ES2340576T3 - Procedimiento de inertizacion para extinguir un incendio. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de inertización para extinguir un incendio en un espacio objetivo cerrado, en el que el contenido de oxígeno en el espacio cerrado se reduce en un tiempo predeterminado (x) a un nivel de inertización determinado, caracterizado porque mediante la introducción regulada de un gas que desplaza oxígeno en el espacio objetivo se mantiene el nivel de inertización en un intervalo de regulación determinado, siendo el valor umbral superior del intervalo de regulación inferior o como máximo igual al nivel para impedir la reignición (R).
Description
Procedimiento de inertización para extinguir un
incendio.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de inertización para extinguir un incendio en un
espacio cerrado (denominado en lo sucesivo también "espacio
objetivo"), en el que el contenido de oxígeno en el espacio
cerrado se reduce en un tiempo que puede ser predeterminado a un
nivel de inertización determinado.
El documento
EP-A-1103286 da a conocer una
instalación de inertización, así como un procedimiento de
inertización según el preámbulo de la reivindicación 1 para la
lucha contra incendios en un túnel, reduciéndose el contenido de
oxígeno en el túnel a un nivel de inertización determinado, que
corresponde a una concentración de la parte de oxígeno apta para la
extinción.
El documento US 2002/040940 A1 da a conocer un
procedimiento de inertización para la reducción del riesgo y para
extinguir incendios en espacios cerrados, así como un dispositivo
para la realización del procedimiento. Está previsto que el
contenido de oxígeno en el espacio objetivo se reduzca en primer
lugar a un nivel de inertización base determinado, siguiéndose
posteriormente y en el caso de un incendio rápidamente con la
reducción del contenido de oxígeno a un nivel de inertización total
determinado.
El documento US 6,082,464 A da a conocer un
procedimiento de inertización, en el que se introduce un primer gas
inerte con un primer coeficiente de paso para un determinado tiempo
en un espacio objetivo, de modo que pueda extinguirse un incendio
que se ha declarado en el espacio objetivo. Además, en este estado
de la técnica está previsto que posteriormente se introduzca un
segundo gas inerte con un segundo coeficiente de paso en el espacio
objetivo, para mantener la concentración del gas inerte en el
espacio objetivo a un nivel de inertización con el cual pueda
impedirse una reignición del incendio.
El documento US 2002/070035 A1 da a conocer un
procedimiento para extinguir un incendio que se ha declarado en el
interior de un espacio cerrado. En este procedimiento está previsto
que tras la detección de un incendio se establezca bruscamente una
concentración de gas inerte en el interior del espacio cerrado para
reducir de este modo el contenido de oxígeno en el interior del
espacio objetivo a una concentración de oxígeno con una eficacia
máxima para la extinción. Además, en este procedimiento conocido
está previsto que el gas inerte se siga alimentando en una cantidad
que puede ser predeterminada al espacio cerrado para mantener la
concentración de oxígeno con una eficacia máxima para la
extinción.
Es conocido combatir un incendio en espacios
cerrados porque se reduce el contenido de oxígeno en la zona
afectada a un valor que asciendo como medio a aprox. el 12% en
volumen. La mayor parte de los materiales combustibles ya no pueden
inflamarse con esta concentración de oxígeno. El efecto de extinción
que resulta en este procedimiento está basado en el principio del
desplazamiento de oxígeno. Como es sabido, el 21% en volumen del
aire ambiente normal está formado por oxígeno, el 78% en volumen por
nitrógeno y el 1% en volumen por otros gases. Para la extinción, se
aumenta la concentración de nitrógeno en el espacio afectado
mediante la introducción de por ejemplo nitrógeno puro como gas
inerte, reduciéndose de este modo la parte de oxígeno. Un efecto de
extinción empieza a actuar cuando la parte de oxígeno queda por
debajo de aprox. el 15% en volumen. En función de los materiales
combustibles existentes en el espacio afectado, puede ser necesario
reducir el contenido de oxígeno aún más hasta alcanzar, por
ejemplo, el 12% en volumen anteriormente mencionado.
En esta "técnica de extinción mediante gas
inerte", como es denominada la inundación de un espacio con
riesgo de incendio o con un incendio declarado con gases que
desplazan el oxígeno, como dióxido de carbono, nitrógeno, gases
nobles y mezclas de los mismos, los gases o gases inertes que
desplazan el oxígeno se almacenan de forma comprimida en botellas
de acero o se generan en caso necesario mediante un generador. En
caso de un incendio, el gas se alimenta mediante sistemas de
tuberías y toberas de salida correspondientes al espacio objetivo
correspondiente.
El desarrollo en el tiempo de una lucha contra
incendios realizada mediante un procedimiento de inertización se
divide sustancialmente en dos fases, la fase de lucha contra
incendios y la fase de reignición. La fase de lucha contra
incendios es la fase durante la cual el espacio objetivo se inunda
con un gas que desplaza el oxígeno para alcanzar en el espacio
objetivo una concentración apta para la extinción del gas inerte
introducido. La concentración apta para la extinción se define
según la VdS (Asociación para prevención de daños) como
concentración a la que puede excluirse con seguridad un incendio.
Por lo tanto, la concentración apta para la extinción está por
debajo del llamado nivel para impedir una reignición y corresponde,
por ejemplo en zonas con dispositivos de procesamiento electrónico
de datos, salas eléctricas de conexiones y de distribución,
instalaciones cerradas, así como zonas de almacenamiento con bienes
económicos a un contenido de oxígeno de aprox. el 11,2% en
volumen.
Para la fase de lucha contra incendios, según la
VdS está previsto que el contenido de oxígeno deba alcanzar en 60
segundos a partir del comienzo de la inundación un llamado nivel
para impedir una reignición. El nivel para impedir una reignición
es una concentración de oxígeno con la que se excluye justamente una
(nueva) ignición de los materiales existentes en el espacio
objetivo. La concentración de oxígeno del nivel para impedir una
reignición depende de la carga calorífica del espacio objetivo, y
está situada, por ejemplo, en zonas con dispositivos de
procesamiento electrónico de datos, salas eléctricas de conexiones y
de distribución, instalaciones cerradas, así como zonas de
almacenamiento con bienes económicos en un contenido de oxígeno de
aprox. el 13,8% en volumen.
La condición de que en la fase de lucha contra
incendios la concentración de oxígeno deba alcanzar en 60 segundos
el nivel para impedir una reignición, determina la pendiente de la
curva de inyección que describe el curso de inundación de la
instalación de extinción de incendios mediante gas inerte o el
procedimiento de inertización al principio de la fase de la lucha
contra incendios. La instalación para extinguir incendios mediante
gas inerte y el procedimiento de inertización deberían estar
diseñados correspondientemente.
A continuación de la fase de lucha contra
incendios, en la que se extingue por completo el incendio en el
espacio objetivo, tiene lugar la llamada fase de reignición. La fase
de reignición es un período de tiempo en el que el contenido de
oxígeno no debe superar el nivel para impedir una reignición, es
decir, por ejemplo el 13,8% en volumen anteriormente mencionado.
Según las normas de la VdS está previsto que la fase de reignición
deba durar más de diez minutos. Dicho de otro modo, esto significa
que la instalación para extinguir incendios mediante gas inerte y
el procedimiento de inertización deben estar diseñados de tal modo
que, tras la detección del incendio, el espacio objetivo se inunda
de tal modo con gas inerte para conseguir en 60 segundos en el
espacio objetivo una concentración de oxígeno situada al nivel para
impedir una reignición, no superándose esta concentración, además,
durante la fase de lucha contra incendios y la fase de
reignición.
La fig. 1 muestra el curso de inundación de una
instalación de extinción de incendios mediante gas inerte que
funciona con un procedimiento de inertización convencional en el
ejemplo de un espacio objetivo equipado con un dispositivo de
procesamiento electrónico de datos. Según las directivas de la VdS,
el nivel para impedir la reignición determinado mediante ensayos
está situado en una concentración de oxígeno del 13,8% en volumen;
este valor de concentración se llama en ocasiones también
"concentración límite". La concentración apta para la
extinción, que resulta del material del foco del incendio, un
parámetro específico para el espacio y una seguridad, está situado
según la fig. 1 en el 11,2% en volumen y está situada, por lo tanto,
un 1,2% en volumen por encima de una concentración de oxígeno del
10% en volumen peligrosa para personas y animales. En el
procedimiento de inertización conocido por el estado de la técnica,
la concentración apta para la extinción corresponde al nivel de
inertización de la instalación de extinción de incendios mediante
gas inerte.
En el ejemplo representado, la instalación de
extinción de incendios mediante gas inerte o el procedimiento de
inertización usados están diseñados de tal modo que en 60 segundos
tras la detección del incendio o tras la activación del
procedimiento de inertización se alcance el nivel para impedir la
reignición (el 13,8% en volumen) mediante la inyección de gas
inerte o la inundación del espacio objetivo con gas inerte. Está
previsto que, tras alcanzar el nivel para impedir la reignición, la
concentración de oxígeno se siga reduciendo hasta que se alcance la
concentración apta para la extinción o el nivel de inertización de
la instalación de extinción de incendios mediante gas inerte del
11,2% en volumen. En este momento, el incendio en el espacio
objetivo queda completamente extinguido y, puesto que se termina la
inundación del espacio objetivo con gas inerte tras alcanzarse el
nivel de inertización o la concentración apta para la extinción, en
la posterior fase de reignición sigue aumentando continuamente la
concentración de oxígeno en el espacio objetivo (por faltas de
estanqueidad del espacio objetivo).
Ahora es concebible ajustar el momento en el que
se sobrepasa el nivel para impedir la reignición mediante la
"profundidad" del nivel de inertización de la instalación de
extinción de incendios mediante gas inerte. No obstante, como la
estanqueidad del espacio determina la pendiente o el curso de la
curva de aumento de la concentración de oxígeno en el espacio
objetivo durante la fase de reignición, el momento de sobrepasarse
el nivel para impedir la reignición (del 13,8% en volumen) sólo
puede determinarse mediante el ajuste de la concentración apta para
la extinción o mediante la definición del nivel de inertización de
la instalación de extinción de incendios mediante gas inerte. En el
presente caso, al alcanzarse una concentración apta para la
extinción del 11,2% en volumen se consigue que no se sobrepase el
nivel para impedir la reignición hasta haber transcurrido 600
segundos tras el final de la fase de lucha contra el incendio.
En el procedimiento de inertización conocido por
el estado de la técnica y explicado anteriormente para extinguir un
incendio en un espacio objetivo se presenta ahora un inconveniente,
que es que la reducción de la concentración de oxígeno al nivel de
inertización de la instalación de extinción de incendios mediante
gas inerte que se realiza durante la fase de lucha contra el
incendio debe realizarse siempre claramente por debajo del nivel
para impedir una reignición, para conseguir que el nivel para
impedir una reignición no se sobrepase demasiado pronto tras el
final de la fase de lucha contra el incendio para garantizar una
fase de reignición suficientemente larga. Por lo tanto, en el
procedimiento de inertización conocido por el estado de la técnica
es necesario disponer de una cantidad claramente mayor de medios de
extinción de los que finalmente serían necesarios para la lucha
contra el incendio. Esto supone que se pone a disposición, por
ejemplo, espacio adicional para botellas de gas, en las que se
almacena el gas inerte de forma comprimida. Debido al
sobredimensionado necesario de las instalaciones conocidas por el
estado de la técnica, el procedimiento de inertización para
extinguir un incendio se vuelve relativamente costoso.
Otro inconveniente es que en los procedimientos
de inertización conocidos por el estado de la técnica no existe
ninguna posibilidad de impedir tras el final de la fase de lucha
contra el incendio sobrepasar en un momento temprano el nivel de
reignición de la concentración de oxígeno en el espacio objetivo. No
obstante, esto es necesario, por ejemplo, cuando la estanqueidad
del espacio objetivo no corresponde al valor para el que está
diseñada. Un caso así no es improbable, puesto que pueden producirse
entradas de aire fresco, es decir, procesos de corrientes más allá
de los límites del espacio protegido, debido por ejemplo a fugas
imprevistas en los componentes que rodean el espacio objetivo o
debido a un mal funcionamiento de la instalación de ventilación y
climatización integrada en el espacio objetivo. Fugas imprevistas de
este tipo no pueden tenerse en cuenta al considerarse la
estanqueidad del espacio para el diseño del procedimiento de
inertización correspondiente y conducen, por lo tanto, en caso de
un incendio a un efecto de extinción insuficiente del procedimiento
usado.
La presente invención está basada, por lo tanto,
en el problema técnico de indicar un procedimiento de inertización
para extinguir un incendio del tipo anteriormente indicado, mediante
el cual sea posible un diseño lo más exacto posible de la
instalación de extinción de incendios mediante gas inerte usada
durante el procedimiento de inertización y, en particular, un
dimensionado lo más exacto posible del gas inerte a poner a
disposición, cumpliéndose al mismo tiempo la fase de lucha contra
el incendio y la fase de reignición necesarias para extinguir el
incendio.
En un procedimiento de inertización del tipo
indicado al principio, este objetivo se consigue según la invención
porque se mantiene el nivel de inertización en un intervalo de
regulación determinado, siendo el valor umbral superior del
intervalo de regulación inferior o como máximo igual al nivel para
impedir la reignición (R).
Las ventajas de la invención están en particular
en que puede conseguirse un procedimiento fácil de realizar y al
mismo tiempo muy efectivo para la optimización del curso de
inundación de una instalación de extinción de incendios mediante
gas inerte. Puesto que la fase de reignición prevista para la
extinción del incendio se ajusta según la invención mediante una
regulación del nivel de inertización, puede conseguirse que un nivel
de inertización ajustado durante la fase de lucha contra el
incendio ya no predetermine el período de tiempo de la fase de
reignición. Dicho de otro modo, esto significa que el nivel de
inertización ajustado durante la fase de lucha contra el incendio
puede corresponder a una concentración de oxígeno en el espacio
objetivo que ya no debe estar claramente por debajo del nivel para
impedir la reignición, como es el caso en los procedimientos de
inertización convencionales, conocidos por el estado de la técnica.
Por lo tanto, para todo el curso de inundación durante el
procedimiento de inertización según la invención se necesita una
cantidad claramente inferior de medios de extinción, por lo que el
procedimiento de inertización y la instalación de extinción de
incendios mediante gas inerte quedan adaptados y diseñados
exactamente según el espacio objetivo. En particular, aquí no es
necesario el almacenamiento de grandes cantidades de gas inerte en
recipientes acumuladores. Gracias al procedimiento según la
invención y, en particular, gracias a la regulación del nivel de
inertización al nivel para impedir la reignición, es ventajoso que
durante la fase de reignición no se produzca una saturación de la
concentración del gas inerte en el espacio objetivo. Puesto que con
el procedimiento según la invención se necesita una cantidad
claramente inferior de medios de extinción y no se produce una
saturación de la concentración de gas inerte en el espacio
objetivo, también unas válvulas de descarga de presión previstas
eventualmente en el espacio objetivo pueden dimensionarse con un
menor tamaño. Según la invención está previsto, además, un
intervalo de regulación determinado, en el que el nivel de
inertización se mantiene al nivel para impedir la reignición. Este
intervalo de regulación depende, por ejemplo, de la estanqueidad del
espacio objetivo y/o del diseño de la instalación de extinción de
incendios mediante gas inerte o de la sensibilidad de los sensores
usados en el espacio objetivo para determinar la concentración de
oxígeno.
En una forma de realización está previsto, por
ejemplo, que el nivel de inertización corresponda al nivel para
impedir la reignición. De este modo es posible de una forma
ventajosa adaptar el dimensionado o el diseño de la instalación de
extinción de incendios mediante gas inerte con mucha precisión al
espacio objetivo (estanqueidad, volumen, posibles materiales de un
foco de incendio). En esta forma de realización ventajosa del
procedimiento de inertización según la invención, la regulación del
nivel de inertización en el espacio objetivo se realiza ya durante
la fase de lucha contra el incendio al nivel para impedir la
reignición. Puesto que durante todo el curso de inundación, la
concentración de gas inerte en el espacio objetivo no supera en
ningún momento el nivel para impedir la reignición fuera del
intervalo de regulación y, en particular, puesto que de esta manera
se impide que se supere claramente la concentración de gas inerte en
el espacio objetivo, puede conseguirse que durante la inundación
inicial se use siempre sólo la cantidad exacta de gas inerte que sea
necesaria para la extinción del incendio. Gracias a ello, los
recipientes acumuladores para el almacenamiento del gas inerte
pueden dimensionarse con un tamaño claramente inferior o una
instalación correspondiente, como por ejemplo una instalación de
nitrógeno para la generación del gas inerte puede diseñarse con un
tamaño correspondientemente inferior.
Para conseguir que no se sobrepase en ningún
momento el nivel para impedir la reignición durante la fase de
lucha contra el incendio y la fase de reignición, en el
procedimiento de inertización según la invención está previsto que
el valor umbral superior del contenido de oxígeno en el intervalo de
regulación sea inferior o como máximo igual al nivel para impedir
la reignición. El concepto "valor umbral" se refiere en este
contexto a la concentración de oxígeno residual, a la que la
instalación de extinción de incendios mediante gas inerte vuelve a
conectarse o a la que vuelve a alimentarse gas inerte al espacio
objetivo para mantener el nivel de inertización como valor teórico
o volver a alcanzarlo. Gracias a la conexión de la instalación de
extinción de incendios mediante gas inerte se alimenta
posteriormente el gas que desplaza el oxígeno, por ejemplo desde un
depósito de gas inerte o desde una instalación de producción al
espacio objetivo. Cuando el valor umbral superior del contenido de
oxígeno en el intervalo de regulación queda a distancia del nivel
para impedir la reignición, existe una determinada seguridad
adicional. Esta seguridad corresponde a la diferencia entre el
nivel para impedir la reignición y el valor umbral superior. En este
contexto se menciona que ya al determinarse el nivel para impedir
la reignición, por lo general se tiene en cuenta una determinada
seguridad. El intervalo de regulación se limita hacia abajo
mediante un valor umbral inferior. Este valor umbral inferior
corresponde a la concentración de oxígeno a la que la instalación
de extinción de incendios mediante gas inerte vuelve a
desconectarse o a la que se detiene la nueva introducción del gas
que desplaza el oxígeno en el espacio objetivo.
En una realización aquí está previsto que la
amplitud del contenido de oxígeno en el intervalo de regulación
tenga un valor de aproximadamente el 0,2% en volumen y
preferiblemente un valor de un máximo del 0,2% en volumen.
Por consiguiente, el valor del intervalo de la
concentración de oxígeno residual entre el umbral de conexión y
desconexión de la instalación de extinción de incendios mediante gas
inerte está situado entre aproximadamente el 0,4% en volumen y
preferiblemente un máximo del 0,4% en volumen. No obstante, aquí
naturalmente también son concebibles otras amplitudes del contenido
de oxígeno en el intervalo de regulación.
En las reivindicaciones subordinadas se indican
variantes ventajosas de la invención.
La regulación del contenido de oxígeno al nivel
para impedir la reignición se realiza de forma especialmente
preferible teniéndose en cuenta la frecuencia de cambio de aire del
espacio objetivo, en particular, teniéndose en cuenta el valor
n_{50} del espacio objetivo y/o la diferencia de presión entre el
espacio objetivo y el entorno. La frecuencia de cambio de aire se
refiere a la relación del flujo volumétrico de fuga respecto al
volumen existente del espacio al haberse generado una diferencia de
presión de 50 Pa respecto al entorno. Dicho de otro modo, esto
significa que la frecuencia de cambio de aire es una medida para la
estanqueidad del espacio objetivo y, por lo tanto, una magnitud
decisiva para el dimensionado de la instalación de extinción de
incendios mediante gas inerte. A medida que aumenta el valor
n_{50}, aumenta el flujo volumétrico de fuga al o del espacio
objetivo medido. De este modo aumentan las entradas de aire fresco
en el espacio y las pérdidas de gas inerte del espacio. Ambas cosas
conducen a que la instalación de extinción de incendios mediante
gas inerte deba planificarse con una mayor capacidad. La
estanqueidad de los componentes que rodean el espacio objetivo en
cuestión se mide con una llamada medición BlowerDoor. Para ella está
prevista generar en el espacio objetivo una sobrepresión/depresión
normalizada entre 10 y 60 Pa. El aire sale a través de superficies
de fuga de los componentes que rodean el espacio hacia el exterior
o entran a través de las mismas. Un medidor correspondiente mide el
flujo volumétrico necesario para mantener la diferencia de presión
requerida para la medición de p.ej. 50 Pa. Después de la entrada de
valores asociados, un programa de evaluación calcula el valor
n_{50} del espacio, que a modo estándar se refiere a la diferencia
de presión generada de 50 Pa. Una medición BlowerDoor de este tipo
debe realizarse antes del diseño concreto de la instalación de
extinción de incendios mediante gas inerte o del procedimiento de
inertización; no obstante, a más tardar, antes de la puesta en
marcha de la instalación. Gracias a tener en cuenta según la
invención la frecuencia de cambio de aire n_{50} del espacio
objetivo puede conseguirse de forma ventajosa una adaptación aún
mejor del dimensionado de la instalación de extinción de incendios
mediante gas inerte y del procedimiento de inertización al espacio
objetivo.
Para conseguir que el depósito de gas inerte y/o
la instalación de producción puedan diseñarse de una forma adaptada
óptimamente al espacio objetivo, el cálculo de la cantidad de medios
de extinción para la reducción del contenido de oxígeno al nivel de
inertización y para mantener el contenido de oxígeno al nivel para
impedir la reignición se realiza preferiblemente teniéndose en
cuenta la frecuencia de cambio de aire del espacio objetivo, en
particular, teniéndose en cuenta el valor n_{50} del espacio
objetivo y/o la diferencia de presión entre el espacio objetivo y
el
entorno.
entorno.
En una realización especialmente preferible del
procedimiento de inertización según la invención, en el que la
reducción del contenido de oxígeno se realiza mediante alimentación
de un gas que desplaza oxígeno al espacio objetivo, está prevista
de forma especialmente preferible una regulación de la alimentación
del gas que desplaza oxígeno teniéndose en cuenta la presión del
aire/gas en el espacio objetivo. Por consiguiente, se mide la
presión en el espacio objetivo durante la inundación con gas inerte
o con el gas que desplaza oxígeno, consiguiéndose de esta manera
que no se sobrepase una determinada presión en el espacio. Esto se
hace notar porque la pendiente de la curva de inyección, es decir,
la pendiente del desarrollo de la concentración del gas inerte
alimentado directamente después de la activación de la instalación
de extinción de incendios mediante gas inerte al espacio objetivo,
se adapta a determinados parámetros del espacio objetivo, como por
ejemplo la estanqueidad y el volumen. Para no inflar el espacio
objetivo durante la inundación, lo cual conllevaría un mayor consumo
de medios de extinción, la conformación de la curva de inyección se
mantiene, dado el caso, correspondientemente más plana, de modo que
por ejemplo el nivel de inertización no se alcanza ya 60 segundos
después, sino algo más tarde, por ejemplo 120 segundos después o
180 segundos después. Gracias a la regulación de la alimentación de
medios de extinción teniéndose en cuenta la presión de aire/gas en
el espacio objetivo, el procedimiento de inertización según la
invención puede usarse, en particular, también en espacios objetivo
que no tienen paredes fijas o en los que no pueden instalarse
válvulas de descarga de presión o dispositivos similares.
En otra realización preferible del procedimiento
de inertización según la invención, en el que la reducción del
contenido de oxígeno se realiza mediante la alimentación de un gas
que desplaza oxígeno al espacio objetivo, está prevista de una
forma especialmente preferible una regulación de la alimentación del
gas que desplaza oxígeno en función del contenido actual de oxígeno
o de la concentración actual de los medios extintores en el espacio
objetivo. Aquí sería concebible, por ejemplo, medir el contenido de
oxígeno en el espacio cuando se usa nitrógeno como medio extintor.
Cuando se usa, no obstante, CO_{2} como medio extintor, se mide
preferiblemente la concentración de CO_{2} en el espacio objetivo
para regular la alimentación del gas que desplaza oxígeno al
espacio objetivo.
En una forma de realización del procedimiento de
inertización según la invención está previsto de forma especialmente
preferible que el contenido de oxígeno en el espacio cerrado se
reduzca en 60 segundos o menos al nivel de inertización
determinado. De esta forma se consigue cumplir las directivas
prescritas por la VdS para instalaciones de extinción de incendios
mediante CO_{2}.
En otra forma de realización del procedimiento
de inertización según la invención está previsto, no obstante, que
el tiempo en el que el contenido de oxígeno en el espacio objetivo
se reduce al nivel de inertización determinado sea superior a 60
segundos. Esto es ventajoso, en particular, cuando la inundación del
espacio objetivo con gas inerte se realiza de forma regulada y, en
particular, en función de la presión existente en el espacio
objetivo.
En una posible realización del procedimiento de
inertización según la invención está previsto que el contenido de
oxígeno en el espacio objetivo se reduzca mediante la introducción
de un gas que desplaza oxígeno desde un depósito puesto a
disposición. Gracias a la puesta a disposición del gas inerte en un
depósito, como por ejemplo en recipientes de gas correspondientes,
puede conseguirse un ajuste rápido del nivel de inertización en el
espacio objetivo. Como gas que desplaza oxígeno pueden usarse aquí,
por ejemplo, dióxido de carbono, nitrógeno, gases nobles y mezclas
de los mismos, que se almacenan de forma comprimida en botellas de
acero o de forma no comprimida en un depósito especial de gas
inerte (p.ej. techos intermedios). En caso necesario, el gas se
conduce a través de sistemas de tuberías y toberas de salida
correspondientes al espacio objetivo. La ventaja de la reducción
del contenido de oxígeno en el espacio objetivo mediante la
introducción de un gas inerte desde un depósito puesto a
disposición, en el que el gas inerte se presenta de forma
comprimida, también está, en particular, en que gracias a la
expansión del gas comprimido se consigue además del efecto del
desplazamiento de oxígeno también un efecto de refrigeración que
influye positivamente en el efecto de extinción, puesto que la
entalpía de expansión del gas que desplaza oxígeno almacenado de
forma comprimida se extrae directamente del entorno y, en
particular, del espacio objetivo.
En una forma de realización alternativa del
procedimiento de inertización según la invención, el gas que
desplaza oxígeno se pone a disposición mediante una instalación de
producción. Aquí también sería concebible como alternativa usar una
máquina, como por ejemplo, pilas electroquímicas, que extrae oxígeno
del espacio objetivo. La ventaja de esta forma de realización ha de
verse, en particular, en que aquí puede renunciarse a lugares de
almacenamiento especiales, por ejemplo, para un depósito o botellas
de gas en los que se almacena el gas que desplaza oxígeno. Como
posible realización de una instalación de producción para gas que
desplaza oxígeno puede usarse, por ejemplo, un generador de
nitrógeno, en el que se disocian y evacuan los componentes
contenidos en aire comprimido de tal modo que se obtiene una
corriente de nitrógeno. Ésta tiene un punto de rocío a presión muy
bajo y un contenido de oxígeno residual fijamente ajustado, que
puede controlarse continuamente. La corriente de nitrógeno obtenida
mediante el generador de nitrógeno se alimenta mediante una tubería
al espacio objetivo, mientras que el aire enriquecido con oxígeno
se conduce por separado al exterior. La ventaja de una instalación
de producción de este tipo ha de verse, en particular, en su
servicio que requiere relativamente poco mantenimiento. Por
supuesto, también son concebibles otros procedimientos para la
generación del gas que desplaza oxígeno.
Finalmente, en una forma de realización
especialmente ventajosa del procedimiento de inertización según la
invención está previsto que, para reducir el contenido de oxígeno al
nivel de inertización determinado, el gas que desplaza oxígeno se
ponga a disposición desde un depósito, y, para mantener el nivel de
inertización al nivel para impedir la reignición, el gas que
desplaza oxígeno se ponga a disposición desde una instalación de
producción. No obstante, aquí también sería concebible que el gas
que desplaza oxígeno necesario para la reducción del contenido de
oxígeno al nivel de inertización determinado y el gas necesario para
mantener el nivel de inertización al nivel para impedir la
reignición se ponga a disposición desde un depósito y/o una
instalación de producción.
A continuación, se explicarán más detalladamente
con ayuda de los dibujos unos ejemplos de realización preferibles
del procedimiento de inertización según la invención para extinguir
un incendio en un espacio objetivo.
Muestran:
la fig. 1 un curso de inundación en un espacio
objetivo en un procedimiento de inertización del estado de la
técnica;
la fig. 2 un curso de inundación en un espacio
objetivo en una primera forma de realización preferible del
procedimiento de inertización según la invención;
la fig. 3 un curso de inundación en un espacio
objetivo en una segunda forma de realización preferible del
procedimiento de inertización según la invención;
la fig. 4 un curso de inundación en un espacio
objetivo en una tercera forma de realización preferible del
procedimiento de inertización según la invención.
La fig. 1 muestra un curso de inundación en un
espacio objetivo en un procedimiento de inertización del estado de
la técnica. La extinción del incendio se realiza aquí en tres
etapas. En la primera etapa, se detecta el incendio en el espacio
objetivo y se activa la instalación de extinción de incendios
mediante gas inerte. Además, se desconecta la energía en el espacio
objetivo, por ejemplo el suministro de corriente. Después de la
primera fase se realiza la lucha contra el incendio propiamente
dicho en la fase de lucha contra el incendio, durante la cual el
espacio objetivo se inunda con gas inerte. En el diagrama de la fig.
1, el eje de ordenada representa la concentración de oxígeno en el
espacio objetivo y el eje de abscisa el tiempo. Por consiguiente,
la alimentación del gas que desplaza oxígeno al espacio objetivo se
realiza en los primeros 240 segundos, hasta que el nivel de
inertización de la instalación de extinción de incendios mediante
gas inerte alcance la concentración apta para la extinción, que en
este caso es del 11,2% en volumen. El curso de inundación se elige
aquí de tal modo que ya 60 segundos tras la activación del
procedimiento de inertización la concentración de oxígeno en el
espacio objetivo alcance el nivel para impedir la reignición, que en
este caso es del 13,8% en volumen; el nivel para impedir la
reignición se llama también concentración límite GK. Este nivel para
impedir la reignición es la concentración de oxígeno con la que se
impide una reignición de los materiales combustibles que se
encuentran en el espacio objetivo. En el presente caso, el nivel
para impedir la reignición está situado, por consiguiente, en el
13,8% en volumen de contenido de oxígeno.
Después de alcanzar la concentración apta para
la extinción (11,2% en volumen), comienza la llamada fase de
reignición, en la que ya no se alimenta más gas inerte al espacio
objetivo. La fase de reignición es en este caso un período de
tiempo de 600 segundos, durante el cual la concentración de oxígeno
en el espacio objetivo no supera en ningún momento el nivel para
impedir la reignición.
Como puede verse claramente en el curso de la
curva de la fig. 1, en el procedimiento de inertización según el
estado de la técnica se consigue mantener la fase de reignición
porque la concentración apta para la extinción se fija en un valor
correspondientemente bajo. Puesto que durante la fase de reignición
ya no se alimenta gas inerte al espacio objetivo, la concentración
de oxígeno aumenta continuamente, hasta alcanzarse en primer lugar
el nivel para impedir la reignición del 13,8% en volumen y
finalmente el nivel de partida del 21% en volumen (que ya no está
representado explícitamente). El curso de inundación representado en
la fig. 1 muestra, en particular, que es necesaria una mayor
cantidad de medios de extinción para mantener la concentración de
oxígeno en el espacio objetivo durante la fase de reignición por
debajo del nivel para impedir la reignición. En el presente caso,
esta cantidad mayor de medios de extinción corresponde a la
superficie entre el nivel para impedir la reignición del 13,8% en
volumen y el curso de inundación o el curso de la curva de la
concentración de oxígeno en el espacio objetivo.
La fig. 2 muestra un curso de inundación en el
espacio objetivo de la fig. 1 en una primera forma de realización
preferible del procedimiento de inertización según la invención. La
diferencia entre el curso de inundación aquí representado o el
desarrollo en el tiempo de la concentración de oxígeno en el espacio
objetivo y el curso de inundación mostrado en la fig. 1 está, en
particular, en que aquí ya no se distingue entre una fase de lucha
contra el incendio y una fase de reignición propiamente dicha.
Después de la activación del procedimiento de inertización, la
concentración de oxígeno en el espacio objetivo se reduce mediante
inundación con gas inerte en 60 segundos hasta alcanzar el nivel de
inertización. Después de alcanzar el nivel de inertización, que en
este caso es del 13,8% en volumen, se estrangula la alimentación de
gas inerte y, después de haber alcanzado la concentración de
oxígeno un valor umbral inferior en un intervalo de regulación
alrededor del nivel de inertización, se corta por completo. En el
curso posterior, la concentración de oxígeno aumenta continuamente,
por ejemplo debido a faltas de estanqueidad en el espacio objetivo,
hasta alcanzarse un valor umbral superior del contenido de oxígeno
en el intervalo de regulación. Este valor umbral superior
corresponde al nivel para impedir la reignición o a la
concentración límite GK del espacio objetivo. De este modo queda
garantizado que la concentración de oxígeno del espacio objetivo no
sobrepase en ningún momento la concentración límite crítica o el
nivel para impedir la reignición.
En el procedimiento de inertización según la
primera forma de realización de la presente invención está previsto
que, al alcanzarse el valor umbral superior, se vuelva a alimentar
gas inerte al espacio objetivo para volver a reducir la
concentración de oxígeno nuevamente a un valor umbral inferior del
intervalo de regulación. Después de alcanzar el valor umbral
inferior, se vuelve a cortar la alimentación de gas inerte al
espacio objetivo. Por lo tanto, el nivel de inertización se
mantiene de forma iterativa con un intervalo de regulación al nivel
para impedir la reignición.
En el presente caso, el límite superior del
intervalo de regulación del nivel de inertización es idéntico al
nivel para impedir la reignición del 13,8% en volumen. La amplitud
del contenido de oxígeno en el intervalo de regulación corresponde
aquí a un valor del 0,2% en volumen. En el curso de inundación
representado en la fig. 2, el nivel de inertización se alcanza tras
el tiempo de 60 segundos que puede ser predeterminado. No obstante,
aquí naturalmente también es posible otro lapso de tiempo.
Gracias al mantenimiento según la invención del
nivel de inertización desde el nivel para impedir la reignición se
consigue que se necesite una cantidad sustancialmente inferior de
medios de extinción que en un procedimiento de inertización
convencional.
En el procedimiento de inertización según la
invención es posible, además, realizar la regulación del contenido
de oxígeno al nivel para impedir la reignición teniéndose en cuenta
la frecuencia de cambio de aire n_{50} del espacio objetivo. Como
puede verse en la fig. 2, la concentración de oxígeno ajustada
mediante el procedimiento de inertización según la invención en el
espacio objetivo está siempre claramente por encima de la
concentración del 10% en volumen peligrosa para la personas. Esto
es otra ventaja sustancial del procedimiento de inertización según
la invención.
La fig. 3 muestra un curso de inundación en una
segunda forma de realización preferible del procedimiento de
inertización según la invención. La diferencia entre este curso de
inundación y el curso de inundación representado en la fig. 2 está
en que el nivel de inertización es inferior al nivel para impedir la
reignición. De este modo se pone a disposición una seguridad
adicional o un tampón de seguridad adicional entre el límite
superior o el intervalo umbral superior del intervalo de regulación
y el nivel para impedir la reignición.
La fig. 4 muestra un curso de inundación de otra
forma de realización preferible del procedimiento de inertización
según la invención. La diferencia entre el curso de inundación según
la fig. 4 y el curso de inundación representado en la fig. 2 de la
primera forma de realización preferible del procedimiento de
inertización según la invención está en que la curva de inyección
del gas inerte, es decir, la reducción del contenido de oxígeno en
el espacio objetivo conseguida al principio de la inertización
presenta una pendiente claramente menor, por lo que el nivel de
inertización se alcanza más tarde. En la tercera forma de
realización, la reducción se realiza según la invención mediante
una regulación de la alimentación del gas que desplaza oxígeno
teniéndose en cuenta la presión del aire/gas en el espacio objetivo
para evitar así un inflado del espacio objetivo. Esto es
especialmente adecuado para espacios objetivo que no tienen paredes
fijas o en los que no pueden instalarse válvulas de descarga de
presión.
El procedimiento según la invención requiere el
control permanente del contenido de oxígeno en el espacio objetivo.
Para ello, se determina permanentemente la concentración de oxígeno
o la concentración de gas inerte en el espacio objetivo mediante
sensores correspondientes y se alimenta a un dispositivo de control
de la instalación de extinción de incendios mediante gas inerte,
que controla en respuesta a ello la alimentación de medios de
extinción al espacio objetivo.
Por supuesto, también es posible usar el
procedimiento según la invención en un procedimiento de inertización
de varias etapas. Es concebible usar el procedimiento según la
invención en una etapa individual o en todas las etapas del
procedimiento de inertización de varias etapas.
Claims (10)
1. Procedimiento de inertización para extinguir
un incendio en un espacio objetivo cerrado, en el que el contenido
de oxígeno en el espacio cerrado se reduce en un tiempo
predeterminado (x) a un nivel de inertización determinado,
caracterizado porque mediante la introducción regulada de un
gas que desplaza oxígeno en el espacio objetivo se mantiene el
nivel de inertización en un intervalo de regulación determinado,
siendo el valor umbral superior del intervalo de regulación
inferior o como máximo igual al nivel para impedir la reignición
(R).
2. Procedimiento de inertización según la
reivindicación 1, caracterizado porque mediante la
introducción regulada del gas que desplaza oxígeno se realiza la
regulación del contenido de oxígeno en el intervalo de regulación
teniéndose en cuenta la frecuencia de cambio de aire del espacio
objetivo, en particular, el valor n_{50} del espacio objetivo y/o
la diferencia de presión entre el espacio objetivo y el entorno.
3. Procedimiento de inertización según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el cálculo de la
cantidad de medios de extinción para la reducción del contenido de
oxígeno al nivel de inertización y para mantener el contenido de
oxígeno en el intervalo de regulación se realiza teniéndose en
cuenta la frecuencia de cambio de aire del espacio objetivo, en
particular, el valor n_{50} del espacio objetivo y/o la diferencia
de presión entre el espacio objetivo y el entorno.
4. Procedimiento de inertización según una de
las reivindicaciones anteriores, en el que la reducción del
contenido de oxígeno se realiza mediante la alimentación de un gas
que desplaza oxígeno al espacio objetivo, caracterizado por
una regulación de la alimentación del gas que desplaza oxígeno
teniéndose en cuenta la presión de aire/gas en el espacio
objetivo.
5. Procedimiento de inertización según una de
las reivindicaciones anteriores, en el que la reducción del
contenido de oxígeno se realiza mediante la alimentación de un gas
que desplaza oxígeno al espacio objetivo, caracterizado por
una regulación de la alimentación del gas que desplaza oxígeno en
función del contenido actual de oxígeno o de la concentración
actual de medios de extinción en el espacio objetivo.
6. Procedimiento de inertización según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
tiempo (x) es de 60 segundos o menos.
7. Procedimiento de inertización según una de
las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el tiempo
(x) es superior a 60 segundos.
8. Procedimiento de inertización según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
contenido de oxígeno en el espacio objetivo se reduce mediante la
introducción de un gas que desplaza oxígeno desde un depósito
puesto a disposición.
9. Procedimiento de inertización según una de
las reivindicaciones 1 a 7, en el que el gas que desplaza oxígeno
se pone a disposición desde una instalación de producción.
10. Procedimiento de inertización según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, para
reducir el contenido de oxígeno a un nivel de inertización
determinado, el gas que desplaza oxígeno se pone a disposición
desde un depósito y, para mantener el nivel de inertización en el
intervalo de regulación, el gas que desplaza oxígeno se pone a
disposición desde una instalación de producción.
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