DE2345380C3

DE2345380C3 - Naß-Sprinkleranlage für große Tiefkühlhäuser

Info

Publication number: DE2345380C3
Application number: DE19732345380
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl.-Ing. 5060 Bergisch Gladbach Boettger; Heinz 5000 Koeln Heider
Original assignee: Walther & Cie Ag 5000 Koeln
Current assignee: Walther & Cie Ag 5000 Koeln
Priority date: 1973-09-08
Filing date: 1973-09-08
Publication date: 1980-07-31
Also published as: FR2243000B3; DE2345380B2; DE2345380A1; FR2243000A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Naß-Sprinkuranlage mit einem geschlossenen Stahlrohrsystem und einem Druckgas-Löschmittel-Kessel für einen automatischen Brandschutz, mit einer unter Druck stehenden Kühlsole als Löschmittel und einem Druckmittel.

Derartige Anlagen werden als kleinere Einheiten in frostgefährdeten Räumen, wie unbeheizte Lagerhallten od. dgl,, eingesetzt.

Bisher war es nicht möglich, große Tiefkühlhäuser mit einer Temperatur von z. B. —30° C mit einer automatischen Brandschutzanlage nach dem Sprinklersystem mit einem erforderlichen Sicherheitsniveau zu schützen. Insbesondere Naß-Sprinkleranlagen, die durch das öffentliche Wassernetz versorgt werden, können nicht in der herkömmlichen Ausgestaltung in Tiefkühlhäusern eingesetzt werden, weil das Löschmittel in den Leitungen gefriert. Lediglich in kleineren unbeheizten Bereichen hat man zur Aufrechterhaltung des automatischen Sprinklerschutzes Frostschutzmittel dem Löschwasser zugegeben.

So ist es bekannt (US-PS 1405411), in Naß-Sprinkleranlagen ein nicht gefrierendes Löschmittel, beispielsweise Calcium-Chlorid unter Druck zu verwenden. Auch ist es bekannt (CH-PS 73149), als Löschmittel NaHCO₃ zu verwenden, dem H₂SO₄ zugemischt wird. Das aus der Mischung gebildete CO₂ erzeugt den im Löschmittel erforderlichen Druck. Um Korrosionen zu vermeiden, bestehen die Behälter aus Blei oder einem anderen widerstandsfähigen Material. Für große Sprinkleranlagen ist dieses Material nicht geeignet. Ein Inertgas als Druckmittel zu verwenden ist ebenfalls bekannt (US-PS 3135330).

Mit den bekannten Sprinkler-Anlagen können demnach nur kleinere unbeheizte Bereiche automatisch mit Sprinkleranlagen geschützt werden. Es handelt sich hier um frostsicher gemachte kleinere Sprinkleranlagen mit max. 20 Sprinklerköpfen. Ein weiterer großer Nachteil der bekannten Sprinkleranlagen ist darin zu sehen, daß nicht alle Rohrleitungsteile restlos entwässerbar sind.

Die Verwendung der Calcium-Chlorid-Sole als Löschmittel ist in herkömmlichen Naß-Sprinkleranlagen nicht möglich. Die ruhende Kühlsole hat in Gegenwart von Feststoffen (z. B. Rost- oder Salzpartikel) so große korrosive Eigenschaften auf Vorratsbehälter und Leitungssystem, daß derartige Sprinkleranlagen über einen längeren Zeitraum nicht funktionsbereit sind.

Der Schutz eines Tiefkühlhauses mittels eines Glutbrandpulvers scheidet ebenfalls aus, weil nicht mit Sicherheit jede mögliche Glutstelle mit einer ortsfest eingebauten Pulverlöschanlage erfaßt werden kann. Außerdem wäre der apparative Aufwand unwahrscheinlich hoch und die Schädlichkeit gegenüber in den Kühlhäusern gelagerten Lebensmitteln nicht zweifelsfrei.

Schließlich mußte man auch auf eine mit einer flüssigen Kohlensäure gefüllte Sprinkleranlage verzichten, weil in einem —30° C kalten Raum nicht genü-

gend Verdampfungswärme zum Verdampfen der flüssigen Kohlensäure entnommen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine herkömmliche Naß-Sprinkleranlage in Tjefkühlbäusern einsehbar zu machen und über einen längeren Zeitraum dadurch funktionsbereit zu halten, daß korrosive Einflüsse im geschlossenen Leitungssystem der Sprinkleranlage vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

1 daß als Druckmittel ein Inertgas verwendet wird,

2 daß das Stahlrohrsystem

2.1 in allen Teilen entwässer- und belüftbar ist,

2.2 mehr als 20 Sprinklerköpfe aufweist, is

2.3 innen metallisch blank und so ausgebildet ist,

2.4 daß die gesamte im alkalischen Bereich liegende gefilterte Kühlsole unter Druck

2.4.1 umwälzbar,

2.4.2 filtrierbar und

2.4.3 analysierbar ist.

Mit dieser Maßnahme wird der korrosksnsfreie Einsatz einer Kühlsole als Löschmittel in einer Naß-Sprinkleranlage ermöglicht, die den gesamten Anlagebereich, einschließlich der Vorratsbehälter und des Leitungssystems umschließt. Das an sich bekannte metallisch blanke Leitungssystem (Mitt. d. VGB, 1959, Seiten 319 bis 324) bleibt ohne feste Rückstände, weil die unter Luftabschluß eingefüllte Kühlsole keine korrosionsfördernden Faktoren vorfindet, jo Dies bedeutet, daß trotz Verwendung einer Kühlsole als Löschmittel Sekundär-Reaktionen durch Feststoffe im Schutzbereich ausbleiben. Darüber hinaus sind keine toxischen Einwirkungen auf die im Kühlhaus gelagerten Lebensmittel zu befürchten. J5

Dadurch ist die Sprinkleranlage so ausgestaltet, daß die Sekundär-Reaktionen auch nach längerer Betriebszeit ausbleiben. Die im geschlossenen Leitungssystem vorhandene, unter Druck stehende Kühlsole kann vollständig im Kreislauf umgewälzt, dabei filtriert und ggf. analysiert werden. Zufolge des in allen Teilen entwässer- und belüftbaren Rohrsystems bleiben an keiner Stelle des Rohrsystems unüberwachte Kühlsolereste bzw. Feststoff-Partikel zurück. Auch die in den entfernt liegenden Leitungsteilen befindliehe Kühlsole kann aus diesen abgezogen und währen des Um walzens über eine Filteraritage geführt werden.

Die chemisch-physikalischen Eigenschaften der Kühlsole können durch Überwachung über einen längeren Zeitraum konstant gehalten werden.

Die Gesamtanlage muß unter Druck stehen, um im Bedarfsfalle schnell löschbereit zu sein. In allen bekannten Naß-Sprinkleranlagen ist das Löschwasser mittels Druckluft unter Druck gesetzt. Zu diesem Zweck ist der Vorratsbehälter teilweise mit Löschwasser und teilweise mit Druckluft gefüllt. Der zusätzliche große Vorratsbehälter steht dann unter Luftatmosphäre.

Wird aber die Kühlsole mit Sauerstoff in Berührung gebracht, dann sind Korrosionen nicht zu vermeiden. Bei einer Sprinkleranlage ist es bekannt (DT-OS 1933062), die Rohrleitungen mit einem neutralen Gas zu spülen (Seite 2, Zeile 8 von unten), Auch ist es bekannt (US-PS 3135330), an einen Druckgas-Wasser-Kessel eine Stickstoffbatterie anzuschließen. _b5 Zur Vermeidung von Korrosionen wird erfindungsgemäß weiterhin vorgeschlagen, daß die gesamte Sprinkleranlage einschließlich des mit Kühlsole gefüllten Dnickgas-Löschmittel-Kessels _Onter Stickstoffdruck steht.

Die Kühlsole wird im konzentrierten Zustand angeliefert und muß vor dem Einfüllen mit Wasser verdünnt und der nach der Verdünnung in der Kühlsole enthaltene Sauerstoff entfernt werden.

Die Entfernung des Sauerstoffes aus der verdünnten betriebsbereiten Kühlsole erfolgt unmittelbar vor dem Einfüllen in die Sprinkleranlage mittels eines an sich bekannten (Mitt, d. VGB) chemischen Sauerstoffbinders und einer anschließenden Filtration. Mit dieser Maßnahme werden Korrosionen innerhalb des Leitungssystems mit Sicherheit verhindert.

Eine weitere vorteilhafte Vorrichtung wird darin gesehen, daß alle Rohrverzweigungen ein in sich geschlossenes Zweigrohrsystem bilden, die zur Bildung einer eigenen Strömung der Kühlsole mit einer gemeinsamen Zuführleitung und einer gemeinsamen Abführleitung versehen sind, wobei die Zuführleitung an eine von dem Sückstoff-Sole-Kessel abgehende Speiseleitung und die Abführle^:i-.aig an eine zum Stickstoff-Sole-Kessel geführte Randlaufleitung angeschlossen sind.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die schematisch dargestellten Rohrverzweigungen sind mit 1 bis 3 bezeichnet. Hierbei handelt es sich um in sich geschlossene, mit Sprinklern 4 versehene Rohrleitungen, die mittels einer Zuführleitung 5 und einer Abführleitungg 9 miteinander verbunden sind. Der Rohrzweig 1 ist in Punkt 6, der Rohrzweig 2 in Punkt 7 und der Rohrzweig 3 in Punkt 8 mit der Zuführleitung 5 verbunden. Fernerhin ist der Rohrzweig 1 in Punkt 10, der Rohrzweig 2 in Punkt 11 und der Rohrzweig 3 in Punkt 12 mit der Abführleitung 9 verbunden. An die Zuführleitung 5 ist eine Speiseleitung 13 und an die Abführleitung 9 eine Rücklaufleitung 14 angeschlossen. Beide Leitungen 13 und 14 münden in einen Kessel 15. Alle Leitungen sind mit Gefälle verlegt. Der Kessel 15 ist bis zur Marke 0 mit einer Kühlsole 21 gefüllt. Hierbei kann es sich um eine in der Kühltechnik an sich bekannte Kühlsole handeln. Oberhalb der Kühlsole 21 befindet sich ein Druckgaspolster, das aus Stickstoff 22 oder einem anderen geeigneten Inertgas besteht und aus einer Stickstoffbatterie 19 od. dgl. über eine Leitung 20 dem Kessel 15 zugeführt wird. An die Speiseleitung 13 ist ein großer Vorratsbehälter 17 über eine Verbindungsleitung 16 angeschlossen. Der Vorratsbehälter 17 ist im Sinne der Vorschrift der Sachversicherer ein Großbehälter, der als unerschöpfliche Löschmittelquelle bezeichnet wird. Dieser Vorratsbehälter 17 ist ebenfalls mit einer Kühlsole 21a bis zu der Marke 0 und darüber mit einem unter atmosphärischem Druck stehenden Stickstoff oder einem anderen Inertgas 22b gefüllt. Ein Ätznatronvercchluß 13 vermeidet die Kohlensäure-Einflüsse auf die Kühlsole 21a. Eine Umwälzpumpe 23 ist in einer Bypaßleitung 31 der Speiseleitung 13 eingebaut, mit der die Kühlsole 21 ständig im Kreislauf gepumpt werden kann. Im Bereich der Bypaßleitung 31 ist ein Löschventil 24 und eine Rückschlagklappe 33 vorgesehen. Auch in der Verbindungsleitung 16 befindet sich eine Pumpe 25 mit einer Armatur 26, um dem Leitungssystem die erforderliche Kühlsole 21a zuzuführen, wenn der Stickstoff-Sole Kessel 15 entleert ist. In der Speiseleitung 13 sitzt fernerhin zum Entfernen der in der Kühlsole 21 befindlichen oder sich bildenden Fest-

stoffe eine Filteranlage 27, in der die Kühlsole 21 gefiltert und gereinigt werden kann. Diese Filteranlage 27 kann auch in der BypaBleitung 31 der Pumpe 23 oder in einer gesonderten BypaBleitung eingebaut sein. Im letzteren Falle muß ein Überströmventil in der Speiseleitung 13 im Bereich dieser gesonderten BypaBleitung vorgesehen werden. Der Kühlsole 21 kann über eine Vorrichtung 30 ein chemischer Sauerstoffbinder, ζ. B. Hydrazin und andere Amine zum Binden des in dem Verdünnungsmittel befindlichen Sauerstoffs und damit zur Vermeidung von korrosiven

Einflüssen zugemischt werden. Eine Leitung 34 mit Ventil 35 ist mit der Filteranlage 27 verbunden, aus der während des Umwälzens und Filtrierens eine bestimmte Menge Kühlsole 21 zum Analysieren entnommen werden kann. Die während des Beizens, SpUlens und Neutralisieren des Zweigrohrsystems 1, 2,3 entstandenen Rückstände können über eine Leitung 29 und ein Ventil 28 abgeführt werden. Das Ventil 28 kann auch zum Entwässern der Sprinkleranlage benutzt werden. Zum Entlüften ist ein Ventil 32 in der Zuführleitung 5 vorgesehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Naß-Sprinkleranlage mit einem geschlossenen Stahlrohr-System und einem Druckgas-Löschmittel-Kessel für einen automatischen Brandschutz, mit einer unter Druck stehenden Kühlsole als Löschmittel und einem Druckmittel, gekennzeichnet durch folgende Merkmale;

1 daß als Druckmittel ein Inertgas verwendet wird,

2 daß das Stahlrohrsystem

2.1 in allen Teilen entwässer- und belüftbar ist,

2.2 mehr als 20 Sprinklerköpfe aufweist,

2.3 innen metallisch blank und so ausgebildet ist,

2.4.1 umwälzbar,

2.4.2 filtrierbar und

2.4.3 analysierbar ist.

2. Naß-Sprinkleranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Sprinkleranlage einschließlich des mit Kühlsole gefüllten Druckgas-Löschmittel-Kessels unter Stickstoffdruck steht.

3. Naß-Sprinkleranlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die betriebsbereite Kühlsole vor dem Einfüllen in die Sprinkleranlage mit einem chemischen Sauerstoffbinder ίο versetzt ist.

4. Naß-Sprinkleranlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Rohrverzweigungen ein in sich geschlossenes Zweigrohrsystem (1,2,3) bilden, die zur Bildung einer eige- H nen Strömung der Kühlsole .jit einer gemeinsamen Zuführleitung (5) und einer gemeinsamen Abführleitung (9) versehen sind, wobei die Zuführleitung (5) an eine von dem Stickstoff-Solekessel (15) abgehende Speiseleitung (13) und die Abführleitung (9) an eine zum Stickstoff-Sole-Kessel (15) geführte Rücklauf leitung (14) angeschlossen sind.

5. Naß-Sprinkleranlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die Speiseleitung (13) über eine Verbindungsleitung (16) ein großer Vorratsbehälter (17) angeschlossen ist.

6. Naß-Sprinkleranlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (17) ebenfalls mit Kühlsole (21a) und Stickstoff ,0 (22b) gefüllt ist.

7. Naß-Sprinkleranlage nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stickstoff (226) in dem Vorratsbehälter (17) unter atmosphärischem Druck steht. v,

8. Naß-Sprinkleranlage nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (17) mit einem Ätznatronverschluß (18) versehen ist,

9. Naß-Sprinkleranlage nach Anspruch 4, da- ho durch gekennzeichnet, daß der Stickstoff-Sole-Kessel (15) an eine unter Druck stehende an sich bekannte Stickstoffbatterie (19) angeschlossen ist.

10. Naß-Sprinkleranlage nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der μ Speiseleitung (13) oder einer Umgehungsleitung davon in an sich bekannter Weise ein Filter (27) eingebaut ist.

11, Naß-SprinkleranJage nach, den Ansprüchen 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseleitung (13) oder das Filter (27) mit einer Probeentnahmevorrichtung (35) versehen ist.