MX2007008408A

MX2007008408A - Metodo inercial para prevenir incendios.

Info

Publication number: MX2007008408A
Application number: MX2007008408A
Authority: MX
Inventors: Ernst-Werner Wagner
Original assignee: Amrona Ag
Priority date: 2005-01-17
Filing date: 2006-01-13
Publication date: 2007-11-21
Also published as: ES2333813T3; NO339355B1; JP4654249B2; EP1838396A1; DE102005002172A1; DK1838396T3; HK1108399A1; AU2006205895B2; ATE443543T1; BRPI0606315A2; NO20074209L; CN101119772B; TW200702015A; AU2006205895A1; KR20070102512A; DE502006004914D1; RU2362600C2; RU2007131271A; WO2006074942A1; US20100012334A1

Abstract

La invencion se refiere a un metodo inercial para prevenir incendios o explosiones en un area cerrada protegida mediante el cual el contenido de oxigeno en el area protegida se reduce en comparacion con la atmosfera circundante. El objetivo de la invencion es el de efectivamente prevenir incendios incluso si escapan gases de los solidos y liquidos en areas cerradas protegidas. Para este proposito el contenido de oxigeno en el area cerrada protegida se controla en funcion de la concentracion de los gases inflamables si en el area cerrada protegida se encuentran presentes cualesquiera sustancias inflamables y/o gases (por ejemplo, hidrocarburos).

Description

MÉTODO INERCIAL PARA PREVENIR INCENDIOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un método inercial para prevenir incendios o explosión en un área protegida cerrada mediante la reducción del contenido de oxígeno en el área protegida con relación a la atmósfera circundante en el área protegida. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los métodos inerciales para prevenir o extinguir incendios en recintos cerrados se conocen en la tecnología del combate de incendios . El efecto de extinción que resulta de estos métodos se basa en el principio del desplazamiento de oxígeno. Como es generalmente sabido, la atmósfera normal consiste de 21% en volumen de oxígeno, 78% en volumen de nitrógeno y 1% en volumen de otros gases. Para extinguir o prevenir incendios se introduce un gas inerte de, por ejemplo, nitrógeno puro o al 90% para incrementar adicionalmente la concentración del nitrógeno en el recinto respectivo bajo consideración, y de esta manera reducir el porcentaje de oxígeno. Se sabe que ocurre un efecto extintor cuando el porcentaje de oxígeno cae debajo del 15% en volumen. Dependiendo de los materiales inflamables que contiene el recinto respectivo puede ser necesaria una reducción adicional del porcentaje de oxígeno a, por ejemplo, Ref.: 183396 12% en volumen. La mayoría de los materiales inflamables ya no pueden arder a esta concentración de oxígeno. Los gases para desplazar oxígeno que se usan en este "método de extinción por gas inerte" usualmente se almacenan comprimidos en tanques de acero en áreas adyacentes específicas o se usa un dispositivo para producir un gas que desplaza el oxígeno. Por lo tanto, también es posible usar mezclas de gas inerte y aire de, por ejemplo, 90%, 95% ó 99% de nitrógeno (u otro gas inerte) . Los tanques de acero o el dispositivo para producir el gas que desplaza el oxígeno constituyen lo que se llama la fuente primaria del sistema de extinción de incendios mediante gas inerte. En caso necesario el gas se canaliza desde esta fuente a través de un sistema de tubería y las correspondientes boquillas de salida al recinto respectivo bajo consideración. Con el fin de también mantener lo más bajo posible el riesgo de incendio en caso de fallar la fuente, ocasionalmente también se emplean fuentes secundarias de gas inerte. La patente publicada DE 102 35 718 B3 describe un método para volver inertes uno o varios recintos cerrados para reducir el riesgo de incendio o explosión mediante la reducción del contenido de oxígeno en el recinto cerrado a un nivel de oxígeno nominal en comparación con la atmósfera circundante. En el proceso también se registra un valor de temperatura de gas en el recinto cerrado, y el valor nominal de oxígeno para el contenido de oxígeno se determina en contingencia con el valor de temperatura, siendo que el valor nominal de oxígeno se incrementa al caer el valor de temperatura. Sin embargo, este método adolece de la desventaja de que el valor nominal puede fluctuar enormemente debido a las características físicas, la geometría, la configuración específica o la cobertura de los materiales almacenados en el recinto protegido mediante otros materiales de superficie. Por lo tanto sería necesario determinar un parámetro individual para cada característica y configuración física de los bienes almacenados del recinto protegido, lo cual en la práctica sería efectivamente imposible. Por esta razón, por motivos de seguridad siempre se selecciona una mayor concentración de gas inerte con el fin de poder asegurar una protección óptima contra incendio incluso en el caso de condiciones físicas desfavorables. Por consiguiente se acepta automáticamente un mayor consumo de gas inerte, lo cual ocasiona gastos adicionales y además puede impedir el acceso de las personas al recinto. Sin embargo se sabe que las temperaturas en el intervalo de -40 s a +602C no influyen de manera apreciable en el límite de inflamabilidad de sustancias sólidas o líquidas. Por otra parte es posible que escapen gases de los materiales modernos - tanto de sólidos, especialmente recipientes y material de empaque de artículos pequeños, como también de líquidos. A pesar de un contenido reducido de oxígeno, las emisiones de gases de estos materiales pueden constituir un mayor riesgo de incendio o explosión. Los hidrocarburos son un ejemplo de una sustancia inflamable de este tipo que incrementa el riesgo de incendio y/o explosión. Con base en los problemas descritos en lo precedente sobre la ingeniería segura de un sistema extintor de incendios a base de gas inerte, respectivamente de un método inercial, la presente invención se aboca al problema de mejorar adicionalmente un método inercial conocido por la técnica anterior y descrito al principio de manera que funciona de manera confiable sin importar el tipo de materiales y/o productos almacenados en el área protegida. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De conformidad con la invención el problema se resuelve mediante un método inercial descrito al principio al regular el valor nominal para la concentración de oxígeno como una función de la concentración de los gases inflamables en el recinto protegido. La ventaja particular de la invención reside en que proporciona un método inercial simple de realizar y mediante ello muy efectivo para reducir el riesgo de incendio o explosión en un área cerrada protegida, incluso en caso de existir mayores concentraciones de sustancias inflamables en el área protegida debido a emisiones de gases. En el proceso la concentración de gases inflamables se determina efectuando mediciones regulares. Esto supera las desventajas del control por parámetro de las concentraciones de gas inerte y/o oxígeno en el recinto protegido, y las variaciones en las variables de los materiales almacenados se regulan mediante medición y respuesta oportuna al incremento de concentraciones de gases inflamables debidas a las emisiones de gases. Las formas de realización adicionales de la invención se exponen en las reivindicaciones subordinadas. El problema según expuesto en lo precedente se resuelve además mediante el uso de uno o una multitud de sensores para medir la concentración de gases inflamables en el recinto/área protegida al menos en un sitio. Las mediciones en varios sitios serían necesarias cuando, por ejemplo, los objetos o el material de empaque se almacenan al azar en un recinto cerrado protegido. En esos casos, o en el caso de condiciones geométricas no propicias, las emisiones de gases inflamables de los artículos almacenados en el recinto protegido pueden variar considerablemente. La concentración de oxígeno en el recinto protegido se puede medir igualmente en varios sitios con uno o una multitud de sensores. El efectuar mediciones en varios sitios ofrece un aspecto de seguridad adicional en términos de dispersiones irregulares de gas en recintos cerrados protegidos . Además, la concentración de oxígeno se puede medir con uno o una pluralidad de sensores, respectivamente. Es posible incrementar la confiabilidad técnica efectuando mediciones con al menos dos sensores . Los valores medidos citados para la concentración de gases inflamables en el recinto protegido se alimentan además a al menos una unidad de control al igual que se hace con la concentración de oxígeno en el recinto protegido. La unidad de control puede evaluar la pluralidad de valores medidos que se le suministran en base a un algoritmo capaz de ser seleccionado. Es posible proporcionar una o varias unidades de control. La ventaja de una configuración de múltiples unidades de control es la mayor confiabilidad del sistema como un todo. De esta manera se asegura que incluso en el caso de fallar una unidad de control el sistema como tal permanece operativo. Si en la unidad de control se determina mediante los sensores un aumento de la concentración de gases inflamables, el valor nominal de concentración de oxígeno se reduce adicionalmente para asegurar una prevención confiable de incendio o explosión, incluso con la presencia de gases inflamables (por ejemplo, hidrocarburos) . Alternativa o adicionalmente es posible prever ventajosamente que el valor nominal de la concentración de oxígeno se incremente al disminuir la concentración de gases inflamables. Esta forma de realización de la invención puede, por ejemplo, permitir que entre sin demora en el área protegida las personas u otros seres vivientes . La concentración de oxígeno se puede regular venta osamente mediante una curva característica almacenada en la unidad de control, por ejemplo: Fn = f(Kx). Además, la disminución de la concentración de gases inflamables que ocurren por las emisiones de gases de los productos almacenados en el almacén se puede reducir proporcionando un intercambio de gas, respectivamente un suministro de aire fresco en el recinto protegido. Esto permite prevenir de manera confiable un incremento continuo de la concentración de gases inflamables por los gases emitidos, y que por lo tanto incrementan el riesgo de incendio o explosión. Además, los sensores en el recinto protegido pueden transmitir sus señales de manera inalámbrica, según se requiera. De esta manera es posible tener en cuenta los cambios de los productos almacenados y/o de las geometrías de los productos dentro del recinto protegido. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS A continuación se describe con mayor detalle una forma de realización del método inventivo con referencia a las figuras. Muestran: Figura 1 una representación esquemática del área protegida con sus fuentes de gas inerte asociadas, así como la válvula, mecanismos de medición y control, Figura 2 un ejemplo del cambio en la concentración de oxígeno gobernada por la concentración de sustancias inflamables en el recinto protegido. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La representación de la figura 1 muestra un ejemplo del funcionamiento básico del método que incluye los dispositivos de control y medición asociados. El gas inerte puede ser emitido por la fuente 2 de gas inerte al área 1 protegida a través de una válvula 3 y una o varias boquillas 7 de salida. La concentración del gas inerte en el área 1 protegida se regula mediante la unidad 4 de control que a su vez actúa sobre la válvula 3. La unidad 4 de control se ajusta de manera que se obtiene un nivel de inercia básico en el área 1 protegida. Este nivel de inercia básico previene de manera confiable los incendios en el área 1 protegida en condiciones normales. Por condiciones normales se entiende que no existe un incremento en las concentraciones de sustancias Kx inflamables en el área 1 protegida. Para este propósito la unidad 4 de control mide la concentración de oxígeno en el área 1 protegida con un sensor 5 de oxígeno y controla de manera correspondiente la afluencia de gas inerte. La presencia y concentración de gases provenientes de emisiones de gas de materiales se determina con al menos un sensor 6 adicional. Si entonces en la atmósfera circundante del área 1 protegida se incrementa la concentración de gases inflamables o explosivos (por ejemplo, debido a una mayor concentración de hidrocarburos) , esto será detectado por el sensor 6. Este valor medido se alimenta a la unidad 4 de control. Con la función de curva característica correspondiente en la unidad 4 de control y la válvula 3 se incrementa seguidamente la concentración de gas inerte en el área 1 protegida. Se continúa con la afluencia de gas inerte hasta que en el área protegida se alcanza la deseada menor concentración de oxígeno, medida por el sensor 5 de oxígeno, y también se da una protección confiable contra incendio con estas conexiones menos favorables. La representación de la figura 2 muestra un ejemplo de un posible gradiente para la concentración de oxígeno en el área 1 protegida como una función de la concentración de gases Kx inflamables en el área 1 protegida. La concentración de oxígeno para el nivel inercial básico arroja el nivel de gas inerte necesario con el fin de minimizar el riesgo de incendio o explosión en condiciones normales. La concentración del gas inerte y la concentración de oxígeno que depende de este se controlan de acuerdo con una función Kn = f(Kx) que se puede almacenar en la unidad de control. En esta ecuación: Kn = concentración de gas inerte Kx = concentración de gases inflamables Lista de números de referencia 1 Área protegida 2 Fuente de gas inerte 3 Válvula 4 Unidad de control 5 Sensor de oxígeno 6 Sensor de hidrocarburos 7 Admisión (entrada) de gas inerte Se hace constar que, con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Método inercial para prevenir incendios o explosiones en un área cerrada protegida en el cual el contenido de oxígeno en el área protegida se reduce a un nivel inercial básico que corresponde a un contenido de oxígeno reducido con relación a la atmósfera circundante, caracterizado porque el contenido reducido de oxígeno en el área protegida que corresponde a nivel inercial básico se ajusta en función a la concentración de gases inflamables en el área protegida.
2. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la concentración de gases inflamables en el área protegida se mide en uno o una multitud de sitios con uno o una multitud de sensores, respectivamente.
3. Método de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la concentración de oxígeno en el área protegida se mide en una o una multitud de sitios con uno o una multitud de sensores, respectivamente.
4. Método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque los valores medidos para la concentración de gases inflamables y/u oxígeno se alimentan a al menos una unidad de control.
5. Método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el valor nominal para la concentración de oxígeno se reduce al incrementarse la concentración de gases inflamables.
6. Método de conformidad con la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque el valor nominal para la concentración de oxígeno se incrementa al decrecer la concentración de gases inflamables.
7. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque la unidad de control regula el valor nominal para la concentración de oxígeno de acuerdo con una curva característica almacenada en la unidad de control .
8. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la concentración de gases inflamables se reduce mediante intercambio de gases y/o un suministro de aire fresco al área protegida .