Método y dispositivo para la detección de incendios en volúmenes.

Método para la detección de incendios en volúmenes (1) que están sujetos a los requisitos para la proteccióncontra incendios,

de los cuales se filtra una mezcla de aire y polvo, en donde la concentración de polvo de la mezclade aire y polvo desciende por debajo del límite de explosión mediante un filtro (2), y se comprueban los parámetrosde incendio en la mezcla de aire y polvo aspirada, y eventualmente se inicia una alarma de incendio, caracterizadoporque,

• se monitoriza la función del filtro (2),

• la detección de incendios se realiza fuera de la zona Ex, con un sistema de aspiración de humos (7) no admitidopara utilizar en zonas que presenten riesgo de explosión, y

• ante una destrucción del filtro (2), una unidad de procesamiento de señales (15, 15.1) de un sensor demonitorización de fallos (14) genera una señal que inicia una acción consiguiente que evita una penetración de lamezcla de aire y polvo aspirada con una concentración elevada de polvo, en el sistema de aspiración de humos (7).

Método y dispositivo para la detección de incendios en volúmenes La presente invención hace referencia a un método para la detección de incendios en volúmenes, en correspondencia con el concepto general de la primera reivindicación, y a un dispositivo para la detección de incendios en correspondencia con la reivindicación 9.

El dispositivo y el método para la detección de incendios en volúmenes resultan apropiados para depósitos, silos, tolvas y otros almacenamientos similares que se encuentran sujetos a las normas de protección contra incendios, y de los cuales se aspira aire, se comprueban los criterios convencionales para incendios, y eventualmente se inicia una alarma de incendio.

La presente invención resulta particularmente apropiada para volúmenes, como por ejemplo silos o tolvas, para materiales a granel inflamables y/o que desprenden polvo, o para zonas de almacenamiento para materiales inflamables, de las cuales se deben tomar muestras de aire, con el fin de utilizar los parámetros de incendio obtenidos de dichas muestras para poder generar una alarma de incendio.

Los volúmenes en el sentido de la presente invención pueden ser silos o tolvas, así como otras zonas de almacenamiento y zonas de transporte que se encuentran sujetas a los requisitos de protección de incendios, y en los cuales se puede almacenar o transportar material fácilmente inflamable y materiales a granel que desprenden polvo como virutas de madera, recortes de madera, pellets de madera, cereales, alimentos en polvo, alimentos para animales, abonos u otros materiales. Mediante concentraciones de polvo de dichos materiales correspondientemente elevadas, se puede obtener una mezcla de aire y polvo que presenta riesgo de explosión. Por lo tanto, los focos de ignición pueden ser componentes o superficies templadas o calientes. A continuación, dichos volúmenes se denominan también zonas de almacenamiento. Dichas zonas de almacenamiento/volúmenes que se encuentran sujetos a requisitos de protección contra incendios, a continuación también se denominan de manera abreviada zonas Ex. Como polvo se entienden a continuación las partículas reducidas de los materiales que se almacenan o se transportan/vierten.

Principalmente, los dispositivos de descarga, de transporte o de procesamiento, representan focos de ignición potenciales. Mediante la fricción o el sobrecalentamiento del material a transportar en la zona de la rosca de transporte, se puede presentar de manera inadvertida un incendio sin llama de bajo nivel en un silo o en una zona de almacenamiento. También los iniciadores de ignición introducidos desde el exterior a través del orificio de entrada, representan un potencial de incendio. Además, en el material apilado se puede generar una ignición espontánea mediante procesos biológicos de desintegración. Un incendio sin llamas generado de esta manera, se puede extender hasta la superficie del material apilado, y en dicho punto se puede generar una llama libre mediante el suministro de oxígeno, la cual destruye la zona de almacenamiento completa o la máquina. La dificultad en la detección de incendios iniciales en el interior de zonas de almacenamiento, tolvas o silos, consiste en que existe una fracción elevada de polvo fino, de monóxido de carbono o, frecuentemente, una humedad relativa elevada.

En dichas zonas Ex, existen grandes problemas en la detección temprana de los incendios. En este caso, no se pueden aplicar los sistemas de detección de incendios convencionales sin modificaciones técnicas, y sin la autorización para utilizar en zonas Ex.

Los sistemas de detección de incendios, como por ejemplo, los sistemas de aspiración de humos con sensores/detectores para la detección de incendios, que se utilizan para la monitorización en zonas Ex, deben estar sujetos a los requisitos para la protección contra explosión, por ejemplo, la serie de normas EN 60079 o IEC 60079,

o las respectivas prescripciones nacionales, como por ejemplo, NEC500 a NEC 516. Esta clase de sistemas no deben presentar piezas que se puedan calentar de manera que se generen focos de ignición.

Los dispositivos que corresponden con dichas prescripciones, son comprobados y certificados por los centros de certificación nacionales correspondientes. Por consiguiente, dichos dispositivos son válidos como dispositivos o equipos con autorización Ex, para determinadas zonas Ex clasificadas, como por ejemplo, zonas 20, 21 ó 22. Los equipos con autorización Ex son técnicamente más complejos y generan costes elevados en comparación con los equipos estándar.

La patente WO 03/069571 muestra un detector de incendios con conductos de aspiración en el que se realiza una selección del conducto con el mayor flujo de aire.

En la patente EP 1 542 188 B1 se describe un dispositivo y un método para la detección de incendios iniciales con los cuales se aspira continuamente aire del ambiente, o bien muestras del equipo, desde los ambientes o de equipos eléctricos, y se detectan parámetros de incendios. Para controlar el flujo de aire a aspirar, el orificio de aspiración presenta dimensiones y una forma determinada.

El filtro se utiliza para mantener reducidas las concentraciones de polvo. No se prevé una monitorización del filtro para detectar defectos, ni una monitorización del flujo de aire para detectar excesos del límite de explosión.

La patente DE 197 81 749 T5 describe un sistema para la monitorización de la capacidad de funcionamiento de un filtro de polvo de un sistema de detección de incendios en la zona que no presenta riesgo de explosión, ante una obstrucción del filtro en donde, cuando se excede un valor umbral determinado, se genera una señal de advertencia que indica la necesidad de reemplazar el filtro.

La patente DE 101 25 687 B1 describe un dispositivo para detectar focos de incendio o impurezas en el gas en un ambiente monitorizado o en una pluralidad de ambientes, con un detector principal para detectar un parámetro de incendio o una impureza en el gas, que se encuentra conectado mediante un conducto dispuesto en cada ambiente monitorizado, y provisto de un orificio de aspiración mediante una unidad de aspiración.

En particular, para la detección económica de incendios en volúmenes que están sujetos a los requisitos para la protección contra explosión, los dispositivos anteriormente mencionados no resultan apropiados y no están permitidos.

Para los equipos de detección de incendios, como por ejemplo, los sistemas de aspiración de humos sin autorización Ex, que aspiran y analizan el aire desde cualquier volumen, se debe asegurar que la concentración de polvo de la mezcla de aire y polvo aspirada en el sistema de aspiración de humos, sea inferior a un límite de una concentración máxima admisible para una atmósfera explosiva.

El objeto de la presente invención consiste en desarrollar un método y un dispositivo para la detección de incendios en volúmenes, que cumpla con los requisitos para la protección contra explosión, sin que una mezcla de aire y polvo explosiva llegue al sistema de detección de incendios, en donde se evita una propagación de la atmósfera explosiva desde la zona Ex hacia el sistema de detección de incendios, y se permite la utilización de sistemas de detección de incendios económicos que no cumplen con los requisitos para las zonas que presentan riesgo de explosión.

Dicho objeto se resuelve mediante un método de acuerdo con las características de la primera reivindicación, y un dispositivo de acuerdo con las características de la reivindicación 9.

Las reivindicaciones relacionadas indican acondicionamientos ventajosos de la presente invención.

La solución conforme a la presente invención proporciona un método y un dispositivo para la detección de incendios en volúmenes, como por ejemplo, depósitos para material, silos, tolvas o similares, que se encuentran sujetos a los requisitos para la protección contra explosión, y de los cuales se aspira una mezcla de aire y polvo que puede contener parámetros de incendio en el flujo de aire.

Como parámetros de incendio se entienden todos los parámetros, como por ejemplo, humo, calor y emisión de la llama, así como gases de incendio que caracterizan un incendio inicial o un incendio declarado. Dichos parámetros se basan en la medición de magnitudes de medición físicas, como la temperatura, radiación electromagnética, dispersión de luz en los aerosoles de humo, o en la comprobación de gases de incendio, como por ejemplo, CO, NOx o hidrocarburos u otras sustancias características para un incendio sin llama.

La aspiración de la mezcla de aire y polvo se realiza con un sistema de aspiración de humos que no... [Seguir leyendo]

1. Método para la detección de incendios en volúmenes (1) que están sujetos a los requisitos para la protección contra incendios, de los cuales se filtra una mezcla de aire y polvo, en donde la concentración de polvo de la mezcla de aire y polvo desciende por debajo del límite de explosión mediante un filtro (2) , y se comprueban los parámetros de incendio en la mezcla de aire y polvo aspirada, y eventualmente se inicia una alarma de incendio, caracterizado porque,

• se monitoriza la función del filtro (2) ,

• la detección de incendios se realiza fuera de la zona Ex, con un sistema de aspiración de humos (7) no admitido para utilizar en zonas que presenten riesgo de explosión, y

• ante una destrucción del filtro (2) , una unidad de procesamiento de señales (15, 15.1) de un sensor de monitorización de fallos (14) genera una señal que inicia una acción consiguiente que evita una penetración de la mezcla de aire y polvo aspirada con una concentración elevada de polvo, en el sistema de aspiración de humos (7) .

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la señal de la unidad de procesamiento de señales (15, 15.1) del sensor de monitorización de fallos (14) , desconecta el ventilador extractor (8) y/o el sistema de 15 aspiración de humos (7) .

3. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la señal del sensor de monitorización de fallos (14) activa una tapa y/o una válvula (16) que evita la entrada de la mezcla de aire y polvo aspirada, en el sistema de aspiración de humos (7) .

4. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la señal del sensor de monitorización de fallos

(14) activa una tapa y/o una válvula (16) que libera un volumen adicional de aire o gas sin carga, o un gas inerte y, de esta manera, se reduce el límite de explosión en el volumen del sistema de aspiración de humos, de manera que se puede continuar la detección de parámetros de incendio.

5. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la variación de presión sobre el

filtro (2) o la concentración de polvo del flujo de gas, se utilizan para la monitorización de magnitudes de 25 perturbación.

6. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la concentración de polvo del flujo de gas se monitoriza mediante un sistema de medición por luz transmitida y/o por dispersión de luz.

7. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la concentración de polvo del flujo de gas se monitoriza mediante un sistema de microondas.

8. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la concentración de polvo del flujo de gas se separa mediante una precipitación, y se pondera el polvo resultante o se mide su volumen, de manera que en relación con el flujo de aire y la cantidad de polvo resultante por unidad de tiempo, se realice la monitorización del sistema de filtrado.

9. Dispositivo para la detección de incendios en volúmenes (1) que están sujetos a los requisitos para la protección contra incendios, de los cuales se aspira y se filtra una mezcla de aire y polvo, y se comprueban los criterios convencionales para incendios, y eventualmente se libera una señal de incendio, conformado por

- un sistema de aspiración de humos (7) que no presenta autorización Ex, y que se encuentra dispuesto fuera de la zona Ex,

- un conducto de aspiración (3) entre el filtro (2) y el sistema de aspiración de humos (7) , en donde el filtro

(2) desciende por debajo del límite de explosión, la carga de polvo de la mezcla de aire y polvo aspirada de la zona de almacenamiento (1) ,

- una unidad de monitorización del filtro (4) con un sensor de monitorización de fallos (14) , y

- una unidad de procesamiento de señales (15, 15.1) que procesa las señales del sensor de monitorización de fallos (14) y, ante una destrucción del filtro (2) , genera una señal de fallo que inicia una acción

consiguiente que evita una penetración de la mezcla de aire y polvo aspirada con una concentración elevada de polvo, en el sistema de aspiración de humos (7) .

10. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque la unidad de procesamiento de señales (15, 15.1) se encuentra dispuesta para la unidad de monitorización del filtro (4) y/o para el sistema de aspiración de humos (7) .

11. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque la unidad de procesamiento de señales

(15) de la unidad de monitorización del filtro (4) opera de manera autárquica en relación con el sistema de aspiración de humos (7) , y la señal de fallo se envía a la unidad de procesamiento de señales (15.1) del sistema de aspiración de humos (7) , la cual desconecta el ventilador extractor (8) y/o el sistema de aspiración de humos (7) completo.

12. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque la unidad de procesamiento de señales (15.1) del sistema de aspiración de humos (7) procesa las señales del sensor de monitorización de fallos (14) , y

desconecta el ventilador extractor (8) y/o el sistema de aspiración de humos (7) en el caso de una destrucción del filtro (2) .

13. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque el conducto de aspiración (3) entre el filtro (2) y la entrada al sistema de aspiración de humos (7) , se dimensiona de manera que se reduzca a cero m/s la velocidad de transporte de la mezcla de aire y polvo aspirada, en el conducto de aspiración (3) , antes de 15 la entrada al sistema de aspiración de humos (7) .

14. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque antes del sistema de aspiración de humos (7) se encuentra dispuesta una tapa y/o una válvula (16) que evita la penetración de la mezcla de aire y humo aspirada con una concentración elevada de polvo, en el sistema de aspiración de humos (7) .

15. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 14, caracterizado porque después del filtro (2) se

encuentra dispuesta una tapa y/o una válvula (16) que se puede controlar, para la alimentación de aire o gas sin carga, o de un gas inerte, que se adiciona a la mezcla de aire y polvo en el conducto de aspiración (3) .