FI100459B - Palonsammutusjärjestelmä, jossa suurpainekaasua käytetään sammutusväli aineena - Google Patents

Description

100459

Palonsammutusjärjestelmä, jossa suurpainekaasua käytetään sammutusvällaineena

Brandsläckningsanläggning där högtrycksgas användes som släckningsmedel 5 Tämä keksintö koskee menetelmää herkkää elektronista laitteistoa varten tarkoitetun palonsammutusjärjestelmän käyttämiseksi, jossa sammutusväliaine purkautumisen yhteydessä levittäytyy sellaisella tavalla, että vältytään 10 kondensoitumiselta piirilevyille ja yksittäisille komponenteille ja sammutusväliaineen kehittämä palonsammu-tusympäristö ei ole ihmishengelle vaarallinen.

Tällaisia palosammutusjärjestelmiä käytetään erityisesti 15 ympäristön ja materiaalien suojelemiseksi tietojenkäsittelyjärjestelmissä, kytkentä- ja ohjauskeskuksissa ja samantyyppisillä vaara-alueilla. Nämä palonsammutusjärjestelmät käsittävät pääasiassa palonilmaisinjärjestelmän, sammutusohjausjärjestelmän ja sammutusväliainesäi-20 liön, joka on sisälytetty yhteen tai useampaan suurpaine-sylinteriin, suuttimilla varustetun putkiston sammutus-väliaineen purkamiseksi, merkinantolaitteiston, kokooma-johdon, joka yhdistää yksittäiset suurpainesylinterit keskenään ja sammutusjohtoon ja yhden pikaventtiilin kun-25 kin suurpainesylinterin yhteydessä sammutusväliaineen ulospäästämiseksi.

Kaasuun perustuvissa sammutusjärjestelmissä, jossa kaasumainen sammutusväliaine varastoidaan paineen alaisena 30 nesteenä, kuten C02-suurpaine- tai halonijärjestelmissä, on olemassa vaara, että faasimuutoksen aikana nestemäisestä kaasumaiseen tilaan suuttimien kohdalla tulee ym-·. päristöstä otetuksi niin paljon lämpöä että lämpötila alenee. Ilmassa oleva vesihöyry tulee kondensoitumaan 35 mikrohienoiksi pisaroiksi.

Näiden pisaroiden kondensoituminen piirilevyille ja elektronisille komponenteille voi aiheuttaa vaurioita juotos- 2 100459 palasten, happo- ja alkalikaasujen absorboitumisen tuloksena, mikä pitkän ajan jälkeen (sammutusväliaineella) peittymisestä aiheuttaa vakavia vikoja ja niistä johtuvaa vahingoittumista, jonka syytä on vaikea saada selville.

5

Siinä tapauksessa, että pikaventtiili aktivoidaan var-haisvaroitustekniikalla varustetun palonilmaisin- ja sam-mutusohjausyksikön avulla, ei erityisesti täysin voida välttää tällaisten sammutusjärjestelmien viallista tai 10 virheellistä laukeamista. Voimakas näkyvyyden huononeminen, joka liittyy hyvin hienoon hienonnukseen ympäristössä, yhdessä kovan purkausäänen kanssa voi aiheuttaa paniikkireaktioita suojatussa ympäristössä läsnä olevassa henkilöstössä. Tämä koskee erityisesti halonisammutusjär-15 jestelmiä, joissa peittyminen voi tapahtua varoituksetta koska sammutusväliaine, sellaisina pitoisuuksina, jossa se kykenee sammuttamaan tulipalon, ei ole vaarallisen myrkyllistä lyhyiden altistumisajanjaksojen aikana.

20 Koska halonisammutusväliaineen on todettu vahingoittavan otsonikerrosta halonisammutusjärjestelmien virheellistä aktivoitumista ei voida hyväksyä ympäristönäkökulmasta katsottuna.

25 Tämän keksinnön tehtävänä on saada aikaan sammutusjärjestelmä, joka toimii hapensiirtoperiaatteen mukaan, joka ei alenna kastepistettä peittyneessä ympäristössä aktivoimisen yhteydessä eikä pane henkilöstöä alttiiksi vaaralle itse sammutusväliaineen tai peittymiseen liittyvien vai-30 kutuksien vuoksi.

Tämä tarkoitusperä ratkaistaan oheisessa patenttivaatimuksessa 1 määritellyin toimenpitein.

35 Sammutusväliaine syötetään alkulohkon kautta kokoomajoh toon, mikä aiheuttaa ensimmäisen paineen alenemisen. Tämän jälkeen sammutusväliaine syötetään kokoomajohdosta 100459 3 oikealle sanunutusvyöhykkeelle yhtä tai kahta reittiä pitkin yhden tai kahden yhdistetyn painetta alentavan virtausta rajoittavan laitteen kautta sanunutusvyöhykkeelle tai, xnonivyöhykejärjestelmien kohdalla, yhden tai kahden 5 yhdistetyn painetta alentavan virtausta rajoittavan laitteen kautta, jotka on kytketty linjaan ennen vyöhykevent-tiiliä.

Yhdessä yhdistetyn painetta alentavan virtausta rajoitit) tavan laitteen kanssa johtaa keksinnön mukaisen laitteen käyttäminen laskentamenetelmän mukaiseen paineen ja sisäisen tasapainon säätöön, jossa sammutusvällaineen määrää säädetään käyttämällä säädettävää toista painetta alentavaa virtausta rajoittavaa laitetta ja suutinpur-15 kauskerrointa. Suutinpurkauskerroin on monimutkainen muuttuja, johon voidaan vaikuttaa sekä purkautumisen että purkautumismelun säätämiseksi.

Keksinnön mukaisen laskennallisesti ohjattavan sammutus-20 järjestelmän seurauksena on olemassa väistämätön suhde tarvittavien sammutusväliaineen määrien, välttämättömän peittymisajan ja sallittavan purkausmelun välillä. Tämän keksinnön eräs oleellinen osa on se, että lasketut virtausnopeudet putkiverkossa, jotka riippuvat sammutusväli-25 aineen säiliöpaineesta suurpainesäiliöissä, ovat kynnys arvon alapuolella, jonka kohdalla sammutusväliaineen yksilölliset kaasukomponentit voivat dissosioitua. Laskennallisesta menetelmästä johtuvien sammutuspitoisuuksien arvot ovat lisäksi sellaiset, että fysiologisesti sallit-30 tavia 02:n alaraja-arvoja ei voida ylittää enempää kuin , 10% ja sallittavia C02:n yläraja-arvoja ei enempää kuin 5%. Piirustuksessa on esitetty kaksi keksinnön rakenne-esimerkkiä ja ne on selitetty yksityiskohtaisemmin seu-raavassa, jossa piirustuksessa:

Kuv. 1 esittää suoraa sähkölaukeamista, joka aktivoidaan palonilmaisinyksikön avulla, 35 4 100459

Kuv. 2 esittää mekaanis-pneumaattista laukeamista, joka aktivoidaan palonilmaisinyksikön avulla.

5 Kaasumaista sammutusvällainetta käyttävät palonsammutus-järjestelmät aktivoidaan palonilmaisin- ja sammutusoh-jausyksikön 1 avulla, jolloin ne vapauttavat kaasusyiin-tereissä 2 ja 3 olevan sammutusvällaineen. Kummassakin rakenne-esimerkissä käytetään kaksireittisiä sammutusvä-10 liainejohtoja 5 ja 6, jotka syöttävät paineenalentimi11a 13-18 varustettuihin liitosjohtoihin 7-12. Liitosjohdot 7-12 yhdistyvät varoventtiileillä 22-24 varustettujen sammutusväliainejohtojen 19-21 muodostamiseksi ja vir-taavat vyöhykeventtiileihin 25-27, joista sammutusväli-15 ainejohdot 28-30 johtavat ei esitettyihin sammutussuut- timiin. Vyöhykeventtiilit 25-27 ovat varustetut sähkömagneettisilla laukaisimilla 31-33, jotka aktivoidaan palon-ilmaisinyksiköstä 1 lähteviä ohjausjohtoja 34-36 pitkin.

20 Kuviossa 1 esitetyssä esimerkissä käytetään lisäksi oh-jausjohtoa 37, joka johtaa palonilmaisinyksiköstä 1 ak-tivointisylinterin 3 yhteydessä olevaan sähkömekaanisesti laukeavaan venttiiliin 4. Tämä sammutusväliaineella täytetty sylinteri 3 aktivoi aluksi peräkkäin seuraavat kaa-25 susylinterit 2, jotka siten syöttävät sisältönsä palon sammuttamiseksi. Siinä tapauksessa että palo havaitaan yhdellä ainoalla sammutusvyöhykkeellä aktivoidaan sammutus vyöhykkeelle sijoitetut laukaisimet 31-33, jolloin ne avaavat vyöhykeventtiilit 25-27. Samanaikaisesti akti-30 vointisylinteriä 3 ohjataan johdon 37 kautta.

Kuviossa 2 esitetyssä esimerkissä sähkömagneettiset laukaisimet 31-33 ovat yhteydessä ohjaussylintereiden 38-40 kanssa ohjausventtiilien 41-43 kautta. Ohjausjohdot 44-35 46, jotka virtaavat kaksoisjohtoihin 47-52, johtavat ulos ohjausventtiileistä 41-43, jossa kukin kahdesta kaksoisjohdosta 47, 49, 51 on yhteydessä vyöhykeventtiilien 25, 100459 5 26 ja 27 mekaanis-pneumaattisiin avauslaitteisiin 53-55. Tämän lisäksi ohjausjohdot 59-61, jotka ovat varustetut takaiskuventtiileillä 62-64 ja virtaavat ohjausjohtoon 65, joka on johdettu aktivointisylinterin 3 yhteydessä 5 olevaan pneumaattiseen laukaisimeen 66, tulevat käytettäessä avautumaan mekaanis-pneuraaattisten avauslaitteiden 53-55 avulla. Mekaanis-pneumaattinen laukaiseminen tulee myös aiheuttamaan sen, että ohjauspulsseja johdetaan pa-lonilmaisinyksiköstä 1 sähkömekaanisiin laukaisimiin 31-10 33 tulipalon yhteydessä. Tämä aiheuttaa ohjausventtii- lien 41-43 avautumisen ja siten ohjaussylintereiden 38-40 avautumisen niin, että vyöhykeventtiilit 25-27 tulevat avautumaan näiden painesäiliöiden kautta mekaanis-pneu-maattisten avauslaitteiden 53-55 kautta. Tämän johdosta 15 tulevat nostomännät mekaanis-pneumaattisissa avauslait- teissa 53-55 aluksi aktivoiduiksi ohjausjohtoja 47, 49 ja 51 käyttämällä ja siten vyöhykeventtiilit 25-27 tulevat avautumaan mekaanisia avauslaitteita 56-58 käyttämällä. Vasta sen jälkeen kun mekaanisia avauslaitteita on käy-20 tetty mekaanis-pneumaattisissa avauslaitteissa olevien nostomäntien avulla tulee ohjauspaine ohjausjohtojen 59-65 kautta syötetyksi aktivointisylinterin 3 yhteydessä olevaan pneumaattiseen laukaisimeen 66, ja tämä tulee avautumaan.

. .. 25

Keksinnön oleellinen osa on se, että palonilmaisinyksikkö aluksi lähettää vain yhden ohjaussignaalin sähkömagneettisiin laukaisimiin 31-33 yhtä ohjausjohtoa 34-36 pitkin ja tästä syystä vain yksi vyöhykeventtiileistä 25-27 tu-30 lee avautumaan. Heti kun palonilmaisinyksikkö 1 aktivoi jopa vain yhden vyöhykeventtiileistä 25-27 aktivointisy-linteri 3 aktivoituu ja avautuu. Varoventtiilit 22-24 on sijoitettu sammutusväliainejohtoihin 19-21 vyöhykevent-tiilien 25-27 liiallisen paineistumisen estämiseksi.

35 Suurten paineiskujen välttämiseksi käytetään paineenalen-timia 13-18, jotka sen lisäksi, että ne alentavat painetta myös rajoittavat virtausta. Sinänsä tunnetut mekaanis- 6 100459 pneumaattiset ohjausventtiilit 41-43 ovat varustetut positiivisella kytkennällä pneumaattisen laukaisimen 66 pneumaattiseksi aktivoimiseksi mekaanis-pneumaattisten avauslaitteiden 53-55 kautta. Tämä toimenpide varmistaa 5 sen, että yksi vyöhykeventtiileistä 25-27 aina avautuu ensin ja tämän jälkeen pneumaattinen laukaisin 66. Ohjaus johtoihin 59-61 sijoitetut takaiskuventtiilit 62-64 muodostavat tarkistussulkuja jonkin vyöhykeventtiilin 25-27 väärän pneumaattisen laukeamisen estämiseksi.

Claims (4)

100459 l. Palonsammutusjärjestelmä korkepainekaasun muodossa olevaa sammutusainetta varten, esimerkiksi Ar, N2 tai 5 sopivimmin INERGEN'ia varten, jossa on palohälytys- ja sammutuksen ohjauskeskus (1), joka kutakin sammutusvyöhy-kettä varten on yhdistetty ensimmäisellä ohjausjohdolla (34-36) ohjaussäiliön (38-40) venttiileihin (41-43), jolloin ensimmäisinä paineenalennuslaitteina toimivat sammu-10 tusainetta sisältävien sammutusainesäiliöiden (2) pika-venttiilit; sammutusvyöhyke (25-27) ovat ohjattavia; oh-jaussäiliöiden (38-40) venttiilit (41-43) ovat varustetut sähkömekaanisilla laukaisimilla (31-33), joihin ensimmäiset ohjausjohdot (34-36) on yhdistetty; ohjaussäiliöt 15 (38-40) ovat yhdistetyt toisella ohjausjohdolla (44-52) ja mekaanis-pneumaattisilla avauslaitteilla (53-55) vyö-hykeventtiileihin (25-27); mekaanis-pneumaattisista avauslaitteista (53-55) lähtee kolmannet ohjausjohdot (59-61 ja 65), jotka ovat yhdistetyt säiliöryhmän (2) 20 ohjaussäilöön (3); ohjaussäiliö (3) ja säiliöryhmä (2) ovat yhdistetyt yksi- tai kaksitiesammutusainejohdon (5,6) ja yhdysjohdon (7,12) kautta vyöhykeventtiileihin (25-27) johdettuihin sammutusainejohtoihin; ja yhdysjoh-dot (7-12) ovat varustetut paineenalentimilla (13-18). 25

’· 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tulensammutusjärjes telmä, tunnettu siitä, että kyseistä sammutusvyöhykettä varten tarvittava sammutusväliainemäärä lasketaan ulos laskennallisesti säädetyllä tavalla toisen painetta alen-30 tavan virtausta rajoittavan laitteen (13-18), putkiverkon . (28-30) ja sammutussuuttimien kautta tarvittavan peitty- misajan (sammutusväliaineella) puitteissa.

3. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen tulensammutusjär-35 jestelmä, tunnettu siitä, että painetta alentavat virtausta rajoittavat laitteet (13-18) on muodostettu rakenteeltaan sopivimmin virtauksensäätöelimiksi tai kuristus- 100459 laipoiksi.

4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen tulensammutusjärjestelmä, tunnettu siitä, että sammutusjärjestelmä voidaan 5 sovittaa käytettävissä olevaan haloni- ja C02-putkiver-kostoon laskennallista menetelmää käyttämällä ja muotoilemalla painetta alentavia virtausta rajoittavia laitteita (13-18)ja johtojen (28-30) päihin sijoitettuja sammu-tussuuttimia. 10