NL9401480A - Werkwijze voor het blussen van een brand. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het blussen van een brand

De uitvinding betreft een werkwijze vcor het blussen van een brand door middel van een blusgas, waarbij na detectie van een brand het blusgas onder hoge druk toegevoerd wordt aan de ruimte waarin zich de brand voordoet onder gelijktijdige verdringing van lucht.

Een dergelijke werkwijze wordt toegepast in die gevallen waarin het gebruik van vloeibare blusmiddelen niet mogelijk of wenselijk is, vanwege bijvoorbeeld de te verwachten schade als gevolg van de blusvloeistof. Als voorbeeld van dergelijke gevallen worden genoemd opslagruimten voor kostbare voorwerpen zoals kunstobjecten. Ook bij elektrische installaties, en bij bepaalde installaties in de chemische industrie en dergelijke kan de toepassing van vloeibare blusmiddelen niet worden overwogen.

De werking van blusgas berust ofwel op het principe van een negatieve katalysator, danwel op het principe van verdringing. In het eerste geval bevat het blusgas halonen. Op grond van recente milieu-wetgeving is de toepassing van halonen echter niet meer toegestaan, en zolang geen vervanger voor halonen beschikbaar is moet derhalve gebruik gemaakt worden van het verdringingsprincipe.

Dat laatste principe berust op het feit dat in vrijwel alle gevallen de omgevingslucht meer dan 15?» zuurstof moet bevatten om zichzelf te onderhouden. Normaal gesproken bevat lucht 21% zuurstof; tot een concentratie van 12?! echter ondervinden mens en dier geen schade van een lagere zuurstofconcentratie. Op basis van deze gegevens zijn de blusgasinstallaties die op dit principe berusten derhalve zodanig uitgevoerd dat zij in zeer korte tijd een zodanige hoeveelheid blusgas in de beschermde ruimte kunnen brengen, dat de zuurstof-concentratie aldaar daalt tot een waarde tussen 12?! en 15?!

Bij het blussen van een brand volgens het verdringingsprincipe is een relatief grote hoeveelheid blusgas nodig. Alhoewel deze hoeveelheid via meer toevoerorganen tegelijk in de beschermde ruimte wordt gebracht, treden bij het binnenstromen niettemin zeer hoge stroomsnelheden op die zelfs de geluidssnelheid kunnen naderen. Tevens treden bij een dergelijke grote instroming hinderlijke nevenverschijnselen op, zoals het meesleuren van omgevingslucht waardoor sterke luchtstromingen kunnen worden opgewekt die het karakter van een storm hebben.

Een verder nadeel van deze bekende werkwijze, in het bijzonder van de hoge instroomsnelheid die daarmee samenhangt, ligt in de sterke vermenging die tussen de lucht en het blusgas optreedt. Als gevolg daarvan verdwijnt al snel een deel van het blusgas uit de beschermde ruimte, waardoor het verdringingseffekt afneemt.

Bovendien kan door de hoge luchtsnelheid de brand aanvankelijk aangewakkerd worden. Ook kan deze tot verspreiding van verbrandingspro-dukten, brandende stoffen, gevaarlijke stofffen en/of besmettelijke stoffen n het opwervelen van stof, hetgeen vooral nadelig ie bij kwestbare voorwerpen zoals elektronische apparatuur, kunstwerken e.d. Een dergelijke instroming gaat met hoge geluidsniveaus gepaard, waardoor communicatie onmogelijk wordt en mogelijk paniekreacties optreden.

Ook daken, muren, vloeren, ramen en deuren kunnen gemakkelijk overbelast worden door de grote hoeveelheden blusgas. Verder moet worden verhinderd dat de verdongen lucht terecht komt in aangrenzende ruimte, hetgeen de aanwezigheid van afvoeren nodig maakt.

Doel van de uitvinding is daarom de hierboven beschreven werkwijze zodanig te verbeteren, dat genoemde nadelen worden vermeden. Dat doel wordt bereikt doordat het blusgas in een eerste stap toegevoerd wordt in een kamer die begrensd is door een poreuze wand, en vervolgens in een tweede stap via de poreuze wand toegevoerd wordt aan de te blussen brand.

Het aldus volgens de uitvinding toevoeren van het blusgas aan de beschermde ruimte heeft het voordeel dat, bij een groot blusgas-debiet en een hoge toevoerdruk, de instroomsnelheden beperkt blijven. De poreuze wand biedt een zodanig groot instroomoppervlak, dat geen hoge locale snelheden meer kunnen optreden. De geluidsproduktie blijft gering.

Een verder voordeel van het met relatief lage snelheid toevoeren van een grote hoeveelheid blusgas is de verhoogde effektiviteit daarvan. De lage instroomsnelheden leiden namelijk tot geringe vermenging van lucht en blusgas, waardoor ook relatief weing blusgas uit de ruimte wordt afgevoerd met de verdrongen lucht.

In dat verband wordt de verdrongen lucht bij voorkeur afgevoerd op een plaats die samenhangt met de verhouding van de soortelijk gewichten van lucht en blusgas. Ten gevolge van de slechts geringe vermenging kan het blusgas de lucht gelijkmatig voor zich uit drijven. Door nu de toevoer voor blusgas, en de afvoer voor verdrongen lucht geschikt te kiezen, kan reeds met relatief weinig blusgas het gewenste bluseffekt worden verkregen aangezien nauwelijks blusgas verloren gaat door de afvoer.

Volgens een eerste mogelijkheid wordt in dat verband een blusgas toegepast waarvan het soortelijk gewicht hoger is dan het soortelijk gewicht van lucht, en vindt het afvoeren van de verdrongen lucht plaats op een relatief hoog niveau.

3

Volgens een alternatieve, tweede mogelijkheid wordt een blusgas toegepast waarvan het soortelijk gewicht lager is dan het soortelijk gewicht van lucht, en vindt het afvoeren van de verdrongen lucht plaats op een relatief laag niveau.

De uitvinding betreft tevens een ruimte voorzien van een blusinstallatie voor het uitvoeren van de hiervoor beschreven werkwijze, omvattende opslagmiddelen voor een voorraad onder hoge druk staand blusgas, een met die voorraad verbonden toevoerorgaan dat uitmondt in de ruimte, alsmede afvoermiddelen voor het afvoeren van verdrongen lucht uit die ruimte.

Ook hierbij kan, volgens een eerste mogelijkheid, een blusgas worden toegepast waarvan het soortelijk gewicht hoger is dan het soortelijk gewicht van lucht, en kunnen de afvoermiddelen voor het afvoeren van de verdrongen lucht in de ruimte zich bevinden op een relatief hoog niveau.

Volgens een tweede mogelijkheid kan een blusgas worden toegepast waarvan het soortelijk gewicht lager is dan het soortelijk gewicht van lucht, en de afvoermiddelen voor het afvoeren van de verdrongen lucht in de ruimte zich bevinden op een relatief laag niveau.

De afvoeren van de ruimte kunnen zijn voorzien van een afdichting die onder invloed van overdruk in de ruimte verbreekbaar is, bijvoorbeeld een verbreekbaar membraan. Door middel van een dergelijke afdichting wordt verhinderd dat eventuele uitwendige invloeden, bijvoorbeeld weersinvloeden de beschermde ruimte in normaal bedrijf zouden kunnen bereiken.

Verder betreft de uitvinding een toevoerorgaan voor het toevoeren van blusgas in een ruimte zoals hiervoor beschreven, omvattende een kamer met een instroomopening voor het blusgas, alsmede een poreuze wand voor het afgeven van blusgas uit de kamer.

Het onder hoge druk toegevoerde blusgas expandeert in de kamer, waarbij de stroomsnelheid afneemt. Vervolgens stroomt het blusgas met matige snelheid via de poreuze wand de te beschermen ruimte in. Voordeel is verder dat de bij het expanderen optredende temperatuurdaling relatief gering blijft, waardoor ijsvorming achterwege blijft. Er zet zich slechts een laag rijp af, die zonder druppelverschijnselen, zoals dat bij dooien van de ijsafzetting zou voorkomen, sublimeert.

Bij voorkeur heeft de instroomopening een instelbare restrictie voor het regelen van het debiet van de blusgasstroom. Bij het toevoeren van het blusgas via organen kunnen de restricties telkens zo worden afgesteld dat een gelijkmatig over alle organen verdeelde toevoer van het KI neflpae rtl +·

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm is de poreuze wand cilindrisch en aan een eind is afgeloten door een eindschot, terwijl hij aan het tegenoverliggende eind een eindschot met instroomopening heeft.

Verder is de poreuze wand bij voorkeur van gesinterd roestvast' staal. Een dergelijk materiaal is goed bestand tegen corrosie; er bestaat dan ook nauwelijks gevaar voor verstopping, ook niet gedurende de lange tijd waarover paraatheid vereist is. Bovendien kan dit materiaal zonder problemen mechanisch worden belast. Een verder voordeel is de voorspel* bare en goed reproduceerbare poreusheid.

Overigens kunnen ook andere gesinterde materialen, zoals sinter-brons, worden toegepast. Denkbaar is ook de toepassing van keramische materialen, onder de voorwaarde dat de mechanische belastingen dit toelaten.

Het toevoerorgaan kan ook twee aparte instroomopeningen met eigen restrictie hebben. De dubbele toevoer biedt niet alleen de mogelijkheid om verschillende blusgassen te mengen en aldus tegelijk toe te voeren, maar maakt het ook mogelijk om water te injecteren bij het blusgas. Met behoud van de impulsarme toevoer zal het vernevelde water snel verdampen en expanderen. Als gevolg daarvan wordt zowel de lucht snel verdrongen, terwijl ook, ten gevolge van de verdamping van het water, warmte aan de omgeving en aan het te blussen object wordt onttrokken.

Het toevoerorgaan van poreus materiaal is ook geschikt voor het impulsarm vernevelen van een vloeibaar gemaakt gas zoals koolzuur, hetgeen tot een veel effektievere zuurstofverdringing en koeling leidt. Deze laatste toepassing is ook geschikt als waterbesparende koeling in produk-tieprocessen.

Vervolgens zal de uitvinding aan de hand van een in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld nader worden toegelicht.

Fig. 1 toont een verticale doorsnede door een ruimte met een blusgasinstallatie volgens de uitvinding.

Fig. 2 toont een doorsnede door het toevoerorgaan volgens de uitvinding.

De in de figuur 1 weergegeven ruimte 1, waarin zich een niet nader aangegeven tegen brand te beschermen object bevindt, is voorzien van twee toevoerorganen 2 volgens de uitvinding voor blusgas. Deze toevoerorganen zijn op bekende wijze via pijpwerk 3 en klep 4 verbonden met een houder 5. In deze houder 5 Is een grote hoeveelheid blusgas onder hoge druk opgeslagen.

Zodra in de ruimte 1 brand wordt gedetecteerd, bijvoorbeeld via op zich bekende, niet getoönde detectiemiddelen, wordt op eveneens bekende, niet getoonde wijze de klep k geopend, waarna het blusgas onder hoge druk en snelheid toestroomt naar de toevoerorganen 2.

Zoals weergeven in figuur 2, bestaan deze toevoerorganen 2 uit een kamer 6, omgeven door een poreuze, cilindrische wand 7· Deze poreuze, cilindrische wand kan bijvoorbeeld uit roestvast gesinterd staal bestaan. Aan de ene kopkant van de kamer 6 bevindt zich een wand 8, aan de andere kant een wand 9 met een toevoer 10. Voor deze toevoer 10 bevindt zich een restrictie 11, die zodanig instelbaar is dat via beide toevoerorganen 2 een zelfde debietstroom kan worden verkregen.

Het blusgas expandeert in de kamer 6, waarbij druk en snelheid afnemen. Vervolgens stroomt het blusgas met een matige snelheid de ruimte 1 in.

In het afgebeelde uitvoeringsvoorbeeld heeft het blusgas een soortelijk gewicht dat hoger is dan de lucht die zich aanvankelijk in de ruimte 1 bevindt. Aangezien bovendien het blusgas met een matige snelheid binnenstroomt, waardoor vermenging met de lucht nauwelijks optreedt, zal het blusgas zich aanvankelijk op een laag niveau 12 in de ruimte 1 verzamelen. Het blusgasfront 13 verdrijft de in de ruimte 1 aanwezige lucht voor zich uit, zodanig dat de lucht gelijkmatig kan wegstromen door de in ruimte 1 voorziene afvoeren 14. De luchtstroming is aangegeven door de pijlen 15·

Het voordeel van deze werkwijze is dat via de afvoeren 14 nauwelijks blusgas verloren gaat, zodanig dat een bluseffect kan worden bereikt met minimale hoeveelheden blusgas. Een verder voordeel is dat nauwelijks hoge stromingssnelheden optreden in de ruimte 1, waardoor de zich daar bevindende objecten gespaard blijven en er geen verspreiding van gevaarlijke respectievelijk besmettelijke stoffen zal optreden.

Claims (14)

1. Werkwijze voor het blussen van een brand door middel van een blusgas, waarbij na detectie van een brand het blusgas onder hoge druk toegevoerd wordt aan de ruimte waarin zich de brand voordoet onder gelijktijdige verdringing van lucht met het kenmerk dat het blusgas in een eerste stap toegevoerd wordt in een kamer die begrensd is door een poreuze wand, en vervolgens in een tweede stap via de poreuze wand toegevoerd wordt aan de te blussen brand.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de verdrongen lucht wordt afgevoerd op een plaats die samenhangt met de verhouding van de soortelijk gewichten van lucht en blusgas.

3· Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij een blusgas wordt toegepast waarvan het soortelijk gewicht hoger is dan het soortelijk gewicht van lucht, en het afvoeren van de verdrongen lucht plaats vindt op een relatief hoog niveau.

4. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij een blusgas wordt toegepast waarvan het soortelijk gewicht lager is dan het soortelijk gewicht van lucht, en het afvoeren van de verdrongen lucht plaats vindt op een relatief laag niveau.

5· Ruimte voorzien van een blusinstallatie voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, omvattende opslagmid-delen voor een voorraad onder hoge druk staand blusgas, een met die voorraad verbonden toevoerorgaan dat uitmondt in de ruimte, alsmede afvoer-middelen voor het afvoeren van verdrongen lucht uit die ruimte.

6. Ruimte volgens conclusie 5, waarbij een blusgas wordt toegepast waarvan het soortelijk gewicht hoger is dan het soortelijk gewicht van lucht, en de afvoermiddelen voor het afvoeren van de verdrongen lucht in de ruimte zich bevinden op een relatief hoog niveau.

7. Ruimte volgens conclusie 5. waarbij een blusgas wordt toegepast waarvan het soortelijk gewicht lager is dan het soortelijk gewicht van lucht, en de afvoermiddelen voor het afvoeren van de verdrongen lucht in de ruimte zich bevinden op een relatief laag niveau.

8. Ruimte volgens conclusie 5> 6 of 7· waarbij elke afvoer is voorzien van een afdichting die onder invloed van overdruk in de ruimte verbreekbaar is.

9. Ruimte volgens conclusie 8, waarbij de afdichting tenminste een verbreekbaar membraan omvat.

10. Toevoerorgaan voor het toevoeren van blusgas in een ruimte volgens een der conclusies 5~9· omvattende een kamer met een instroom-opening voor het blusgas, alsmede een poreuze wand voor het afgeven van blusgas uit de kamer.

11. Toevoerorgaan volgens conclusie 10, waarbij de instroomopening een instelbare restrictie heeft voor het regelen van het debiet van de blusgasstroom.

12. Toevoerorgaan volgens conclusie 10 of 11, waarbij de poreuze wand cilindrisch is, aan een eind is afgeloten door een eindschot, en aan het tegenoverliggende eind een eindschot met instroomopening heeft.

13· Toevoerorgaan volgens conclusie 12, waarbij de instroomopening een instelbare restrictie heeft. 1*1. Toevoerorgaan volgens een der conclusies 10-13, waarbij de poreuze wand uit gesinterd roestvaststaal bestaat.

15. Toevoerorgaan volgens een der conclusies 10-14, waarbij twee aparte instroomopeningen met eigen restrictie zijn voorzien.