WO2007125070A2 - Löschmittel, verfahren und system zu dessen einsatz - Google Patents

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WO2007125070A2
WO2007125070A2 PCT/EP2007/054071 EP2007054071W WO2007125070A2 WO 2007125070 A2 WO2007125070 A2 WO 2007125070A2 EP 2007054071 W EP2007054071 W EP 2007054071W WO 2007125070 A2 WO2007125070 A2 WO 2007125070A2
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Bärbel KNOPF
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Patentverwertung Gbr Mbh
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C11/00—Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
    • C03C11/002—Hollow glass particles
    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A62C—FIRE-FIGHTING
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    • A62C99/0009—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames
    • A62C99/0045—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using solid substances, e.g. sand, ashes; using substances forming a crust
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D1/00—Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
    • A62D1/0007—Solid extinguishing substances
    • A62D1/0014—Powders; Granules

Definitions

  • the invention relates to an extinguishing agent, a method and a system for its use.
  • Extinguishing agents that means suitable for extinguishing fires, are known. Their task is to extinguish burning substances taking into account the relevant fire class and prevailing conditions.
  • extinguishing agents act essentially by suffocation, cooling or inhibition.
  • the most well-known extinguishing agent water is preferably used to combat fires of fire class A (emissive substances).
  • the extinguishing effect of the water is based primarily on its thermal capacity.
  • the cooling effect of the water disturbs the thermal reaction conditions and hinders the further treatment of combustible substances, so that the formation of combustible gases and vapors breaks off. So water essentially extinguishes by cooling.
  • a suffocation occurs as a small secondary effect.
  • Extinguishing foam and aqueous solutions are known.
  • Extinguishing Foam is a highly effective mixture of water, foam and air. The flowing water flow is fed via Zumischetti a percentage equal amount of foaming agent. The resulting mixture is foamed in downstream foam generators with air.
  • the air foam uses different extinguishing effects: cooling, asphyxiation, separation, covering, dams and displacement - each for itself or in cooperation with others, they ensure a quick extinguishing success.
  • Film-forming foaming agents have been developed to combat fire class A and B fires. In the fire class A, a high extinguishing performance is achieved by the combination of the cooling effect of the water and the increased net effect. In liquid fires z. B. a very thin lubricious film on the burning liquid, which gives the foam an excellent flow behavior and shields the combustion zone against further supply of oxygen.
  • Inert gases are also known as extinguishing agents.
  • the extinguishing effect of such gases such as argon, nitrogen and carbon dioxide is achieved by the displacement of atmospheric oxygen.
  • argon nitrogen and carbon dioxide is achieved by the displacement of atmospheric oxygen.
  • the existing air volume must be displaced only by about 1/3, which corresponds to an extinguishing gas concentration of 34 vol .-%.
  • an increase in the extinguishing gas concentration is required, for example in acetylene, carbon monoxide and hydrogen. Since the extinguishing gases argon and carbon dioxide are heavier than the ambient air, they enforce the flooding area very quickly and thoroughly.
  • halons In addition to these inert gases, halons are known, which act essentially by the fact that they decompose in the flame into radicals, which intervene as radical scavengers in the chain reaction of combustion and thus bring the fire to a standstill. So they have an inhibition effect.
  • Extinguishing powders which are highly effective and rapid extinguishing agents are also known as conventional extinguishing agents.
  • the sudden extinguishing effect of the powder cloud results from the sticken effect and inhibition effect.
  • the formation of enamel layers on glowing fires will prevent the diffusion of atmospheric oxygen into the source of the fire and the heating of the immediate firing environment. Flashbacks are prevented.
  • Extinguishing powders consist essentially of non-toxic, inorganic salts, which are mixed with hydrophobing and flow aids.
  • these extinguishing agents are brought to the source of the fire with portable or mobile equipment or they are used via permanently installed fire-extinguishing systems which, if necessary, automatically come into action, eg. B. by fuses or sensors, as in sprinkler systems.
  • Preventive fire protection To be distinguished from extinguishing agents is the (preventive) fire protection, under which all measures are taken to prevent the development of a fire and the spread of fire and smoke (fire spreading) and in a fire to rescue people and animals as well as effective extinguishing , Preventive fire protection is the umbrella term for all measures that prevent or restrict the formation, spread and impact of fires in advance. Most fire safety is operated in buildings. He is by no means limited to them.
  • the structural measures, for example, in buildings are very diverse and extend from the used building materials and components, regulated in DIN 4102 and ENV 1992-1-2, on the structural fire protection in industrial buildings, regulated in DIN 18230, on the escape route planning to extinguishing systems in buildings.
  • DE 197 25 761 A1, DE 196 00 977 A1 and DE 296 00 466 U1 disclose the use of hollow glass spheres as heat and sound insulating additives in fire protection coatings and as builders for improving the pasty properties of foam compositions in preventive structural fire protection.
  • DE 102 39 631 A1 discloses insulating components for heat and / or sound insulation with a fire-retardant coating, which have ceramic hollow microspheres for reducing the weight and improving the insulating effect.
  • the present invention has the object to provide an extinguishing agent and a system and method for its use, which, in contrast to the above-mentioned extinguishing agents is versatile and reusable.
  • the extinguishing agent should be possible easy and inexpensive to produce and environmentally friendly.
  • the extinguishing agent should be little or no health or environmental hazard.
  • the extinguishing agent it has been recognized that, if a temperature-resistant, hollow round granules is used as the extinguishing agent, it is possible to provide an extinguishing agent that, despite its simplicity very effective and without consequential damage again is usable.
  • the extinguishing agent is suitable for use in extinguishing fires of virtually all fire classes.
  • the extinguishing agent works by suffocation of the fire, since the round granules deposits sealingly on the fire after the densest ball packing from a certain layer thickness.
  • the extinguishing agent is buoyant (adjustable depending on the density and liquid on the properties of the round granules used), with compressed air for longer distances transportable, cleanable and thus reusable, has a high insulating ability, is pourable and free-flowing, creepable and not around - or hazardous to health.
  • the round granules of an inert material and has a spherical surface, which is as possible without roughness. This allows a particularly good pourability and trickle and creep and thus good transport properties and coverage of the fire area, even in narrow and otherwise difficult to access areas, such as columns. Thus, an oxygen supply of the fire is prevented there.
  • the round granules are in the form of hollow glass spheres or corresponding hollow ceramic spheres. These are particularly inert and have a smooth surface. Thus, there is little wear or consumption, so that the round granules can be recovered in significant parts and reused. Reuse may be preceded by cleaning. The cleaning could z. B. take place in a cleaning bath, from which the hollow round granules are skimmed off, dried and stored for reuse.
  • Suitable glass materials are those glasses which are inert and temperature resistant.
  • Such glass has z.
  • Example the following composition about 55 - 68 wt .-% SiO 2 about 25 - 36 wt .-% Al 2 O 3 about 0 - 6 wt .-% Fe 2 O 3 .
  • a borosilicate glass also known as Duran® (Schott). This usually has the following composition
  • refractory materials are suitable as a substance for the round granules, such as high-melting oxides and refractory silicates, such.
  • other known high temperature resistant ceramic materials can be used.
  • the round granules used as extinguishing agent has a melting point greater than 1000 0 C, in particular greater than 1200 0 C. This allows a particularly high degree of reuse, since only a negligible proportion of the round granules melts and allows safe coverage and thus suffocation of the fire even at high temperatures.
  • the diameter of the round granules is on average between 0.1 mm and 5 mm.
  • the density of the extinguishing agent is small, so that it floats and therefore also for extinguishing z.
  • B. of fires of gasoline or oil tanks, etc. is suitable.
  • hollow glass spheres have a diameter of 0.3 mm has an average density of 0.22 g / cm 3 .
  • the round granules may additionally have a filling with nitrogen or carbon dioxide, whereby the small proportion, which may be destroyed, releases fire-retardant gases.
  • the invention also encompasses a system for extinguishing fires in a hazard object using a previously described extinguishing agent with at least one reservoir for the extinguishing agent, with a piping system for transporting the extinguishing agent from the reservoir to the fire and with a conveyor for conveying the extinguishing agent from the reservoir through the Piping system for fire.
  • the reservoir is a central bearing, which is connected via the piping system with the danger object.
  • the conveyor is a fan, in particular an air blower, since the extinguishing agent has a low density and good transport properties. Thus, a simple distribution or feeding of the extinguishing agent can take place.
  • the storage container can be moved to the danger object.
  • he can z. B. be a tanker truck whose tank is filled with the extinguishing agent.
  • a simple distribution of the extinguishing agent then takes place by means of pipes in the form of overhung hoses and / or permanently installed dry lines.
  • the required quantities extinguishing agents can be kept as needed and regardless of location. The use of unforeseen major fires is thus readily possible.
  • the storage container is designed as provided in the present in the danger object walls and / or ceilings hollow spaces, so as part of the danger object, eg. B. building, self-trained.
  • the high insulating capacity of the hollow round granules is exploited for long-term insulation. Since a fire is rarely expected, the extinguishing agent can fulfill an added benefit and at the same time in the simplest way in sufficient quantities there where it must be used. Thus, a particularly fast response to the outbreak of a fire is possible.
  • the extinguishing agent can thus z. B. in insulating partitions or cavities in the walls and possibly additionally stored in a mounted on the roof tank and possibly deployed automatically in case of fire to extinguish the fire.
  • the tubes of the piping system can be designed as downpipes that connect the spaces above a possible fire with this place.
  • the downpipes can open into a room near the ceiling.
  • An automatic removal can z. B. triggered by a suitable fire alarm system and operated by this operated flaps and manifolds, similar to a conventional sprinkler system would be the case. So z. B. acted upon by compressed air thermal Anregerdüsen the fire and then the windows and doors of the corresponding room or rooms are closed and then the flaps of the opening into the room pipes of the piping system are opened to fill the room to about 2/3 , Usually the main fires are in this altitude range.
  • the system may include fire sensors, in particular thermal tuyeres, and also valves or flaps disposed in the downcomers, which are opened in case of fire to control the discharge of the extinguishing agent.
  • the extinguishing agent can be introduced for distribution either in the simplest case by gravity or by a blower from the pipes in the respective space.
  • Figure 1 is a schematic view of a system for extinguishing fires with a fire extinguisher center.
  • Fig. 2 is a schematic view of a variant of a system for deleting Fires with a decentralized storage of the extinguishing agent in the form of a building insulation;
  • Fig. 3 is a more detailed view of the system of Fig. 2 and
  • Fig. 4 is a schematic view of another variant of a system for extinguishing fires with a semi-stationary extinguishing system.
  • the system for extinguishing fires shown schematically in FIG. 1 is designated as a whole by 100. It includes an extinguishing system center, from which the entire object is supplied.
  • the system 100 comprises a central reservoir 101 for the extinguishing agent, which is designed as hollow glass spheres.
  • the central reservoir 101 is connected via a pipeline system 102 with the individual danger objects, for which it has a central distribution node 104, from which individual branches 105 lead to the individual sites to be deleted.
  • the branches 105 are provided with flaps, sliders or valves 106, etc. to control the discharge of the extinguishing agent in cooperation with a central slide 107 on the reservoir 101.
  • an emptying of the system is also possible via an emptying flap 108.
  • the extinguishing agent is transported for distribution through an air blower 103 through the piping system 102.
  • the flaps, valves or valves 106, 107 and the blower 103 and other parts of the system can be controlled and monitored from a central manned and / or automatic fire station.
  • extinguishing agent introduced from the reservoir 101 into the pipeline system 102 is introduced by the blower 103 via the distribution node or nodes 104 into the branches 105 to the points of the burning object and then blown out.
  • the required amount of extinguishing agent is determined or determined based on the fire scenario and should be selected that the fire is provided with a sufficient layer of extinguishing agent to cause its suffocation.
  • suckers are collected to be re-introduced after preparation or cleaning in the reservoir 101 for further use.
  • FIGS. 2 and 3 of a system for extinguishing fires designated as a whole by 200 differs substantially from that just described in that the extinguishing agent is not stored centrally in a storage container, but in the respective building itself.
  • the extinguishing agent can either be stored in the walls and ceilings of the building in there existing hollow spaces 202, virtually as wall filling. Or it may additionally be stored in a container 201 arranged on the roof of the building, so that the extinguishing agent can flow downwards in a manner similar to a water reservoir due to gravity
  • This variant of the system has the great advantage that the extinguishing agent is not only available very quickly at the possible place of use, but additionally performs another function, as long as it is not needed.
  • extinguishing agent since an extinguishing agent is rarely used, a long-term additional function, namely the insulating effect of the hollow glass spheres filled with air, can be exploited.
  • the extinguishing agent thus serves an active purpose and is not stored only for the case of need.
  • the container 201 on the roof is connected via downpipes 204 to the gaps 202 and to the respective spaces 205 of the building.
  • the downpipes 204 are provided at corresponding locations with tube flaps 206 which are arranged in the region of the ceilings 203 and from where the downpipes open into the spaces, so that the respective space 205 is provided with extinguishing agent from above can be.
  • the mouth of the downpipes 204 in the space 205 may optionally with an optically neutral predetermined breaking point 207, z. B. be provided in the wallpaper.
  • compressed air-applied thermal excitation nozzles 208 are provided in the spaces 205 in the area of the ceiling 203, by means of which the fire is detected in a timely and reliable manner.
  • the detection of a fire triggers an alarm, as a result of which the door 209 and the windows 210 are closed after a warning time of the persons possibly located in the room in order to "mechanically" curb the fire.
  • the extinguishing agent is conducted by gravity from the container from the roof 201 via the downpipes 204 with the flaps 206 open in the burning room 205 until it is about two-thirds filled.
  • the application of the extinguishing agent can also be made compressed air.
  • the discharged amount of extinguishing agent should fill about the space to two-thirds, since it is known that thus the main fires can be stifled. However, a full or low filling is possible. Also, a constant monitoring of the fire can be made via suitable sensors to control the amount of extinguishing agent exactly and as needed.
  • FIG. 4 of a system for extinguishing fires designated as a whole by 300, differs essentially from those just described in that the extinguishing agent is stored in a movable extinguishing medium carriage 301.
  • This variant is thus possibly without permanently installed pipelines, but uses overhung pipe and / or hose lines 302.
  • blower 303 which is either in the tanker 301 itself or in a support vehicle 304 is provided.
  • the movable system 300 may, for. B. used to extinguish fires of tank farms 305.
  • the extinguishing agent is blown via the pipe and hose lines 302 of the tanker 301 through the blower 303 of the escort vehicle 304 on the burning surface of the tank farm 305 on.
  • existing dry lines 306 can also be used for this purpose.
  • the extinguishing agent floats on the burning liquid and, given its quantity, causes its densities to form the densest sphere and thus a covering 307 of the fire and therefore its asphyxiation.
  • a fire wall 308 can be used.

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Abstract

Löschmittel enthaltend temperaturfestes, hohles Rundgranulat und System zum Löschen von Bränden in einem Gefahrenobjekt unter dessen Verwendung sowie Verfahren zum Löschen von Bränden, wobei auf den Brand ein entsprechendes Löschmittel aufgebracht wird.

Description

Löschmittel, Verfahren und System zu dessen Einsatz
Die Erfindung betrifft ein Löschmittel, ein Verfahren und ein System zu dessen Einsatz.
Löschmittel, also Mittel, die zum Löschen von Bränden geeignet sind, sind bekannt. Sie haben die Aufgabe brennende Stoffe unter Berücksichtigung der jeweiligen Brandklasse und vorherrschenden Bedingungen zu löschen.
Man unterscheidet die Löschmittel nach ihrer Wirkungsweise. So wirken Löschmittel im Wesentlichen durch Ersticken, Abkühlen oder Inhibition.
Das wohl bekannteste Löschmittel Wasser wird bevorzugt zur Bekämpfung von Bränden der Brandklasse A (glutbildende Stoffe) eingesetzt. Die Löschwirkung des Wassers beruht vor allem auf seinem Wärmebindungsvermögen. Die abkühlende Wirkung des Wassers stört die thermischen Reaktionsvoraussetzungen und behindert die weitere Aufbereitung brennbarer Stoffe, so dass die Bildung brennbarer Gase und Dämpfe abbricht. Wasser löscht also im Wesentlichen durch Abkühlung. Zusätzlich tritt als kleiner Nebenlöschwir- kung ein Ersticken auf.
Des Weiteren kennt man Löschschaum und wässrige Lösungen. Löschschaum ist eine hochwirksame Mischung aus Wasser, Schaummittel und Luft. Dem fließenden Wasserstrom wird über Zumischgeräte eine prozentual gleich bleibende Menge Schaummittel zugeführt. Das so entstehende Gemisch wird in nachgeschalteten Schaumerzeugern mit Luft verschäumt. Der Luftschaum nutzt unterschiedliche Löscheffekte: Kühlen, Ersticken, Trennen, Abdecken, Dämmen und Verdrängen - jeder für sich oder im Zusammenwirken mit anderen sorgen sie für einen schnellen Löscherfolg. Filmbildende Schaummittel wurden zur Bekämpfung von Bränden der Brandklasse A und B entwickelt. In der Brandklasse A wird durch die Kombination aus dem Kühleffekt des Wassers und der erhöhten Netzwirkung eine hohe Löschleistung erzielt. Bei Flüssigkeitsbränden bildet sich z. B. ein sehr dünner gleitfähiger Film auf der brennenden Flüssigkeit, der dem Schaum ein hervorragendes Fließverhalten verleiht und die Verbrennungszone gegen weitere Sauerstoffzufuhr abschirmt.
Auch Inertgase sind als Löschmittel bekannt. Die Löschwirkung von solchen Gasen, wie z. B. Argon, Stickstoff und Kohlendioxid wird durch die Verdrängung des Luftsauerstoffes erreicht. Man spricht hier vom Stickeffekt, der bei Unterschreitung des für die Verbren- nung erforderlichen spezifischen Grenzwertes eintritt. In den meisten Fällen erlischt das Feuer schon bei einer Sauerstoffabsenkung auf 13,8 Vol.-%. Dazu muss das vorhandene Luftvolumen nur um etwa 1/3 verdrängt werden, was einer Löschgaskonzentration von 34 Vol.-% entspricht. Bei Brandstoffen, die zur Verbrennung erheblich weniger Sauerstoff brauchen, ist eine Erhöhung der Löschgaskonzentration erforderlich, z.B. bei Acetylen, Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Da die Löschgase Argon und Kohlendioxid schwerer sind als die Umgebungsluft, durchsetzen sie den Flutungsbereich besonders schnell und gründlich.
Neben diesen Inertgasen sind auch Halone bekannt, die im Wesentlichen dadurch wirken, dass sie in der Flamme in Radikale zerfallen, die als Radikalfänger in die Kettenreaktion der Verbrennung eingreifen und so den Brand zum Erliegen bringen. Sie weisen also einen Inhibitionseffekt auf.
Als übliches Löschmittel sind ferner Löschpulver bekannt, die hochwirksame und schnelle Löschmittel darstellen. Die schlagartige Löschwirkung der Pulverwolke resultiert aus dem Stickeffekt und Inhibitionseffekt. Durch die Bildung von Schmelzschichten auf glutbildenden Brandstoffen wird die Diffusion von Luftsauerstoff in den Brandherd und die Aufheizung der unmittelbaren Brandumgebung verhindert. Rückzündungen werden unterbunden. Löschpulver bestehen im Wesentlichen aus ungiftigen, anorganischen Salzen, die mit Hydrophorbierungs- und Rieselhilfsmitteln versetzt sind.
Diese Löschmittel werden je nach Brandort und Brandart mit tragbaren oder fahrbaren Geräten zum Brandherd gebracht oder sie werden über fest installierte Feuerlöschsysteme eingesetzt, die ggf. automatisch in Aktion treten, z. B. durch Schmelzsicherungen oder Sensoren, wie bei Sprinkleranlagen.
Diese üblichen Löschmittel weisen im Wesentlichen zwei Hauptnachteile auf, nämlich eine fehlende Wiederverwendbarkeit einerseits und eine Gefährdung der Umwelt und/oder der Gesundheit von Personen anderseits. Zudem kommt die Beschränkung der Anwendung auf bestimmte Brandklassen.
Von den Löschmitteln zu unterscheiden ist der (vorbeugende) Brandschutz, unter dem man alle Maßnahmen, die der Entstehung eines Brandes und der Ausbreitung von Feuer und Rauch (Brandausbreitung) vorbeugen und bei einem Brand die Rettung von Menschen und Tieren sowie wirksame Löscharbeiten ermöglichen, versteht. Vorbeugender Brandschutz ist dabei der Überbegriff für alle Maßnahmen, die im Voraus die Entstehung, Ausbreitung und Auswirkung von Bränden verhindern, beziehungsweise einschränken. Meist wird Brandschutz in Gebäuden betrieben. Er beschränkt sich jedoch keinesfalls auf sie.
Die baulichen Maßnahmen beispielsweise in Gebäuden sind sehr vielfältig und erstrecken sich von den verwendeten Baustoffen und Bauteilen, geregelt in DIN 4102 und ENV 1992- 1 -2, über den baulichen Brandschutz in Industriebauten, geregelt in der DIN 18230, über die Fluchtwegplanung hin zu Löschanlagen in Gebäuden.
So offenbaren die DE 197 25 761 A1 , die DE 196 00 977 A1 und DE 296 00 466 U1 die Verwendung von Hohlglaskugeln als wärme- und schallisolierende Zusätze in Brand- schutzbeschichtungen und als Gerüststoffe zur Verbesserung der pastösen Eigenschaften von Schaummassen im vorbeugenden baulichen Brandschutz.
Die DE 43 16 189 A1 offenbart die Verwendung von Hohlglaskugeln als Verstärkungsmittel in thermoplastischen flammengeschützten Formmassen.
Die DE 102 39 631 A1 offenbart Isolierbauteile zur Wärme- und/oder Schallisolierung mit einer feuerhemmenden Beschichtung, die zur Reduzierung des Gewichts und Verbesserung der Isolierwirkung keramische Mikrohohlkugeln aufweisen.
Demgegenüber hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein Löschmittel und ein System sowie Verfahren zu dessen Verwendung bereitzustellen, das im Gegensatz zu den oben genannten Löschmitteln vielseitig einsetzbar und wieder verwendbar ist. Zudem sollte möglich einfach und günstig herstellbar sowie umweltfreundlich sein. Auch sollte das Löschmittel wenig oder gar nicht gesundheits- oder umweltgefährdend sein.
Diese Aufgaben werden durch das in Anspruch 1 angegebene Löschmittel, dem in Anspruch 1 1 angegebenen System sowie dem in Anspruch 21 angegebenen Verfahren gelöst.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass, wenn als Löschmittel ein temperaturfestes, hohles Rundgranulat verwendet wird, es möglich ist, ein Löschmittel zur Verfügung zu stellen, das trotz seiner Einfachheit sehr wirkungsvoll und ohne Nachfolgeschäden wieder verwendbar ist. Zudem ist das Löschmittel aufgrund seiner Eigenschaften (siehe unten) für den Einsatz zum Löschen von Bränden nahezu aller Brandklassen geeignet.
Das Löschmittel wirkt durch Ersticken des Brandes, da das Rundgranulat sich nach der dichtesten Kugelpackung ab einer gewissen Schichtdicke abdichtend auf den Brand ablegt.
Des Weiteren ist das Löschmittel schwimmfähig (je nach Dichte und Flüssigkeit einstellbar über die Eigenschaften des verwendeten Rundgranulats), mit Druckluft über längere Strecken transportierbar, reinigungsfähig und somit wieder verwendbar, weist eine hohe Isolierfähigkeit auf, ist schütt- und rieselfähig, kriechfähig und nicht umweit- oder gesundheitsgefährdend.
Vorzugsweise besteht das Rundgranulat aus einem inerten Material und weist eine Kugeloberfläche auf, die möglichst ohne Rauhigkeit ist. Dies erlaubt eine besonders gute Schütt- und Riesel- sowie Kriechfähigkeit und somit gute Transporteigenschaften und Abdeckung des Brandbereichs, auch in engen und ansonsten schlecht zugänglichen Bereichen, wie Spalten. Somit wird auch dort eine Sauerstoffversorgung des Brandes verhindert.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt das Rundgranulat in Form von Hohlglaskugeln oder entsprechenden hohlen keramischen Kugeln vor. Diese sind besonders inert und weisen eine glatte Oberfläche auf. Somit ergibt sich eine nur geringe Abnutzung oder Verbrauch, so dass das Rundgranulat in wesentlichen Teilen wiedergewonnen und wieder verwendet werden kann. Der Wiederverwendung kann ggf. eine Reinigung vorausgehen. Die Reinigung könnte z. B. in einem Reinigungsbad stattfinden, aus dem das hohle Rundgranulat schwimmend abgeschöpft, getrocknet und zur Wiederverwendung gelagert wird.
Als Glasmaterial eignen sich solche Gläser, die inert und temperaturbeständig sind.
Solches Glas hat sind z. B. folgende Zusammensetzung ca. 55 - 68 Gew.-% SiO2 ca. 25 - 36 Gew.-% AI2O3 ca. 0 - 6 Gew.-% Fe2O3. Auch eignet sich als Glasmaterial ein Borosilikatglas, auch bekannt als Duran® (Fa. Schott). Dieses weist üblicherweise folgende Zusammensetzung auf
70 - 80 Gew.-% SiO2
7 - 13 Gew.-% B2O3
2 - 7 Gew.-% AI2O3
4 - 8 Gew.-% Na2O und K2O
0 - 5 Gew.-% Erdalkalimetalloxid.
Daneben eignen sich weitere feuerfeste Materialien als Stoff für das Rundgranulat, wie hochschmelzende Oxide und feuerfeste Silicate, wie z. B. Tonerdereiche Erzeugnisse (>56% AI2O3); Tonerdereiche Erzeugnisse (45-56% AI2O3); Schamotteerzeugnisse (30- 45% AI2O3); saure Schamotteerzeugnisse (10-30% AI2O3, <85% SiO2); Tondinaser- zeugnisse (85-93% SiO2); Silicaerzeugnisse (>93% SiO2) oder Basische Erzeugnisse, wie Magnesit (>80% MgO), Magnesit-Chromit (55-80% MgO), Chromit-Magnesit (25- 55% MgO), Chromit (>25% Cr2O3, <25% MgO), Forsterit, Dolomit. Daneben sind weitere bekannte hochtemperaturfeste keramische Materialien verwendbar.
Die Herstellung von Hohlglaskugeln ist bekannt und geht z. B. aus der DE 39 90 975 T1 und DE 689 26 048 T2 hervor, wobei dies im Wesentlichen durch Erhitzen von Vollglasteilchen erfolgt.
Sinnvollerweise weist das als Löschmittel verwendete Rundgranulat einen Schmelzpunkt größer 1000 0C, insbesondere größer 1200 0C auf. Dies erlaubt einen besonders hohen Grad der Wiederverwendung, da nur ein vernachlässigbar kleiner Anteil des Rundgranulats schmilzt und erlaubt auch bei hohen Temperaturen eine sichere Abdeckung und somit Erstickung des Brands.
Vorzugsweise liegt der Durchmesser des Rundgranulats im Mittel zwischen 0,1 mm und 5 mm.
Aufgrund der kleinen Größe wird eine Kriechfähigkeit des Löschmittels erreicht, so dass das Löschmittel auch kleine Spalte und Brandherde bedeckt.
Da das Rundgranulat hohl ist, ist die Dichte des Löschmittels klein, so dass es schwimmfähig und von daher auch zum Löschen z. B. von Bränden von Benzin- oder Öltanks usw. geeignet ist. Beispielsweise weisen Hohlglaskugeln mit einem Durchmesser von 0,3 mm eine durchschnittliche Dichte von 0,22g/cm3 auf.
Das Rundgranulat kann zusätzlich eine Füllung mit Stickstoff oder Kohlendioxid aufweisen, wodurch der geringe Anteil, der ggf. zerstört wird, feuerhemmende Gase freigibt.
Die Erfindung umfasst auch ein System zum Löschen von Bränden in einem Gefahrenobjekt unter Verwendung eines vorangehend beschriebenen Löschmittels mit mindestens einem Vorratsbehälter für das Löschmittel, mit einem Rohrleitungssystem zum Transport des Löschmittels vom Vorratsbehälter zum Brand und mit einem Fördermittel zum Fördern des Löschmittels vom Vorratsbehälter durch das Rohrleitungssystem zum Brand.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Vorratsbehälter ein zentrales Lager, das über das Rohrleitungssystem mit dem Gefahrenobjekt verbunden ist.
Sinnvoll ist es, wenn das Fördermittel ein Gebläse, insbesondere ein Luftgebläse ist, da das Löschmittel eine geringe Dichte und gute Transporteigenschaften aufweist. So kann eine einfache Verteilung bzw. Zuführung des Löschmittels erfolgen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Vorratsbehälter zum Gefahrenobjekt verfahrbar. Er kann also z. B. ein Tanklastwagen sein, dessen Tank mit dem Löschmittel gefüllt ist. Eine einfache Verteilung des Löschmittels erfolgt dann mittels Rohrleitungen in Form von fliegend verlegten Schläuchen und/oder fest installierten Trockenleitungen. Somit können die benötigen Mengen Löschmittel je nach Bedarf und unabhängig vom Ort vorgehalten werden. Auch der Einsatz bei unvorhergesehenen Großbränden wird somit ohne weiteres möglich.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Vorratsbehälter als in den im Gefahrenobjekt vorhandenen Wänden und/oder Decken vorgesehenen hohlen Zwischenräumen ausgebildet, also als Teil des Gefahrenobjekts, z. B. Gebäudes, selbst ausgebildet. Dabei wird das hohe Isoliervermögen des hohlen Rundgranulats für die langfristige Isolierung ausgenutzt. Da mit einem Brand nur selten gerechnet wird, kann das Löschmittel einen Zusatznutzen erfüllen und gleichzeitig auf einfachste Weise in ausreichenden Mengen dort vorgehalten, wo es zum Einsatz kommen muss. Somit ist eine besonders schnelle Reaktion auf den Ausbruch eines Brands möglich. Das Löschmittel kann also z. B. in isolierenden Zwischenwänden bzw. Hohlräumen in den Wänden und ggf. zusätzlich in einem auf dem Dach angeordneten Tank gelagert und ggf. im Brandfall automatisch ausgebracht werden, um den Brand zu löschen.
Sinnvoll ist es daher, wenn die Zwischenräume über das Rohrleitungssystem mit den möglichen Brandorten (Räumen) des Gefahrenobjekts verbunden sind.
Die Rohre des Rohrleitungssystems können dabei als Fallrohre ausgebildet sein, die die Zwischenräume oberhalb eines möglichen Brandorts mit diesem verbinden. Die Fallrohre können im Bereich der Decken in einen Raum münden.
Eine automatische Entnahme kann z. B. durch eine geeignete Brandmeldeanlage ausgelöst und über von diesem betätigte Klappen und Verteiler erfolgen, ähnlich wie dies bei einem klassischen Sprinklersystem der Fall wäre. So könnten z. B. durch Druckluft beaufschlagte thermische Anregerdüsen den Brand melden und daraufhin die Fenster und Türen des entsprechenden Raumes bzw. der Räume geschlossen werden und anschließend die Klappen der in den Raum mündenden Rohre des Rohrleitungssystems geöffnet werden, um den Raum zu etwa 2/3 zu füllen. Üblicherweise befinden sich die Hauptbrandlasten in diesem Höhenbereich.
Das System kann also Brandsensoren umfassen, insbesondere thermische Anregerdüsen und auch in den Fallrohren angeordnete Ventile oder Klappen, die im Brandfall geöffnet werden, um die Ausbringung des Löschmittels zu steuern.
Das Löschmittel kann zur Verteilung entweder im einfachsten Fall durch die Schwerkraft oder durch ein Gebläse aus den Rohrleitungen in den jeweiligen Raum eingebracht werden.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Systems zum Löschen von Bränden mit einer Löschanlagenzentrale;
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Variante eines Systems zum Löschen von Bränden mit einer dezentralen Lagerung des Löschmittels in Form einer Gebäudeisolierung;
Fig. 3 eine detailliertere Ansicht des Systems aus Fig. 2 und
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer weiteren Variante eines Systems zum Löschen von Bränden mit einer halbstationären Löschanlage.
Das in Fig. 1 schematisch dargestellte System zum Löschen von Bränden ist als Ganzes mit 100 bezeichnet. Es umfasst eine Löschanlagenzentrale, von der aus das gesamte Objekt versorgt wird.
Das System 100 umfasst einen zentralen Vorratsbehälter 101 für das Löschmittel, welches als Hohlglaskugeln ausgebildet ist.
Der zentrale Vorratsbehälter 101 ist über ein Rohrleitungssystem 102 mit den einzelnen Gefahrenobjekten verbunden, wozu es einen zentralen Verteilungsknoten 104 aufweist, von dem aus einzelne Abzweige 105 zu den einzelnen zu löschenden Stellen führen.
Die Abzweige 105 sind mit Klappen, Schiebern oder Ventilen 106 usw. versehen, um die Ausbringung des Löschmittels in Zusammenwirkung mit eine zentralen Schieber 107 am Vorratsbehälter 101 zu beeinflussen bzw. zu steuern.
Über die zentralen Verteilungsknoten 104 ist zudem über eine Entleerungsklappe 108 eine Entleerung des Systems möglich.
Das Löschmittel wird zur Verteilung bzw. Ausbringung über ein Luftgebläse 103 durch das Rohrleitungssystem 102 transportiert.
Die Klappen, Schieber oder Ventile 106, 107 und das Gebläse 103 sowie weitere Anlagenteile können von einer zentralen bemannten und/oder automatischen Brandwarte aus gesteuert und überwacht werden.
Im Brandfall wird aus dem Vorratsbehälter 101 in das Rohrleitungssystem 102 eingebrachtes Löschmittel durch das Gebläse 103 über den oder die Verteilungsknoten 104 in die Abzweige 105 zu den Stellen des brennenden Objekts ein- und anschließend ausgeblasen.
Die benötigte Menge Löschmittel wird dabei anhand des Brandszenarios bestimmet bzw. ermittelt und sollte gewählt sein, das der Brandherd mit einer ausreichenden Schicht des Löschmittels versehen wird, um dessen Ersticken zu bewirken.
Anschließend kann das Löschmittel mittels geeigneter Geräte, wie z. B. Sauger, eingesammelt werden, um nach Aufbereitung bzw. Reinigung erneut in den Vorratsbehälter 101 zur weiteren Verwendung eingebracht zu werden.
Die in Fig. 2 und 3 gezeigte Variante eines als Ganzes mit 200 bezeichneten Systems zum Löschen von Bränden unterscheidet sich im Wesentlichen von dem soeben beschriebenen dadurch, dass das Löschmittel nicht zentral in einem Vorratsbehälter gelagert wird, sondern in dem jeweiligen Gebäude selbst.
Das Löschmittel kann dabei entweder in den Wänden und Decken des Gebäudes in dort vorhandenen hohlen Zwischenräumen 202, quasi als Wandfüllung gelagert werden. Oder es kann zusätzlich in einem auf dem Dach des Gebäudes angeordneten Behälter 201 aufbewahrt werden, so dass das Löschmittel analog einem Wasserspeicher durch die Schwerkraft bedingt nach unten fließen kann
Diese Variante des Systems besitzt den großen Vorteil, dass das Löschmittel nicht nur besonders schnell am möglichen Einsatzort verfügbar ist, sondern zusätzlich eine weitere Funktion ausübt, solange es nicht gebraucht wird.
Da ein Löschmittel glücklicherweise nur selten verwendet wird, kann so eine langzeitige Zusatzfunktion, hier nämlich die Isolierwirkung der Luft gefüllten Hohlglaskugeln ausgenutzt werden. Das Löschmittel dient also einem aktiven Zweck und wird nicht nur für den Bedarfsfall gelagert.
Der Behälter 201 auf dem Dach ist über Fallrohre 204 mit den Zwischenräumen 202 und mit den jeweiligen Räumen 205 des Gebäudes verbunden.
Die Fallrohre 204 sind an entsprechenden Stellen mit Rohrklappen 206 versehen, die im Bereich der Decken 203 angeordnet sind und von wo aus die Fallrohre in die Räume münden, so dass der jeweilige Raum 205 von oben herab mit Löschmittel versehen werden kann.
Die Mündung der Fallrohre 204 in den Raum 205 kann ggf. mit einer optisch neutralen Sollbruchstelle 207, z. B. in der Tapete versehen sein.
Um das System 200 im Brandfall auszulösen, sind in den Räumen 205 im Bereich der Decke 203 Druckluft beaufschlagte thermische Anregerdüsen 208 vorgesehen, über die der Brand rechtzeitig und zuverlässig erkannt wird.
Die Erkennung eines Brandes löst einen Alarm aus, aufgrund dessen die Tür 209 und die Fenster 210 nach einer Vorwarnzeit der sich ggf. im Raum befindlichen Personen verschlossen werden, um den Brand "mechanisch" einzudämmen.
Anschließend wird das Löschmittel mittels der Schwerkraft aus dem Behälter aus dem Dach 201 über die Fallrohre 204 bei geöffneten Klappen 206 in den brennenden Raum 205 geleitet bis dieser etwa zu zweidrittel gefüllt ist.
Selbstverständlich kann die Ausbringung des Löschmittels auch Druckluft unterstützt vorgenommen werden.
Die ausgebrachte Menge Löschmittel sollte etwa den Raum zu zweidrittel füllen, da bekannt ist, dass somit die Hauptbrandlasten erstickt werden können. Jedoch ist auch eine vollständige oder geringe Füllung möglich. Auch kann eine ständige Überwachung des Brands über geeignete Sensoren vorgenommen werden, um die Menge Löschmittel exakt und nach Bedarf zu steuern.
Die in Fig. 4 gezeigte weitere Variante eines als Ganzes mit 300 bezeichneten Systems zum Löschen von Bränden unterscheidet sich im Wesentlichen von den soeben beschriebenen dadurch, dass das Löschmittel in einem verfahrbaren Löschmittelwagen 301 aufbewahrt wird.
Diese Variante kommt also ggf. ohne fest installierte Rohrleitungen aus, sondern nutzt fliegend verlegte Rohr- und/oder Schlauchleitungen 302.
Diese werden mit dem Löschmittel aus dem Tankwagen 301 von einem Gebläse 303 versorgt, das entweder in dem Tankwagen 301 selbst oder in einem Begleitfahrzeug 304 vorgesehen ist.
Das verfahrbare System 300 kann z. B. zum Löschen von Bränden von Tanklagern 305 eingesetzt werden.
Dazu wird das Löschmittel über die Rohr- und Schlauchleitungen 302 von dem Tankwagen 301 durch das Gebläse 303 des Begleitfahrzeugs 304 auf die brennende Oberfläche des Tanklagers 305 auf geblasen. Hierzu können ggf. auch vorhandene Trockenleitungen 306 verwendet werden.
Das Löschmittel schwimmt durch seine geringe Dichte auf der brennenden Flüssigkeit und bewirkt bei entsprechender Menge durch seine Eigenschaften eine dichteste Kugelpackung und somit eine Abdeckung 307 des Brands und daher sein Ersticken.
Um das Begleitfahrzeug, Personen und sonstiges Gerät zu schützten kann zu dem eine Brandwand 308 eingesetzt werden.
Ferner ist es möglich das Löschmittel in allen Varianten der Erfindung je nach Brandklasse und Branddetails mit üblichen und bekannten Löschmitteln zu ergänzen.
Bezugszeichenliste
100 System
101 Vorratsbehälter
102 Rohrleitungssystem
103 Luftgebläse
104 Verteilungsknoten
105 Abzweige
106 Klappe
107 Schieber
108 Entleerungsklappe
200 System
201 Behälter
202 Zwischenräume
203 Decke
204 Fallrohre
205 Räume
206 Rohrklappe
207 Sollbruchstelle
208 Anregerdüse
209 Tür
210 Fenster
300 System
301 Löschmittelwagen
302 Rohr- und/oder Schlauchleitung
303 Gebläse
304 Begleitfahrzeug
305 Tanklager
306 Trockenleitung
307 Abdeckung
308 Brandwand

Claims

Ansprüche
1 . Löschmittel für Brände der Klassen A, B und F enthaltend temperaturfestes, hohles Rundgranulat.
2. Löschmittel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Rundgranulat aus einem inerten Material besteht.
3. Löschmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rundgranulat eine Kugeloberfläche aufweist, die möglichst ohne Rauhigkeit ist.
4. Löschmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rundgranulat in Form von Hohlglaskugeln und/oder hohlen keramischen Kugeln vorliegt.
5. Löschmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Glasmaterial ca. 55 - 68 Gew.-% SiO2 ca. 25 - 36 Gew.-% AI2O3 ca. O - 6 Gew.-% Fe2O3 umfasst.
6. Löschmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Glasmaterial ein Borosilikatglas ist.
70 - 80 Gew.-% SiO2
7 - 13 Gew.-% B2O3
2 - 7 Gew.-% AI2O3
4 - 8 Gew.-% Na2O und K2O
0 - 5 Gew.-% Erdalkalimetalloxid
7. Löschmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rundgranulat einen Schmelzpunkt größer 1000 0C, insbesondere größer 1200 0C aufweist.
8. Löschmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rundgranulat eine Füllung mit Stickstoff oder Kohlendioxid aufweist.
9. Löschmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Rundgranulats im Mittel zwischen 0,1 mm und 5 mm liegt.
10. Löschmittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlglaskugeln bei einem Durchmesser von 0,3 mm eine durchschnittliche Dichte von 0,22g/cm3 aufweisen.
1 1 . System zum Löschen von Bränden in einem Gefahrenobjekt unter Verwendung eines Löschmittels nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10 mit mindestens einem Vorratsbehälter für das Löschmittel, mit einem Rohrleitungssystem zum Transport des Löschmittels vom Vorratsbehälter zum Brand und mit einem Fördermittel zum Fördern des Löschmittels vom Vorratsbehälter durch das Rohrleitungssystem zum Brand.
12. System nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter ein zentrales Lager ist, das über das Rohrleitungssystem mit dem Gefahrenobjekt verbunden ist.
13. System nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel ein Gebläse, insbesondere ein Luftgebläse ist.
14. System nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter zum Gefahrenobjekt verfahrbar ist.
15. System nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter als in den im Gefahrenobjekt vorhandenen Wänden und/oder Decken vorgesehenen hohlen Zwischenräumen ausgebildet ist.
16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenräume über das Rohrleitungssystem mit den möglichen Brandorten (Räumen) des Gefahrenobjekts verbunden sind.
17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre des Rohrleitungssystems als Fallrohre ausgebildet sind, die die Zwischenräume oberhalb eines möglichen Brandorts mit diesem verbinden.
18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Fallrohre im Bereich der Decken in einen Raum münden.
19. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass Brandsensoren, insbesondere thermische Anregerdüsen vorgesehen sind.
20. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in den Fallrohren Ventile oder Klappen vorgesehen sind, die im Brandfall geöffnet werden.
21. Verfahren zum Löschen von Bränden, wobei auf den Brand ein Löschmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10 so auf den Brand aufgebracht wird, dass der Brand abgedeckt ist.
22. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass ein System nach einem der Ansprüche 1 1 bis 20 verwendet wird.
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