Sistema de supresión del riesgo de gas inerte con auto-modulación.

Una unidad de valvula (26) que comprende:

un cuerpo de valvula (48) que presenta una entrada (58) adaptada para acoplarse auna fuente de gas presurizado (24) y una salida (60) adaptada para acoplarse aun receptor de gas (30);

un elemento de valvula desplazable (56) situado dentro de dicho cuerpo (48) entre dicha entrada(58) y dicha salida(60) y desplazable entre una posicion cerrada, posiciOn de bloqueo del flujo degas y una posiciOn abierta que permite el flujo de gas desde dicha fuente (24) a dicho receptor(30);

un resorte (186) acoplado operativamente con dicho elemento de valvula (56);las areas de superficies primera y segunda de operaciOn (Si, 52) forman una parte de dichoelemento (56), dicha primera superficie (Si) esta expuesta a dicho gas presurizado desde dichafuente (24),

una camara de modulaciOn (182) que esta formada entre al menos una parte de dicha segundasuperficie de operaci6n (52) y las porciones adyacentes de dicho cuerpo de valvula (48), y una viade paso (168) que comunica a dicha fuente (24) con dicha camara de modulacion (182);y un accionador (50) que funciona cuando se acciona el mismo para provocar la salida de flujo degas presurizado fuera de dicha camara de modulaciOn (182), dicha via de paso (168) presenta unarestricci6n de flujo de gas (169) que funciona para limitar la velocidad del caudal de flujo de gasentre dicha fuente (24) y dicha camara de modulacion (182),

caracterizada porque

dicho resorte (186) que hace que dicho elemento de valvula (56) se desvie hacia la posici6nabierta del mismo,

dicho elemento (56) se mantiene normalmente en dicha posiciOn cerrada contra la carga delresorte (186), y dichas superficies operativas (Si, 52), la camara de modulacion (182), y el resorte(186) estan correlacionados de manera que cuando dicho elemento (56) es desviado a la posiciOnabierta del mismo, el gas entra desde dicha fuente (24) a dicho receptor (30) a una presiOn deentre 10 a 100 bar durante una parte sustancial del tiempo en el que fluye el gas desde la fuente(24) al receptor (30) por el flujo de dicho gas dentro y fuera de dicha comara de modulaciOn (182).

SISTEMA DE SUPRESION DEL RIESGO DE GAS INERTE CON AUTO-MODULACION

CAMPO DE LA INVENClON

La presente invención se refiere a montajes de supresión de riesgos de gas inerte que se usan para proteger de riesgos y especialmente del fuego a áreas o estancias tales como estancias de equipos informáticos. Más particularmente, la invención se refiere a tales sistemas, asi como a válvulas de gas inerte con modulación de presión que forman una parte de los mismos, donde son utilizados múltiples cilindros de gas inerte a alta presión, cada cilindro tiene una unidad de válvula que funciona para liberar el gas inerte de baja presión relativa, a una presión generalmente constante durante un período de tiempo significativo en el que se libera el gas, proporcionando así la supresión efectiva del riesgo sin necesidad de manejar el gas a alta presión y no necesitando al equipo de distribución o las placas con orificio que reducen la presión que son típicos de los sistemas de supresión de riesgos de gas inerte anteriores. Cada unidad de válvula incluye un conjunto de resorte que desvía la unidad a una posición abierta de flujo de gas, asl como un circuito de modulación del flujo de gas que mantiene la presión de gas alrededor de la 15 presión de salida deseada durante una parte sustancial del ciclo de liberación de gas.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR

los sistemas de supresión de riesgos se han empleado durante largo tiempo para proteger estancias o áreas con equipo o componentes valiosos, tales como salas de informática. Tradicionalmente, estos sistemas han hecho uso de uno o más supresores Halon. Estos supresores Halon son ideales desde un punto de vista de supresión de riesgos, es decir, son capaces de suprimir muy rápidamente un riesgo, se pueden almacenare a presiones relativamente bajas, y la cantidad de supresor que se necesita es relativamente pequeña.

Sin embargo, recientemente se han vuelto evidentes los efectos ambientales adversos del Halon llegando a preocupar de manera importante. De hecho, estos problemas son tan significativos que muchas entidades de gobierno prohiben cualquier uso posterior del Halon. En Europa por ejemplo, incluso los sistemas existentes Halon están siendo sustituidos por sistemas que utilizan otros gases inertes tales como nitrógeno, argón, dióxido de carbono y mezclas de los mismos.

En un sistema europeo ejemplar de supresión del fuego basado en el uso de Halon como agente supresor, se tasa un recipiente con una capacidad nominal de 1S0 litros lleno de Halon licuado para 30 proteger un volumen aproximado de 17, 000 pies cúbicos. La tubería completa de un sistema Halon no necesita que ser más que un tubo tipo Schedule 40. Allí donde se quiera sustituir una instalación Halon por

un sistema de gas inerte, o en nuevas instalaciones basadas en un gas inerte, los estándares de suministro de gas inerte requieren que se suministre suficiente gas inerte en un área protegida predeterminada de tal modo que el gas inerte ocupe aproximadamente un 40% del volumen de la estancia. Esto disminuye el

nivel de oxígeno dentro de la estancia de algo en el orden de 1015%, can lo cual no se alimenta Can oxígeno al fuego. Como mínimo la cantidad indispensable de gas inerte que se debe a liberar a la estancia protegida es un 95% y en un periodo de 60 segundos. Al mismo tiempo, el gas inerte debe elegirse preferentemente de modo que la gente pueda permanecer en la estancia después de la liberación de gas durante aproximadamente cinco minutos.

[0005J Un sistema europeo de supresión del fuego de gas inerte al configurarse para reemplazar un sistema Halan anterior o como una nueva instalación cuyo grado es equivalente al sistema de protección ilustrativo Halan de 17, 000 pies cúbicos referido anteriormente, necesitara sustituir 10 recipientes de gas inerte de alta presión por cada recipiente Halan. El requisito diferencial de un número mucho mayor de recipientes de almacenamiento del gas inerte en un sistema de supresión del fuego de gas inerte, con respecto al requisito de recipientes de almacenamiento de un sistema Halan, se da porque cada recipiente de gas inerte debe tener un espesor de pared significativamente mayor y por lo tanto como cuestión práctica debe ser significativamente menor. Por ejemplo, un cilindro de gas inerte típico de 80 litros tendrá un espesor de pared aproximada de 16 milímetros, aproximadamente 25 centímetros de diámetro y 190 centímetros de longitud. El único, en este caso, recipiente Halan de 150 litros del ejemplo, tendrá 40 centímetros de diámetro y 100 centímetros de longitud. Por lo tanto es obvio que si se necesitan tantos cama 10 veces el número de recipientes de gas de neutralización en comparación con el número requerido de recipientes Halan, para una instalación particular los requisitos de espacio para los

recipientes de gas inerte son mucho mayores.

[0006J Debido a que el gas inerte se almacena como gas en vez de como líquido a presiones muy altas, por ejemplo, 300 bar, comparado con la presión mucho menor de 25 bar en un recipiente típico de almacenamiento Halan, debe proporcionarse un tubo colector que esté conectado a todos los cilindros de gas inerte, y sea capaz de soportar la liberación simultánea del gas de alta presión desde los cilindros de almacenamiento para dirigir el gas en dirección al sistema de distribución de tubería del sistema de supresión del fuego. El tubo colector debe ser por lo menos un tubo tipo Schedule 160 para alojar la alta presión. En el extremo del colector se coloca una placa con orificio para descenso de la presión, que también debe ser capaz de soportar la presión de gas inerte de 300 bar.

[0007J Así, en el caso de querer readaptar un sistema Halan existente para utilizar gas inerte de alta presión, no sólo se necesita un número significativamente mayor de recipientes de almacenamiento del agente supresor según lo explicado, sino que además se necesita un colector tipo Schedule 160 conectado a todos los cilindros de almacenamiento, conjuntamente con una placa con orificio de alta presión para reducir la presión del gas a un nivel que pueda ser manejado por el tubo existente tipo Schedule 40. El tubo tipo Schedule 160 necesario es manifiestamente más caro que el tubo tipo Schedule 40 y será un requisito para aproximadamente 0.3 metros de tubo tipo Schedule 160 en cada recipiente de gas inerte.

De forma similar se obtiene el mismo requisito en relación con una nueva instalación.

Por consiguiente, existe la necesidad real no satisfecha por la técnica de mejorar los sistemas de supresión de riesgos que pueden utilizar el gas inerte de supresión distinto de Halan, a una presión relativamente baja con la tubería del sistema Halan existente (o tubería en general de baja presión y bajo costo, en el caso de nuevos sistemas) y que al mismo tiempo exhiba las características de funcionamiento requeridas una supresión de riesgos rápida.

El documento DE 1 414 722 muestra una unidad de válvula de acuerdo al preámbulo de la reivindicación 1.

SUMARIO DE LA INVENCION

La presente invención supera los problemas señalados anteriormente y proporciona un sistema de supresión de riesgos mejorado capaz de suprimir efectivamente los riesgos tales como el fuego por medio del uso de cilindros de gas inerte de presión relativamente baja junto con especialmente diseñadas válvulas de escape montadas al cilindro, capaces de suministrar el gas a niveles de presión generalmente constante a durante la mayor parte del tiempo que dura el suministro de gas. De este modo, se puede hacer uso de sistemas de tubería existentes diseñados para los supresores Halan, o en el caso de nuevos sistemas puede utilizarse tubería y hardware de distribución menos costosos.

En sistemas de gas inerte a alta presión anteriores que usan una placa con orificio de descenso de alta presión, el suministro de gas desde los cilindros de almacenamiento para la descarga del tubo colector a través de la placa con orificio dieron lugar a caudales iniciales del gas muy altos, lo que declinó rápidamente a un caudal de gas muy bajo. Como un adjunto al alto índice inicial de descarga del gas inerte en el área protegida, un respiradero de estancia tuvo que proporcionarse con suficiente área para acomodar el flujo de gas inicial. En el presente caso, la moderación del caudal de descarga del gas permite la provisión de un área de respiradero de aproximadamente un 30% más pequeño de área de flujo.

Generalmente hablando, un sistema de supresión de riesgos de acuerdo con la invención para uso en suprimir un riesgo (por ejemplo, generalmente fuego) dentro de un estancia o similar, comprende una pluralidad de cilindros... [Seguir leyendo]

1. Una unidad de válvula (26) que comprende:

un cuerpo de válvula (48) que presenta una entrada (58) adaptada para acoplarse a una fuente de gas presurizado (24) y una salida (60) adaptada para acoplarse a un receptor de gas (30) ;

un elemento de válvula desplazable (56) situado dentro de dicho cuerpo (48) entre dicha entrada (58) y dicha salida (60) y desplazable entre una posición cerrada, posición de bloqueo del flujo de gas y una posición abierta que permite el flujo de gas desde dicha fuente (24) a dicho receptor (30) ; un resorte (186) acoplado operativa mente con dicho elemento de válvula (56) ; las áreas de superficies primera y segunda de operación (51, 52) forman una parte de dicho elemento (56) , dicha primera superficie (51) está expuesta a dicho gas presurizado desde dicha fuente (24) , una cámara de modulación (182) que está formada entre al menos una parte de dicha segunda superficie de operación (52) y las porciones adyacentes de dicho cuerpo de válvula (48) , y una vía de paso (168) que comunica a dicha fuente (24) con dicha cámara de modulación (182) ; y un accionador (50) que funciona cuando se acciona el mismo para provocar la salida de flujo de gas presurizado fuera de dicha cámara de modulación (182) , dicha vía de paso (168) presenta una restricción de flujo de gas (169) que funciona para limitar la velocidad del caudal de flujo de gas entre dicha fuente (24) y dicha cámara de modulación (182) ,

caracterizada porque dicho resorte (186) que hace que dicho elemento de válvula (56) se desvíe hacia la posición abierta del mismo, dicho elemento (56) se mantiene normalmente en dicha posición cerrada contra la carga del resorte (186) , y dichas superficies operativas (51, 52) , la cámara de modulación (182) , y el resorte (186) están correlacionados de manera que cuando dicho elemento (56) es desviado a la posición abierta del mismo, el gas entra desde dicha fuente (24) a dicho receptor (30) a una presión de entre 10 a 100 bar durante una parte sustancial del tiempo en el que fluye el gas desde la fuente (24) al receptor (30) por el flujo de dicho gas dentro y fuera de dicha cámara de modulación (182) .

2. La unidad de válvula de la reivindicación 1, que incluye una cámara de igualación de gas (180) que comunica con dicha fuente de gas presurizado (24) .

3. La unidad de válvula de la reivindicación 2, dicha cámara de igualación de gas (180) está configura da de manera que desde dicha fuente, el gas presurizado (24) ejerce una fuerza dentro de dicha

cámara de igualación gas (180) que desvía dicho elemento de válvula (56) hacia la posición cerrada.

4. la unidad de válvula de la reivindicación 1, que incluye un paso (90) que comunica dicha fuente (24) y dicho accionador (50) .

5. la unidad de válvula de la reivindicación 1, dicho accionador (50) que comprende un pistón desplazable (112) .

6. la unidad de válvula de la reivindicación 5, allí se encuentra una línea de gas piloto (42) acoplado de forma operativa con dicho pistón (112) y adaptado para la conexión a una fuente de gas piloto (40) , dicho pistón (112) siendo desplazable tras la introducción de gas piloto en dicha línea de gas piloto (42) .

7. la unidad de válvula de la reivindicación 1, que incluye un manómetro (52) expuesto a dicho gas presurizado.

8. la unidad de válvula de la reivindicación 1, que incluye un conjunto de disco de ruptura

(54) para la ventilación de dicho gas presurizado en respuesta a una sobre presión dentro de dicha fuente (24) .

9. Un sistema de supresión de riesgos para la supresión de un riesgo dentro de una habitación,

comprendiendo dicho sistema: una pluralidad de cilindros de gas presurizado (24) cada uno aloja un suministro de gas de supresión de riesgos; una unidad de válvula (26) según la reivindicación 1 acoplada de modo operativo a cada uno de dichos cilindros (24) ; y un conjunto de distribución (30) conectado a cada una de dichas unidades de válvula (26) para la entrega de gas de aquí a dicha estancia.

10. El sistema de supresión de riesgos de la reivindicación 9, que comprende además un conjunto sensor (34) que funciona para detectar un peligro dentro de una estancia y, en respuesta a ello, para accionar cada uno de dichos accionadores.

-

"

•

—

=

=