ES1062496U - Dispositivo combinado para la prevencion y extincion de incendios. - Google Patents

Abstract

1. Dispositivo combinado para prevención y extinción de incendios, caracterizado porque comprende: un dispositivo (D1) de medición de oxígeno en el interior del local a vigilar; una primera instalación (I1) de producción de gas / extracción del oxígeno en el local a vigilar; una segunda instalación (I2) de introducción inmediata de un gas que desplaza el oxígeno; un dispositivo (D2) detector de incendios; y un elemento de control (C).

Description

Dispositivo combinado para prevención y extinción de incendios.

Objeto

El presente Modelo de Utilidad se refiere a un dispositivo combinado para la reducción del riesgo y para apagar incendios en recintos cerrados.

Estado de la técnica

Es conocido que en recintos cerrados a los que personas o animales acceden de forma esporádica y cuyas instalaciones reaccionan sensiblemente a los efectos del agua se hace frente al peligro de incendio reduciendo la concentración de oxígeno en la zona afectada a un valor de aproximadamente 12%. Con esta concentración de oxígeno, la mayoría de las materias ya no pueden arder. Los campos de aplicación principales son las zonas de procesamiento de datos, recintos para conmutadores y distribuidores eléctricos, instalaciones cerradas así como zonas de almacenamiento de mercancía valiosa. El efecto de extinción resultante de este método se basa en el desplazamiento del oxígeno. Como es sabido, el aire normal de ambiente se compone en un 21% de oxígeno, en un 78% de nitrógeno y en un 1% de otros gases. Para la extinción se incrementa aún mas la concentración de nitrógeno puro mediante introducción de éste en el recinto afectado y con ello se logra la reducción del oxígeno. Se sabe que comienza el efecto de extinción del fuego cuando la proporción de oxígeno se reduce a por debajo del 15% de volumen. En función de los materiales ignífugos que se encuentren en el recinto afectado puede ser necesaria una reducción más acusada hasta la mencionada 12% vol.

En esta "técnica de extinción por gas inerte", como la inundación del local en peligro de incendio o en situación de incendio con gases que desplazan el oxígeno como son el nitrógeno, dióxido de carbono, gases nobles y mezclas de éstos, por regla general estos gases se almacenan en recintos auxiliares contiguos en unas botellas de acero. En caso necesario este gas es conducido mediante un sistema de tubería a las toberas de salida en el local en cuestión. Sin embargo, la extinción mediante esta técnica con gas inerte conlleva algunos problemas, y muestra respecto al tamaño del local unos claros límites. En locales grandes, como por ejemplo con un superficie de base de 20 x 50 m y 6,5 m de altura, resulta un volumen de 6.500 m^{3}. Se utilizan a nivel estándar botellas de acero que tienen una capacidad de 80 l. En instalaciones de extinción con gas inerte éstas se llenan a una presión de 200 bar, lo que debido a la capacidad límite de carga de los soportes disponibles, la magnitud arriba mencionada representa el límite actual. Con 200 bar de presión en la botella, 80 l abarcan por ejemplo 18,3 kg de nitrógeno, lo que entonces resulta en 16 m^{3} de nitrógeno a una presión de entorno de 1 bar. Para inundar de gas inerte el local mencionado con un volumen de 6.500 m^{3} sería necesario aproximadamente el contenido de 300 botellas de acero. Una botella de éstas pesa llena aproximadamente 100 kg., lo que con 300 botellas daría un peso de 30 t.. A esto habría que añadir el peso de los tubos, las armaduras, etc, de modo que esto presentaría muchas exigencias a la capacidad de carga de soporte de los recintos de almacenamiento. Además, se necesitaría una gran superficie para ubicar en ella tal cantidad de botellas. Con ello se hace evidente que la técnica de extinción de incendios con gas inerte topa en el caso de locales de mayor tamaño con un problema respecto a la capacidad de almacenamiento y soporte de los recintos de almacenamiento. Almacenar las botellas en un recinto en el sótano tampoco es una solución satisfactoria, aunque allí no es importante la capacidad de soporte. Se tendrían que instalar una serie de largas tuberías que saliesen del sótano, lo que plantearía un esfuerzo adicional de construcción que a posteriori en muchos casos no es factible de superar y que además prolonga inadecuadamente el tiempo de introducción del gas inerte.

La US-A-3 830 307 discute un dispositivo de extinción de incendios en recintos cerrados con un dispositivo de detección de incendios para detectar una magnitud característica de incendios en el aire del recinto, y un recipiente con nitrógeno gaseoso o líquido como gas inerte. Este es conducido a través de una tubería al recinto a vigilar, llegando el nitrógeno a penetrar el recinto en forma de gotas muy pequeñas y bien difundidas a través de una tobera reduciéndose así rápidamente el contenido de oxígeno a un nivel determinado de plena inertización. En ella se propone como prevención también reducir el contenido de oxígeno a un 11%.

Como objetivo del presente invento se propone la utilización de un dispositivo combinado formado por el conjunto de diversos dispositivos e instalaciones de técnica conocida para reducir por inertización el riesgo de incendios y para extinguir los mismos en locales cerrados que facilite una extinción efectiva de un incendio con una reducida capacidad de almacenamiento de botellas de gas inerte.

Descripción de la invención

Este objeto se logra mediante el dispositivo combinado descrito más adelante, del que forma parte importante un elemento de control que gobierna la entrada en funcionamiento de los dispositivos individuales que forman el dispositivo combinado de la invención.

En esencia, el dispositivo combinado reduce, en primer lugar, el contenido de oxígeno en el local cerrado a un nivel de inertización básico de por ejemplo 16%, y en el caso de un incendio sigue reduciendo el contenido de oxigeno a un determinado nivel de inertización total de por ejemplo 12% vol. o inferior. Un nivel de inertización básico de 16% de concentración de oxígeno no significa peligro alguno para personas o animales, de modo que éstos pueden aún penetrar en el recinto sin problema alguno. El nivel de inertización total puede ajustarse o bien de noche, cuando ninguna persona o animal entra en el local, o bien directamente como reacción a un incendio avisado. Con un 12% vol. de concentración de oxígeno, el punto de inflamación de la mayoría de materiales se ha rebajado tanto que éstos ya no pueden
arder.

Las ventajas de este dispositivo combinado según la invención están especialmente en que la cantidad de recipientes requeridos en caso de incendio se reduce claramente. Con ello se reducen los costes totales de las instalaciones de prevención y extinción de incendios. Además de esto, se necesita a nivel de construcción un dispositivo de descarga de presión más pequeño, ya que en caso de un incendio solamente debe entrar un volumen de gas más reducido dentro del corto periodo de tiempo disponible, para el cual debe haberse previsto una descarga a nivel de construcción.

Como se representa en la Figura 1 el dispositivo combinado de la invención comprende los siguientes componentes:

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un dispositivo de medición de oxígeno (D1) en el local a vigilar;

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una primera instalación o equipo (I1) para producción de gases que desplazan oxígeno o para la extracción del mismo del recinto a vigilar;

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una segunda instalación (I2) o equipo para la introducción súbita de un gas que desplaza oxígeno en el local a vigilar,

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un dispositivo de detección de incendios (D2) para detectar una magnitud característica de incendio en el aire del local;

y, como parte esencial del dispositivo combinado de la invención,

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un control (C) que, en función del contenido de oxígeno del aire del recinto a vigilar indicado por el dispositivo D1, da una señal de inertización básica al primer equipo I1 para la producción del gas que desplaza oxígeno o para la extracción de oxígeno y que, en función de una señal de detección del dispositivo (D2) de detección de incendios da una señal de inertización completa al segundo equipo I2.

Este dispositivo combinado de la invención realiza de modo ideal la función completa de detección y extinción de incendios. El control C según la invención emite, en función de los datos facilitados por el dispositivo de medición de oxígeno D1, la señal de inertización básica cuyo nivel se ha calculado previamente según tamaño y tipo del local y, en función de los datos facilitados por el dispositivo de medición de oxígeno D1 y el dispositivo de detección de incendios D2, la señal de inertización completa.

Preferentemente, el dispositivo combinado de la invención reduce en primer lugar el contenido de oxígeno a un determinado nivel de inertización básica: para ello mide el contenido de oxígeno en el recinto que hay que vigilar y tras esto realiza la reducción al nivel de inertización básico en función del valor de medición del oxígeno. Con ello, la inertización se ajusta a ciertas fugas en el recinto, llevándose a cabo una regulación clásica del contenido de oxígeno del recinto a vigilar.

Preferentemente se integra en el dispositivo un detector de magnitudes de incendio, que en caso de incendio da una señal de inertización total.

Por ejemplo, al aire del local a vigilar se le extrae continuamente antes de la reducción a un nivel determinado de inertización total unas muestras representativas, que se llevan a un detector de magnitudes de incendio, que en caso de incendio da una señal para la inertización total. Este desarrollo, es una interpretación técnica de procedimiento de la unión de un conocido dispositivo de detección de incendios a base de aspiración, con la técnica de extinción de incendios con gas inerte. En ello se entiende por dispositivo de detección de incendios a base de aspiración, un dispositivo de detección de incendios que en una cantidad de puntos aspira activamente a través de un sistema de tuberías o canales una porción representativa del aire del recinto, conduciendo seguidamente esta muestra a una cámara de medición con un detector para captación de una magnitud característica de incendio.

Bajo el concepto de "magnitud característica de incendio" se entiende las magnitudes físicas que en el entorno de un incendio recién formado están sometidas a unos cambios mensurables, por ejemplo, la temperatura de entorno, la proporción de material sólido, gaseoso, o líquido en el aire del entorno (creación de humo en forma de partículas o aerosoles o vapor) o la radiación del entorno.

El dispositivo actúa de manera especialmente ventajosa para alcanzar el nivel de inertización básico mediante producción mecánica y ulterior introducción de gases que desplazan el oxígeno o no obstante también mediante una extracción mecánica del oxígeno. Esto es factible en tanto esté disponible más tiempo para la reducción al nivel de inertización básico, de modo que baste una reducción progresiva del contenido de oxígeno en el correspondiente local mediante una máquina, Frente a ello se ha previsto para alcanzar rápidamente el nivel de inertización básico preferentemente una introducción de gases que desplazan oxígeno en el local cerrado, para lo que fundamentalmente pueden emplearse todos los gases inertes. Preferentemente, estos pueden estar disponibles para su aplicación en unos envases de gas, los cuales incluso en locales de mayor tamaño el volumen a llenar entre el nivel de inertización básico y el nivel de inertización total ya no cause mas problemas. Además de eso un producción mecánica de gases que desplazan oxígeno, por ejemplo por un máquina de nitrógeno es de gran ventaja, ya que con ello también los recipientes de gas que se ocupan de la inertización completa no pueden rellenarse tras su utilización.

Finalmente se ha previsto preferentemente que la introducción de los gases que desplazan oxígeno se realiza en función del contenido de oxígeno medido en el recinto cerrado. Con ello se logra que solamente se aplique siempre la cantidad necesaria para la inertización completa.

Se ha mencionado antes que una de las ventajas del dispositivo según la invención puede verse en que éste se deja combinar con los dispositivos detectores de incendios conocidos. En los así denominados dispositivos de detección de incendios de aspiración es necesario un control continuado de la velocidad de flujo de las cantidades parciales representativas. Según un desarrollo del dispositivo según el invento se ha previsto que el dispositivo de medición de oxígeno esté integrado en la carcasa del detector del dispositivo de detección de incendios, en donde también ha sido dispuesto el dispositivo de control de flujo del aire.

Preferentemente, la producción de gases que desplazan oxígeno para alcanzar el nivel de inertización completo se lleva a cabo de modo mecánico mediante una máquina de nitrógeno o similar. Ya se ha dicho que con ello se pueden rellenar de modo ventajoso los recipientes de gas, una vez vaciados.

El planteamiento de partida es vigilar un local cerrado con aire normal con las habituales proporciones de oxigeno de 21% Vol. Para aminorar el riesgo de incendio el dispositivo combinado reduce el contenido de oxígeno en el local encerrado mediante introducción de nitrógeno desde una máquina de nitrógeno, hasta alcanzar un determinado nivel de inertización básico. Previa y simultáneamente a la reducción al nivel de inertización básico el dispositivo combinado mide continuamente el oxigeno en el aire del local a vigilar. Esta indicación nominal ha sido previamente calculada en base a las características del recinto y usando equipamiento con aparatos de procesamiento de datos y similares. Un dispositivo en base a la aspiración de detección de incendios que está equipado con un detector de magnitudes características de un incendio aspira continuamente a través de un sistema de tuberías o canales unas porciones representativas del aire del local y las lleva hacia un detector de magnitudes características de incendio. Si se detecta una magnitud característica de incendio y es reconocida tras pasar por filtros de seguridad efectivamente como un incendio, entonces rápidamente se inunda el recinto de gas proveniente de las botellas de nitrógeno, hasta que se logra la concentración de oxigeno deseada. Esta ha sido previamente determinada en base a los materiales ignífugos existentes en el local.

En tanto no exista incendio se comprueba continuamente con el dispositivo de medición de oxígeno, si se ha alcanzado un pico bajo de una concentración de oxígeno perjudicial para la salud. Si esto aún no es el caso, la maquina de oxigeno sigue recibiendo la señal de nivel de inertización básico y sigue inundando el recinto con nitrógeno. Si se alcanza el pico bajo dañino para la salud se realiza una consulta del valor predeterminado de si se deben crear las condiciones para funcionamiento nocturno o las condiciones para funcionamiento diurno. Si el recinto no tiene ya porque ser penetrado por personas o animales, entonces se da a la máquina de nitrógeno la señal para el nivel de inertización total, para lo que en función del contenido medido de oxígeno se lleva a cabo otro desplazamiento de oxígeno, hasta que se llegue a alcanzar la concentración predeterminada apta para la extinción del local y de los materiales en él existentes. Si no obstante el local no debe ser penetrado, se mantiene mediante el dispositivo de medición de oxígeno la concentración de oxígeno en un valor no perjudicial para la salud de aproximadamente 16%.

Claims (3)

1. Dispositivo combinado para prevención y extinción de incendios, caracterizado porque comprende: un dispositivo (D1) de medición de oxígeno en el interior del local a vigilar; una primera instalación (I1) de producción de gas/extracción del oxígeno en el local a vigilar; una segunda instalación (I2) de introducción inmediata de un gas que desplaza el oxigeno; un dispositivo (D2) detector de incendios; y un elemento de control (C).

2. Dispositivo combinado según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo detector de incendios (D2) es un dispositivo detector de incendios de aspiración.

3. Dispositivo combinado según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de medición de oxígeno (D1) está integrado en la caja del detector del dispositivo detector de incendios (D2).