ES2323810T3 - Procedimiento para determinar la hermeticidad al aire de salas cerradas. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para determinar la hermeticidad al aire de salas cerradas, con las siguientes etapas de procedimiento: a) ajustar un gradiente de concentración entre la atmósfera de aire de la sala de una sala cerrada y la atmósfera de aire del entorno, ajustándose la concentración de sustancia de al menos un componente de la atmósfera de aire de la sala, especialmente de oxígeno, a un valor que es distinto del correspondiente valor de la concentración de sustancia del al menos un componente en la atmósfera de aire del entorno; b) determinar una tasa de variación de la concentración, registrándose en la atmósfera de aire de la sala la variación temporal de la concentración de sustancia del al menos un componente; y c) calcular un valor de hermeticidad al aire de la sala cerrada considerando la tasa de variación de la concentración determinada.
Description
Procedimiento para determinar la hermeticidad al
aire de salas cerradas.
La invención se refiere a un procedimiento para
determinar la hermeticidad al aire de salas cerradas. Especialmente,
la invención se refiere a un procedimiento para poder determinar de
la manera más exacta posible el correspondiente flujo de fuga con
respecto al volumen para salas que pueden inertizarse de manera
permanente, en las que se utiliza un procedimiento de inertización
para la prevención de incendios y/o para la extinción de
incendios.
El documento FR 2 834 066 A1 da a conocer un
procedimiento para la detección de fugas por medio de sensores de
gas oxígeno. El principio de medición habitual se basa en que se
modifica la presión parcial de gas en el elemento sensor mediante
un gas de prueba reactivo o inerte penetrante o emergente.
El documento DE 102 51 536 A1 da a conocer un
procedimiento para minimizar el uso de agentes de introducción de
gas en el caso de introducciones de gas y para la búsqueda de fugas
en el caso de introducciones de gas. En el procedimiento habitual
se utilizan gases de prueba con los que pueden evitarse
dosificaciones posteriores.
El documento JP 63 214635 A da a conocer un
procedimiento adicional para la detección de fugas, en el que se
incorpora en la atmósfera de un recipiente cerrado un gas de prueba.
A continuación se incorpora en el recipiente el cuerpo que va
someterse a investigación en cuanto a la hermeticidad al gas,
sometiéndose a prueba con ayuda de un sensor de gases montado en el
cuerpo si el gas de prueba penetra en el cuerpo a través de la
pared del cuerpo.
Se conocen procedimientos de inertización para
la reducción del riesgo de un incendio en una sala cerrada a partir
de la técnica de extinción de incendios. Normalmente, en el caso de
estos procedimientos de inertización, introduciendo un gas que
desplaza al oxígeno a partir de una fuente de gas inerte se
disminuye la atmósfera de aire de la sala de la sala cerrada hasta
un nivel de inertización que se encuentra por debajo de la
concentración de oxígeno de la atmósfera de aire del entorno y se
mantiene a ese nivel. La acción de prevención y extinción que
resulta en el caso de este procedimiento se basa en el principio del
desplazamiento de oxígeno. El aire del entorno normal consiste de
manera conocida en hasta aproximadamente el 21% en volumen de
oxígeno, hasta el 78% en volumen de nitrógeno y hasta el 1% en
volumen de otros gases. Para reducir el riesgo de un inicio de
incendio o para extinguir un incendio ya producido en la sala
cerrada, se eleva adicionalmente, introduciendo por ejemplo
nitrógeno puro como gas inerte, la concentración de nitrógeno en la
sala afectada y por consiguiente se reduce el porcentaje de
oxígeno. Se sabe que se produce una acción de extinción si el
porcentaje de oxígeno disminuye por debajo de aproximadamente el
15% en volumen. Dependiendo de los materiales inflamables que
existen en la sala afectada puede ser necesaria además una
disminución adicional del porcentaje de oxígeno hasta por ejemplo
el 12% en volumen. Con esta concentración de oxígeno la mayoría de
los materiales inflamables ya no pueden quemarse.
Para alcanzar un nivel de seguridad lo más alto
posible en el caso de una instalación de extinción de incendios con
gas inerte correspondiente, en la que se utiliza la técnica de
extinción con gas inerte mencionada anteriormente, son necesarias
especialmente planificaciones logísticas y técnicas de instalaciones
para el caso de una parada de la instalación como consecuencia de
casos de fallos, para cumplir los requisitos técnicos de seguridad.
Aunque se consideren también todas las medidas en el diseño de la
instalación de extinción de incendios con gas inerte que permiten
lograr una nueva puesta en servicio de la instalación lo más rápida
posible y sin transición, la inertización de salas cerradas por
medio de la técnica de gas inerte conlleva, sin embargo, algunos
problemas y presenta limites claros con respecto a la seguridad
contra fallos. Así se ha mostrado que si bien es posible idear una
instalación de extinción de incendios con gas inerte de manera que
la probabilidad de que se produzca un caso de fallo durante la
disminución o la regulación del contenido en oxígeno en la sala
cerrada hasta un nivel de inertización es relativamente reducida,
sin embargo con frecuencia un problema consiste en mantener este
nivel de inertización reducido durante un tiempo más largo, y
especialmente durante la denominada "fase de servicio de
emergencia", en el valor necesario. Esto se debe especialmente a
que en el caso de los procedimientos de inertización conocidos a
partir del estado de la técnica no existe ninguna posibilidad para
impedir que se supere prematuramente un nivel de retroceso de llama
de la concentración de oxígeno
en la sala cerrada, si falla completamente o al menos parcialmente la fuente de gas inerte debido a un caso de fallo.
en la sala cerrada, si falla completamente o al menos parcialmente la fuente de gas inerte debido a un caso de fallo.
La fase de retroceso de llama mencionada
anteriormente indica el intervalo de tiempo tras la denominada
"fase de control de incendios", no pudiendo exceder en este
intervalo de tiempo la concentración de oxígeno en la sala cerrada
un valor determinado, el denominado "valor de impedimento de
retroceso de llama", para evitar una nueva inflamación de los
materiales presentes en la zona de protección. A este respecto, el
nivel de impedimento de retroceso de llama es una concentración de
oxígeno que depende de la carga de incendio de la sala y se
determina mediante experimentos. Según las directrices VdS válidas,
en el caso de llenado de la sala cerrada, la concentración de
oxígeno en la sala cerrada debe alcanzar el nivel de impedimento de
retroceso de llama de por ejemplo el 13,8% en volumen en el plazo
de los primeros 60 segundos a partir del inicio del llenado. Estos
60 segundos a partir del inicio del llenado se denominan también
"fase de control de incendios".
Además, el nivel de impedimento de retroceso de
llama tampoco debe exceder del plazo de 10 minutos tras la
finalización de la fase de control de incendios. A este respecto se
prevé que dentro de la fase de control de incendios se extingue
completamente el incendio en la zona de protección. El periodo de
tiempo (por ejemplo 10 minutos) tras la fase de control de
incendios, con el que debe asegurarse que no puede inflamarse de
nuevo el incendio ya extinguido en la fase de control de incendios,
se denomina "fase de retroceso de llama".
En los procedimientos de inertización conocidos
a partir del estado de la técnica, en general inmediatamente tras
el registro de un incendio en la sala cerrada se reduce la
concentración de oxígeno en la atmósfera de aire de la sala lo más
rápido posible hasta una denominada "concentración de
funcionamiento". A este respecto, el gas inerte necesario para
esto procede por regla general de una correspondiente fuente de gas
inerte de la instalación de extinción de incendios con gas inerte.
Por la expresión "concentración de funcionamiento" o "nivel
de concentración de funcionamiento" se entiende un nivel de
inertización que se encuentra por debajo de una denominada
"concentración de diseño" específica para la sala afectada.
La "concentración de diseño" de la sala
afectada es una concentración de oxígeno en la atmósfera de aire de
la sala, en la que se impide eficazmente la inflamación de una de
las sustancias presentes en la sala cerrada. Por consiguiente, el
"nivel de concentración de diseño" ajustado en la sala afectada
corresponde al nivel de inertización, en el que se impide
eficazmente la inflamación de una cualquiera de las sustancias
presentes en la sala cerrada. Con el establecimiento de la
concentración de diseño o del nivel de concentración de diseño de
una sala, se deduce todavía una reducción que sirve para la
seguridad por regla general del valor límite o del "nivel de
concentración límite" en el que se impide una inflamación de cada
uno de los materiales en la sala.
Tras alcanzar la concentración de funcionamiento
en la atmósfera de aire de la sala de la sala afectada, normalmente
se mantiene la concentración de oxígeno con una concentración de
regulación que se encuentra por debajo de la concentración de
funcionamiento de la sala a un denominado "nivel de concentración
de regulación". Esta concentración de regulación es un intervalo
de regulación de la concentración de oxígeno residual en la
atmósfera de aire de la sala inertizada, dentro del cual se
mantiene la concentración de oxígeno durante la fase de retroceso
de llama. Cada uno de los intervalos de regulación está limitado
normalmente por un límite superior que define el umbral de conexión
para la fuente de gas inerte de la instalación de extinción de
incendios con gas inerte, y un límite inferior que define el umbral
de desconexión de la fuente de gas inerte de la instalación de
extinción de incendios con gas inerte. Durante la fase de retroceso
de llama se mantiene la concentración de regulación normalmente
mediante una introducción repetida de gas inerte en este intervalo
de regulación. Tal como ya se indicó, el gas inerte necesario para
esto procede del depósito que sirve como fuente de gas inerte de la
instalación de extinción de incendios con gas inerte, es decir, o
bien del aparato para generar un gas que desplaza al oxígeno (por
ejemplo un generador de nitrógeno), de envases de gas o bien de
otros dispositivos de regulación.
Sin embargo, en el caso de un defecto o una
perturbación de la instalación de extinción de incendios con gas
inerte existe el peligro de que la concentración de oxígeno en la
atmósfera de aire de la sala de la sala cerrada aumente de manera
temprana y por consiguiente el nivel de impedimento de retroceso de
llama exceda de los mencionados 10 minutos tras la finalización de
la fase de control de incendios o de la finalización de la fase de
retroceso de llama. En un caso de este tipo se acortaría la fase de
retroceso de llama y eventualmente ya no puede garantizarse un
control de incendios con éxito en la sala cerrada.
Considerando el planteamiento del problema
descrito anteriormente con respecto a los requisitos técnicos de
seguridad de una instalación de extinción de incendios con gas
inerte o de un procedimiento de inertización se propone en el
documento EP 1 550 481 A1 un procedimiento de inertización en el que
el contenido en oxígeno en la atmósfera de aire de la sala de la
sala cerrada se disminuye hasta una concentración de regulación que
se encuentra por debajo de la concentración de funcionamiento de la
sala, disminuyéndose la concentración de regulación y la
concentración de funcionamiento, con la formación de un margen de
seguridad contra fallos, por debajo de la concentración de diseño
establecida para la sala cerrada, tanto que la curva de aumento del
contenido en oxígeno en la atmósfera de aire de la sala en el caso
de fallo de la fuente de gas inerte, no alcanza una concentración
límite determinada para la sala cerrada hasta que pasa un tiempo
predeterminado. A este respecto, en el caso de la concentración
límite se trata especialmente del nivel de impedimento de retroceso
de llama de la sala cerrada.
El nivel de impedimento de retroceso de llama
corresponde a una concentración de oxígeno en la atmósfera de aire
de la sala de la sala cerrada, en la que se asegura que ya no pueden
inflamarse las sustancias incendiarias en la sala cerrada. Dicho en
otros términos, se prevé, en el caso de la solución conocida a
partir del estado de la técnica, reducir la concentración de
funcionamiento en primer lugar, tanto que la curva de aumento de la
concentración de oxígeno no alcanza el valor límite hasta después de
un tiempo determinado, siendo suficiente este tiempo determinado
para realizar una fase de retroceso de llama, en la que el contenido
en oxígeno no aumenta por encima de un nivel de impedimento de
retroceso de llama y por consiguiente se impide eficazmente una
inflamación o reinflamación de sustancias incendiarias en la sala
cerrada.
Mediante este denominado "descenso" de la
concentración de funcionamiento, es decir, mediante el
establecimiento de la concentración de funcionamiento con la
formación de un margen de seguridad contra fallos por debajo de la
concentración de diseño de la sala cerrada, puede asegurarse que en
el caso de fallo de la fuente de gas inerte se mantiene al menos
durante un tiempo de servicio de emergencia la concentración de
oxígeno por debajo del nivel de impedimento de retroceso de
llama.
La extensión del margen de seguridad contra
fallos, es decir la cuestión de hasta qué grado debe disminuirse la
concentración de funcionamiento por debajo de la concentración de
diseño de la sala cerrada, depende especialmente de la tasa de
cambio de aire válida para la sala cerrada. En la técnica de
extinción con gas inerte se recurre para esto especialmente al
valor n50 de la sala afectada como medida para la hermeticidad al
aire de la sala.
La tasa de cambio de aire n50 resulta del flujo
volumétrico de aire, que se ajusta por hora, si se mantiene una
diferencia de presión de 50 Pa, dividido entre el volumen del
edificio. Por consiguiente, la sala cerrada presenta un valor de
hermeticidad al aire tanto más superior, cuanto inferior es la tasa
de cambio de aire.
Normalmente se mide el valor n50 como medida
para la hermeticidad al aire de una sala con un procedimiento de
medición de presión diferencial (procedimiento
Blower-Door). Especialmente en salas o edificios más
grandes, la realización de una serie de mediciones de presión
diferencial para determinar la tasa de cambio de aire n50 es
posible sin embargo con frecuencia sólo con algunas dificultades,
dado que resulta a menudo que no puede alcanzarse una diferencia de
presión de 50 Pa entre la atmósfera de aire de la sala en la sala
cerrada y la atmósfera de aire del entorno fuera de la sala
cerrada. Además, en la realización de una medición de presión
diferencial no ha de descartarse la cuestión de si se modifica el
estado de la sala cerrada durante la medición, especialmente
teniendo en cuenta la tasa de cambio de aire. Así es concebible, por
ejemplo, que aberturas originalmente herméticas pierdan la
hermeticidad debido a la sobre- o subpresión en la sala necesaria
para la realización del procedimiento de medición de presión
diferencial. El equipamiento de la sala cerrada con objetos o
artículos (especialmente en el caso de un almacén) también influye
en la tasa de cambio de aire n50 registrada con la medición de
presión diferencial.
Dado que la tasa de cambio de aire de la sala
cerrada sólo puede medirse, si acaso, con algunas incertidumbres,
es necesario que el margen de seguridad contra fallos en el
procedimiento de inertización mencionado anteriormente se
proporcione con una correspondiente alta reducción de seguridad para
cumplir los requisitos técnicos de seguridad. Sin embargo, la
previsión de una reducción de seguridad de este tipo es desfavorable
teniendo en cuenta los costes de funcionamiento actuales de la
correspondiente instalación de extinción de incendios con gas
inerte, dado que fundamentalmente debe introducirse
considerablemente más gas inerte en la sala cerrada que lo que es
necesario en realidad.
Basándose en este planteamiento del problema, la
presente invención se basa ahora en el objetivo de exponer un
procedimiento con el que puede determinarse de la manera más exacta
posible y sin costes mayores la hermeticidad al aire de una sala
cerrada, siendo adecuada esta sala especialmente para la utilización
de la técnica de extinción de incendios con gas inerte descrita
anteriormente. Especialmente se expondrá un procedimiento con el
que puede determinarse de manera eficaz pero sin embargo fácil de
realizar en caso necesario en todo momento la hermeticidad al aire
real de la sala cerrada, sin tener que incorporar para ello una
serie de mediciones costosas, tal como es el caso, por ejemplo, del
principio de medición de la presión diferencial conocido a partir
del estado de la técnica.
Para solucionar el objetivo mencionado
anteriormente se propone según la invención un procedimiento para
determinar la hermeticidad al aire de salas cerradas, en el que se
ajusta en primer lugar un gradiente de concentración entre la
atmósfera de aire de la sala de la sala cerrada y la atmósfera de
aire del entorno, y concretamente ajustándose la concentración de
sustancia de al menos un componente en la atmósfera de aire de la
sala, especialmente de oxígeno, a un valor que es distinto del
correspondiente valor de la concentración de sustancia del al menos
un componente en el aire del entorno. A continuación, en el
procedimiento según la invención se determina una tasa de variación
de la concentración, y concretamente registrándose en la atmósfera
de aire de la sala la variación temporal del valor de concentración
de sustancia del al menos un componente en la atmósfera de aire de
la sala. Esto puede tener lugar por ejemplo mediante una medición
repetida de la concentración del al menos un componente en la
atmósfera de aire de la sala. Finalmente se calcula según la
invención, considerando la tasa de variación de la concentración, un
valor de hermeticidad al aire de la sala cerrada.
La solución según la invención presenta una
serie de ventajas esenciales con respecto al procedimiento conocido
a partir del estado de la técnica. Especialmente el procedimiento
según la invención está diseñado para determinar el correspondiente
flujo de fuga con respecto al volumen a presión atmosférica para la
sala cerrada. Además, puede medirse con el procedimiento la tasa de
infiltración del aire de la sala cerrada, lo que no es posible por
definición con el procedimiento de presión diferencial; en el
procedimiento de presión diferencial concretamente se determina
únicamente un flujo de fuga con respecto al volumen con una
diferencia de presión de referencia, usándose el resultado de esta
medición para estimar aritméticamente la infiltración del aire.
Sin embargo, la ventaja esencial de la solución
según la invención ha de observarse en que el procedimiento para
determinar la hermeticidad al aire de salas cerradas sin mayores
costes de construcción ni financieros puede integrarse en un
procedimiento de inertización explicado anteriormente y conocido a
partir del estado de la técnica para la prevención de incendios y
la extinción de incendios. Esto se basa especialmente en que en el
procedimiento de inertización en la sala cerrada debe ajustarse
básicamente un nivel de inertización en el que el contenido en
oxígeno en la atmósfera de aire de la sala presenta un valor
reducido en comparación con el contenido en oxígeno de la atmósfera
del entorno. Por consiguiente, con el ajuste de un nivel de
inertización en la atmósfera de aire de la sala de la sala cerrada
se ajusta ya un gradiente de concentración entre la atmósfera de
aire de la sala y la atmósfera de aire del entorno. Dado que
normalmente en la técnica de extinción de incendios con gas inerte
se mide la concentración de gas inerte en la sala cerrada de manera
continua o en tiempos/acontecimientos predeterminables, para
determinar si el nivel de inertización ajustado en la atmósfera de
aire de la sala se encuentra en el valor predeterminado, se
proporcionan ya en la instalación de extinción de incendios con gas
inerte las condiciones previas técnicas de la instalación para
determinar una tasa de variación de la concentración en la
atmósfera de aire de la sala. Por consiguiente se trata, en el caso
de la solución según la invención, de un procedimiento
especialmente fácil de realizar para determinar la hermeticidad al
aire de salas cerradas.
En relación directa con el objeto mencionado
anteriormente, una ventaja adicional se basa en que el procedimiento
según la invención es también adecuado, en caso necesario y
especialmente en intervalos de tiempo cortos, para determinar la
hermeticidad al aire de la sala cerrada. Por consiguiente sería
concebible, por ejemplo, que se determine la hermeticidad al aire
de la sala cerrada o bien en tiempos predeterminables (tal como
aproximadamente cada día, cada hora, etc.) o en acontecimientos
predeterminables (tal como aproximadamente en el ajuste de un nivel
de inertización determinado en la atmósfera de aire de la sala de la
sala cerrada). Con esto puede determinarse básicamente la
hermeticidad al aire real de la sala cerrada de manera continua.
Especialmente pueden registrarse y considerarse de manera
correspondiente, por consiguiente, también por ejemplo fugas
conforme a la variación en la cobertura de la sala o del edificio.
El procedimiento también es adecuado para considerar la variación
de la hermeticidad al aire de la sala originada por el viento.
De manera ventajosa se calcula según la
invención el valor de hermeticidad al aire considerando la tasa de
variación de la concentración del oxígeno presente en la atmósfera
de aire de la sala. Sin embargo, lógicamente también sería
concebible determinar el valor de hermeticidad al aire dependiendo
de la tasa de variación de la concentración del gas inerte presente
en la atmósfera de aire de la sala. Según esto, el procedimiento
según la invención es adecuado para una medición de la hermeticidad
de la sala en salas inertizadas de manera permanente,
determinándose la hermeticidad de la sala teniendo en cuenta el gas
inerte contenido en la sala, es decir, se mide cómo de grande es la
tasa de flujo volumétrico conforme a la construcción del gas inerte
de la sala cerrada. Esta tasa de fuga de flujo volumétrico de gas
inerte implica también el flujo de fuga producido por la difusión
del gas inerte de la sala cerrada.
Perfeccionamientos ventajosos del procedimiento
según la invención se exponen en las reivindicaciones
dependientes.
Así, teniendo en cuenta el registro de una tasa
de variación de la concentración en una realización ventajosa del
procedimiento según la invención, se prevé que se determina la tasa
de variación de la concentración durante un periodo de tiempo,
dentro del cual no tiene lugar ningún cambio de aire regulado en la
sala cerrada. Por la expresión usada en el presente documento
"cambio de aire regulado" ha de entenderse en general un cambio
de aire, es decir, un intercambio del aire de la sala con el aire
del entorno, que se realiza de manera regulada, por ejemplo
mediante instalaciones de ventilación mecánicas, abertura de puertas
o esclusas, etc. Especialmente, en el caso de salas inertizables de
manera permanente, en las que (tal como prevé la construcción
moderna) la cobertura del edificio o de la sala se realiza de
manera casi hermética al aire, ya no puede tener lugar un cambio de
aire no regulado, de modo que es necesario un cambio de aire
regulado mediante la previsión de las correspondientes
instalaciones de ventilación.
A diferencia del cambio de aire regulado, por la
expresión "cambio de aire no regulado" se entiende un cambio
de aire que tiene lugar de manera no regulada, presentando la
cobertura de la sala o del edificio algunas fugas intencionadas o
no intencionadas y por consiguiente siendo no hermético. La
influencia del cambio de aire no regulado en la tasa de cambio de
aire de la sala depende especialmente del tiempo y del viento y
puede determinarse con ayuda del procedimiento según la
invención.
Según la realización preferida mencionada en
último lugar del procedimiento según la invención, en el que se
determina la tasa de variación de la concentración en la atmósfera
de aire de la sala de la sala cerrada durante un periodo de tiempo,
dentro del cual no tiene lugar ningún cambio de aire regulado, sería
concebible preferiblemente además que se realice la etapa de
procedimiento de la determinación de la correspondiente tasa de
variación de la concentración después de que se haya ajustado un
gradiente de concentración determinado entre la atmósfera de aire
de la sala y la atmósfera de aire del entorno. Entonces, éste sería
por ejemplo el caso si se llena al menos parcialmente la sala
cerrada, cuya hermeticidad al aire ha de determinarse, en el
transcurso del ajuste de un nivel de inertización determinado
introduciendo un gas inerte de una fuente de gas inerte de una
instalación de extinción de incendios con gas inerte. De manera
simultánea con el ajuste del nivel de inertización determinado en
la atmósfera de aire de la sala de la sala cerrada, se ajusta
también un gradiente de concentración entre la atmósfera de aire de
la sala y la atmósfera de aire del entorno. Para la determinación
de la tasa de variación de la concentración es necesario únicamente
ahora según el perfeccionamiento preferido, impedir sólo de manera
temporal una introducción de gas inerte adicional en la atmósfera de
aire de la sala de la sala cerrada, y con ello no puede tener lugar
ningún cambio de aire regulado.
De manera alternativa a la posibilidad de
realización mencionada en último lugar del procedimiento según la
invención, sin embargo también es concebible que se determine, en el
transcurso de la determinación de la hermeticidad al aire de la
sala cerrada, la tasa de variación de la concentración durante un
periodo de tiempo, dentro del cual tiene lugar un cambio de aire
regulado con una tasa de cambio de aire conocida. Según esto,
también puede determinarse la tasa de variación de la concentración
de manera simultánea con el ajuste del gradiente de concentración
entre la atmósfera de aire de la sala y la atmósfera de aire del
entorno, siempre que se conozca la tasa de cambio de aire que
existe para el ajuste del gradiente de concentración en la atmósfera
de aire de la sala de la sala cerrada.
Por otra parte, sin embargo, también sería
concebible que se determine la tasa de variación de la concentración
mientras que, por ejemplo, una instalación de ventilación mecánica
prevista en la sala cerrada realiza un cambio de aire regulado.
Esto significa en el sentido más amplio que también puede
determinarse una tasa de variación de la concentración cuando, por
ejemplo, una puerta prevista en la sala cerrada, que en su estado
cerrado separa la atmósfera de aire de la sala de la atmósfera de
aire del entorno, está abierta y por consiguiente permite un cambio
de aire regulado. Sin embargo, la condición previa para esto es que
se conoce el valor de la tasa de cambio de aire causada por el
cambio de aire regulado.
De manera especialmente preferible, debe
conocerse en el caso del cambio de aire regulado no sólo la tasa de
cambio de aire sino también el porcentaje del al menos un componente
en el aire de entrada alimentado a la sala cerrada con el cambio de
aire regulado. Lógicamente, también puede estimarse de manera
correspondiente la tasa de cambio de aire del cambio de aire
regulado y/o la composición química del aire de entrada alimentado
con el cambio de aire.
Teniendo en cuenta la determinación de la tasa
de variación de la concentración es preferible que ésta se
determine midiendo un periodo de tiempo, dentro del cual aumenta de
manera continua el contenido en oxígeno en la atmósfera de aire de
la sala, debido a las fugas existentes en la cobertura de la sala,
desde un primer contenido en oxígeno predeterminable hasta un
segundo contenido en oxígeno predeterminable. A este respecto, en
una realización preferida se prevé que además de la medición del
tiempo tiene lugar también una medición de la concentración de
oxígeno en la sala cerrada. Esto puede tener lugar por ejemplo con
un dispositivo de medición de oxígeno que funciona de manera
aspirativa.
Teniendo en cuenta el ajuste del gradiente de
concentración entre la atmósfera de aire de la sala y la atmósfera
de aire del entorno se prevé en una realización igualmente preferida
del procedimiento según la invención, que esto tenga lugar
introduciéndose en la atmósfera de aire de la sala aire de entrada
de manera regulada, siendo la concentración de sustancia del al
menos un componente en el aire de entrada distinta del
correspondiente valor de la concentración de sustancia del al menos
un componente en la atmósfera de aire del entorno. Además para esto
sería concebible que la concentración de sustancia del al menos un
componente en el aire de entrada presente un valor predeterminable,
determinándose la tasa de variación de la concentración durante la
introducción del aire de entrada en la atmósfera de aire de la sala
para determinar la hermeticidad al aire de la sala cerrada. Sin
embargo, lógicamente también son concebibles básicamente otras
formas de realización.
Para lograr que con el procedimiento según la
invención pueda determinarse no sólo el valor de hermeticidad al
aire de la sala cerrada, sino también el volumen de aire de la sala
actual de la sala, se prevé en un perfeccionamiento especialmente
preferido del procedimiento según la invención que se determine para
esto en primer lugar el porcentaje de al menos un componente,
especialmente de oxígeno, en la atmósfera de aire de la sala de la
sala cerrada. Esto puede tener lugar por ejemplo con un sensor de
oxígeno que está dispuesto en la atmósfera de aire de la sala, o
sin embargo también con un sistema que funciona de manera aspirativa
para determinar el porcentaje de un componente determinado de la
atmósfera de aire de la sala. Después de que se haya determinado,
en la atmósfera de aire de la sala, el porcentaje de por ejemplo
oxígeno, se introduce de manera regulada según la invención aire de
entrada en la atmósfera de aire de la sala, siendo la concentración
de sustancia del al menos un componente del aire de entrada,
especialmente del oxígeno existente en el aire de entrada, distinta
de la concentración de sustancia del al menos un componente
(oxígeno) en la atmósfera de aire de la sala, y conociéndose la
tasa de flujo volumétrico del aire de entrada alimentado a la sala
cerrada así como la concentración de sustancia del al menos un
componente (oxígeno) en el aire de entrada. A continuación, se mide
de nuevo el porcentaje del al menos un componente en la atmósfera de
aire de la sala de la sala cerrada. A continuación se usan el
porcentaje del componente determinado en la atmósfera de aire de la
sala antes de la introducción del aire de entrada en la sala
cerrada, el porcentaje del componente determinado en la atmósfera
de aire de la sala tras la introducción del aire de entrada, la tasa
de flujo volumétrico del aire de entrada alimentado a la sala
cerrada así como la concentración de sustancia del componente
determinado en el aire de entrada alimentado a la sala cerrada para
calcular el volumen de aire de la sala en el momento de la
medición.
Dado que no sólo la hermeticidad de la sala,
sino también la atmósfera de aire de la sala de la sala cerrada,
son parámetros esenciales especialmente teniendo en cuenta un diseño
lo más exacto posible de un procedimiento de inertización y
especialmente teniendo en cuenta un dimensionamiento lo más exacto
posible del gas inerte que va a introducirse y que va a
proporcionarse, se consigue con el perfeccionamiento preferido
mencionado en último lugar del procedimiento según la invención, la
ventaja de que pueden determinarse los parámetros esenciales para
diseñar la instalación de extinción de incendios con gas inerte en
cada momento de manera sumamente exacta teniendo en cuenta la sala
que va a protegerse con la instalación de extinción de incendios
con gas inerte.
Una ventaja adicional de la forma de realización
mencionada en último lugar del procedimiento según la invención que
está diseñado además para determinar el volumen de aire de la sala
de la sala, ha de observarse en que la etapa de procedimiento de la
introducción de aire de entrada en la atmósfera de aire de la sala
puede tener lugar simultáneamente con la etapa de procedimiento del
ajuste de un gradiente de concentración entre la atmósfera de aire
de la sala y la atmósfera de aire del entorno. No es necesaria
ninguna realización en más detalle de que pueda realizarse
igualmente la introducción del aire de entrada en la atmósfera de
aire de la sala simultáneamente con el ajuste de un nivel de
inertización en la atmósfera de aire de la sala de la sala cerrada.
Por consiguiente, a este respecto se trata de un procedimiento que
sin mayores costes puede integrarse en un procedimiento de
inertización ya existente.
Teniendo en cuenta el cálculo del valor de
hermeticidad al aire considerando la tasa de variación de la
concentración se prevé finalmente de manera ventajosa que se
calcula a este respecto un valor absoluto de la hermeticidad al
aire, y concretamente calculándose a partir de la tasa de variación
de la concentración y del volumen de aire de la sala un flujo de
fuga conforme al flujo volumétrico y convirtiéndose éste en un valor
absoluto de hermeticidad al aire, es decir en un valor de
hermeticidad al aire que tiene un valor cero, en el que se
encuentra una hermeticidad al aire al 100%. Sin embargo, la
conversión del flujo de fuga conforme al flujo volumétrico,
calculado en el valor absoluto de hermeticidad al aire no es
forzosamente necesaria, dado que el flujo de fuga conforme al flujo
volumétrico representa ya un valor absoluto de hermeticidad al aire.
El volumen de aire de la sala usado en el cálculo del valor
absoluto de hermeticidad al aire puede medirse previamente con el
perfeccionamiento preferido descrito anteriormente del procedimiento
según la invención; lógicamente también es concebible sin embargo
que se tome como valor constante en el caso del cálculo este volumen
de aire de la sala.
Sin embargo, de manera alternativa al cálculo
descrito anteriormente del valor absoluto de hermeticidad al aire
también es concebible que considerando la tasa de variación de la
concentración se calcule un valor relativo de hermeticidad al aire
de la sala cerrada, y concretamente comparándose la tasa de
variación de la concentración con valores predeterminados, que se
almacenan por ejemplo en una tabla de consulta correspondiente,
proporcionando el resultado de la comparación información sobre el
aumento y/o la reducción temporales de la hermeticidad al aire de
la sala. El valor relativo de hermeticidad al aire se refiere a un
valor de hermeticidad al aire distinto del valor cero, tal como por
ejemplo a un valor de hermeticidad al aire que se midió previamente
para la sala afectada o a un valor de hermeticidad al aire
establecido previamente.
Tal como ya se mencionó anteriormente, el
procedimiento según la invención es adecuado especialmente como
complemento de un procedimiento de inertización, influyendo
directamente el valor de hermeticidad al aire, calculado con el
procedimiento según la invención, en el procedimiento de
inertización, especialmente teniendo en cuenta la cantidad de
extinción con gas inerte que ha de proporcionarse. En particular, a
este respecto sería concebible que en el caso de la determinación
de la hermeticidad al aire de la sala cerrada se ajuste el
gradiente de concentración entre la atmósfera de aire de la sala y
la atmósfera de aire del entorno, disminuyéndose el contenido en
oxígeno en la sala cerrada introduciendo un gas que desplaza al
oxígeno hasta un primer nivel de inertización predeterminable. En
el caso de este primer nivel de inertización predeterminable puede
tratarse por ejemplo de un nivel de concentración de funcionamiento
o un nivel de concentración de regulación. Lógicamente, también es
concebible sin embargo que el primer nivel de inertización
predeterminable sea el nivel de concentración límite o el nivel de
concentración de diseño establecido para la sala cerrada.
Teniendo en cuenta el uso del procedimiento
según la invención en una instalación de extinción de incendios con
gas inerte se prevé además de manera ventajosa que tras el cálculo
del valor de hermeticidad al aire para la sala cerrada se ajusta y
se mantiene, en la atmósfera de aire de la sala de la sala cerrada,
el contenido en oxígeno con un intervalo de regulación
predeterminable a una concentración de regulación que se encuentra
por debajo de una concentración de funcionamiento de la sala,
introduciéndose en la sala un gas que desplaza al oxígeno a partir
de una fuente de gas inerte, disminuyéndose la concentración de
regulación y la concentración de funcionamiento con la formación de
un margen de seguridad contra fallos por debajo de la concentración
de diseño establecida para la zona de protección, tanto que la curva
de aumento del contenido en oxígeno en el caso de fallo de la
fuente primaria no alcanza una concentración determinada para la
zona de protección hasta que pasa un tiempo predeterminado, y
determinándose el margen de seguridad contra fallos considerando el
valor de hermeticidad al aire determinado anteriormente y válido
para la sala cerrada. Por consiguiente, es posible una adaptación
lo más exacta posible de un procedimiento de inertización a la sala
cerrada midiendo de manera adecuada el valor de hermeticidad al
aire de la sala cerrada. Especialmente, el valor de hermeticidad al
aire de la sala, al que se recurre para el diseño del margen de
seguridad contra fallos, puede actualizarse de manera continua o en
tiempos o acontecimientos predeterminados, de modo que el
procedimiento de inertización se diseña con un valor de hermeticidad
de la sala casi sin fallos.
En un perfeccionamiento preferido de la forma de
realización mencionada en último lugar se prevé que se registre
además un parámetro de incendio en la atmósfera de aire de la sala
con ayuda de un detector correspondiente, disminuyéndose
rápidamente el contenido en oxígeno en la sala cerrada en el caso de
la detección de un incendio inicial o de un incendio hasta la
concentración de regulación, si el contenido en oxígeno se
encontraba anteriormente en un nivel superior. Mediante este
perfeccionamiento del procedimiento según la invención en cuanto a
la posible inertización de la sala cerrada es ahora posible
implementar el procedimiento por ejemplo también en un
procedimiento de inertización de múltiples etapas. Así es concebible
por ejemplo que la sala cerrada se encuentre en un principio a un
nivel de inertización superior de manera correspondiente, para
permitir un tránsito de personas. Este nivel de inertización
superior puede ser o bien la concentración de la atmósfera de aire
del entorno (21% en volumen de oxígeno) o bien un nivel de
inertización primero o básico de por ejemplo el 17% en volumen de
oxígeno. Además es concebible que se disminuya en primer lugar el
contenido en oxígeno en la sala cerrada hasta un nivel de
inertización básico determinado de por ejemplo el 17% en volumen y
en el caso de un incendio se disminuya el contenido en oxígeno
hasta un nivel de inertización completa determinado, después hasta
la concentración de regulación. Un nivel de inertización básico del
17% en volumen de la concentración de oxígeno no significa ningún
riesgo de personas o animales, de modo que éstos pueden entrar en la
sala aún sin problemas. El ajuste del nivel de inertización
completa o de la concentración de regulación puede ajustarse o bien
tras la detección de un principio de incendio, sin embargo también
sería concebible en este caso que se ajuste este nivel por ejemplo
de noche, cuando no entra ninguna persona a la sala afectada. En el
caso de la concentración de regulación, la inflamabilidad de todos
los materiales en la sala cerrada se ve reducida, tanto que ya no
pueden inflamarse.
Mediante el descenso consabido de la
concentración de oxígeno se logra de manera ventajosa que aumente
claramente la seguridad contra fallos del procedimiento de
inertización, dado que está asegurado por consiguiente que incluso
en el caso de fallo de la fuente de gas inerte exista una protección
contra incendios suficiente, sin embargo no siendo ya necesario
ahora un "sobredimensionamiento" del margen de seguridad contra
fallos, lo que es ventajoso especialmente desde el punto de vista
económico.
\newpage
En una realización especialmente preferida de
las formas de realización mencionadas en último lugar, en las que
se usa el procedimiento según la invención en una instalación de
extinción de incendios con gas inerte, la magnitud del intervalo de
regulación asciende a aproximadamente el 0,4% en volumen del
contenido en oxígeno. Además, el intervalo de regulación debe
encontrarse por debajo de la concentración de regulación.
Para lograr que la extensión o la capacidad de
la fuente de gas inerte necesaria para el procedimiento de
inertización pueda adaptarse de la manera más exacta posible a la
sala cerrada, se prevé finalmente que tiene lugar el cálculo de la
cantidad de agente extintor para el mantenimiento de la
concentración de regulación en la sala cerrada considerando el
valor de hermeticidad al aire determinado de la sala cerrada.
A continuación se explica en más detalle el
procedimiento según la invención por medio de los dibujos.
Muestran:
la figura 1a una evolución de llenado con gas
inerte en una sala cerrada, en la que se emplea una primera forma
de realización preferida del procedimiento según la invención;
la figura 1b una sección con respecto al tiempo
de la evolución de llenado con gas inerte mostrada en la figura 1a;
y
la figura 2 una evolución de llenado con gas
inerte en una sala cerrada, en la que se emplea una segunda forma
de realización preferida del procedimiento de la invención.
La figura 1a muestra esquemáticamente una
evolución de llenado con gas inerte en una sala cerrada, en la que
se emplea una primera forma de realización preferida del
procedimiento según la invención para determinar la hermeticidad al
aire de la sala. El tiempo t está representado en el eje de
abscisas, mientras que el eje de ordenadas indica la concentración
de un componente (de manera ventajosa la concentración de oxígeno)
en la atmósfera de aire de la sala. En las formas de realización
preferidas descritas a continuación, este componente determinado de
la atmósfera de aire de la sala es el porcentaje de oxígeno. Sin
embargo, la presente invención no está limitada a esto; más bien,
también sería concebible que el componente seleccionado de la
atmósfera de aire de la sala fuera el porcentaje de gas inerte
(nitrógeno), o por ejemplo un porcentaje de gas noble en la
atmósfera de aire de la sala.
En la evolución de llenado mostrada en la figura
1a, sólo están indicados los acontecimientos de tiempo
característicos durante la evolución, advirtiéndose expresamente en
este punto que especialmente el eje de tiempo no está en parte a
escala. Así es válido para el periodo de tiempo \DeltaT_{fuga},
dentro del cual aumenta de manera continua el contenido en oxígeno
en la atmósfera de aire de la sala debido a las fugas existentes en
la cobertura de la sala, que éste es por regla general claramente
menor que el periodo de tiempo \DeltaT_{alimentación}, dentro
del cual se disminuye de nuevo la concentración de oxígeno en la
atmósfera de aire de la sala mediante la alimentación posterior de
gas inerte (por ejemplo aire enriquecido con nitrógeno).
Tal como se representa, desde el momento t0
hasta el momento t1 en la atmósfera de aire de la sala está
establecida la concentración de sustancia de oxígeno a un primer
valor K1 constante. A este respecto es concebible por ejemplo que
este primer valor K1 de concentración corresponde a una
concentración de oxígeno del 21% en volumen, o sea, es idéntica a
la concentración de oxígeno en la atmósfera de aire del entorno.
Como alternativa a esto, sería también concebible sin embargo que
el valor K1 de concentración corresponda a un nivel de inertización
ya ajustado en la sala cerrada inferior al 21% de volumen de
oxígeno.
Para poder determinar el valor de hermeticidad
al aire de la sala cerrada con el procedimiento según la invención
según la primera forma de realización, en el periodo de tiempo de
desde t1 hasta t2 se disminuye la concentración de oxígeno en la
atmósfera de aire de la sala desde el valor K1 de concentración
inicial hasta un segundo valor K2 de concentración que se encuentra
por debajo del valor K1 de concentración. La disminución de la
concentración de oxígeno en la sala cerrada tiene lugar por ejemplo
introduciendo gas inerte (tal como por ejemplo N_{2}, argón o
CO_{2}) en la atmósfera de aire de la sala. La introducción del
gas inerte en la atmósfera de aire de la sala y la disminución de
la concentración de oxígeno hasta el nivel K2 de inertización,
cuando por ejemplo se emplea la técnica de extinción con gas inerte
en la sala cerrada y como medida de prevención se disminuye el
contenido en oxígeno en la sala cerrada con el objetivo de reducir
el riesgo de producción de un incendio en la sala, pueden tener
lugar entonces por ejemplo cuando ya no deben entrar personas en la
sala. Simultáneamente con la disminución de la concentración de
oxígeno se ajusta un gradiente de concentración entre la atmósfera
de aire de la sala y la atmósfera de aire del entorno, en el que la
concentración de oxígeno en el ejemplo mostrado en la figura 1a
presenta el valor K1.
En el periodo de tiempo entre t2 y t3 se
mantiene el nivel K2 de inertización ajustado en la atmósfera de
aire de la sala alimentando de manera regulada gas inerte y/o aire
del entorno (aire exterior) con un intervalo de regulación
eventualmente existente en el nivel K2.
En el momento t3 se impide cualquier cambio de
aire regulado en la atmósfera de aire de la sala, esto quiere decir
especialmente que ningún gas inerte adicional ni tampoco ningún aire
de entrada se introducen de manera regulada en la sala cerrada.
Debido a las fugas existentes en la sala cerrada tiene lugar
básicamente un cambio de aire no regulado. El alcance de este
cambio de aire no regulado se determina con la ayuda del
procedimiento según la invención. Debido al cambio de aire no
regulado se intercambia de manera continua al menos una parte del
aire de la sala, que presenta en el momento t3 una concentración K2
de oxígeno, de manera no regulada con aire del entorno, que
presenta una concentración de oxígeno de K1.
En la evolución de llenado mostrada en la figura
1a se refleja este cambio de aire no regulado porque a partir del
momento t3 aumenta de manera continua la concentración de oxígeno en
la atmósfera de aire de la sala.
Registrándose según la invención la variación
temporal del valor de concentración de oxígeno en la atmósfera de
aire de la sala con ayuda por ejemplo de un sensor de oxígeno
correspondiente, puede reunirse información sobre el cambio de aire
no regulado que tiene lugar en la sala cerrada y por consiguiente
información sobre la hermeticidad al aire de la sala cerrada. En el
ejemplo mostrado en la figura 1a se determina la tasa de variación
de la concentración en el periodo de tiempo entre t3 y t4. De manera
ventajosa se toman en este periodo de tiempo un gran número de
valores de medición de concentración de oxígeno, de modo que puede
determinarse de la manera más exacta posible la pendiente de la
evolución de la concentración de oxígeno en la ventana de medición
entre los momentos t3 y t4. La pendiente de la evolución de la
concentración de oxígeno, es decir la derivada con respecto al
tiempo de la evolución de la concentración de oxígeno corresponde a
este respecto a la tasa de variación de la concentración que va a
determinarse en la atmósfera de aire de la sala.
Después de que se haya determinado la tasa de
variación de la concentración, aumenta de manera adicionalmente
continua, tal como está representado en la figura 1a, el valor de la
concentración de oxígeno, hasta que alcanza de nuevo el valor K1 de
concentración, que es idéntico al valor de concentración de oxígeno
en la atmósfera de aire del entorno. Lógicamente, también sería
concebible sin embargo que, tras la terminación de la determinación
de la tasa de variación de la concentración en el momento t4 se
ajuste la concentración de oxígeno en la atmósfera de aire de la
sala de nuevo al nivel K2 de inertización (u otro nivel
predeterminable), lo que es necesario, por ejemplo, cuando por
motivos de prevención de incendios debe inertizarse temporalmente la
sala cerrada.
El procedimiento descrito con referencia a la
evolución de llenado con gas inerte representada en la figura 1
para determinar la hermeticidad al aire de la sala cerrada es
igualmente adecuado para determinar el volumen de aire de la sala
de la sala cerrada simultáneamente con la determinación de la
hermeticidad al aire. Para ello es meramente necesario que, durante
el periodo de tiempo entre t1 y t2, dentro del cual se disminuye la
concentración de oxígeno en la atmósfera de aire de la sala desde el
primer nivel K1 hasta el segundo nivel K2, por consiguiente para
ajustar un gradiente de concentración entre la atmósfera de aire de
la sala y la atmósfera de aire del entorno, se conozcan la tasa de
flujo volumétrico del gas inerte (por ejemplo nitrógeno) alimentado
a la sala cerrada y la concentración de oxígeno en el gas inerte
introducido. Para ello se propone disponer, en la conducción de
alimentación del gas inerte, de un sensor del flujo volumétrico
correspondiente para medir la tasa de flujo volumétrico del gas
inerte, con la que se alimenta el gas inerte en el intervalo de
tiempo entre t1 y t2 a la sala cerrada. Lógicamente, también sería
concebible sin embargo una fuente de gas inerte, con la que se
proporciona y se dirige de manera correspondiente el gas inerte para
el ajuste del gradiente de concentración entre la atmósfera de aire
de la sala y la atmósfera de aire del entorno, dando ésta una tasa
de flujo volumétrico de gas inerte predeterminable determinada.
Teniendo en cuenta la concentración de oxígeno
en el gas inerte, que se introduce en el periodo de tiempo entre t1
y t2 en la atmósfera de aire de la sala, puede preverse de manera
similar un sensor de gas inerte o de oxígeno correspondiente en la
conducción de alimentación de gas inerte. Lógicamente, también es
concebible sin embargo que la fuente de gas inerte ya proporcione
gas inerte con una concentración de oxígeno conocida. En este caso
puede prescindirse de una disposición de sensor correspondiente por
ejemplo en la conducción de alimentación de gas inerte.
Para poder determinar ahora el volumen de aire
de la sala de la sala cerrada por medio de la evolución de llenado
con gas inerte representada en la figura 1a, es necesario que se
determine en primer lugar el porcentaje de oxígeno en la atmósfera
de aire de la sala de la sala cerrada. Esto tiene lugar de manera
ventajosa en el momento t1, aunque lógicamente también sería
concebible que se determine el porcentaje de oxígeno en la
atmósfera de aire de la sala en un momento posterior al momento t1.
Sin embargo, este momento posterior debe encontrarse antes del
momento t2, en el que se ajusta la concentración de oxígeno en la
atmósfera de aire de la sala (con la excepción de un cierto
intervalo de regulación) al nivel K2 de inertización.
Después de que se haya introducido una cantidad
conocida de gas inerte en la atmósfera de aire de la sala, se
determina de nuevo el porcentaje de oxígeno en toda la atmósfera de
aire de la sala de la sala cerrada. Dado que a este respecto es
necesario registrar el porcentaje de oxígeno medio en la atmósfera
de aire de la sala, se propone como transformación técnica de
instalación para determinar el porcentaje de oxígeno en la
atmósfera de aire de la sala especialmente un sistema de medición de
oxígeno que funciona de manera aspirativa, con el que se aspira una
muestra de aire representativa de la atmósfera de aire de la sala y
se alimenta a un sensor de oxígeno. Por otra parte, también sería
concebible sin embargo prever sensores correspondientes en
distintos puntos dentro de la sala, promediándose a continuación las
respectivas señales del sensor, para registrar por consiguiente
información lo más exacta posible sobre el porcentaje de oxígeno
medio en la atmósfera de aire de la sala.
Tal como ya se indicó, la nueva determinación
del porcentaje de oxígeno en la atmósfera de aire de la sala tiene
lugar después de que se haya introducido el gas inerte de manera
regulada en la sala cerrada. Para esto se propone el momento t2
dado que este momento t2 se encuentra relativamente cerca del
momento t1, es decir, en el momento de la primera medición del
porcentaje de oxígeno en la atmósfera de aire de la sala, de modo
que el resultado de la medición se vea influido de la menor manera
posible por el cambio de aire no regulado de la sala cerrada.
Finalmente, puede calcularse el volumen de aire
de la sala, en un equipo de control adecuado con el que se dirige
también el procedimiento para determinar la hermeticidad al aire de
la sala cerrada y especialmente se calcula el valor de hermeticidad
al aire considerando la tasa de variación de la concentración
registrada, y concretamente considerando el porcentaje de oxígeno
determinado en el momento t1 en la atmósfera de aire de la sala,
considerando el porcentaje de oxígeno determinado en el momento t2
en la atmósfera de aire de la sala así como considerando la
cantidad de oxígeno o la cantidad de gas inerte incorporada en la
atmósfera de aire de la sala en el periodo de tiempo entre t1 y
t2.
Según esto es posible determinar, por medio de
la evolución de llenado con gas inerte representada en la figura 1a
a modo de ejemplo, tanto la hermeticidad al aire como el volumen de
aire de la sala de la sala cerrada. Ambos procedimientos pueden
realizarse especialmente de manera simultánea. Dado que para la
realización de los procedimientos descritos es adecuada una
evolución de llenado con gas inerte en una sala cerrada, en el caso
de un procedimiento de inertización, en el que se disminuye la
concentración de oxígeno en una sala que va a protegerse en
comparación con la concentración de oxígeno del aire del entorno
hasta un nivel de inertización reducido, puede proporcionarse la
evolución de llenado con gas inerte necesaria en la atmósfera de
aire de la sala.
Lógicamente, la presente invención no está
limitada sin embargo a la concentración de oxígeno o de gas inerte
de la atmósfera de aire de la sala. Más bien el procedimiento es
adecuado con cualquier componente (gaseoso) en la atmósfera de aire
de la sala.
En la figura 1b se muestra la ventana indicada
en la figura 1a con una línea de puntos en una representación
esquemática aumentada. Especialmente está representada en este caso
la sección con respecto al tiempo de la evolución de llenado con
gas inerte representada en la figura 1a, en la que la concentración
de oxígeno en la sala cerrada alcanza en el momento t2 el valor K2
de concentración. Tal como se representa, tras alcanzar el valor K2
de concentración se mantiene el contenido en oxígeno en la sala
cerrada con un intervalo de regulación del 0,4% en volumen de
oxígeno por debajo del nivel K2 de concentración. Esto tiene lugar
preferiblemente determinándose el contenido en oxígeno en la
atmósfera de aire de la sala de manera continua o en intervalos de
tiempo regulares y en caso necesario se alimenta posteriormente gas
inerte de manera regulada. En particular, a este respecto se prevé
que tras alcanzar el nivel K2 de concentración se disminuye
adicionalmente el contenido en oxígeno introduciendo adicionalmente
gas inerte hasta el límite inferior del intervalo de regulación (K2
- 0,4% en volumen de oxígeno).
Tal como se muestra en la figura 1b, la
evolución de llenado alcanza el límite inferior del intervalo de
regulación en el momento t2.1. A continuación se detiene la
alimentación de gas inerte durante la duración del periodo de
tiempo \DeltaT_{fuga} en la sala cerrada, de modo que durante
este periodo de tiempo no existe ningún cambio de aire regulado.
Dentro del periodo de tiempo \DeltaT_{fuga} aumenta de manera
continua el contenido en oxígeno en la atmósfera de aire de la sala
debido a las fugas existentes en la cobertura de la sala, hasta que
alcanza finalmente en el momento t2.2 el límite superior del
intervalo de regulación. En la forma de realización mostrada en la
figura 1b, el límite superior del intervalo de regulación es
idéntico al nivel K2 de concentración; sin embargo también sería
concebible que el límite superior del intervalo de regulación se
encuentre por debajo o por encima de K2.
En el momento t2.2 se introduce de nuevo gas
inerte en la sala cerrada, y concretamente tanto tiempo hasta que
la concentración de oxígeno en la atmósfera de aire de la sala
alcance de nuevo el límite inferior del intervalo de regulación en
el momento t2.3.
Dado que en el caso de la sección de evolución
de llenado representada en la figura 1b en el periodo de tiempo
\DeltaT_{alimentación} entre los momentos t2 y t2.1 (o. t2.2 y
t2.3 etc.) puede ajustarse un gradiente de concentración entre la
atmósfera de aire de la sala de la sala cerrada y la atmósfera del
aire del entorno y en el periodo de tiempo \DeltaT_{fuga} entre
los momentos t2.1 y t2.2 (o. t2.3 y t2.4 etc.) puede determinarse
una tasa de variación de la concentración, también es adecuado el
procedimiento según la invención para una determinación de la
hermeticidad de la sala cuando se ajusta un nivel de inertización
determinado en la sala cerrada y se mantiene a ese nivel con un
cierto intervalo de regulación. Especialmente es meramente necesario
para esto que por una parte se mida el periodo de tiempo
\DeltaT_{fuga}, dentro del cual se detiene la alimentación de
gas inerte en la sala cerrada, y por otra parte se conozca la
magnitud del intervalo de regulación. En el caso de la forma de
realización mostrada en la figura 1b, la magnitud del intervalo de
regulación asciende al 0,4% en volumen de oxígeno; éste es un valor
preferido para mantener la concentración de oxígeno a un nivel de
inertización determinado en instalaciones de extinción de incendios
con gas inerte. Sin embargo, la invención no está limitada a este
valor.
Se prefiere especialmente realizar un gran
número de mediciones de la hermeticidad de la sala en el tiempo,
dentro del cual se mantiene la concentración de oxígeno de la
atmósfera de aire de la sala con un intervalo de regulación
determinado a un nivel de inertización, es decir, por ejemplo en el
periodo de tiempo entre los momentos t2 y t3 (véase la figura 1a),
para poder determinar por consiguiente mediante la formación del
valor medio etc., finalmente un valor lo más exacto posible de la
hermeticidad de la sala.
La figura 2 muestra una evolución de llenado con
gas inerte en una sala cerrada, en la que se emplea una segunda
forma de realización preferida del procedimiento según la invención
para determinar la hermeticidad al aire de la sala. De manera
similar a la forma de realización representada en la figura 1, la
concentración de oxígeno en la atmósfera de aire de la sala en el
periodo de tiempo entre t0 y t1 está ajustada a un primer valor K1
de concentración. En el momento t2 se disminuye la concentración de
oxígeno introduciendo gas inerte en la sala cerrada, hasta que
alcanza en el momento t2 el valor K2 de concentración.
A diferencia de la primera forma de realización
descrita en relación con la figura 1 del procedimiento según la
invención, se prevé en el caso de la segunda forma de realización
según la figura 2 que se determina la hermeticidad al aire de la
sala cerrada en el periodo de tiempo entre t1 y t2, es decir, en un
periodo de tiempo dentro del cual tiene lugar un cambio de aire
regulado debido a la introducción de gas inerte. Para esto es
necesario conocer la tasa de cambio de aire del cambio de aire
regulado. Dicho en otros términos, esto significa que debe
conocerse la tasa de flujo volumétrico de gas inerte del gas inerte
alimentado a la sala cerrada. Tal como ya se indicó en relación con
la determinación del volumen del aire de la sala, se tiene en
cuenta para esto por ejemplo un sensor de flujo volumétrico
correspondiente en el sistema de conducción de entrada de gas
inerte.
En el caso del procedimiento descrito en
relación a la evolución de llenado mostrada en la figura 2, se
determina la concentración de oxígeno en la atmósfera de aire de la
sala respectivamente en los momentos t3 y t4, que se encuentran en
la ventana de tiempo entre t1 y t2. Sin embargo, dado que una tasa
de variación de la concentración, que se determina basándose
solamente en estos valores de medición, refleja tanto la tasa de
cambio de aire regulada causada por la introducción del gas inerte,
como la tasa de cambio de aire no regulada producida por las fugas
en la cobertura de la sala o del edificio, es necesario conocer el
porcentaje de la tasa de cambio de aire regulada, para poder
determinar por consiguiente la tasa de variación de la concentración
producida por el cambio de aire no regulado. Sin embargo, tal como
se expuso anteriormente, se conoce la tasa de flujo volumétrico de
gas inerte alimentado a la sala cerrada, de modo que puede
determinarse de manera sencilla la tasa de variación de la
concentración causada por el cambio de aire no regulado y por
consiguiente puede determinarse el valor de hermeticidad al aire de
la sala considerando esta tasa de variación de la concentración.
Claims (15)
1. Procedimiento para determinar la hermeticidad
al aire de salas cerradas, con las siguientes etapas de
procedimiento:
- a)
- ajustar un gradiente de concentración entre la atmósfera de aire de la sala de una sala cerrada y la atmósfera de aire del entorno, ajustándose la concentración de sustancia de al menos un componente de la atmósfera de aire de la sala, especialmente de oxígeno, a un valor que es distinto del correspondiente valor de la concentración de sustancia del al menos un componente en la atmósfera de aire del entorno;
- b)
- determinar una tasa de variación de la concentración, registrándose en la atmósfera de aire de la sala la variación temporal de la concentración de sustancia del al menos un componente; y
- c)
- calcular un valor de hermeticidad al aire de la sala cerrada considerando la tasa de variación de la concentración determinada.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que en la etapa de procedimiento b) se determina la tasa de
variación de la concentración durante un periodo de tiempo dentro
del cual no tiene lugar ningún cambio de aire regulado en la sala
cerrada.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que en la etapa de procedimiento b) se determina la tasa de
variación de la concentración durante un periodo de tiempo dentro
del cual tiene lugar un cambio de aire regulado con una tasa de
cambio de aire conocida en la sala cerrada, en el que en la etapa de
procedimiento c) se calcula el valor de hermeticidad al aire de la
sala cerrada considerando la tasa de variación de la concentración
y la tasa de cambio de aire del cambio de aire regulado.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que se determina la tasa de
variación de la concentración midiendo un periodo de tiempo
(\DeltaT_{fuga}) dentro del cual aumenta de manera continua el
contenido en oxígeno en la atmósfera de aire de la sala debido a las
fugas existentes en la cobertura de la sala desde un primer
contenido en oxígeno predeterminable hasta un segundo contenido en
oxígeno predeterminable.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que en la etapa de procedimiento
a) se ajusta en la sala cerrada el gradiente de concentración entre
la atmósfera de aire de la sala y la atmósfera de aire del entorno,
introduciéndose de manera regulada aire de entrada en la atmósfera
de aire de la sala, siendo la concentración de sustancia del al
menos un componente en el aire de entrada alimentado a la atmósfera
de aire de la sala de la sala cerrada distinta del correspondiente
valor de la concentración de sustancia del al menos un componente
en la atmósfera de aire del entorno.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en
el que la concentración de sustancia del al menos un componente en
el aire de entrada alimentado a la atmósfera de aire de la sala de
la sala cerrada presenta un valor predeterminable, y en el que en
la etapa de procedimiento b) se determina la tasa de variación de la
concentración durante la introducción del aire de entrada en la
atmósfera de aire de la sala.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, que está diseñado además para
determinar el volumen de aire de la sala de la sala cerrada,
presentando el procedimiento para ello las siguientes etapas de
procedimiento:
- d)
- determinar el porcentaje de al menos un componente, especialmente el porcentaje de oxígeno, en la atmósfera de aire de la sala de la sala cerrada;
- e)
- introducir aire de entrada en la atmósfera de aire de la sala de la sala cerrada de manera regulada, siendo en el aire de entrada la concentración de sustancia del al menos un componente distinta de la concentración de sustancia del al menos un componente en la atmósfera de aire de la sala, y conociéndose la tasa de flujo volumétrico del aire de entrada introducido en la atmósfera de aire de la sala de la sala cerrada y la concentración de sustancia del al menos un componente en el aire de entrada introducido en la atmósfera de aire de la sala de la sala cerrada;
- f)
- determinar de nuevo el porcentaje del al menos un componente en la atmósfera de aire de la sala de la sala cerrada; y
- g)
- calcular el volumen de aire de la sala considerando los porcentajes determinados en las etapas de procedimiento d) y f) del componente en la atmósfera de aire de la sala y considerando la tasa de flujo volumétrico del aire de entrada introducido en la atmósfera de aire de la sala en la etapa de procedimiento e) así como considerando la concentración de sustancia del al menos un componente en el aire de entrada introducido en la atmósfera de aire de la sala.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, en
el que se realizan simultáneamente las etapas de procedimiento e) y
a).
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, especialmente según la reivindicación 7
u 8, en el que en la etapa de procedimiento c) se calcula un valor
absoluto de hermeticidad al aire, calculándose a partir de la tasa
de variación de la concentración y del volumen de aire de la sala un
flujo de fuga conforme al flujo volumétrico y convirtiéndose éste
en un valor absoluto de hermeticidad al aire.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que en la etapa de procedimiento c) se
calcula un valor relativo de hermeticidad al aire, comparándose la
tasa de variación de la concentración con los valores
predeterminados, proporcionando el resultado de la comparación
información sobre el aumento y/o la reducción temporales de la
hermeticidad al aire de la sala cerrada.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que en el procedimiento a) se
ajusta el gradiente de concentración entre la atmósfera de aire de
la sala y la atmósfera de aire del entorno en la sala cerrada,
disminuyéndose el contenido en oxígeno en la sala cerrada
introduciendo un gas que desplaza al oxígeno hasta un primer nivel
de inertización predeterminable.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, especialmente según la reivindicación
10, que presenta además la siguiente etapa de procedimiento tras la
etapa de procedimiento c):
- c1)
- ajustar y mantener el contenido en oxígeno en la atmósfera de aire de la sala con un intervalo de regulación predeterminable a una concentración de regulación que se encuentra por debajo de una concentración de funcionamiento de la sala cerrada, introduciéndose a partir de una fuente de gas inerte un gas que desplaza al oxígeno en la sala cerrada,
en el que la concentración de regulación y la
concentración de funcionamiento, con la formación de un margen de
seguridad contra fallos, se disminuyen por debajo de la
concentración de diseño establecida para la sala cerrada, tanto que
la curva de aumento del contenido en oxígeno en el caso de fallo de
la fuente de gas inerte, no alcanza una concentración límite
determinada para la sala cerrada hasta que pasa un tiempo
predeterminado, y en el que se determina el margen de seguridad
contra fallos considerando el valor de hermeticidad al aire
determinado para la sala cerrada.
13. Procedimiento según la reivindicación 12,
que presenta además la siguiente etapa de procedimiento tras la
etapa de procedimiento c1):
- c2)
- monitorizar la atmósfera de aire de la sala teniendo en cuenta un parámetro de incendio con un detector para detectar un parámetro de incendio,
en el que el contenido en oxígeno en la sala
cerrada en el caso de la detección de un principio de incendio o de
un incendio se disminuye rápidamente hasta la concentración de
regulación, si el contenido en oxígeno se encontraba previamente en
un nivel superior.
14. Procedimiento según la reivindicación 12 ó
13, en el que la magnitud del intervalo de regulación asciende a
aproximadamente el 0,4% en volumen del contenido en oxígeno y se
encuentra por debajo de la concentración de regulación.
15. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 12 a 14, que presenta además la etapa de
procedimiento de calcular una cantidad de disolvente para el
mantenimiento de la concentración de regulación en la sala cerrada
considerando la hermeticidad al aire determinada de la sala
cerrada.
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