Verfahren zur Brandlöschung und Löschanlage

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Brandlöschung mit einem Löschgas, bei welchem dem Flammbereich ein Löschgas zugeführt und dadurch der Luftsauerstoff auf einen Wert unterhalb der Löschkonzentration verdrängt wird.

[0002] In der Feuerlöschtechnik kommen bekanntlich drei physikalische Prinzipien zur Anwendung:

• Kühlung des Brandstoffes unter die Oxidationstemperatur
• Sauerstoffverarmung in der Oxidationszone
• Abgrenzung der Sauerstoffzufuhr zur Reaktionszone.

[0003] Die Kühlung des Brandstoffes wird mit einer Löschflüssigkeit, in der Regel Wasser, durchgeführt. Mit dieser Methode kann ein Brand beherrscht und dessen Ausbreitung verhindert werden. Da jedoch die Löschflüssigkeit oft nicht alle versteckten Brandherde erreicht, ist eine vollständige Löschung nicht immer möglich. Neue Löschtechniken verwenden Wassernebel oder Sprühnebel, deren Wirkung beim Schutz von Räumen ähnlich der von herkömmlichen Sprinkler- oder Sprühflutanlagen ist. Der Brand wird zwar beherrscht aber nicht unbedingt gelöscht, da eine Löschung nur dann erfolgt, wenn das Feuer so viel Wasser verdampft, dass die Sauerstoffkonzentration auf Löschkonzentration sinkt. Ausserdem ist diese Löschart nicht durch intemationale Richtlinien abgedeckt und es bestehen keine Grundlagen für die Auslegung derartiger Löschanlagen für eine sichere Löschung aller Feuergrössen in einem Schutzbereich.

[0004] Die Sauerstoffverarmung in der Oxidationszone wird mit inerten oder chemischen Löschgasen erreicht, wobei durch eine Vermischung der Zuluft zum Feuer mit dem Löschgas der Sauerstoffgehalt in der Reaktionszone so verdünnt wird, dass die Oxidationsreaktion abbricht. Bei vorschriftsgemässer Anwendung wird mit Löschgasen innerhalb weniger Sekunden eine vollständige Löschung erreicht. Da der Brandherd nicht gekühlt wird, besteht jedoch die Gefahr, dass bei Abnahme der Löschkonzentration in der Umgebungsluft des Brandherds die Oxidationsreaktion wieder startet. Aus diesem Grund muss die Löschgaskonzentration in der Umgebung des Brandes über mehrere Minuten aufrecht erhalten bleiben, was einen hohen Verbrauch an Löschgas und entsprechende Mittel zur Bevorratung dieser Löschgasmengen bedeutet.

[0005] Die Abgrenzung der Sauerstoffzufuhr zur Reaktionszone erfolgt in der Regel mit Schaumstoff-Löschanlagen. Wegen der Nachfolgeschäden und der anforderungsreichen Applikationstechnik wird die Schaumstoff-Löschtechnik heute nicht mehr bevorzugt. Ausserdem sind Schaumstoff-Löschanlagen für die Bekämpfung von vielen Entstehungsbränden nicht geeignet.

[0006] Die Erfindung betrifft eine Löschanlage zur Brandlöschung mit einem Löschgas, mit einer eine Druckgasbevorratung, mindestens einen Druckbehälter für das Löschgas, mindestens eine Gasaustrittsdüse und ein Leitungssystem enthaltenden Gaslösch-Anlage, mit welcher dem Flammbereich ein Löschgas zugeführt und dadurch der Luftsauerstoff auf einen Wert unterhalb der Löschkonzentration verdrängt wird, und mit einer die Gaslösch-Anlage ergänzenden und eine Flüssigkeitsbevorratung enthaltenden Anlage zur Zumischung von Löschflüssigkeit in das Leitungssystem.
Bei einer in der WO-A-95/24274 beschriebenen Löschanlage dieser Art wird das Löschgas der Löschflüssigkeit und einem Mischraum zugeführt, wobei in den betreffenden Leitungen Ventile vorgesehen sind. Durch die Erfindung soll diese Löschanlage so verbessert werden, dass der Förderdruck während des Löschens möglichst konstant gehalten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Druckgasbevorratung mehrere Druckgasbehälter sowie ein zwischen diesen und dem Leitungssystem angeordnetes Sammelrohr aufweist, dass zwischen dem Sammelrohr und dem Leitungssystem eine erstes Druckabbau-Element angeordnet ist, und dass vom Sammelrohr eine Druckleitung zur Flüssigkeitsbevorratung abzweigt, welche ein zweites Druckabbau-Element enthält.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Löschanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zumischung von Löschflüssigkeit unter Bildung einer Zweiphasenströmung im Leitungssystem und in der mindestens einen Düse erfolgt.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Löschanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass Flüssigkeitsbevorratung mindestens einen Flüssigkeitsbehälter mit Löschflüssigkeit und eine Löschflüssigkeits-Leitung von der Flüssigkeitsbevorratung zu dem genannten Leitungssystem enthält.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Löschanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Zumischung von Löschflüssigkeit über das Sammelrohr und das zweite Druckabbau-Element der Kopfraum des mindestens einen Flüssigkeitsbehälters mit Löschgas überlagert und dadurch Löschflüssigkeit aus dem mindestens einen Flüssigkeitsbehälter in das Leitungssystem gepresst und in diesem zusammen mit dem Löschgas der mindestens einen Düse zugeführt wird.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Löschanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Düse als Zweistoffdüse wirkt und gleichzeitig mit dem Löschgas Löschflüssigkeit versprüht.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der einzigen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert; dieses Ausführungsbeispiel zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Löschanlage.

[0007] Die Löschanlage besteht darstellungsgemäss aus einem Leitungssystem 1 mit Düsen 2, die als Zweistoffdüsen zum gleichzeitigen Versprühen von Löschgas und Löschflüssigkeit vorgesehen sind. Das Löschgas, beispielsweise ein Inertgas, ist in einer Druckgasbevorratung 3 mit mehreren je ein Hochdruckventil 4 aufweisenden Druckbehältern 5. Bei Verwendung nur eines Druckbehälters 5, ist dieser direkt an das Leitungssystem 1 angeschlossen, bei Verwendung mehrerer Druckbehälter 5 ist zwischen diesen und dem Leitungssystem 1 ein Sammelrohr 6 vorgesehen. Das Sammelrohr 6 ist mit dem Leitungssystem 1 über eine erste Gasdrossel 7 verbunden, durch welche der Förderdruck im Leitungssystem 1 auf einen optimalen Düsendruck gedrosselt wird. Mit dem Bezugszeichen 8 ist eine Einrichtung zum Auslösen der Hochdruckventile 4 bezeichnet. Diese kann von Hand betätigbar oder von einer Brandmeldeeinrichtung auslösbar sein.
Durch die Anordnung der ersten Gasdrossel 7 wird das Phänomen der kritischen Strömung kompressibler Medien durch Drosseln ausgenützt, um den Förderdruck während des Löschens möglichst konstant zu halten. Der Förderdruck ändert sich nur langsam und garantiert während der massgeblichen Löschungs-/Flutungsphase einen optimalen Düsendruck. Die durch die Drossel 7 bewirkte Druckreduktion führt dazu, dass beim Öffnen der Ventile 4 im Leitungssystem 1 und an den Düsen 2 kein gefährlicher Wasserschlag auftritt. Ausserdem können für das
Leitungssystem 1 Materialien verwendet werden, welche keine Hochdruck-Qualität aufzuweisen brauchen.
Der bisher beschriebene Teil der erfindungsgemässen Löschanlage entspricht einer bekannten Gaslöschanlage. Diese ist nun darstellungsgemäss mit einer Wassersprühanlage gekoppelt, welche im wesentlichen aus einer Wasserbevorratung 9 mit mindestens einem Wasserbehälter 10 und einem Tauchrohr 11 pro Wasserbehälter 10 sowie aus einer Verbindungsleitung 12 von dem Tauchrohr oder den Tauchrohren 11 zum Leitungssystem 1 besteht. Vom Sammelrohr 6 zweigt vor der ersten Gasdrossel 7 eine Druckleitung 13 ab, die über eine zweite Gasdrossel 14 zu dem mindestens einen Wasserbehälter 10 geführt ist und in dessen Kopfraum mündet. Durch die zweite Gasdrossel 14 wird der Gasdruck aus dem Sammelrohr 6 so reduziert, dass er auf den Wirkdruck der Gasströmung im Leitungssystem 1 nach der ersten Gasdrossel 7 selbstregelnd eingestellt ist.
Die Ausdrücke Wassersprühanlage, Wasserbevorratung und Wasserbehälter sind nicht einschränkend zu verstehen, sondern stehen allgemein für "Löschflüssigkeit". So kann beispielsweise an Stelle von Wasser Heptafluoropropan verwendet werden.
Bei einer Flutung wird das Löschgas der mindestens einen Düse 2 über das Leitungssystem 1 zugeführt und im Schutzbereich verteilt. Gleichzeitig wird vom Sammelrohr 6 über die zweite Gasdrossel 14 der Kopfraum der Wasserbehälter 10 mit Löschgas überlagert und dadurch Wasser aus den Wasserbehältern 10 in die Leitung 12 und damit in das Leitungssystem 1 gepresst. Im Leitungssystem 1 strömt somit ein Wasser-Gas-Gemisch zu den Düsen 2, aus denen gleichzeitig Löschgas und ein kleiner Volumenanteil Wasser versprüht wird. Dadurch erfolgt einerseits die übliche Flutung mit Löschgas und es bildet sich andererseits ein Wasser-Sprühnebel, der die Kühlung des gefluteten Schutzbereichs übernimmt, so dass die Gefahr, dass in der Umgebungsluft des Brandherdes die Oxidationsreaktion wieder startet, sehr stark reduziert und praktisch ausgeschlossen ist.

Ansprüche

1. Löschanlage zur Brandlöschung mit einem Löschgas, mit einer eine Druckgasbevorratung (3), mindestens einen Druckbehälter (5) für das Löschgas, mindestens eine Gasaustrittsdüse (2) und ein Leitungssystem (1) enthaltenden Gaslösch-Anlage, mit welcher dem Flammbereich ein Löschgas zugeführt und dadurch der Luftsauerstoff auf einen Wert unterhalb der Löschkonzentration verdrängt wird, und mit einer die Gaslösch-Anlage ergänzenden und eine Flüssigkeitsbevorratung (9) enthaltenden Anlage zur Zumischung von Löschflüssigkeit in das Leitungssystem (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Druckgasbevorratung (3) mehrere Druckgasbehälter (5) sowie ein zwischen diesen und dem Leitungssystem (1) angeordnetes Sammelrohr (6) aufweist, dass zwischen dem Sammelrohr (6) und dem Leitungssystem (1) eine erste Gasdrossel (7) angeordnet ist, und dass vom Sammelrohr (6) eine Druckleitung (13) zur Flüssigkeitsbevorratung (9) abzweigt, welche ein zweites Gasdrossel (14) enthält.

2. Löschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zumischung von Löschflüssigkeit unter Bildung einer Zweiphasenströmung im Leitungssystem (1) und in der mindestens einen Düse (2) erfolgt.

3. Löschanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsbevorratung (9) mindestens einen Flüssigkeitsbehälter (10) mit Löschflüssigkeit und eine Löschflüssigkeits-Leitung (12) von der Flüssigkeitsbevorratung (9) zu dem genannten Leitungssystem (1) enthält.

4. Löschanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zumischung von Löschflüssigkeit über das Sammelrohr (6) und das zweite Druckabbau-Element (14) der Kopfraum des mindestens einen Flüssigkeitsbehälters (10) mit Löschgas überlagert und dadurch Löschflüssigkeit aus dem mindestens einen Flüssigkeitsbehälter (10) in das Leitungssystem (1) gepresst und in diesem zusammen mit dem Löschgas der mindestens einen Düse (2) zugeführt wird.

5. Löschanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Düse (2) als Zweistoffdüse wirkt und gleichzeitig mit dem Löschgas Löschflüssigkeit versprüht.

Claims

1. Extinguishing apparatus for fire extinguishing with an extinguishing gas, having a gas extinguishing apparatus containing a compressed gas reservoir (3), at least one pressure container (5) for the extinguishing gas, at least one gas outlet nozzle (2) and a pipe system (1), by which an extinguishing gas is delivered to the flame region and the atmospheric oxygen is thereby reduced to a value below the extinguishing concentration, and having an apparatus supplementing the gas extinguishing apparatus and containing a liquid reservoir (9) for admixing extinguishing liquid into the pipe system (1), characterized in that the compressed gas reservoir (3) comprises a plurality of compressed gas containers (5) and a manifold tube (6) arranged between them and the pipe system (1), in that a first gas throttle (7) is arranged between the manifold tube (6) and the pipe system (1), and in that a pressure pipe (13) which contains a second gas throttle (14) branches off from the manifold tube (6) to the liquid reservoir (9).

2. Extinguishing apparatus according to Claim 1, characterized in that the admixture of extinguishing liquid is carried out with the formation of a two-phase flow in the pipe system (1) and in the at least one nozzle (2).

3. Extinguishing apparatus according to Claim 2, characterized in that the liquid reservoir (9) contains at least one liquid container (10) with extinguishing liquid, and an extinguishing liquid pipe (12) from the liquid reservoir (9) to the said pipe system (1).

4. Extinguishing apparatus according to Claim 3, characterized in that the headspace of the at least one liquid container (10) is filled with extinguishing gas for the admixture of extinguishing liquid via the manifold tube (6) and the second pressure-reducing element (14), and extinguishing liquid is thereby expelled from the at least one liquid container (10) into the pipe system (1) and delivered therein together with the extinguishing gas to the at least one nozzle (2).

5. Extinguishing apparatus according to Claim 4, characterized in that the at least one nozzle (2) acts as a two-phase nozzle and simultaneously sprays extinguishing liquid with the extinguishing gas.

Revendications

1. Installation d'extinction pour l'extinction d'incendie avec un gaz extincteur, avec une installation d'extinction à gaz contenant un approvisionnement en gaz comprimé (3), au moins un récipient sous pression (5) pour le gaz extincteur, au moins une buse de sortie de gaz (2) et un système de conduite (1), laquelle installation permet l'amenée d'un gaz extincteur à la zone des flammes et d'ainsi ramener l'oxygène de l'air à une valeur située en dessous de la concentration d'extinction, et avec une installation qui complète l'installation d'extinction à gaz et comprend un approvisionnement en liquide (9), ladite installation étant destinée à additionner du liquide extincteur au système de conduite (1), caractérisée en ce que l'approvisionnement en gaz comprimé (3) comporte plusieurs récipients de gaz comprimé ainsi qu'un tuyau collecteur (6) situé entre ceux-ci et le système de conduite (1), qu'un étrangleur des gaz (7) est disposé entre le tuyau collecteur (6) et le système de conduite (1) et en ce qu'une conduite sous pression (13) part du tuyau collecteur (6) pour aller vers l'approvisionnement en liquide (9), lequel contient un deuxième étrangleur des gaz (14).

2. Installation d'extinction selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'addition de liquide extincteur se fait avec formation d'un écoulement diphasique dans le système de conduite (1) et dans l'au moins une buse (2).

3. Installation d'extinction selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'approvisionnement en liquide (9) comprend au moins un récipient de liquide (10), contenant un liquide extincteur, et une conduite de liquide extincteur (12) allant de l'approvisionnement en liquide (9) audit système de conduite (1).

4. Installation d'extinction selon la revendication 3, caractérisée en ce que, aux fins de l'addition de liquide extincteur, l'espace de tête de l'au moins un récipient de liquide (10) est surmonté de gaz extincteur via le tuyau collecteur (6) et le deuxième élément de réduction de la pression (14) et, de ce fait, du liquide extincteur est poussé dans le système de conduite (1) à partir de l'au moins un récipient de liquide (10) et, dans celui-ci, est amené à l'au moins une buse (2) conjointement avec le gaz extincteur.

5. Installation d'extinction selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'au moins une buse (2) agit en tant que buse binaire et pulvérise du liquide extincteur en même temps que le gaz extincteur.

Zeichnung