DE10235718B3

DE10235718B3 - Inertizing method for reducing fire and explosion risk in closed room, e.g. cold store, switching or control centre, submarine, bank vault, diving bell or aircraft

Info

Publication number: DE10235718B3
Application number: DE2002135718
Authority: DE
Inventors: Joachim M. Baumert; Gunnar A. Baumert
Original assignee: HTK HAMBURG GmbH
Current assignee: HTK HAMBURG GmbH
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2022-08-01

Abstract

The inertizing method has the oxygen level within one or more closed rooms (12,14) reduced to a required oxygen level below the atmospheric oxygen level, dependent on one or more measured parameters, e.g. the gas temperature value or the humidity value in the closed room, the material composition of objects in the closed room, or the use of the closed room. An Independent claim for a device for inertizing a closed room is also included.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Inertisierung eines oder mehrerer geschlossener Räume zur Herabsetzung von Brand- und Explosionsgefahr, wobei der Sauerstoffgehalt in dem geschlossenen Raum auf einen Sauerstoffsollwert gegenüber der Umgebungsluft abgesenkt wird.The present invention relates to a method and a device for inerting one or more closed rooms to reduce the risk of fire and explosion, the oxygen content in the closed room to an oxygen setpoint compared to the Ambient air is lowered.

Es ist bekannt, in geschlossenen Räumen eine Inertisierung mit Stickstoff (N₂) vorzunehmen. Die Inertisierung ist eine Maßnahme des vorbeugenden Brandschutzes und wird zunehmend für betriebliche, private und öffentliche Anlagen eingesetzt. Der Schutz durch Inertisierung, die nicht notwendigerweise mit Stickstoff erfolgen muß, besteht darin, daß der Sauerstoffanteil der Luft in dem geschlossenen Raum verdrängt wird. In der Praxis werden hierbei im wesentlichen drei Verfahren verwendet, um die Inertisierung zu erreichen. Bei dem ersten Verfahren, der sogenannten Verdrängungsspülung, verdrängt das in den geschlossenen Raum eingeleitete Inertgas die Umgebungsluft; hierzu ist mindestens das einfache Volumen des Raumes an Inertgas erforderlich. Bei dem zweiten Verfahren erfolgt eine Vermischung des Inertgases mit der Umgebungsluft. Dieses Verfahren wird als Verdünnungsspülung bezeichnet, wobei der Inertgasbedarf je nach einer gewünschten Endkonzentration ein Mehrfaches des Raumvolumens betragen kann. Schließlich ist noch die sogenannte Druckwechselspülung bekannt, bei der mit dem eingeleiteten Inertgas der Druck in dem geschlossenen Raum erhöht wird. Anschließend wird der Gasdruck in dem geschlossenen Raum entspannt, so daß Umgebungsluft und Inertgas nachfolgend austreten. Dieser Vorgang wird mehrfach wiederholt, so daß der Bedarf an Inertgas ebenfalls ein Mehrfaches des Raumvolumens betragen kann. Allen Verfahren ist gemeinsam, daß der Bedarf an Inertgas wesentlich von der zu erzielenden Sauerstoffkonzentration abhängt.It is known to carry out inerting with nitrogen (N ₂ ) in closed rooms. Inertisation is a preventive fire protection measure and is increasingly being used for corporate, private and public facilities. Protection by inerting, which does not necessarily have to be done with nitrogen, consists in displacing the oxygen content of the air in the closed space. In practice, three methods are used to achieve inerting. In the first method, the so-called displacement purging, the inert gas introduced into the closed space displaces the ambient air; this requires at least the simple volume of the space of inert gas. In the second method, the inert gas is mixed with the ambient air. This process is called dilution flushing, and the inert gas requirement can be a multiple of the volume of the room, depending on the desired final concentration. Finally, the so-called pressure swing purging is also known, in which the pressure in the closed space is increased with the inert gas introduced. The gas pressure in the closed space is then released, so that ambient air and inert gas subsequently escape. This process is repeated several times so that the need for inert gas can also be a multiple of the volume of the room. All processes have in common that the need for inert gas depends essentially on the oxygen concentration to be achieved.

Aus DE 198 11 851 C2 ist ein Inertisierungsverfahren zur Brandverhütung in geschlossenen Räumen bekannt, das sich zudem auch für die Brandlöschung eignet. Bei diesem Verfahren wird, um ein effektives Löschen des Brandes zu ermöglichen, der Sauerstoffgehalt in dem umschlossenen Raum auf ein Grundinertisierungsniveau abgesenkt. Stellt ein Branddetektor nunmehr fest, daß trotz der Grundinertisierung ein Brand ausgebrochen ist, so wird in möglichst kurzer Zeit der Sauerstoffgehalt auf ein Vollinertisierungsniveau abgesenkt. Das Vollinertisierungsniveau soll deutlich niedriger liegen, so daß die Entflammbarkeit für die meisten Materialien bereits so weit herabgesetzt ist, daß sich diese nicht mehr entzünden können. Als Beispiel für das Grundinertisierungsniveau wird 16 % Sauerstoffgehalt genannt, der im Brandfall auf ein Vollinertisierungsniveau von 12 Vol.-% und darunter abgesenkt wird.Out DE 198 11 851 C2 an inerting process for fire prevention in closed rooms is known, which is also suitable for fire extinguishing. In this method, in order to enable the fire to be extinguished effectively, the oxygen content in the enclosed space is reduced to a basic level of inertization. If a fire detector now detects that a fire has broken out despite the basic inerting, the oxygen content is reduced to a full inerting level in the shortest possible time. The level of full inertization should be significantly lower, so that the flammability for most materials has already been reduced to such an extent that they can no longer ignite. An example of the basic level of inertization is 16% oxygen, which is reduced to a full level of inertization of 12% by volume and below in the event of a fire.

Aus DE 44 32 346 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Inertisieren von Silos und Lägern bekannt. Bei einer Dauerinertisierung des Silos oder Lagers sollen die Verluste des Inertgases minimiert werden. Hierzu werden Dichteschwankungen in der Umgebung des geschlossenen Raums berücksichtigt, um einen sich verstärkenden Konvektionsstrom aus dem geschlossenen Raum zu erfassen. Im wesentlichen ist es die Temperaturdifferenz zwischen Innenraum und Außenraum, die einen Konvektionsstrom von Sauerstoff in den geschlossenen Raum fördert, welche in diesem Fall zusätzliches Inertgas erforderlich macht.Out DE 44 32 346 a method and a device for inerting silos and warehouses is known. If the silo or warehouse is permanently inerted, the losses of the inert gas should be minimized. For this purpose, density fluctuations in the environment of the closed room are taken into account in order to detect an increasing convection current from the closed room. It is essentially the temperature difference between the interior and the exterior that promotes a convection flow of oxygen into the closed space, which in this case makes additional inert gas necessary.

Aus US 5,887,439 ist ein Reinraum mit reduzierter oder sauerstoffreier Atmosphäre bekannt. Es wird vorgeschlagen, den Reinraum für die Verarbeitung von Lebensmitteln, deren Verpackung, Lagerung und Transport einzusetzen. Ferner kann der Reinraum auch zur Verarbeitung, Transport und Lagerung von explosiven und korrosiven Materialien verwendet werden.Out US 5,887,439 a clean room with a reduced or oxygen-free atmosphere is known. It is proposed to use the clean room for the processing of food, its packaging, storage and transportation. The clean room can also be used to process, transport and store explosive and corrosive materials.

Aus der Firmenbroschüre CS 21 Sonderdruck 12/1993 der Fa. MINIMAX GmbH ist eine Feuerlöschanlage mit Argon bekannt. Hier wird aufgezeigt, daß bei einer vorbe stimmten Argon-Einsatzmasse (kg/m³) zwischen Argon-Konzentration (Vol.-%) und O₂-Konzentration (Vol.-%) ein temperaturabhängiger Zusammenhang besteht, demnach bei niedriger Temperatur die Sauerstoffkonzentration niedriger ist.A fire extinguishing system with argon is known from the company brochure CS 21 special print 12/1993 from MINIMAX GmbH. It is shown here that there is a temperature-dependent relationship between argon concentration (vol.%) And O ₂ concentration (vol.%) For a predetermined argon feed mass (kg / m ³ ), and accordingly the oxygen concentration at low temperature is lower.

Aus DE 100 33 650 ist eine Anlage zum Lagern und/oder Verarbeiten von Gegenständen unter inerten Bedingungen bekannt. Um eine vollständige Spülung des geschlossenen Raums zu vermeiden, wird dem Raum eine Inertisierungsschleuse vorgeschaltet, die den Sauerstoffeintrag beim Be- und Entladen reduziert.Out DE 100 33 650 a system for storing and / or processing objects under inert conditions is known. In order to avoid a complete flushing of the closed room, an inerting lock is placed upstream of the room, which reduces the oxygen input during loading and unloading.

Aus TÜ, Bd. 41 (2000), Nr. 6, Seiten 20-23 wird zum vorbeugenden Brandschutz eine Permanent-Inertisierung mit einer Reduzierung des Sauerstoffgehalts vorgeschlagen. Es wird erläutert, daß bei 12,5 Vol.-% O₂-Konzentration die meisten Materialien nicht brennen und so ein Entstehungsbrand verhindert werden kann. Ferner wird erläutert, daß Räumlichkeiten bis 15 Vol.-% Rest-O₂ begehbar sind und bei einer Konzentration von 12 Vol.-% eine Ausnahmegenehmigung der Berufsgenossenschaft für ein kurzzeitiges Begehen erforderlich ist.From TÜ, Vol. 41 (2000), No. 6, pages 20-23, a permanent inertization with a reduction in the oxygen content is proposed for preventive fire protection. It is explained that at 12.5% by volume O ₂ concentration, most materials do not burn and thus an incipient fire can be prevented. Furthermore, it is explained that rooms up to 15% by volume of residual O _{2 can be} walked on and that a concentration of 12% by volume requires a special permit from the professional association for a short visit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen, die bei einem möglichst geringen Bedarf an Inertgas zuverlässig die Brand- und Explosionsgefahr herabsetzen.The invention is based on the object To provide methods and an apparatus for performing the method, the one where possible low need for inert gas reliably the risk of fire and explosion decrease.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen aus Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen aus Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden den Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention, the object is achieved by a method with the features from claim 1 and by a device with the features Claim 8 solved. Advantageous refinements form the subject of the subclaims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden ein oder mehrere geschlossene Räume zur Herabsetzung der Brand- und Explosionsgefahr inertisiert. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Sollwert für den Sauerstoffgehalt in dem geschlossenen Raum vorgegeben. In der Umgebungsluft liegt der Sauerstoffgehalt ungefähr bei 20,9 Vol.-%. Eine Absenkung des Sauerstoffgehalts gegenüber diesem Wert bewirkt eine Herabsetzung der Brand- und Explosionsgefahr. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun ein Temperaturwert für die Temperatur des im geschlossenen Raum befindlichen Gases erfaßt und der Sauerstoffsollwert für den Sauerstoffgehalt abhängig von dem Temperaturwert bestimmt, wobei mit fallenden Temperaturwerten der Sauerstoffsollwert angehoben wird, d.h. je niedriger der Temperaturwert um so höher der Sauerstoffsollwert. Der Temperaturwert kann entweder auf einem Meßwert beruhen oder vorgegeben werden. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß je tiefer die Temperatur in dem geschlossenen Raum ist, um so weniger hoch muß der Anteil an Inertgas in dem geschlossenen Raum sein, um ein gewünschtes Maß an Brand- und Explosionssicherheit zu erzielen. Im Gegensatz zu den bisherigen Verfahren, bei denen allgemein ein Sollwert für den Sauerstoffgehalt vorgegeben wurde und dieser unabhängig von sonstigen Bedingungen eingeregelt bzw. angesteuert wurde, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren es, den Sauerstoffgehalt in dem geschlossenen Raum stets auf dem für den Brandschutz notwendigen Wert zu halten.In the method according to the invention one or more closed rooms are used to reduce the fire and the risk of explosion. In the method according to the invention becomes a setpoint for specified the oxygen content in the closed room. In the In ambient air, the oxygen content is approximately 20.9% by volume. A lowering compared to the oxygen content this value reduces the risk of fire and explosion. In the method according to the invention is now a temperature value for the temperature of the gas in the closed room and the Oxygen setpoint for depending on the oxygen content determined by the temperature value, with falling temperature values the oxygen setpoint is raised, i.e. the lower the temperature value the higher the oxygen setpoint. The temperature value can either be on a measurement are based or specified. The invention is based on the knowledge based on that ever the lower the temperature in the closed room, the less high must Proportion of inert gas in the closed space to be a desired one Degree of To achieve fire and explosion safety. In contrast to the previous methods, in which a target value for the oxygen content in general was specified and this regardless of other conditions was regulated or controlled, enables the method according to the invention it, the oxygen content in the closed space always on the for the Fire protection to keep necessary value.

In einer bevorzugten Weiterführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ebenfalls der Wert der Feuchtigkeit erfaßt und der Sauerstoffsollwert für den Sauerstoffgehalt zusätzlich abhängig von dem Temperaturwert bestimmt. Bei dieser Weiterführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei steigender Feuchtigkeit der Sauerstoffsollwert angehoben. Je mehr Feuchtigkeit vorhanden ist, um so geringer ist der notwendige Grad der Inertisierung. Die Feuchtigkeit wird hierbei durch die Luftfeuchtigkeit der Raumluft sowie durch die den Gegenständen in dem geschlossenen Raum anhaftende Feuchtigkeit bestimmt. Um die in dem Raum befindliche und/oder in diesen eingetragene Feuchtigkeit bei der Bestimmung des Sauerstoffsollwerts zu berücksichtigen, können zusätzlich eine oder mehrere Kenngrößen für eine Materialbeschaffenheit der Gegenstände vorgesehen sein, die den Sauerstoffsollwert entsprechend modifizieren. Durch die Vorgabe der Kenngrößen können unterschiedliche Vorgaben für die Brandund/oder Explosionsgefahr des Materials gemacht werden.In a preferred continuation of the inventive method the humidity value and the oxygen setpoint are also recorded for the Additional oxygen content dependent determined by the temperature value. In this continuation of the inventive method the oxygen setpoint is increased as the humidity rises. ever the more moisture there is, the less necessary Degree of inertization. The moisture is here by the Humidity of the room air as well as by the objects in moisture contained in the enclosed space. To the Moisture in and / or entered in the room To take into account when determining the oxygen setpoint, an additional or several parameters for a material quality of objects be provided, which modify the oxygen setpoint accordingly. By specifying the parameters, different ones can be Requirements for there is a risk of fire and / or explosion of the material.

Um den Sauerstoffsollwert innerhalb des geschlossenen Raums zu erfassen, kann in dem geschlossenen Raum einer oder mehrere Temperaturfühler vorgesehen sein, die die Temperatur kontinuierlich oder in Zeitabständen erfassen. Erwärmt sich der geschlossene Raum beispielsweise durch Sonneneinstrahlung, so kann dies zu einer Temperaturerhöhung führen, die dann eine Änderung des Sauerstoffsollwerts bedingt.To keep the oxygen setpoint within of the enclosed space can be captured in the enclosed space one or more temperature sensors be provided, which record the temperature continuously or at intervals. heated the enclosed space, for example due to sun exposure, So this can lead to an increase in temperature, which is then a change conditional on the oxygen setpoint.

Anstatt kontinuierlich die Temperatur zu fühlen, kann auch vorgesehen werden, daß der Temperaturwert abhängig von einem Verwendungszweck des geschlossenen Raums erfaßt wird. Bei dieser Ausgestaltung wird nicht kontinuierlich oder in Zeitabständen der Temperaturwert in dem geschlossenen Raum gemessen, sondern lediglich eine Verwendungsart der geschlossenen Halle aus mehreren möglichen Verwendungsarten ausgewählt und somit ein Temperaturwert festgelegt.Instead of continuously changing the temperature to feel, can also be provided that the Temperature value dependent is covered by a purpose of the enclosed space. In this embodiment, the is not continuous or at intervals Temperature value measured in the closed room, but only one use of the closed hall from several possible Usage types selected and thus set a temperature value.

Um sicherzustellen, daß der Istwert für den Sauerstoffgehalt in dem geschlossenen Raum zuverlässig erfaßt wird, wird dieser über einen oder mehrere Sensoren in unterschiedlichen Punkten gemessen. Die Messung in unterschiedlichen Raumpunkten erkennt eine ungleichmäßige Sauerstoffkonzentration in dem geschlossenen Raum.To ensure that the actual value for the oxygen content reliable in the enclosed space detected will, this will over one or more sensors measured at different points. The measurement in different spatial points recognizes an uneven oxygen concentration in the closed room.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, daß bei Tiefkühllägern in einem Temperaturbereich von -20 °C bis -35 °C, vorzugsweise bei ungefähr -28 °C, ein Sauerstoffsollwert von ungefähr 17 Vol.-% oder mehr ausreicht, um eine ausreichende Inertisierung für das Kühllager zu erzielen. Der Wert von 17 Vol.-% oder mehr liegt deutlich über den bisher für Tiefkühlläger verwendeten Werten. Bei Tiefkühllägern mit noch tieferen Temperaturen wird erwartet, daß der Sauerstoffgehalt noch weiter angehoben werden kann. Für Läger, Silos oder dergleichen mit höheren Temperaturen sind entsprechend niedrigere Werte erforderlich, die aber gleichwohl noch oberhalb der bis heute üblichen Werte liegen können.In the method according to the invention it has proven to be particularly advantageous that in deep-freeze warehouses a temperature range of -20 ° C down to -35 ° C, preferably around -28 ° C, a Oxygen setpoint of approximately 17 vol .-% or more is sufficient to provide sufficient inerting for the cold store to achieve. The value of 17 vol.% Or more is significantly higher than so far for Freezers used Values. With deep-freeze warehouses with Lower temperatures are expected to keep the oxygen level down can be raised further. For warehouses, Silos or the like with higher temperatures correspondingly lower values are required, but nevertheless still above the usual today Values may lie.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ebenfalls durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen aus Anspruch 8 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst. Die Vorrichtung besitzt eine Erzeugereinrichtung für ein Sauerstoff verdrängendes Gas, mindestens eine Sauerstoffmeßeinrichtung in dem geschlossenen Raum und eine Steuerung, die beim Unterschreiten eines Sauerstoffsollwerts die Erzeugereinrichtung zur Erzeugung und zum Einleiten von erzeugtem Gas in dem geschlossenen Raum ansteuert. Die Erzeugereinrichtung kann ganz oder teilweise auch auf Gase aus Vorratsbehältern zurückgreifen. Die Steuerung ermittelt abhängig von einem über die Meßeinrichtung gemessenen und in der Steuerung abgelegten Temperaturwert über eine Kennlinie den Sauerstoffsollwert, wobei mit fallendem Temperaturwert der Sauerstoffsollwert angehoben wird.The basis of the invention Task is also achieved by a device with the features from claim 8 for implementation of the method according to the invention solved. The device has an oxygen displacing generator Gas, at least one oxygen measuring device in the closed Space and a control system that falls below an oxygen setpoint the generating device for generating and initiating generated Controls gas in the closed room. The producer facility can use gases from storage containers in whole or in part. The controller determines dependent from one over the measuring device measured and stored in the controller via a Characteristic curve the oxygen setpoint, with falling temperature value the oxygen setpoint is raised.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung ist die Steuerung so ausgebildet, daß der Sauerstoffsollwert abhängig von einem erfaßten Wert für die Feuchtigkeit entweder modifiziert oder über ein Kennfeld abhängig von der Temperatur und dem Wert für die Feuchtigkeit bestimmt wird.In a preferred embodiment of the device, the control is designed so that the oxygen setpoint is either modified as a function of a detected value for the moisture or via a map depending on the temperature and the Value for the moisture is determined.

Um die Werte für die Feuchtigkeit in dem geschlossenen Raum zuverlässig zu erfassen, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, einen oder mehrere Sensoren, vorzugsweise beheizbare Sensoren, einzusetzen. Bevorzugt ist auch der Temperatursensor beheizbar.To the values for the moisture in the closed Space reliable to capture, it has proven to be advantageous to one or use several sensors, preferably heatable sensors. The temperature sensor is preferably also heatable.

In einer alternativen Ausgestaltung kann in einer Steuereinheit zu der Steuerung verschiedener Temperaturintervalle und/oder Feuchtigkeitsgrade ausgewählt werden.In an alternative embodiment can be used in a control unit to control various temperature intervals and / or moisture levels can be selected.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Erzeugereinheit als eine Luftzerlegeanlage vorgesehen, die einen Kompressor und mindestens zwei Filter aufweist, wobei die Filter im wesentlichen für Stickstoff durchlässig sind. In einer besonders geeigneten und robusten Ausführung bestehen die Filter überwiegend aus Aktivkohle.In a preferred embodiment the generator unit is provided as an air separation plant which has a compressor and at least two filters, the Filters essentially for nitrogen permeable are. In a particularly suitable and robust design the filters mostly from activated carbon.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The present invention is described below of an embodiment explained in more detail.

In der einzigen Figur ist eine Inertisierungsanlage 10 für zwei Tiefkühlhallen 12 und 14 dargestellt. Die Inertisierungsanlage besitzt zwei Steuerungen 16 und 18, die parallel und unabhängig voneinander arbeiten. Die Steuersignale der Steuerungen 16 und 18 werden über eine Verteileinrichtung 20 weitergeleitet. Die Verteileinrichtung 20 vergleicht die Steuersignale und überprüft, ob diese identisch sind. Sollten diese nicht identisch sein, wird ein Alarm ausgelöst, der eine Fehlfunktion einer der Steuerungen anzeigt. Die Fehlfunktion der Steuerung kann dabei entweder auf einem Ausfall einer der beiden Steuerungen beruhen oder darauf, daß beide Steuerungen nicht gleich eingestellt sind.In the single figure is an inerting system 10 for two freezer halls 12 and 14 shown. The inerting system has two controls 16 and 18 that work in parallel and independently of each other. The control signals of the controls 16 and 18 are via a distribution facility 20 forwarded. The distribution facility 20 compares the control signals and checks whether they are identical. If these are not identical, an alarm is triggered which indicates a malfunction of one of the controls. The malfunction of the controller can either be based on a failure of one of the two controllers or on the fact that both controllers are not set the same.

Über die Verteileinheit 20 werden die Luftzerlegeeinheiten 22, 24 und 26 angesprochen. In dem Ausführungsbeispiel sind lediglich beispielhaft drei Luftzerlegeanlagen dargestellt. Die Luftzerlegeanlage 22 speist ausschließlich die erste Tiefkühlhalle 12, während die zweite Luftzerlegeanlage 24 ausschließlich die zweite Halle 14 speist. Die dritte Luftzerlegeanlage 26 ist über Leitungen 28 und 30 sowohl mit der ersten als auch mit der zweiten Halle verbunden. Die Leitungen 28 und 30 sind jeweils mit einem Ventil versehen, das von den Steuereinheiten bzw. der Verteilereinheit zum Öffnen und Schließen angesteuert wird.Via the distribution unit 20 become the air separation units 22 . 24 and 26 addressed. In the exemplary embodiment, only three air separation plants are shown as examples. The air separation plant 22 only feeds the first freezer hall 12 while the second air separation plant 24 only the second hall 14 fed. The third air separation plant 26 is about wires 28 and 30 connected to both the first and the second hall. The lines 28 and 30 are each provided with a valve which is controlled by the control units or the distribution unit for opening and closing.

Jede der Hallen ist mit vier Temperaturfühlern 36 versehen. Die Temperaturfühler sind in der Figur lediglich beispielhaft angeordnet und können in unterschiedlichen Positionen angeordnet sein. Beispielsweise können die Temperaturfühler 36 im Bereich der Einlagerung und der Auslagerung der Halle vorgesehen sein. Die Signale der Temperaturfühler 36 werden über Leitungen 38 an die Steuerungen 16 und 18 angelegt. Damit die Steuerungen 16 und 18 redundant arbeiten können, liegen die Signale parallel an beiden Steuerungen an.Each of the halls has four temperature sensors 36 Mistake. The temperature sensors are only arranged as an example in the figure and can be arranged in different positions. For example, the temperature sensors 36 be provided in the area of storage and retrieval of the hall. The signals from the temperature sensors 36 are about lines 38 to the controls 16 and 18 created. So the controls 16 and 18 can work redundantly, the signals are present in parallel on both controllers.

Zusätzlich zu den Temperaturfühlern 36 sind in der Halle jeweils zwei Sauerstoff-Sensoren 38 vorgesehen. In der dargestellten Figur sind lediglich zwei Sauerstoff-Sensoren dargestellt. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, jeweils einen Sauerstoff-Sensor 40 in dem Bereich der Einlagerung und der Auslagerung vorzusehen und mindestens zwei Sauerstoff-Sensoren in den eigentlichen Lagerräumen zu verteilen. Für den Tiefkühlbereich haben sich O₂-Sensoren als vorteilhaft erwiesen, die in einem Temperaturbereich von ungefähr -40 °C bis +50 °C arbeiten. Der bevorzugte Druckbereich der Sauerstoff-Sensoren 40 liegt bei Normaldruck ± 10 %. Die Sauerstoff-Senso ren sind geheizt, um eine Verfälschung der Meßsignale aufgrund von Temperaturdifferenz zu vermeiden. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn Zu- und Abfluß von Luft bzw. Gas in den geschlossenen Raum durch die Steuerung dokumentiert wird. So kann beispielsweise bei längeren Öffnungsphasen der Einlaßschleusen ein Anstieg des Sauerstoffgehalts in dem geschlossenen Raum festgestellt werden. Die Steuerungen 16 und 18 regeln nachfolgend den Sauerstoffwert in dem geschlossenen Raum aufgrund der von dem Sauerstoff-Sensor erfaßten Daten. Um jedoch zu erkennen, wodurch sich der Sauerstoffgehalt geändert hat, ist es hilfreich, beispielsweise Öffnungen der Schleusen sowie deren Öffnungszeiten und weitere Zu- und Abfluß von Luft bedingende Einflüsse zu dokumentieren. Hierzu gehört beispielsweise auch eine Druckdifferenz zwischen geschlossenem Raum und Umgebung, die zu einem Nachströmen von Frischluft und somit zu einer Erhöhung des Sauerstoffgehalts führt. Indem solche Einflüsse protokolliert werden, kann während des Betriebs der Anlage leichter festgestellt werden, was die Ursachen für das Auftreten von Schwankungen im Sauerstoffgehalt sind.In addition to the temperature sensors 36 there are two oxygen sensors in the hall 38 intended. In the figure shown, only two oxygen sensors are shown. However, it has proven to be advantageous in each case to have an oxygen sensor 40 to be provided in the area of storage and retrieval and to distribute at least two oxygen sensors in the actual storage rooms. For the deep-freeze area, O ₂ sensors that work in a temperature range of approximately -40 ° C to +50 ° C have proven to be advantageous. The preferred pressure range for oxygen sensors 40 is at normal pressure ± 10%. The oxygen sensors are heated in order to avoid falsification of the measurement signals due to the temperature difference. It has proven to be particularly advantageous if the control system documents the inflow and outflow of air or gas into the closed space. For example, an increase in the oxygen content in the closed space can be determined during longer opening phases of the inlet locks. The controls 16 and 18 subsequently regulate the oxygen value in the closed space on the basis of the data recorded by the oxygen sensor. However, in order to recognize what has changed the oxygen content, it is helpful to document, for example, openings of the locks and their opening times and other inflows and outflows of air-related influences. This also includes, for example, a pressure difference between the enclosed space and the surroundings, which leads to fresh air flowing in and thus to an increase in the oxygen content. By logging such influences, it is easier to determine during operation of the system what causes the fluctuations in the oxygen content to occur.

Die Luftzerlegeanlagen 24 bis 26 arbeiten mit einem Aktivkohlefilter (nicht dargestellt). Umgebungsluft wird über einen Kompressor mit geringem Überdruck durch den Aktivkohlefilter gepreßt, wobei aufgrund seiner molekularen Größe Stickstoff durch den Aktivkohlefilter durchtritt, während die übrigen Gase der Umgebungsluft in dem Aktivkohlefilter hängen bleiben. Ist der Filter gefüllt, so wird über eine Vakuumpumpe das Gas aus dem Aktivkohlefilter abgesaugt. Während dieser Zeit wird der Stickstoffstrom über den zweiten Aktivkohlefilter aufrecht erhalten. Die Aktivkohlefilter-Anlage kann als Druckwechselanlage (PSA-Anlage) oder als Vakuum-Druckwechselanlage (VPSA-Anlage) betrieben werden. Die VPSA-Anlagen werden bevorzugt, da sie nahezu drucklos arbeiten und Stickstoff mit einer großen Reinheit erzeugen. Durch den geringen Überdruck am Ausgang der VPSA-Anlage können in den Hallen Sauerstoff-Sensoren eingesetzt werden, die im wesentlichen bei Umgebungsdruck arbeiten.The air separation plants 24 to 26 work with an activated carbon filter (not shown). Ambient air is pressed through the activated carbon filter using a compressor with a slight excess pressure, nitrogen passing through the activated carbon filter due to its molecular size, while the other gases in the ambient air get caught in the activated carbon filter. If the filter is filled, the gas is sucked out of the activated carbon filter by a vacuum pump. During this time, the nitrogen flow through the second activated carbon filter is maintained. The activated carbon filter system can be operated as a pressure change system (PSA system) or as a vacuum pressure change system (VPSA system). The VPSA systems are preferred because they work almost without pressure and generate nitrogen with a high degree of purity. Due to the low overpressure at the outlet of the VPSA system, oxygen sensors can be used in the halls, which essentially work at ambient pressure.

Im Betrieb wird die Temperatur in den Hallen erfaßt. Sind die Hallen beispielsweise als Tiefkühlhallen in Betrieb bei einer Temperatur von ungefähr -28 °C, so bestimmen die Steuerungen 16 und 18 den Sauerstoffsollwert für den zugehörigen Temperaturwert. Der über die Sensoren 40 gefühlte Istwert wird ebenfalls an die Steuerungen 16 und 18 weitergeleitet. Diese bilden die Regelabweichung für jede der Hallen separat. Entsprechend der Regelabweichung in den einzelnen Hallen werden die Luftzerlegeanlagen 22 und 24 angesteuert. Die Luftzerlegeanlage 26 wird angesteuert, wenn in einer oder beiden Hallen der Sauerstoffgehalt ansteigt. Hierzu werden die entsprechenden Ventile 32 und 34 angesteuert. Ein Vorteil der vorstehend beschriebenen Luftzerlegeanlage besteht zusätzlich darin, daß diese eine vergleichsweise kurze Ansprechzeit, verglichen beispielsweise mit Membrananlagen oder Hohlfaseranlagen, besitzt.The temperature in the halls is recorded during operation. Are the halls, for example, as a freezer When operating at a temperature of approximately -28 ° C, the controls determine 16 and 18 the oxygen setpoint for the associated temperature value. The one about the sensors 40 perceived actual value is also sent to the controls 16 and 18 forwarded. These form the control deviation for each of the halls separately. The air separation plants are designed according to the standard deviation in the individual halls 22 and 24 driven. The air separation plant 26 is activated if the oxygen content increases in one or both halls. For this, the corresponding valves 32 and 34 driven. An additional advantage of the air separation plant described above is that it has a comparatively short response time compared to, for example, membrane plants or hollow fiber plants.

Bei der Verwendung für Tiefkühllager hat es sich herausgestellt, daß bei einer Temperatur von -28 °C bereits ein Sauerstoffgehalt von ungefähr 17 Vol.-% oder mehr ausreicht. Das erfindungsgemäße Verfahren ist aber keineswegs auf tiefe Temperaturen beschränkt, sondern kann auch bei höheren oder deutlich niedrigeren Temperaturen eingesetzt werden. Bei der Bestimmung des Sauerstoffsollwert hat es sich auch als vorteilhaft herausgestellt, die Beschaffenheit des Lagerguts zu berücksichtigen. Werden die Brennwerte der Verpackungen bei der Bestimmung des Sauerstoffsollwerts berücksichtigt, so kann bei schwer entflammbaren Verpackungsmaterialien der Sauerstoffsollwert weiter angehoben werden. Auch die Ausstattung des Lagerhauses hat einen Einfluß auf die Höhe des Sauerstoffsollwerts. So kann beispielsweise durch die in dem geschlossenen Raum verlegten elektrischen Kabel der Brandschutz verbessert werden. Sollen keine selbstverlöschenden Kabel eingesetzt werden, werden die Kabel so weit wie möglich außerhalb des geschlossenen Raums geführt. Die Wahl einer Ausstattung für das Lager unter Gesichtspunkten des Brandschutzes erlaubt es, den Sauerstoffsollwert weiter anzuheben.When used for deep-freeze storage it has been found that at a temperature of -28 ° C an oxygen content of approximately 17% by volume or more is sufficient. The method according to the invention is by no means limited to low temperatures, however can also at higher or significantly lower temperatures are used. In the Determining the oxygen setpoint has also proven to be advantageous emphasized to take into account the nature of the stored goods. The calorific values of the packaging when determining the oxygen setpoint considered, This means that the oxygen setpoint can be set for flame-retardant packaging materials to be raised further. The warehouse equipment also has Influence on the height the oxygen setpoint. For example, in the Electric cables laid in closed rooms improved fire protection become. Are not supposed to be self-extinguishing Cables are used, the cables are outside as much as possible of the closed room. Choosing equipment for the warehouse from the point of view of fire protection allows the Increase oxygen setpoint further.

Neben der Verwendung von Tiefkühllagern ist es auch möglich, das erfindungsgemäße Verfahren bei Lagerhallen, Silos und sonstigen geschlossenen Räumen wie beispielsweise Schaltzentralen und Kontrollzentren, U-Booten, Banksafes, Tauchglocken und Flugzeugen einzusetzen. Als inertes Gas muß nicht lediglich wie vorstehend beschrieben, Stickstoff eingesetzt werden, vielmehr ist es auch möglich, andere inerte Gase wie beispielsweise Argon einzusetzen.In addition to the use of deep-freeze storage it also possible the inventive method for warehouses, silos and other closed rooms such as for example control centers and control centers, submarines, bank safes, To use diving bells and airplanes. As an inert gas does not have to nitrogen is used only as described above, rather it is also possible use other inert gases such as argon.

Claims

Method for inerting one or more closed rooms to reduce the risk of fire and explosion, in which the oxygen content in the closed room is reduced to an oxygen setpoint relative to the ambient air and a temperature value for a gas temperature in the closed room is detected, characterized in that - the Oxygen setpoint for the oxygen content is determined as a function of the temperature values, the oxygen setpoint being increased as the temperature value falls.

A method according to claim 1, characterized in that additionally a Value for a moisture sensed and the oxygen setpoint for the oxygen content additionally dependent is determined by the moisture value, with increasing moisture the oxygen setpoint is raised.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that that in addition a or several parameters for a material quality is provided by objects located in the room and the Oxygen setpoint is modified accordingly.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that in one or more temperature sensors are provided in the enclosed space are that record the temperature continuously or at intervals and forward it to one or more controllers.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the Temperature value dependent is covered by a purpose of the enclosed space, by specifying a predetermined temperature value for the intended use becomes.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that that about sensors in the closed room, in particular via heatable sensors Oxygen content in the closed room at one or more Places measured and forwarded to one or more controls becomes.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that that at a temperature of -20 ° C down to -35 ° C, preferably around -28 ° C, an oxygen set point of approximately 17 vol .-% or more is specified.

Device for inerting one or more closed rooms to reduce the risk of fire and explosion, with a generating device for an oxygen-displacing gas or gas mixture, with at least one oxygen measuring device and one or more sensors for the temperature in the closed room and at least one controller which a falling below an oxygen setpoint stored in the control by the oxygen value measured by the oxygen measuring device, the generator device for generating and initiating it generated gas in the closed room, characterized in that the control system determines the oxygen setpoint as a function of the perceived temperature value, the oxygen setpoint being raised as the temperature value falls.

Apparatus according to claim 8, characterized in that in the control of the oxygen setpoint depending on a detected value for the moisture either modified or over a map dependent determined by the temperature value and the value for the humidity becomes.

Device according to claim 8 or 9, characterized in that that the Values for Humidity in the enclosed space from one or more sensors, preferably by heatable sensors.

Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that that at a control unit for the control from several temperature ranges and / or several degrees of moisture are adjustable.

Device according to one of claims 8 to 11, characterized in that that the Generator device is provided as an air separation plant, the has a compressor and at least two filters, the Filter essentially for Permeable to nitrogen are.

Device according to claim 12, characterized in that the Filters predominantly Have activated carbon.

Device according to one of claims 8 to 13, characterized in that that the Control redundant and / or independently working in parallel Controls.

Device according to one of claims 8 to 14, characterized in that that the Sensor for the measurement of the temperature is heatable.