumes 10 eine Dauerinertisierung vor, so dass in dieser Zone die Entflammbarkeit der dort gelagerten Waren herabgesetzt ist. Der Sauerstoffgehalt in der Zone der zweiten Gasschicht B wird dabei auf ein Inertisierungsniveau eingestellt, welches einem bestimmten, gegenüber dem Sauerstoffgehalt der ersten Gasschicht A reduzierten, Sauerstoffgehalt entspricht, wobei dieses Inertisierungsniveau durch eine geeignete Zufuhr der Inertgasmenge in die Zone der zweiten Gasschicht B entsprechend festlegbar ist.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inertisierungsanlage wird als Inertgas erwärmter Stickstoff verwendet. Hierzu wäre es denkbar, dass der Inertgasquelle 20 ein entsprechendes Heizsystem 18 nachgeschaltet ist, um das von der Inertgasquelle 20 dem Zufuhrleitungssystem 17a zugeführte Inertgas aufzuheizen. Alternativ oder zusätzlich hierzu wäre es aber auch denkbar, dass die Auslassdüsen 17b mit entsprechenden Heizelementen versehen sind, um beim Abgeben des Inertgases dieses entsprechend zu erwärmen.
Um zu erreichen, dass die ausgebildete Gasschichtung über längere Zeit aufrechterhalten bleibt, weist die in Fig. 1 exemplarisch dargestellte Inertisierungsanlage des weiteren ein Absaugsystem 12 auf, welches in der zwischen der ersten Gasschicht A und der zweiten Gasschicht B liegenden Übergangsschicht C angeordnet ist. Mit diesem Absaugsystem 12 wird kontinuierlich oder zu mit der Steuerung 15 festlegbaren Ereignissen bzw. Zeiten das Gas in der Übergangsschicht C abgesaugt, während über das Auslassdüsensystem 17b gleichzeitig frisches Inertgas in die Zone der zweiten Gasschicht B eingeleitet wird. Mit dieser Maßnahme ist eine Vermischung der beiden Gasschichten A, B wirksam unterdrückt.
Im Einzelnen weist das Absaugsystem 12 ein in der Übergangsschicht C angeordnetes Absaugdüsensystem 12a und einen Lüfter 12b auf. Die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Lüfters 12b sind über die Steuerung 15 ansteuerbar. Optional kann zwischen dem Lüfter 12b und dem Absaugdüsensystem 12a auch noch ein mit der Steuerung 15 ansteuerbares Stellventil V2 angeordnet sein. Durch eine geeignete Regelung der Drehzahl des Lüfters 12b wird über das Absaugdüsensystem aus der Übergangsschicht C eine zur Aufrechterhaltung der Gasschichtung hinreichende Menge an Gas abgesaugt und nach Außen abgeführt. Andererseits kann durch eine geeignete Ansteuerung des Lüfters 12b auch dessen Drehrichtung geändert werden, so dass bei Bedarf mit dem Absaugsystem 12 der
Übergangsschicht C auch Frischluft zugeführt werden kann.
Indem vorzugsweise die beiden im umschlossenen Raum 10 ausgebildeten Gasschichten A, B unterschiedliche Temperaturen aufweisen, wird eine besonders stabile Gasschichtung erreicht. Diese Temperaturdifferenz kann durch geeignete im Raum 10 bzw. in den jeweiligen Zonen der Gasschichten A, B angeordneten Heiz- bzw. Kühlelemente über längere Zeit aufrechterhalten werden. Diese (in Fig. 1 nicht explizit dargestellten) in den jeweiligen Zonen der Gasschichten A, B angeordneten Heiz- bzw. Kühlelemente werden vorzugsweise über die Steuerung 15 geeignet angesteuert.
Bei der dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inertisierungsanlage ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass das Absaugsystem 12 und im einzelnen das Absaugdüsensystem 12a in vertikaler Richtung versetzbar ausgeführt ist, um somit die Schichtdicke der Zone der zweiten Gasschicht B und in diesem Zusammenhang auch die Schichtdicke der Zone der ersten Gasschicht A je nach Bedarf einzustellen. Es ist ersichtlich, dass in einem Fall, wenn das Absaugsystem 12 im oberen Bereich des Raumes 10 angeordnet ist, die Zone der zweiten Gasschicht B entsprechend dünner wird, als wenn das Absaugsystem 12 im unteren Bereich des Raumes 10 vorliegt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Absaugdüsensystem 12a in etwa in der Mitte des umschlossenen Raumes 10 angeordnet, was insofern von Vorteil ist, dass der untere Bereich des Raumes 10, in welchem die erste Gasschicht A ausgebildet ist, nicht von dem eingebrachten Inertgas beeinflusst wird, so dass beispielsweise über eine Tür 9 die freie Begehbarkeit des Raumes 10 möglich ist.
Die dargestellte bevorzugte Ausführungsform der Inertisierungsanlage eignet sich allerdings nicht nur als präventiver Brandschutz im oberen Bereich des Raumes. Vielmehr ist es bei der dargestellten Ausführungsform auch möglich, vor dem Ausbilden der Gasschichtung die Raumluftatmosphäre auf ein Grundinertisierungsniveau abzusenken, indem im gesamten Raum 10 der Sauerstoffgehalt, beispielsweise durch Einleiten eines Inertgases, gegenüber dem Sauerstoffgehalt der normalen Luft entsprechend abgesenkt wird. Nach dem Ausbilden der beiden Gasschichten A, B weist dann die Zone der ersten Gasschicht A einen Sauerstoffgehalt auf, der im Vergleich zur normalen Umgebungsluft reduziert ist, wobei die Zone der zweiten Gasschicht B einen noch weiter reduzierten Sauerstoffgehalt enthält. Hierzu ist es grundsätzlich denkbar, dass zusätzlich zu der bereits erwähnten Inertgasquelle 20 eine weitere (in Fig. 1 nicht dargestellte) Inertgasanlage vorgesehen wird, um vor dem Ausbilden der Gasschichtung den Raum dauerzuinertisieren. Das hierbei zum Einsatz kommende Inertgas sollte allerdings eine spezifische Gasdichte aufweisen, die verschieden von der Gasdichte des zum Ausbilden der Gasschichtung verwendeten Inertgases ist. Denkbar wäre es hierbei, entweder verschiedene Inertgase und/oder Inertgase mit unterschiedlichen Temperaturen zu verwenden.
Besonders bevorzugt wird als Auslassdüsensystem zum Dauerinertisieren des gesamten Raumes ein Düsensystem 17b verwendet, welches ausgelegt ist, das eingebrachte Inertgas möglichst gleichmäßig in der Raumluftatmosphäre zu verteilen. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, im Raum 10 eine entsprechende Luftumwälzung vorzusehen.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Anlage ferner zumindest eine Sauerstoff- mes seinrichtung 19 zum Erfassen des Sauerstoffgehaltes in der Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes 10 aufweist. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist sowohl in der Zone der ersten Gasschicht A als auch in der Zone der zweiten Gasschicht B jeweils eine Sauerstoffmesseinrichtung 19 vorgesehen. Diese Sauerstoffmesseinrichtungen 19 sind vorzugsweise als aspirativ arbeitendes System ausgebildet.
Um zu erreichen, dass die Inertisierungsanlage nicht nur als präventiver Brandschutz, sondern auch als Maßnahme zur Bekämpfung eines Feuer geeignet ist, ist vorgesehen, dass in der Zone der ersten Gasschicht A und in der Zone der zweiten Gasschicht B kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen über jeweils ein zumindest eine Brandkenngröße gemessen wird, wobei im Falle der Detektion zumindest einer Brandkenngröße durch vorzugsweise plötzliches Einleiten von Inertgas in die Zone der zweiten Gasschicht B der Sauerstoffgehalt in dieser Gasschicht auf ein Vollinertisierungsniveau abgesenkt wird. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass in der Zone der ersten Gasschicht A eine Detektion von zumindest einer Brandkenngröße durchgeführt wird, und dass im Falle eines Brandes auch in der Zone der ersten Gasschicht B entsprechende Maßnahmen vorgesehen sind.
Im Einzelnen ist die Anlage zusätzlich mit einem Branderkennungs System 16 zum Erfassen von zumindest einer Brandkenngröße in der Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes 10 ausgerüstet. Das Branderkennungs System 16 ist vorzugsweise als aspiratives System ausgeführt, welches der Atmosphäre der ersten Gasschicht A einerseits und der Atmosphäre der zweiten Gasschicht B andererseits jeweils repräsentative Luft- bzw. Gasroben entnimmt und einem (in Fig. 1 nicht explizit dargestellten) Detektor für zumindest eine Brandkenngröße zuführt. Die vorzugsweise kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen von der Branderkennungseinrichtung 16 an die Steuerung 15 abgegebenen Signale werden von der Steuerung 15 - gegebenenfalls nach einer Weiterverarbeitung bzw. Auswertung dieser - verwendet, um beispielsweise das Regelventil Vl entsprechend anzusteuern. Im Einzelnen gibt die Steuerung 15 hierfür ein entsprechendes Signal ab, wenn von der Branderkennungseinrichtung 16 ein Brand in dem umschlossenen Raum 10 erfasst wird.
Fig. 2 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inertisie- rungsanlage. Diese Ausführungsform umfasst als Inertgasquelle 20 einerseits einen Inertgasgenerator 20a, welcher mit einem Umgebungsluft-Kompressor 20a' verbunden ist. Wie auch bei der unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen ersten Ausführungsform, wird über die Steuerung 15 die Luftförderrate des Umgebungsluft-Kompressors 20a', entsprechend geregelt, um die von der Inertgasanlage 20a, 20a' bereitgestellte Inertgasrate festzulegen.
Zusätzlich zu der Inertgasanlage 20a, 20a' ist bei der in Fig. 2 dargestellten Anlage eine Gasflaschenbatterie bzw. ein Druckbehälter 20b vorgesehen, in welcher verflüssigtes CO2 als Inertgas gelagert ist. Die Gasflaschenbatterie 20b, die selbstverständlich auch als Flüssiggastank ausgeführt sein kann, ist über ein mit der Steuerung 15 ansteuerbares 3-Wege- Ventil Vl mit dem Zufuhrrohrsystem 17a verbunden. Über das Zufuhrrohrsystem 17a ist das von der Inertgasanlage 20a, 20a', erzeugte Inertgas (mit Stickstoff angereicherte Luft) dem umschlossenen Raum 10 zuführbar. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass die Gasflaschenbatterie 20b mit dem umschlossenen Raum 10 über ein separates Zufuhrrohrsystem verbunden ist.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform werden zwei verschiedene Inertgastypen verwendet, um in dem umschlossenen Raum 10 eine Gasschichtung auszubilden. Als erstes Inertgas kommt hierbei die mit Hilfe der Inertgasanlage 20a, 20a', bereitgestellte, mit Stickstoff angereicherte Luft zum Einsatz. Diese mit Stickstoff angereicherte Luft dient in bevorzugter Weise dazu, in der Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes 10 eine Dauerinertisierung einzustellen, bei welcher die Entflammbarkeit der meisten in dem Raum 10 gelagerten Waren bereits deutlich herabgesetzt ist. Für diese Dauerinertisierung kommt beispielsweise ein Grundinertisierungsniveau mit einem Sauerstoffgehalt von z. B. 15 VoI- % in Frage.
Das in dem Raum 10 beispielsweise dauerhaft eingestellte Grundinertisierungsniveau wird mit Hilfe der Steuerung 15 und der Sauerstoffmesseinrichtung 19 kontinuierlich oder zu vorgebbaren Zeiten bzw. Ereignissen überwacht. Wenn beispielsweise infolge von Leckagen in der Raumhülle des umschlossenen Raumes 10 oder infolge eines (gewollten oder ungewollten) Luftwechsels nach dem Einstellen des Grundinertisierungsniveaus der Sauerstoffgehalt in der Raumluftatmosphäre des Raumes 10 wieder zunimmt, gibt die Steuerung 15 ein entsprechendes Ansteuersignal an die Inertgasanlage 20a, 20a' ab. Die Inertgasanlage 20a, 20a' speist dann mit Stickstoff angereicherte Luft in das Rohrleitungssystem 17a ein. Durch eine geeignete Ansteuerung des 3-Wege- Ventils Vl wird diese in das Rohrleitungssystem 17a eingespeiste, mit Stickstoff angereicherte Luft somit in den Raum 10 eingeleitet. Das Nachführen von weiterer mit Stickstoff angereicherter Luft erfolgt so lange, bis über die Sauerstoffmesseinrichtung 19 erfasst wird, dass der Sauerstoffgehalt in der Raumluftatmosphäre wieder auf das gewünschte Grundinertisierungsniveau abgesenkt ist.
Eine Gasschichtung mit unterschiedlichen Sauerstoffgehalten wird bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform eingestellt, indem das in der Gasflaschenbatterie 20b gelagerte CO2 vorzugsweise in den unteren Bereich des Raumes 10 eingeführt wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird das CO2 in den Raum 10 eingeführt, nachdem durch das zuvor beschriebene Einleiten von mit Stickstoff angereicherter Luft bereits ein Inerti- sierungsniveau (beispielsweise ein Grund- oder Vollinertisierungsniveau) eingestellt wurde.
Für das Ausbilden der Gasschichtung steuert die Steuerung 15 das im Zufuhrleitungssystem 17a angeordnete Stellventil Vl entsprechend an. Da (gasförmiges) CO2 eine Dichte von 1,977 kg/m3 aufweist und somit deutlich schwerer als beispielsweise normale Luft und schwerer als Stickstoff ist, bildet sich beim Einleiten von CO2 in den unteren Bereich des umschlossenen Raumes 10 ein sogenannter „CO2-See" aus, d.h. eine Gasschichtung B im unteren Teil des Raumes 10, in welcher eine erhöhte Konzentration von CO2 und somit eine im Vergleich zum Sauerstoffgehalt im oberen Bereich des Raumes (Schicht A) weiter reduzierte Sauerstoffkonzentration vorliegt. Das CO2 kann dem Raum 10 entweder in gasförmiger oder in flüssiger Form zugeführt werden. In dem Raum 10 wird somit eine Gas Schichtung ausgebildet, die aus einer im oberen Teil des Raumes 10 ausgebildeten Gasschicht A und einer im unteren Teil des Raumes ausgebildeten Gasschicht B besteht. In der im oberen Teil des Raumes 10 ausgebildeten Gasschicht A liegt ein Sauerstoffgehalt vor, der im wesentlichen dem vor Einleiten des CO2- Gases eingestellten Grundinertisierungsniveau entspricht. In der im unteren Teil des Raumes 10 ausgebildeten Gasschicht B ist das eingeleitete CO2-GaS enthalten und weist somit einen im Vergleich zur Gasschicht A weiter reduzierten Sauerstoffgehalt auf.
Zwischen den beiden Gasschichten A und B bildet sich infolge von Mischvorgängen eine Übergangsschicht C aus. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform dürfte diese Übergangs Schicht C allerdings verhältnismäßig dünn sein, da der Unterschied zwischen der mittleren Dichte des in der Schicht A enthaltenen Gases und der mittleren Dichte des in der Schicht B enthaltenen Gases relativ groß ist und somit die Vermischung in erster Linie nur durch den Diffusionsstrom der Gasteilchen bedingt ist.
Es ist ersichtlich, dass bei der unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebenen zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besonders leicht entzündliche Waren bzw. Waren, welche über die Zeit leicht entzündliche Stoffe (z.B. Kohlenwasserstoffe) ausgasen, vorzugsweise in der unteren Gasschicht B zu lagern sind, während Waren mit einem normalen Entzündungsverhalten in der oberen Gasschicht A gelagert werden können.
Die Gasschichtung sollte eingestellt werden, wenn in der Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes ein Brand ausgebrochen ist oder auszubrechen droht. Hierzu sind vorzugsweise unterschiedliche Branderkennungs Systeme 16 im umschlossenen Raum 10 vorgesehen.
Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten Aus führungs formen der Inertisierungsanlage beschränkt. Vielmehr werden sämtliche Vorteile und Weiterentwicklungen, wie sie allgemein beschrieben wurden und in den Patentansprüchen angegeben sind, als zur Erfindung gehörig angesehen.
Insbesondere ist die erfindungsgemäße Lösung nicht auf den Einsatz von Stickstoff als Inertgas beschränkt. Auch muss das eingesetzte Inertgas nicht vor dem Einführen in den umschlossenen Raum entsprechend temperiert werden.
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Claims

„Inertisierungsverfahren zur Minderung des Risikos eines Brandes in einem geschlossenen Raum sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens"Patentansprüche
1. Inertisierungsverfahren zur Minderung des Risikos einer Brandentstehung in einem umschlossenen Raum (10), wobei bei dem Verfahren zumindest ein Inertgas oder ein Inertgasgemisch, dessen Gasdichte ipβas) verschieden von der mittleren Gasdichte (ßβas) der Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes (10) ist, derart in den umschlossenen Raum (10) eingeführt wird, dass sich in dem umschlossenen Raum (10) ohne bauliche Abtrennung eine aus einer ersten Gasschicht (A), einer zweiten Gasschicht (B) und einer zwischen der ersten und der zweiten Gasschicht (A, B) liegenden Übergangsschicht (C) bestehende Gasschichtung ausbildet, wobei der Sauerstoffgehalt in der ersten Gasschicht (A) im wesentlichen dem Sauerstoffgehalt der Raumluftatmosphäre entspricht, und wobei der Sauerstoffgehalt in der zweiten Gasschicht (B) einem bestimmten, gegenüber dem Sauerstoffgehalt der Raumluftatmosphäre reduzierten, einstellbaren Sauerstoffgehalt entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die in dem umschlossenen Raum (10) ausgebildete Gasschichtung durch geregeltes Nachführen des Inertgases bzw. des Inertgasgemisches in die zweite Gasschicht (B) und durch ein geeignetes Abführen von Gas aus der zweiten Gasschicht (B) und/oder aus der Übergangsschicht (C) aufrechterhalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Temperatur der ersten Gasschicht (A) und die Temperatur der zweiten Gasschicht (B) gemessen werden, und wobei die in dem umschlossenen Raum (10) ausgebildete Gas Schichtung aufrechterhalten bleibt, indem eine bestimmte Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der ersten Gasschicht (A) und der Temperatur der zweiten Gasschicht (B) eingestellt und gehalten wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sauerstoffgehalt in der zweiten Gas Schicht (B) kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen gemessen wird, und wobei der Sauerstoffgehalt in der zweiten Gasschicht (B) durch geregeltes Nachführen von Inertgas bzw. eines Inertgasgemisches sowie durch geregeltes Abführen von Gas aus der zweiten Gas schicht (B) und/oder aus der Übergangs Schicht (C) auf dem Inertisierungsniveau gehalten wird, welches dem bestimmten Sauerstoffgehalt entspricht.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Inertgas bzw. das Inertgasgemisch eine spezifische Gasdichte ipβas) aufweist, die bei gleicher Temperatur verschieden von der spezifischen Gasdichte (ßβas) der Raumluftatmosphäre ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Einführen des Inertgases bzw. des Inertgasgemisches das Inertgas bzw. das Inertgasgemisch eine Temperatur aufweist, die verschieden von der mittleren Temperatur der Raumluftatmosphäre ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor dem Ausbilden der Gasschichtung in dem umschlossenen Raum (10) durch Einleitung eines Inertgases oder eines Inertgasgemisches die Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes (10) derart verändert wird, dass der Sauerstoffgehalt in der Raumluftatmosphäre auf ein bestimmtes Grundinertisierungsniveau gesenkt wird, welches einem im Vergleich zum normalen Luftsauerstoffgehalt reduzierten Sauerstoffgehalt entspricht.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Sauerstoffgehalt in der ersten Gasschicht (A) kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen gemessen wird, und wobei durch geregeltes Nachführen von Inertgas bzw. einem Inertgasgemisch in die erste Gas Schicht (A) sowie durch geregeltes Abführen von Gas aus der ersten Gasschicht (A) und/oder aus der Übergangsschicht (C) der Sauerstoffgehalt in der ersten Gasschicht (A) auf dem Grundinertisierungsniveau gehalten wird.
9. Verfahren nach einem der der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der zweiten Gasschicht (B) kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen zumindest eine Brandkenngröße gemessen wird, und wobei im Falle der Detektion eines Brandes durch plötzliches Einleiten von Inertgas oder eines Inertgasgemisches in die zweite Gasschicht (B) der Sauerstoffgehalt in der zweiten Gasschicht (B) auf ein Vollinertisierungsniveau abgesenkt wird, welches einem im Vergleich zum bestimmten Inertisierungsniveau noch weiter reduzierten Sauerstoffgehalt entspricht.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der ersten Gasschicht (A) kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen zumindest eine Brandkenngröße gemessen wird, und wobei im Falle der Detektion eines Brandes durch plötzliches Einleiten von Inertgas oder eines Inertgasgemisches in die erste Gasschicht (A) der Sauerstoffgehalt in der ersten Gasschicht (A) auf ein Inertisierungsniveau abgesenkt wird, welches einem im Vergleich zum Sauerstoffgehalt der Raumluftatmosphäre reduzierten Sauerstoffgehalt entspricht.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die jeweiligen Schichtdicken einstellbar sind.
12. Vorrichtung zur Minderung des Risikos eines Brandes in einem umschlossenen Raum (10) und zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei die Vorrichtung zumindest eine Inertgasquelle (20) zum Bereitstellen eines Inertgases oder eines Inertgasgemisches, dessen Gasdichte (ßβas) verschieden von der mittleren Gasdichte (ßGas) der Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes (10) ist, und ein über eine Steuerung (15) ansteuerbares Zufuhr- und Auslassdüsensystem (17a, 17b) zum Einbringen des von der Inertgasquelle (20) bereitgestellten Inertgases bzw. Inertgasgemisches in den umschlossenen Raum (10) aufweist, wobei das Zufuhr- und Auslassdüsensystem (17a, 17b) derart ausgeführt ist, dass sich in dem umschlossenen Raum (10) ohne bauliche Abtrennung eine aus einer ersten Gasschicht (A), einer zweiten Gasschicht (B) und einer zwischen der ersten und der zweiten Gasschicht (A, B) liegenden Übergangsschicht (C) bestehende Gasschichtung ausbildet, wobei der Sauerstoffgehalt in der ersten Gasschicht (A) im wesentlichen dem Sauerstoffgehalt der Raumluftatmosphäre entspricht und wobei der Sauerstoffgehalt in der zweiten Gas Schicht (B) einem bestimmten, gegenüber dem Sauerstoffgehalt der Raumluftatmosphäre reduzierten, einstellbaren Sauerstoffgehalt entspricht.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Auslassdüsensystem (17b) wenigstens eine in vertikaler Richtung verschiebbare Auslassdüse aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, welche ferner ein über die Steuerung (15) ansteuerbares Absaugsystem (12) aufweist, um in geregelter Weise Gas aus der ersten Gasschicht (A) und/oder der zweiten Gasschicht (B) und/oder der Übergangsschicht (C) abzuführen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Absaugsystem (12) wenigstens eine in vertikaler Richtung verschiebbare Absaugdüse (12a) aufweist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, welche ferner eine Einrichtung (18) zum Regeln der Temperatur in der ersten Gasschicht (A) und/oder der Temperatur in der zweiten Gasschicht (B) aufweist.
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