WO2010040771A1 - Inertgasfeuerlöschanlage zur minderung des risikos und zum löschen von bränden in einem schutzraum - Google Patents

Inertgasfeuerlöschanlage zur minderung des risikos und zum löschen von bränden in einem schutzraum Download PDF

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WO2010040771A1
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pressure
shelter
lowering
level
oxygen
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Thomas Claessen
Ernst-Werner Wagner
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    • A62C99/0027—Carbon dioxide extinguishers

Definitions

  • the invention relates to an inert gas fire extinguishing system for reducing the risk and extinguishing fires in a shelter, wherein the Inertgasfashionlöschstrom has at least one high-pressure gas storage in which an oxygen-displacing gas is stored under high pressure, the high-pressure gas storage is connected via a quick-opening valve with a manifold , and further wherein an erase line is provided, which is connected on the one hand via a pressure reducing device to the manifold and on the other hand with extinguishing nozzles.
  • German Patent Application DE 198 11 851 A1 describes an inert-gas fire-extinguishing system which is designed to reduce the oxygen content in an enclosed space (hereinafter referred to as "shelter”) to a specific basic nitration level and, in the event of a fire, rapidly increases the oxygen content to lower certain Vollinertmaschinesmat further, so as to allow effective erasure of a broken fire in the shelter, while the space required for inert gas bottles, in which a Sauerstoffverdrfitendes gas is stored under high pressure, can be kept small.
  • base inertization level as used herein is meant a reduced oxygen level compared to the oxygen level of normal ambient air, however, this reduced level of oxygen does not present any hazard to persons or animals, thus still providing the shelter with ease (ie, without special protective measures such as oxygen masks
  • the base inerting level corresponds to an oxygen content in the shelter of 15% by volume, 16% by volume or 17% by volume.
  • full inertization level is to be understood as meaning a further reduced oxygen content in comparison to the oxygen content of the basic inertization level, in which the flammability of most materials has already been reduced to such an extent that they can no longer ignite, depending on the fire load present in the affected shelter the Vollinertmaschinesmen is usually at about 11 vol .-% to 12 vol .-% oxygen concentration.
  • an "inert gas extinguishing technique” in which flooding of a fire-prone or burned space by oxygen-displacing gases, such as Carbon dioxide, nitrogen, noble gases or mixtures From this, the oxygen content in the shelter is first lowered to a certain lowering level (basic inerting level) of, for example, 16% by volume, in the event of a fire or if necessary a further lowering of the oxygen content to a certain full inerting level of, for example, 12% by volume or under it is made.
  • a certain lowering level basic inerting level
  • an inert gas generator such as a nitrogen generator, is used as inert gas source, it can be achieved that the number of high-pressure gas storage containers required for volute inertification, in which the oxygen-displacing gas or gas mixture (hereinafter also simply called “inert gas”) is stored in compressed form, can be kept as small as possible.
  • inting curve means the time course of the oxygen content during the introduction of oxygen-displacing gas (inert gas) into the room atmosphere of the protective space.
  • an inert gas fire extinguishing system as described for example in the document DE 198 11 851 Al, not or only partially as Multi-range fire extinguishing system suitable because the inerting is not adaptable to the individual shelters.
  • an inert gas quantity introduced at maximum per unit of time for inerting should be adapted to the corresponding shelter.
  • the available pressure relief and the compressive strength of the space envelope determine the maximum permissible amount of inert gas introduced into the protected area per unit of time. This maximum permissible amount of inert gas introduced into the protected area per unit time ultimately determines the event sequence during the inerting of the protected area, ie the inertisation curve to be used for the room.
  • the invention has the object, an inert gas fire extinguishing system, as it is known for example from the document DE 198 11 851 Al, further develop to the effect that the inerting of a shelter, i. the setting of a lowering level in the room atmosphere of the shelter, according to different event sequences can be done.
  • an inert gas fire extinguishing system of the aforementioned type is proposed according to the invention, in which the pressure reducing device has at least two parallel branches, each with a pressure reducing device, each parallel branch is connectable via a controllable valve to the manifold and the extinguishing line, and wherein each pressure reducing device is designed, to reduce a high input pressure to a low output pressure according to a known pressure reduction characteristic.
  • the terms "inlet pressure” and “outlet pressure” respectively mean the hydrostatic pressure of the medium (the oxygen displacing gas) applied to the inlet side and outlet side of the corresponding pressure reducing device.
  • the pressure reduction device via which the extinguisher with extinguishing nozzles connected to the high-pressure manifold (manifold) is connected, several if necessary via the control of appropriate valves switchable parallel branches, in each of which a pressure reduction device is arranged with known pressure reduction characteristic can be on simple Way to be adapted by the appropriate control of the parallel branches associated valves with the pressure reduction device to be made pressure reduction to the respective application.
  • a pressure reduction device to be provided in a first of the at least two parallel branches, the pressure reduction characteristic of which has a significantly higher gradient than the pressure reduction characteristic of a pressure reduction device provided in a second parallel branch.
  • the pressure reducing means of the first of the at least two parallel branches in this pressure reducing example, it is possible to increase the amount of oxygen displacing gas supplied from the inert gas fire extinguishing system per unit time compared to a case where the pressure reducing means of the second parallel branch is used to reduce the pressure becomes.
  • the event sequence can be varied as needed and, for example, adapted to the pressure relief provided for the protected area to be flooded.
  • the solution according to the invention also makes it possible that, in the case of a multistage inerting method, the respective subsidence levels, such as, for example, the basic or the full inertization level, are set in each case corresponding to different inertization curves.
  • the inert-gas fire-extinguishing system accordingly also has a control device for automatically carrying out a multi-stage inerting process, in which the oxygen content in the protective space is first lowered to a first lowering level (such as a basic inerting level) and if required, for example in case of fire, is then further lowered to one or step by step to a plurality of predetermined lowering levels.
  • a first lowering level such as a basic inerting level
  • the control device is designed to control the valves of the pressure reduction device such that - to set the corresponding Absenkungshiels - the oxygen content in the shelter is reduced in accordance with a predetermined inerting.
  • control device is, on the other hand, designed to control the valves of the pressure reduction device such that only a second parallel branch of the at least two parallel branches is connected to the high-pressure manifold and the extinguishing line, in order to lower the oxygen content further to a second setback level, where the pressure Reduction characteristic of the arranged in the first parallel arm pressure reducing device is different from the pressure reduction characteristic of arranged in the second parallel arm pressure reducing device.
  • inert gas fire extinguishing system in which the first reduction level, for example, the Grundinertmaschinesclude and the second reduction level, for example, the Vollinertmaschinesclude, in this preferred implementation of inert gas fire extinguishing system according to the invention can ensure that, for example, in case of fire, the reduction of the oxygen content of the Grundinertmaschinesforementioned to the Vollinertmaschinesclude possible done quickly.
  • the pressure reduction devices used for the inertization should be designed with regard to their pressure reduction characteristics such that the maximum permissible amount of oxygen-displacing gas supplied per unit time is not exceeded in order to meet in particular the requirements of effective pressure relief during flooding Protective space care and counteract possible damage to the space envelope.
  • the amount of oxygen-displacing gas supplied to the protective space per unit time does not exceed the maximum permissible volumetric flow rate for the protected space, in particular with respect to the given Pressure relief is specified.
  • the solution according to the invention is not limited to a pressure reducing device which has only two parallel branches.
  • the pressure reduction device should have a correspondingly higher number of parallel branches.
  • the inert gas fire extinguishing system initially lowers the oxygen content in the shelter to a basic inerting level, and in the event of a fire (or if needed) in the shelter, the oxygen content is further lowered from the baseline inertization level to a lower draft level and for a predetermined level Time is kept continuously at this subsidence level, wherein the oxygen content is then lowered from this subsidence level further to a Vollinertmaschinespar if a fire after a predetermined time has not extinguished.
  • the pressure reduction device of Inertgas- fire extinguishing system at least three parallel branches each having a pressure reducing device, each parallel branch via a controllable valve to the manifold and the extinguishing line is connected, and wherein each pressure reducing device is designed according to a known pressure reduction characteristic to reduce a high inlet pressure to a low outlet pressure.
  • the initially high pressure in the high-pressure manifold drops relatively quickly when at least one high-pressure gas reservoir connected to the collecting line via an opened quick-opening valve is emptied.
  • a pressure diaphragm i. If a throttle disk with a bore is used, the inerting curve has a high pressure peak at the start of the inerting process, which drops relatively rapidly in proportion to the pressure in the manifold.
  • Such a pressure peak at the beginning of the inerting process is problematic in view of a pressure relief to be provided in the shelter because the pressure relief at the maximum occurring, per unit time of the room atmosphere of the shelter supplied amount of oxygen displacing gas is adjusted.
  • the solution according to the invention is not limited to an inert gas fire extinguishing system which has only one high-pressure gas storage.
  • the inert gas fire extinguishing system comprises at least two high-pressure gas reservoirs which can be connected to the collecting line via a quick-opening valve, with each high-pressure gas accumulator being assigned a parallel branch with a pressure reducing device. This assignment is made such that when opening the quick opening valve of a high-pressure gas storage of at least two high-pressure gas automatically the valves of the pressure reducing device are controlled such that only the one high-pressure gas accumulator associated parallel branch is connected to the extinguishing line and the manifold.
  • fire characteristic is understood to mean physical quantities which are subject to measurable changes in the ambient air of an incipient fire, for example the ambient temperature, the proportion of solid or liquid or gas in the ambient air (formation of smoke in the form of particles or aerosols or steam)
  • representative air samples are taken by means of an aspiratively operating fire detection system of the room air of the protected space to be monitored and fed to a detector for fire characteristics, which emits a corresponding signal to the control device in case of fire.
  • An aspirative fire detection device is to be understood as a fire detection device which sucks, for example via a pipeline or duct system at a multiplicity of locations within the protection space, a representative subset of the room air of the protected space to be monitored and then feeds this subset to a measuring chamber with the detector for detecting a fire parameter ,
  • this detector for detecting a fire parameter is designed in such a way to output a signal which also makes possible a quantitative statement with regard to the fire parameters present in the sucked subset of the ambient air.
  • the mass / volume flow of oxygen-displacing gas introduced into the protected area is also reduced.
  • this present at the beginning of flooding high mass / volume flow of the with the emptying of the high-pressure gas storage sinking storage pressure depends.
  • the problem is that the high mass / volume flow present at the beginning of the flooding exposes the protected area to corresponding loads due to overpressure, turbulence, etc.
  • the invention also relates to an inerting method for reducing the risk and extinguishing fires in a shelter in which a high pressure oxygen displacing gas is first reduced to a working pressure and then introduced into the shelter to reduce the oxygen content in the shelter to lower to a certain lowering level, wherein for reducing the pressure of the oxygen-displacing gas stored under high pressure, a first pressure reducing device is used, through which already at the beginning of lowering the oxygen content, the oxygen displacing gas flows, and wherein at least to further reduce the pressure of the stored under high pressure oxygen-displacing gas a second pressure reducing device is used, through which the oxygen-displacing gas flows only after a predetermined time after the beginning of the lowering.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a first exemplary embodiment of the inert gas fire extinguishing system according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic view of another exemplary embodiment of the inert gas fire extinguishing system according to the invention
  • FIG. 3a shows the time profile of the oxygen concentration in a protective space when using an inertization method carried out with the aid of an embodiment of the inert gas fire extinguishing system according to the invention
  • FIG. 4a shows the time profile of the oxygen concentration in a shelter in the application of an embodiment of the inert gas fire extinguishing system according to the invention for carrying out a multi-stage inerting process, already during the reduction of the oxygen content to a first lowering level of the fire is extinguished.
  • Each high-pressure gas storage Ia, Ib, Ic, 2a, 2b can be connected to a high-pressure manifold 3 via a quick opening valve I Ia, I Ib, 11c, 12a, 12b. If necessary, the respective quick-opening valves Ha, Ib, Hc, 12a, 12b can be actuated by a control device 7 via corresponding control lines 13a, 13b in order to connect the associated high-pressure gas reservoir 1a, 1b, 1c, 2a, 2b to the high-pressure manifold 3 ,
  • the inertization curve runs in a straight line.
  • the steepness of the (rectilinear) Inerthneskurve is on the one hand by the volume of space of the enclosed shelter 10 and on the other hand by the reduced by means of the pressure reducing device 22 (constant) operating pressure at the output of the pressure reducing device 6 dependent.
  • the pressure reducing device 22 designed as a pressure reducer reduces the high pressure present in the high-pressure manifold 3, the straight-line inerting curve runs more or less steeply.
  • the inert gas fire extinguishing system 100 is further equipped with a fire detection system which has at least one fire characteristic quantity sensor 9.
  • This fire characteristic quantity sensor 9 is connected in the illustrated embodiment via a control line to the control device 7. With the help of the fire detection system is checked continuously or at predetermined times or events, whether in the room air of the enclosed space 10 a fire has broken out. When a fire parameter is detected, the fire characteristic variable sensor 9 sends a corresponding signal to the control device 7. The control device 7 then preferably automatically initiates the inerting of the enclosed space 10.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the inert gas fire extinguishing system 100 according to the invention.
  • the inert gas fire extinguishing system 100 shown in FIG. 2 substantially corresponds to the installation described above with reference to FIG. 1; with the exception that in the embodiment shown in Fig. 2, the pressure reducing device 6 has a total of three parallel branches 21, 31 and 41, each with a pressure reducing means 22, 32, 42.
  • Each parallel branch 21, 31, 41 of the pressure reducing device 6 is connected via a corresponding controllable by the control device 7 valve 23, 33, 43 with the high-pressure manifold 3 and the low-pressure extinguishing line 4 connectable.
  • the pressure reducing devices 21, 31, 41 shown in FIGS. 1 and 2 can be designed as pressure reducers which have a constant, straight-line pressure reduction characteristic over at least a certain input pressure range, so that, irrespective of the inlet pressure (pressure in the high-pressure manifold 3), a constant output printing unit is provided. If the pressure reduction takes place only with a pressure reducer, then the inertization curve assumes a straight course with a certain slope, the slope of the inertization curve can be influenced by varying the amount of oxygen displacing gas flowing through the pressure reducing device 6 per unit time.
  • the inerting curve assumes an arcuate development.
  • a fire alarm is emitted by the fire characteristic detector 9 shown in FIGS. 1 and 2 to the control device 7 at time t 0 , which controls the performance of the inertization, ie the lowering of the oxygen content to the first lowering level , Specifically, at this point in time t 0, the smoke level or the quantitative measured value of the fire parameter, which is detected continuously or at predetermined times by the fire characteristic detector 9, has exceeded a first threshold value (alarm threshold 1), as shown in FIG. 3b is. In response to this fire alarm, the oxygen content in the shelter is reduced from the original 21 vol% to the first descent level.
  • the first lowering level (lowering level 1) in the case of the curve shown in FIG.
  • 3a corresponds to an oxygen concentration of about 15.9% by volume.
  • the lowering of the oxygen content to the first reduction level takes place within a relatively long period of time (t ⁇ -t 0 ), since during the inertization, ie during the lowering of the oxygen content to the first subsidence level, already an active fire fighting takes place.
  • the fire could not be completely extinguished until time t 2 , as can be deduced from the development of the fire characteristics according to FIG. 3 b. Rather, in the illustrated scenario, the quantitative value of the fire parameter increases steadily in the room air of the shelter 10, in spite of the reduction of the oxygen content to the first lowering level. This is an indication that despite the reduced oxygen content of the fire in the shelter 10 is not extinguished.
  • the slope of the inerting curve is increased in the illustrated embodiment, for example, by a second parallel branch 31 is switched on in the pressure reduction device 6 in addition to the first parallel branch 21, in which a pressure reduction device 32 is arranged in the form of a pressure reducer.
  • the pressure reducing device 32 of the second parallel branch 31 is preferably designed to deliver a higher outlet pressure, so that the inerting curve is steeper in the lowering to the second lowering level ,
  • the curve of Fig. 3b shows that after setting the Vollinertisie- rungscludes (at time t 5 ), the quantitative measurement of the fire characteristic decreases continuously, which means that the fire is extinguished or extinguished.
  • the full inertization level should be maintained at least until the temperature in the shelter has dropped below the critical limit of ignition of the material.
  • the Vollinertmaschinespar is held until emergency services have arrived and taken by means of a manual release, for example, the inert gas fire extinguishing system from its automatic fire extinguishing mode.
  • FIGS. 4a and 4b illustrate another scenario in which the reduction of the oxygen content from originally 21% by volume to the first subsidence level (for example 15.9% by volume) is carried out in accordance with a rectilinear inertisation curve which deliberately takes place in this way has low slope, that only after a relatively long time, the oxygen content in the shelter is lowered to the first lowering level. Due to the slow introduction of the oxygen-displacing gas into the shelter no special pressure relief measures must be provided. Furthermore, during the lowering of the oxygen content, the fire development or fire extinguishment can be observed very accurately.
  • FIG. 5 shows a schematic view of another exemplary embodiment of the inert gas fire extinguishing system 100 according to the invention, the inert gas fire extinguishing system 100 being designed in the form of a multi-zone system with which a preventive fire protection or fire extinction for a total of two protective rooms 10-1 and 10 -2 is provided by one and the same inert gas fire extinguishing system 100.
  • a preventive fire protection or fire extinction for a plurality of protective spaces 10-1, 10-2 is achieved in a particularly simple yet effective manner same Inertgasfeuerlöschstrom 100 is achievable, with an in case of fire or if necessary with regard to one of the plurality of shelters 10-1, 10-2 to be initiated inerting is adaptable to the relevant shelter.
  • an inert gas quantity introduced at maximum per unit of time for inerting is adapted to the corresponding shelter.
  • the multigrade fire extinguishing system 100 shown schematically in FIG. 5 essentially corresponds to the single-range fire extinguishing system which was previously described with reference to the illustration in FIG. 1.
  • the multi-range fire extinguishing system 100 according to FIG. 5 has a plurality of high-pressure gas reservoirs Ia, Ib, Ic, 2a, 2b, which in turn may each be designed, for example, as commercially available 200 bar or 300 bar high-pressure gas cylinders, and in which an oxygen-displacing gas or gas Gas mixture is stored under high pressure.
  • Each high-pressure gas storage Ia, Ib, Ic, 2a, 2b is connected to a high-pressure manifold 3 via a controllable by a control device 7 quick opening valve I Ia, I Ib, 11c, 12a, 12b connected.
  • the high-pressure manifold 3 is connected to a pressure reducing device 6, which has at least two, in the embodiment according to FIG. 5 exactly two parallel branches 21, 31. In each parallel branch 21, 31, one of the already mentioned pressure reducing devices 22, 32 is arranged.
  • the valve 23 is opened and the valve 33 arranged in the second parallel branch 31 flows, if at least one quick-opening valve I Ia, I Ib, 11c, with the aid of the control device 7, 12a, 12b has been opened - which is in the high-pressure manifold 3 under high pressure oxygen displacing gas through the first parallel branch 21 of the pressure reducing device 6 to the low-pressure extinguishing line 4.
  • the pressure reduction device 32 arranged in the second parallel branch 31 of the pressure reduction device 6 can correspondingly have a pressure reduction characteristic adapted to the maximum permissible load of the second protection space 10-2 so that, if required, the inerting of the second protection space 10-2 according to one to the second protection space 10-2 customizable event expiration can be done.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Inertgasfeuerlöschanlage (100) zur Minderung des Risikos und zum Löschen von Bränden in einem Schutzraum (10, 10-1, 10-2). Um zu erreichen, dass die Inertisierung des Schutzraumes (10, 10-1, 10-2) entsprechend unterschiedlich einstellbarer Ereignisabläufe erfolgen kann, weist die Inertgasfeuerlöschanlage (100) eine Druckreduzierungsvorrichtung (6) mit mindestens zwei Parallelzweigen (21, 31, 41) auf, wobei jeder Parallelzweig (21, 31, 41) eine Druckreduzierungseinrichtung (22, 32, 42) umfasst. Jeder Parallelzweig (21, 31, 41) ist über ein ansteuerbares Ventil (23, 33, 43) mit einer Hochdruck-Sammelleitung (3) und einer Niederdruck-Löschleitung (4, 4-1, 4-2) verbindbar, wobei jede Druckreduzierungseinrichtung (22, 32, 42) ausgelegt ist, gemäß einer bekannten Druckreduzierungskennlinie einen hohen Eingangsdruck auf einen niedrigen Ausgangsdruck zu reduzieren.

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Inertgasfeuerlöschanlage zur Minderung des Risikos und zum Löschen von Bränden in einem Schutzraum, wobei die Inertgasfeuerlöschanlage mindestens einen Hochdruckgasspeicher aufweist, in welchem ein sauerstoffverdrängendes Gas unter hohem Druck gespeichert ist, wobei der Hochdruckgasspeicher über ein Schnell- öffnungsventil mit einer Sammelleitung verbindbar ist, und wobei ferner eine Löschleitung vorgesehen ist, welche einerseits über eine Druckreduzierungsvorrichtung mit der Sammelleitung und andererseits mit Löschdüsen verbunden ist.
Eine derartige Inertgasfeuerlöschanlage ist dem Prinzip nach aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise wird in der deutschen Patentanmeldung DE 198 11 851 Al eine Inertgasfeuerlöschanlage beschrieben, welche ausgelegt ist, den Sauerstoffgehalt in einem umschlossenen Raum (nachfolgend „Schutzraum" genannt) auf ein bestimmtes Grundi- nertisierungsniveau abzusenken, und im Falle eines Brandes den Sauerstoffgehalt rasch auf ein bestimmtes Vollinertisierungsniveau weiter abzusenken, um somit eine effektive Löschung eines in dem Schutzraum ausgebrochenen Brandes zu ermöglichen, wobei gleichzeitig der Platzbedarf für Inertgasflaschen, in welchen ein sauerstoffverdrängendes Gas unter hohem Druck gespeichert wird, klein gehalten werden kann.
Dem Grundprinzip der Inertgasfeuerlöschtechnik liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass in geschlossenen Räumen, die nur gelegentlich von Mensch oder Tier betreten werden und deren Einrichtungen sensibel auf Wassereinwirkung reagieren, der Brandgefahr dadurch begegnet werden kann, dass die Sauerstoffkonzentration in dem betroffenen Bereich auf einen Wert von im Mittel beispielsweise etwa 12 Vol.-% abgesenkt wird. Bei einer solchen (reduzierten) Sauerstoffkonzentration können sich die meisten brennbaren Materialien nicht mehr entzünden. Haupteinsatzgebiet der Inertgaslöschtechnik sind dementsprechend auch EDV-Bereiche, elektrische Schalt- und Verteilerräume, umschlossene Einrichtungen sowie Lagerbereiche mit hochwertigen Wirtschaftsgütern. Die bei diesem Verfahren resultierende Löschwirkung beruht auf dem Prinzip der Sauerstoffverdrängung. Normale Umgebungsluft besteht bekanntlich zu 21 Vol.-% aus Sauerstoff, zu 78 Vol.-% aus Stickstoff und zu 1 Vol.-% aus sonstigen Gasen. Zum Löschen wird durch Einleiten eines sauerstoffverdrängenden Gases, wie beispielsweise Stickstoff, der Sauerstoffanteil in der Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes verringert. Es ist bekannt, dass eine Löschwirkung bereits dann einsetzt, wenn der Sauerstoffanteil unter etwa 15 Vol.-% absinkt. Abhängig von den in dem Schutzraum vorhandenen brennbaren Materialien kann ein weiteres Absenken des Sauerstoffanteils auf die als Beispiel bereits genannten 12 Vol.-% erforderlich sein.
Unter dem hierin verwendeten Begriff „Grundinertisierungsniveau" ist ein im Vergleich zum Sauerstoffgehalt der normalen Umgebungsluft reduzierter Sauerstoffgehalt zu verstehen, wobei allerdings dieser reduzierte Sauerstoffgehalt noch keinerlei Gefährdung von Personen oder Tieren bedeutet, sodass diese den Schutzraum noch problemlos (d. h. ohne besondere Schutzmaßnahmen wie beispielsweise Sauerstoffmasken) betreten können. Das Grundinertisierungsniveau entspricht beispielsweise einem Sauerstoffgehalt in dem Schutzraum von 15 Vol.-%, 16 Vol.-% oder 17 Vol.-%.
Hingegen ist unter dem Begriff „Vollinertisierungsniveau" ein im Vergleich zum Sauerstoffgehalt des Grundinertisierungsniveaus weiter reduzierter Sauerstoffgehalt zu verstehen, bei welchem die Entflammbarkeit der meisten Materialien bereits soweit herabgesetzt ist, dass sich diese nicht mehr entzünden können. Abhängig von der in dem betroffenen Schutzraum vorhandenen Brandlast liegt das Vollinertisierungsniveau in der Regel bei etwa 11 Vol.-% bis 12 Vol.-% Sauerstoffkonzentration.
Bei einem beispielsweise aus der Druckschrift DE 198 11 851 Al bekannten mehrstufigen Inertisierungsverfahren, bei welchem eine stufenweise Absenkung des Sauerstoffgehaltes vorgenommen wird, kommt demnach eine „Inertgaslöschtechnik" zum Einsatz, bei welcher durch Fluten eines brandgefährdeten oder in Brand befindlichen Raumes durch sauerstoffverdrängende Gase, wie Kohlendioxid, Stickstoff, Edelgase oder Gemische daraus, der Sauerstoffgehalt in dem Schutzraum zunächst auf ein bestimmtes Absenkungsniveau (Grundinertisierungsnivau) von beispielsweise 16 Vol.-% abgesenkt wird, wobei im Falle eines Brandes oder bei Bedarf eine weitere Absenkung des Sauerstoffgehaltes auf ein bestimmtes Vollinertisierungsniveau von beispielsweise 12 Vol.-% oder darunter vorgenommen wird. Wenn bei einem solchen zweistufigen Inertisierungsverfah- ren zum Absenken des Sauerstoffgehaltes auf das erste Absenkungsniveau (Grundinerti- sierungsniveau) ein Inertgasgenerator, wie beispielsweise ein Stickstoffgenerator, als Inertgasquelle zum Einsatz kommt, kann erreicht werden, dass die Anzahl der zur VoIl- inertisierung benötigten Hochdruckgasspeicherbehälter, in welchen das sauerstoffverdrängende Gas oder Gasgemisch (nachfolgend auch einfach „Inertgas" genannt) in komprimierter Form gelagert wird, möglichst klein gehalten werden kann.
Bei der praktischen Anwendung des vorstehend beschriebenen und an sich bekannten zweistufigen Inertisierungsverfahrens hat es sich bei bestimmten Fällen allerdings als problematisch erwiesen, dass die Inertisierung des Schutzraumes zum Einstellen eines vorgegebenen Absenkungsniveaus, wie beispielsweise des Grund- oder Vollinertisie- rungsniveaus, nicht entsprechend einem vorab festlegbaren Ereignisablauf erfolgen kann. Insbesondere wird bei derzeit bekannten mehrstufigen Inertgasfeuerlöschanlagen nicht berücksichtigt, dass es ggf. wünschenswert ist, eine stufenweise Inertisierung eines Schutzraumes, d.h. ein schrittweises Einstellen vorgegebener Absenkungsniveaus, entsprechend unterschiedlicher Ereignisabläufe vorzunehmen, wobei diese Ereignisabläufe an besondere Bedingungen anpassbar sind. Bei einem mehrstufigen Inertisierungsverfah- ren, wie es beispielsweise aus der Druckschrift DE 198 11 851 Al bekannt ist, wird bei der Einleitung von Inertgas in die Raumatmosphäre des Schutzraumes zum Einstellen eines bestimmten Absenkungsniveaus insbesondere kein Unterschied gemacht, ob in der Raumatmosphäre ein Grund- oder ein Vollinertisierungsniveau einzustellen ist. Mit anderen Worten, unabhängig davon welches Absenkungsniveau in dem Schutzraum einzustellen ist, erfolgt bei den bekannten Verfahren die Inertisierung des Schutzraumes entsprechend ein und derselben Inertisierungskurve.
Unter dem hierin verwendeten Begriff „Inertisierungskurve" ist der zeitliche Verlauf des Sauerstoffgehalts bei der Einleitung von sauerstoffverdrängendem Gas (Inertgas) in die Raumatmosphäre des Schutzraumes zu verstehen.
Aufgrund dieser Einschränkung ist eine Inertgasfeuerlöschanlage, wie sie beispielsweise in der Druckschrift DE 198 11 851 Al beschrieben wird, nicht oder nur bedingt als Mehrbereichsfeuerlöschanlage geeignet, da die Inertisierung nicht an die einzelnen Schutzräume anpassbar ist. Insbesondere wird nicht berücksichtigt, dass beispielsweise bei unterschiedlich dimensionierten Schutzräumen eine zur Inertisierung maximal pro Zeiteinheit eingeleitete Inertgasmenge an den entsprechenden Schutzraum angepasst sein sollte. Hierbei bestimmen insbesondere die zur Verfügung stehende Druckentlastung sowie die Druckfestigkeit der Raumhülle die maximal zulässige, pro Zeiteinheit in den Schutzraum eingeleitete Inertgasmenge. Diese maximal zulässige, pro Zeiteinheit in den Schutzraum eingeleitete Inertgasmenge legt letztendlich den Ereignisablauf bei der Inertisierung des Schutzraumes, d.h. die für den Raum anzuwendende Inertisierungskurve fest.
Bei der Verwendung einer Inertgasfeuerlöschanlage als Mehrbereichsanlage, bei welcher also ein präventiver Brandschutz oder eine Brandlöschung für mehrere Schutzräume von ein und derselben Inertgasfeuerlöschanlage bereitgestellt wird, tritt somit das Problem auf, dass unabhängig davon, welcher der mehreren Schutzräume mit einem sauerstoffverdrängenden Gas zu fluten ist, die Inertisierung des Schutzraumes entsprechend ein und demselben Ereignisablauf vorgenommen wird. Demnach wird bei herkömmlichen Mehr- bereichs-Feuerlöschanlagen einem Schutzraum, der ein relativ kleines Raumvolumen aufweist, pro Zeiteinheit dieselbe Menge an sauerstoffverdrängendem Gas zugeführt, wie einem Schutzraum mit einem verhältnismäßig großen Raumvolumen. Da die von der Inertgasfeuerlöschanlage pro Zeiteinheit bereitstellbare Inertgasmenge insbesondere von den existierenden Druckentlastungsmaßnahmen der jeweiligen Schutzräume abhängig ist, bedeutet dies, dass unter Umständen die Inertisierung eines Schutzraumes wesentlich langsamer erfolgt, als dies tatsächlich möglich wäre.
Auf Grundlage dieser Problemstellung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Inertgasfeuerlöschanlage, wie sie beispielsweise aus der Druckschrift DE 198 11 851 Al bekannt ist, dahingehend weiterzubilden, dass die Inertisierung eines Schutzraumes, d.h. das Einstellen eines Absenkungsniveaus in der Raumatmosphäre des Schutzraumes, entsprechend unterschiedlicher Ereignisabläufen erfolgen kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Inertgasfeuerlöschanlage der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei welcher die Druckreduzierungsvorrichtung mindestens zwei Parallelzweige mit jeweils einer Druckreduzierungseinrichtung aufweist, wobei jeder Parallelzweig über ein ansteuerbares Ventil mit der Sammelleitung und der Löschleitung verbindbar ist, und wobei jede Druckreduzierungseinrichtung ausgelegt ist, gemäß einer bekannten Druckreduzierungskennlinie einen hohen Eingangsdruck auf einen niedrigen Ausgangsdruck zu reduzieren. Unter den hierin verwendeten Begriffen „Eingangsdruck" bzw. „Ausgangsdruck" ist jeweils der an der Eingangsseite bzw. Ausgangsseite der entsprechenden Druckreduzierungseinrichtung anliegender hydrostatische Druck des Mediums (des sauerstoffverdrängenden Gases) zu verstehen.
Die mit der erfindungsgemäßen Lösungen erzielbaren Vorteile liegen auf der Hand. Dadurch, dass die Druckreduzierungsvorrichtung, über welche die mit Löschdüsen verbundene Löschleitung mit der Hochdruck-Sammelleitung (Sammelrohr) verbunden ist, mehrere bei Bedarf über die Ansteuerung entsprechender Ventile zuschaltbare Parallelzweige verfügt, in denen jeweils eine Druckreduzierungseinrichtung mit bekannter Druckreduzierungskennlinie angeordnet ist, kann auf einfache Weise durch geeignetes Ansteuern der den Parallelzweigen zugeordneten Ventilen die mit der Druckreduzierungsvorrichtung vorzunehmende Druckreduzierung an die jeweilige Anwendung angepasst werden. So ist es beispielsweise denkbar, dass in einem ersten der mindestens zwei Parallelzweige eine Druckreduzierungseinrichtung vorgesehen ist, deren Druckreduzierungskennlinie im Vergleich zu der Druckreduzierungskennlinie einer in einem zweiten Parallelzweig vorgesehenen Druckreduzierungseinrichtung eine deutlich höhere Steigung aufweist. Indem bei diesem Bespiel zur Druckreduzierung die Druckreduzierungseinrichtung des ersten der mindestens zwei Parallelzweige eingesetzt wird, ist es möglich, die von der Inertgasfeuerlöschanlage pro Zeiteinheit der Löschleitung zugeführten Menge an sauerstoffverdrängendem Gas zu erhöhen verglichen mit einem Fall, wenn zur Druckreduzierung die Druckreduzierungseinrichtung des zweiten Parallelzweiges verwendet wird. Auf diese Weise kann mit ein und derselben Inertgasfeuerlöschanlage beim Fluten eines Schutzbereiches der Ereignisablauf je nach Bedarf variiert und beispielsweise an die für den zu flutenden Schutzbereich vorgesehene Druckentlastung angepasst werden.
Unter dem hierin verwendeten Begriff „Druckreduzierungskennlinie" ist die Abhängigkeit des Ausgangsdruckes einer Druckreduzierungseinrichtung von dem Eingangsdruck zu verstehen. Es handelt sich demnach um eine Eingangsdruck-Ausgangsdruck-Kennlinie. Die Druckreduzierungskennlinie einer Druckreduzierungseinrichtung ist insbesondere wichtig im Hinblick auf die zeitliche Entwicklung des Sauerstoffgehaltes im Schutzraum während der Inertisierung, wobei diese zeitliche Entwicklung des Sauerstoffgehaltes hierin auch als „Inertisierungskurve" bezeichnet wird. Demnach ist es ersichtlich, dass mit der erfindungsgemäßen Lösung eine Mehrbreichs- Inertgasfeuerlöschanlage bereitstellbar ist, wobei die von der Inertgasfeuerlöschanlage einem Schutzraum pro Zeiteinheit zugeführte Menge an sauerstoffverdrängendem Gas anpassbar an beispielsweise die für den entsprechenden Raum zur Verfügung stehende Druckentlastung ist.
Darüber hinaus ermöglicht es die erfindungsgemäße Lösung auch, dass bei einem mehrstufigen Inertisierungsverfahren die jeweiligen Absenkungsniveaus, wie beispielsweise das Grund- oder das Vollinertisierungsniveau, jeweils entsprechend unterschiedlicher Inerti- sierungskurven eingestellt werden.
In einer bevorzugten Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Lösung weist die Inertgasfeuerlöschanlage demnach ferner eine Steuereinrichtung zum automatischen Durchführen eines mehrstufigen Inertisierungsverfahrens auf, bei welchem der Sauerstoffgehalt in dem Schutzraum zunächst auf ein erstes Absenkungsniveau (wie beispielsweise ein Grundinertisierungsniveau) abgesenkt und bei Bedarf, zum Beispiel im Brandfall, anschließend auf ein oder schrittweise auf mehrere vorgegebene Absenkungsniveaus weiter abgesenkt wird. Vorzugsweise ist bei dieser Weiterbildung die Steuereinrichtung ausgebildet, die Ventile der Druckreduzierungsvorrichtung derart anzusteuern, dass — zum Einstellen der entsprechenden Absenkungsniveaus - der Sauerstoffgehalt im Schutzraum entsprechend einer vorab festgelegten Inertisierungskurve reduziert wird.
Diese Weiterbildung gestattet es somit, dass bei einem mehrstufigen Inertisierungsverfahren automatisch die zum Einstellen der jeweiligen Absenkungsniveaus vorzunehmende Inertisierung gemäß unterschiedlichen, an die Absenkungsniveaus angepassten Ereignisabläufen stattfindet.
In einer Realisierung der zuletzt genannten Weiterbildung ist es bevorzugt, wenn die Steuereinrichtung einerseits ausgebildet ist, zum Absenken des Sauerstoffgehaltes auf ein erstes Absenkungsniveau die Ventile der Druckreduzierungsvorrichtung derart anzusteuern, dass nur ein erster Parallelzweig der mindestens zwei Parallelzweige mit der Hochdruck-Sammelleitung (Sammelrohr) und der Löschleitung verbunden ist, und dass die Steuereinrichtung andererseits ausgebildet ist, zum weiteren Absenken des Sauerstoffgehaltes auf ein zweites Absenkdungsniveau die Ventile der Druckreduzierungsvorrichtung derart anzusteuern, dass nur ein zweiter Parallelzweig der mindestens zwei Parallelzweige mit der Hochdruck-Sammelleitung und der Löschleitung verbunden ist, wobei die Druck- reduzierungskennlinie der in dem ersten Parallelzweig angeordneten Druckreduzierungseinrichtung verschieden von der Druckreduzierungskennlinie der in dem zweiten Parallelzweig angeordneten Druckreduzierungseinrichtung ist. Bei dieser Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung ist es somit denkbar, dass für den zweiten Parallelzweig, über welchen die Hochdruck-Sammelleitung und die Niederdruck-Löschleitung dann miteinander verbunden werden, wenn der Sauerstoffgehalt in dem Schutzraum von einem bereits eingestellten ersten Absenkdungsniveau auf ein vorgegebenes zweites Absenkungsniveau weiter reduziert wird, eine Druckreduzierungskennlinie gewählt wird, die - im Vergleich zu der Steilheit der Druckreduzierungskennlinie der in dem ersten Parallelzweig zum Einsatz kommenden Druckreduzierungseinrichtung - eine relativ großen Steilheit aufweist. Indem die Druckreduzierungskennlinien der mindestens zwei Druckreduzierungseinrichtungen derart gewählt werden, erfolgt das Absenken des Sauerstoffgehaltes in dem Schutzraum von dem ersten Absenkdungsniveau auf das zweite Absenkungsniveau im Verhältnis schneller als die Absenkung des Sauerstoffgehaltes von beispielsweise dem Normalniveau auf das erste Absenkungsniveau.
Bei einem zweistufigen Inertisierungsverfahren, bei welchem das erste Absenkungsniveau beispielsweise dem Grundinertisierungsniveau und das zweite Absenkungsniveau beispielsweise dem Vollinertisierungsniveau entspricht, kann bei dieser bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Inertgasfeuerlöschanlage sichergestellt werden, dass beispielsweise im Falle eines Brandes die Absenkung des Sauerstoffgehaltes von dem Grundinertisierungsniveau auf das Vollinertisierungsniveau möglichst rasch erfolgt. Vorzugsweise sollten dabei allerdings die für die Inertisierung zum Einsatz kommenden Druckreduzierungseinrichtungen im Hinblick auf deren Druckreduzierungskennlinien derart ausgeführt sein, dass für einen bestimmten Schutzraum die maximal zulässige pro Zeiteinheit zugeführte Menge an sauerstoffverdrängendem Gas nicht überschritten wird, um insbesondere den Anforderungen einer wirksamen Druckentlastung beim Fluten des Schutzraumes Sorge zu tragen und einer möglichen Beschädigung der Raumhülle entgegenzuwirken.
Alternativ zu der zuletzt genannten Ausführungsform ist es selbstverständlich auch denkbar, dass die Steuereichrichtung ausgebildet ist, zum Absenken des Sauerstoffgehaltes auf das erste Absenkungsniveau, wie beispielsweise das Grundinertisierungsniveau, die Ventile der Druckreduzierungsvorrichtung derart anzusteuern, dass nur ein erster Parallelzweig der mindestens zwei Parallelzweige der Druckreduzierungsvorrichtung mit der Hochdruck-Sammelleitung und der Niederdruck-Löschleitung verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung ferner ausgebildet ist, zum weiteren Absenken des Sauerstoffgehaltes auf ein zweites Absenkungsniveau, wie beispielsweise das Vollinertisierungsniveau, die Ventile der Druckreduzierungsvorrichtung derart anzusteuern, dass der erste Parallelzweig und ein zweiter Parallelzweig der mindestens zwei Parallelzweige mit der Sammelleitung und der Löschleitung verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform ist es — im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform - durchaus denkbar, dass die Druckreduzierungskennlinien der in dem ersten und dem zweiten Parallelzweig angeordneten Druckreduzierungseinrichtungen identisch sind.
Indem zum weiteren Absenken des Sauerstoffgehaltes auf das zweite Absenkungsniveau sowohl der erste als auch der zweite Parallelzweig der Druckreduzierungsvorrichtung die Verbindung der Sammelleitung mit der Löschleitung herstellen, wird erreicht, dass die Absenkung des Sauerstoffgehaltes auf das zweite Absenkungsniveau im Vergleich zur Absenkung des Sauerstoffgehalts auf das erste Absenkungsniveau deutlich schneller durchgeführt werden kann. Demnach erfolgt die weitere Absenkung auf das zweite Absenkungsniveau gemäß einer Inertisierungskurve, die steiler verläuft im Vergleich zu der Inertisierungskurve, die bei der Absenkung des Sauerstoffgehaltes auf das erste Absenkungsniveau maßgeblich ist. Wie auch bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist es dabei bevorzugt, dass auch bei der Absenkung des Sauerstoffgehaltes auf das zweite Absenkungsniveau die pro Zeiteinheit den Schutzraum zugeführte Menge an sauerstoffverdrängendem Gas nicht den maximal zulässigen Volumenstrom überschreitet, der für den Schutzraum insbesondere im Hinblick auf die gegebene Druckentlastung vorgegeben ist.
Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf eine Druckreduzierungsvorrichtung beschränkt, welche lediglich zwei Parallelzweige aufweist. Insbesondere für Anwendungen, bei welchen eine Inertisierung des Schutzraumes in mehr als zwei Schritten (Absenkungsniveaus) durchzuführen ist, sollte die Druckreduzierungsvorrichtung eine entsprechend höhere Anzahl an Parallelzweigen aufweisen. So ist es beispielsweise denkbar, dass mit der Inertgasfeuerlöschanlage der Sauerstoffgehalt in dem Schutzraum zunächst auf ein Grundinertisierungsniveau abgesenkt wird, wobei im Falle eines Brandes (oder bei Bedarf) in dem Schutzraum der Sauerstoffgehalt von dem Grundinertisierungsniveau weiter auf ein tieferliegendes Absenkungsniveau abgesenkt und für eine vorgegebene Zeit auf diesem Absenkungsniveau kontinuierlich gehalten wird, wobei der Sauerstoffgehalt von diesem Absenkungsniveau anschließend weiter auf ein Vollinertisierungsniveau abgesenkt wird, wenn ein Brand nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit noch nicht erloschen ist. Um zu erreichen, dass bei einer derartigen (dreistufigen) Inertisierung des Schutzraumes bei dem Einstellen der jeweiligen Absenkungsniveaus (Grundinertisierungsniveau, Absenkungsniveau, Vollinertisierungsniveau) für jede durchzuführende Absenkung der Ereignisablauf und insbesondere die Inertisierungskurve individuell angepasst werden kann, ist es bevorzugt, wenn die Druckreduzierungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Inertgas- feuerlöschanlage mindestens drei Parallelzweige mit jeweils einer Druckreduzierungseinrichtung aufweist, wobei jeder Parallelzweig über ein ansteuerbares Ventil mit der Sammelleitung und der Löschleitung verbindbar ist, und wobei jede Druckreduzierungseinrichtung ausgelegt ist, gemäß einer bekannten Druckreduzierungskennlinie einen hohen Eingangsdruck auf einen niedrigen Ausgangsdruck zu reduzieren. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Inertgasfeuerlöschanlage ist es ferner bevorzugt, wenn die Steuereinrichtung ausgebildet ist, zum Absenken des Sauerstoffgehaltes von dem zweiten Absenkungsniveau auf ein drittes Absenkungsniveau (wie beispielsweise das Vollinertisierungsniveau) die Ventile der Druckreduzierungsvorrichtung derart anzusteuern, dass nur ein dritter Parallelzweig der mindestens drei Parallelzweige mit der Sammelleitung und der Löschleitung verbunden ist.
Demnach ist es mit der erfindungsgemäßen Lösung möglich, bei einem mehrstufigen Inertisierungsverfahren für jede Inertisierungsstufe (für jedes Absenkungsniveau) unterschiedliche Druckreduzierungsmaßnahmen einzusetzen, um die pro Zeiteinheit während des Einsteilens des jeweiligen Absenkungsniveaus dem Schutzraum zugeführte Menge an sauerstoffverdrängendem Gas individuell einstellen zu können, so dass die Absenkung des Sauerstoffgehaltes auf die einzelnen Absenkungsniveaus entsprechend unterschiedlicher Inertisierungskurven erfolgen kann. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn zum Einstellen der einzelnen Absenkungsniveaus unterschiedliche Mengen an sauerstoffverdrängendem Gases notwendig sind, d.h. wenn der Abstand zwischen den entsprechenden Absenkungsniveaus verschieden ist.
Derzeit werden in der Inertgasfeuerlöschtechnik als Druckreduzierungseinrichtung üblicherweise Druckblenden verwendet, um einen relativ hohen Eingangsdruck (von beispielsweise 300 bar) auf einen Ausgangsdruck von im Mittel beispielsweise 60 bar abzusenken. Eine Druckreduzierungseinrichtung, welche in Gestalt einer Druckblende ausgeführt ist, weist eine Druckreduzierungskennlinie auf, bei welcher der Ausgangsdruck proportional abhängig von dem Eingangsdruck ist. Wenn bei der Inertgasfeuerlöschanlage die Schnellöffnungsventile geöffnet werden, strömt das unter hohem Druck in dem mindestens einen Hochdruckgasspeicher gelagerte sauerstoffverdrängende Gas in die Hochdruck-Sammelleitung (Sammelrohr), wobei anschließend der sich in der Sammelleitung einstellende hohe Gasdruck mit Hilfe der Druckreduzierungseinrichtung auf einen Betriebsdruck von beispielsweise 60 bar reduziert wird. Demnach kann die Löschleitung als Niederdruck-Leitung ausgeführt sein, während für die Sammelleitung ein Hochdruck- Sammelrohr zu wählen ist.
Zu berücksichtigen ist, dass während der Inertisierung des Schutzraumes der anfänglich hohe Druck in der Hochdruck-Sammelleitung relativ schnell absinkt, wenn sich mindestens ein über ein geöffnetes Schnellöffnungsventil mit der Sammelleitung verbundener Hochdruckgasspeicher entleert. Kommt als Druckreduzierungseinrichtung eine Druckblende, d.h. eine Drosselscheibe mit einer Bohrung zum Einsatz, weist die Inertisie- rungskurve am Anfang des Inertisierungsvorganges eine hohe Druckspitze auf, die proportional zu dem Druck in der Sammelleitung relativ rasch abfällt. Eine derartige Druckspitze am Anfang des Inertisierungsvorganges ist jedoch im Hinblick auf eine vorzusehende Druckentlastung im Schutzraum problematisch, da die Druckentlastung an der maximal auftretenden, pro Zeiteinheit der Raumatmosphäre des Schutzraumes zugeführten Menge an sauerstoffverdrängendem Gas angepasst ist.
Demnach ist es bevorzugt, wenn bei der erfindungsgemäßen Inertgasfeuerlöschanlage zumindest ein Teil der Druckreduzierungseinrichtungen eine Druckreduzierungskennlinie aufweist, bei welcher der Ausgangsdruck unabhängig von dem angelegten Eingangsdruck über einen vorgegebenen Druckbereich (Arbeitsbereich) einen vorgegebenen Druckwert nicht überschreitet. Als Druckreduzierungseinrichtung, welche eine lineare Druckreduzierungskennlinie aufweist, ist beispielsweise ein Druckminderer, der trotz unterschiedlicher Drücke auf der Eingangsseite (Eingangsdruck) dafür sorgt, dass auf der Ausgangsseite ein bestimmter Ausgangsdruck nicht überschritten wird. Denkbar dabei ist es, dass eine als Druckminderer ausgeführte Druckreduzierungseinrichtung eine beispielsweise federbelastete Membran aufweist, wobei der Druck auf der Ausgangsseite auf diese Membran einwirkt. Die Membran sollte ferner mechanisch mit einem Ventil gekoppelt sein, um zu erreichen, dass das Ventil desto weiter geschlossen, je höher der Druck auf der Ausgangsseite ansteigt. Bei Erreichen eines (einstellbaren) höchstzulässigen Ausgangsdrucks sollte das Ventil den Gasdurchfluss vollständig absperrt.
Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf eine Inertgasfeuerlöschanlage beschränkt, die lediglich einen Hochdruckgasspeicher aufweist. In einer bevorzugten Aus führungs form umfasst die Inertgasfeuerlöschanlage mindestens zwei über ein Schnellöffnungsventil mit der Sammelleitung verbindbare Hochdruckgasspeicher, wobei jedem Hochdruckgasspeicher ein Parallelzweig mit einer Druckreduzierungseinrichtung zugeordnet ist. Diese Zuordnung erfolgt derart, dass beim Öffnen des Schnellöffnungsventils von einem Hochdruckgasspeicher der mindestens zwei Hochdruckgasspeicher automatisch die Ventile der Druckreduzierungsvorrichtung derart angesteuert werden, dass nur der dem einen Hochdruckgasspeicher zugeordnete Parallelzweig mit der Löschleitung und der Sammelleitung verbunden ist.
Demnach bleibt festzuhalten, dass die erfindungsgemäße Inertgasfeuerlöschanlage zur Ausführung eines Inertisierungsverfahrens ausgelegt ist, bei welchem der Sauerstoffgehalt in dem Schutzraum zunächst auf einen bestimmtes, erstes Absenkungsniveau abgesenkt und auf diesem ersten Absenkungsniveau gehalten wird, und wobei im Falle eines Brandes in dem Schutzraum (oder bei Bedarf) der Sauerstoffgehalt in dem Schutzraum von dem ersten Absenkungsniveau auf ein bestimmtes, zweites Absenkungsniveau weiter abgesenkt wird. Mit der erfindungsgemäßen Inertisierungsanlage kann dabei erreicht werden, dass das Absenken des Sauerstoffgehaltes in dem Schutzraum auf das erste Absenkungsniveau entsprechend einer ersten Inertisierungskurve erfolgt, die vorgegeben ist durch eine Druckreduzierungskennlinie einer ersten Druckreduzierungseinrichtung, und dass das weitere Absenken des Sauerstoffgehalts im Schutzraum auf das zweite Absenkungsniveau entsprechend einer zweiten Inertisierungskurve erfolgt, die vorgegeben ist durch eine Druckreduzierungskennlinie einer zweiten Druckreduzierungseinrichtung.
Zur Realisierung dieses zuvor angesprochenen Inertisierungsverfahrens ist es bevorzugt, wenn im Schutzraum, vorzugsweise kontinuierlich, mit Hilfe eines Detektors zumindest eine Brandkenngröße gemessen wird, um zu ermitteln, ob in dem Schutzraum ein Brand vorliegt bzw. ob ein in dem Schutzraum bereits ausgebrochener Brand aufgrund einer durchgeführten Inertisierung schon wieder erloschen ist. Die Messung der Brandkenngröße muss allerdings nicht kontinuierlich erfolgen, vielmehr ist auch denkbar, dass zu vorgegebenen Zeiten bzw. abhängig von bestimmten vorgegebenen Ereignissen eine derartige Messung erfolgt. Die Messung der Brandkenngröße wird vorzugsweise mittels eines Detektors zur Erfassung einer Brandkenngröße durchgeführt, der im Brandfall ein entsprechendes Signal an die Steuereinrichtung abgibt, in welcher vorzugsweise automatisch eine Inertisierung des Schutzraumes durch Ansteuerung der entsprechenden Schnellöffnungsventile und Ventile der Druckreduzierungsvorrichtung vorgenommen wird.
In einer bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die Erfassung einer Brandkenngröße mit Hilfe eines aspirativ arbeitenden System erfolgt, bei welchem die Raumluft des Schutzraumes repräsentative Luftproben entnommen und dem Detektor für Brandkenngrößen zugeführt werden.
Unter dem Begriff „Brandkenngröße" werden physikalische Größen verstanden, die in der Umgebungsluft eines Entstehungsbrandes messbaren Veränderungen unterliegen, zum Beispiel die Umgebungstemperatur, der Feststoff- oder Flüssigkeits- oder Gasanteil in der Umgebungsluft (Bildung von Rauch in Form von Partikeln oder Aerosolen oder Dampf) oder die Umgebungs Strahlung. Beispielsweise ist es denkbar, dass mittels eines aspirativ arbeitenden Branderkennungssystems der Raumluft des zu überwachenden Schutzraumes repräsentative Luftproben entnommen und einem Detektor für Brandkenngrößen zugeführt werden, der im Brandfall ein entsprechendes Signal an die Steuereinrichtung abgibt.
Unter einer aspirativen Branderkennungsvorrichtung ist eine Branderkennungsvorrichtung zu verstehen, die beispielsweise über ein Rohrleitungs- oder Kanalsystem an einer Vielzahl von Stellen innerhalb des Schutzraumes eine repräsentative Teilmenge der Raumluft des zu überwachenden Schutzraumes ansaugt und diese Teilmenge dann einer Messkammer mit dem Detektor zum Erfassen einer Brandkenngröße zuleitet. Insbesondere wäre es denkbar, dass dieser Detektor zum Erfassen einer Brandkenngröße derart ausgelegt ist, ein Signal auszugeben, welches auch eine quantitative Aussage hinsichtlich der in der angesaugten Teilmenge der Raumluft vorhandenen Brandkenngrößen ermöglicht. Damit wäre es möglich, den zeitlichen Verlauf des Brandes bzw. den zeitlichen Verlauf der Entwicklung des Brandes zu erfassen, um somit die Wirksamkeit des Einsteilens und des Haltens der unterschiedlichen Absenkungsniveaus im Schutzraum zu bestimmen. Insbesondere wäre es möglich, somit eine Aussage darüber zu erhalten, welche erforderliche Menge an Inertgas noch dem Schutzraum zur Brandlöschung zugeführt werden muss.
Die Erfindung ist nicht nur auf die zuvor beschriebene Inertgasfeuerlöschanlagen beschränkt; vielmehr betrifft sie auch ein vorzugsweise mit der erfindungsgemäßen Inert- gasfeuerlöschanlage ausführbares Inertisierungsverfahren zur Minderung des Risikos und zum Löschen von Bränden in einem Schutzraum. Bei diesem Inertisierungsverfahren wird in einem ersten Verfahrensschritt der Sauerstoffgehalt in dem Schutzraum auf ein bestimmtes erstes Absenkungsniveau abgesenkt. Dies erfolgt durch vorzugsweise geregeltes Einleiten eines sauerstoffverdrängenden Gases (Inertgas), welches in mindestens einem Hochdruckgasspeicher unter hohem Druck gelagert ist oder von einem Stickstoffgenerator bereitgestellt wird. Anschließend wird der Sauerstoffgehalt in dem Schutzraum - ggf. durch geregeltes Nachführen von Inertgas oder durch kontinuierliches Einleiten von weiterem Inertgas - auf bzw. unter dem ersten Absenkungsniveau gehalten. Im Falle eines Brandes in dem Schutzraum oder bei Bedarf wird anschließend der Sauerstoffgehalt in dem Schutzraum von dem ersten Absenkungsniveau auf ein bestimmtes zweites Absenkungsniveau weiter abgesenkt. Bei dem Inertisierungsverfahren ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Absenken des Sauerstoffgehaltes im Schutzraum auf das erste Absenkungsniveau entsprechend einer ersten Inertisierungskurve erfolgt, die vorgegeben ist durch eine Druckreduzierungskennlinie einer ersten Druckreduzierungseinrichtung, und dass das weitere Absenken des Sauerstoffgehaltes im Schutzraum auf das zweite Absenkungsniveau entsprechend einer zweiten Inertisierungskurve erfolgt, die vorgegeben ist durch eine Druckreduzierungskennlinie einer zweiten Druckreduzierungseinrichtung.
Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass bei Bedarf eine weitere Absenkung des Sauerstoffgehalts in dem Schutzraum von dem zweiten Absenkungsniveau auf ein bestimmtes drittes Absenkungsniveau erfolgt.
Das erfindungsgemäße Inertisierungsverfahren kann insbesondere von einer Inertgasfeu- erlöschanlage ausgeführt werden, welche — wie vorstehend beschrieben — eine Druckreduzierungsvorrichtung mit mindestens zwei Parallelzweigen aufweist, und bei welcher das sauerstoffverdrängende Gas unter hohem Druck bis beispielsweise 300 bar in Hochdruckgasspeichern (wie etwa Stahlbehältern) bevorratet wird. Vor Einleitung des sauerstoffverdrängenden Gases in den Schutzraum wird dieser anfänglich hohe Speicherdruck durch eine in einem ersten Parallelzweig der Druckreduzierungsvorrichtung angeordnete Druckreduzierungseinrichtung auf einen Arbeitsdruck von vorzugsweise maximal 60 bar reduziert. Die in dem ersten Parallelzweig angeordnete Druckreduzierungseinrichtung umfasst zur Druckreduzierung eine Blende mit einer vorab festgelegten, beispielsweise mittels geeigneter Software berechneten Blendenöffnung. Es ist bekannt, dass mit der Entleerung der Hochdruckgasspeicher der Bevorratungsdruck in den Löschmittelbehältern und somit auch der an der in dem ersten Parallelzweig angeordneten Druckreduzierungseinrichtung anliegende Eingangsdruck sinkt. Ebenso sinkt auch der Arbeitsdruck hinter der Blende der Druckreduzierungseinrichtung, d.h. der Ausgangsdruck der in dem ersten Parallelzweig angeordneten Druckreduzierungseinrichtung.
Mit den sinkenden Drücken in dem Hochdruckgasspeicher bzw. hinter der Blende der in dem ersten Parallelzweig angeordneten Druckreduzierungseinrichtung reduziert sich auch der in den Schutzbereich eingeführte Massen-/Volumenstrom an sauerstoffverdrängendem Gas. Um eine definierte Menge an sauerstoffverdrängendem Gas in einer vorbestimmten Zeit in den Schutzbereich einzubringen, muss demnach Sorge getragen werden, dass zu Beginn der Flutung ein entsprechend hoher Massen-/Volumenstrom vorliegt, wobei dieser zu Beginn der Flutung vorliegende hohe Massen-/Volumenstrom von dem mit der Entleerung der Hochdruckgasspeicher sinkenden Bevorratungsdruck abhängt. Problematisch allerdings ist, dass der zu Beginn der Flutung vorliegende hohe Massen- /Volumenstrom den Schutzbereich entsprechenden Belastungen durch Überdruck, Turbulenzen etc. aussetzt.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, dass in einer besonders einfach zu realisierenden aber dennoch effektiven Weise der Massen-/Volumenstrom über die zur Verfügung stehende Zeit vergleichmäßigt werden kann, um Druck und Volumenstromspitzen zu Beginn der Flutung zu verhindern und somit die erforderlichen Schutzmaßnahmen im geschützten Bereich (z.B. Druckentlastungs-Öffnungsfläche) auf ein Minimum reduzieren zu können.
Beispielsweise ist es mit der erfindungsgemäßen Lösung möglich, dass die Zufuhr von sauerstoffverdrängendem Gas in einem Schritt aktiviert wird, wobei diese Zufuhr kombiniert ist mit einem stufenweisen Zuschalten von hinter dem Löschmittelvorrat angeordneten Parallelzweigen der Druckreduzierungsvorrichtung - und somit von Druckreduzierungseinrichtungen beispielsweise in Gestalt von Blenden. Auf diese Weise wird erreicht, dass das sauerstoffverdrängende Gas zu Beginn der Flutung bei hohem Vorratsdruck durch einen kleinen Blendenquerschnitt und mit fallendem Vorratsdruck durch einen stufenweise vergrößerten Blendenquerschnitt strömt. Es wird somit die bei konventionellen Löschanlagen auftretende Volumenstromspitze zu Beginn der Flutung gekappt, wodurch auch die resultierenden Sicherheitsmaßnahmen reduziert werden können. Das Zuschalten der einzelnen Parallelzweige der Druckreduzierungsvorrichtung, und somit das Zuschalten der einzelnen Druckreduzierungseinrichtungen beispielsweise in Gestalt von Blenden kann addierend erfolgen, wobei zu bestimmten (vorab festgelegten) Zeitpunkten ein weiterer Parallelzweig in den Löschmittelstrom hinzugeschaltet wird und sich die Blendenquerschnitte der zur Druckreduzierung zum Einsatz kommenden Druckreduzierungseinrichtungen addieren. Alternativ hierzu ist es selbstverständlich auch denkbar, dass Parallelzweige der Druckreduzierungsvorrichtung, in denen Druckreduzierungseinrichtungen mit unterschiedlich großen Blenden (bzw. allgemeiner ausgedrückt mit unterschiedlichen Druckreduzierungskennlinien) für die verschiedenen Zeitpunkte zu- und wieder abgeschaltet werden.
Allgemeiner ausgedrückt betrifft demnach die Erfindung auch ein Inertisierungsverfahren zur Minderung des Risikos und zum Löschen von Bränden in einem Schutzraum, bei welchem ein unter hohem Druck gelagertes sauerstoffverdrängendes Gas zunächst auf einen Arbeitsdruck reduziert und anschließend in den Schutzraum eingeleitet wird, um den Sauerstoffgehalt in dem Schutzraum auf ein bestimmtes Absenkungsniveau abzusenken, wobei zur Druckreduzierung des unter hohem Druck gelagerten sauerstoffverdrängenden Gases eine erste Druckreduzierungseinrichtung zum Einsatz kommt, durch welche bereits zu Beginn der Absenkung des Sauerstoffgehaltes das sauerstoffverdrängende Gas strömt, und wobei zur Druckreduzierung des unter hohem Druck gelagerten sauerstoffverdrängenden Gases ferner mindestens eine zweite Druckreduzierungseinrichtung zum Einsatz kommt, durch welche erst nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit nach Beginn der Absenkung das sauerstoffverdrängende Gas strömt.
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Inertgas- feuerlöschanlage anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inertgasfeuerlöschanlage;
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inertgasfeuerlöschanlage; Fig. 3a den zeitlichen Verlauf der Sauerstoffkonzentration in einem Schutzraum bei Anwendung eines mit Hilfe einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inertgasfeuerlöschanlage durchgeführten Inertisierungsverfahrens;
Fig. 3b den zeitlichen Verlauf eines quantitativen Messwertes einer Brandkenngröße bzw. des Rauchpegels in einem Schutzraum, in welchem die Sauerstoff - konzentration gemäß dem in Fig. 3a gezeigten Kurvenverlauf mit Hilfe einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inertgasfeuerlöschanlage abgesenkt wird;
Fig. 4a den zeitlichen Verlauf der Sauerstoffkonzentration in einem Schutzraum bei der Anwendung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inertgasfeuerlöschanlage zur Durchführung eines mehrstufigen Inertisierungsverfahrens, wobei bereits während der Reduzierung des Sauerstoffgehaltes auf ein erstes Absenkungsniveau der Brand erloschen ist;
Fig. 4b den zeitliche Verlauf des quantitativen Messwertes einer Brandkenngröße bzw. des Rauchpegels in einem Schutzraum, in welchem die Sauerstoffkonzentration gemäß dem in Fig. 4a gezeigten Kurvenverlauf mit Hilfe einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inertgasfeuerlöschanlage abgesenkt wird; und
Fig. 5 eine schematische Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inertgasfeuerlöschanlage, die in Gestalt einer Mehrbereichsanlage ausgeführt ist.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inertgasfeuerlöschanlage 100. Die Inertgasfeuerlöschanlage 100 weist insgesamt 5 Hochdruckgasspeicher Ia, Ib, Ic, 2a, 2b auf, welche jeweils beispielsweise als handelsübliche 200-bar oder 300-bar Hochdruckgasflaschen ausgeführt sind. Denkbar hierbei wäre es auch, anstelle von Hochdruckgasflaschen ein oder mehrere Hochdruckgasspeicherbehälter, beispielsweise in Gestalt von Hochdruckgasspeicherrohren, einzusetzen. In den Hochdruckgasspeichern Ia, Ib, Ic, 2a, 2b wird ein sauerstoffverdrängendes Gas oder Gasgemisch, bestehend beispielsweise aus Stickstoff, Kohlendioxid und/oder Edelgas, unter hohem Druck gespeichert. Bei der dargestellten Ausführungsform der Inertgasfeuerlöschanlage 100 sind die Hochdruckgasspeicher Ia, Ib, Ic, 2a, 2b in zwei Gruppen bestehend aus den Hochdruckgasspeichern Ia, Ib, Ic und den Hochdruckgasspeichern 2a, 2b eingeteilt. Die Einteilung der Hochdruckgasspeicher Ia, Ib, Ic und 2a, 2b in Hochdruckgasspeicherbatterien hat den Vorteil, dass bei einer mehrstufigen Inertgasfeuerlöschanlage zum Einstellen eines bestimmten Absenkungsniveaus in der Raumatmosphäre eines Schutzraumes 10 nicht alle Hochdruckgasspeicher Ia, Ib, Ic, 2a, 2b gleichzeitig, sondern nur die Hochdruckgasspeicher Ia, Ib, Ic bzw. 2a, 2b verwendet werden können.
Jeder Hochdruckgasspeicher Ia, Ib, Ic, 2a, 2b ist mit einem Hochdruck-Sammelrohr 3 über ein Schnellöffnungsventil I Ia, I Ib, 11c, 12a, 12b verbindbar. Die jeweiligen Schnellöffnungsventile Ha, I Ib, Hc, 12a, 12b können bei Bedarf über entsprechende Steuerleitungen 13a, 13b von einer Steuereinrichtung 7 angesteuert werden, um den zugehörigen Hochdruckgasspeicher Ia, Ib, Ic, 2a, 2b mit der Hochdruck-Sammelleitung 3 zu verbinden.
Die Hochdruck-Sammelleitung 3 ist mit einer Druckreduzierungsvorrichtung 6 verbunden. Die Aufgabe der Druckreduzierungsvorrichtung 6 besteht darin, das nach dem Offnen von mindestens einem Schnellöffnungsventil I Ia, I Ib, 11c, 12a, 12b in die Hochdruck-Sammelleitung 3 unter hohem Druck einströmende sauerstoffverdrängende Gas auf einen vorab festgelegten Betriebsdruck von beispielsweise 60 bar zu reduzieren. Demnach liegt an der Eingangsseite der Druckreduzierungsvorrichtung 6 ein relativ hoher Gasdruck vor, der mit Hilfe von Druckreduzierungseinrichtungen 22, 32 auf den niedrigen Betriebsdruck reduziert wird. Die Ausgangsseite der Druckreduzierungsvorrichtung 6 ist mit einer Niederdruck-Löschleitung 4 verbunden, über welche das in der Druckreduzierungsvorrichtung 6 auf einen von den Druckreduzierungseinrichtungen 22, 32 bestimmten Betriebsdruck heruntergedrosselte sauerstoffverdrängende Gas dem Schutzraum 10 zugeführt wird. Wie schematisch in Fig. 1 dargestellt, mündet die Niederdruck-Löschleitung 4 in dem Schutzraum 10 über eine Vielzahl von Löschdüsen 5.
Erfindungsgemäß weist die Druckreduzierungsvorrichtung 6 mindestens zwei, in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 genau zwei Parallelzweige 21, 31 auf. In jedem Parallelzweig 21, 31 ist eine der bereits genannten Druckreduzierungseinrichtungen 22, 32 angeordnet. Über entsprechende mit Hilfe der Steuereinrichtung 7 ansteuerbare Ventile 23, 33 sind die einzelnen Druckreduzierungseinrichtungen 22, 32 der jeweiligen Parallelzweige 21, 31 einerseits mit der Hochdruck-Sammelleitung 3 und andererseits mit der Niederdruck-Löschleitung 4 verbindbar. Obwohl in der Darstellung gemäß Fig. 1 die jeweiligen Ventile 23, 33 zwischen der Hochdruck-Sammelleitung 3 und der entsprechenden Druckreduzierungseinrichtung 22, 32 angeordnet sind, ist es selbstverständlich auch denkbar, dass die Ventile 23, 33 zwischen den entsprechenden Druckreduzierungseinrichtungen 22, 32 und der Niederdrucklöschleitung 4 vorliegen.
Zur Ansteuerung der jeweiligen Ventile 23, 33 der Druckreduzierungsvorrichtung 6 sind entsprechende Steuerleitungen 24, 34 vorgesehen, über welche Ansteuerbefehle von der Steuereinrichtung 7 zu den Ventilen 23, 33 übertragen werden können. Des Weiteren ist die Steuereinrichtung 7 über Steuerleitungen 13a und 13b mit den bereits erwähnten Schnellöffnungsventilen I I a, I Ib, 11c, 12a, 12b der Hochdruckgasspeicher Ia, Ib, I c, 2a, 2b verbunden, um bei Bedarf die den Schnellöffnungsventilen I Ia, I Ib, 11 c, 12a, 12b zugeordneten Hochdruckgasspeicher Ia, 2b, I c, 2a, 2b wahlweise mit der Hochdruck- Sammelleitung 3 verbinden zu können.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Inertgasfeuerlöschanlage 100 können die in den beiden Parallelzweigen 21 , 31 vorgesehenen Druckreduzierungseinrichtungen 22, 32 beispielsweise jeweils unterschiedliche Druckreduzierungskennlinien aufweisen. Beispielsweise ist es denkbar, dass die in dem ersten Parallelzweig 21 angeordnete Druckreduzierungseinrichtung 22 als Druckminderer mit einer über einen festgelegten Druckbereich konstanten Druckreduzierungskennlinie ausgeführt ist. Wird demnach zum Fluten des Schutzraumes 10 mit Hilfe der Steuereinrichtung 7 das Ventil 23 geöffnet und das in dem zweiten Parallelzweig 31 angeordnete Ventil 33 geschlossen, strömt — sofern mit Hilfe der Steuereinrichtung 7 mindestens ein Schnellöffnungsventil I Ia, I Ib, Hc, 12a, 12b geöffnet wurde — das in der Hochdruck-Sammelleitung 3 unter hohem Druck vorliegende sauerstoffverdrängende Gas durch den ersten Parallelzweig 21 der Druckreduzierungsvorrichtung 6 zur Niederdruck-Löschleitung 4 und von dort über die Löschdüsen 5 in den Schutzraum 10. Da die in dem ersten Parallelzweig 21 angeordnete Druckreduzierungseinrichtung 22 bei der beispielhaften Aus führungs form gemäß Fig. 1 eine konstante Druckreduzierungskennlinie aufweist, wird - sofern das Ventil 23 geöffnet und das Ventil 33 geschlossen ist - dem Schutzraum 10 pro Zeiteinheit eine konstante Menge an sauerstoffverdrängendem Gas zugeführt. Bei der Zufuhr von Inertgas über den ersten Parallelzweig 21 der Druckreduzierungsvorrichtung 6 verläuft demnach die Inertisierungskurve geradlinig. Die Steilheit der (geradlinig verlaufenden) Inertisierungskurve ist einerseits von dem Raumvolumen des umschlossenen Schutzraumes 10 und andererseits von dem mit Hilfe der Druckreduzierungseinrichtung 22 reduzierten (konstanten) Betriebsdruck am Ausgang der Druckreduzierungsvorrichtung 6 abhängig. Je nachdem, auf weichen Druckwert die beispielsweise als Druckminderer ausgeführte Druckreduzierungseinrichtung 22 den in der Hochdruck-Sammelleitung 3 vorliegenden hohen Druck reduziert, verläuft die geradlinige Inertisierungskurve mehr oder weniger steil.
Die in dem zweiten Parallelzweig 31 angeordnete Druckreduzierungseinrichtung 32 kann beispielsweise ebenfalls als Druckminderer ausgeführt sein, welcher also über einen bestimmten Arbeitsbereich unabhängig von dem Eingangsdruck einen konstanten Ausgangsdruck liefert. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Druckreduzierungskennlinie der in dem zweiten Parallelzweig 31 angeordneten Druckreduzierungseinrichtung 32 verschieden von der Druckreduzierungskennlinie der in dem ersten Parallelzweig 21 angeordneten Druckreduzierungseinrichtung 22 ausgeführt ist. So ist es beispielsweise denkbar, dass die in dem zweiten Parallelzweig angeordnete Druckreduzierungseinrichtung 32 ausgelegt ist, einen konstanten Ausgangsdruck bereitzustellen, der größer ist im Vergleich zu dem am Ausgang der im ersten Parallelzweig 21 angeordneten Druckreduzierungseinrichtung 22 vorliegenden reduzierten Druck. Auf diese Weise ist es möglich, dass durch eine geeignete Ansteuerung der Ventile 23, 33 dem Schutzraum 10 das sauerstoffverdrängende Gas mit unterschiedlichen Volumenströmen zugeführt wird. Im Hinblick auf eine notwendige Druckentlastung sollte dabei der dem Schutzraum 10 maximal zugeführte Volumenstrom an die maximal zulässige, pro Zeiteinheit dem Schutzraum 10 zuführbare Inertgasmenge angepasst sein.
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist die erfindungsgemäße Inertgasfeuerlöschanlage 100 ferner mit einem Branderkennungssystem ausgerüstet, welches zumindest einen Brandkenngrößensensor 9 aufweist. Dieser Brandkenngrößensensor 9 ist bei der dargestellten Ausführungsform über eine Steuerleitung mit der Steuereinrichtung 7 verbunden. Mit Hilfe des Branderkennungs Systems wird kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen überprüft, ob in der Raumluft des umschlossenen Raumes 10 ein Brand ausgebrochen ist. Bei der Detektion einer Brandkenngröße gibt der Brandkenngrößensensor 9 ein entsprechendes Signal an die Steuereinrichtung 7 ab. Die Steuereinrichtung 7 initiiert anschließend vorzugsweise automatisch die Inertisierung des umschlossenen Raumes 10.
Das mit Hilfe der Steuereinrichtung 7 realisierbare Inertisierungsverfahren wird anschließend im Zusammenhang mit den Figuren 3a, 3b und 4a, 4b beschrieben. Der Fig. 1 ist ferner zu entnehmen, dass die Inertgasfeuerlöschanlage 100 gemäß der beispielhaft dargestellten Ausführungsform ferner mit einem Sensor 8 zur Erfassung der Sauerstoffkonzentration in der Raumatmosphäre des Schutzraumes 10 ausgerüstet ist. Die von dem Sensor 8 kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen aufgenommenen Messwerte werden über eine entsprechende Datenleitung der Steuereinrichtung 7zugeführt. Auf diese Weise ist es möglich, dass mit Hilfe der Steuereinrichtung 7 die Sauerstoffkonzentration in dem Schutzraum 10 auf einem festgelegten Absenkungsniveau durch ggf. erforderliches Nachführen von sauerstoffverdrängendem Gas innerhalb eines gewissen Regelbereiches gehalten werden kann.
In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inertgasfeuerlöschanlage 100 dargestellt. Vom Aufbau her entspricht die in Fig. 2 gezeigte Inertgasfeuerlöschanlage 100 im Wesentlichen der zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Anlage; allerdings mit der Ausnahme, dass bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform die Druckreduzierungsvorrichtung 6 insgesamt drei Parallelzweige 21, 31 und 41 mit jeweils einer Druckreduzierungseinrichtung 22, 32, 42 aufweist. Jeder Parallelzweig 21, 31, 41 der Druckreduzierungsvorrichtung 6 ist dabei über ein entsprechendes von der Steuereinrichtung 7 ansteuerbares Ventil 23, 33, 43 mit der Hochdruck-Sammelleitung 3 und der Niederdruck-Löschleitung 4 verbindbar.
Vorzugsweise weisen bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform die einzelnen Druckreduzierungseinrichtungen 22, 32, 42 unterschiedliche Druckreduzierungskennlinien auf. Indem durch ein entsprechendes Ansteuern der Ventile 23, 33, 43 wahlweise entweder einer der insgesamt drei Parallelzweige 21, 31, 41, oder zwei der insgesamt drei Parallelzweige 21, 31, 41, oder alle drei Parallelzweige 21, 31, 41 gleichzeitig mit der Hochdruck-Sammelleitung 3 einerseits und der Niederdruck-Löschleitung 4 andererseits verbunden werden, kann die Inertisierung des Schutzraumes 10 entsprechend insgesamt sechs verschiedener Inertisierungskurven erfolgen.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Druckreduzierungseinrichtungen 21, 31, 41 können als Druckminderer ausgebildet sein, die zumindest über einen bestimmten Eingangsdruckbereich eine konstante, gradlinige Druckreduzierungskennlinie aufweisen, so dass - unabhängig von dem Eingangsdruck (Druck in der Hochdruck-Sammelleitung 3) - ein konstanter Ausgangsdruckwerk bereitgestellt wird. Erfolgt dabei die Druckreduzierung nur mit einem Druckminderer, so nimmt die Inertisierungskurve einen geradlinigen Verlauf mit einer bestimmten Steigung an, wobei die Steigung der Inertisierungskurve beeinflusst werden kann, indem die pro Zeiteinheit durch die Druckreduzierungsvorrichtung 6 strömende Menge an sauerstoffverdrängendem Gas variiert wird.
Andererseits ist es selbstverständlich aber auch denkbar, dass zumindest ein Teil der in der Druckreduzierungsvorrichtung 6 zum Einsatz kommenden Druckreduzierungseinrichtungen 22, 32, 42 als Druckblende ausgeführt sind, wobei eine Druckreduzierung durch eine Querschnittsveränderung mittels einer Drosselscheibe mit einer Bohrung von einem bestimmten Durchmesser erfolgt. Die Größe der Bohrung ist der Inertgasfeuerlöschanla- ge nach Einsatzzweck angepasst ausgelegt. Eine Druckreduzierungseinrichtung, bei welcher die Druckreduzierung mit Hilfe einer Druckblende erfolgt, weist eine gekrümmte Druckreduzierungskennlinie auf, die abhängig ist von dem Verlauf des Eingangsdruckes (Druck in der Hochdruck-Sammelleitung 3) und somit Druckspitzen, insbesondere unmittelbar nach Öffnung eines der Schnellöffnungsventile I Ia, I Ib, 11c, 12a, 12b durchläset.
Erfolgt die Inertisierung des Schutzraumes 10 über eine Druckreduzierungseinrichtung, welche zur Druckreduzierung einer Druckblende aufweist, nimmt die Inertisierungskurve einen bogenförmigen Verauf an.
Obwohl die in den Figuren 1 und 2 schematisch gezeigten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Inertgasfeuerlöschanlage 100 als Einbereichs-Löschanlagen dargestellt sind, ist selbstverständlich auch die Verwendung als Mehrbereichs-Feuerlöschanlage denkbar. Hierzu ist es lediglich erforderlich, beispielsweise stromabwärts hinter der Druckreduzierungsvorrichtung 6 entsprechende Mehrbereichsventile vorzusehen, von denen Niederdruck-Löschleitungen zu den jeweiligen Schutzräumen führen. Die Steuereinrichtung 7 steuert die Mehrbereichsventile entsprechend an, um bestimmte Niederdruck-Löschleitungen mit dem Ausgang der Druckreduzierungsvorrichtung 6 zu verbinden.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 3a, b und 4a, b ein mit der erfindungsgemäßen Inertgasfeuerlöschanlage 100 ausführbares Inertisierungsverfahren beschrieben.
Fig. 3a und Fig. 3b zeigen jeweils die Sauerstoffkonzentration und den quantitativen Messwert einer mit Hilfe des Brandkenngrößensensors 9 erfassten Brandkenngröße bzw. den Rauchpegel in dem Schutzraum 10, wobei mit Hilfe einer Inertgasfeuerlöschanlage 100 gemäß der vorliegenden Erfindung ein mehrstufiges Inertisierungsverfahren durchgeführt wird. Den Darstellungen in den Figuren 3a und 3b ist zu entnehmen, dass bis zum Zeitpunkt t0 im Schutzraum 10 eine Sauerstoffkonzentration von etwa 21 Vol.-% vorliegt und somit der Sauerstoffkonzentration der normalen Umgebungsluft entspricht.
Zum Zeitpunkt t0 beginnt die Inertisierung des Schutzraumes 10, indem bis zum Zeitpunkt tj der Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes 10 kontinuierlich ein sauerstoffverdrängendes Gas zugeführt wird. Der Darstellung in Fig. 3a ist zu entnehmen, dass in dem Zeitintervall t0 - tj die Inertisierungskurve geradlinig und relativ flach verläuft. Diese Kurvenform der Inertisierungskurve ist möglich, indem beispielsweise ein erster der mindestens zwei Parallelzweige 21, 31, 41 der Druckreduzierungsvorrichtung 6 mit der Hochdruck-Sammelleitung 3 und der Niederdruck-Löschleitung 4 verbunden wird, wobei in diesem ersten Parallelzweig 21 eine als Druckminderer ausgeführte Druckreduzierungseinrichtung 22 vorgesehen ist.
Zum Zeitpunkt tα ist der Sauerstoffgehalt in dem umschlossenen Raum 10 auf ein erstes Absenkungsniveau von beispielsweise 15,9 Vol.-% reduziert. Auf diesem ersten Absenkungsniveau wird der Sauerstoffgehalt bis zum Zeitpunkt t2 gehalten. Dies erfolgt vorzugsweise, indem mit Hilfe des Sauerstoffsensors 8 kontinuierlich die Sauerstoffkonzentration in dem Schutzraum 10 gemessen wird, und indem in den Schutzraum in geregelter Weise sauerstoffverdrängendes Gas bzw. Frischluft eingeleitet wird. Unter dem Begriff „Halten der Sauerstoffkonzentration auf deinem bestimmten Absenkungsniveau" ist hierin das Halten der Sauerstoffkonzentration innerhalb eines gewissen Regelbereiches zu verstehen, d.h. innerhalb eines Bereiches, der durch einen oberen und einen unteren Schwellenwert definiert wird. Die maximale Amplitude der Sauerstoffkonzentration in diesem Regelbereich ist vorab einstellbar und beträgt beispielsweise 0,1 bis 0,4 Vol.-%.
In dem in Fig. 3a dargestellten Szenario wird zum Zeitpunkt t0 ein Feueralarm von dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Brandkenngrößen-Detektor 9 an die Steuereinrichtung 7 abgegeben, welche die Durchführung der Inertisierung, d.h. das Absenken des Sauerstoffgehaltes auf das erste Absenkungsniveau steuert. Im Einzelnen hat zu diesem Zeitpunkt t0 der Rauchpegel bzw. der quantitative Messwert der Brandkenngröße, der von dem Brandkenngrößen-Detektor 9 kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten erfasst wird, einen ersten Schwellenwert (Alarmschwelle 1) überschritten, wie es der Fig. 3b zu entnehmen ist. Als Reaktion auf diesen Feueralarm wird der Sauerstoffgehalt in dem Schutzraum von den ursprünglich 21 Vol.-% auf das erste Absenkungsniveau reduziert. Das erste Absenkungsniveau (Absenkungsniveau 1) entspricht bei dem in Fig. 3a dargestellten Kurvenverlauf einer Sauerstoffkonzentration von etwa 15,9 Vol.-%. Wie dem zeitlichen Verlauf der Fig. 3a zu entnehmen ist, erfolgt das Absenken des Sauerstoffgehalten auf das erste Absenkungsniveau innerhalb einer relativ langen Zeitspanne (tα - t0), da während der Inertisierung, d.h. während des Absenkens des Sauerstoffgehaltes auf das erste Absenkungsniveau, bereits eine aktive Brandbekämpfung stattfindet.
Indem kontinuierlich die Brandentwicklung in dem Schutzraum 10 während der Absenkung des Sauerstoffgehaltes auf das erste Absenkungsniveau überwacht wird, kann festgestellt werden, ob bereits während der Absenkung das Feuer vollständig erloschen ist.
Bei dem in den Figuren 3a und 3b dargestellten Szenario konnte der Brand bis zum Zeitpunkt t2 nicht vollständig gelöscht werden, wie es die Entwicklung der Brandkenngrößen gemäß Fig. 3b zu entnehmen ist. Vielmehr steigt in dem dargestellten Szenario der quantitative Wert der Brandkenngröße in der Raumluft des Schutzraumes 10 stetig an, und zwar trotz der Absenkung des Sauerstoffgehaltes auf das erste Absenkungsniveau. Dies ist ein Indiz dafür, dass trotz des reduzierten Sauerstoffgehaltes der Brand in dem Schutzraum 10 nicht erloschen ist.
Wenn, was bei den in den Figuren 3a und 3b gezeigten Szenario der Fall ist, nach Ablauf einer ersten vorgegebenen Zeit ΔT1, d.h. zum Zeitpunkt t2 der quantitative Messwert der Brandkenngröße eine zweite vorgegebene Alarmschwelle überschreitet, wird davon ausgegangen, dass das Feuer noch nicht erloschen ist, so dass der zum Zeitpunkt t0 ausgegebene Feueralarm noch einmal bestätigt wird. Die Bestätigung des Feueralarms zum Zeitpunkt t2 bewirkt, dass die Sauerstoffkonzentration in dem Schutzraum 10 von dem ersten Absenkungsniveau (in Höhe von beispielsweise 15,9 Vol.-% Sauerstoff) weiter auf ein zweites Absenkungsniveau relativ rasch abgesenkt wird. Dies erfolgt durch zügiges Einleiten einer bestimmten Menge an sauerstoffverdrängendem Gas (Inertgas), so dass relativ rasch nach der Betätigung des Feueralarms zum Zeitpunkt t2 die Sauerstoffkonzentration das zweite Absenkungsniveau in Höhe von beispielsweise 13,8 Vol.-% Sauerstoff erreicht hat. Der Vergleich der Inertisierungskurve in den Zeitintervallen t0 - tj und t2 - t3 zeigt, dass bei der Absenkung des Sauerstoffgehaltes auf das zweite Absenkungsniveau die Inertisierungskurve ebenfalls geradlinig verläuft, allerdings eine deutlich größere Steigung im Vergleich zu der Inertisierungskurve in dem Zeitintervall zwischen t0 und tj aufweist. Die Steigung der Inertisierungskurve wird bei der dargestellten Ausführungsform beispielsweise dadurch erhöht, indem in der Druckreduzierungsvorrichtung 6 zusätzlich zu dem ersten Parallelzweig 21 ein zweiter Parallelzweig 31 zugeschaltet wird, in dem eine Druckreduzierungseinrichtung 32 in Gestalt eines Druckminderers angeordnet ist. Im Unterschied zu der Druckreduzierungseinrichtung 22, welche in dem ersten Parallelzweig 21 der Druckreduzierungsvorrichtung 6 angeordnet ist, ist die Druckreduzierungsvorrichtung 32 des zweiten Parallelzweiges 31 vorzugsweise allerdings ausgelegt, einen höheren Ausgangsdruck zu liefern, so dass die Inertisierungskurve bei der Absenkung auf das zweite Absenkungsniveau steiler verläuft.
Dem zugehörigen Kurvenverlauf der Fig. 3b ist zu entnehmen, dass auch das erneute Einleiten von Inertgas zum Einstellen des zweiten Absenkungsniveaus nicht zu einer vollständigen Eindämmung des im Schutzraum ausgebrochenen Feuers geführt hat. Der quantitative Messwert der Brandkenngröße zeigt zwar in einem Zeitfenster ΔT2 zunächst eine Stagnation, was bedeutet, dass das Ausbreiten des Brandes in dem Schutzraum zumindest unterdrückt werden konnte, allerdings steigt nach einer gewissen Zeit der Rauchpegel bzw. der quantitative Messwert der Brandkenngröße erneut an und überschreitet sogar die Alarmschwelle 3, bei welcher ein Hauptalarm ausgelöst wird. Das Überschreiten der Alarmschwelle 3 erfolgt bei dem in Fig. 3b dargestellten Szenario zum Zeitpunkt t4.
Das erneute Bestätigen des Feueralarms zum Zeitpunkt t4 bewirkt, dass in dem Schutzraum nun der Sauerstoffgehalt von dem zweiten Absenkungsniveau weiter auf das Volli- nertisierungsniveau abgesenkt wird, was diesmal durch möglichst rasches Einleiten einer entsprechenden Menge an sauerstoffverdrängendem Gas in die Raumatmosphäre des Schutzraumes erfolgt. Im Einzelnen werden zu diesem Zweck in der Druckreduzierungsvorrichtung 6 zumindest zwei Parallelzweige 21, 31 gleichzeitig geöffnet, um somit einen möglichst großen Inertgasdurchsatz durch die Druckreduzierungsvorrichtung 6 zu ermöglichen. Da die zur Druckreduzierung zum Einsatz kommenden Druckreduzierungseinrichtungen 22, 32 jeweils als Druckminderer ausgeführt sind, nimmt die Inertisierungskurve bei der Absenkung des Sauerstoffgehaltes von dem zweiten Absenkungsniveau auf das dritte Absenkungsniveau (Vollinertisierungsniveau) wieder einen geradlinigen Verlauf an, wobei allerdings die Steigung der Inertisierungskurve noch einmal erhöht wird. Das Vollinertisierungsniveau ist vorzugsweise derart festgelegt, dass es einer Sauerstoffkonzentration entspricht, die unterhalb der Entzündungsgrenze der im Schutzraum vorhandenen Materialien (Brandlast) liegt. Mit dem Einstellen des Vollinertisierungsni- veaus im Schutzraum wird somit der Brand durch Sauerstoffentzug vollständig gelöscht, wobei gleichzeitig ein Wiederentzünden der Materialen im Schutzraum wirksam verhindert wird.
Dem Kurvenverlauf der Fig. 3b ist zu entnehmen, dass nach Einstellung des Vollinertisie- rungsniveaus (zum Zeitpunkt t5) der quantitative Messwert der Brandkenngröße kontinuierlich abnimmt, was bedeutet, dass das Feuer gelöscht wird bzw. erloschen ist. Das Vollinertisierungsniveau sollte zumindest so lange gehalten werden, bis sich die Temperatur im Schutzraum unterhalb der kritischen Entzündungsgrenze des Materials gesenkt hat. Denkbar wäre allerdings auch, dass das Vollinertisierungsniveau so lange gehalten wird, bis Einsatzkräfte eingetroffen sind und bis mittels einer beispielsweise manuellen Freigabe die Inertgasfeuerlöschanlage aus ihrem automatischen Feuerlöschmodus genommen ist.
Bei der Durchführung des Inertisierungsverfahrens, wie es beispielhaft anhand der Figuren 3a und 3b gezeigt ist, wird somit das Vollinertisierungsniveau über zwei Zwischenstufen, nämlich dem ersten und dem zweiten Absenkungsniveau eingestellt. Dabei kommt für jede Zwischenstufe eine andere Druckreduzierungsmaßnahme zum Einsatz, was sich letztendlich im Kurvenverlauf der Inertisierungskurve widerspiegelt.
In den Figuren 4a und 4b ist ein anderes Szenario dargestellt, bei welchem die Reduzierung des Sauerstoffgehaltes von ursprünglich 21 Vol.-% auf das erste Absenkungsniveau (beispielsweise 15,9 Vol.-%) entsprechend einer geradlinigen Inertisierungskurve vorgenommen wird, die bewusst eine derart geringe Steigung aufweist, dass erst nach einer verhältnismäßig langen Zeit der Sauerstoffgehalt in dem Schutzraum auf das erste Absenkungsniveau abgesenkt ist. Durch das langsame Einleiten des sauerstoffverdrängenden Gases in den Schutzraum müssen keine besonderen Druckentlastungsmaßnahmen vorgesehen werden. Des Weiteren kann während der Absenkung des Sauerstoffgehaltes sehr genau die Brandentwicklung bzw. Brandlöschung beobachtet werden.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Szenario ist dem Kurvenverlauf der Fig. 4b zu entnehmen, dass nach Auslösung des Feueralarms zum Zeitpunkt t0 der quantitative Messwert der Brandkenngröße zunächst stagniert und dann kontinuierlich abnimmt, was ein Indiz dafür ist, dass der Brand im Schutzraum erloschen ist. Zum Zeitpunkt tj unterschreitet der quantitative Messwert der Brandkenngröße die erste Alarmschwelle, infolgedessen die Einleitung von sauerstoffverdrängendem Gas zur Einstellung des ersten Absenkungsniveaus eingestellt werden kann. Demnach ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung eine bedarfsgerechte Anpassung der zum Löschen verwendeten Inertgasmenge.
In Fig. 5 ist in einer schematischen Ansicht eine weitere beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inertgasfeuerlöschanlage 100 gezeigt, wobei diesmal die Inertgas- feuerlöschanlage 100 in Gestalt einer Mehrbereichsanlage ausgeführt ist, mit welcher ein präventiver Brandschutz oder eine Brandlöschung für insgesamt zwei Schutzräume 10-1 und 10-2 von ein und derselben Inertgasfeuerlöschanlage 100 bereitgestellt wird.
Wie bereits eingangs ausgeführt, ist es bei herkömmlichen Mehrbereichs- Feuerlöschanlagen problematisch, dass unabhängig davon, welcher der Schutzräume mit einem sauerstoffverdrängenden Gas zu fluten ist, die Inertisierung des Schutzraumes entsprechend ein und demselben Ereignisablauf vorgenommen wird. Demnach wird bei herkömmlichen Mehrbereichs-Feuerlöschanlagen einem Schutzraum, der ein relativ kleines Raumvolumen aufweist, pro Zeiteinheit dieselbe Menge an sauerstoffverdrängendem Gas zugeführt, wie einem Schutzraum mit einem verhältnismäßig großen Raumvolumen. Da die von der Inertgasfeuerlöschanlage pro Zeiteinheit bereitstellbare Inertgasmenge insbesondere von den existierenden Druckentlastungsmaßnahmen der jeweiligen Schutzräume abhängig ist, bedeutet dies, dass unter Umständen die Inertisierung eines Schutzraumes wesentlich langsamer erfolgt, als dies tatsächlich möglich wäre.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung, die in einer beispielhaften Ausführungsform in Fig. 5 dargestellt ist, wird in einer besonders einfach zu realisierenden aber dennoch effektiven Weise erreicht, dass ein präventiver Brandschutz oder eine Brandlöschung für mehrere Schutzräume 10-1 , 10-2 mit ein und derselben Inertgasfeuerlöschanlage 100 erzielbar ist, wobei eine im Brandfall oder bei Bedarf im Hinblick auf einen der mehreren Schutzräume 10-1 , 10-2 zu initiierende Inertisierung an den betreffenden Schutzraum anpassbar ist. Insbesondere wird dabei berücksichtigt, dass beispielsweise bei unterschiedlich dimensionierten Schutzräumen eine zur Inertisierung maximal pro Zeiteinheit eingeleitete Inertgasmenge an den entsprechenden Schutzraum angepasst ist. Wie bereits eingangs angedeutet, bestimmen hierbei insbesondere die zur Verfügung stehende Druckentlastung sowie die Druckfestigkeit der Raumhülle die maximal zulässige, pro Zeiteinheit in den Schutzraum eingeleitete Inertgasmenge. Diese maximal zulässige, pro Zeiteinheit in den Schutzraum eingeleitete Inertgasmenge legt letztendlich den Ereignisablauf bei der Inertisierung des Schutzraumes, d.h. die für den Raum anzuwendende Inertisierungskurve fest.
Die in Fig. 5 schematisch dargestellte Mehrbereichs-Feuerlöschanlage 100 entspricht im Wesentlichen der Einbereichs-Feuerlöschanlage, welche zuvor unter Bezugnahme auf die Darstellung in Fig. 1 beschrieben wurde. Im Einzelnen weist die Mehrbereichs- Feuerlöschanlage 100 gemäß Fig. 5 mehrere Hochdruckgasspeicher Ia, Ib, Ic, 2a, 2b auf, welche wiederum jeweils beispielsweise als handelsübliche 200-bar oder 300-bar Hochdruckgasflaschen ausgeführt sein können, und in denen ein sauerstoffverdrängendes Gas oder Gasgemisch unter hohem Druck gespeichert wird. Jeder Hochdruckgasspeicher Ia, Ib, Ic, 2a, 2b ist mit einem Hochdruck-Sammelrohr 3 über ein von einer Steuereinrichtung 7 ansteuerbares Schnellöffnungsventil I Ia, I Ib, 11c, 12a, 12b verbindbar. Die Hochdruck-Sammelleitung 3 ist mit einer Druckreduzierungsvorrichtung 6 verbunden, welche mindestens zwei, in der Ausführungsform gemäß Fig. 5 genau zwei Parallelzweige 21, 31 aufweist. In jedem Parallelzweig 21, 31 ist eine der bereits genannten Druckreduzierungseinrichtungen 22, 32 angeordnet. Über entsprechende mit Hilfe der Steuereinrichtung 7 ansteuerbare Ventile 23, 33 sind die einzelnen Druckreduzierungseinrichtungen 22, 32 der jeweiligen Parallelzweige 21, 31 einerseits mit der Hochdruck- Sammelleitung 3 und andererseits mit einer an der Ausgangs seite der Druckreduzierungsvorrichtung 6 angeschlossene Niederdruck-Löschleitung 4 verbindbar.
Im Unterschied zu der in Fig. 1 schematisch dargestellten Einbereichs-Feuerlöschanlage teilt sich bei der in Fig. 5 dargestellten Mehrbereichs-Feuerlöschanlage 100 die an der Ausgangsseite der Druckreduzierungsvorrichtung 6 angeschlossene Niederdruck- Löschleitung 4 in zwei Parallelzweige 4-1 und 4-2 auf, wobei jeder Parallelzweig 4-1, 4-2 in einem der beiden Schutzräume 10-1, 10-2 jeweils über eine Vielzahl von Löschdüsen 5 mündet. Jeder Parallelzweig 4-1, 4-2 der Niederdruck-Löschleitung 4 ist über ein von der Steuereinrichtung 7 ansteuerbares Bereichsventil 41, 42 mit der Niederdruck-Löschleitung 4 und somit mit der Ausgangsseite der Druckreduzierungsvorrichtung 6 verbindbar.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der Mehrbereichs-Feuerlöschanlage 100 weisen die in den beiden Parallelzweigen 21, 31 der Druckreduzierungsvorrichtung 6 vorgesehenen Druckreduzierungseinrichtungen 22, 32 jeweils eine an einen der beiden Schutzräume 10-1, 10-2 angepasste Druckreduzierungskennlinie auf. Beispielsweise ist es denkbar, dass die in dem ersten Parallelzweig 21 angeordnete Druckreduzierungseinrich- tung 22 eine an die maximal zulässige Belastung des ersten Schutzraumes 10-1 angepasste Druckreduzierungskennlinie aufweist. Wird demnach zum Fluten des ersten Schutzraumes 10-1 mit Hilfe der Steuereinrichtung 7 das Ventil 23 geöffnet und das in dem zweiten Parallelzweig 31 angeordnete Ventil 33 geschlossen, strömt - sofern mit Hilfe der Steuereinrichtung 7 mindestens ein Schnellöffnungsventil I Ia, I Ib, 11c, 12a, 12b geöffnet wurde - das in der Hochdruck-Sammelleitung 3 unter hohem Druck vorliegende sauerstoffverdrängende Gas durch den ersten Parallelzweig 21 der Druckreduzierungsvorrichtung 6 zur Niederdruck-Löschleitung 4. Unter der Voraussetzung, dass mit Hilfe der Steuereinrichtung 7 das dem ersten Schutzraum 10-1 zugeordnete Bereichsventil 41 geöffnet und das dem zweiten Schutzraum 10-2 zugeordnete Bereichsventil 42 geschlossen wird, strömt das in dem ersten Parallelzweig 21 der Druckreduzierungsvorrichtung 6 druckreduzierte Gas über den Parallelzweig 4-1 und die Löschdüsen 5 in den ersten Schutzraum 10-1.
Da die in dem ersten Parallelzweig 21 angeordnete Druckreduzierungseinrichtung 22 eine an die maximal zulässige Belastung des ersten Schutzraumes 10-1 angepasste Druckreduzierungskennlinie aufweist, erfolgt die Inertisierung des ersten Schutzraumes 10-1 gemäß einem an den ersten Schutzraum 10-1 speziell anpassbaren Ereignisablauf.
Da die in dem zweiten Parallelzweig 31 der Druckreduzierungsvorrichtung 6 angeordnete Druckreduzierungseinrichtung 32 kann entsprechend eine an die maximal zulässige Belastung des zweiten Schutzraumes 10-2 angepasste Druckreduzierungskennlinie aufweisen, so dass bei Bedarf auch die Inertisierung des zweiten Schutzraumes 10-2 gemäß einem an den zweiten Schutzraum 10-2 speziell anpassbaren Ereignis ablauf erfolgen kann.
Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt, sondern ergibt sich aus einer Gesamtbetrachtung der hierin beschriebenen Erfindung.

Claims

Patentansprüche
1. Inertgasfeuerlöschanlage (100) zur Minderung des Risikos und zum Löschen von Bränden in einem Schutzraum (10, 10-1, 10-2), wobei die Inertgasfeuerlöschanlage (100) mindestens einen Hochdruckgasspeicher (Ia, Ib, Ic; 2a, 2b) aufweist, in welchem ein Sauerstoff verdrängendes Gas unter hohem Druck gespeichert ist, wobei der Hochdruckgasspeicher (Ia, Ib, Ic; 2a, 2b) über ein Schnellöffnungsventil (I Ia, I Ib, l lc; 12a, 12b) mit einer Sammelleitung (3) verbindbar ist, und wobei ferner eine Löschleitung (4, 4-1, 4-2) vorgesehen ist, welche einerseits über eine Druckreduzierungsvorrichtung (6) mit der Sammelleitung (3) und andererseits mit Löschdüsen (5) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckreduzierungsvorrichtung (6) mindestens zwei Parallelzweige (21, 31, 41) mit jeweils einer Druckreduzierungseinrichtung (22, 32, 42) aufweist, wobei jeder Parallelzweig (21, 31, 41) über ein ansteuerbares Ventil (23, 33, 43) mit der Sammelleitung (3) und der Löschleitung (4, 4-1, 4-2) verbindbar ist, und wobei jede Druckreduzierungseinrichtung (22, 32, 42) ausgelegt ist, gemäß einer bekannten Druckreduzierungskennlinie einen hohen Eingangsdruck auf einen niedrigen Ausgangsdruck zu reduzieren.
2. Inertgasfeuerlöschanlage (100) nach Anspruch 1, wobei ferner eine Steuereinrichtung (7) vorgesehen ist zum automatischen Durchführen eines mehrstufigen Inertisierungsverfahrens, bei welchem der Sauerstoffge- halt in dem Schutzraum (10, 10-1, 10-2) zunächst auf ein erstes Absenkungsniveau abgesenkt und bei Bedarf anschließend auf ein oder schrittweise auf mehrere vorgegebene Absenkungsniveaus weiter abgesenkt wird, wobei die Steuereinrichtung (7) ausgebildet ist, zum Einstellen der Absenkungsniveaus die Ventile (23, 33, 43) der Druckreduzierungsvorrichtung (6) derart anzusteuern, dass der Sauerstoffgehalt im Schutzraum (10, 10-1, 10-2) entsprechend einer vorgegebenen Inertisie- rungskurve reduziert wird.
3. Inertgasfeuerlöschanlage (100) nach Anspruch 2, wobei die Steuereinrichtung (7) ausgebildet ist, zum Absenken des Sauerstoffgehaltes auf das erste Absenkungsniveau die Ventile (23, 33, 43) der Druckreduzierungsvorrichtung (6) derart anzusteuern, dass nur ein erster Parallelzweig (21; 31) der mindestens zwei Parallelzweige (21, 31, 41) mit der Sammelleitung (3) und der Löschleitung (4, 4-1, 4-2) verbunden ist, und wobei die Steuereinrichtung (7) ferner ausgebildet ist, zum weiteren Absenken des Sauerstoffgehaltes auf ein zweites Absenkungsniveau die Ventile (23, 33, 43) der Druckreduzierungsvorrichtung (6) derart anzusteuern, dass nur ein zweiter Parallelzweig (31 ; 21) der mindestens zwei Parallelzweige (21, 31, 41) mit der Sammelleitung (3) und der Löschleitung (4, 4-1, 4-2) verbunden ist, wobei die Druckreduzierungskennlinie der in dem ersten Parallelzweig (21) angeordneten Druckreduzierungseinrichtung (22) verschieden von der Druckreduzierungskennlinie der in dem zweiten Parallelzweig (31) angeordneten Druckreduzierungseinrichtung (32) ist.
4. Inertgasfeuerlöschanlage (100) nach Anspruch 2, wobei die Steuereinrichtung (7) ausgebildet ist, zum Absenken des Sauerstoffgehaltes auf das erste Absenkungsniveau die Ventile (23, 33, 43) der Druckreduzierungsvorrichtung (6) derart anzusteuern, dass nur ein erster Parallelzweig (21) der mindestens zwei Parallelzweige (21, 31, 41) mit der Sammelleitung (3) und der Löschleitung (4, 4-1, 4-2) verbunden ist, und wobei die Steuereinrichtung (7) ferner ausgebildet ist, zum weiteren Absenken des Sauerstoffgehaltes auf ein zweites Absenkungsniveau die Ventile (23, 33, 43) der Druckreduzierungsvorrichtung (6) derart anzusteuern, dass der erste Parallelzweig (21) und ein zweiter Parallelzweig (31) der mindestens zwei Parallelzweige (21, 31, 41) mit der Sammelleitung (3) und der Löschleitung (4, 4-1, 4-2) verbunden sind.
5. Inertgasfeuerlöschanlage (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Druckreduzierungsvorrichtung (6) mindestens drei Parallelzweige (21, 31, 41) mit jeweils einer Druckreduzierungseinrichtung (22, 32, 42) aufweist, wobei jeder Parallelzweig (21, 31, 41) über ein ansteuerbares Ventil (23, 33, 43) mit der Sammelleitung (3) und der Löschleitung (4, 4-1, 4-2) verbindbar ist, und wobei jede Druckreduzierungseinrichtung (22, 32, 42) ausgelegt ist, gemäß einer bekannten Druckreduzierungskennlinie einen hohen Eingangsdruck auf einen niedrigen Ausgangsdruck zu reduzieren, und wobei die Steuereinrichtung (7) ausgebildet ist, zum Absenken des Sauerstoffgehaltes von dem zweiten Absenkungsniveau auf ein drittes Absenkungsniveau die Ventile (23, 33, 43) der Druckreduzierungsvorrichtung (6) derart anzusteuern, dass nur ein dritter Parallelzweig (41) der mindestens drei Parallelzweige (21, 31, 41) mit der Sammelleitung (3) und der Löschleitung (4, 4-1, 4-2) verbunden ist.
6. Inertgasfeuerlöschanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teil der Druckreduzierungseinrichtungen (22, 32, 42) eine Druckreduzierungskennlinie aufweist, bei welcher der Ausgangsdruck unabhängig von einem angelegten Eingangsdruck einen vorgegebenen Druckwert nicht überschreitet.
7. Inertgasfeuerlöschanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teil der Druckreduzierungseinrichtungen (22, 32, 42) eine Druckreduzierungskennlinie aufweist, bei welcher der Ausgangsdruck proportional abhängig von dem Eingangsdruck ist.
8. Inertgasfeuerlöschanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teil der Druckreduzierungseinrichtungen (22, 32, 42) eine Druckreduzierungskennlinie aufweist, bei welcher zumindest über einen bestimmten Druckbereich unabhängig von einem angelegten Eingangsdruck der Ausgangsdruck einen vorab festlegbaren konstanten Druckwert annimmt.
9. Inertgasfeuerlöschanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche mindestens zwei jeweils über ein Schnellöffnungsventil (I Ia, I Ib, Hc; 12a, 12b) mit der Sammelleitung (3) verbindbare Hochdruckgasspeicher (Ia, Ib, Ic; 2a, 2b) aufweist, wobei jedem Hochdruckgasspeicher (Ia, Ib, Ic; 2a, 2b) ein Parallelzweig mit einer Druckreduzierungseinrichtung (22, 32, 42) derart zugeordnet ist, dass beim Öffnen des Schnellöffnungsventils (Ha, I Ib, 11c; 12a, 12b) von einem Hochdruckgasspeicher (Ia, Ib, Ic; 2a, 2b) der mindestens zwei Hochdruckgasspei- eher (I a, Ib, Ic; 2a, 2b) automatisch die Ventile (23, 33, 43) der Druckreduzierungsvorrichtung (6) derart angesteuert werden, dass nur der dem einen Hochdruckgasspeicher (Ia, Ib, I c; 2a, 2b) zugeordnete Parallelzweig (21, 31, 41) mit der Löschleitung (4, 4-1, 4-2) und der Sammelleitung (3) verbunden ist.
10. Inertisierungsverfahren zur Minderung des Risikos und zum Löschen von Bränden in einem Schutzraum (10, 10-1, 10-2), bei welchem ein unter hohem Druck gelagertes sauerstoffverdrängendes Gas zunächst auf einen Arbeitsdruck reduziert und anschließend in den Schutzraum (10, 10-1, 10-2) eingeleitet wird, um den Sauerstoffgehalt in dem Schutzraum (10, 10-1, 10-2) auf ein bestimmtes Absenkungsniveau abzusenken, dadurch gekennzeichnet, dass zur Druckreduzierung des unter hohem Druck gelagerten sauerstoffverdrängenden Gases eine erste Druckreduzierungseinrichtung (22; 32) zum Einsatz kommt, welche in einem ersten Parallelzweig (21 ; 31) angeordnet ist, und durch welche bereits zu Beginn der Absenkung des Sauerstoffgehaltes das sauerstoffverdrängende Gas strömt; und dass zur Druckreduzierung des unter hohem Druck gelagerten sauerstoffverdrängenden Gases ferner mindestens eine zweite Druckreduzierungseinrichtung (32; 22) zum Einsatz kommt, welche in einem zweiten Parallelzweig (31 ; 21) angeordnet ist, und durch welche erst nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit nach Beginn der Absenkung das sauerstoffverdrängende Gas strömt.
11. Inertisierungsverfahren nach Anspruch 10, wobei die erste Druckreduzierungseinrichtung (22; 32) eine Druckblende mit einem ersten Blendenquerschnitt ist, und wobei die zweite Druckreduzierungseinrichtung (22; 32) eine Druckblende mit einem im Vergleich zum ersten Blendenquerschnitt vergrößerten Blendenquerschnitt ist.
12. Inertisierungsverfahren nach Anspruch 10 oder 11 , wobei nach Ablauf der vorgegebenen Zeit zur Druckreduzierung das sauerstoffverdrängende Gas sowohl durch die erste Druckreduzierungseinrichtung (22; 32) als auch durch die mindestens eine zweite Druckreduzierungseinrichtung (32; 22) strömt.
13. Inertisierungsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Inertisierungsverfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist: a) der Sauerstoffgehalt in dem Schutzraum (10) wird auf ein bestimmtes erstes Absenkungsniveau abgesenkt; b) der Sauerstoffgehalt in dem Schutzraum (10) wird auf bzw. unter dem ersten Absenkungsniveau gehalten; und c) im Falle eines Brandes in dem Schutzraum (10) oder bei Bedarf wird der Sauerstoffgehalt in dem Schutzraum (10) von dem ersten Absenkungsniveau auf ein bestimmtes zweites Absenkungsniveau weiter abgesenkt, wobei das Absenken des Sauerstoffgehaltes im Schutzraum (10) auf das erste Absenkungsniveau entsprechend einer ersten Inertisierungskurve erfolgt, die vorgegeben ist durch eine Druckreduzierungskennlinie der ersten Druckreduzierungseinrichtung (22; 32), und wobei das weitere Absenken des Sauerstoffgehaltes im Schutzraum (10) auf das zweite Absenkungsniveau entsprechend einer zweiten Inertisierungskurve erfolgt, die vorgegeben ist durch eine Druckreduzierungskennlinie der zweiten Druckreduzierungseinrichtung (32; 22).
14. Inertisierungsverfahren nach Anspruch 13, wobei im Schutzraum (10, 10-1, 10-2), vorzugsweise kontinuierlich, zumindest eine Brandkenngröße gemessen wird, um zu ermitteln, ob in dem Schutzraum (10, 10-1, 10-2) ein Brand vorliegt.
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