[0001] 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 Schnellöffnungsventil
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.
[0002] Eine derartige Inertgasfeuerlöschanlage ist dem Prinzip nach aus dem Stand der Technik
bekannt. Beispielsweise wird in der deutschen Patentanmeldung
DE 198 11 851 A1 eine Inertgasfeuerlöschanlage beschrieben, welche ausgelegt ist, den Sauerstoffgehalt
in einem umschlossenen Raum (nachfolgend "Schutzraum" genannt) auf ein bestimmtes
Grundinertisierungsniveau 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 Inertgastlaschen, in welchen ein sauerstoffverdrängendes
Gas unter hohem Druck gespeichert wird, klein gehalten werden kann.
[0003] 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 Wassereinvirkung 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 Schaf- 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 Materielien kann ein weiteres Absenken des
Sauerstoffanteils auf die als Beispiel bereits genannten 12 Vol.-% erforderlich sein.
[0004] 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.-%.
[0005] 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.
[0006] Bei einem beispielsweise aus der Druckschrift
DE 198 11 851 A1 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 Inertisierungsverfahren zum
Absenken des Sauerstoffgehaltes auf das erste Absenkungsniveau (Grundinertisierungsniveau)
ein Inertgasgenerator, wie beispielsweise ein Stickstoffgenerator, als Inertgasquelle
zum Einsatz kommt, kann erreicht werden, dass die Anzahl der zur Vollinertisierung
benötigten Hochdruckgasspeicherbehälter, in welchen das sauerstoffverdrängende Gas
oder Gasgemisch (nachfolgend auch einfach "Inertgas" genannt) in komprimierter Form
gelagert wird, möglichst klein gehalten werden kann.
[0007] 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 Vollinertisierungsniveaus,
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 Inertisierungsverfahren, wie es beispielsweise
aus der Druckschrift
DE 198 11 851 A1 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.
[0008] 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.
[0009] Aufgrund dieser Einschränkung ist eine Inertgasfeuerlöschanlage, wie sie beispielsweise
in der Druckschrift
DE 198 11 851 A1 beschrieben wird, nicht oder nur bedingt als
[0010] 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.
[0011] 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 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.
[0012] Auf Grundlage dieser Problemstellung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Inertgasfeuerlöschanlage, wie sie beispielsweise aus der Druckschrift.
DE 198 11 851 A1 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.
[0013] 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.
[0014] 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
Druchreduzierungseinrichtung 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.
[0015] 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.
[0016] 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.
[0017] 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 Inertisierungskurven
eingestellt werden.
[0018] 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.
[0019] 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.
[0020] 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 Druckreduzierungskennlinie
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.
[0021] 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.
[0022] 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.
[0023] 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 Schutz raum insbesondere
im Hinblick auf die gegebene Druckentlastung vorgegeben ist.
[0024] 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 Bedart) 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 Inertgasfeuerlöschanlage 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.
[0025] 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 Einstellens des jeweiligen Absenhungsniveaus
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.
[0026] 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.
[0027] 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 Inertisierungskurve 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.
[0028] 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.
[0029] Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf eine Inertgasfeuerlöschanlage beschränkt,
die lediglich einen Hochdruckgasspeicher aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform
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.
[0030] 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.
[0031] 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.
[0032] 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.
[0033] 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 Umgebungsstrahlung. 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.
[0034] 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 Einstellens
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.
[0035] Die Erfindung ist nicht nur auf die zuvor beschriebene Inertgasfeuerlöschanlagen
beschränkt; vielmehr betrifft sie auch ein vorzugsweise mit der erfindungsgemäßen
Inertgasfeuerlöschanlage 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, welche in einem
ersten Parallelzweig angeordnet ist, 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,
welche in einem zweiten Parallelzweig angeordnet ist.
[0036] 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.
[0037] Das erfindungsgemäße Inertisierungsverfahren kann insbesondere von einer Inertgasfeuerlöschanlage
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.
[0038] 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 Druckreduzierungseinrichtun.
[0039] 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 sauerstoftverdrängendem
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 Be\Torratungsdruck ablängt. Problematisch allerdings
ist, dass der zu Beginn der Flutung vorliegende hohe Massen-/Volumenstrom den Schutzbereich
entsprechenden Belastungen durch Überdruck, Turbulenzen etc. aussetzt.
[0040] 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.
[0041] 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.
[0042] 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.
[0043] 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.
[0044] Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Inertgasfeuerlöschanlage
anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
[0045] 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 erfindungsge- mäßen Inertgasfeuerlöschanlage
durchgeführten Inertisierungsverfahrens;
- Fig. 3b
- den zeitlichen Verlauf eines quantitativen Messwertes einer Brandkenngrö- ße bzw.
des Rauchpegels in einem Schutzraum, in welchem die Sauerstoff- konzentration gemäß
dem in Fig. 3a gezeigten Kurvenverlauf mit Hilfe ei- ner bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Inertgasfeuerlö- schanlage abgesenkt wird;
- Fig. 4a
- den zeitlichen Verlauf der Sauerstoffkonzentration in einem Schutzraum bei der Anwendung
einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inert- gasfeuerlöschanlage zur Durchführung
eines mehrstufigen Inertisierungs- verfahrens, 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 Sauerstoffkon- zentration gemäß dem in Fig. 4a
gezeigten Kurvenverlauf mit Hilfe einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Inertgasfeuerlö- schanlage abgesenkt wird; und
- Fig. 5
- eine schematische Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Inertgasfeuerlöschanlage, die in Gestalt einer Mehrbereichsanlage ausgeführt ist.
[0046] Fig. 1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine erste bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Inertgasfeuerlöschanlage 100. Die Inertgasfeuerlöschanlage 100
weist insgesamt 5 Hochdruckgasspeicher 1a, 1b, 1c, 2a, 2b auf, welche jeweils beispielsweise
als handelsübliche 200-bar oder 300-bar Hochdruchgasflaschen ausgeführt sind. Denkbar
hierbei wäre es auch, anstelle von Hochdruckgasflaschen ein oder mehrere Hochdruckgasspeicherbehälter,
beispielsweise in Gestalt von Hochdruckgasspeicherrohren, einzusetzen. In den Hochdruckgasspeichern
1a, 1b, 1c, 2a, 2b wird ein sauerstoffverdrängendes Gas oder Gasgemisch, bestehend
beispielsweise aus Stickstoff, Kohlendioxid und/oder Edelgas, unter hohem Druck gespeichert.
[0047] Bei der dargestellten Ausführungsform der Inertgasfeuerlöschanlage 100 sind die Hochdruckgasspeicher
1a, 1b, 1c, 2a, 2b in zwei Gruppen bestehend aus den Hochdruckgasspeichern 1a, 1b,
1c und den Hochdruckgasspeichern 2a, 2b eingeteilt. Die Einteilung der Hochdruckgasspeicher
1a, 1b, 1c 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 1a, 1b,
1c, 2a, 2b gleichzeitig, sondern nur die Hochdruckgasspeicher 1a, 1b, 1c bzw. 2a,
2b verwendet werden können.
[0048] Jeder Hochdruckgasspeicher 1a, 1b, 1c, 2a, 2b ist mit einem Hochdruck-Sammelrohr
3 über ein Schnellöffnungsventil 11a, 11b, 11c, 12a, 12b verbindbar. Die jeweiligen
Schnellöffnungsventile 11a, 11b, 11c, 12a, 12b können bei Bedarf über entsprechende
Steuerleitungen 13a, 13b von einer Steuereinrichtung 7 angesteuert werden, um den
zugehörigen Hochdruckgasspeicher 1a, 1b, 1c, 2a, 2b mit der Hochdruck-Sammelleitung
3 zu verbinden.
[0049] Die Hochdruck-Sammelleitung 3 ist mit einer Druckreduzierungsvorrichtung 6 verbunden.
Die Aufgabe der Druckreduzierungsvorrichtung 6 besteht darin, das nach dem Öffnen
von mindestens einem Schnellöffnungsventil 11a, 11b, 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.
[0050] 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.
[0051] 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
Schnellöftnungsventilen 11a, 11b, 11c, 12a, 12b der Hochdruckgasspeicher 1a, 1b, 1c,
2a, 2b verbunden, um bei Bedarf die den Schnellöftnungsventilen 11a, 11b, 11c, 12a,
12b zugeordneten Hochdruckgasspeicher 1a, 2b, 1c, 2a, 2b wahlweise mit der Hochdruck-Sammelleitung
3 verbinden zu können.
[0052] Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Inertgasfeuerlöschanlage 100
können die in den beiden Parallelzweige 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 11a,
11b, 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 und von dort über die
Löschdüsen 5 in den Schutzraum 10. Da die in dem ersten Parallelzweig 21 angeordnete
Druckreduzierungseinrichtung 22 bei der beispielhaften Ausführungsform 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 welchen 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.
[0053] 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.
[0054] 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 Branderkennungssystems
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.
[0055] Das mit Hilfe der Steuereinrichtung 7 realisierbare Inertisierungsverfahren wird
anschließend im Zusammenhang mit den Figuren 3a, 3b und 4a, 4b beschrieben.
[0056] 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
7 zugeführt. 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.
[0057] 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.
[0058] 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.
[0059] 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.
[0060] 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 Inertgasfeuerlöschanlage 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
11a, 11b, 11c, 12a, 12b durchlässt.
[0061] Erfolgt die Inertisierung des Schutzraumes 10 über eine Druckreduzierungseinrichtung,
welche zur Druckreduzierung einer Druckblende aufweist, nimmt die Inertisierungskurve
einen bogenförmigen Verauf an.
[0062] 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.
[0063] Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 3a, b und 4a, b ein mit der erfindungsgemäßen
Inertgasfeuerlöschanlage 100 ausführbares Inertisierungsverfahren beschrieben.
[0064] 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
t
0 im Schutzraum 10 eine Sauerstoffkonzentration von etwa 21 Vol.-% vorliegt und somit
der Sauerstoffkonzentration der normalen Umgebungsluft entspricht.
[0065] Zum Zeitpunkt t
0 beginnt die Inertisierung des Schutzraumes 10, indem bis zum Zeitpunkt t
1 der Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes 10 kontinuierlich ein sauerstoffverdrängendes
Gas zugeführt wird. Der Darstellung in Fig. 3a ist zu entnehmen, dass in dem Zeitintervall
t
0 - t
1 die Inertisierungskurve geradlinig und relativ flach verläuft. Diese Kurvenform der
Inertisierungskurve ist möglich, indem beispielsweise ein erster der mindestens zwei
Parallezweige 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.
[0066] Zum Zeitpunkt t
1 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 t
2 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.-%.
[0067] In dem in Fig. 3a dargestellten Szenario wird zum Zeitpunkt t
0 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 t
0 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 (t
1 - t
0), da während der Inertisierung, d.h. während des Absenkens des Sauerstoffgehaltes
auf das erste Absenkungsniveau, bereits eine aktive Brandbekämpfung stattfindet.
[0068] Indem kontinuierlich die Brandentwicktung 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.
[0069] Bei dem in den Figuren 3a und 3b dargestellten Szenario konnte der Brand bis zum
Zeitpunkt t
2 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.
[0070] 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 t
2 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 t
0 ausgegebene Feueralarm noch einmal bestätigt wird. Die Bestätigung des Feueralarms
zum Zeitpunkt t
2 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 t
2 die Sauerstoffkonzentration das zweite Absenkungsniveau in Höhe von beispielsweise
13,8 Vol.-% Sauerstoff erreicht hat. Der Vergleich der Inertisierungskurve in den
Zeitintervallen t
0 - t
1 und t
2 - t
3 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 t
0 und t
1 aufweist.
[0071] 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.
[0072] 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
t
4.
[0073] Das erneute Bestätigen des Feueralarms zum Zeitpunkt t
4 bewirkt, dass in dem Schutzraum nun der Sauerstoffgehalt von dem zweiten Absenkungsniveau
weiter auf das Vollinertisierungsniveau 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.
[0074] 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 Vollinertisierungsniveaus im Schutzraum
wird somit der Brand durch Sauerstoffentzug Vollständig gelöscht, wobei gleichzeitig
ein Wiederentzünden der Materialen im Schutzraum wirksam verhindert wird.
[0075] Dem Kurvenverlauf der Fig. 3b ist zu entnehmen, dass nach Einstellung des Vollinertisierungsniveaus
(zum Zeitpunkt t
5) 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.
[0076] 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.
[0077] 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
Weitern kann während der Absenkung des Sauerstoffgehaltes sehr genau die Brandentwicklung
bzw. Brandlöschung beobachtet werden.
[0078] Bei dem in Fig. 4 dargestellten Szenario ist dem Kurvenverlauf der Fig. 4b zu entnehmen,
dass nach Auflösung des Feueralarms zum Zeitpunkt t
0 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 t
1 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.
[0079] In Fig. 5 ist in einer schematischen Ansicht eine weitere beispielhafte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Inertgasfeuerlöschanlage 100 gezeigt, wobei diesmal die Inertgasfeuerlöschanlage
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.
[0080] 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.
[0081] 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, bestimmten 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.
[0082] Die in Fig. 5 schematisch dargestellte Mehrbereichs-Feuertöschanlage 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 1a, 1b, 1c, 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 1a, 1b, 1c, 2a, 2b
ist mit einem Hochdruck-Sammelrohr 3 über ein von einer Steuereinrichtung 7 ansteuerbares
Schnellöffnungsventil 11a, 11b, 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 Ausgangsseite der Druckreduzierungsvorrichtung 6 angeschlossene Niederdruck-Löschleitung
4 verbindbar.
[0083] 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.
[0084] 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 Druckreduzierungseinrichtung
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 11a, 11b, 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 druckreduziert Gas über den Parallelzweig 4-1
und die Löschdüsen 5 in den ersten Schutzraum 10-1.
[0085] 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.
[0086] 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 Ereignisablauf erfolgen kann.
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 (1a, 1b, 1c; 2a, 2b) aufweist, in welchem ein Sauerstoff
verdrängendes Gas unter hohem Druck gespeichert ist, wobei der Hochdruckgasspeicher
(1a, 1b, 1c; 2a, 2b) über ein Schnellöffnungsventil (11a, 11b, 11c; 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 Sauerstoffgehalt 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 Inertisierungskurve 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 (11a, 11b, 11c; 12a, 12b) mit der Sammelleitung
(3) verbindbare Hochdruckgasspeicher (1a, 1b, 1c; 2a, 2b) aufweist, wobei jedem Hochdruckgasspeicher
(1a, 1b, 1c; 2a, 2b) ein Parallelzweig mit einer Druckreduzierungseinrichtung (22,
32, 42) derart zugeordnet ist, dass beim Öffnen des Schnellöffnungsventils (11a, 11b,
11c; 12a, 12b) von einem Hochdruckgasspeicher (1a, 1b, 1c; 2a, 2b) der mindestens
zwei Hochdruckgasspeicher (1a, 1b, 1c; 2a, 2b) automatisch die Ventile (23, 33, 43)
der Druckreduzierungsvorrichtung (6) derart angesteuert werden, dass nur der dem einen
Hochdruckgasspeicher (1a, 1b, 1c; 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.
1. An inert gas fire extinguisher (100) for reducing the risk of and extinguishing fires
in a protected room (10, 10-1, 10-2), wherein the inert gas fire extinguisher (100)
comprises at least one high-pressure gas tank (1a, 1b, 1c; 2a, 2b) in which an oxygen-displacing
gas is stored under high pressure, wherein the high-pressure gas tank (1a, 1b, 1c;
2a, 2b) is connectable to a collecting line (3) via a quick-release valve (11a, 11b,
11c; 12a, 12b), and wherein an extin-guishing line (4, 4-1, 4-2) is further provided
which is connected on one side to the collecting line (3) via a pressure-reducing
device (6) and on the other side to extinguishing nozzles (5),
characterized in that
the pressure-reducing device (6) comprises at least two parallel branches (21, 31,
41), each having a pressure-reducing unit (22, 32, 42), wherein each parallel branch
(21, 31, 41) is connectable to the collecting line (3) and the extinguishing line
(4, 4-1, 4-2) via a controllable valve (23, 33, 43), and wherein each pressure-reducing
unit (22, 32, 42) is designed to reduce a high input pressure to a low output pressure
according to a preset pressure-reducing characteristic.
2. The inert gas fire extinguisher (100) according to claim 1,
wherein a control device (7) is further provided to automatically effect a multistage
inerting process in which the oxygen content in the protected room (10, 10-1, 10-2)
is first lowered to a first reduced level and then further lowered as needed to another
preset reduced level or successively to multiple preset reduced levels, wherein the
control device (7) is designed to control the valves (23, 33, 43) of the pressure-reducing
device (6) to set the reduced level such that the oxygen content in the protected
room (10, 10-1, 10-2) reduces in accordance with a preset inerting curve.
3. The inert gas fire extinguisher (100) according to claim 2,
wherein the control device (7) is designed to control the valves (23, 33, 43) of the
pressure-reducing device (6) to lower the oxygen content to the first reduced level
such that only one first parallel branch (21; 31) of the at least two parallel branches
(21, 31, 41) is connected to the collecting line (3) and the extinguishing line (4,
4-1, 4-2), and
wherein the control device (7) is further designed to control the valves (23, 33,
43) of the pressure-reducing device (6) to further lower the oxygen content to a second
reduced level such that only one second parallel branch (31; 21) of the at least two
parallel branches (21, 31, 41) is connected to the collecting line (3) and the extinguishing
line (4, 4-1, 4-2),
wherein the pressure-reducing characteristic of the pressure-reducing unit (22) arranged
in the first parallel branch (21) differs from the pressure-reducing characteristic
of the pressure-reducing unit (32) arranged in the second parallel branch (31).
4. The inert gas fire extinguisher (100) according to claim 2,
wherein the control device (7) is designed to control the valves (23, 33, 43) of the
pressure-reducing device (6) to lower the oxygen content to the first reduced level
such that only one first parallel branch (21) of the at least two parallel branches
(21, 31, 41) is connected to the collecting line (3) and the extinguishing line (4,
4-1, 4-2), and
wherein the control device (7) is further designed to control the valves (23, 33,
43) of the pressure-reducing device (6) to further lower the oxygen content to a second
reduced level such that the first parallel branch (21) and a second parallel branch
(31) of the at least two parallel branches (21, 31, 41) are connected to the collecting
line (3) and the extinguishing line (4, 4-1, 4-2).
5. The inert gas fire extinguisher (100) according to any one of claims 2 to 4,
wherein the pressure-reducing device (6) comprises at least three parallel branches
(21, 31, 41) each having a pressure-reducing unit (22, 32, 42), wherein each parallel
branch (21, 31, 41) is connectable to the collecting line (3) and the extinguishing
line (4, 4-1, 4-2) via a controllable valve (23, 33, 43), and wherein each pressure-reducing
unit (22, 32, 42) is designed to reduce a high input pressure to a low output pressure
according to a preset pressure-reducing characteristic, and
wherein the control device (7) is designed to control the valves (23, 33, 43) of the
pressure-reducing device (6) to lower the oxygen content from the second reduced level
to a third reduced level such that only one third parallel branch (41) of the at least
three parallel branches (21, 31, 41) is connected to the collecting line (3) and the
extinguishing line (4, 4-1, 4-2).
6. The inert gas fire extinguisher (100) according to any one of the preceding claims,
wherein at least some of the pressure-reducing units (22, 32, 42) exhibit a pressure-reducing
characteristic with which, irrespective of a set input pressure, the output pressure
does not exceed a predefined pressure value.
7. The inert gas fire extinguisher (100) according to any one of the preceding claims,
wherein at least some of the pressure-reducing units (22, 32, 42) exhibit a pressure-reducing
characteristic with which the output pressure is proportionally dependent on the input
pressure.
8. The inert gas fire extinguisher (100) according to any one of the preceding claims,
wherein at least some of the pressure-reducing units (22, 32, 42) exhibit a pressure-reducing
characteristic with which, irrespective of a set input pressure, the output pressure
assumes a predefinable constant pressure value over at least a specific range of pressure.
9. The inert gas fire extinguisher (100) according to any one of the preceding claims
which comprises at least two high-pressure gas tanks (1a, 1b, 1c; 2a, 2b) which are
connectable to a collecting line (3) via a quick-release valve (11a, 11b, 11c; 12a,
12b), wherein a parallel branch having a pressure-reducing unit (22, 32, 42) is allocated
to each high-pressure gas tank (1a, 1b, 1c; 2a, 2b) such that when the quick-release
valve (11a, 11b, 11c; 12a, 12b) of one high-pressure gas tank (1a, 1b, 1c; 2a, 2b)
of the at least two high-pressure gas tanks (1a, 1b, 1c; 2a, 2b) opens, the valves
(23, 33, 43) automatically control the pressure-reducing device (6) such that only
the parallel branch (21, 31, 41) allocated to the one high-pressure gas tank (1a,
1b, 1c; 2a, 2b) is connected to the extinguishing line (4, 4-1, 4-2) and the collecting
line (3).
10. An inerting method for reducing the risk of and extinguishing fires in a protected
room (10, 10-1, 10-2) in which an oxygen-displacing gas stored under high pressure
is first reduced to a working pressure and subsequently introduced into the protected
room (10, 10-1, 10-2) so as to lower the oxygen content in the protected room (10,
10-1, 10-2) to a specific reduced level,
characterized in that
a first pressure-reducing unit (22; 32) arranged in a first parallel branch (21; 31)
is used to reduce the pressure of the oxygen-displacing gas stored under high pressure,
and through which the oxygen-displacing gas flows as soon as the oxygen content begins
to be lowered; and that
at least one second pressure-reducing unit (32; 22) arranged in a second parallel
branch (31; 21) is further used to reduce the pressure of the oxygen-displacing gas
stored under high pressure, and through which the oxygen-displacing gas only flows
after a predefined period of time has passed since the oxygen content began to be
lowered.
11. The inerting method according to claim 10,
wherein the first pressure-reducing unit (22; 32) is a pressure aperture exhibiting
a first aperture cross-section, and wherein the second pressure-reducing unit (22;
32) is a pressure aperture exhibiting a larger aperture cross-section than the first
aperture cross-section.
12. The inerting method according to claim 10 or 11,
wherein after the predefined time set for reducing the pressure has passed, the oxygen-displacing
gas flows through both the first pressure-reducing unit (22; 32) as well as through
the at least one second pressure-reducing unit (32; 22).
13. The inerting method according to any one of claims 10 to 12, wherein the inerting
method comprises the following steps:
a) lowering the oxygen content in the protected room (10) to a specific first reduced
level;
b) maintaining the oxygen content in the protected room (10) at or below the first
reduced level; and
c) in the event of a fire in the protected room (10) or if otherwise needed, the oxygen
content in the protected room (10) is further lowered from the first reduced level
to a specific second reduced level,
wherein the lowering of the oxygen content in the protected room (10) to the first
reduced level ensues in accordance with a first inerting curve which is predetermined
by a pressure-reducing characteristic of the first pressure-reducing unit (22; 32),
and wherein the further lowering of the oxygen content in the protected room (10)
to the second reduced level ensues in accordance with a second inerting curve which
is predetermined by a pressure-reducing characteristic of the second pressure-reducing
unit (32; 22).
14. The inerting method according to claim 13,
wherein at least one fire parameter is measured in the protected room (10, 10-1, 10-2),
preferably continuously, in order to determine the presence of fire in said protected
room (10, 10-1, 10-2).
1. Installation d'extinction d'incendie à gaz inerte (100) pour réduire le risque et
pour éteindre des incendies dans un local protégé (10, 10-1, 10-2), ladite installation
d'extinction (100) comprenant au moins un accumulateur de gaz sous haute pression
(1a, 1b, 1c ; 2a, 2b) dans lequel un gaz qui supplante l'oxygène est accumulé sous
haute pression, ledit accumulateur de gaz sous haute pression (1a, 1b, 1c ; 2a, 2b)
est susceptible d'être relié à une conduite de collecte (3) via une soupape à ouverture
rapide (11a, 11b, 11c ; 12a, 12b), et dans laquelle il est en outre prévu une conduite
d'extinction (4, 4-1, 4-2) qui est reliée d'une part à la conduite de collecte (3)
via un dispositif réducteur de pression (6), et d'autre part à des buses d'extinction
(5),
caractérisée en ce que
le dispositif réducteur de pression (6) comporte au moins deux ramifications parallèles
(21, 31, 41) comportant chacune un organe réducteur de pression (22, 32, 42), chaque
ramification parallèle (21, 31, 41) pouvant être reliée via une soupape commandée
(23, 33, 43) à la conduite de collecte (3) et à la conduite d'extinction (4, 4-1,
4-2), et chaque organe réducteur de pression (22, 32, 42) est conçu afin de réduire,
d'après une courbe caractéristique de réduction de pression connue, une pression d'entrée
élevée en une pression de sortie basse.
2. Installation d'extinction d'incendie à gaz inerte (100) selon la revendication 1,
dans laquelle il est en outre prévu une unité de commande (7) pour exécuter automatiquement
un processus d'inertisation en plusieurs étapes, lors duquel la teneur en oxygène
dans le local protégé (10, 10-1, 10-2) est abaissée tout d'abord à un premier niveau
de réduction et en cas de besoin est ensuite à nouveau abaissée à un niveau de réduction
prédéterminé ou pas à pas à plusieurs niveaux de réduction prédéterminés, l'unité
de commande (7) étant réalisée, afin d'établir le niveau de réduction, pour piloter
les soupapes (23, 33, 43) du dispositif de réduction de pression (6) de telle façon
que la teneur en oxygène dans le local protégé (10, 10-1, 10-2) est réduite en correspondance
d'une courbe d'inertisation prédéterminée.
3. Installation d'extinction d'incendie à gaz inerte (100) selon la revendication 2,
dans laquelle l'unité de commande (7) est réalisée, afin d'abaisser la teneur en oxygène
au premier niveau de réduction, pour piloter les soupapes (23, 33, 43) du dispositif
de réduction de pression (6) de telle manière que seule une ramification parallèle
(21 ; 31) desdites au moins deux ramifications parallèles (21, 31, 41) est reliée
à la conduite de collecte (3) et à la conduite d'extinction (4, 4-1, 4-2), et
dans laquelle l'unité de commande (7) est en outre réalisée, afin de réduire encore
la teneur en oxygène à un second niveau de réduction, pour piloter les soupapes (23,
33, 43) du dispositif de réduction de pression (6) de telle manière que seule une
seconde ramification parallèle (31 ; 21) desdites au moins deux ramifications parallèles
(21, 31, 41) est reliée à la conduite de collecte (3) et à la conduite d'extinction
(4, 4-1, 4-2),
dans laquelle la courbe caractéristique de réduction de pression de l'organe de réduction
de pression (22) agencé dans la première ramification parallèle (21) est différente
de la courbe caractéristique de réduction de pression de l'organe de réduction de
pression (32) agencé dans la seconde ramification parallèle (31).
4. Installation d'extinction d'incendie à gaz inerte (100) selon la revendication 2,
dans laquelle l'unité de commande (7) est réalisée, afin d'abaisser la teneur en oxygène
au premier niveau de réduction, pour piloter les soupapes (23, 33, 43) du dispositif
de réduction de pression (6) de telle manière que seule une première ramification
parallèle (21) desdites au moins deux ramifications parallèles (21, 31, 41) est reliée
à la conduite de collecte (3) et à la conduite d'extinction (4, 4-1, 4-2), et
dans laquelle l'unité de commande (7) est en outre réalisée, afin d'abaisser encore
la teneur en oxygène à un second niveau de réduction, pour piloter les soupapes (23,
33, 43) du dispositif de réduction de pression (6) de telle manière que la première
ramification parallèle (21) et une seconde ramification parallèle (31) desdites au
moins deux ramifications parallèles (21, 31, 41) sont reliées à la conduite de collecte
(3) et à la conduite d'extinction (4, 4-1, 4-2).
5. Installation d'extinction d'incendie à gaz inerte (100) selon l'une des revendications
2 à 4,
dans laquelle le dispositif de réduction de pression (6) comprend au moins trois ramifications
parallèles (21, 31, 41) avec chacune un organe de réduction de pression (22, 32, 42),
chaque ramification parallèle (21, 31, 41) pouvant être reliée via une soupape commandée
(23, 33, 43) à la conduite de collecte (3) et à la conduite d'extinction (4, 4-1,
4-2), et chaque organe de réduction de pression (22, 32, 42) est conçu de manière
à réduire, suivant une courbe caractéristique de réduction de pression connue, une
pression d'entrée élevée en une pression de sortie basse, et
dans laquelle l'unité de commande (7) est réalisée, afin d'abaisser la teneur en oxygène
depuis le second niveau de réduction jusqu'à un troisième niveau de réduction, pour
piloter les soupapes (23, 33, 43) du dispositif de réduction de pression (6) de telle
manière que seule une troisième ramification parallèle (41) desdites au moins trois
ramifications parallèles (21, 31, 41) est reliée à la conduite de collecte (3) et
à la conduite d'extinction (4, 4-1, 4-2).
6. Installation d'extinction d'incendie à gaz inerte (100) selon l'une des revendications
précédentes,
dans laquelle au moins une partie des organes de réduction de pression (22, 32, 42)
présentent une courbe caractéristique de réduction de pression dans laquelle la pression
de sortie ne dépasse pas une valeur de pression prédéterminée indépendamment de la
pression d'entrée appliquée.
7. Installation d'extinction d'incendie à gaz inerte (100) selon l'une des revendications
précédentes,
dans laquelle au moins une partie des organes de réduction de pression (22, 32, 42)
présentent une courbe caractéristique de réduction de pression dans laquelle la pression
de sortie dépend proportionnellement de la pression d'entrée.
8. Installation d'extinction d'incendie à gaz inerte (100) selon l'une des revendications
précédentes,
dans laquelle au moins une partie des organes de réduction de pression (22, 32, 42)
présentent une courbe caractéristique de réduction de pression dans laquelle, au moins
au-dessus d'une plage de pression déterminée, et indépendamment de la pression d'entrée
appliquée, la pression de sortie adopte une valeur de pression constante qui peut
être fixée auparavant.
9. Installation d'extinction d'incendie à gaz inerte (100) selon l'une des revendications
précédentes,
qui comprend au moins deux accumulateurs de gaz à haute pression (1a, 1b, 1c ; 2a,
2b) susceptibles d'être reliés à la conduite de collecte (3) via une soupape à ouverture
rapide respective (11a, 11b, 11c ; 12a, 12b), dans laquelle une ramification parallèle
avec un organe de réduction de pression (22, 32, 42) est associée à chaque accumulateur
à gaz sous haute pression (1a, 1b, 1c ; 2a, 2b) de telle manière que lors de l'ouverture
de la soupape à ouverture rapide (11a, 11b, 11c ; 12a, 12b) d'un accumulateur de gaz
à haute pression (1a, 1b, 1c ; 2a, 2b) desdits au moins deux accumulateurs de gaz
à haute pression (1a, 1b, 1c ; 2a, 2b), les soupapes (23, 33, 43) du dispositif de
réduction de pression (6) sont pilotées automatiquement de telle façon que seule la
ramification parallèle associée à l'un des accumulateurs de gaz à haute pression (1a,
1b, 1c ; 2a, 2b) est reliée à la conduite d'extinction (4, 4-1, 4-2) et à la conduite
de collecte (3).
10. Procédé d'inertisation pour réduire le risque et pour éteindre des incendies dans
un local protégé (10, 10-1, 10-2), dans lequel un gaz qui supplante l'oxygène et qui
est stocké sous haute pression est tout d'abord réduit à une pression de travail et
on l'introduit ensuite dans le local protégé (10, 10-1, 10-2), afin d'abaisser la
teneur en oxygène dans le local protégé (10, 10-1, 10-2) à un niveau d'abaissement
prédéterminé,
caractérisé en ce que
pour réduire la pression du gaz qui supplante l'oxygène et qui est stocké sous haute
pression, on utilise un premier organe de réduction de pression (22 ; 32), celui-ci
étant agencé dans une première ramification parallèle (21 ; 31), et à travers lequel
s'écoule le gaz assurant le refoulement de l'oxygène déjà au commencement de l'abaissement
de la teneur en oxygène, et en ce que
pour réduire la pression du gaz qui supplante l'oxygène et qui est stocké sous haute
pression, on utilise en outre au moins un second organe de réduction de pression (32
; 22) qui est agencé dans une seconde ramification parallèle (31 ; 21), et à travers
lequel le gaz qui supplante l'oxygène s'écoule uniquement après écoulement d'un temps
prédéterminé après commencement de l'abaissement.
11. Procédé d'inertisation selon la revendication 10,
dans lequel le premier organe de réduction de pression (22 ; 32) est un diaphragme
de pression avec une première section de diaphragme, et dans lequel le second organe
de réduction de pression (22 ; 32) est un diaphragme de pression avec une section
de diaphragme agrandie par comparaison à la première section de diaphragme.
12. Procédé d'inertisation selon la revendication 10 ou 11,
dans lequel, après écoulement du temps prédéterminé pour la réduction de pression,
le gaz qui supplante l'oxygène s'écoule à la fois à travers le premier organe de réduction
de pression (22 ; 32) et à travers ledit au moins un second organe de réduction de
pression (32 ; 22).
13. Procédé inertisation selon l'une des revendications 10 à 12, dans lequel le procédé
d'inertisation comprend les étapes suivantes :
a) on abaisse la teneur en oxygène dans le local protégé (10) à un premier niveau
d'abaissement déterminé ;
b) on maintient la teneur en oxygène dans le local protégé (10) au premier niveau
d'abaissement ou au-dessous de celui-ci ; et
c) dans le cas d'un incendie dans le local protégé (10) ou en cas de besoin, la teneur
en oxygène dans le local protégé (10) est abaissée encore depuis le premier niveau
d'abaissement jusqu'à un second niveau d'abaissement déterminé,
dans lequel l'abaissement de la teneur en oxygène dans le local protégé (10) jusqu'au
premier niveau d'abaissement a lieu en correspondance d'une première courbe d'inertisation,
qui est imposée par une courbe caractéristique de réduction de pression du premier
organe de réduction de pression (22 ; 32), et dans lequel la poursuite de l'abaissement
de la teneur en oxygène dans le local protégé (10) jusqu'au second niveau d'abaissement
a lieu en correspondance d'une seconde courbe d'inertisation, qui est imposée par
une courbe caractéristique de réduction de pression du second organe de réduction
de pression (32 ; 22).
14. Procédé d'inertisation selon la revendication 13, dans lequel on mesure dans le local
protégé (10, 10-1, 10-2) au moins une grandeur caractéristique en cas d'incendie,
de préférence en continu, pour déterminer s'il existe un incendie dans le local protégé
(10 ; 10-1, 10-2).