Lagerung leicht entzündlich
& brennbarer Flüssigkeiten

Lagerräume für brennbare Flüssigkeiten sind in vielen heutigen Industrieanlagen vorhanden. Flüssigkeiten, die in kleinen Fässern oder in großen Lagertanks gelagert werden können, stellen ein Brandrisiko dar, das vom Konstrukteur sorgfältig behandelt werden sollte.

Sprinkleranlagen stellen für viele dieser Installationen eine einfache Lösung dar, um einen Band zu kontrollieren. Beim Entwurf einer solchen Anlage ist allerdings zu beachten, das Feuer schnell zu löschen, um Brandschäden an der Anlage und Ausfallzeiten zu minimieren und nicht nur das Feuer zu kontrollieren, bis die Feuerwehr vor Ort eintrifft.

Die folgende Fallstudie beschreibt den Einsatz eines, in einem unterirdischen Öllager installierten Compressed Air Foam (CAF) Systems und hebt die Vorteile dieser Technik im Vergleich zu anderen verfügbaren Technologien hervor.

Anwendung

In einer bestehenden unterirdischen Anlage zur Lagerung von Transformatorenöl, in zehn Tanks mit jeweils einem Fassungsvermögen von 30,2 Litern, war ein entsprechender Brandschutz vorgeschrieben.

Die Raumabmessungen betrugen 25 m Länge und 10 m Breite mit einer Deckenhöhe von 4,5 m aus Beton. Eine zusätzliche Herausforderung für den Brandschutz dar, stellte der Zugangstunnel mit einer Länge von 8 m und einer Breite von 1,5 m und einer Deckenhöhe von ca. 3 Metern, die ebenfalls aus Beton bestand.

Probleme

bei der Verwendung traditioneller Technologien

Diese Gefahr hätte theoretisch mit einer dieser beiden typischen Methoden geschützt werden können

 

  1. Schaum mit verminderter Expansion

    Das AFFF-Schaum-Wasser-Sprinklersystem ist ein Brandschutzsystem, mit geringer Schaumausdehnung. Es wurde gemäß NFPA-11 entwickelt, mit einer Dichte von 0,16 gpm / m3. Nach Auslösung entlädt sich das System innerhalb von 60 Minuten. AFFF steht für Aqueous Film Forming Foam und ist ein Feuerlöschschaum, der häufig zum Löschen von Bränden in Kohlenwasserstoffbrennstoffen verwendet wird.

    Die größte Herausforderung bei diesem Design waren die hohen Kosten der Infrastruktur, um das Löschwasser am unkontrollierten Abfließen zu hindern – der Löschwasserrückhaltung. Tatsächlich war das Entwässerungssystem nie für die hohe Wassermenge ausgelegt, die durch die Entladung einer typischen Schaumwasser-Sprinkleranlage erzeugt worden wäre. Die Kosten-Nutzen-Analyse für die Modernisierung des Entwässerungssystems ergab das der Austausch der Anlage nur mit unvertretbar hohem Aufwand möglich gewesen wäre. Dies ist bei bestehenden Anlagen ein häufiges zu beobachtendes Problem.

  2. Schaum mit hoher Expansion

    Ein hochexpandierendes Schaumsystem, das gemäß NFPA-11 entwickelt wurde, um das Gebiet vollständig zu fluten und sich innerhalb 12 Minuten zu entladen.

    Während das Problem der Löschwasserrückhaltung mit einem Wasserdurchfluss von 250 gpm teilweise gelöst wurde, war das Hauptproblem bei dieser Art von System die Schwierigkeit, die für ein solches System erforderlichen großvolumigen Luftbehälter physisch zu installieren.

    Eine weitere Herausforderung war die Skepsis des örtlichen Feuerwehrkommandanten, ein Feuerwehreinsatz-Team in eine unterirdische Einrichtung zu schicken, die mit Schaum bis unter die Decke gefüllt war, um ein Feuer zu bekämpfen, das sie nicht sehen können. Verschärft wurde das Problem durch die reale Möglichkeit einer räumlichen Desorientierung für das Einsatz-Team in einer solchen Umgebung während eines Brandes.

    Hochexpansionsschaumsysteme stellen in der Tat eine Hürde in engen und überfüllten Räumen wie diesem dar.

Konstruieren

mit ICAF

Eine Lösung für diese Probleme besteht durch den Einsatz des integrierten Druckluftschaumsystems von FireFlex Systems ICAF, für feste Rohrleitungsnetze.

Dieses neue FM-zugelassene AFFF-Schaumsystem kann mit NFPA-11 TIA #05- 1 und FireFlex Systems ICAF Design Manual zum Schutz dieses Bereichs entwickelt werden. Gemäß Artikel 7.16 der TIA muss das System so ausgelegt sein, dass Druckluftschaum für einen Zeitraum von mindestens 10 Minuten für diese Art von Anwendung abgelassen werden kann.

Basierend auf einem Nenndurchfluss von 22,7 l/min pro Düse wurde der für diese Anwendung erforderliche Gesamtwasserdurchfluss auf 726,8 l/min begrenzt. Mit TAR-225C Sprühdüsen wird der gesamte Lagerbereich mit 32 Sprühdüsen abgedeckt, wie in Abbildung 1 dargestellt (siehe unten).

Vor diesem Hintergrund muss der Konstrukteur immer versuchen, die der Lokalität am besten zugeschnittene Lösung zu entwerfen. Ein anschließender Austragstest ergab, dass mit diesem Entwurf eine ausreichende Abdeckung der gefährdeten Bereiche gegeben war.
Weitere vier Düsen wurden verwendet, um den Zugangstunnel zum geschützten Breich abzudecken.

 

siron compressed air foam icaf flammable liquid storage room detail of the balanced layout figure 1

Abbildung 1

Detail des symmetrischen Layouts der CAF-Sprühdüsen

Schlussfolgerung

Die Wahl des ICAF-Systems stellte die ideale Lösung für den Schutz einer solchen Anlage dar, die sonst überhaupt nicht oder mit viel höheren Kosten für den Eigentümer geschützt worden wäre.

Die Installation war nicht nur wesentlich kostengünstiger, sondern verhinderte auch größere Anpassungen der Infrastruktur an der bestehenden Anlage. Solche Überlegungen werden vom Konstrukteur in den Machbarkeitsstudien für den Einbau von Brandschutzsystemen bei besonderen Gefahren oft vernachlässigt.

Auch für den Wasserversorgungsteil der Anlage hätten diesbezüglich Überlegungen angestellt werden müssen.

In der Tat hätte die Lieferung und Installation von Feuerlöschpumpen (vertikale Turbine oder dieselbetrieben), Wasserspeichertanks und Redundanz die Kosten dramatisch erhöht! Dies war nicht erforderlich, da ein ICAF-System zum Schutz der Anlage installiert wurde.

Die Eindämmung, Wasserrückgewinnung und Drainage all dieses Wassers ist ebenfalls ein Thema, das oft vernachlässigt wird. Das bestehende Entwässerungssystem in dieser Anwendung war in der Lage, die geringe zusätzliche Wassermenge zu verarbeiten, die vom ICAF-System erzeugt wird, jedoch nicht von einem typischen Schaum-Wasser-System.

Wäre das High Expansion Foam System als Lösung beibehalten worden, wären Lufteinlässe und Auslasslamellen erforderlich gewesen, und die Installation in der bestehenden Anlage wäre mehr als problematisch gewesen. In Falle einer Evakuierung wären die eingeschränkten Sichtverhältnisse ebenfalls eine große Hürde gewesen.

Die Installation des ICAF-Systems erwies sich für den Auftragnehmer als einfach umsetzbar. Es wurden Standard-Sprinklerrohre und -aufhänger verwendete und so ein optimaler Brandschutz, ohne den damit verbundenen Wasserschaden, gewährleistet. Ein weiterer Vorteil des ICAF-Systems ist die geringe Lagerraumkapazität für das benötige Schaumkonzentrat.

Die örtlichen Gegebenheiten der Einrichtung machen es erforderlich, dass die Installation der Systemhardware (Schaumstofftank, Systemverkleidung usw.) fast 200 Fuß (60 m) von der Gefahrquelle selbst entfernt vorgenommen werden musste. Mit dem Einsatz des ICAF-Systems war dies überhaupt kein Problem, da lange Rohrlängen zwischen dem System und der geschützten Gefahrquelle leicht zu handhaben. Im Gegensatz zu anderen Schaumwassersystemen stellen übermäßiger Druckverluste kein Konstruktionsproblem dar. Die Rohrleitungen wurden auf einen minimalen Durchmesser beschränkt, ohne dass sich dies nachteilig auf die Systemleistung auswirkte.

Sollten Sie Fragen zu dieser oder einer anderen Anwendung haben, die die Gefahr brennbarer Flüssigkeiten mit sich bringt, wenden Sie sich an SIRON Compressed Air Foam. Unsere erfahrenen Mitarbeiter unterstützen Sie während der gesamten Projektphase und erarbeiten die für Sie optimale Lösung, für Ihre spezifische Anwendung.

Wenn Sie Fragen oder Wünsche haben, erreichen Sie uns per Telefon oder E-Mail.

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