WO2004080540A1 - Verfahren zum brand- und explosionsschutz in einem hochregallager für chemische gefahrstoffe und brand- und explosionsgeschütztes hochregallager - Google Patents

Verfahren zum brand- und explosionsschutz in einem hochregallager für chemische gefahrstoffe und brand- und explosionsgeschütztes hochregallager Download PDF

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WO2004080540A1
WO2004080540A1 PCT/EP2004/002168 EP2004002168W WO2004080540A1 WO 2004080540 A1 WO2004080540 A1 WO 2004080540A1 EP 2004002168 W EP2004002168 W EP 2004002168W WO 2004080540 A1 WO2004080540 A1 WO 2004080540A1
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WO
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fire
warehouse
explosion
atmosphere
oxygen
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/002168
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English (en)
French (fr)
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Diethard Molz
Ludger Leusbrock
Peter Bachhausen
Reinhard Drewes
Andreas Treydte
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Basf Coatings Ag
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/002—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for warehouses, storage areas or other installations for storing goods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/06—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places of highly inflammable material, e.g. light metals, petroleum products

Definitions

  • the invention relates to a method for fire and explosion protection in a high-bay warehouse for chemical hazardous substances and in particular highly flammable substances by means of an oxygen-reduced atmosphere and a corresponding fire and explosion-protected high-bay warehouse.
  • Protection against fires in camps with flammable liquids is usually based on fighting a fire using conventional fire extinguishing systems such as sprinklers, low-expansion foam and " gas extinguishing systems, as well as firewalls including fire detection and water retention.
  • conventional fire extinguishing systems such as sprinklers, low-expansion foam and " gas extinguishing systems, as well as firewalls including fire detection and water retention.
  • Fire protection is understood to mean all measures aimed at preventing and fighting fires, and in particular measures that are taken to protect people from fire or the consequences of a fire (e.g. flue gases).
  • a fire e.g. flue gases
  • structures must be designed in such a way that the occurrence of a fire and the spread of fire and smoke are prevented, so that in the event of a fire, people and animals can be saved and effective extinguishing work is possible.
  • a fire protection concept therefore includes a variety of measures that create the conditions for successful fire fighting by a fire brigade and limit the damage.
  • Suitable measures include: a) Constructional measures (formation of fire sections due to fire-resistant room boundaries as well as fire-retardant or fire-resistant components (e.g. doors), execution of the building with suitable escape and Escape routes), b) technical measures (provision of suitable extinguishing agents that can possibly be used by automatic extinguishing systems (e.g. sprinkler systems), smoke and heat extraction systems) and c) organizational measures (carrying out the fire show, setting up alarms and Danger prevention plans, the execution of exercises, the instruction of people, the provision of fire security posts at work or events with a particular fire risk for people and
  • a newer method of fire prevention is to lower the oxygen in the atmosphere of the camp necessary for the development and propagation of a fire (permanent inerting).
  • the oxygen concentration is reduced to a level at which no fire can start or propagate due to a lack of oxygen.
  • the damage caused by a fire such as. B. Fire water damage avoided.
  • Explosion protection includes all measures to protect against the dangers of explosions. You will e.g. B. divided into a) Measures that form a dangerous explosive
  • Prevent or restrict the atmosphere b) measures that prevent the ignition of dangerous explosive atmospheres, and c) measures that limit the effects of an explosion to a safe level.
  • Measures according to b) include the avoidance of all types of ignition sources such. B. - open fire,
  • explosion-proof devices e.g. encapsulated motors
  • a high-bay warehouse for hazardous substances is known from the writing process engineering 36 (2002) No. 3, in which the Oxygen concentration in the atmosphere is reduced to prevent fire.
  • the oxygen concentration in the storage area is reduced to below 15% by volume by feeding in nitrogen. This value is maintained by means of suitable monitoring and tracking or supply stop of nitrogen.
  • This is possible because it is a fully automated warehouse and there are therefore no people in the warehouse area at all times.
  • the warehouse is divided into two separate fire sections by means of a fire wall.
  • this fire wall is provided with a passage for a storage and retrieval machine to enable fully automatic operation.
  • this requires the use of a fire protection door, which is extremely large and therefore expensive due to the storage size of 67,000 m 3 .
  • explosion protection there is nothing to be found in the document about explosion protection.
  • VbF class AI and B substances The exact oxygen concentration or specific measures to protect against explosion are not described. Tests on highly flammable substances (VbF class AI and B substances) have shown that when highly flammable, organic solvents with a flame temperature of less than 21 ° C (VbF class AI and B substances) are stored, they ignite and continue to burn under an oxygen-reduced atmosphere at the age of 13 Vol.% Oxygen is not possible.
  • the object of the present invention is therefore a method for both safe fire and explosion protection in a high-bay warehouse for chemical hazardous substances, in particular VbF substances of classes AI and B and to provide a corresponding high-bay warehouse, wherein an oxygen-reduced atmosphere is used, but the warehouse remains accessible without respiratory protection and is also structurally simple, ie ⁇ . B. can be carried out without fire compartments and without separate fire protection cladding.
  • Fire and explosion protection is also achieved in the high-bay warehouse for chemical hazardous substances according to the invention and in particular VbF substances of classes AI and B, which has at least one device for. B. recirculation system to reduce the oxygen volume in the atmosphere of the camp by feeding a protective gas, in particular nitrogen, preferably to a value between 12.9 and 13.4 vol.%, At least one monitoring device for monitoring the oxygen volume in the atmosphere z. B. with the help of evenly distributed oxygen detectors in the warehouse, at least one recirculation system to ensure a homogeneous distribution of the oxygen-reduced atmosphere in the warehouse, at least one other monitoring device for monitoring the volume of solvent in the atmosphere with the help of solvent detectors, - at least one cleaning system for removing gaseous
  • the lowering of the oxygen volume fraction according to the invention in particular to a value between 12.9 and 13.4 vol.%, Allows the camp to be walked on at any time without the need for respiratory protection.
  • the fire protection effect is based on reducing the proportion of oxygen in the storage atmosphere to such an extent that a fire becomes impossible.
  • the high-bay warehouse is therefore operated in an oxygen atmosphere of approx. 13 vol% residual oxygen. Under these conditions, fires cannot develop in the high-bay warehouse and registered fire cannot spread.
  • the residual oxygen concentration must then correspond to the required values in every area of the high-bay warehouse, i.e. be homogeneously distributed.
  • camp atmosphere is considered homogeneous, though
  • the remaining 0 2 content is less than 13.2% by volume everywhere,
  • the ventilation system is designed so that, theoretically, the entire warehouse atmosphere is circulated once at least every 2 34 hours (recirculation rate at least 0.4).
  • Two recirculation systems integrated in the high-bay warehouse ensure homogeneous distribution of the internal clearance.
  • the supply air is evenly distributed under the hall ceiling and sucked in again via suction channels in the floor area. Concentrations of solvent vapors in the floor area are suctioned off and diluted.
  • the storage and retrieval machines also mix the storage atmosphere with their vertical and horizontal movements.
  • the pure nitrogen is mixed with the storage air on the pressure side in the air recirculation channels, the mixing ratio of pure nitrogen to oxygen-reduced atmosphere is about 1/100.
  • the product temperature in the high-bay warehouse must be between +5 and +30 ° C. If the internal air temperature is kept in this temperature range, it can be assumed that the product will not adopt any other temperature values. If it is nevertheless foreseeable that the air temperature range in the high-bay warehouse will be exceeded or undershot, heating or cooling devices can be connected, which can supply or remove the energy using heat exchangers integrated in the air recirculation system.
  • the room temperature is measured in places where the highest temperature gradients are to be expected, i.e. under the roof and on the south facade of the high-bay warehouse. For this, e.g. 8 measuring points with resistance thermometers are provided.
  • the display is in the building management system.
  • the room temperature must always be between 5 and 30 ° C. If these values are exceeded, heating or cooling energy can be introduced from the outside using heat exchangers that are built into the air circulation ducts. For this purpose, mobile energy units can be placed on the outside of the high-bay warehouse and connected to the facade via couplings and pipes installed inside to the heat exchangers.
  • the oxygen-reduced atmosphere is largely compared to the surrounding atmosphere with the normal oxygen concentration of 20.9 vol.% 0 2 to keep the balancing processes from outside to inside and vice versa as low as possible, ie the high-bay warehouse must be as tight as possible.
  • the tightness of the building also depends on the weather conditions. Air pressure, wind force, temperature,
  • the influence of external conditions on the building envelope can be tested using standardized methods.
  • the resulting leak rate is calculated by applying a constant overpressure or underpressure in the building.
  • the level of the leak rate provides information about the minimum amount of nitrogen to be replenished in the warehouse. This minimum nitrogen quantity could be sensibly estimated with tests on a sample hall on a scale of 1:10.
  • the construction of the airtight building envelope includes: - a base plate and building base with inserted plastic sealing membrane HDPE,
  • Element joints and joints to the base of the building are covered with an airtight plastic sealing membrane and stored mechanically.
  • a roof surface made of non-combustible trapezoidal steel sheets with mineral wool insulation (melting point greater than 1000 ° C) and airtight welded plastic sealing membrane taped over and stored mechanically.
  • the ventilation technology for air circulation in the high-bay warehouse is located on a stage in the high-bay warehouse itself, so that the fire wall does not have to be penetrated for this.
  • oxygen inputs into the high-bay warehouse are associated with the storage and retrieval processes:
  • packaging is to be understood as packaging as cardboard boxes, wound tinplate ballages and the like.
  • the atmosphere in the high-bay warehouse is influenced by:
  • the building due to weather conditions such as air pressure, wind strength, temperature, solar radiation
  • the number of lock operations c) the number of registered load carriers, eg cardboard boxes.
  • the amount of nitrogen or nitrogen / air mixture is therefore not constantly supplied, but varies depending on the external conditions and the way the warehouse is operated. If the high-bay warehouse is busy, the greater number of lock activities can also lead to an increased oxygen input. These influences only gradually become noticeable in the storage atmosphere due to the large storage space volume.
  • the pure, or already, premixed nitrogen can be added:
  • Oxygenation / nitrogen loss is to be expected, e.g. near the locks,
  • Oxygen input due to the partial pressure drop due to the partial pressure drop. Enrichments of oxygen are kept within the permitted tolerances at every point of the high-bay warehouse. Possible oxygen inputs must be quickly compensated. This requires a quick detection of the deviations from the target state.
  • sensors are evenly distributed in the high-bay warehouse.
  • the oxygen content is extracted through vertically installed suction pipes that are attached to the shelves. There are several intake openings distributed over the height in the intake pipes.
  • the measurement is carried out redundantly via two parallel sensor heads.
  • One sensor head measures the oxygen content permanently, the other sensor is switched on at defined time intervals and compares the two measured values for a possible deviation.
  • a sensor If a sensor is defective, the defect is recognized by comparing the two sensors and a fault is reported. If more than two sensors fail, the system is switched off.
  • paramagnetic 0 2 measuring devices are used as sensors, 16 measuring points being switched serially, ie one after the other, to an analyzer device.
  • the analysis air is sucked in.
  • the residence time of a Q 2 measuring point on the analyzer is 30s.
  • the measured value is updated every 8 minutes.
  • the analyzer devices are preferably calibrated automatically once a day with high-precision test gases.
  • suction openings are arranged across the entire area and distributed over three levels.
  • suction openings are provided.
  • the 0 2 analyzer devices are preferably installed outside the high-bay warehouse, for example in a control cabinet.
  • the analyzers preferably have a common reference point in the area of the entrance door to the high-bay warehouse. This means an arrangement in which a 0 2 measuring point of each analyzer device detects the same measuring point. A 2 out of 3 evaluation of these 0 2 measuring points is then carried out, in which at least two measured values must lie within a defined range. If the measured values lie outside this range, this is taken as an indication of an incorrect measurement and these measured values are not taken into account.
  • the regulation of the oxygen concentration in the high-bay warehouse takes place in that nitrogen is fed into the high-bay warehouse depending on the measured oxygen concentrations.
  • the amount of nitrogen is continuously adjusted depending on the analog output signal of a PID controller by means of a control valve.
  • the controller is preferably designed as a software module.
  • the arithmetic mean of 48 individual measurements of the O 2 concentration is used as the control variable.
  • the command variable is fixed and is set to 13.1 vol% O 2 .
  • the analog measured value signals of the analyzer devices are also monitored for exceeding or falling below the above alarm limits. Each O 2 measuring point is monitored and evaluated and alarmed accordingly. The arithmetic mean is not used for the alarm.
  • the passenger access door to the high-bay warehouse is automatically locked and shut-off valves in a nitrogen supply line are activated by direct control from a programmable logic controller (PLC).
  • PLC programmable logic controller
  • a fail-safe PLC in the sense of the European standard IEC 61511 is used.
  • the alarming of the personal protection limit, the shutoff of the nitrogen supply and the locking of the access door are implemented as a class A protection function. If there is a total power failure, there are no longer any ignition sources in the warehouse and access is blocked, the people in the warehouse are prompted by radio to immediately leave the warehouse.
  • the control of the nitrogen valves is switched off, the valves close and interrupt the nitrogen supply.
  • An external feed takes place after max. 30 minutes of power supply from an emergency generator, such as the factory fire department.
  • the 0 2 measurements and the 0 2 control are also resumed.
  • the analysis system for oxygen can also be equipped with an infrared gas filter correlation sensor for carbon monoxide.
  • the measuring range is preferably set to 0 to 100 ppm CO, so that traces of carbon monoxide can be reliably detected.
  • Monitoring for CO is carried out across the board in the same way as the oxygen measurement described above. If the limit is exceeded, an alarm is given in the building management system.
  • the measurement which is used to protect the personnel of the high-bay warehouse, which is normally operated without personnel, takes place locally at locations where Persons entering the high-bay warehouse and who are at immediate risk:
  • control deviation there is, for example, + -0.125 vol.%.
  • a narrow control deviation is desired for reasons of personal protection.
  • Illuminated display panels on the access doors indicate the reduced oxygen content in the high-bay warehouse.
  • the current oxygen content can also be read off.
  • the nitrogen introduction is increased via a valve with PID control characteristics and regulated to approximately 13.1 vol% oxygen content.
  • Alarms are reported to the building management system, which is constantly occupied. If the alarms are not acknowledged within 15 minutes, this is done forwarding via the fire alarm system as a collective alarm to the plant fire brigade. However, alarms do not always lead to a shutdown.
  • the nitrogen is produced using a nitrogen generation system (e.g. membrane system) and brought to the building via an appropriately protected pipeline or generated on site.
  • the plant continuously delivers nitrogen in the required quality and quantity.
  • the delivery is constantly regulated and monitored via area valves.
  • the following can serve as a monitoring device:
  • the constant availability is guaranteed by a further nitrogen evaporator system that can be operated without electricity as a backup system.
  • the nitrogen is fed into the supply network with the same quality.
  • the quantities ensure the supply of nitrogen (possibly also for the rest of the plant):
  • the delivery is secured by a contractual agreement with the nitrogen supplier.
  • the delivery agreement includes the weekend. This corresponds to the usual practice at gas suppliers.
  • the level of liquid nitrogen in the backup evaporator system is also displayed in the fire department's control center. If the minimum quantity is undershot, appropriate measures are initiated.
  • the entire system is secured against external influences by a fence, the liquid gas tank is equipped with a collision protection.
  • the backup system is put into operation instead of the primary nitrogen generation system at certain times of the year.
  • the entire system should remain secure in the long term.
  • the system can only be restarted after the planned operating status has been reached.
  • the system can only be restarted after the planned operating status has been reached. Corresponding repair material is kept in stock.
  • the air recirculation mode is partially maintained via a second fan.
  • the storage air of solvent z. B. be cleaned by means of a cleaning system (z. B. activated carbon).
  • the clearance is also at z. B. 24 locations of the high-bay warehouse near the floor are checked for solvents using suitability-tested devices.
  • the storage area is in areas with a side length of z. B. each divided about 15 * 15 m.
  • the suction takes place via a pipe perforated on one side, which is attached over the diagonal of the respective surface.
  • the grid is captured as completely as possible.
  • FID flame ionization detectors
  • the ventilation system continues to operate.
  • the solvent-laden room air can be released or cleaned outside in a safe place via a partial flow of the circulating air in an already installed duct. At the same time, a partial stream of fresh nitrogen may be added.
  • the warehouse consists of the automatic high-bay warehouse according to the invention and in addition a picking and loading zone and a social and office area arranged on a partial area of the picking and loading zone. Permanent jobs have been set up in the latter two areas; normal atmospheric conditions prevail here, ie approx. 21 vol.% oxygen.
  • the warehouse is intended for approx. 30,500 pallet spaces, in which a total of 12,600 tons of goods that are essentially ready for dispatch can be stored.
  • the stored goods are essentially divided into 3,100 t of VbF substances of hazard classes AI, A II and B as well as approx.
  • the picking zone spatially separated from it, the loading station for forklifts and the machine store, extends in an L-shaped arrangement with its main part over an area of 162 x 33 m and an adjacent extension with 58 x 25 m and thus covers an area of approx . 6796 m 2 .
  • a technical area is located in the basement below the picking and loading zone on an area of approx. 800 m 2 and takes installations for the house connection (gas, water, electrical) as well as the special technical equipment for the sprinkler system and the nitrogen generation technology for the permanent oxygen reduction Creation of the high-bay warehouse. This area has its own independent access directly from the outside.
  • the loading yard is on the
  • the nitrogen supply can also be external and the supply can take place via secured lines.
  • the load-bearing components of the high-bay warehouse can be realized as a whole unprotected steel construction, since a fire cannot occur due to oxygen reduction.
  • the shelving system is constructed in a self-supporting and stiffening manner (steel construction).
  • the facades and roof structures are attached to the shelving system.
  • the high-bay storage facility has a collecting tray with a height of approx. 1.30 m.
  • the media-resistant seal consists of an HDPE plastic sealing membrane. This is followed by a steel sandwich wall formation up to the level of order picking and a horizontally arranged industrial glazing in the upper area.
  • the load-bearing components of the two-story picking area with the office and social wing located on it are constructed in reinforced concrete of fire resistance class F 90 in accordance with DIN 4102.
  • the floor ceiling of the office and social wing is designed as an open, at least fire-resistant reinforced concrete pane.
  • the single-storey area of the picking and loading zone is provided with reinforced concrete columns and steel girders on top as a roof structure.
  • the roof structure is made using trapezoidal sheet steel elements, a non-combustible thermal insulation on top and a foil seal.
  • the consistent use of non-combustible building materials is planned for the construction.
  • the high-bay storage facility and the logistics building are effectively separated from each other in terms of fire protection by designing a fire wall in accordance with BauO NRW and DIN 4102 and are accordingly identified as separate fire compartments. However, the high-bay warehouse itself is built without fire compartments.
  • This fire wall is led up to 5 m above the roof of the picking and loading zone and horizontally 7 m above the inner corners.
  • the wall of the west side of the picking zone is also led up to a distance of 30 m from the inner corners between the two structures in fire resistance class F 90-A by bricking out the fields formed by the reinforced concrete columns.
  • the roof of the logistics building is designed to be fire-resistant in an area of 18 m adjacent to the high-bay storage facility (fire resistance class F 90-A).
  • the roof area is thus manufactured to a significantly greater depth in front of the rising east high-bay wall, as well as the entire length of the fire wall described above or its extension, in fire resistance class F 90-A, thereby transmitting fire to the high-bay warehouse to be protected effectively prevented.
  • the outer walls of the high-bay warehouse are designed to be non-combustible in the area above the fire wall and - in the area up to a distance of 30 m from the inner corner with the picking zone in the event of a full fire in the picking zone.
  • a facing shell made of concrete elements is used.
  • the heat radiation that acts there in the event of a full fire in the picking zone is dissipated by water covering the described outer wall areas.
  • This sprinkler system can be activated automatically when the sprinkler system is triggered in the picking area, and is therefore very safe from false triggering.
  • a manual trigger point can be provided.
  • the warehouse in shelf-supported silo construction is operated unmanned using 11 storage and retrieval machines. While the picking and loading zone is to be protected as an extinguishing system using conventional sprinkler technology with the addition of film-forming foam, the high-bay warehouse is designed to protect the intended storage heights and the stored goods in the form of permanent oxygen reduction to prevent fire.
  • the camp is accessed via numerous doors and gates in the surrounding walls. About the necessary from the point of view of Access doors required for escape routes are installed in the western outer wall of the commissioning zone in the extensions of the fire wall for exploration and fire-fighting. Access to the office and social wing is via an external staircase that complies with the building regulations and another necessary staircase as a second footpath that can be reached on foot. The entire property is free-standing and can be bypassed by fire-fighting vehicles and is surrounded by a security zone in which no other buildings are located.
  • the high-bay warehouse is used to store finished goods.
  • a total of 12,600 t of finished goods are planned, of which max. 3,100 t VbF products and max. 6,400 1 other flammable liquids the powder coatings based on polyester to be stored in the high-bay warehouse are flammable substances which, due to their flowability, can form explosive mixtures that can be ignited in fine distribution in air (see above).
  • the maximum storage height is approx. 30 m (top edge of storage goods).
  • the high rack is operated fully automatically, which in turn means that this is only used for maintenance and repair purposes. However, access to the high-bay warehouse must be guaranteed at all times.
  • the storage, retrieval and picking of the products takes place via the upstream picking and loading zone. Goods are delivered from the factory via a gate on the south side of the picking and loading area. The products arrive at the high-bay warehouse via a functional area with sorting and order picking devices and the associated locks, or are transferred from there, picked, packed and loaded into trucks or forwarded to rail shipping.
  • the combustion system consists of the necessary requirements of various types. On the one hand, these are the material requirements of fuel and oxygen. If these are present in a favorable quantitative ratio required for the combustion, the combustion reaction can take place through further energetic requirements of ignition energy or minimum combustion temperature.
  • the reduced oxygen content directly hinders the entry or exit of the combustion reaction, so that a condition is permanently established which corresponds to the condition of a room after an extinguishing system has been triggered.
  • the extinguishing concentration of the fire extinguishing agent must not only be reached, but must also be maintained for a sufficiently long period of time to be able to extinguish a fire effectively. This requirement applies to all fire classes, because a permanent ignition source such as an arc or a deep fire can lead to a resuscitation of the initial event after the extinguishing agent has been used up.
  • the hold time must be at least 10 minutes and at the end of the hold time the extinguishing agent concentration must still be at least the effective extinguishing concentration.
  • the concentration of the extinguishing agent may therefore drop from the nominal concentration to the extinguishing concentration during the holding time of at least 10 minutes.
  • Another advantage of an oxygen-reduced room is that the holding time to be provided when planning a gas extinguishing system for the extinguishing gas concentration to be set in an inerted building is particularly long due to the special tightness of the building envelope.
  • Nitrogen has been used in the chemical industry for a long time for inerting fire or explosion hazardous processes. For example, when inerting tanks and pipelines, silos or pit fires. The oxygen concentration in a storage room can thus be reduced to such a level that a fire can no longer occur.
  • oxygen reduction has the great advantage over conventional protection methods that a fire that must first be recognized by other techniques in order to then fight it cannot occur in the rooms protected in this way.
  • the advantages of oxygen reduction compared to other fire protection systems can be detailed as follows.
  • sprinkler systems cannot completely prevent the fire, a fire and subsequent smoke damage, as well as water damage from the use of the extinguishing agent, can also be expected on furnishings and storage items not affected by the fire itself.
  • Sprinkler systems can fail if the rate of fire propagation exceeds the expected level and the effective area described in the design rule for the sprinkler systems is exceeded. This is to be feared in the case of high rack storage, particularly when protecting the storage of flammable liquids.
  • the sprinkler statistics of the non-life insurers also show the following causes of failure: errors in the water supply, errors in the alarm valve station, sabotage, system not ready for operation, poor design, failure of spatial separation.
  • Fire alarm systems are suitable facilities to detect a fire and to warn people who are present, if necessary to ask for your own extinguishing attempt and the fire brigade summon. Only then can the fire be explored by the fire department and then combated.
  • Openings that were not recorded during the planning of the extinguishing system limit the reliability of the extinguishing system due to inadmissible outflow of the extinguishing agent or too rapid access to atmospheric oxygen.
  • Extinguishing gas passing through openings in neighboring rooms can be there
  • nitrogen is non-toxic and therefore environmentally friendly. Because fires cannot occur in an oxygen-reduced protection area, there are no fire products such as carbon monoxide, carbon dioxide or other environmental toxins. There is also no fire debris and there is no need to retain extinguishing agents. In comparison with sprinkler systems, the oxygen reduction is largely independent of design parameters, which have to be selected very differently for sprinkler systems.
  • Residual oxygen content in the area to be protected continuously monitored and the effectiveness of room protection is guaranteed at all times.
  • Another great advantage of protecting a high-bay warehouse by reducing oxygen is that fire protection is guaranteed for a very long time even if nitrogen production fails due to the hermetic seal of the building, whereas damage is repeatedly reported in buildings with conventional extinguishing systems the extinguishing systems were not ready for operation due to maintenance work or serious operating errors.
  • the stored goods delivered on pallets are subjected to a contour check in order to identify deviations from the nominal dimensions and possibly tilted packages. This prevents packages from bumping, falling and causing leakage. Furthermore, a measurement for organic solvent vapors released from the package as well as smoke detection is carried out. To increase reliability, this detection takes place within a detection tunnel. Only after this have the tested goods been approved for storage in the high-bay warehouse without any complaints.
  • the warehouse will also be equipped with a conventional fire alarm system.
  • Fire detectors of the smoke parameter are used in the area of order picking, offices and some other rooms that need special protection.
  • the use of fire detection technology is limited to the areas in which detection makes sense. These are the switchgear and the switching devices traveling on the storage and retrieval machines. The further. Equipping the high-bay warehouse with
  • Fire detection devices are not necessary, since a fire that can trigger a conventional smoke detector according to EN 54-7 is not expected in the permanently oxygen-reduced high rack.
  • the trigger threshold of such a detector is an extinction (reduction in air transparency) 5-6% / m. This threshold is determined on the one hand in consideration of the experience with disturbance variables (whirled up dust etc.) and the required reliability of triggering.
  • An event that can release fire aerosols in the high-bay warehouse is a smoldering fire in defective cable systems and, despite the complex control measures, smoldering nests in an outer packaging of stored goods.
  • Overheating of electric drives can be reliably ruled out because they are temperature-monitored from the point of view of explosion protection, so that surface temperatures of more than 160 ° C cannot arise.
  • section 3.6 of VDI 3564 - version August 2002 - high-bay systems must have smoke and heat extraction systems, which must be planned evenly distributed in the roof area.
  • the SHEV units must have a test certificate (ZPZ) in accordance with DIN 18 232 Part 3. These specifications take into account the presence of an automatic extinguishing system based on a sprinkler system, which means that in the event of a fire, flue gas generation must be assumed.
  • the high-bay warehouse is effectively separated from the upstream picking and loading zone by fire wall design in accordance with the state building regulations and DIN 4102.
  • the high-bay warehouse itself can be constructed without fire compartments due to the use of oxygen reduction.
  • the fire walls are not led directly to the roof of the high-bay warehouse. Accordingly, these are led at least up to the roof of the picking and loading zone and further
  • the roof areas adjacent to the rising facade of the high-bay rack are designed to be open at a depth of at least 7 m in accordance with VDI 3564 and in fire resistance class F 90 in accordance with DIN 4102 (see above).
  • the fire wall is led 5 m above the roof of the commissioning zone and the adjacent roof area at a depth of 18 m to the row of supports there in fire resistance class F 90-A.
  • the structural components of this roof surface refurbishment are also fire-resistant, which is fulfilled for this area by means of the reinforced concrete construction type.
  • the thermal insulation of all roof surfaces is made using non-combustible building materials.
  • the fire walls in accordance with the requirements of VDI 3564 in the area of receding corners are continued in such a way that a horizontal flashover path - measured over the respective inner corner - of at least 7 m is achieved, in the area of the separation of the office zone from the order picking zone 5 m ,
  • the western outer wall of the picking zone is being built by extending the fire wall overpass by a further 23 m in sand-lime brick masonry in fire resistance class F 90-A.
  • Other doors in this wall that are useful for fighting fires in this area are designed as T 30 doors.
  • fire protection closures are used in rail-bound conveyor systems.
  • Fire barriers are kept open depending on usage, then only hold-open devices that have been approved by the building inspectorate and which cause the closures to close automatically when exposed to smoke. Railway-bound qualifications are mandatory with this.
  • the fire protection closures with hold-open systems are closed outside of operating hours. In order to guarantee this, the gates are marked accordingly and the opening status of the gates is also displayed in the control center of the fire department.
  • the warehouse is equipped with electrotechnical equipment in accordance with the usual VDE rules that apply to this.
  • Firing systems are arranged in the property exclusively in the area of the upper floor of the logistics building.
  • the heating and firing systems are manufactured in accordance with the Firing Ordinance of the State of North Rhine-Westphalia.
  • Enclosing walls for these technical areas are designed in fire resistance class F 90 and with self-closing fire protection closings T 30.
  • Raised floors larger than 20 cm are provided in the area of the low and medium voltage switch rooms below the order picking and in the server room (office area). This area is equipped with automatic smoke detectors.
  • the entire warehouse is equipped with a lightning protection system according to the recognized rules of technology.
  • This lightning protection system is designed in accordance with the general conditions of lightning arrester construction in conjunction with DIN VDE 0185.
  • the high-bay warehouse at least 0.4 times recirculated air
  • the picking and loading zone at least 2 times, of which 0.4 times fresh air and 1, 6 recirculated air mode
  • ventilation systems or recirculated air systems are equipped with ventilation systems or recirculated air systems.
  • Smoke extraction measures are not required for the high-bay warehouse, since effective measures to prevent the occurrence of fire - and thus smoke - are taken by installing permanent oxygen reduction. It should also be borne in mind that smoke extraction (thermal or mechanical) is the Counteracts fire prevention by removing the oxygen-reduced atmosphere in the high-bay warehouse.
  • the warehouse is equipped with an alarm device as an internal alarm to allow the escape route lengths described above in accordance with the industrial building directive. In the picking area, this also signals that the oxygen content may be too low due to the nitrogen transfer from the high-bay warehouse.
  • internal signal transmitters for early warning of people in the entire property, internal signal transmitters (sirens, horns, etc.) are activated as an alarm device by monitored transmission paths of the fire alarm system (in accordance with VDE 0833 Part 2).
  • the signals of the alarm device differ from operational signals and, in the case of acoustic alarms, from the general noise level (noise level) and these always exceed 10 dB (A). With noise levels above 110 dB (A), additional optical internal signal transmitters are used (according to VDE 0833, DIN 33404-3).
  • the warehouse is equipped with security lighting in accordance with the applicable technical rules.
  • the emergency lighting has a backup power source that is independent of the supply network and switches on automatically within one second if the power supply fails.
  • the illuminance of the security lighting is at least 1 LUX.
  • the escape route signage is also connected to a power supply system for the emergency lighting.
  • a safety power supply is provided for the warehouse, which, if the general power supply fails, will operate the Safety-related systems and facilities, in particular safety lighting, lighting of the information on exits, fire alarm system, smoke and heat extraction systems, as far as electrically operated, monitoring system for oxygen reduction in the high-bay warehouse, explosion size measuring devices and minimum oxygen concentration measurement in the picking zone.
  • the safety power supply system corresponds to VDE 0108. Nitrogen generation for the permanent oxygen reduction system is taken over by the membrane system through the cold evaporator for liquid nitrogen in the event of a power failure.
  • the sprinkler system is operated by a diesel pump in the event of a power failure.
  • the installation rooms for the backup power supply systems (batteries, power generators, etc.) are separated from the surrounding rooms in fire resistance class F 90. Required ventilation systems for these rooms are routed through channels to fire resistance class L 90 through outside areas or directly into the open air.
  • the heat energy that acts on the high-bay warehouse in the event of a full fire in the picking zone is dissipated with water by sprinkling the eastern front wall and the adjacent 30 m long outer wall areas.
  • the design of the sprinkler can, for. B. according to the rules for the dimensioning of water spray systems DIN 14 494 or VdS 2109. This sprinkler system is activated automatically when the sprinkler system is triggered in the picking area, and is therefore very safe from being triggered incorrectly. An additional manual trigger point is also provided. For test purposes, automatic irrigation can be switched off separately.
  • the installation rooms are separated from other parts of the building in fire resistance class F 120; upstands to the light ditch ensure that the rooms cannot be put under water by extinguishing water; the power supply lines for air separation and the sprinkler center are buried underground and provided with a backup power supply from a diesel generator.
  • wall hydrants are also provided on the access doors.
  • portable fire extinguishers are always installed in readily accessible locations in readily accessible locations.
  • the equipment is equipped with portable fire extinguishers according to DIN EN 3.
  • the fire extinguishers are preferably located near the emergency exits or the wall hydrants.
  • the dimensioning corresponds to the requirements of workplace law.
  • the number and type of extinguishing equipment required is measured in accordance with BGR 133 "Rules for equipping workplaces with fire extinguishers".
  • Pipe bushings with a diameter of a B line are provided next to the access doors to the high-bay warehouse. In normal condition, these are provided with blind couplings on the inside and outside to prevent the inadmissible oxygen entry into the high-bay warehouse.
  • a fire brigade plan in accordance with DIN 14 095 is also being drawn up for the warehouse in close coordination with the plant fire brigade, the responsible fire protection service and the city fire brigade.
  • This fire service plan contains at least the following information: 1.
  • Fire water removal options in the area around the object to be assessed. Set-up and movement options for the fire brigade including access to the object. 3. Central points of contact for the Fire brigade (fire alarm center) including the triggering devices for fire protection systems (smoke and heat extraction systems etc.). 4. Subdivisions or partitions effective in terms of fire protection. 5.Display of the escape and rescue routes, exits, emergency exits, stairwells and escape routes that can be walked safely and safely at all times. 6. Information on special focal points of danger as well as preconditions to be assessed particularly critically in terms of tactics. 7. Information on areas relevant to operational tactics (technical center, ventilation center, service connection rooms, etc.).
  • Liquids and dusty solids are stored in the high-bay warehouse (see above).
  • the powdery solids mainly comprise powder coatings based on polyester. They are to be regarded as flammable and are capable of creating an explosive atmosphere after being stirred up in air form.
  • Vapors from harmless small leaks are captured, diluted and removed by the circulation of the storage atmosphere. Only a small proportion is discharged into the environment (if necessary using suitable filters) the atmosphere, the greater part is returned in the circulation of the air recirculation system.
  • a leakage of flammable vapors or liquids is detected by the solvent detectors (gas warning devices). Measuring points are distributed in the suction line and in the storage area.
  • the actual warning and alarm thresholds are set significantly lower, in particular ⁇ 20%, preferably ⁇ 10 %, very particularly preferably to about 1% of the LEL in air.
  • Escaping combustible dusts cannot be detected by the gas warning device. You risk being whirled up at a later point in time after being deposited for the first time and then being able to form explosive mixtures again.
  • the majority of the dusts that occur are continuously removed from the storage atmosphere during operation by filters installed in the air recirculation system.
  • the filters can be reached via suitable catwalks for the maintenance of the circulating air system and are regularly replaced or cleaned.
  • Inspection rounds in the high-bay warehouse area are carried out regularly to detect (larger quantities) of flammable dust that has escaped.
  • the manual removal of the dusts takes place in an appropriate manner, e.g. B. with the aid of a suitable ignition source-free vacuum cleaner for vacuuming combustible dusts. If there is an explosive mixture due to combustible vapors at the same time, the vacuum cleaner must also be free of ignition sources with regard to combustible gases or vapors.
  • the combustible gases and vapors remaining in the atmosphere are removed from the cycle gas via an activated carbon filter. If necessary, a separate fan and / or a mobile activated carbon filter can be used for this purpose. In the other areas, explosion hazards can only arise in the event of serious malfunctions. Measures are required here in individual cases.
  • the atmosphere is monitored with the help of gas warning devices; when combustible vapors are detected in the air, the air exchange rate is increased and only ambient air is supplied.
  • the storage floor is designed as a collecting trough for the high-bay warehouse.
  • locks are provided between the high-bay warehouse and the picking area, so that explosive mixtures cannot pass over in this area and therefore no explosive mixtures can occur.
  • a check is carried out in the picking area before storage.
  • a gas trough system for organic solvents is installed in the area of the contour inspection of the pallets before storage (see above).
  • a warning to a permanently manned control center is issued if a warning block of 10% of the LEL is exceeded. This is followed by a visual inspection of the interior of the warehouse and, if necessary, an identification of the source of the organic components in the warehouse atmosphere. If an alarm threshold of 20% of the LEL is exceeded, all equipment that does not meet the requirements for Category 3 G is switched off. To be on the safe side, these respective thresholds can e.g. B. can be reduced to approx. 1% or approx. 10%.
  • the air recirculation system is started up to a double air change in the storage atmosphere per hour until the LEL falls below the alarm thresholds again. Possibly. additional nitrogen is blown in and the storage atmosphere is cleaned of solvent vapors via activated carbon filters and / or if necessary a partial flow is discharged into the environment.
  • hand switches are provided for manually triggering the shutdown of all equipment. After a corresponding warning or alarm threshold has been reached, in addition to the double air change, the flammable substances that have escaped are immediately and properly removed, if necessary, by manual absorption using an adsorbent.
  • the high-bay warehouse 100 comprises a room 1, which has two coffee locks 2 and a personal lock 3. Through this Locks can be used for material transport or passage of people between the high-bay warehouse and a room 4 in front of it for order picking.
  • a circulating device for circulating the atmosphere located in the high-bay warehouse is provided in the high-bay warehouse 1. It comprises a plurality of suction openings 5 arranged in the lower region of the high-bay warehouse and shown only schematically in the drawing, through which the atmosphere is sucked in, as symbolized by the downward-pointing arrows.
  • the intake power is generated by two fans 8, 9 switched on in lines 6, 7, via which the suctioned atmosphere is supplied to discharge openings 10, which are arranged in the upper region of the high-bay warehouse 1.
  • the current of the exiting atmosphere is symbolized by the arrows pointing downwards.
  • the 0 2 measured values determined by the analyzer devices are used to feed nitrogen via a line 11 into lines 6, 7, if necessary, ie when the oxygen concentration exceeds a predetermined value.
  • the nitrogen supply is regulated via a control valve 12 which is switched on in line 11
  • Control valve 12 has a shut-off valve 13, via which in the case If the control valve fails, the nitrogen supply can be interrupted.
  • a filter device 14 is provided outside the high-bay warehouse, which comprises individual filters F3 to F6. It can be switched into the circulation circuit via lines 14, 15 and valves 16 in such a way that the atmosphere flows through the individual filters in succession, supported by additional fans 17, 18, during the circulation.
  • the filter device is not in operation during normal operation. It is only activated in an emergency, for example if the atmosphere is contaminated by escaping solvents.

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Abstract

Verfahren zum Brand- und Explosionsschutz in einem Hochregallager für chemische Gefahrstoffe und insbesondere VbF-Stoffe der Klassen AI und B durch Verminderung des Sauerstoffvolumenanteils in der Atmosphäre innerhalb des Lagers durch Dauerinertisierung mittels eines Schutzgases, insbesondere Stickstoff, auf einen Wert zwischen 12,9 und 13,4 Vol. %; Überwachung des Sauerstoffvolumenanteils in der Atmosphäre mit Hilfe von Sauerstoffdetektoren; Sicherstellung einer homogenen Verteilung der sauerstoffreduzierten Atmosphäre im Lager; Überwachung des Lösungsmittelvolumenanteils in der Atmosphäre mit Hilfe von Lösungsmitteldetektoren; Umwälzung der Atmosphäre des Lagers über mindestens eine Umluftanlage; weitestgehende Vermeidung der Verwendung von Zündquellen; Entfernung gasförmiger Stoffe aus der Atmosphäre des Lagers und Vermeidung der Aufkonzentrierung von Stäuben durch den Einbau von Filtern in die mindestens eine Umluftanlage, sowie entsprechendes Hochregallager.

Description

Verfahren zum Brand- und Explosionsschutz in einem
Hochrecfallacjβr für chemische Gsfahrstoffe und forand- und ©2splosi@ins ]©schü ztes Hoehregg<3illag3er
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brand- und Expiosionsschutz in einem Hochregallager für chemische Gefahrstoffe und insbesondere hochentzündliche Stoffe mittels sauerstoffreduzierter Atmosphäre und ein entsprechendes brand- und explosionsgeschütztes Hochregallager.
Der Schutz vor Bränden in Lagern mit brennbaren Flüssigkeiten beruht üblicherweise auf der Bekämpfung eines entstandenen Brandes mittels konventioneller Feuerlöscheinrichtungen wie Sprinkler-, Schwerschaumund "Gas-Löschanlagen sowie Brandmauern inklusive Branderkennung und Löschwasserrückhaltung.
Unter Brandschutz versteht man alle Maßnahmen, die auf die Verhütung und die Bekämpfung von Bränden zielen, und insbesondere Maßnahmen, die zum Schutz von Personen vor Bränden oder Brandfolgen (z. B. Rauchgase) getroffen werden. Zum Erreichen dieser Schutzziele müssen bauliche Anlagen so beschaffen sein, daß der Entstehung eines Brandes und der Ausbreitung von Feuer und Rauch vorgebeugt wird, un daß bei einem Brand die Rettung von Menschen und Tieren sowie wirksame Löscharbeiten möglich sind. Ein Brandschutzkonzept beinhaltet also eine Vielzahl von Maßnahmen, die die Voraussetzung für eine erfolgreiche Brandbekämpfung durch eine Feuerwehr schaffen und eine Begrenzung des Schadens bewirken.
Geeignete Maßnahmen sind u. a.: a) Bauliche Maßnahmen (Bildung von Brandabschnitten durch feuerbeständige Raumbegrenzungen sowie feuerhemmende bzw. feuerbeständige Bauteile (z. B. Türen), Ausführung der Gebäude mit geeigneten Flucht- u. Rettungswegen), b) technische Maßnahmen (Bereithalten geeigneter Löschmittel, die ggf. durch automatische Löschanlagen (z. B. Sprinkleranlagen) eingesetzt werden können, Rauch- und Wärmeabzugsanlagen) und c) organisatorische Maßnahmen (Durchführung der Brandschau, das Aufstellen von Alarm- und Gefahrenabwehrplänen, die Durchführung von Übungen, die Unterweisung von Personen, die Bereitstellung von Brandsicherungsposten bei Arbeiten bzw. Ereignissen mit besonderem Brandrisiko für Personen und
Sachwerte) (vgl. Römpp Lexikon Chemie - CDROM Version 2.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1999).
Zum Schutz vor Bränden in Lagern dienen üblicherweise konventionelle Feuerlöscheinrichtungen wie Sprinkler- und Gas-Löschanlagen sowie Brandmauern. Nachteilig sind hierbei sowohl die hohen Bau- und Investitionskosten als auch die Zerstörung und/oder Beschädigung des Lagergutes durch den Brand selbst, durch das Löschen oder sogar durch Fehlauslösungen. Zudem erfordert die Größe neuer Lager (> 20.000 m3) völlig neue Überlegungen zum Brandschutz, da herkömmliche Brandschutzanlagen nicht wirtschaftlich wären.
Eine neuere Methode zur Brandvermeidung ist die Absenkung des für die Entstehung und Fortpflanzung eines Brandes notwendigen Sauerstoffs in der Atmosphäre des Lagers (Dauerinertisierung). Dabei wird die Sauerstoffkonzentration auf ein Niveau abgesenkt, bei dem kein Brand mehr aufgrund von Sauerstoffmangel entstehen bzw. sich fortpflanzen kann. Somit werden die durch einen Brand entstehenden Schäden, wie z. B. Löschwasserschäden vermieden. Zudem sind die hohen Investitionen in den Bau und Betrieb der herkömmlichen Löschanlagen nicht aufzuwenden.
Es ist bei der Lagerung von Gefahrstoffen, insbesondere solcher der VbF (Verordnung über Anlagen zur Lagerung brennbarer Flüssigkeiten) Klassen AI und B jedoch auch ein Expiosionsschutz zu gewährleisten.
Expiosionsschutz umfasst alle Maßnahmen zum Schutz vor Gefahren durch Explosionen. Sie werden z. B. unterteilt in a) Maßnahmen, die eine Bildung gefährlicher explosionsfähiger
Atmosphäre verhindern oder einschränken, b) Maßnahmen, die die Entzündung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre verhindern, und c) Maßnahmen, die die Auswirkungen einer Explosion auf ein unbedenkliches Maß beschränken.
Maßnahmen nach a) sind z. B.
- der Ersatz des brennbaren Stoffes durch einen nicht brennbaren Stoff, - Verwendung von Stoffen mit einem Flammpunkt oberhalb der höchsten Betriebstemperatur,
- Begrenzung der Konzentration des Dampf-Gas-Nebel-Staub/Luftgemisches,
- Inertisierung im Inneren der Apparatur, - häufige und gründliche Entfernung der Staubabiagerungen,
- natürliche und technische Lüftungsmaßnahmen und
- Überwachung der Konzentrationen in der Umgebung von Apparaturen.
Maßnahmen nach b) umfassen die Vermeidung sämtlicher Zündquellenarten wie z. B. - offenes Feuer,
- Rauchen, Schweißen, Trennarbeiten mit funkenziehenden Geräten,
- Einsatz explosionsgeschützter Geräte (∑. B. gekapselte Motoren),
- Benutzung von funkenarmen Werkzeugen, - Ausschluss elektrostatischer Aufladung (durch Erdung, leitfähige Geräte, leitfähige Kleidung, sichere Arbeitstechniken) und
- Einhaltung der max. Oberflächentemperaturen (z. B. Temperatur- Überwachung zum Schutz vor heißlaufenden Antriebsmotoren).
Maßnahmen nach c) sind z. B.:
- explosionsd ruckfeste bzw. explosionsdruckstoßfeste Bauweise von Anlagen und Apparaturen
- Explosionsdruckentlastung
- Explosionsunterdrückung - Begrenzung von Explosionen auf Teilbereiche von Apparaturen.
Allerdings sind die aufgeführten baulichen Maßnahmen zum Expiosionsschutz, insbesondere solche nach a) und c) bei industriellen Lagern ab einer bestimmten Größe nicht mehr ohne Nachteile durchführbar und teilweise nicht mit den Maßnahmen zum Brandschutz vereinbar. So ist z. B. die Einteilung eines Hochregallagers in Brandabschnitte zwar technisch möglich, bedingt aber eine Verkomplizierung der Bediengeräte und den Einsatz von zusätzlichen Brandtüren usw., die weitere Quellen eines Versagens darstellen. Ferner ist z.B. die lnertisierung mit Stickstoff in einem dichten Gebäude mit der gleichzeitigen Lüftung zur Verhinderung der Anhäufung von Lösungsmitteln, Staub oder Rauchgas im Brandfall schwer zu vereinbaren.
Aus der Schrift Verfahrenstechnik 36 (2002) Nr. 3 ist ein Hochregallager für Gefahrstoffe bekannt, bei dem im Lagerbereich die Sauerstoffkonzentration in der Atmosphäre zur Brandvermeidung reduziert ist. Die Sauerstoffkonzentration wird im Lagerbereich durch Einspeisen von Stickstoff auf einen Wert unterhalb von 15 Vol. % abgesenkt. Dieser Wert wird durch eine geeignete Überwachung und Nachfuhr bzw. Zufuhrstopp von Stickstoff gehalten. Dies ist möglich, da es sich um ein vollautomatisch betriebenes Lager handelt und sich daher keine Personen ständig im Lagerbereich aufhalten. Zur Einhaltung der Baubestimmungen ist das Lager mittels einer Brandwand in zwei getrennte Brandabschnitte geteilt. Allerdings ist diese Brandwand mit einer Durchfahrt für ein Regalbediengerät versehen, um den vollautomatischen Betrieb zu ermöglichen. Dies bedingt jedoch die Verwendung eines Brandschutztores, welches aufgrund der Lagergröße von 67 000 m3, extrem groß und somit aufwendig ist. Über einen Expiosionsschutz ist der Schrift jedoch nichts zu entnehmen.
In der Schrift Gas Aktuell 56 sind ebenfalls gattungsgemäße Lager mit reduzierter Sauerstoffatmosphäre offenbart, in denen z. B. Tiefkühlwaren bei -28 °C in einer Atmosphäre mit 17 Vol. % Sauerstoff gelagert sind. Der Wert von 17 Vol. % Sauerstoff reicht bei dieser Temperatur zum Brandschutz aus und ermöglicht die Betretung des Lagers ohne Ätemschutz. Bei einer Konzentration von 11,3 Vol. % wäre dies nach der Schrift nur für 1 h gefahrlos möglich. Für andere Lagergüter unter Raumtemperatur wird davon ausgegangen, dass die meisten Stoffe bei einer Sauerstoffkonzentration von ca. 15 Vol. % nur schwer entflammbar sind. Bei 12 Vol. % wird für die meisten Stoffe ein Brand ausgeschlossen. In der Schrift wird allgemein erwähnt, dass eine Dauerinertisierung mit Stickstoff unter Umständen einen Expiosionsschutz ersetzen kann. Es wird lediglich erwähnt, dass unterhalb einer bestimmten Sauerstoffkonzentration eine Zündung (zur Explosion) nicht mehr möglich ist. Die genaue Sauerstoffkonzentration bzw. konkrete Maßnahmen zum Expiosionsschutz werden nicht beschrieben. Versuche an hochentzündlichen Stoffen (VbF Klasse AI und B Stoffe) haben gezeigt, dass bei der Lagerung leicht entzündlicher, organischer Lösungsmittel mit einer Flammtemperatur kleiner 21 °C (VbF Klasse AI und B Stoffe) eine Entflammung und ein Fortbrennen unter einer sauerstoffreduzierten Atmosphäre mit 13 Vol. % Sauerstoff nicht möglich ist.
Der hohe Anteil (87 %) an Inertgas zur Bewirkung dieser Sauerstoffreduktion reicht jedoch nicht aus, um die Gefahr der Entzündung eines explosionsfähigen Gemischs auszuschließen.
Sicherer Expiosionsschutz bei Raumtemperatur solcher Lösungsmittel ist erst ab einer Sauerstoffkonzentration von weit unterhalb 10 Vol. % gegeben. Die Einstellung und Aufrechterhaltung einer solchen Atmosphäre ist zwar technisch möglich, jedoch kann ein solches Lager nicht ohne Atemschutz begangen werden, da bei dieser niedrigen Sauerstoffkonzentration Lebensgefahr besteht. Regelmäßig erforderliche Wartungs- und/oder Reparatur- und/oder Inspektionsgänge sind daher nicht oder nur mit einem hohen Aufwand möglich. Um längere Arbeiten durchzuführen, muss der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre angehoben werden, wodurch das Lager in diesem Zeitraum nicht oder nur mit einem hohen Risiko betrieben werden kann. Anschließend muss das der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre wieder abgesenkt werden. Ein solches Vorgehen ist aber aufgrund des hohen Kosten- und Zeitaufwands nicht vertretbar, insbesondere bei großen Lagern, wie sie oben beschrieben sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, daher ein Verfahren sowohl zum sicheren Brand- als auch Expiosionsschutz in einem Hochregallager für chemische Gefahrstoffe, insbesondere VbF-Stoffe der Klassen AI und B und ein entsprechendes Hochregallager bereitzustellen, wobei eine sauerstoffreduzierte Atmosphäre eingesetzt wird, das Lager dabei aber ohne Atemschutz begehbar bleibt und zudem bauiechnisch einfach gestaltet ist, d. h. ∑. B. ohne Brandabschnitte und ohne gesonderte Brandschut∑verkleidung ausgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 wiedergegebene erfindungsgemäße Verfahren auch durch das in Anspruch 18 wiedergegebene erfindungsgemäße Hochregallager gelöst.
Überraschend wurde gefunden, dass ein Brand- und Expiosionsschutz in einem Hochregallager für chemische Gefahrstoffe und insbesondere VbF- Stoffe der Klassen AI und B durch
Verminderung des Sauerstoffvolumenanteils in der Atmosphäre innerhalb des Lagers durch partielle Dauerinertisierung mittels eines Schutzgases, insbesondere Stickstoff, vorzugsweise auf einen Wert zwischen 12,9 und 13,4 Vol. %,
Überwachung des Sauerstoffvolumenanteils in der Atmosphäre z. B. mit Hilfe von Sauerstoffdetektoren, - Sicherstellung einer homogenen Verteilung der sauerstoffreduzierten Atmosphäre im Lager,
Überwachung des Lösungsmittelvolumenanteils in der
Atmosphäre z. B. mit Hilfe von Lösungsmitteldetektoren,
Umwälzung der Atmosphäre des Lagers z. B. über mindestens eine Umluftanlage, weitestgehende Vermeidung der Verwendung von Zündquellen,
Entfernung gasförmiger Stoffe aus der Atmosphäre des Lagers z. B. über eine Reinigungsanlage und
Vermeidung der Aufkonzentrierung von Stäuben z. B. durch den Einbau von Filtern in die mindestens eine Umluftanlage erreiόht werden kann.
Ein Brand- und Expiosionsschutz wird auch in dem erfindungsgemäßen Hochregallager für chemische Gefahrstoffe und insbesondere VbF-Stoffe der Klassen AI und B erreicht, das mindestens eine Einrichtung z. B. Umluftanlage zur Verminderung des Sauerstoffvolumenanteils in der Atmosphäre des Lagers durch Einspeisung eines Schutzgases, insbesondere Stickstoff, vorzugsweise auf einen Wert zwischen 12,9 und 13,4 Vol. %, mindestens eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung des Sauerstoffvolumenanteils in der Atmosphäre z. B. mit Hilfe von gleichmäßig im Lager verteilten Sauerstoffdetektoren, mindestens eine Umluftanlage zur Sicherstellung einer homogenen Verteilung der sauerstoffreduzierten Atmosphäre im Lager, mindestens eine weiteren Überwachungseinrichtung zur Überwachung des Lösungsmittelvolumenanteils in der Atmosphäre mit Hilfe von Lösungsmitteldetektoren, - mindestens eine Reinigungsanlage zur Entfernung gasförmiger
Stoffe aus der Atmosphäre des Lagers und Filtern in der Umluftanlage zur Vermeidung der Aufkonzentrierung von Stäuben
umfasst.
Obwohl die Verminderung des Sauerstoffvolumenanteils in der Atmosphäre innerhalb des Lagers durch partielle Dauerinertisierung mittels eines Schutzgases, insbesondere Stickstoff, vorzugsweise nur auf einen Wert zwischen 12,9 und 13,4 Vol. % erfolgt, kann dennoch ein sicherer Brand- und Expiosionsschutz gewährleistet werden, weil durch das Zusammenspiel aller Maßnahmen ein synergistischer Effekt erzielt wird.
Zudem erlaubt das erfindungsgemäße Absenken des Sauerstoffvolumenanteils insbesondere auf einen Wert zwischen 12,9 und 13,4 Vol. % die Begehung des Lagers zu jeder Zeit, ohne das ein Atemschutz nötig ist.
Ferner wird durch das erfindungsgemäße Zusammenspiel aller Maßnahmen der komplette Verzicht auf die Notwendigkeit von Brandabschnitten erreicht, wodurch der Aufbau und die Bedienung, insbesondere die automatische Bedienung des Hochregallagers vereinfacht wird.
Beim Reduzieren des Sauerstoffgehaltes in der Luft mit Stickstoff beruht die Brandschutzwirkung darauf, den Anteil des Sauerstoffes in der Lager- Atmosphäre soweit abzusenken, dass ein Brand unmöglich wird. Das Hochregallager wird deshalb bei einer Sauerstoffatmosphäre von ca. 13 Vol-% Restsauerstoff betrieben. Unter diesen Bedingungen können sich Brände im Hochregallager nicht entwickein und eingetragenes Feuer nicht ausbreiten. Die Rest- Sauerstoffkonzentration muß dann in jedem Bereich des Hochregallagers den geforderten Werten entsprechen, d.h. homogen verteilt sein.
Die Lager-Atmosphäre gilt als homogen verteilt, wenn
- aus Brandschutzsicht der Rest 02-Gehalt überall kleiner 13,2 Vol. % ist,
- aus der Sicht des Personenschutzes der 02-Gehalt nirgendwo im Lager 12,9 Vol. % unterschreitet. Man kann von dauerhaften, permanenten Brandschutz sprechen, wenn die Lager-Atmosphäre diese Homogenität überall aufweist.
Lokale Aufkonzentrierungen an Sauerstoff, sowie Konzentrationsschichtungen vom Bodenbereich bis zur Hallendecke lassen sich verhindern, wenn die Luft durch ein Umluftsystem ständig umgewälzt wird.
Die Lüftungsanlage ist so ausgelegt, dass theoretisch mindestens alle 2 34 Stunden die gesamte Lager-Atmosphäre einmal umgewälzt ist (Umluftrate mindestens 0,4). Zwei im Hochregallager integrierte Umluftanlagen sorgen für eine homogene Verteilung der Lagerluft. Die Zuluft wird gleichmäßig unter der Hallendecke verteilt und über Absaugkanäle im Bodenbereich wieder angesaugt. Entstandene Aufkonzentrierungen an Lösemitteldämpfen im Bodenbereich werden abgesaugt und verdünnt.
Beträgt das Volumen des Hochregallagers z. B. ca. 31 , 45, 117 m3 (H, B, T), entsprechend ca. 160.000 m3 Raumvolumen, so müssen 65.000 m3 Luftmenge in der Stunde umgewälzt werden, bei einer Umluftrate von 0,4 * 160.000 m3/h.
Während des Betriebes des Hochregallagers durchmischen die Regalbediengeräte über ihre Vertikal- und Horizontalbewegung die Lageratmosphäre zusätzlich.
Der reine Stickstoff wird druckseitig in den Umluftkanälen mit der Lagerluft vermischt, das Mischungsverhältnis reiner Stickstoff zu sauerstoffreduzierter Atmosphäre beträgt dabei ca. 1/100.
Bei Ausfall der Lüftung wird die Zugabe von Stickstoff sofort beendet, um örtliche Überkonzentrationen zu vermeiden (Personenschutz). Versuche in einem Gebäude gleicher Bauart im Maßstab 1:1.000 konnten zeigen, dass es mehrere Stunden dauert bis der Brandschutz bei Unterbrechung der Stickstoffversorgung verloren geht. Somit steht ausreichend Zeit zur Verfügung, ohne dass die Ein- und Auslagerungsvorgänge sofort unterbrochen werden müssen.
Aus Qualitätsgründen muß die Produkttemperatur im Hochregallager zwischen +5 und +30 °C liegen. Wenn die Lagerlufttemperatur in diesem Temperaturbereich gehalten wird, kann man davon ausgehen, dass auch das Produkt keine anderen Temperaturwerte annimmt. Falls dennoch Über- oder Unterschreitungen des Lufttemperaturbereiches im Hochregalläger absehbar sind, können Heiz- oder Kühlgeräte angeschlossen werden, die mit im Umluftsystem integrierten Wärmetauschern die Energien zu-/oder abführen können.
Die Raumtemperatur wird an Stellen gemessen, wo die höchsten Temperaturgradienten zu erwarten sind, also unter dem Dach und an der Südfassade des Hochregallagers. Hierfür sind z.B. 8 Meßstellen mit Widerstandsthermometern vorgesehen. Die Anzeige erfolgt im Gebäudeleitsystem.
Bei einer Grenzwertüberschreitung erfolgt eine Alarmierung. Die Raumtemperatur hat ständig zwischen 5 und 30 °C zu liegen. Werden diese Werte überschritten, kann über Wärmetauscher, die in die Umluftkanäle eingebaut sind, Heiz- oder Kühlenergie von außen eingebracht werden. Dazu können mobile Energieeinheiten außen an das Hochregallager gestellt und an der Fassade über Kupplungen und innen zu den Wärmetauschern verlegten Rohrleitungen angeschlossen werden.
Die sauerstoffreduzierte Atmosphäre ist weitestgehend gegenüber der sie umgebenden Atmosphäre mit der normalen Sauerstoffkonzentration von 20,9 Vol. % 02 abzudichten, um Ausgleichsvorgänge von außen nach innen und umgekehrt so gering wie möglich zu halten, d. h. das Hochregallager rnuss möglichst dicht sein.
Ausgleichsvorgänge können erfolgen
- konvektiv über Öffnungen aufgrund von
Differenzdruckunterschieden zwischen der äußeren Umgebung und dem Hochregallager, - über Diffusion in Luft oder durch Materialien, hervorgerufen durch die unterschiedlichen Anteile von Sauerstoff und Stickstoff und den damit verbundenen Konzentrationsgradienten (Partialdruckgefälle).
Außerdem vergrößern lokal auftretende höhere Temperaturen den Partialdruck und damit den jeweiligen Konzentrationsgradienten.
Die Dichtigkeit des Gebäudes ist somit auch abhängig von den Wetterbedingungen. Luftdruck, Windstärke, Temperatur,
Sonneneinstrahlung wird einen Einfluß auf die Atmosphäre im Hochregallager ausüben.
Der Einfluß der äußeren Bedingungen auf die Gebäudehülle kann mit normierten Verfahren getestet werden. Durch Anlegen eines konstanten Überdruckes oder Unterdruckes im Gebäude wird die daraus resultierende Leckrate berechnet. Die Höhe der Leckrate gibt Aufschluß über die nachzuführende Mindest-Stickstoffmenge in das Lager. Mit Versuchen an einer Musterhalle im Längenmaßstab 1 :10 konnten diese Mindest- Stickstoffmenge sinnvoll geschätzt werden.
Die Bauausführung der luftdichten Gebäudehülle umfasst u.a.: - eine Bodenplatte und Gebäudesockel mit eingelegter Kunststoffdichtungsbahn HDPE,
- Wandflächen im Bereich bis 10m Gebäudehöhe aus nichtbrennbaren Stahlblech-Sandwich-Elementen mit Mineralwolldämmung (Schmelzpunkt größer 1000 °C). Alle
Elementstöße und Stöße zu Gebäudesockel sind mit luftdichter Kunststoffdichtungsbahn überklebt und mechanisch verwahrt. Wandflächen im Bereich 10 m bis 30 m Gebäudehöhe als nichtbrennbare, doppelschalige Gussglaskonstruktion (System Profilit oder Reglit) mit vollfugig ausgefüllten Glasfugen aus elastischen Fugenmaterial. Alle Elementstöße und Stöße zu Stahlblech-Sandwich-Elementen sind mit luftdichter
Kunststoffdichtungsbahn überklebt und mechanisch verwahrt.
- Türen aus Stahlblech mit umlaufenden, doppelten Dichtungen und luftdicht verschlossenen Türschlossaussparungen.
Stossausbildungen zu anderen Elementen wie vorher beschrieben.
- Eine Dachfläche aus nichtbrennbaren Stahltrapezblechen mit aufliegender Mineralwolldämmung (Schmelzpunkt größer 1000°C) sowie luftdicht verschweißter Kunststoffdichtungsbahn überklebt und mechanisch verwahrt.
Besondere Bedeutung kommt der Zuverlässigkeit der Abschottungen in der Brandwand zum Hochregallager zu. Daher werden ausschließlich die unabwendbar erforderlichen Durchdringungen in dieser Wand vorgenommen. Diese sind: Elektrische Energie-, Mess- und Steuerleitungen, Materialschleusen und eine interne Verbindungstür.
Die Lüftungstechnik für die Luftumwälzung im Hochregallager steht auf einer Bühne im Hochregallager selbst, so dass hierfür die Brandwand nicht durchdrungen werden muss. Mit den Ein- und Auslagerungsvorgängen sind allerdings Sauerstoffeinträge in das Hochregallager verbunden:
1. Unmittelbar durch die Türöffnungen aufgrund von Differenzdruckunterschieden zwischen der Kommissionierzone und dem Hochregallager, bzw. durch Luftturbulenzen über den Transportvorgang in Richtung Hochregallager. Außerdem sind hohe Diffusionsraten durch Partialdruckunterschiede zwischen dem Hochregallager und der Kommissionierung zu erwarten. In der Kommissionierung werden überall Restsauerstoffgehalte größer 19 Vol. % 02 sichergestellt.
2. Über Lufteinträge in der Verpackung. Der Sauerstoff wird aufgrund des Partialdruckgefälles zwischen dem eingeschlossenen Luftvolumen der Verpackung und der Lageratmosphäre herausdiffundieren. Unter Verpackung sind hier zu verstehen Verpackungen als Kartonagen, gewickelte Weißblechemballagen und ähnliches.
Die Summe der O2 Einträge für alle Ein- und Auslagerungsvorgänge kann hochgerechnet werden, mit den Annahmen, dass sich mit der Zeit eine konstante O2 Konzentration in den Schleusen einstellt, die zwischen der 02 Konzentration in der Kommissionierung von 20,9 Vol. % und 13 Vol. % liegen wird, und pro Transportvorgang ein bestimmtes Schleusenvolumen in das Hochregallager eingetragen wird. Es wird für die Berechnung auch die aktive Betriebszeit zugrundegelegt.
Die Atmosphäre im Hochregallager wird somit beeinflusst über:
a) das Gebäude durch die Wetterbedingungen wie Luftdruck, Windstärke, Temperatur, Sonneneinstrahlung b) die Anzahl der Schleusenvorgänge c) die Anzahl der eingetragenen Ladungsträger, z.B. Kartonagen.
Die Menge an Stickstoff bzw. Stickstoff-/Luftgemisch wird somit nicht konstant zugeführt, sondern variiert je nach äußeren Bedingungen und Fahrweise des Lagers. Bei Spit∑enauslastung des Hochregallagers ist mit der größeren Anzahl an Schleusentätigkeiten ebenfalls mit einem erhöhten Sauerstoffeintrag zu rechnen. Diese Einflüsse machen sich in der Lageratmosphäre aufgrund des großen Lagerraumvolumens erst allmählich bemerkbar.
Insgesamt werden bei einem Betrieb des oben beispielhaft angegebenen Hochregallagers und je nach dessen Auslastungsgrad kontinuierlich ca. 300 bis 1.200 Nm3/h an reinem Stickstoff zum Ausgleich für eingetragenen Sauerstoff notwendig werden.
Die Zugabe des Stickstoffes ist an verschiedenen Stellen im Hochregallager denkbar. Aus Arbeitsschutzgründen darf der Stickstoffanteil den einzuhaltenden Grenzwert nicht überschreiten.
Die Zugabe des reinen, oder bereits, vorgemischten Stickstoffes kann erfolgen:
- direkt in den Luftkanal, dort wird eine intensive Vermischung mit der Lageratmosphäre erreicht - an Stellen im Gebäude, wo ein erhöhter
Sauerstoffeintrag/Stickstoffverlust zu erwarten ist, wie z.B. in der Nähe der Schleusen,
- im unteren Bereich der Halle, um Konzentrationsschichtungen vom Boden bis zur Hailendecke entgegen zu wirken, - an den Außenwänden zur Kompensation erhöhten
Sauerstoffeintrages aufgrund des vorliegenden Partialdruckgefälles. Anreicherungen von Sauerstoff werden an jeder Stelle des Hochregallagers innerhalb der zugelassenen Toleranzen gehalten. Eventuelle Sauerstoffeinträge müssen schnell ausgeglichen werden können. Hierzu ist eine schnelle Erkennung der Abweichungen vom Sollzustand erforderlich.
Zur Überprüfung der Homogenität der sauerstoffreduzierten Atmosphäre im Hochregallager sind gleichmäßig im Hochregallager verteilte Meßwertaufnehmer angebracht.
Der Sauerstoffgehalt wird jeweils durch vertikal verlegte Ansaugrohre, die an den Regalen befestigt werden, entnommen. In den Ansaugrohren befinden sich mehrere über die Höhe verteilte Ansaugöffnungen.
Die Messung erfolgt redundant über zwei parallele Sensorköpfe. Ein Sensorkopf misst den Sauerstoffgehalt permanent, der andere Sensor wird in definierten Zeitabständen zugeschaltet und vergleicht die beiden Messwerte auf eine eventuelle Abweichung.
Sollte ein Sensor defekt sein, wird der Defekt durch den Abgleich der beiden Sensoren erkannt und eine Störung gemeldet. Der Ausfall von mehr als zwei Sensoren führt zur Abschaltung der Anlage.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Variante werden als Sensoren paramagnetische 02-Messgeräte eingesetzt, wobei 16 Messstellen seriell, d.h. nacheinander auf eine Analysatoreinrichtung umgeschaltet werden. Die Analysenluft wird vorgesaugt. Die Verweildauer eines Q2-Messstelle am Analysator beträgt 30s. Die Aktualisierung des Messwertes erfolgt alle 8min. Die Kalibrierung der Analysatoreinrichtungen erfolgt vorzugsweise mit hochgenauen Prüfgasen automatisch einmal täglich.
Im Hochregallager der hier näher beschriebenen Größe sind 38 Ansaugöffnungen flächendeckend und über drei Ebenen verteilt angeordnet.
In Bereichen, in denen der Aufenthalt von Personen häufig zu erwarten ist, wie beispielsweise am Eingang oder an der Schaltschrankbühne, sind bei einer besonders bevorzugten Variante weitere, vorzugsweise 10 Ansaugöffnungen vorgesehen.
Die 02-Analysatoreinrichtungen sind vorzugsweise außerhalb des Hochregallagers, beispielsweise in einem Schaltschrank, installiert.
Die Analysatoren haben im Bereich der Eingangstür des Hochregallagers vorzugsweise einen gemeinsamen Referenzpunkt. Hiermit ist eine Anordnung gemeint, bei der je eine 02-Messstelle jeder Analysatoreinrichtung den gleichen Meßort erfaßt. Es wird dann eine 2 aus 3 Auswertung dieser 02-Messstellen durchgeführt, bei der mindestens zwei Messwerte innerhalb eines definierten Bereichs liegen müssen. Liegen die Messwerte außerhalb dieses Bereichs, so wird dies als Hinweis auf eine Fehlmessung gewertet und diese Messwerte werden nicht berücksichtigt.
Im Bereich der Schleusen zum Hochregallager kann mindestens ein elektrochemisches 02-Messgerät vorgesehen sein dessen Alarmgrenze vorzugsweise <=19Vol% O2 beträgt. Die Regelung der Sauerstoffkonzentration im Hochregallager erfolgt dadurch, dass in Abhängigkeit der gemessenen Sauerstoffkonzentratiόn Stickstoff in das Hochregallager eingespeist wird. Hierzu wird mittels eines Stellventils die Stickstoffmenge in Abhängigkeit des analogen Ausgangssignal eines PID-Reglers kontinuierlich eingestellt.
Der Regler ist vorzugsweise als Softwarebaustein ausgestaltet. Als Regelgrösse wird das arithmetische Mittel aus 48 Einzelmessungen der O2-Konzentration verwendet. Die Führungsgröße ist fest und wird auf 13,1 Vol% O2 eingestellt.
Die analogen Meßwertsignale der Analysatoreinrichtungen werden ebenfalls auf Über- oder Unterschreitung der o.g. Alarmgrenzen überwacht. Dabei wird jede O2- Messstelle überwacht und entsprechend ausgewertet und alarmiert. Das arithmetische Mittel wird für die Alarmierung nicht verwendet.
Bei Unterschreiten der Alarmgrenze 12,9Vol% O2 erfolgt neben der Alarmierung eine automatische Verriegelung der Personenzugangstür zum Hochregallager und die Schließung von Absperrventilen in einer Stickstoffzuleitung durch direkte Ansteuerung aus einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS).
Es wird eine fehlersichere SPS im Sinne der Europäischen Norm IEC 61511 eingesetzt.
Die Alarmierung der Personenschutzgrenze, die Absperrung der Stickstoffzufuhr und die Verriegelung der Zugangstür sind als Schutzfunktion Klasse A ausgeführt. Liegt ein Gesamtstromausfall vor, sind keine Zündquellen im Lager mehr vorhanden und der Zugang ist verriegelt, die Personen im Lager werden über Funk zum sofortigen Verlassen des Lagers aufgefordert.
Die Ansteuerung der Stickstoffventile wird abgeschaltet, die Ventile schließen und unterbrechen die Stickstoffzufuhr.
Es findet keine Messung der Q2-Konzentration im Hochregallager statt.
Über eine externe Einspeisung erfolgt nach max. 30 Minuten die Stromversorgung aus einem Notstromaggregat, beispielsweise der Werk- Feuerwehr. Ebenso erfolgt die Wiederaufnahme der 02-Messungen und der 02-Regelung.
Nach Wiedereinschalten der Stromversorgung des Hochregallagers wird der Betrieb erst wieder aufgenommen, wenn die meßtechnischen Systeme den Normalstatus erreicht haben, die Meßwerte der zu erfassenden Größen in den zugelassenen Bereichen liegen und die anstehenden Alarmmeldungen vom Personal vollständig quittiert worden sind. Ein automatischer Wiederanlauf wird verhindert.
Das Analysensystem für Sauerstoff kann zusätzlich mit einem Infrarot- Gasfilterkorrelations-Sensor für Kohlenmonoxid ausgerüstet sein. Der Meßbereich ist vorzugsweise auf 0 bis 100ppm CO eingestellt, so daß Kohlenmonoxidspuren sicher erkannt werden können. Die Überwachung auf CO erfolgt flächendeckend in gleicher Weise wie die oben beschriebene Sauerstoff messung. Bei Grenzüberschreitung erfolgt eine Alarmierung im Gebäudeleitsystem.
Die dem Personenschutz des normalerweise ohne Personal betriebenen Hochregallagers dienende Messung erfolgt lokal an Stellen, an denen Personen die das Hochregallager betreten und unmittelbar gefährdet werden können:
- an den Zugangstüren - sowie an Stellen, an denen reiner Stickstoff austreten kann.
Die Regelabweichung beträgt dort beispielsweise +-0,125 Vol. %. Eine enge Regelabweichung ist aus Personenschutzgründen gewünscht.
An den Zugangstüren weisen beleuchtete Anzeigetableaus auf den reduzierten Sauerstoffgehalt im Hochregallager hin. Der aktuelle Gehalt an Sauerstoff kann zusätzlich abgelesen werden.
Alle Zugangstüren bis auf die Fluchttüren schließen automatisch, so dass diese nicht länger als nötig offen stehen. Stellen, an denen reiner Stickstoff austreten kann, werden gesondert überwacht.
Über die Anzahl der Schleusenbewegungen
Kommissioniergebäude/Hochregallager und durch die Undichtigkeiten des Gebäudes steigt der Sauerstoffgehalt allmählich.
Mit steigendem Sauerstoffgehalt wird über ein Ventil mit PID Regelcharakteristik die Stickstoffeinleitung erhöht und auf ca. 13,1 vol % Sauerstoffgehalt eingeregelt.
Eine Alarmierung erfolgt außerhalb der Grenzen 12,9 bis 13,4 vol % Sauerstoffvolumenanteil.
Alarme werden an das Gebäudeleitsystem gemeldet, welches ständig besetzt ist. Werden die Alarme nicht innerhalb von 15 min quittiert, erfolgt eine Weiterleitung über die Brandmeldeanlage als Sammelalarm an die Werkfeuerwehr. Alarme führen aber nicht grundsätzlich zur Abschaltung.
Erst bei einem weiteren Anstieg der Sauerstoffkonzentration auf 13,5 Vol. % erfolgt eine Abschaltung aller funkenbildenden Aggregate.
Alle Regalbediengeräte, sowie alle weiteren motorgetriebenen Transporteinrichtungen und Schnellauftore der Schleusen sind sofort stromlos, die Schnellauftore schließen unter Federkraft. Die Brandschutztore innerhalb der Schleusen schließen ebenfalls.
Verwendet werden z. B. zwei verschiedene Messgeräte mit Gasanalysoren nach dem paramagnetischen Wechseldruckverfahren, Hersteller z. B. Fa. Siemens OXIMAT 61 oder technisch gleichwertig aus Gründen der Redundanz.
Der Stickstoff wird mit einer Stickstoff-Erzeugungsanlage (z. B. Membrananlage) hergestellt und über eine entsprechend geschützte Rohrleitung zum Gebäude gebracht oder Vorort erzeugt. Die Anlage liefert kontinuierlich Stickstoff in der geforderten Qualität und Menge. Die Lieferung wird ständig über Bereichsventile geregelt und überwacht. Als Überwachungseinrichtung können dienen:
- Durchflussmengenüberwachung in der Rohrleitung, - Drucküberwachung in der Rohrleitung,
- Eine Kombination von beiden.
Die Einhaltung konstanter Qualität des Stickstoffes übernimmt die
Steuerungs- und Regelungstechnik der Stickstoff-Erzeugungsanlage automatisch. Zusätzlich werden per Fernübertragung die Daten aus dem
Anlagenprozess an das Versorgungsunternehmen gesendet. Hiermit wird sichergestellt, dass bei Bedarf sofort entsprechendes Servicepersonal zur Verfügung steht.
Die ständige Verfügbarkeit wird durch eine weitere, stromlos zu betreibende Stickstoff-Verdampferanlage als Backup Anlage gewährleistet. Der Stickstoff wird mit gleicher Qualität in das Versorgungsnetz geleitet. Die Mengen stellen die Versorgung mit Stickstoff (ggf. auch für das übrige Werk) sicher:
- für mind. 5 Stunden Mengen Hochregallager (ggf. + Werk)
- danach Mengen zur Deckung des Mindest-
Stickstoffbedarfes im Hochregallager
Die Lieferung wird durch eine Vertragsvereinbarung mit dem Stickstoff- Lieferanten gesichert. Die Liefervereinbarung schließt das Wochenende ein. Dies entspricht der üblichen Praxis bei Gase-Lieferanten.
Parallel zur Fernübertragung der Daten aus dem Anlagenprozess an das Versorgungsunternehmen wird auch der Füllstand des flüssigen Stickstoffes der Backup-Verdampferanlage in der Leitzentrale der Feuerwehr angezeigt. Bei Unterschreiten der Mindestmenge werden entsprechende Maßnahmen eingeleitet.
Die gesamte Anlage ist durch einen Zaun gegen Fremdeinwirkung gesichert, der Flüssiggas-Tank ist mit einem Anfahrschutz ausgestattet.
Zur permanenten Funktionsüberprüfung der Backup Anlage wird regelmäßig zu bestimmten Zeitpunkten im Jahr das Backup System statt der primären Stickstoff-Erzeugungsanlage in Betrieb genommen. Das Gesamtsystem sollte dauerhaft sicher bleiben.
Folgende Schadensfälle sind z.B. denkbar:
1. Stromausfall
- Die Regalbediengeräte bleiben unmittelbar stehen, so dass keine Zündgefahr besteht
- Das Umluftsystem bleibt unmittelbar stehen. - Die Transportbänder stoppen ebenfalls, so dass keine Zündgefahr besteht.
- Die Brandschutztore fallen zeitverzögert automatisch zu.
Die Anlage kann erst nach Erreichen der planmäßigen Betriebszustände wieder angefahren werden.
2. Undichtigkeiten durch Beschädigung an der Gebäudehülle
- Alarmierung über die 02-Messungen. - Stromabschaltung aller elektrischen Antriebe bei 02-
Konzentrationen größer 13,5 Vol. %.
- Stopp der Ein- und Auslagervorgänge.
- Die Brandschutztore fallen zu.
Die Anlage kann erst nach Erreichen der planmäßigen Betriebszustände wieder angefahren werden. Entsprechendes Reparaturmaterial wird vorgehalten.
3. Undichtigkeiten im Stickstoffsystem
- Alarmierung durch redundante Durchfluss-Überwachungssysteme. - Abschaltung der Stickstoff-Zufuhr über die Bereichsventile.
- Stromlosschaltung aller elektrischen Antriebe, alle Brandschutztore fallen zu.
4. Ausfall eines Umluftventilators
- Alarmierung über eine Durchflussüberwachung im Umluftkanal, der Umluftbetrieb bleibt über einen zweiten Ventilator teilweise erhalten.
Ferner ist die Versorgung mit Stickstoff derart sichergestellt, dass auch im Fall eines größeren Lochs in der Gebäudehülle keine sofortige Gefahr besteht.
Ferner muß zur Vermeidung eines explosionsfähigen Dampfluftgemisches die Lagerluft von Lösungsmittel z. B. mittels einer Reinigungsanlage (z. B. Aktivkohle) gereinigt werden.
Die Lagerluft wird ferner an z. B. 24 Stellen des Hochregallagers im bodennahen Bereich mit eignungsgeprüften Geräten auf Lösemittel untersucht. Die Lagerfläche ist in Flächen mit einer Seitenlänge von z. B. jeweils ca. 15 * 15 m eingeteilt. Die Ansaugung erfolgt über ein einseitig perforiertes Rohr, das über die Diagonale der jeweiligen Fläche angebracht ist. Hiermit wird das Raster möglichst vollständig erfasst.
Z. B. vier Meßstellen werden dabei zu einer Auswerteinheit zusammengefasst. Die Auswertedauer pro Messstelle beträgt ca. 15 s. Durch die gleichzeitige Abfrage aller sechs Auswerteeinheiten können somit Aufkonzentrationen an Lösemitteldämpfen an jeder Stelle des Hochregallagers unmittelbar erfasst werden. Die Auswertung erfolgt über Flammen-Ionisationsdetektoren (FID), die im Ex-freien Bereich aufgestellt sind.
Weitere Messungen erfolgen:
- Im Sammelkanal an der Saugseite des Umluftsystems mit Messköpfen mit Funktion nach dem Wärmetönungsprinzip,
- In den jeweiligen Schaltschränken an den Regalbediengeräten, wobei die Signalübertragung über Datenfunk erfolgt.
Bei Werten
- >1 % UEG (Untere Explosionsgrenze des Dampf/Lösemittel Gemisches) erfolgt eine Meldung an das Gebäudeleitsystem. - >7 % UEG fahren alle Regalbediengeräte in die Übergäbeposition und schalten ab. Alle weiteren, motorgetriebenen Aggregate, wie Transporteinrichtungen und Schnellauftore der Schleusen schalten ab. Die Brandschutztore innerhalb der Schleusen schließen.
- >10 % UEG bremsen alle Regalbediengeräte sofort ab und schalten sich aus.
Die Lüftungsanlage wird weiterbetrieben.
Die lösemittelbeladene Raumluft kann über einen Teilstrom der Umluft in einem bereits verlegten Kanal an sicherer Stelle ins Freie gegeben oder gereinigt werden. Gleichzeitig erfolgt ggf. die Zugabe eines Teilstromes an frischem Stickstoff.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen, Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Das Lager besteht aus dem erfindungsgemäßen automatischen Hochregallager und zusätzlich einer Kommissionier- und Verladezone und einem auf einer Teilfläche der Kommissionier- und Verladezone angeordneten Sozial- und Bürobereich. In beiden letztgenannten Teilbereichen sind ständige Arbeitsplätze eingerichtet; hier herrschen normale atmosphärische Bedingungen, d.h. ca. 21 Vol. % Sauerstoff. Das Lager ist vorgesehen für ca. 30.500 Palettenplätze, in denen insgesamt 12.600 t im wesentlichen versandfertige Güter gelagert werden können. Die Lagergüter teilen sich im wesentlichen auf in 3.100 t VbF-Stoffe der Gefahrenklassen A I, A II und B sowie ca. 6.400 t sonstige brennbare Flüssigkeiten, die wegen der Viskositätsklausel oder wegen Überschreiten des maßgebenden Flammpunktes von 21 °C bei wasservermischbaren Flüssigkeiten oder 55° C bei nicht wasservermischbaren Flüssigkeiten (AI II oder nicht nach VbF klassifiziert) nicht dem Regelungsbereich der VbF unterliegen. Weiterhin sind in der Gesamtlagermenge ca. 2.000 t Pulverlacke, z. B. auf Polyester- Basis enthalten. Das Hochregallager selbst erstreckt sich über eine Länge von ca. 119 m sowie eine Breite von ca. 45 m und bedeckt somit eine Grundfläche von ca. 5.355 m2. Die lichte Höhe des Hochregallagers beträgt ca. 30 m. Die Kommissionierzone, räumlich abgetrennt davon die Ladestation für Stapler und das Maschinenlager, erstreckt sich gleichermaßen in einer L-förmigen Anordnung mit ihrem Hauptteil über eine Fläche von 162 x 33 m und einen angrenzenden Fortsatz mit 58 x 25 m und überdeckt somit eine Fläche von ca. 6796 m2.
Ein Technikbereich befindet sich im Untergeschoss unter der Kommissionier- und Verladezone auf einer Fläche ca. 800 m2 und nimmt Installationen für den Hausanschluß (Gas, Wasser, Elektro) sowie die besonderen technischen Einrichtungen für die Sprinkleranlage und die Stickstofferzeugungstechnik für die Permanent- Sauerstoffreduktions- Anlage der Hochregallagers auf. Dieser Bereich besitzt einen eigenen unabhängigen Zugang direkt vom Freien. Der Verladehof liegt an der
Ostseite der Kommissionier- und Verlade∑one. Die Stickstoffversorgung kann auch extern und die Zufuhr über gesicherte Leitungen erfolgen.
Nachfolgend wird zunächst auf den Brandschutz eingegangen.
Die tragenden Bauteile des Hochregallagers können insgesamt ungeschützter Stahlbauweise realisiert werden, da ein Brand durch d Sauerstoffreduktion nicht auftreten kann. Hierbei wird das Regalsystem in Stahlkonstruktionsart selbsttragend und aussteifend (Silobauweise) errichtet. Die Fassaden sowie Dachaufbauten werden dabei am Regalsystem befestigt. Die Hochregallageranlage besitzt eine Auffangwanne in der Höhe von ca 1,30 m. Die medienbeständige Dichtung besteht dabei aus einer HDPEKunststoffdichtungsbahn. Darüber folgt bis zur Höhe der Kommissionierung eine Stahlsandwichwandausbildung und im oberen Bereich eine horizontal angeordnete Industrieverglasung. Die tragenden Bauteile des zweigeschossigen Bereiches der Kommissionierung mit dem darauf befindlichen Büro- und Sozialtrakt werden in Stahlbetonkonstruktionsart der Feuerwiderstandsklasse F 90 gemäß DIN 4102 errichtet. Die Geschoßdecke des Büro- und Sozialtraktes wird als öffnungslose, mindestens feuerbeständige Stahlbetonscheibe ausgeführt. Der eingeschossige Bereich der Kommissionier- und Verladezone ist mit Stahlbetonstützen und aufliegenden Stahlbindern als Dachtragwerk versehen. Der Dachaufbau erfolgt unter Verwendung von Stahltrapezblech-Elementen, einer oberseitigen nichtbrennbaren Wärmedämmung sowie Folieneindichtung. Für die Errichtung ist der konsequente Einsatz nichtbrennbarer Baustoffe vorgesehen. Die Hochregallageranlage und das Logistikgebäude werden brandschutztechnisch wirksam durch die Ausbildung einer Brandwand im Sinne der BauO NRW und der DIN 4102 gegeneinander abgetrennt und dementsprechend als jeweils separate Brandabschnitte ausgewiesen. Das Hochregallager selbst ist jedoch ohne Brandabschnitte erbaut.
Diese Brandwand wird dabei bis 5 m über das Dach der Kommissionier- und Verladezone geführt und horizontal 7 m über die inneren Ecken hinweggeführt. Die Wand der Westseite der Kommissionierzone wird darüber hinaus bis in eine Entfernung von 30 m aus den inneren Ecken zwischen den beiden Baukörpern in der Feuerwiderstandsklasse F 90-A durch Ausmauern der durch die Stahlbetonstützen gebildeten Felder hinweggeführt. Die Dachdecke des Logistikgebäudes wird an die Hochregal-Lageranlage angrenzend in einem Bereich von 18 m feuerbeständig ausgebildet (Feuerwiderstandsklasse F 90-A). Ergänzend zu den Anforderungen der Hochregallagerrichtlinie wird die Dachfläche somit in einer deutlich größeren Tiefe vor der aufstehenden östlichen Hochregalwand sowie in gesamter Länge der oben beschriebenen Brandwand bzw. ihrer Verlängerung geschlossen in der Feuerwiderstandsklasse F 90-A hergestellt und hierdurch ein Brandübertrag auf das zu schützende Hochregallager wirksam unterbunden.
Hierdurch wird sowohl die Ableitung von Rauch und Wärme im Falle eines Brandes in der Kommissionierung möglich und der Einsatz der Feuerwehr unterstützt wie auch im Falle eines Fortschreitens des Brandes die bauliche Konstruktion durch den Wärmeabzug entlastet.
Durch die auf einer Tiefe von 18 m geschlossene Dachfläche wird weiterhin im Falle eines Vollbrandes der Kommissionierzone das
Hochregallager durch den Abstand der zu erwartenden Flammenfront bei Versagen der nicht feuerwiderstandsfähigen Dachfläche nur begrenzt thermisch belastet.
Weiterhin werden die Außenwände des Hochregallagers im Anschluss an die Kommissionierung - im Bereich über der Brandwand und - im Bereich bis zu einer Entfernung von 30 m aus der inneren Ecke mit der Kommissionierzone nichtbrennbar ausgeführt im Falle eines Vollbrandes der Kommissionierzone.
Um der östlichen Stirnwand im Falle eines Gefäßzerknalls eine gewisse Widerstandsfähigkeit gegen anstoßende Behältnisse oder sonstige Trümmerteile zu geben, wird eine Vorsatzschale aus Betonelementen eingesetzt.
Die im Falle eines Vollbrandes der Kommissionierzone dort einwirkende Wärmestrahlung wird durch eine flächendeckende Berieselung der beschriebenen Außenwandbereiche mit Wasser abgeführt. Die Aktivierung dieser Berieselung kann automatisch mit Auslösung der Sprinkleranlage in der Kommissionierung erfolgen, und ist somit vor Fehlauslösung sehr sicher. Eine manuelle Auslösestelle kann vorgesehen sein.
Das Lager in regalgestützter Silobauweise wird mannlos mittels 11 Regalbediengeräten betrieben. Während die Kommissionier- und Verladezone mittels herkömmlicher Sprinklertechnik mit Zumischung filmbildender Schaummittel als Löschanlage geschützt werden soll, ist für das Hochregallager im Hinblick auf die beabsichtigten Lagerhöhen und die Lagergüter ein Schutz in Form einer permanenten Sauerstoffreduzierung als Brandvermeidung vorgesehen.
Die Begehung des Lagers erfolgt über zahlreiche Türen sowie Tore in den Umfassungswänden. Über die erforderlichen aus dem Gesichtspunkt der Rettungswege erforderlichen Türen hinaus werden in der westlichen Außenwand der Kommissionierzone in den Verlängerungen der Brandwand zur Erkundung und zum Löschangriff vorgesehene Zugangstüren eingebaut. Die Erschließung des Büro- und Sozialtraktes erfolgt über einen außen liegenden, bauordnungskonformen Treppenraum und eine weitere notwendige Treppe als zweiten fußläufigen Rettungsweg. Das Gesamtobjekt ist freistehend und für Einsatzfahrzeuge der Feuerwehr umfahrbar und von einer Sicherheitszone umgeben, in der keine anderen Gebäude stehen.
Das Hochregallager dient der Lagerung von Fertigwaren. Als Gesamtlagermenge sind 12.600 t Fertigwaren vorgesehen, davon max. 3.100 t VbF - Produkte und max. 6.400 1 sonstige brennbare Flüssigkeiten die in dem Hochregallager einzulagernden Pulverlacke auf Polyesterbasis sind brennbare Stoffe, die durch Ihre Rieselfähigkeit in feiner Verteilung in Luft zündfähige explosive Gemische bilden können (vgl. oben).
Wie bereits angeführt, beträgt die maximale Lagerhöhe dabei ca. 30 m (Oberkante Lagergut). Das Hochregal wird vollautomatisch betrieben, was wiederum bedeutet, daß dieses lediglich zu Wartungszwecken und Reparaturzwecken begangen wird. Allerdings muss der Zugang zum Hochregallager jederzeit gewährleistet sein.
Die Einlagerung sowie Auslagerung und Kommissionierung der Produkte erfolgt über die vorgelagerte Kommissionier- und Verladezone. Die Warenzuführung aus dem Werk erfolgt über ein Tor auf der Südseite der Kommissionier- und Verladezone. Die Produkte gelangen hierbei über einen Funktionsbereich mit Sortier- und Kommissioniereinrichtungen und die zugehörigen Schleusen in das Hochregallager bzw. werden aus diesem hierüber ausgelagert, kommissioniert, verpackt und in LKW verladen bzw. zum Bahnversand weitergegeben. Im nachfolgenden soll die Wirkungsweise der Brandvermeidung durch Sauerstoffreduzierung dargestellt werden. Das System der Verbrennung besteht aus notwendigen Voraussetzungen unterschiedlicher Art. Dies sind zum einen die stofflichen Voraussetzungen Brennstoff und Sauerstoff. Liegen diese in einem für die Verbrennung erforderlichen günstigen Mengenverhältnis vor, kann durch weitere, die energetischen Voraussetzungen Zündenergie bzw. Mindestverbrennungstemperatur die Verbrennungsreaktion ablaufen. Hierbei ist wichtig zu erkennen, dass Brennstoff und Sauerstoff nur dann zur Reaktion gelangen, wenn sie in einem stöchiometrisch günstigen Mengenverhältnis vorliegen. Die Störung diese Mengenverhältnisses oder aber der energetischen Voraussetzungen macht man sich beim Löschen eines Brandes zu nutze. So werden beim Löschen entweder z. B. durch den Einsatz von Wasser der Verbrennungszone Energie entzogen oder durch Verdünnung des Luftsauerstoffs das Mengenverhältnis so verändert, dass ein Fortbrennen nicht mehr möglich ist. Für den letzt genannten Fall werden in Löschanlagen Gase wie Kohlendioxid (CO2), Stickstoff oder Gasgemische (Inergen = Stickstoff/Argon) verwendet.
Bei der Saüerstoffreduktion behindert der reduzierte Sauerstoffgehalt direkt den Eintritt bzw. Ablauf der Verbrennungsreaktion, so dass ein Zustand dauerhaft hergestellt wird, der dem Zustand eines Raumes nach Auslösen einer Löschanlage entspricht. Nach prEN ISO 14520-1 (Feuerlöschanlagen mit gasförmigen Löschmitteln) muss die löschwirksame Konzentration des Feuerlösch mittels nicht nur erreicht, sondern auch für eine ausreichend lange Dauer beibehalten werden, um einen Brand effektiv löschen zu können. Diese Anforderung gilt für alle Brandklassen, weil eine Dauerzündquelle wie z.B. ein Lichtbogen oder ein Tiefenbrand zur Wiederbelebung der Ausgangsereignisses führen kann, nachdem das Löschmittel verbraucht ist. Aus diesem Grunde schreibt die o. g. Bemessungsnorm eine Haltezeit vor, während der die Konzentration des Löschmittels beizubehalten ist. Die Haltezeit muss mindestens 10 Minuten betragen und am Ende der Halte∑eit muss die Löschmittelkon∑entration noch mindestens der wirksamen Löschkonzentration entsprechen. Die Konzentration des Löschmittels darf also während der Haltezeit von mind. 10 Minuten von der Nennkonzentration auf die Löschkonzentration absinken. Ein weiterer Vorteil eines sauerstoffreduzierten Raumes ist, dass die bei der Projektierung einer Gaslöschanlage vorzusehende Haltezeit für die einzustellende Löschgaskonzentration bei einem inertisierten Gebäude wegen der besonderen Dichtheit der Gebäudehülle besonders lang ist.
Stickstoff wird bereits seit langer Zeit in der chemischen Industrie zum Inertisieren von brand- bzw. explosionsgefährdeten Prozessen eingesetzt. So zum Beispiel beim Inertisieren von Tanks und Rohrleitungen, Silos oder Grubenbränden. In einem Lagerraum kann somit die Sauerstoffkonzentration auf ein solches Maß abgesenkt werden, dass ein Brand nicht mehr entstehen kann.
Resultierend aus dieser Betrachtung sind auch weitergehende herkömmliche Brandschutzmaßnahmen zur Branderkennung, Brandbekämpfung oder Begrenzung der Brandauswirkungen nicht erforderlich. Somit ist es möglich, in sauerstoffreduzierten Räumen auf - Feuerwiderstand des Tragwerkes - Brandmeldeanlagen - Sprinkleranlagen oder andere Löschanlagen - Rauch- und Wärmeabzugsanlagen zu verzichten. Allerdings können natürlich aus Sicherheitsgründen solche zusätzlichen Maßnahmen vorgesehen sein.
Diese Vorgehensweise unterstellt die Entstehung eines Brandes, der zunächst ein bestimmtes akzeptiertes Ausmaß erreichen muss, um weitere, dann aktive Brandschutzmaßnahmen wie Brandmeldung und Löschmaßnahmen wirksam werden zu lassen. Dagegen hat die Sauerstoffreduktion den entscheidenden Vorteil, die Entstehung eines Brandes selbst zu verhindern und umgeht damit auch die Versagenswahrscheinlichkeiten herkömmlicher Brandschutzanlagen.
Die Sauerstoffreduktion hat als Brandvermeidungstechnik den großen Vorteil gegenüber herkömmlichen Schutzmethoden, dass ein Brand, der zunächst durch andere Techniken erkannt werden muss, um ihn dann zu bekämpfen, in den so geschützten Räume nicht entstehen kann. Die Vorteile der Sauerstoffreduktion gegenüber anderen Brandschutzanlagen können wie folgt detailliert werden.
Da Sprinkleranlagen den Brand nicht gänzlich verhindern können, ist mit einer Brandentstehung und folgendem Rauchschaden sowie durch den Einsatz des Löschmittels mit einem Wasserschaden auch an vom Brand selbst nicht betroffenen Einrichtungsgegenständen und Lagergütern zu rechnen. Sprinkleranlagen können versagen, wenn die Brandausbreitungsgeschwindigkeit das erwartete Maß überschreitet und hierdurch die in der Auslegungsregel für die Sprinkleranlagen beschriebene Wirkfläche überschritten wird. Dies ist bei hohen Regallagern insbesondere beim Schutz von Lagern brennbarer Flüssigkeiten zu befürchten. Die Sprinklerstatistik der Schadenversicherer weist zusätzlich folgende Versagensursachen auf: Fehler in der Wasserversorgung, Fehler in der Alarmventilstation, Sabotage, Anlage nicht betriebsbereit, mangelhafte Auslegung, Versagen der räumlichen Abtrennung.
Brandmeldeanlagen sind geeignete Einrichtungen, um einen entstehenden Brand zu erkennen und anwesende Personen zu warnen, ggf. zum eigenen Löschversuch aufzufordern sowie die Feuerwehr herbeizurufen. Erst hiernach kann der Brand durch die Feuerwehr erkundet und anschließend bekämpft werden.
Löschanlagen mit gasförmigen Löschmitteln, wie z. B. Kohlendioxid oder Stickstoff erfordern einen Raum mit definierter Dichtheit wegen des für die
Auslegung festzulegenden Löschgasbedarfes. Später in die
Umfassungswände des zu schützenden Bereiches eingebrachte
Öffnungen, die bei der Planung der Löschanlage nicht erfaßt wurden, schränken die Zuverlässigkeit der Löschanlage durch unzulässiges Abströmen des Löschmittels bzw. zu raschen Luftsauerstoffzutritt ein.
Weiterhin ist zu berücksichtigen, daß viele Löschgase sauerstoffverdrängend wirken bzw. im Falle des Kohlendioxids sogar giftig sind. Deswegen sind Vorwarnzeiten vor dem Löschvorgang notwendig, was den eigentlichen Löschvorgang verzögert und damit den Brandschaden zunächst größer werden läßt. Durch unzulässige
Öffnungen in benachbarte Räume übertretendes Löschgas kann dort
Personen ernsthaft gefährden.
Entgegen den oben beschriebenen Eigenschaften anderer Löschgase ist Stickstoff ungiftig und damit umweltfreundlich. Weil in einem sauerstoffreduzierten Schutzbereich Brände nicht entstehen können, fallen keine Brandprodukte wie Kohlenmonoxid, Kohlendioxyd oder weitere Umweltgifte an. Es entsteht ebenfalls kein Brandschutt und auch eine Löschmittelrückhaltung ist nicht erforderlich. Im Vergleich mit Sprinkleranlagen ist die Sauerstoffreduktion weitestgehend unabhängig von Auslegungsparametern, die für Sprinkleranlagen sehr differenziert zu wählen sind.
Bezüglich der dauerhaften Zuverlässigkeit der Schutzwirkung kann festgestellt werden, daß die Sauerstoffreduktionsanlage den
Restsauerstoffgehalt in dem zu schützenden Raum kontinuierlich überwacht und damit die Wirksamkeit des Raumschutzes jederzeit gewährleistet ist. Als weiterer großer Vorteil des Schutzes eines Hochregallagers durch die Sauerstoffreduktion ist zu nennen, daß auch bei Ausfall der Stickstoffproduktion durch die hermetische Dichtheit des Gebäudes der Brandschutz für eine sehr lange Zeit gewährleistet bleibt, wogegen in Gebäuden mit herkömmlichen Löschanlagen immer wieder Schadensfälle berichtet werden, bei denen die Löschanlagen wegen Wartungsarbeiten oder schwerer Bedienungsfehler nicht betriebsbereit waren.
Um mit größtmöglicher Sicherheit den Eintrag eines Brandes und das Entstehen einer zündfähigen Atmosphäre im Hochregallager zu unterbinden, werden die nachfolgenden Maßnahmen ergriffen.
Das auf Paletten angelieferte Lagergut wird einer Konturenkontrolle unterzogen, um so Abweichungen von den Soll-Maßen und ggf. verkantete Packstücke zu erkennen. Hierdurch wird verhindert, daß Packstücke anstoßen, abstürzen und hierdurch Leck schlagen. Weiterhin wird eine Messung auf aus dem Packstück freiwerdende organische Lösemitteldämpfe sowie eine Raucherkennung vorgenommen. Um die Zuverlässigkeit zu erhöhen, erfolgt diese Erkennung innerhalb eines Detektionstunnels. Erst hiernach werden ohne Beanstandung getestete Lagergüter für die Einlagerung im Hochregallager freigegeben.
Das Lager wird ferner mit einer üblichen Brandmeldeanlage ausgestattet. Im Bereich der Kommissionierung, der Büros und einiger weiterer, besonders zu schützender Räume werden Brandmelder der Kenngröße Rauch verwendet. Im Bereich des Hochregallagers beschränkt sich der Einsatz der Brandmeldetechnik auf die Bereiche, in denen eine Detektion sinnvoll ist. Dies sind die Schaltanlagen und die auf den Regalbediengeräten mitfahrenden Schalteinrichtungen. Die weitergehende . Ausstattung des Hochregallagers mit
Brandmeldeeinrichtungen ist entbehrlich, da im permanent sauerstoffreduzierten Hochregal eine Brandentstehung, die einen herkömmlichen Rauchmelder nach EN 54-7 auslösen kann, nicht zu erwarten ist.
Die Auslöseschwelle eines solchen Melders liegt bei einer Extinktion (Abminderung der Lufttransparenz) 5-6%/m. Diese Schwelle ist in Abwägung der Erfahrungen mit Störgrößen (aufgewirbelte Stäube etc.) einerseits und der erforderlichen Auslösezuverlässigkeit andererseits festgelegt.
Als Ereignis, das Brandaefosole im Hochregallager freisetzen kann, ist ein Schwelbrand in schadhaften Kabelanlagen sowie trotz der aufwendigen Kontrollmaßnahmen eingetragene Glimmnester in einer Umverpackung von Lagergut berücksichtigt.
Ein Heißlaufen von Elektroantrieben kann zuverlässig ausgeschlossen werden, da diese aus dem Gesichtspunkt des Explosionsschutzes temperaturüberwacht sind, so dass Oberflächentemperaturen von mehr als 160°C nicht entstehen können.
Bedingt durch den Restsauerstoffgehalt von ca. 13 Vol. % werden sich auch die durch Fremdenergieeintrag (Elektroinstallation) initiierten Pyrolyseprozesse nicht fortsetzen, so dass hieraus eine Rauchentwicklung in einer solchen Konzentration, die eine Brandmeldeanlage auslösen kann, nicht zu erwarten ist.
Es kann somit festgestellt werden, dass die genannten Pyrolyseprozesse unter der sauerstoffreduzierten Atmosphäre sich nicht gefahrdrohend ausbreiten können und der Einbau von Brandmeldetechnik aus diesem Grunde nicht erforderlich ist.
Die Möglichkeit einer Ausbreitung eines Schadenerei g! nisses durch Kurzschluss mit dem nachfolgenden fortwährenden Energi eeintrag in das Kabelmaterial in der Elektroinstallation soll hier allerdi ngs gesondert betrachtet werden. Es ist bekannt, dass bei horizontal geführten Kabelbündeln die PVC-Kabelisolierung in normaler Atmosphäre nach massivem Stützfeuer selbst verlöscht bzw. sich ein Brand nicht mehr ausbreitet. Vertikale Kabelbündel neigen aber wegen der Selbstunterfeuerung der Kabelinstallationen in normaler Atmosphäre zu einer Brandausbreitung. Um die Ausbreitung eines solchen Schmorbrandes im Hochregallager über gebündelte vertikale Kabelinstallationen zuverlässig zu unterbinden, werden diese gebündelten Versorgungsstränge zusätzlich zur Sauerstoffreduzierung mit einem Dämmschichtbildner versehen. Dieser schäumt bei Erwärmung auf und behindert so den Sauerstoffzutritt an das durch z. B. Kurzschluss erwärmte Kabel, so dass es nicht zu einer Ausbreitung des Schadenereignisses kommen kann.
Weitere denkbare Störungen mit Wärmefreisetzung sind der Kurzschluss eines Elektromotors in einem Regalbediengerät bzw. das Heißlaufen einer Bremse. Diese werden durch Überwachung der Soll-Zustände Temperatur und Leistungsaufnahme der jeweiligen Einrichtungen erkannt und bei Abweichung von diesem Sollzustand abgeschaltet. Diese Überwachung wird zur Gewährleistung einer möglichst hohen Verfügbarkeit des Hochregallagers aus Betreibersicht vorgesehen. Ein Ausfall der beschriebenen Komponenten hat jedoch keine Auswirkungen auf die Schutzziele, die durch die Sauerstoffreduktion im Hochregallager und die damit realisierte Brandvermeidung erfüllt sind. Neben Anzeige des Öffnungszustandes der mit Feststellanlagen versehenen Feuerschutzabschlüsse wird eine Temperaturüberwachung im Bereich der Schleusen am Hochregallager vorgesehen, um der Feuerwehr bei Überschreiten einer Bezugstemperatur die Gelegenheit zur Intervention zu geben.
Entsprechend Ziffer 3.6 der VDI 3564 - Fassung August 2002 - müssen Hochregalanlagen Rauch- und Wärmeabzugsanlagen haben, welche gleichmäßig verteilt im Dachbereich einzuplanen sind. Die RWA-Geräte müssen dabei ein Prüfzeugnis (ZPZ) nach DIN 18 232-Teil 3 aufweisen. Diese Vorgaben berücksichtigen dabei das Vorhandensein einer automatischen Löschanlage auf Basis einer Sprinkleranlage, womit im Brandfalle eine Rauchgasentstehung unterstellt werden muß.
Da im erfindungsgemäßen Hochregallager durch die Installation einer permanenten Sauerstoffreduktionsanlage ein Entzünden der brennbaren Stoffe innerhalb des Hochregallagers nicht mehr möglich ist, kann eine dortige Brandentstehung mit dementsprechender Verrauchung ausgeschlossen werden. Ferner ist zu berücksichtigen, daß ein Rauchabzug (thermisch oder mechanisch) der Brandvermeidung durch Abfuhr der sauerstoffreduzierten Atmosphäre im Hochregallager entgegenwirkt. Daher sind weitergehende Maßnahmen zur Entrauchung des Hochregallagers nicht vorgesehen.
Maßnahmen zur Löschwasser-Rückhaltung sind im Fall des sauerstoffreduzierten Hochregallagers nicht erforderlich, da durch die Sauerstoffreduktion als Maßnahme zur Brandvermeidung die Entstehung eines Brandes ausgeschlossen werden kann und somit auch ein Löscheinsatz bzw. automatische Löschung mittels Wasser nicht erforderlich ist. Gleichwohl ist durch die bauliche Gestaltung des Hochregalsockels eine 1 ,30 m hohe Wanne mit einem Volumen von ca. 6.900 m3 vorhanden, in der Produkt und ggf. Löschwasser zurückgehalten werden können. Die gesicherte Erfassung und Ableitung von zur Kühlung der Hochregallageranlage im Brandfall in der Kommissionier- und Veriadezone eingesetzten Löschwassers wird über eine 2 m breite, das Hochregallager umfassende, mit HDPE Dichtbahnen abgedichtete Fläche gezielt einem Rückhaltebecken zugeführt.
Für das Hochregallager führt eine Risikobewertung auf Basis der VDI 3564 „Empfehlungen für den Brandschutz in Hochregalanlagen" zu einer maximal zulässigen Brandabschnittsgröße von 6.000 m2, wobei hier ebenfalls keine Anforderungen hinsichtlich des Feuerwiderstandes der tragenden Bauteile gestellt werden. Diese maximal zulässige Brandabschnittsgröße wird im konkreten Fall mit einer tatsächlichen Größe des Hochregallagers von ca. 5.355 m2 unterschritten.
Grundvoraussetzung hierbei ist die nachfolgend noch beschriebene Sauerstoffreduktion als risikogerechte Primärmaßnahme zur nach VDI 3564 erforderlichen automatischen Löschanlage auf Basis einer Sprinkleranlage.
Bei der Ermittlung der zulässigen Größe von Brandbekämpfungsabschnitten wird vorausgesetzt, daß das Hochregallager brandschutztechnisch wirksam durch die Ausbildung von Brandwänden im Sinne der Landesbauordnung und der DIN 4102 von der vorgelagerten Kommissionier- und Verladezone abgetrennt wird. Das Hochregallager selbst kann, aber aufgrund des Einsatzes der Sauerstoffreduktion ohne Brandabschnitte konstruiert werden.
Die Brandwände sind dabei nicht unmittelbar bis unter das Dach des Hochregallagers geführt. Dementsprechend sind diese mindestens bis unter das Dach der Kommissionier- und Verladezone geführt und ferner die an die aufgehende Fassade des Hochregals angrenzenden Dachflächen auf einer Tiefe von mindestens 7 m entsprechend der VDI 3564 öffnungslos und in der Feuerwiderstandsklasse F 90 gemäß DIN 4102 ausgeführt (vgl. oben).
Als Ergebnis der besonderen Risikobetrachtung des vorliegenden Lagers wird die Brandwand 5 m über das Dach der Kommissionierzone und die angrenzende Dachfläche in einer Tiefe von 18 m bis zu der dortigen Stützenreihe in der Feuerwiderstandsklasse F 90-A geführt Die unterstützenden, d. h. tragenden Bauteile dieser Dachflächenertüchtigung sind dabei ebenfalls feuerbeständig, was mittels der Stahlbetonkonstruktionsart für diesen Bereich als erfüllt wird. Die Wärmedämmungen aller Dachflächen sind unter Verwendung nichtbrennbarer Baustoffe hergestellt.
Ferner sind die Brandwände entsprechend den Vorgaben der VDI 3564 im Bereich einspringender Ecken dergestalt über Eck weitergeführt, daß ein horizontaler Feuerüberschlagsweg - gemessen über die jeweils innere Ecke - von mindestens 7 m, im Bereich der Abtrennung der Bürozone von der Kommissionierzone 5 m, realisiert wird.
Die westliche Außenwand der Kommissionierzone wird in Verlängerung der Brandwandübereckführung um weitere 23 m in Kalksandsteinmauerwerk in der Feuerwiderstandsklasse F 90-A hergestellt. Weitere, zur Brandbekämfung in diesem Bereich zweckmäßige Türen in dieser Wand werden als T 30-Türen ausgeführt.
Notwendige Öffnungen in den Brandwänden werden grundsätzlich mit bauaufsichtlich zugelassenen Feuerschutzabschlüssen der Feuerwiderstandsklasse T 90 gemäß DIN 4102 verschlossen. Im Verlauf der Fördertechnik werden Feuerschutzabschlüsse in bahngebundenen Förderanlagen eingesetzt. Sollen
Feuerschutzabschlüsse nutzungsbedingt offen gehalten werden, dann sind hierzu ausschließlich bauaufsichtlich zugelassene Feststellvorrichtungen, welche bei Raucheinwirkung ein selbsttätiges Schließen der Abschlüsse herbeiführen, verwendet. Bahngebundene Abschlüsse sind zwingend hiermit ausgestattet. Die mit Feststellanlagen versehenen Feuerschutzabschlüsse sind außerhalb der Betriebεzeit geschlossen. Um dies zu gewährleisten, sind die Tore entsprechend gekennzeichnet und zusätzlich der Offnungszustand der Tore in der Leitstelle der Werkfeuerwehr angezeigt.
Im Sinne der Vermeidung von Zündgefahren wird eine elektrotechnische Ausstattung des Lagers entsprechend den hierfür geltenden üblichen üblichen Regeln des VDE eingesetzt.
Sofern Öffnungen in Wänden und Decken mit erforderlicher Feuerwiderstandsdauer (siehe oben) vorgesehen werden, sind diese mindestens in den nachfolgenden Feuerwiderstandsklassen innerhalb des zu beurteilenden Objektes geschlossen:
Bauteil Verschluß
Brandwand R bzw. S 90
Trennwand F 90 R bzw. S 90
Decke R bzw. S 90
Feuerungsanlagen sind im Objekt ausschließlich im Bereich des Obergeschosses des Logistikgebäudes angeordnet. Die Heizungs- und Feuerungsanlagen sind gemäß der Feuerungsverordnung des Landes NRW hergestellt. Umfassungswände werden für diese Technikbereiche in der Feuerwiderstandsklasse F 90 und mit selbstschließenden Feuerschutzabschlüssen T 30 ausgeführt. In den Bereich der Nieder- und Mittelspannungsschalträume unterhalb der Kommissionierung und im Serverraum (Bürobereich) sind Doppelböden größer 20 cm vorgesehen. Dieser Bereich ist mit automatischen Rauchmeldern ausgestattet.
Das gesamte Lager ist mit einer Blitzschutzanlage nach den anerkannten Regeln der Technik ausgestattet. Diese Blitzschutzanlage ist nach den Allgemeinen Bedingungen des Blitzableiterbaues e.V. in Verbindung mit der DIN VDE 0185 ausgeführt.
Das Hochregallager (mind. 0,4 - fach Umluft-) und die Kommissionier- und Verladezone (mind. 2 - fach, davon 0,4 - fach Frischluft- und 1 ,6 - Umluftbetrieb) sind mit raumtechnischen Lüftungsanlagen bzw. Umluftanlagen versehen.
Hinsichtlich des Hochregallagers ergibt sich hier eine Abweichung von den Vorschriften der VbF, die einen 0,4-fachen Frischluftwechsel pro Stunde verlangt. Der geforderte Luftwechsel wird aber durch gesicherte Leckageüberwachung durch die Lösungsmitteldetektoren kompensiert. Die im vorliegenden Fall durchgeführte Umwälzung der Hochregallagerluft erzeugt die gleiche Wirkung bezogen auf die Aufnahme der Dämpfe, die frei werden können. Eine schädliche Anreicherung der Lagerluft mit organischen Lösemitteldämpfen wird mittels geeigneter zugelassener Geräte überwacht.
Für das Hochregallager sind Maßnahmen zur Entrauchung nicht erforderlich, da wirksame Maßnahmen zur Verhinderung einer Brandentstehung - und somit Verrauchung - durch die Installation einer Permanent-Sauerstoffreduktion getroffen werden. Ferner ist zu berücksichtigen, daß ein Rauchabzug (thermisch oder mechanisch) der Brandvermeidung durch Abfuhr der sauerstoffreduzierten Atmosphäre im Hochregallager entgegenwirkt.
Das Lager ist zur Gestattung der vorstehend beschriebenen Fluchtweglängen gemäß der Industriebau-Richtlinie mit einer Alarmierungseinrichtung als Internalarm ausgestattet. Diese signalisiert im Bereich der Kommissionierung auch einen evtl. zu geringen Sauerstoffgehalt durch Übertritt des Stickstoffs aus dem Hochregallager.
Zur frühzeitigen Warnung der Personen im gesamten Objekt werden Internsignalgeber (Sirenen, Hupen etc.) als Alarmierungseinrichtung durch überwachte Übertragungswege der Brandmeldeanlage angesteuert (gemäß VDE 0833 Teil 2). Die Signale der Alarmierungseinrichtung unterscheiden sich von betrieblichen Signalen und bei akustischer Alarmierung vom allgemeinen Geräuschpegel (Störschallpegel) und diesen übersteigen jederzeit um 10 dB (A). Bei Geräuschpegeln über 110 dB (A) sind zusätzlich optische Internsignalgeber eingesetzt (gemäß VDE 0833, DIN 33404-3).
Das Lager ist mit einer Sicherheitsbeleuchtung entsprechend den hierfür geltenden Regeln der Technik ausgestattet. Die Sicherheitsbeleuchtung hat eine vom Versorgungsnetz unabhängige, bei Ausfall des Netzstromes sich selbsttätig innerhalb einer Sekunde einschaltende Ersatzstromquelle. Die Beleuchtungsstärke der Sicherheitsbeleuchtung beträgt mindestens 1 LUX.
Die Rettungswegebeschilderung ist dabei ebenfalls an ein Stromnetz der Sicherheitsbeleuchtung angeschlossen.
Für das Lager ist eine Sicherheitsstromversorgung vorgesehen, die bei Ausfall der allgemeinen Stromversorgung den Betrieb der sicherheitstechnischen Anlagen und Einrichtungen, insbesondere der Sicherheitsbeleuchtung, Beleuchtung der Hinweise auf Ausgänge, Brandmeldeanlage, Rauch- und Wärmeabzugsanlagen, soweit elektrisch betrieben, Überwachungssystem der Sauerstoffreduktion im Hochregallager, Explosionsgren∑enmessgeräte und Mindest-Sauerstoff- Konzentrationsmessung in der Kommissionierzone übernimmt.
Die Sicherheitsstromversorgungsanlage entspricht der VDE 0108. Die Stickstofferzeugung für die Permanent-Sauerstoffreduktionsanlage wird bei Stromausfall von der Membrananlage durch den Kaltverdampfer für Flüssigstickstoff übernommen. Die Sprinkleranlage wird bei Stromausfall durch eine Dieselpumpe betrieben. Die Aufstellräume für die Ersatzstromversorgungsanlagen (Batterien, Stromerzeugungsaggregate, etc.) sind von den umliegenden Räumen in der Feuerwiderstandsklasse F 90 abgetrennt. Erforderliche Lüftungsanlagen für diese Räume sind mit Kanälen in der Feuerwiderstandsklasse L 90 durch fremde Bereiche oder unmittelbar ins Freie geführt.
Die im Falle eines Vollbrandes der Kommissionierzone auf das Hochregallager einwirkende Wärmeenergie wird durch eine flächendeckende Berieselung der östlichen Stirnwand und der angrenzenden 30 m langen Außenwandbereiche mit Wasser abgeführt. Die Auslegung der Berieselungseinrichtung kann z. B. nach den Regeln zur Bemessung von Sprühwasseriöschanlagen DIN 14 494 oder VdS 2109 erfolgen. Die Aktivierung dieser Berieselung erfolgt automatisch mit Auslösung der Sprinkleranlage in der Kommissionierung, und ist somit vor Fehlauslösung sehr sicher. Eine zusätzliche manuelle Auslösestelle ist ebenfalls vorgesehen. Zu Testzwecken kann für automatische Berieselung gesondert abgeschaltet werden. Um die Zuverlässigkeit der Schutzanlagen zu gewährleisten, sind folgende Maßnahmen vorgesehen: Die Aufstellräume werden in der Feuerwiderstandsklasse F 120 von anderen Gebäudeteilen abgetrennt; durch Aufkantungen zum Lichtgraben wird sichergestellt, dass die Räume nicht durch Löschwasser unter Wasser gesetzt werden können; die Stromzuführungen zur Luftzerlegung und Sprinklerzentrale werden erdverlegt und mit einer Ersatzstromversorgung aus einem Dieselaggregat versehen.
In der Kommissionier- und Verladezone sind zusätzlich an den Zugangstüren Wandhydranten vorgesehen.
An gut zugänglichen Stellen sind im Lager mit Ausnahme des Hochregallagers selbst tragbare Feuerlöscher in ständig einsatzbereitem Zustand aufgestellt. Die Ausstattung erfolgt mit tragbaren Feuerlöschern nach DIN EN 3. Die Feuerlöscher sind vorzugsweise in der Nähe der Notausgänge bzw. der Wandhydranten angeordnet. Die Dimensionierung entspricht den Vorgaben des Arbeitsstättenrechtes. Die Bemessung der Anzahl und Art der erforderlichen Löschgeräte wird nach BGR 133 "Regeln für die Ausrüstung von Arbeitsstätten mit Feuerlöschern" vorgenommen.
Um einen eventuell nötigen Löschangriff für das Hochregallager zu unterstützen, können entsprechend Ziffer 4.5 VDI Richtlinie 3564 Fassung August 2002 an einer für die Feuerwehr zugänglichen Seite trockene Steigleitungen bis auf das Dach der Hochregalanlage geführt sein. Sinnvollerweise ist dazu die Stelle vorgesehen, an der eine auf das Dach des Hochregallagers führende Steigtreppe vorgesehen ist.
Weiterhin werden zur Unterstützung eines Innenangriffs der Feuerwehr zur ggf. erforderlichen Kühlung der Tore in der Brandwand Rohrdurchführungen im Durchmesser einer B-Leitung neben den Zugaήgstüren in das Hochregallager vorgesehen. Diese sind im Normalzustand innen und außen mit Blindkupplungen versehen, um so den unzulässigen Sauerstoffeintrag in das Hochregallager zu unterbinden.
Auch bei Freiwerden brennbarer Flüssigkeiten aus größeren Gebinden im Hochregallager entsteht keine unmittelbare Gefahr, die zur Intervention durch Einsatzkräfte führen muss, da die Ex- Schutzmaßnahmen das Risiko einer Zündung und Explosion hinreichend unwahrscheinlich machen und ein Brand sich durch die Sauerstoffreduktion nicht entwickeln kann. Daher müssen im Falle auslaufender Produkte nicht Feuerwehrleute zur Gefahrenabwehr in das Lager eindringen, sondern es kann abgewartet werden, bis die Raumatmosphäre die brennbaren Dämpfe aufgenommen hat und diese ggf. über eine Reinigungsanlage der Atmosphäre entzogen wurden. Insofern ergibt sich hier eine wesentliche Reduzierung des durch eine Werkfeuerwehr zu beherrschenden Gefahrenpotentials.
Gleichwohl bleibt eine Intervention durch die Feuerwehr bei verfügbarem Personal möglich, da durch die vorgesehene Konstruktion auch Personen mit den Regalbediengeräten mitfahren dürfen und von hier aus Arbeiten vorgenommen werden können. Ein Notabstieg für den Allgemeinstromausfall ist ebenfalls vorgesehen.
Für das Lager wird ferner ein Feuerwehrplan nach DIN 14 095 in enger Abstimmung mit der Werkfeuerwehr, der zuständigen Brandschutzdienststelle und der städtischen Feuerwehr ausgearbeitet.
Dieser Feuerwehrplan beinhaltet mindestens folgende Angaben: 1.
Löschwasser-Entnahmemöglichkeiten im Umfeld um das zu beurteilende Objekt. 2. Aufstell- und Bewegungsmögiichkeiten für die Feuerwehr incl. der Zugangsmöglichkeiten zum Objekt. 3. Zentrale Anlaufpunkte für die Werkfeuerwehr (Brandmeldezentrale) incl. der Auslöseeinrichtungen für brandschutztechnische Anlagen (Rauch- und Wärmeabzugsanlagen etc.). 4. Brandschutztechnisch wirksame Unterteilungen bzw. Abtrennungen. 5. Darstellung der Flucht- und Rettungswege, Ausgänge, Notausgänge, Treppenräume sowie Fluchtgänge, die ständig sicher und geschützt begangen werden können. 6. Angaben zu besonderen Gefahrenschwerpunkten sowie einsatztaktisch besonders kritisch zu bewertende Voraussetzungen. 7. Hinweise über einsatztaktisch relevante Bereiche (Technikzentrale, Lüftungszentrale, Hausanschlußräume etc.).
Die Abnahme und Überwachung technischer Anlagen und Einrichtungen erfolgt nach § 54 BauO NRW entsprechend der Verordnung über die Prüfung technischer Anlagen und Einrichtungen von Sonderbauten durch staatlich anerkannte Sachverständige und durch Sachkundige Technische Prüfverordnung- (TPrüfVO).
In das Hochregallager werden Flüssigkeiten und staubförmige Feststoffe eingelagert (vgl. oben).
Ein großer Anteil dieser Flüssigkeiten ist in der Lage, bei Raumtemperatur explosionsfähige Atmosphäre zu bilden. Ein Teil dieser brennbaren Flüssigkeiten sind brennbare Flüssigkeiten im Sinne der „Verordnung über brennbare Flüssigkeiten (VbF)" (vgl. oben). Die pulverförmigen Feststoffe umfassen vor allem Pulverlacke auf Polyesterbasis. Sie sind als brennbar anzusehen und vermögen nach Aufwirbeln in Luft explosionsfähige Atmosphäre zu bilden.
Aus Gründen des Brandschutzes wird das Hochregallager in einer Atmosphäre mit vermindertem Sauerstoffgehalt betrieben (vgl. oben). Die folgenden Maßnahmen des Explosionsschutzes dürfen nicht im Widerspruch zu diesem Brandschutzkonzept stehen. Explosionsgefahren können im Normalbetrieb des Lagers nicht entstehen, weil die brennbaren Stoffe in gefahrgutrechtlich zulässigen Umschließungen gelagert werden. Diese Umschließungen sind praktisch stoffdicht.
Allerdings wird trotz automatisierten Betriebes unterstellt, dass es aufgrund der Größe des Lagers statistisch vorkommt, dass ∑. B. ein Gebinde auf dem Regallagerplatz beschädigt wird oder herabstürzt und beschädigt wird. Dies ist zwar aufgrund der Eingangskontrolle unwahrscheinlich (vgl. oben), aber möglich. Aus Sicherheitsgründen muss daher mit dem Austritt brennbarer Stoffe und der Bildung gefährlicher explosionsfähiger Gemische gerechnet werden.
Bis zu einer Höhe von 0,8 m über dem Boden müssen alle technischen Einrichtungen bzw. Geräte den Anforderungen für Ex-Zone 2 entsprechen. Diese Anforderungen gelten für die Logistiksysteme, nicht jedoch für die Bauteile der Förderanlage, da diese sich alle außerhalb von 0,8 m über den Boden befinden.
Bedingt durch den verminderten Sauerstoffgehalt in der Lageratmosphäre verschieben sich die sicherheitstechnischen Kenngrößen „zu sicheren Seite hin", allerdings reicht der Inertgasanteil noch nicht aus, Explosionen vollständig zu verhindern. Jedoch sinkt die Wahrscheinlichkeit, dass eine Explosion überhaupt stattfindet, und wenn sie dennoch stattfindet, sind ihre Auswirkungen vermindert.
Dämpfe aus ungefährlichen Kleinleckagen werden durch die Umwälzung der Lageratmosphäre erfasst, verdünnt und abtransportiert. Ausgeschleust in die Umgebung (ggf. über geeignete Filter) wird nur ein geringer Anteil der Atmosphäre, der größere Teil wird im Kreislauf der Umluftanlage zurückgeführt.
Ein Austritt brennbarer Dämpfe oder Flüssigkeiten wird durch die Lösungsmitteldetektoren (Gaswarngeräte) erkannt. Messstellen sind in der Absaugeleitung und im Lagerbereich verteilt angeordnet.
In einem mehrstufigen Konzept werden manuell und selbsttätig, d. h. automatisch Maßnahmen ergriffen, um die Konzentrationen an organischen Dämpfen in der Atmosphäre nicht über einen Wert ansteigen zu lassen, der gleich dem Wert von 50 % der UEG an Luft ist. insbesondere 20 %, bevorzugt 10 %, ganz besonders bevorzugt 1 % der UEG an Luft ist.
Da jedoch eine große Verdünnung austretender brennbarer Stoffe durch die Umwälzung der Lageratmosphäre erfolgt, jedoch auch kleine Leckagen weit unterhalb von Explosionsgefahren zur Sicherheit frühzeitig erkannt werden sollen, werden die tatsächlichen Warn- und Alarmschwellen deutlich niedriger eingestellt, insbesondere auf < 20 %, bevorzugt < 10 %, ganz besonders bevorzugt auf ca. 1 % der UEG an Luft.
Ist ein Anstieg der Konzentration an brennbaren Stoffen in der Atmosphäre trotz der ergriffenen Maßnahmen nicht zu verhindern, so werden alle Betriebsmittel außer Betrieb genommen, ausgenommen diejenigen, die mindestens der Kategorie 3G entsprechen und die auch im Havariefall weiterbetrieben werden sollen. Dabei handelt es sich insbesondere um die Lüftungsanlage, die im Lager befindlichen Teile der Gaswarnanlage und ggf. Teile der Beleuchtungsanlage. Größere Volumina brennbarer Flüssigkeiten werden mit Adsorptionsmitteln aufgenommen und der infragekommende Bereich gereinigt. Sollten größere Lachen Probleme aufwerfen, so ist im Einzelfall auch alternativ ein Abdecken der Lache mit Schaum durch die Feuerwehr möglich, da das Hochregallager durch den Sauerstoffvolumenanteil von ca. 13 Vol. % begehbar bleibt.
Ausgetretene brennbare Stäube können durch die Gaswarneinrichtung nicht erkannt werden. Ihre Gefahr besteht darin, nach der erstmaligen Ablagerung zu einem späteren Zeitpunkt wieder aufgewirbelt zu werden und dann erneut explosionsfähige Gemische bilden zu können.
Durch in der Umluftanlage eingebaute Filter wird der Grossteil der auftretenden Stäube kontinuierlich im Betrieb aus der Lageratmosphäre entfernt. Die Filter sind über geeignete Laufstege zur Wartung der Umluftanlage erreichbar und werden regelmäßig ausgetauscht bzw. gereinigt.
Zur Erkennung (größerer Mengen) ausgetretener brennbarer Stäube werden regelmäßig Inspektionsgänge im Hochregallagerbereich durchgeführt. Die manuelle Entfernung der Stäube erfolgt in sachgerechter Weise, z. B. mit Hilfe eines geeigneten zündquellenfreien Staubsaugers zum Aufsaugen brennbarer Stäube. Liegt gleichzeitig ein explosionsfähiges Gemisch durch brennbare Dämpfe vor, so muss der Staubsauger auch zündquellenfrei in Bezug auf brennbare Gase oder Dämpfe sein.
Die in der Atmosphäre verbliebenen brennbaren Gase und Dämpfe werden über ein Aktivkohlefilter aus dem Kreislaufgas entfernt. Hierzu kann bei Bedarf ein separater Ventilator und/oder ein mobiles Aktivkohlefilter eingesetzt werden. In den übrigen Bereichen können Explosionsgefahren nur bei schwerwiegenden Betriebsstörungen auftreten. Hier sind Maßnahmen im Einzelfall erforderlich.
Im Kommissionierbereich wird die Atmosphäre mit Hilfe von Gaswarngeräten überwacht, bei Erkennen brennbarer Dämpfe in der Luft wird die Luftwechsel∑ahl erhöht und ausschließlich Umgebungsluft zugeführt.
Als Schutzmaßnahme gegen die Ausbreitung eines dennoch auslaufenden Behälters ist der Lagerboden als Auffangwanne für das Hochregallager ausgebildet. Zur Verhinderung der Verschleppung brennbarer Dämpfe oder explosionsfähiger Gemische in Nachbarbereiche sind zwischen Hochregallager und Kommissionierbereich Schleusen vorgesehen, so dass ein Übertritt explosionsfähiger Gemische in diesem Bereich verhindert wird und somit kein Auftreten explosionsfähiger Gemische möglich ist. Damit keine leckgeschlagenen Gebinde aus dem Kommissionierbereich in das Hochregallager eingebracht werden, erfolgt eine Überprüfung im Kommissionierbereich vor dem Einlagern. Dazu ist eine Gaswannenanlage (für organische Lösungsmittel) im Bereich der Konturenprüfung der Paletten vor dem Einlagern installiert (vgl.oben).
Innerhalb des oben angegebenen mehrstufigen Konzeptes wird bei Überschreiten einer Warnsperre von 10 % der UEG eine Warnung an eine ständig besetzte Leitstelle vorgenommen. Daraufhin erfolgt eine visuelle Kontrolle des Lagerinneren und ggf. eine Identifizierung der Quelle für die organischen Komponenten in der Lageratmosphäre. Bei Überschreiten einer Alarmschwelle von 20 % der UEG erfolgt eine Abschaltung aller Betriebsmittel, die nicht den Anforderungen an die Kategorie 3 G genügen. Sicherheitshalber können diese jeweiligen Schwellen z. B. auf ca. 1 % bzw. ca. 10 % herabgesetzt werden.
Wird dennoch unerwarteterweise der Maximalwert überschritten, so wird die Umluftanlage auf einen zweifachen Luftwechsel der Lageratmosphäre in der Stunde hochgefahren, solange bis die UEG Alarmschwellen wieder unterschritten werden. Ggf. wird zusätzlich weiterer Stickstoff eingeblasen und die Lageratmosphäre über Aktivkohlefilter von Lösungsmitteldämpfen gereinigt und/oder ggf. ein Teilstrom in die Umgebung abgeführt.
Zusätzlich zu der automatischen Auslösung über die entsprechenden Gaswarngeräte sind Handschalter zur Handauslösung der Abschaltung aller Betriebsmittel vorgesehen. Nach dem Erreichen einer entsprechenden Warn- bzw. Alarmschwelle erfolgt neben dem zweifachen Luftwechsel naturgemäß die unverzügliche sachgerechte Entfernung der ausgetretenen brennbaren Stoffe ggf. durch manuelles Aufnehmen mittels Adsorptionsmittel.
Die weiteren Explosionsschutzmaßnahmen im Lager orientieren sich an den Lösungsvorschlägen der TRbF 20 (Technische Richtlinien für brennbare Flüssigkeiten).
Eine bevorzugte Anordnung der Überwachungseinrichtung zur Überwachung des Sauerstoffvolumenanteils in der Atmosphäre des Hochregallagers sowie eine bevorzugte Ausführungsform des Überwachungsverfahrens werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben.
Das Hochregallager 100 umfasst einen Raum 1 , der über zwei Maferialschleusen 2 und eine Personenschleuse 3 verfügt. Durch diese Schleusen kann ein Materialtransport bzw. ein Durchtritt -von Personen zwischen dem Hochregallager und einem davorliegenden Raum 4 zur Kommissionierung erfolgen.
In dem Hochregallager 1 ist eine Umwälzeinrichtung zum Umwälzen der in dem Hochregallager befindlichen Atmosphäre vorgesehen. Sie umfasst eine Vielzahl von im unteren Bereich des Hochregallagers angeordnete, in der Zeichnung nur schematisch dargestellte Absaugöffnungen 5, durch die die Atmosphäre angesaugt wird, wie durch die nach unten weisenden Pfeile symbolisiert ist.
Der Erzeugung der Ansaugleistung dienen zwei in Leitungen 6,7 eingeschaltete Gebläse 8,9, über die die angesaugte Atmosphäre Abgabeöffnungen 10 zugeführt wird, die im oberen Bereich des Hochregallagers 1 angeordnet sind. Der Strom der austretenden Atmosphäre ist wiederum durch die nach unten weisenden Pfeile symbolisiert.
Sowohl in dem Raum 4 zur Kommissionierung, hier im Bereich der Schleusen 2,3, als auch in dem Hochregallager sind eine Vielzahl von 02- Messstellen O vorgesehen, die mit drei in der Zeichnung nicht dargestellten Analysatoreinrichtungen verbindbar sind.
Die durch die Analysatoreinrichtungen ermittelten 02-Messwerte werden genutzt, um im Bedarfsfalle, d.h. wenn die Sauerstoffkonzentration einen vorgegebenen Wert übersteigt, Stickstoff über eine Leitung 11 in die Leitungen 6,7 einzuspeisen.
Die Regelung der Sticksoffzufuhr erfolgt über ein in die Leitung 11 eingeschaltetes Regelventil 12. Zur Sicherheitserhöhung ist dem
Regelventil 12 ein Absperrventil 13 nachgeschaltet, über das im Falle eines Ausfalls des Regelventils die Stickstoffzufur unterbrochen werden kann.
Ferner ist außerhalb des Hochregallagers eine Filtereinrichtung 14 vorgesehen, die Einzelfilter F3 bis F6 umfasst. Sie kann über Leitungen 14,15 und Ventilen 16 derart in den Umwälzkreislauf eingeschaltet werden, dass die Atmosphäre während des Umwälzens die Einzelfilter unterstützt von Zusatzgebläsen 17,18 nacheinander durchströmt.
Im Normalbetrieb befindet sich die Filtereinrichtung nicht in Betrieb. Sie wird nur in einem Havariefalle aktiviert, beispielsweise, wenn die Atmosphäre durch ausgetretene Lösungsmittel verunreinigt ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Brand- und Expiosionsschutz in einem Hochregallager für chemische Gefahrstoffe und insbesondere VbF-Stoffe der Klassen
AI und B durch
Verminderung des Sauerstoffvolumenanteils in der Atmosphäre innerhalb des Lagers durch partielle Dauerinertisierung mittels eines Schutzgases, insbesondere Stickstoff, vorzugsweise auf einen Wert zwischen 12,9 und 13,4 Vol. %,
Überwachung des Sauerstoffvolumenanteils in der Atmosphäre, Sicherstellung einer zumindest nahezu homogenen Verteilung der sauerstoffreduzierten Atmosphäre im Lager, Überwachung des Lösungsmittelvolumenanteils in der Atmosphäre,
Umwälzung der Atmosphäre des Lagers, weitestgehende Vermeidung der Verwendung von Zündquellen,
Entfernung gasförmiger Stoffe aus der Atmosphäre des Lagers und - Vermeidung der Aufkonzentrierung von Stäuben.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Temperatur im Lager zwischen +5 °C und +30 °C gehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Temperatur im Lager an Stellen gemessen wird, an denen relativ zueinander die größten Unterschiede zu erwarten sind, insbesondere unter dem Dach und/oder an der Südfassade.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Heizoder Kühlenergie über Wärmetauscher in mindestens einer Umiuftanlage eingebracht werden kann.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine ständige 0,4-fache Luftumwälzung des Lagervolumens in der Stunde über die mindestens eine Umluftanlage vorgenommen wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Sicherstellung einer homogenen Verteilung der sauerstoffreduzierten Atmosphäre im Lager die mindestens eine Umluftanlage Zuluft gleichmäßig unter der Lagerdecke verteilt zuführt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Sicherstellung einer homogenen Verteilung der sauerstoffreduzierten
Atmosphäre im Lager die mindestens eine Umluftanlage Abluft gleichmäßig im Bodenbereich ansaugt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Teilstrom der Umluft der mindestens einen Umluftanlage in die Umgebung abgegeben werden kann.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Lösungsmitteldetektoren im bodennahen Bereich angeordnet werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei alle potentiellen Zündquellen bei Überschreiten eines vorbestimmten Grenzwerts des Lösungsmittelvolumenanteils in der Atmosphäre, insbesondere 7 % der unteren Explosionsgrenze abgeschaltet werden.
11.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
Sauerstoffdetektoren über vertikale Ansaugrohre mit mehreren über die Höhe verteilten Ansaugöffnungen mit zu vermessender Lageratmosphäre versorgt werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung des Sauerstoffvolumenanteils in der Atmosphäre an 38 Ansaugstellen über drei Ebenen flächendeckend verteilterfolgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung des Sauerstoffvolumenanteils in der Atmosphäre mittels paramagnetisch wirkender 02-Messgeräte erfolgt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere 02-Messstellen nacheinander auf eine Analysatoreinrichtung umgeschaltet werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweildauer einer 02-Messstelle am Analysator etwa 30 Sekunden beträgt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aktualisierung des Messwertes alle 8
Minuten erfolgt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kalibrierung der Analysatoreinrichtungen einmal täglich vorzugsweise mit Gasgemischen einer vorbekannten
Zusammensetzung erfolgt.
18. Brand- und explosionsgeschütztes Hochregallager für chemische Gefahrstoffe und insbesondere VbF-Stoffe der Klassen AI und B mit - mindestens einer Einrichtung zur Verminderung des
Sauerstoffvolumenanteils in der Atmosphäre des Lagers durch Einspeisung eines Schutzgases, insbesondere Stickstoff, vorzugsweise auf einen Wert zwischen 12,9 und 13,4 Vol. %, mindestens einer Überwachungseinrichtung zur Überwachung des Sauerstoffvolumenanteils in der Atmosphäre, - mindestens einer Umluftanlage, mindestens einer weiteren Überwachungseinrichtung zur Überwachung des Lösungsmittelvolumenanteils in der Atmosphäre mit Hilfe von Lösungsmitteldetektoren, mindestens einer Reinigungsanlage zur Entfernung gasförmiger Stoffe aus der Atmosphäre des Lagers und
Filtern in mindestens einer der Umluftanlagen zur Vermeidung der Aufkonzentrierung von Stäuben.
19. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass mit der mindestens einen Einrichtung zur Verminderung des Sauerstoffvolumenanteils eine Stickstoffquelle und ein Verteilersystem verbunden ist.
20. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach Anspruch 19 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zum Einstellen der Temperatur im Lager zwischen +5 °C und +30 °C, insbesondere Heiz- und/oder Kühlgeräte, die über in mindestens einer Umluftanlage vorgesehene Wärmetauscher die Energien zu- oder abführen, vorgesehen ist.
21. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach einem der Ansprüche 18 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Anlage zur Gewinnung von Stickstoff aus der Luft zur Dauerinertisierung des
Lagers aufweist, die mit der mindestens einen Umluftanlage verbunden oder verbindbar ist.
22. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass alle Antriebe in Ex-Qualität zur Vermeidung von Zündquellen ausgeführt sind.
23. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass alle Zündquellen (die
Antriebe, Schleifleitungen der Bediengeräte) oben, außerhalb des explosionsgefährdeten Bereichs, insbesondere höher als 0,8 m über dem Boden angeordnet sind.
24. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass Temperatursonden zur
Temperaturmessung an den Stellen im Lager angeordnet sind, an denen relativ zu einander die größten Unterschiede zu erwarten sind, insbesondere unter dem Dach und/oder an der Südfassade.
25. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine
Umluftanlage vorhanden ist, die eine ständige 0,4-fache Luftumwälzung des Lagervolumens in der Stunde erlaubt.
26. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach einem der Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass gleichmäßig unter der Lagerdecke verteilte Zuführungen mit mindestens einer Umluftanlage verbunden sind.
27. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach einem der Ansprüche 128 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass gleichmäßig im Bodenbereich verteilte Absaugkanäle mit mindestens einer Umluftanlage verbunden sind.
28. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach einem der Ansprüche 18 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Umluftanlage derart gestaltet ist, dass ein Teilstrom der Umluft in die Umgebung abgegeben werden kann.
29. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach einem der Ansprüche 18 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass Lösungsmitteldetektoren im bodennahen Bereich angeordnet sind.
30. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach einem der Ansprüche 18 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Abschaltung alle potentiellen Zündquellen bei Überschreiten eines vorbestimmten Grenzwerts des Lösungsmittelvolumenanteils in der Atmosphäre, insbesondere 7 % der unteren Explosionsgrenze vorgesehen ist.
31 Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach einem der Ansprüche 18 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass eine zentrale Steuerungsanlage vorgesehen ist.
32. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach einem der Ansprüche 18 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Umluftanlage Filter angeordnet sind.
33. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach einem der Ansprüche 18 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass vertikale Ansaugrohre mit mehreren über die Höhe verteilten Ansaugöffnungen zur Versorgung der Sauerstoffdetektoren vorhanden sind.
34. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach einem der Ansprüche 18 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung zur Überwachung des Sauerstoffvolumenanteils in der Atmosphäre der Hochregallagers paramegnetische 02-Messgeräte umfasst.
35. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Analysatoreinrichtung vorgesehen ist, die mit einer Mehrzahl von 02-Messstellen verbindbar ist und nacheinander die Messwerte der 02-Messstellen analysiert.
36. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Analysatoreinrichtungen vorgesehen sind.
37. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass drei Analysatoreinrichtungen vorgesehen sind.
38. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass jede Analysatoreinrichtung mit derselben Anzahl von 02-Messstellen verbindbar ist.
39. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach einem der Ansprüche 34 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugöffnungen flächendeckend und über drei Ebenen verteilt angeordnet sind.
40. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach einem der Ansprüche
34 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass in Bereichen des Hochregallagers, in denen der Aufenthalt von Personen zu erwarten ist, zusätzliche Messstellen vorgesehen sind.
41. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach einem der Ansprüche
35 bis 41 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ananalysatoreinrichtungen außerhalb des Hochregallagers angeordnet sind.
42. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach einem der Ansprüche 35 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass eine 02~Messstelle einer jeden Analysatoreinrichtung derart angeordnet ist, dass es im
Eingangsbereich des Hochregallagers den Sauerstoffgehalt etwa an demselben Ort erfasst.
43. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach einem der Ansprüche 18 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer Schleuse zum Hochregallager mindestens ein elektrochemisch wirkendes O2- Messgerät angeordnet ist.
44. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach einem der Ansprüche 12 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Einrichtung zum Detektieren von Kohlenmonoxid vorgesehen ist.
45. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Detektieren von Kohlenmonoxid einen Infrarot-Gasfilterkorrelations-Sensor umfasst.
46. Brand- und explosionsgeschütztes Lager nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass der Infrarot-Gasfilterkorrelations-Sensor einen Meßbereich von 0 bis 10Oppm CO aufweist.
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