СПОСОБ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА В ЗАМКНУТОМ ПРОСТРАНСТВЕ И УСТАНОВКА ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА
METHOD TO EXTINGUISH FIRE IN CLOSED SPACE AND PLANT FOR FIRE EXTINGUISHING

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способу тушения пожара в замкнутом пространстве, при котором замкнутое пространство заполняется огнегасящим газом, по меньшей мере, до тех пор, пока в заполняемой зоне не установится эффективная в отношении гашения концентрация огнегасящего газа. Изобретение относится, кроме того, к установке для тушения пожара в замкнутом пространстве посредством регулируемого наполнения замкнутого пространства огнегасящим газом, причем установка для тушения пожара включает в себя, по меньшей мере, один источник огнегасящего газа для предоставления огнегасящего газа, систему трубопроводов для подвода огнегасящего газа, по которой предоставляемый, по меньшей мере, одним источником огнегасящего газа огнегасящий газ подводится в замкнутое пространство, и управляющее устройство для установления количества огнегасящего газа, подлежащего подведению в замкнутое пространство за единицу времени.
Уровень техники
Такого рода установки для тушения пожара по принципу работы известны из уровня техники и по существу состоят, по меньшей мере, из одной емкости для огнегасящего газа с запасом газообразного огнегасящего средства, сжиженного под давлением или сохраняемого в жидком состоянии нажимной подушкой, необходимых клапанов и сети трубопроводов с соответствующим образом распределенными в защищаемой зоне (замкнутое пространство) форсунками.
В таких установках для тушения пожара в качестве газообразных огнегасящих средств, которые в данном документе называются также «огнегасящим газом», находят применение, например, вытесняющие кислород газы, такие как диоксид углерода, азот, инертные газы (например, аргон) и смеси из них (например, аргонит, инерген). Такого рода огнегасящие газы тушат пожары, оттесняя по существу кислород воздуха от места горения. Кроме того, в установках для тушения пожара в качестве огнегасящих средств находят применение галогенизированные углеводороды (например, HFC227ea и FK-5-1-12). Гасящее действие этих огнегасящих газов основывается на химико-физическом принципе.
Преимуществом является то, что газообразные огнегасящие средства быстро и равномерно проникают в зону наполнения, так что в течение кратчайшего времени достигается пространственное защитное действие. После успешного гашения может оказаться необходимым для предотвращения повторных возгораний поддерживать концентрацию огнегасящего газа на устойчивом уровне до тех пор, пока не остынут в достаточной степени горячие поверхности, не погаснут находящиеся глубоко очаги горения или не будут отключены находящиеся под электрическим напряжением конструкционные элементы.
В зависимости от подлежащих тушению веществ (пожароопасность) и применяемых огнегасящих газов при борьбе с пожаром могут применяться как разные концентрации огнегасящих газов, так и разные концентрации кислорода. Эти разные концентрации обусловливают также разные степени опасности для находящихся по известным причинам в опасной зоне (замкнутое пространство) людей.
В приведенной далее таблице приведены для примера показатели токсичности для некоторых используемых в настоящее время в установках для тушения пожара огнегасящих газов. Эти показатели токсичности определяют, к какому классу опасности относится установка для тушения пожара. При этом проводят различие между следующими четырьмя классами опасности:
2
класс I: концентрация огнегасящего газа до NOAEL (концентрация огнегасящего газа ≤NOAEL) и концентрация кислорода больше 12 об.% ([0]≥12 об.%);
2
класс II: концентрация огнегасящего газа между NOAEL и LOAEL (NOAEL< концентрация огнегасящего газа ≤LOAEL) и концентрация кислорода больше 10 об.% ([0]≥10 об.%);
2
класс III: концентрация огнегасящего газа выше LOAEL и ниже угрожающей для жизни концентрации (LOAEL <концентрация огнегасящего газа <LBK.) и концентрация кислорода больше 8 об.% ([0]≥8 об.%); и
2
класс IV: концентрация огнегасящего газа равна и выше угрожающей для жизни концентрации (концентрация огнегасящего газа >LBK) и/или концентрация кислорода меньше 8 об.% ([0]<8 об.%);
Огнегасящий газ
NOAEL в об.% огнегасящего газа
LOAEL в об.% огнегасящего газа
LBK в об.% огнегасящего газа
Плотность при 20°C и 1013 мбар
CO<sub>2</sub>
5,0
5,0
5,0
1,84 кг/м<sup>3</sup>
IG 01 (аргон)
43,0
52,0
62,0
1,1б2 кг/м<sup>3</sup>
IG 100 (азот)
43,0
52,0
62,0
1,165 кг/м<sup>3</sup>
IG 541
43,0
52,0
62,0
1,418 кг/м<sup>3</sup>
IG 55
43,0
52,0
62,0
1,412 кг/м<sup>3</sup>
НРС227еа
9,0
10,5
12
7,283 кг/м<sup>3</sup>
FK-5-1-12
10,0
отсутствует
отсутствует
13,908 кг/м<sup>3</sup>
При этом термин «NOAEL» (сокращение для "non-observed adverse effect level" - «не проявляющийся уровень отрицательного воздействия») обозначает максимальную концентрацию огнегасящего газа в об.%, при которой еще не обнаруживали вредных последствий для здоровья. Термин «LOAEL» (сокращение для "lowest observed adverse effect level" - «наименьший наблюдаемый уровень отрицательного воздействия») обозначает наименьшую концентрацию огнегасящего газа в об.%, при которой обнаруживали вредные последствия для здоровья. LBK относится к «опасной для жизни концентрации» и обозначает наименьшую концентрацию огнегасящего газа, начиная с которой даже при кратковременной экспозиции имеется большая опасность для жизни.
2
2
2
Если, например, в качестве огнегасящего газа используется диоксид углерода, с концентрации 5 об.% CO следует считаться с вредными последствиями для здоровья, а с концентрации больше чем 8 об.% CO есть опасность для жизни. Огнегасящее действие СО в основном основывается на снижении содержания кислорода в воздухе до уровня, при котором прекращается процесс горения.
Необходимое для отдельной зоны наполнения норма подачи огнегасящего газа для защиты пространств и сооружений зависит от применяемого огнегасящего газа, с одной стороны, и пожароопасности, т.е. веществ, которые охвачены горением или могут быть охвачены горением, с другой стороны. В ниже расположенной таблице в качестве примера для различных сооружений применительно к диоксиду углерода в качестве огнегасящего газа приведены соответствующие эффективные в отношении гашения концентрации огнегасящего газа и кислорода.
Сооружение
CO<sub>2</sub>-концентрация (об.%) в течение 4 минут
O<sub>2</sub>-концентрация (об.%) в течение 4 минут
CO<sub>2</sub>-концентрация (об.%) в течение 1 минуты
O<sub>2</sub>-концентрация (об.%) в течение 1 минуты
Релейные помещения и электрощитовые
40
12,6
34
13,8
Электронно-вычислительные машины
61
8,2
34
13,8
Помещения для ЭВМ (машинные помещения)
47
11,2
34
13,8
Пункт идентификации и контрольный пункт многоярусных хранилищ
47
11,2
34
13,8
Генераторы с системой охлаждения
57
9,1
34
13,8
Кабельные помещения, кабельные каналы под полом и кабельные короба
47
11,2
34
13,8
Следовательно - в зависимости от применяемого огнегасящего газа и горящих веществ в замкнутом пространстве - необходимая для достижения достаточного гасящего действия концентрация огнегасящего газа при определенных условиях опасна для жизни по известным причинам находящихся в зоне тушения людей. При использовании этих установок для тушения пожара должны проводиться необходимые защитные мероприятия для того, чтобы можно было срочно эвакуировать людей из охваченных пожаром и подлежащих наполнению огнегасящим газом зон, а также исключить попадание в них людей после наполнения огнегасящим газом. Поэтому должны также и в зонах с пребыванием людей, подверженных опасности, предусматриваться согласно VdS-предписанию 3518 (по состоянию на 07/2006) и BGI 888 (по состоянию на 01/2004) устройства для объявления тревоги и устройства для задержки с достаточной задержкой по времени, которые делают возможным покидание защищаемой зоны без чрезмерной спешки. Чтобы обеспечивать в случае пожара объявление тревоги и предостережение находящихся по известным причинам в зоне тушения или опасной зоне людей, устройствами для объявления тревоги могут быть акустические и по известным причинам оптические устройства.
Установки для тушения пожара, при использовании которых, вследствие наполнения зоны тушения огнегасящими газами, могут подвергаться опасности люди, могут дополнительно оборудоваться так называемыми задерживающими устройствами. В зависимости от класса опасности установки для тушения пожара могут использоваться электрические или не электрические, т.е. механические или пневматические задерживающие устройства. Задерживающие устройства должны обеспечивать, чтобы наполнение зоны тушения происходило лишь после того, как были приведены в действие устройства для объявления тревоги и истекло установленное время предупреждения. Установленное время предупреждения должно быть рассчитано так, чтобы зону тушения или опасную зону можно было покинуть без спешки с какого угодно места. Согласно VdS-предписанию 3518 (по состоянию на 07/2006) и BGI 888 (по состоянию на 01/2004) время предупреждения должно составлять минимум 10 секунд. Таким образом, в зависимости от класса опасности установки для тушения пожара должны обеспечивать наполнение с задержкой по времени со временем предупреждения. Время предупреждения должно соблюдаться при каждом автоматическом или ручном приведении установки для тушения пожара в действие.
На фиг. 1а показана временная динамика концентрации огнегасящего газа при использовании известных из уровня техники и вступающих в действие со временем предупреждения установок для тушения пожара. На фиг. 1В соответственно отображено временное изменение концентрации кислорода в зоне тушения.
0
0
1
1
1
На фигурах 1а 1b момент времени t представляет момент времени выявления пожара в зоне тушения. Период времени t-t выражает обусловленную системой задержку по времени установки для тушения пожара. Без использования задерживающего устройства в момент времени t начиналось бы наполнение, т.е. фактическое введение огнегасящего газа в замкнутое пространство. Поскольку - как уже изложено - по причинам безопасности людей наполнение должно происходить с задержкой по времени со временем предупреждения, в момент времени t огнегасящий газ в замкнутое пространство еще не поступает.
1
2
1
2
3
а
Период времени t-t обозначает установленное время предупреждения, т.е. время между началом объявления тревоги в момент времени t и началом выпускания огнегасящего газа. Это время предупреждения должно составлять, по меньшей мере, 10 секунд, но, тем не менее, не должно быть больше, чем время, которое необходимо для надежной эвакуации. В момент времени t выпускается газообразное огнегасящее средство, вследствие чего концентрация огнегасящего газа во внутренней атмосфере замкнутого пространства непрерывно возрастает, а концентрация кислорода соответственно убывает. В момент времени t достигается эффективная в отношении тушения концентрация . Эта эффективная в отношении тушения концентрация огнегасящего газа в противопожарной технике называется «расчетной концентрацией».
4
2
3
2
4
4
6
Нарастающее наполнение замкнутой зоны заканчивается в момент времени t, a именно тогда, когда достигнута максимальная концентрация огнегасящего газа в замкнутом пространстве. Поэтому период времени t-t обозначает время нарастания для эффективной в отношении гашения концентрации огнегасящего газа, а период времени t-t - общее время нарастания нарастающего наполнения. Если - как показано на фигурах 1 и 2 - после окончания нарастающего наполнения в момент времени t не происходит поддерживающего наполнения, т.е. последующего наполнения, за счет которого в зоне наполнения поддерживается эффективная в отношении гашения концентрация огнегасящего газа, концентрация огнегасящего газа в замкнутом пространстве уменьшается вследствие наличия негерметичностей в оболочке пространства до тех пор, пока она, наконец, в момент времени t не опустится до уровня ниже эффективной в отношении гашения концентрации огнегасящего газа.
С другой стороны, установки для тушения пожара, в которых используются газообразные огнегасящие средства, согласно VdS-предписаниям 2380, 2381 или 2093 должны иметь такие размерные параметры, чтобы в зоне тушения в течение 10, 60 или 120 секунд с момента времени выпуска огнегасящего средства во всем замкнутом пространстве концентрация огнегасящего газа увеличилась до эффективного в отношении тушения уровня. Это требование может быть реализовано лишь соответствующими по размеру установками для тушения пожара. Потому в случае более значительных по объему пространств, как, например, складов и т.д., установки для тушения пожара с газообразными огнегасящими средствами в качестве установок для защиты пространств можно реализовать лишь при относительно больших инвестициях.
Раскрытие изобретения
В основе настоящего изобретения лежит задача создать способ или установку для тушения пожара выше упомянутого типа в таком направлении, чтобы могло продлеваться реально имеющееся в распоряжении время нарастания для эффективной в отношении тушения концентрации огнегасящего газа, не подвергая при этом опасности находящихся в замкнутом пространстве людей.
В отношении способа эта задача согласно изобретению решается посредством того, что приводится в действие оптическое или акустическое объявляющее тревогу устройство для предостережения по известным причинам находящихся в замкнутом пространстве людей, что выпуск огнегасящего средства инициируется таким образом, что во время фазы предварительного наполнения в замкнутое пространство подается огнегасящий газ, причем фаза предварительного наполнения соответствует периоду времени между моментом времени начала выпуска огнегасящего средства и заранее установленным моментом времени, и что состояние замкнутого пространства контролируется, причем во время инициирования выпуска огнегасящего средства замкнутое пространство наполняется таким образом, что во время всей фазы предварительного наполнения концентрация огнегасящего газа в замкнутом пространстве не превышает заранее заданной или задаваемой для используемого огнегасящего газа величины, которая находится ниже критической для используемого огнегасящего газа NOAEL-величины.
В отношении установки для тушения пожара лежащая в основе изобретения задача, исходя из установки для тушения пожара выше упомянутого типа, в соответствии с изобретением решается за счет того, что управляющее устройство для установки в случае пожара подаваемого в единицу времени в замкнутое пространство количества огнегасящего газа выполнено таким образом, что наполнение замкнутого пространства происходит в соответствии с заданной динамикой событий, причем во время начальной длящейся до заранее установленного момента времени фазы предварительного наполнения замкнутое пространство наполняется таким образом, что концентрация огнегасящего газа для используемого огнегасящего газа в замкнутом пространстве не превышает заранее заданной или задаваемой величины, и причем во время следующей не прямо или непосредственно после фазы основного наполнения замкнутое пространство наполняется таким образом, что концентрация огнегасящего газа достигает максимальной концентрации огнегасящего газа, которая по величине такая же или больше, чем эффективная в отношении тушения концентрация огнегасящего газа. Заданная или задаваемая концентрация огнегасящего газа, которая не должна быть превышена во время фазы предварительного наполнения, при этом меньше NOAEL-величины используемого огнегасящего газа.
Достигаемые соответствующим изобретению решением преимущества налицо: за счет подразделения в соответствии с изобретением периода времени между моментом времени срабатывания, по меньшей мере, одного объявляющего тревогу устройства и моментом времени достижения максимальной концентрации огнегасящего газа на фазу предварительного наполнения и фазу основного наполнения наполнение замкнутого пространства можно начинать уже в момент времени срабатывания устройства для объявления тревоги, причем, однако, по причинам безопасности для людей во время предупреждения количество подаваемого в замкнутое пространство за единицу времени огнегасящего газа выбирается таким образом, чтобы можно было исключить опасность для людей. В частности, в соответствии с изобретением предусмотрено, что во время всей фазы предварительного наполнения концентрация огнегасящего газа в замкнутом пространстве для используемого огнегасящего газа не превышает заданной или задаваемой величины, причем эта заранее заданная или задаваемая величина меньше критической для используемого огнегасящего газа NOAEL-величины.
Период времени между моментом времени срабатывания устройства для объявления тревоги и началом фазы основного наполнения соответствует обычному в противопожарной технике времени предупреждения и отмерен так, что замкнутое пространство можно покинуть без спешки с какого угодно места. По истечении этого времени предупреждения, т.е. в конце фазы предварительного наполнения непосредственно начинается так называемая фаза основного наполнения, в течение которой замкнутое пространство наполняется огнегасящим газом до тех пор, пока не будет достигнута максимальная концентрация огнегасящего газа. Поэтому остается констатировать, что согласно соответствующему изобретению решения нарастающее наполнение подразделяется на предварительное наполнение и следующее за ним основное наполнение, причем - в отличие от обычных установок для тушения пожара - нарастающее наполнение начинается уже в момент времени срабатывания устройства для объявления тревоги.
Поскольку огнегасящий газ вытекает в замкнутое пространство уже в течение времени предупреждения и, следовательно, наполнение замкнутого пространства начинается незамедлительно, посредством соответствующего изобретению решения эффективная в отношении тушения концентрация огнегасящего газа в замкнутом пространстве может достигаться в более ранний момент времени по сравнению с обычными установками, при использовании которых наполнение с задержкой по времени происходит со временем предупреждения. Поэтому для данного пространства установка для тушения пожара может иметь меньшие размеры, без наличия опасности, что требуемое VdS-предписанием максимальное время 10, 60 или 120 секунд до достижения эффективной в отношении тушения концентрации огнегасящего газа может не выдерживаться.
С другой стороны, соответствующее изобретению решение делает возможным, что подаваемое за единицу времени в замкнутое пространство в течение всего времени наполнения количество огнегасящего газа меньше по сравнению с установками для тушения пожара, у которых наполнение происходит с задержкой по времени, так как при соответствующем изобретению решении имеющееся в распоряжении для наполнения пространства время является более продолжительным. Поэтому соответствующее изобретению решение особенно пригодно для вариантов применения, в которых желательно «мягкое наполнение» замкнутого пространства. Это имеет место, например, тогда, когда замкнутое пространство не оборудовано или не может быть оборудовано сбрасывающими давление устройствами достаточных размеров. Другими словами, соответствующее изобретению решение позволяет проводить мягкое наполнение, так что заслонки для сброса давления, которыми должно быть обеспечено замкнутое пространство с целью сброса давления и предупреждения вреда от слишком большого избыточного давления при вводе огнегасящего газа, могут быть меньших размеров. Это также снижает материально-денежные затраты, если пространство должно обеспечиваться установкой для тушения пожара в качестве защищающей пространство установки.
Приносящие преимущества развития соответствующего изобретению способа или соответствующей изобретению установки для тушения пожара приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
В отношении соответствующего изобретению способа предпочтение отдается тому, что во время подведения огнегасящего газа в замкнутое пространство в течение фазы предварительного наполнения это наполнение проводится таким образом, что, самое позднее, в заранее установленный момент времени концентрация огнегасящего газа в замкнутом пространстве находится на заранее установленном или устанавливаемом в зависимости от пожароопасности замкнутого пространства уровне. Тем самым гарантируется, что, самое позднее, с заранее установленного момента времени происходит эффективная борьба с огнем внутри замкнутого пространства.
Кроме того, отдается предпочтение тому, что момент времени выпуска огнегасящего средства для инициирования фазы предварительного наполнения совпадает с тем моментом времени, который соответствует приведению в действие оптического и/или акустического устройства для объявления тревоги. Тем самым, в частности, обеспечивается, что максимально возможное время предостережения или оповещения об опасности находящихся в замкнутом пространстве людей происходит при одновременном нарастании концентрации предварительного наполнения. Благодаря одновременному оповещению людей об опасности и инициированию фазы предварительного наполнения путем ввода огнегасящего средства, таким образом, не теряется также и время в отношении наращивания общей концентрации огнегасящего средства, так что имеет место эффективная борьба с пожаром.
Предпочтительно также и то, что заранее установленный момент времени, который определяет завершение фазы предварительного наполнения и начало фазы основного наполнения, выбран таким образом, что он соответствует установленному VdS-предписанию 3518 (по состоянию на 07/20060) или BGI 888 (по состоянию на 01/2004) времени предупреждения, следовательно, определен так, чтобы по известным причинам находящиеся в замкнутом пространстве люди могли покинуть это пространство без спешки с какого угодно места. В частности, из-за этого предпочтительно то, что заранее установленный момент времени выбирается таким образом, что фаза предварительного наполнения длится, по меньшей мере, 10 секунд. Осуществлением этой меры проявляется забота о предписанной в VdS-предписании 3518 (по состоянию на 07/2006) и BGI 888 (по состоянию на 01/2004) защите людей.
Кроме того, предпочтение отдается тому, чтобы заранее установленная или заранее устанавливаемая для используемого огнегасящего газа величина, которую не должна превышать концентрация огнегасящего газа во время всей фазы предварительного наполнения, соответствовала концентрации кислорода, которая еще допускает свободную проходимость замкнутого пространства.
Под используемым здесь термином «свободная проходимость» определена в регламенте профессионального союза по безопасности и охране здоровья рабочая группа «Противопожарная защита» (январь 2005). Согласно ему, люди без прибора для защиты органов дыхания или тому подобного могут входить в обедненные кислородом зоны при следующих условиях:
- зона категории I: (концентрация кислорода <21 об.%, но ≥17 об.%): в эти зоны могут входить все люди, у которых не выявлено заболеваний сердца, кровообращения, сосудов или дыхательных путей.
- Зона категории II: (концентрация кислорода <17 об.%, но ≥15 об.%): люди, которые входят в эти зоны, должны перед первым входом пройти медицинский осмотр.
- Зона категории III: (концентрация кислорода <15 об.%, но ≥13 об.%): люди, которые входят в эти зоны, могут осуществлять в них только легкие физические работы и перед первым входом должны пройти медицинский осмотр.
Таким образом, в замкнутые пространства с уменьшенным до 13 об.% содержанием кислорода при определенных условиях с соблюдением определенных мер предосторожности можно еще свободно входить, так как это уменьшенное содержание кислорода с медицинской точки зрения вреда людям в принципе еще не приносит. Однако в отношении свободной проходимости зон с уменьшенным содержанием кислорода при определенных условиях следует соблюдать предписанные в конкретной стране меры безопасности. Эти меры безопасности изложены в соответствующих национальных предписаниях и зависят, в частности, от величины уменьшенного содержания кислорода, которая соответствует уровню проходимости.
Соответствующее изобретению подразделение периода времени между объявлением тревоги и достижением максимальной концентрации огнегасящего газа на фазу предварительного наполнения и следующую за ней фазу основного наполнения вовсе не означает, что динамика наполнения, т.е. временное изменение концентрации огнегасящего газа во внутренней атмосфере замкнутого пространства с момента времени начала фазы основного наполнения претерпевает излом. В частности, в пространствах, которые имеют относительно малый объем, что, например, имеет место в релейных помещениях и электрощитовых, при определенных обстоятельствах возможно, что введенное за единицу времени в замкнутое пространство во время фазы предварительного наполнения количество огнегасящего газа по величине является таким же, как и введенное за единицу времени в замкнутое пространство во время фазы основного наполнения количество огнегасящего газа. В таком случае концентрация огнегасящего газа во внутренней атмосфере замкнутого пространства возрастает непрерывно без изменения крутизны кривой наполнения. По сравнению с обычными установками для тушения пожара, при использовании которых происходит наполнение с задержкой во времени, соответствующее изобретению решение отличается тем, что наполнение может происходить более плавно, т.е. введенное в замкнутое пространство количество огнегасящего газа по сравнению с обычными решениями бывает меньше. Это опять-таки позволяет оборудовать замкнутое пространство заслонками для сброса давления меньших размеров.
Альтернативно выше упомянутой формы осуществления, при которой во время фазы предварительного наполнения и фазы основного наполнения за единицу времени в замкнутое пространство вводится одинаковое количество огнегасящего газа, возможно, однако, что во время фазы предварительного наполнения введенное за единицу времени в замкнутое пространство количество огнегасящего газа меньше, чем введенное во время фазы основного наполнения количество огнегасящего газа. Эта форма осуществления находит, в частности, применение в крупногабаритных пространствах, как, например, в многоярусных хранилищах. В таких случаях реализуется достигаемый соответствующим изобретению решением технический эффект, заключающийся в том, что за счет подразделения периода времени между объявлением тревоги и достижением максимальной концентрации огнегасящего газа на фазу предварительного наполнения и на следующую за ней фазу основного наполнения для ввода огнегасящего газа в замкнутое пространство в целом в распоряжении имеется больше времени.
2
2
2
В одном из предпочтительных осуществлений соответствующего изобретению способа предусмотрено, что вводимый во время фазы предварительного наполнения в замкнутое пространство огнегасящий газ по сравнению с химическим составом вводимого в замкнутое пространство в фазе основного наполнения огнегасящим газом имеет другой химический состав. Так, например, не исключается во время фазы предварительного наполнения, т.е. во время той фазы, которая соответствует времени предупреждения, в течение которого находящиеся в замкнутом пространстве люди должны покинуть замкнутое пространство, введение в замкнутое пространство огнегасящего газа или смеси огнегасящих газов, которая имеет другие показатели токсичности по сравнению с огнегасящим газом или смесью огнегасящих газов, которая вводится во время фазы основного наполнения. Предлагается, в частности, во время фазы предварительного наполнения применять огнегасящий газ с относительно высоким NOAEL-показателем, чтобы понизить уровень потенциального причинения вреда находящимся еще, по известным причинам, в замкнутом пространстве людям. На этот аспект безопасности не нужно больше обращать внимания во время фазы основного наполнения, так как она начинается в момент времени, когда гарантировано, что в замкнутом пространстве людей больше нет. Например, поэтому, не исключается применение в качестве огнегасящего газа во время фазы предварительного наполнения азота или аргона или смеси газов (из азота, аргона или CO), в то время как в фазе основного наполнения в качестве огнегасящего газа используется CO. Как уже констатировано выше, у азота или аргона критический NOAEL-показатель равен 43,0, в то время как NOAEL-показатель для CO составляет около 5,0.
В этой связи, однако, не исключается, что впускаемый в замкнутое пространство в фазе предварительного наполнения огнегасящий газ является обогащенным азотом воздухом, который приготовляется непосредственно на месте с помощью генератора азота. Поскольку обычные генераторы азота, как правило, не рассчитаны на предоставление в течение кратчайшего времени применяемой нормы огнегасящего газа, т.е. требующегося для достижения расчетной концентрации количества огнегасящего газа, по меньшей мере, огнегасящий газ, который вводится в замкнутое пространство в фазе основного наполнения, должен держаться наготове, например, в баллонах для сжатого газа.
В одном из предпочтительных развитий соответствующего изобретению способа предусмотрено, что после контроля состояния замкнутого пространства концентрация огнегасящего газа в замкнутом пространстве во время первой фазы поддерживающего наполнения поддерживается на заранее установленном или устанавливаемом уровне, причем первая фаза поддерживающего наполнения соответствует периоду времени между моментом времени окончания фазы предварительного наполнения и заранее установленным моментом времени или устанавливаемым вручную моментом времени. В этом развитии, следовательно, предусмотрена следующая за фазой предварительного наполнения первая фаза поддерживающего наполнения, в течение которой посредством дополнительного подвода, при определенных обстоятельствах, посредством регулируемого дополнительного подвода огнегасящего газа концентрация огнегасящего газа в замкнутом пространстве поддерживается па уровне, который ниже относящегося к используемому огнегасящему газу критического NOAEL-уровня. Заранее установленный или устанавливаемый уровень, на котором концентрация огнегасящего газа поддерживается во время первой поддерживающей фазы наполнения, преимущественно следует выбирать в зависимости от пожароопасности замкнутого пространства. За счет этого, в случае, когда при известных условиях потушен небольшой пожар или небольшой существующий очаг тления уже в фазе предварительного наполнения, гарантируется надежное предотвращение повторного возгорания, так что имеющиеся при известных условиях горячие поверхности и склонные к такого рода повторному возгоранию объекты в пространстве во время этой первой поддерживающей фазы могут остывать.
При этом особенно предпочтительно, если поддержание концентрации огнегасящего газа в замкнутом пространстве на заранее установленном или устанавливаемом уровне во время первой фазы поддерживающего наполнения проводится только тогда, когда во время контроля состояния замкнутого пространства автоматически, в частности с помощью, по меньшей мере, одного датчика горения, и/или вручную, в частности путем приведения в действие соответствующего включателя, выявляется, что по завершении фазы предварительного наполнения в замкнутом пространстве горения нет. Тем самым тогда гарантировано, что соответствующее поддерживающее наполнение во время первой фазы поддерживающего наполнения на уровне, который находится ниже критического для используемого огнегасящего газа NOAL-уровня, проводится только тогда, когда в конце фазы предварительного наполнения в замкнутом пространстве горения нет или горение прекратилось. Если же выявлено горение, тогда за первой фазой поддерживающего наполнения может последовать фаза основного тушения. Момент времени, который указывает на завершение первой фазы поддерживающего наполнения, может быть при этом быть заранее установленным или устанавливаемым позднее вручную.
Кроме того, может быть предусмотрено, что во время контроля состояния замкнутого пространства в автоматическом режиме, в частности с помощью, по меньшей мере, одного датчика горения, и/или вручную, в частности посредством приведения в действие соответствующего переключателя, детектируется или выявляется, что по окончании фазы предварительного наполнения возникший в замкнутом пространстве пожар не подавлен или подавлен в недостаточной степени. На такой случай соответствующий изобретению способ предусматривает дополнительный этап, согласно которому во время фазы основного наполнения в замкнутое пространство посредством инициирования выпуска огнегасящего средства подводится огнегасящий газ до тех пор, пока концентрация огнегасящего газа в замкнутом пространстве не достигнет заранее установленной или устанавливаемой нужной концентрации, причем установленная или устанавливаемая нужная концентрация, по меньшей мере, равна зависимой от пожароопасности замкнутого пространства концентрации огнегасящего газа. При этом фаза основного наполнения соответствует периоду времени между обозначающим окончание фазы предварительного наполнения заранее установленным моментом времени и моментом времени, в который достигается нужная концентрация.
Путем автоматического или ручного выявления продолжающейся и далее ситуации пожара, следовательно, путем выявления того, что по завершении фазы предварительного наполнения в замкнутом пространстве возникший пожар не подавлен или подавлен в недостаточной степени, в последующем может достигаться надежное и, в частности, полное тушение пожара.
В одном из предпочтительных развитий соответствующего изобретению способа предусмотрено, что после достижения максимальной концентрации огнегасящего газа в конце фазы основного наполнения в замкнутое пространство регулируемым способом продолжает подаваться огнегасящий газ таким образом, что во время второй фазы основного наполнения концентрация огнегасящего газа в замкнутом пространстве не ниже зависимой от пожароопасности замкнутого пространства эффективной в отношении тушения концентрации огнегасящего газа, причем вторая фаза основного наполнения соответствует периоду времени между моментом времени окончания фазы основного наполнения и заранее установленным моментом времени или устанавливаемым вручную моментом времени.
В этом развитии, следовательно, предусмотрена следующая непосредственно за фазой основного наполнения вторая фаза поддерживающего наполнения, в течение которой посредством регулируемого дополнительного подведения огнегасящего газа концентрация огнегасящего газа в замкнутом пространстве постоянно поддерживается выше эффективной в отношении тушения концентрации огнегасящего газа. Время поддерживающего наполнения, т.е. период времени между окончанием нарастающего наполнения и моментом времени выхода за нижний предел эффективной в отношении тушения концентрации огнегасящего газа (окончание поддерживающего наполнения) преимущественно следует выбирать так, чтобы находящиеся в замкнутом пространстве материалы остыли в достаточной степени или больше не было очагов тления для надежного предотвращения нового возгорания после выхода эффективной в отношении тушения концентрации огнегасящего газа за нижний предел. В зависимости от пожароопасности замкнутого пространства, т.е. склонности находящихся в замкнутом пространстве веществ, которые могут оказаться в ситуации пожара, к возгоранию, время поддерживающего наполнения достигает нескольких минут. Аналогично заранее установленному моменту времени или устанавливаемому вручную моменту времени окончания первой фазы поддерживающего наполнения для момента времени окончания второй фазы поддерживающего наполнения также не исключается установка этого момента времени вручную. Это может происходить, в частности, в форме ручного возврата в исходное положение. В этом случае окончание второй фазы поддерживающего наполнения задается вручную тогда, когда выявлено, что, например, находящиеся в замкнутом пространстве материалы в достаточной степени остыли.
В упомянутом последним развитии, при котором вслед за нарастающим наполнением предусмотрено поддерживающее наполнение, не исключается, что впускаемый в течение времени поддерживающего наполнения регулируемым способом в замкнутое пространство огнегасящий газ подготавливается генератором инертного газа. Само собой разумеется, не исключается, однако, также предоставлять подлежащий введению в замкнутое пространство во время поддерживающего наполнения огнегасящий газ, например, в баллоне для сжатого газа.
Под используемым здесь термином «максимальная концентрация огнегасящего газа» следует понимать концентрацию огнегасящего газа, которая имеет место быть в конце нарастающего наполнения в замкнутом пространстве. Эта максимальная концентрация огнегасящего газа по соображениям безопасности равна так называемой эффективной в отношении тушения концентрации огнегасящего газа, при которой речь идет о необходимой для обеспечения успешного тушения концентрации огнегасящего газа и которая в профессиональной сфере называется также «расчетной концентрацией».
Предусмотрено оптическое и/или акустическое устройство для объявления тревоги для достижения того, чтобы по каким-либо причинам находящиеся в замкнутом пространстве люди в течение фазы предварительного наполнения покинули подвергшуюся опасности зону. Устройство для объявления тревоги, которое приводится в действие одновременно с началом наполнения замкнутого пространства, служит, поэтому, для того, чтобы предостеречь находящихся по известным причинам в замкнутом пространстве людей. При этом следует принимать во внимание, что начало наполнения замкнутого пространства или момент времени объявления тревоги с учетом системных факторов, как правило, не идентично с моментом времени срабатывания устройства для распознавания пожара или воздействия на ручное пусковое устройство. Между этим моментом времени и началом наполнения или моментом времени объявления тревоги может быть обусловленная системными факторами задержка, которая обусловлена особенностями установки и, как правило, составляет от нескольких миллисекунд до секунд.
Чтобы возникшее по каким-либо причинам в замкнутом пространстве возгорание или пожар можно было выявить по возможности раньше, в одном из предпочтительных развитий соответствующего изобретению решения предусмотрено, что замкнутое пространство преимущественно непрерывно или в заранее заданные времена или при заранее заданных событиях в замкнутом пространстве контролируется в отношении проявления, по меньшей мере, одного параметра пожара, причем наполнение замкнутого пространства огнегасящим газом инициируется, как только выявляется, по меньший мере, один параметр пожара. Как уже было указано выше, с учетом особенностей установки или системы между моментом времени выявления одного из параметров пожара и началом наполнения может быть небольшая задержка.
В частности, для выявления пожара пригодна аспирационная система пожарной сигнализации, при использовании которой преимущественно то и дело из замкнутого пространства отбирается, по меньшей мере, одна репрезентативная проба воздуха, которая анализируется в отношении проявления параметров пожара. Не исключаются, разумеется, и другие элементы для выявления пожара, в частности механические, пневматические или электрические элементы для выявления пожара. В качестве механических элементов для выявления пожара можно было бы назвать плавкие термоизвещатели и терморазделительные элементы. Примером пневматического элемента для обнаружения пожара является тепловой датчик. К электрическим элементам для обнаружения пожара относится, например, стержневой температурный датчик.
Преимущественно для определения содержания кислорода в воздушной атмосфере замкнутого пространства предусмотрен, по меньшей мере, один датчик, причем исполнено управляющее устройство для назначения, по меньшей мере, во время фазы предварительного наполнения подводимого за единицу времени в замкнутое пространство количества огнегасящего газа в зависимости от зарегистрированного содержания кислорода. Такой мерой учитывается то обстоятельство, что, например, люди, которые хотели бы или должны были покинуть замкнутое пространство, по меньшей мере, во время фазы предварительного наполнения, открывают двери или окна, так что, по меньшей мере, часть введенного во время фазы предварительного наполнения в замкнутое пространство огнегасящего газа теряется. За счет того, что исполнено управляющее устройство для назначения, по меньшей мере, во время фазы предварительного наполнения количества подаваемого за единицу времени в замкнутое пространство огнегасящего газа в зависимости от выявленного содержания кислорода, может обеспечиваться легко реализуемым, но все-таки эффективным способом, что уже в начальный период времени между моментом времени начала объявления тревоги и заранее установленным моментом времени устанавливается уровень инертности атмосферы в замкнутом пространстве, который соответствует заранее заданной или заранее задаваемой концентрации огнегасящего газа.
В одной из предпочтительных реализаций соответствующего изобретению решения предусмотрено, что для наполнения замкнутого пространства во время фазы предварительного наполнения запускается первое пусковое устройство, с помощью которого с замкнутым пространством может соединяться первый источник огнегасящего газа, и причем для наполнения замкнутого пространства во время основной фазы наполнения запускается второе пусковое устройство, с помощью которого дополнительно к первому источнику огнегасящего газа или вместо первого источника огнегасящего газа с замкнутым пространством может соединяться второй источник огнегасящего газа. В этой форме осуществления речь идет об особенно легко реализуемой, но, в то же время, эффективной возможности реализации соответствующего изобретению способа на практике. В частности, путем такой реализации можно во время фазы предварительного наполнения применять огнегасящий газ или огнегасящую смесь газов, которая имеет другой химический состав по сравнению с огнегасящим газом или огнегасящей смесью газов, которая вводится в замкнутое пространство в фазе основного наполнения.
В качестве возможных источников огнегасящего газа могут рассматриваться, в частности, накопительные емкости для огнегасящего газа, как, например, баллоны для сжатого газа, в которых держится наготове необходимый запас огнегасящего газа. С другой стороны, в качестве источника огнегасящего газа, и особенно в качестве первого источника огнегасящего газа, который предоставляет вводимый огнегасящий газ в фазе предварительного наполнения, рассматривается также генератор азота, который на своем выходе выдает обогащенный азотом воздух, который может использоваться в качестве огнегасящего газа. При этой не исключаемой реализации не требуется размещать дополнительные накопительные емкости для огнегасящего газа, в которых хранится необходимый для фазы предварительного наполнения огнегасящий газ.
Альтернативно к вышеупомянутой форме осуществления в принципе не исключается, однако, предусматривать общий источник огнегасящего газа, который предоставляет необходимый огнегасящий газ не только для фазы предварительного наполнения, но и для фазы основного наполнения. Этот общий источник огнегасящего газа должен тогда через соответствующее клапанное устройство быть соединяемым с замкнутым пространством, причем клапанное устройство может управляться таким образом, что оно во время фазы предварительного наполнения открывается частично, а во время фазы основного наполнения преимущественно полностью.
Под применяемым здесь термином «пусковое устройство» следует понимать устройство механического, пневматического или электрического типа для приведения в действие источника огнегасящего газа и, в частности, клапанов емкости и/или секционных клапанов, если в качестве источников огнегасящего газа применяются баллоны для сжатого газа, в которых держится наготове запасное количество огнегасящего газа. Под термином «приведение в действие» следует понимать открытие клапанов емкости и - в случае их наличия - секционных клапанов у накопительных емкостей для огнегасящего газа или включение генератора инертного газа, если таковой применяется в качестве источника огнегасящего газа.
В принципе, в отношении безопасности людей преимуществом является, если во время фазы предварительного наполнения замкнутого пространства инертным газом может прерываться или даже полностью прекращаться. Например, не исключается, что предусмотрен кнопочный включатель останова или аварийный кнопочный включатель, который соединен с управляющим устройством установки для тушения пожара таким образом, что при приведении в действие кнопки останова или аварийного включателя наполнение замкнутого пространства во время фазы предварительного наполнения прерывается на заранее заданное время или полностью прекращается. С другой стороны, не исключается также, что прерывание или полное прекращение наполнения во время фазы предварительного наполнения происходит автоматически, например, если посредством датчиков выявляется, что объявлена ложная тревога или наполнение пространства необходимо прекратить по другим причинам.
Краткое описание чертежей
Далее со ссылкой на прилагаемые чертежи описываются в качестве примеров формы исполнения настоящего изобретения.
Показывают:
фиг. 1а: временная динамика концентрации огнегасящего газа в замкнутом пространстве при использовании обычной установки для тушения пожара, при использовании которой наполнение происходит с задержкой по времени со временем предупреждения;
фиг. 1b: временная динамика концентрации кислорода в замкнутом пространстве при показанной на фиг. 1а динамике наполнения;
фиг. 2а: временное изменение концентрации огнегасящего газа в замкнутом пространстве при одной из представленных в качестве примера форм осуществления соответствующей изобретению установки для тушения пожара, при которой не происходит наполнения с задержкой по времени;
фиг. 2b: временное изменение концентрации кислорода в замкнутом пространстве во время отображенного на фиг. 2а наполнения;
фиг. 3: схематический вид примера осуществления соответствующей изобретению установки для тушения пожара; и
фиг. 4: схематический вид другого примера осуществления соответствующей изобретению установки для тушения пожара;
фиг. 5: схематический вид другого примера осуществления соответствующей изобретению установки для тушения пожара;
фиг. 6: временное изменение концентрации огнегасящего газа в замкнутом пространстве согласно другому примеру осуществления соответствующей изобретению установки для тушения пожара, со следующей за фазой предварительного наполнения первой фазой поддерживающего наполнения;
фиг. 7: временное изменение концентрации огнегасящего газа в замкнутом пространстве аналогично отображенной на фиг. 6 форме осуществления соответствующей изобретению установки для тушения пожара, со следующей за первой фазой поддерживающего наполнения основной фазой наполнения и следующей за ней второй фазой поддерживающего наполнения;
фиг. 8: временное изменение концентрации огнегасящего газа аналогично отображению из фиг. 2а со второй фазой поддерживающего наполнения вслед за фазой основного наполнения.
Осуществление изобретения
2
На фиг 1а показана динамика наполнения, т.е. временное изменение концентрации огнегасящего газа в замкнутом пространстве, свойственное обычной установке для тушения пожара, при использовании которой происходит наполнение с задержкой по времени со временем предупреждения. В частности, на фиг. 1а по отношению ко времени показана установленная в замкнутом пространстве концентрация огнегасящего газа. В качестве замкнутого пространства в случае показанной на фиг. 1а динамики наполнения выступает помещение для ЭВМ. Фиг.1b показывает временное изменение концентрации кислорода в замкнутом пространстве, когда оно, как показано на фиг. 1а, наполняется. В отображенном на фиг. 1а примере в качестве огнегасящего газа служит CO.
0
1
1
2
Момент времени t обозначает момент времени срабатывания устройства для выявления пожара или момент времени приведения в действие ручного пускового устройства, если таковое предусмотрено. Срабатывание устройства для объявления тревоги с целью предостережения находящихся в зоне тушения или опасной зоне людей в момент времени t, по причине свойственных установке или системе факторов, происходит, как правило, относительно момента времени t0 срабатывания устройства для обнаружения пожара с небольшой задержкой. Поскольку установки для тушения пожара, вследствие наполнения зоны тушения которыми могут подвергаться опасности люди, должны быть оборудованы задерживающими устройствами, при показанной на фиг. 1а динамике наполнения происходит наполнение с задержкой по времени со временем предупреждения. В частности, период времени между моментом времени t (срабатывание устройства для объявления тревоги) и моментом времени t (выпуск газообразного огнегасящего средства) обозначает предусматриваемое по причине защиты людей время предупреждения, которое должно быть отмерено так, чтобы можно было без спешки покинуть зону тушения или замкнутое пространство из какого угодно места. Согласно VdS-предписанию 3518 (по состоянию на 07/2006 г.) или BGI 888 (по состоянию на 01/2004 г.) это время предупреждения должно составлять минимум 10 секунд.
2
2
4
3
2
3
2
4
4
4
В соответствии с этим в показанном на фиг. 1а известном из уровня техники примере нарастающее наполнение начинается лишь с момента времени t, поскольку газообразное огнегасящее средство может выпускаться лишь с этого момента времени. Как можно сделать заключение из изображения на фиг. 1а, концентрация огнегасящего средства повышается с момента времени t относительно быстро и достигает к моменту времени t максимальной концентрации b огнегасящего газа. Эффективная в отношении тушения концентрация а огнегасящего газа наличествует уже в момент времени t. Период времени t-t обозначается как время нарастания для эффективной в отношении тушения концентрации огнегасящего газа, а период времени t-t как время наполнения нарастающего наполнения. В момент времени t достигается максимальная концентрация b огнегасящего газа. Этот момент времени обозначает, следовательно, окончание нарастающего наполнения. Поскольку при отображенной на фиг. 1а динамике наполнения не предусмотрено поддерживающего наполнения, с момента времени t концентрация огнегасящего газа непрерывно уменьшается, что может быть обусловлено негерметичностями оболочки замкнутого пространства. Вследствие этого в момент времени 1б концентрация огнегасящего газа становится менее эффективной в отношении тушения концентрации а огнегасящего газа. Период времени между моментом времени t4 (окончание нарастающего наполнения) и моментом времени 1б (выход за нижний предел эффективной в отношении тушения концентрации огнегасящего газа) должен быть по идее достаточно длительным, чтобы в достаточной степени охладились находящиеся в замкнутом пространстве вещества и можно было избежать повторного возгорания.
2
3
Следует учитывать, что согласно VdS-предписаниям эффективная в отношении тушения концентрация огнегасящего газа должна достигаться в течение 10, 60 или 120 секунд. Особенно, в пространствах, которые занимают большой объем, таких как многоярусные хранилища и т.д., это требование можно реализовать только при относительно больших затратах. В частности, обычные установки для огнетушения по параметрам должны быть такими, чтобы они могли в течение задержанного периода времени t-t ввести в замкнутое пространство необходимое для достижения эффективной в отношении тушения концентрации количество огнегасящего газа.
На фиг. 1b отображено временное изменение концентрации кислорода в замкнутом пространстве (в данном случае: помещение для ЭВМ), когда, как показано на фиг. 1, замкнутое пространство наполняется.
2
2
4
4
В соответствии с этим, концентрация кислорода в замкнутом пространстве до момента времени t находится на постоянном уровне (20,9 об.%), который соответствует среднему содержанию кислорода в наружном воздухе. Поскольку согласно показанному на фиг. 1а нарастающее наполнение происходит лишь с момента времени t, содержание кислорода на изображении согласно фиг. 1b с этого момента времени относительно быстро уменьшается и достигает к моменту времени t минимальной величины 11,2 об.%. Поскольку при отображенной на фиг. 1а динамике наполнения не предусмотрено поддерживающего наполнения, концентрация кислорода с момента времени t непрерывно увеличивается, так как через негерметичности в оболочке пространства проникает наружный воздух.
0
1
2
3
4
5
6
Далее ссылка делается на изображения на фигурах 2а и 2b. При этом фиг. 2а показывает динамику наполнения, т.е. временное изменение концентрации огнегасящего газа во внутренней атмосфере замкнутого пространства при использовании установки для тушения пожара согласно являющейся примером форме исполнения соответствующего изобретению решения. На фиг. 2b отображено соответствующее временное изменение концентрации кислорода во внутренней воздушной атмосфере замкнутого пространства. К приведенным на оси времени (ось абсцисс) моментам времени t, t, t, t, t, t и t подходит такое же смысловое значение, как и к соответствующим моментам времени на фиг. 1а. На оси ординат, которая на фиг. 2а отображает концентрацию огнегасящего газа во внутренней воздушной атмосфере замкнутого пространства, символом «а» отображена эффективная в отношении тушения концентрация огнегасящего газа, а символом «b» максимальная концентрация огнегасящего газа. Как уже изложено, величина эффективной в отношении тушения концентрации а огнегасящего газа зависит от пожароопасности находящихся в замкнутом пространстве материалов. Эта для замкнутого пространства характеристическая эффективная в отношении тушения концентрация а огнегасящего газа называется в технологии пожаротушения «расчетной концентрацией».
1
1
1
2
0
0
В отличие от отображенной на фиг. 1а динамики наполнения согласно идее настоящего изобретения наполнения с задержкой по времени не происходит. Напротив, огнегасящий газ вводится в замкнутое пространство уже в момент времени t (срабатывание устройства для объявления тревоги). Поэтому уже в момент времени t концентрация огнегасящего газа во внутренней воздушной атмосфере замкнутого пространства начинает увеличиваться. Однако чтобы можно было исключить вред для находящихся по известным причинам в замкнутом пространстве в начале наполнения (момент времени t) людей, согласно изобретению предусмотрено, что в течение времени предупреждения, которое заканчивается в момент времени t, концентрация огнегасящего газа в замкнутом пространстве не превышает заранее заданной или заранее задаваемой для используемого огнегасящего газа величины а. Эта заранее заданная или заранее задаваемая предельная величина а не может превышать критической для используемого огнегасящего газа NOAEL-величины и преимущественно не достигает этой NOAEL-величины.
0
0
2
В частности, предельная величина а зависит от пожароопасности замкнутого пространства 6, т.е. она может устанавливаться или должна заранее устанавливаться в зависимости от пожароопасности замкнутого пространства. Чтобы минимизировать время до достижения эффективной в отношении тушения концентрации а огнегасящего газа, согласно настоящему изобретению преимуществом является то, что заданная или задаваемая предельная величина а достигается самое позднее в момент времени t, в который заканчивается время предупреждения.
1
1
2
2
Как и при использовании обычных установок для тушения пожара, при соответствующем изобретению решении с момента времени t происходит акустическое и/или при известных обстоятельствах оптическое объявление тревоги, чтобы предостеречь находящихся по известным причинам в зоне тушения людей. Время предупреждения, которое соответствует периоду времени t-t, отмеряется так, чтобы можно было покинуть зону тушения, т.е. замкнутое пространство, с какого угодно места, так что к моменту времени t эвакуация людей из замкнутого пространства гарантирована.
1
2
1
2
0
Чтобы при этом не терять времени, момент времени, в который начинается акустическое и/или при известных обстоятельствах оптическое объявление тревоги, соответствует моменту времени t, с которого в рамках фазы предварительного наполнения в замкнутое пространство 6 вводится огнегасящий газ. Вследствие этого в распоряжении имеется общий период времени t-t или t-t, чтобы можно было эвакуировать находящихся в замкнутом пространстве 6 людей.
2
2
0
2
0
4
2
4
Сравнение динамика наполнения согласно фиг. 1а и 1b показывает, что при соответствующем изобретению решении в момент времени t уже достигнут определенный уровень огнегасящего газа. Этот уровень огнегасящего газа в момент времени t соответствует концентрации а огнегасящего газа в замкнутом пространстве, который находится ниже критической для используемого огнегасящего газа NOAEL-концентрации. Вследствие того, что к моменту времени t (окончание времени предупреждения) при динамике наполнения согласно фиг. 2а в замкнутом пространстве уже установлен некоторый уровень огнегасящего газа а, может уменьшаться необходимое, вводимое за единицу времени в замкнутое пространство количество огнегасящего газа для достижения максимальной концентрации b огнегасящего газа в момент времени t по сравнению с обычными, известными из уровня техники решениями. Это наглядно проявляет себя на изображении согласно фиг. 2а тем, что крутизна кривой наполнения в период времени t-t (время наполнения нарастающего наполнения) меньше по сравнению с крутизной изображенной на фиг. 1а кривой наполнения. Соответствующее изобретению решение обеспечивает, следовательно, по сравнению с уровнем техники плавное наполнение замкнутого пространства, вследствие чего подлежащим предоставлению поверхностям для сброса давления можно придавать меньшие размеры.
1
2
1
2
2
4
Период времени t-t, т.е. время между срабатыванием устройства для объявления тревоги и окончанием времени предупреждения, согласно соответствующему изобретению решению используется, тем самым, уже для начального наполнения зоны тушения. Этот период времени t-t называется в настоящем документе также «фазой предварительного наполнения». Непосредственно за этой фазой предварительного наполнения следует так называемая фаза основного наполнения, которая соответствует периоду времени t-t. При показанной на фиг. 1а динамике наполнения этот период времени соответствует имеющемуся в целом в распоряжении времени наполнения нарастающего наполнения.
1
2
1
4
На фиг. 2а отображена динамика наполнения, которая реализуется при представляемой в качестве примера форме осуществления соответствующей изобретению установки для тушения пожара. При динамике наполнения согласно фиг. 2а количество вводимого за единицу времени во время фазы предварительного наполнения (период времени t-t) в замкнутое пространство огнегасящего газа такое же, как и вводимое за единицу времени во время фазы основного наполнения (период времени t-t) в замкнутое пространство количество огнегасящего газа. Это реализуется тогда, когда гарантировано, что эффективная в отношении тушения концентрация а огнегасящего газа достигается в течение заданного периода времени после приведения в действие установки для тушения пожара. Согласно VdS-предписаниям этот период времени составляет 60 или 120 секунд.
0
3
1
2
Чтобы надежно обеспечить достижение эффективной в отношении тушения концентрации а огнегасящего газа в течение заранее заданного периода времени t-t при определенных обстоятельствах необходимо, чтобы вводимое во время фазы основного наполнения (период времени 12-14) за единицу времени в замкнутое пространство количество огнегасящего газа было больше, чем вводимое во время фазы предварительного наполнения (период времени t-t) за единицу времени в замкнутое пространство количество огнегасящего газа.
Далее со ссылкой на изображение на фиг. 3 описывается возможный пример осуществления соответствующей изобретению установки 100 для тушения пожара. В примере осуществления согласно фиг. 3 соответствующая изобретению установка 100 для тушения пожара используется в качестве стационарной установки для защиты пространства и служит для защиты всего содержимого обозначенного ссылочным номером «б» пространства. Под этим пространством 6 понимается замкнутое пространство, как, например, многоярусное хранилище, помещение для ЭВМ или релейное помещение или электрощитовая.
Установка 100 для тушения пожара согласно схематическому изображению на фиг. 3 имеет источник 8 огнегасящего газа для предоставления огнегасящего газа. При отображенной на фиг. 3 форме осуществления в качестве источника 8 огнегасящего газа используется батарея баллонов для сжатого газа, в которой держится наготове требующееся для фазы предварительного наполнения и фазы основного наполнения, а при известных обстоятельствах также для фазы дополняющего наполнения количество огнегасящего газа.
Отдельные баллоны для сжатого газа источника 8 огнегасящего газа через клапаны 11 могут соединяться с трубопроводной системой 1а, 1b, которая, в свою очередь, соединена с соответствующим образом распределенными в замкнутом пространстве 6 форсунками 2. В случае пожара баллонные клапаны 11 баллонов для сжатого газа открываются, так что находящийся наготове в баллонах для сжатого газа огнегасящий газ через трубопроводную систему 1а, 1b и форсунки 2 может вводиться в замкнутое пространство 6.
Преимущественно отдельные баллонные клапаны 11 баллонов для сжатого газа могут приводиться в действие автоматически с помощью управляющего устройства 10. (Выборочное) автоматическое приведение в действие может проводиться посредством механической, пневматической или электрической системы или комбинации выше названных возможностей.
1
Наполнение замкнутого пространства 6 огнегасящим газом инициируется управляющим устройством 10 в момент времени t, как только управляющее устройство 10 получит от одного из предусмотренных в замкнутом пространстве 6 датчиков 4 горения сообщение о проявлении, по меньшей мере, одного параметра пожара во внутренней воздушной атмосфере замкнутого пространства 6.
0
Для того чтобы во время фазы предварительного наполнения концентрация огнегасящего газа в замкнутом пространстве 6 не превысила заданную или задаваемую для используемого огнегасящего газа величину а, в отображенной на фиг 3 форме осуществления используется управляемый управляющим устройством 10 регулировочный клапан 3. В частности, этот регулировочный клапан 3 подразделяет трубопроводную систему 1а, 1b, через которую источник 8 огнегасящего газа соединен с форсунками 2, на первый участок 1а и второй участок 1b. Эти оба участка 1а, 1b могут соединяться через регулировочный клапан 3.
0
Управляющее устройство 10 в отображенной на фиг. 3 форме осуществления соответствующей изобретению установки 100 для тушения пожара исполнено, чтобы управлять клапанным устройством 3 так, что оно во время фазы предварительного наполнения открыто только частично, а во время фазы основного наполнения полностью. В частности, с помощью управляющего устройства 10 клапанное устройство 3 во время фазы предварительного наполнения управляется таким образом, что концентрация огнегасящего газа в замкнутом пространстве 6 во время этой фазы предварительного наполнения не превышает заранее установленной критической величины а концентрации.
Как, кроме того, можно сделать заключение из изображения на фиг. 3, соответствующая изобретению установка 100 для тушения пожара преимущественно имеет оптическое и/или акустическое устройство 5 для объявления тревоги. Это устройство 5 для объявления тревоги служит для предостережения находящихся по известным причинам в замкнутом пространстве 6 людей. Для этого устройство 5 для объявления тревоги соединено с управляющим устройством 10, причем устройство 5 для объявления тревоги незамедлительно приводится в действие управляющим устройством 10, как только управляющее устройство 10 получит от датчика 4 горения сообщение о проявлении, по меньшей мере, одного параметра пожара во внутренней воздушной атмосфере замкнутого пространства 6. Альтернативно или дополнительно к этому не исключается также, что устройство 5 для объявления тревоги приводится в действие управляющим устройством 10, когда установка 100 для тушения пожара приводится в действие вручную, например, путем воздействия на ручное пусковое устройство.
Кроме того, предусмотрен, по меньшей мере, один датчик 12 для регистрации содержания кислорода во внутренней воздушной атмосфере замкнутого пространства 6. Управляющее устройство 10 принимает от датчика 12 кислорода непрерывно или соответственно заранее заданным периодам времени или событиям зарегистрированные величины и назначает, по меньшей мере, во время фазы предварительного наполнения подаваемое за единицу времени в замкнутое пространство 6 количество огнегасящего газа в зависимости от зарегистрированного содержания кислорода.
Из изображения на фиг. 3, кроме того, можно сделать заключение, что в оболочке замкнутого пространства 6 предусмотрена заслонка 7 для сброса давления. Эта заслонка 7 для сброса давления служит для предотвращения вреда пространству 6 слишком большим избыточным давлением при наполнении замкнутого пространства 6 в случае пожара.
Далее со ссылкой на изображение на фиг. 4 описывается другой пример осуществления соответствующей изобретению установки 100 для тушения пожара. Изображенная на фиг. 4 установка 100 для тушения пожара соответствует по существу описанной выше со ссылкой на изображение на фиг. 3 установке, причем, правда, используется альтернативное решение для предоставления необходимого для наполнения замкнутого пространства 6 количества огнегасящего газа.
В частности, в схематически отображенной на фиг. 4 форме осуществления соответствующей изобретению установке 100 для тушения пожара предусмотрены первый источник 8а огнегасящего газа, в котором держится наготове необходимое для фазы предварительного наполнения количество огнегасящего газа, и второй источник 8b огнегасящего газа, в котором держится наготове необходимое для фазы основного наполнения количество огнегасящего газа. Поскольку необходимое для фазы предварительного наполнения количество огнегасящего газа, как правило, меньше, чем необходимое для фазы основного наполнения количество огнегасящего газа, первый источник 8а огнегасящего газа может быть исполнен - как показано на фиг. 4 - по сравнению со вторым источником 8b огнегасящего газа имеющим меньшие размеры. В отображенной на фиг. 4 форме осуществления соответствующей изобретению установки 100 для огнетушения для первого и второго источников 8а, 8b огнегасящего газа используются соответственно батареи баллонов для сжатого газа.
2
2
В случае пожара или при приведении в действие установки 100 для тушения пожара управляющим устройством 10 в момент времени t1 приводится в действие первое пусковое устройство 3а. Это первое пусковое устройство 3а служит для того, чтобы механически, пневматически или электрически открывать соответствующие баллонные клапаны 11 отдельных баллонов для сжатого газа первого источника 8а огнегасящего газа, так что находящееся наготове в первом источнике 8а огнегасящего газа количество огнегасящего газа может направляться через трубопроводную систему 1 и форсунки 2 в замкнутое пространство 6. В момент времени t, т.е. по истечении времени предупреждения или в конце фазы предварительного наполнения управляющим устройством 10 приводится в действие пусковое устройство 3b, которое открывает соответствующие баллонные клапаны 11 отдельных баллонов для сжатого газа второго источника 8b огнегасящего газа, чтобы находящийся наготове во втором источнике 8b огнегасящего газа огнегасящий газ мог подаваться через трубопроводную систему 1 и форсунки 2 в замкнутое пространство 6. Управляющее устройство 10 при этом исполнено таким образом, что момент времени t, в который срабатывает пусковое устройство 3b и начинает действовать источник 8b огнегасящего газа, может назначаться заранее.
Далее со ссылкой на изображение на фиг. 5 описывается другой пример осуществления соответствующей изобретению установки 100 для тушения пожара. Этот пример осуществления отличается от схематически изображенных до этого со ссылкой на изображения на фигурах 4 и 5 установок альтернативной реализацией источников огнегасящего газа, которые предоставляют необходимый для наполнения замкнутого пространства огнегасящий газ.
В частности, при изображенной на фиг. 5 форме осуществления соответствующей изобретению установки 100 для тушения пожара предусмотрен генератор инертного газа. Он имеет компрессор 9а и подключенное за ним фильтрующее устройство 9b, в частности мембранное фильтрующее устройство. С помощью компрессора 9а наружный воздух сжимается и затем направляется фильтрующему устройству 9b. В фильтрующем устройстве 9b происходит разделение газа, так что на одном выходе 12 фильтрующего устройства 9b генератора инертного газа находится обогащенный азотом воздух, а на другом выходе 13 фильтрующего устройства 9b генератора инертного газа обогащенный кислородом воздух. Обогащенный азотом воздух служит при изображенной на фиг. 5 форме осуществления в качестве огнегасящего газа, который направляется в замкнутое пространство 6 во время фазы предварительного наполнения. С этой целью соответствующий выход 12 фильтрующего устройства 9b генератора инертного через трубопроводную систему 1 и форсунки 2 соединен с замкнутым пространством.
1
В случае пожара или когда приводится в действие установка 100 для тушения пожара, в момент времени t происходит включение генератора инертного газа и, в частности, компрессора 9а с помощью управляющего устройства 10. Вследствие этого генератором инертного газа приготавливается обогащенный азотом воздух, который через соотнесенную с генератором инертного газа трубопроводную систему 1' или при известных условиях трубопроводную систему 1 подводится в замкнутое пространство 6. Количество подаваемого за единицу времени во время фазы предварительного наполнения обогащенного азотом воздуха может назначаться с помощью управляющего устройства 10, например, путем соответствующего изменения производительности компрессора 9а.
2
Необходимый для фазы основного наполнения огнегасящий газ, напротив, поставляется другим источником 8 с огнегасящего газа. Этот другой источник 8 с огнегасящего газа при отображенной на фиг. 5 форме осуществления соответствующей изобретению установки 100 для тушения пожара опять-таки исполнен в виде батареи баллонов для сжатого газа. Кроме того, предусмотрено соотнесенное с другим источником 8 с огнегасящего газа пусковое устройство 3с. Посредством этого пускового устройства 3с управляющее устройство 10 может открывать соответствующие баллонные клапаны 11 отдельных баллонов для сжатого воздуха другого источника 8 с огнегасящего газа, что происходит в момент времени t, т.е. вслед за фазой предварительного наполнения и по истечении времени предупреждения. Удерживаемый наготове во время фазы основного наполнения другим источником 8 с огнегасящего газа огнегасящий газ устремляется тогда через трубопроводную систему 1 к форсункам 2 и оттуда в замкнутое пространство 6.
2
1
2
2
2a
0
2
2
2a
Из фиг. 6 следует другая динамика накопления, которая до заранее заданного момента времени (t), который означает окончание фазы предварительного наполнения, аналогична динамике наполнения из фиг. 2а. В примере осуществления согласно фиг. 6 за фазой предварительного наполнения (период времени t-t) следует первая фаза поддерживающего наполнения (период времени t-t), в течение которой концентрация огнегасящего газа в замкнутом пространстве 6 поддерживается на заранее заданном или задаваемом, соответствующем величине а, уровне. В течение этой первой фазы поддерживающего наполнения с момента времени t до момента времени t до момента времени t надежно предотвращается, таким образом, в частности, когда было горение перед первой фазой поддерживающего наполнения, т.е. во время фазы предварительного наполнения, возможное без первой поддерживающей фазы повторное возгорание вследствие вновь повышающейся концентрации кислорода в замкнутом пространстве 6 или в значительной степени уменьшается опасность такого повторного возгорания.
2a
2a
2a
Динамика наполнения согласно фиг. 6 представляет при этом случай, для которого во время контроля состояния замкнутого пространства 6 было установлено, что в замкнутом пространстве горения нет. В данном случае, в частности, не исключается, что в момент времени t происходит ручное возвращение к исходному состоянию, т.е. что в момент времени t происходит завершение первой фазы поддерживающего наполнения посредством ручного воздействия на соответствующее оборудование, например на кнопку. После момента времени t, который обозначает окончание первой фазы поддерживающего наполнения, подвод огнегасящего газа, следовательно, прекращается, так что в дальнейшей динамике концентрация огнегасящего газа снова уменьшается.
2a
4
3
3
4
4
6
4
6
В противоположность этому, из динамики наполнения согласно фиг. 7 следует, что за предусмотренной и там первой фазой поддерживающего наполнения следует фаза основного наполнения (период времени t-t). Аналогично уже рассмотренному в связи с динамикой наполнения из фиг. 2а, при этом во время фазы основного наполнения в момент времени t достигается эффективная в отношении тушения концентрация а огнегасящего газа. После момента времени t во время этой фазы основного наполнения подведение огнегасящего газа продолжается, пока не будет достигнута максимальная концентрация b огнегасящего газа. В противоположность отображенному на фиг. 2а примеру осуществления, теперь, однако, с момента времени t начинается вторая фаза поддерживающего наполнения, в течение которой далее в регулируемом режиме в замкнутое пространство 6 подводится огнегасящий газ, так что концентрация огнегасящего газа в течение всей второй фазы поддерживающего наполнения (период времени t-t) не опускается ниже зависимой от пожароопасности замкнутого помещения 6 эффективной в отношении тушения концентрации огнегасящего газа. Период времени t-t, который обозначает вторую фазу поддерживающего наполнения, выбирается при этом, например, таким образом, что новое возгорание (повторное возгорание) в течение этого времени надежно предотвращается. В этой связи по сравнению с примером осуществления из фиг. 2а преимуществом, в частности, является то, что неизвестные, при случае большие, величины негерметичностей замкнутого пространства 6 не приводят к тому, что за фазой основного наполнения период времени между окончанием нарастающего наполнения и моментом времени выхода концентрации за нижний предел эффективной в отношении тушения концентрации огнегасящего газа уменьшается настолько сильно, что такого рода противодействие повторному возгоранию не могло бы эффективно реализоваться.
4
6
6
Фиг.8, наконец, показывает в качестве примера динамику наполнения, при которой также предусмотрена следующая за фазой основного наполнения вторая фаза поддерживающего наполнения (период времени t-t). В отличие от примера осуществления согласно фиг. 7, при этом, однако, не предусмотрено первой фазы поддерживающего наполнения. Другими словами, при динамике наполнения согласно примеру осуществления из фиг. 8 основная фаза наполнения следует непосредственно за фазой предварительного наполнения. За основной фазой наполнения опять-таки непосредственно следует вторая фаза поддерживающего наполнения, в течение которой концентрация огнегасящего газа в замкнутом пространстве путем регулируемого дополнительного подведения огнегасящего газа постоянно поддерживается на уровне выше эффективной в отношении тушения концентрации огнегасящего газа. Этот пример осуществления соответствует, следовательно, ситуации, когда контроль состояния замкнутого пространства показывает, что после окончания фазы предварительного наполнения возникший в замкнутом помещении 6 пожар не потушен или потушен недостаточно и, поэтому, непосредственно вслед за фазой предварительного наполнения реализуется фаза основного наполнения, так что эффективная в отношении тушения концентрация огнегасящего газа достигается с максимальной быстротой. При этом, опять-таки, не исключается, что момент времени t, который обозначает окончание второй фазы поддерживающего наполнения, или установлен заранее или устанавливается вручную в более поздний момент времени. Ручное установление в более поздний момент времени соответствует, следовательно, ручному возврату в исходное положение, которое может происходить тогда, когда выявлено, например, посредством ручного контроля, что после окончания фазы предварительного наполнения случившийся в замкнутом помещении 6 пожар не потушен или потушен недостаточно.
Соответствующее изобретению решение не ограничивается отображенными на фигурах как примерные формами осуществления установки 100 для тушения пожара. В частности, не исключается, что с помощью управляющего устройства 10 общая динамика наполнения устанавливается так, что наполнение замкнутого пространства 6 происходит в соответствии с заданной динамикой событий.
Список ссылочных обозначений
1 - трубопроводная система
1' - трубопроводная система (генератор азота)
1а, 1b - первый/второй участок трубопроводной системы
2 - форсунки
3 - регулировочный клапан
3а - первое пусковое устройство для первого источника 8а огнегасящего газа
3b - второе пусковое устройство 8а для второго источника огнегасящего газа
3с - пусковое устройство для другого источника 8 с огнегасящего газа
4 - датчик горения
5 - устройство для объявления тревоги
6 - замкнутое пространство/зона наполнения
7 - заслонка для сброса давления
8 - общий источник огнегасящего газа
8а - первый источник огнегасящего газа
8b - второй источник огнегасящего газа
8с - другой источник огнегасящего газа
9а - компрессор генератора азота
9b - фильтрующее устройство генератора азота
10 - управляющее устройство
11 - клапан баллона
12 - датчик кислорода
100 - установка для тушения пожара.