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

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) que incluye un sujetador de sello de pistón (136) y una sección de cuerpo interior (140), dicho elemento de válvula desplazable está situado dentro de dicho cuerpo (48) entre dicha entrada (58) y dicha salida(60) y se desplaza entre una posición cerrada de bloqueo de flujo de gas y una posición de válvula abierta que permite el flujo de gas desde dicha fuente (24) a dicho receptor (30), la unidad de válvula (26) caracterizada porque se mantiene generalmente en dicha posición cerrada frente a una fuerza en contra de apertura de válvula que es ejercida allí, por dicha fuente de gas presurizado (24);

un resorte (186) colocado dentro de una cámara de resorte (64) acoplado en modo operativo para desviar dicha sección de cuerpo interior (140) hacia la posición de válvula abierta (56);

una superficie de operación primera (S1) que forma una parte de dicho sujetador de sello de pistón (136) que 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 (S2) y las porciones adyacentes de dicho cuerpo de válvula (48), una vía de paso (168) que comunica a dicha fuente (24) con dicha cámara de modulación (182) de gas presurizado desde dicha fuente (24) que ejerce una fuerza de cerrado de válvula sobre dicha superficie segunda de operación (S2); y

y un accionador (50) que funciona cuando al accionarlo para provocar que el elemento desplazable de la válvula se mueva hacia la posición de válvula abierta , para el suministro del gas desde dicha fuente (24) a dicho receptor, y de ahí el gas sea drenado desde dicha cámara de modulación.

DESCRIPCION

Sistema de supresión de riesgo de incendio de gas inerte con auto-modulación

CAMPO DE LA INVENCION 5

La presente invención se refiere a montajes de supresión de riesgos de gas inerte que se usan para proteger de riesgos y especialmente de incendios a áreas o estancias tales como las estancias de equipos informáticos. Más particularmente, la invención se refiere a tales sistemas, así como a válvulas de gas inerte con modulación de presión que forman una parte de los mismos, en donde son utilizados múltiples cilindros de gas inerte a alta presión, y cada cilindro tiene una unidad de válvula que funciona para liberar gas inerte de baja presión relativa, a una 10 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 operar con gas a alta presión ni de equipo de distribución o de placas con orificio reductoras de presión y 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, así como un circuito de modulación del flujo de gas que mantiene la presión de gas alrededor 15 de la presión de salida deseada durante una parte esencial del ciclo de liberación de gas.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR

Los sistemas de supresión de riesgos se han empleado durante mucho tiempo para proteger estancias o instalaciones con equipos o componentes de alto valor, tales como salas de informática. Tradicionalmente, estos sistemas han utilizado uno o más supresores Halon. Estos supresores Halon son ideales desde un punto de vista de 20 supresión de riesgos, es decir, son capaces de suprimir muy rápidamente un riesgo, se pueden almacenar a presiones relativamente bajas, y la cantidad de supresor que se necesita es relativamente pequeña.

Sin embargo, recientemente los efectos ambientales adversos del Halon han resultado evidentes llegando a preocupar considerablemente. De hecho, estos problemas han sido tan importantes que posteriormente muchas agencias de gobierno han prohibido el uso del Halon. En Europa por ejemplo, incluso los sistemas ya existentes 25 Halon están siendo sustituidos por sistemas que utilizan otros gases inertes tales como nitrógeno, argón, dióxido de carbono y mezclas de los mismos.

En una realización ejemplar de un sistema europeo de supresión de incendios basado en el uso de Halon como agente supresor, se prueba un recipiente con una capacidad nominal de 150 litros lleno de Halon licuado para proteger un volumen aproximado de 17, 000 pies cúbicos (481, 39m3) La tubería completa de un sistema Halon no 30 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 a 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 a aproximadamente cerca del 10-15%, con lo cual deja de alimentarse con oxígeno el fuego. Como mínimo 35 la cantidad indispensable de gas inerte que debe liberarse a la estancia protegida es de un 95% y en un periodo de 60 segundos. Al mismo tiempo, se debe elegir preferentemente el gas inerte de modo que la gente pueda permanecer en la estancia después de la liberación del gas durante aproximadamente cinco minutos.

Un sistema europeo de supresión de incendios de gas inerte al configurarse para reemplazar un sistema Halon anterior o como una nueva instalación cuyo grado es equivalente al sistema de protección ilustrativo Halon de 40 17, 000 pies cúbicos referido anteriormente, requerirá la sustitución de 10 recipientes de gas inerte de alta presión por cada recipiente Halon. El requisito diferencial de un número mucho mayor de recipientes de almacenamiento del gas inerte en un sistema de supresión de incendios de gas inerte, con respecto al requisito de recipientes de almacenamiento de un sistema Halon, se da porque cada recipiente de gas inerte debe tener un espesor de pared significativamente mayor y por lo tanto como cuestión práctica este debe ser significativamente menor. Por ejemplo, 45 un cilindro de gas inerte típico de 80 litros tendrá aproximadamente 16 milímetros de espesor de pared, aproximadamente 25 centímetros de diámetro y 190 centímetros de longitud. El único, en este caso, recipiente Halon 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 como 10 veces el número de recipientes de gas de neutralización en comparación con el número requerido de recipientes Halon, para una instalación particular los requisitos de espacio para los 50 recipientes de gas inerte son mucho mayores.

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 Halon, debe proporcionarse un tubo colector que esté conectado a todos los cilindros de gas inerte, y sea capaz de soportar la 55 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 de incendios. El tubo colector debe ser por lo menos un tubo tipo Schedule 160 para acomodar la alta presión. En el extremo del colector se coloca una placa con orificio para el descenso de presión, que también debe ser capaz de soportar la presión de gas inerte de 300 bar.

Así, en el caso de querer readaptar un sistema Halon existente para utilizar gas inerte de alta presión, no sólo 5 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 aproximadamente 0.3 metros de tubo tipo 10 Schedule 160 por cada recipiente de gas inerte. De forma similar se obtiene el mismo requisito en relación con una nueva instalación.

Por consiguiente, existe una necesidad real no satisfecha por la técnica de mejorar los sistemas de supresión de riesgos que puedan utilizar gas inerte de supresión distinto de Halon, a una presión relativamente baja con la tubería existente del sistema Halon (o en el caso de nuevos sistemas con tubería en general de baja presión y bajo 15 costo, ) y que al mismo tiempo exhiba las características necesarias de rendimiento para la rápida supresión de riesgos.

DE-A-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 riesgos tales como el fuego por medio de la utilización de cilindros de gas inerte de relativamente baja presión junto con válvulas de escape montadas al cilindro especialmente diseñadas, capaces de suministrar el gas a niveles de presión generalmente constante durante la 25 mayor parte del tiempo que dura el suministro de gas. De este modo, se pueden utilizar sistemas de tubería existentes diseñadas para los supresores Halon, o en el caso de nuevos sistemas se puede utilizar tubería y hardware de distribución menos costosos.

En anteriores sistemas de gas inerte de alta presión que emplean una placa con orificio de descenso de alta 30 presión, la liberación de gas desde los cilindros de almacenamiento para la descarga desde el tubo colector a través de la placa con orificio daba lugar a flujos iniciales del gas muy altos, lo cual declinaba rápidamente hacia a un flujo de gas muy bajo. Como complemento dado el alto índice de descarga inicial de gas inerte en el área protegida, debía proporcionarse un respiradero de estancia de área suficiente para acomodar el flujo de gas inicial. En el presente caso, la moderación del flujo de descarga del gas permite la provisión de un área respiradero 35 aproximadamente un 30% menor de área de flujo.

Generalmente hablando, un sistema de supresión de riesgos de acuerdo con la invención para ser utilizada en la supresión... [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) ; 5

un elemento de válvula desplazable (56) que incluye un sujetador de sello de pistón (136) y una sección de cuerpo interior (140) , dicho elemento de válvula desplazable está situado dentro de dicho cuerpo (48) entre dicha entrada (58) y dicha salida (60) y se desplaza entre una posición cerrada de bloqueo de flujo de gas y una posición de válvula abierta que permite el flujo de gas desde dicha fuente (24) a dicho receptor (30) , la unidad de válvula (26) caracterizada porque se mantiene generalmente en dicha posición 10 cerrada frente a una fuerza en contra de apertura de válvula que es ejercida allí, por dicha fuente de gas presurizado (24) ;

un resorte (186) colocado dentro de una cámara de resorte (64) acoplado en modo operativo para desviar dicha sección de cuerpo interior (140) hacia la posición de válvula abierta (56) ;

una superficie de operación primera (S1) que forma una parte de dicho sujetador de sello de pistón (136) 15 que 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 (S2) y las porciones adyacentes de dicho cuerpo de válvula (48) , una vía de paso (168) que comunica a dicha fuente (24) con dicha cámara de modulación (182) de gas presurizado desde dicha fuente (24) que ejerce una fuerza de cerrado de válvula sobre dicha superficie segunda de operación (S2) ; 20 y y un accionador (50) que funciona cuando al accionarlo para provocar que el elemento desplazable de la válvula se mueva hacia la posición de válvula abierta , para el suministro del gas desde dicha fuente (24) a dicho receptor, y de ahí el gas sea drenado desde dicha cámara de modulación.

2. La unidad de válvula de la reivindicación 1, dicho elemento de válvula desplazable (56) incluye además una sección de cuerpo exterior (142) .

3. La unidad de válvula de la reivindicación 2, dicha sección de cuerpo exterior (142) y dicha sección de cuerpo interior (140) que define una cámara de igualación (180) . 30

4. La unidad de válvula de la reivindicación 3 , dicha cámara de igualación (180) comunica con dicha fuente de gas presurizado (24) .

5. La unidad de válvula de la reivindicación 4 , dicha cámara de gas de igualación (180) configurada de modo 35 que el gas presurizado desde dicha fuente (24) ejerce una fuerza dentro de dicha cámara de igualación de gas (180) que desvía dicho elemento de válvula (56) hacia la posición cerrada.

6. La unidad de válvula de la reivindicación 1, que incluye un paso (90) que comunica dicha fuente (24) y dicho accionador (50) . 40

7. La unidad de válvula de la reivindicación 1, dicho accionador (50) comprende una válvula Shrader (94) .

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 sobrepresión dentro de dicha fuente (24) . 45