ES2262881T3 - Procedimiento y dispositivo para medir el contenido de oxigeno en un espacio objetivo cerrado. - Google Patents

Procedimiento y dispositivo para medir el contenido de oxigeno en un espacio objetivo cerrado.

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ES2262881T3 ES02792723T ES02792723T ES2262881T3 ES 2262881 T3 ES2262881 T3 ES 2262881T3 ES 02792723 T ES02792723 T ES 02792723T ES 02792723 T ES02792723 T ES 02792723T ES 2262881 T3 ES2262881 T3 ES 2262881T3
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Abstract

Procedimiento para medir el contenido de oxígeno en un espacio objetivo cerrado (10) para el control de niveles de inertización en un dispositivo de gas inerte para la prevención y/o extinción de incendios (15), con las siguientes etapas: a) se toma en el espacio objetivo (10) una muestra de aire a través de una serie de aberturas de aspiración (2) de un sistema de tubos aspirantes (1); b) se determina la concentración de oxígeno de la muestra de aire aspirada por medio de un detector de oxígeno (3a, 3b). caracterizado por los siguientes pasos después de la etapa b): b1) se determina la concentración de oxígeno en la muestra de aire aspirada por medio de un detector de oxígeno de referencia (3b); b2) se compara el valor medido de la concentración de oxígeno de la muestra de aire aspirada determinada en la etapa b), con el valor medido de la concentración de oxígeno del detector de oxígeno de referencia (3b); y b3) en caso de que se sobrepase una diferencia entre el valor medido de la concentración de oxígeno del detector de oxígeno (3a) y el valor medido de la concentración de oxígeno del detector de oxígeno de referencia (3b), el detector de oxígeno (3a) o el detector del oxígeno de referencia (3b) emite una señal de perturbación, por lo cual en la etapa b1), para impedir el envejecimiento del detector de oxígeno de referencia (3b), se conecta el detector de oxígeno de referencia (3b) sólo brevemente a intervalos temporales regulares.

Description

Procedimiento y dispositivo para medir el contenido de oxígeno en un espacio objetivo cerrado.
La presente invención se refiere a un procedimiento para medir el contenido de oxígeno en un espacio objetivo cerrado, especialmente para el control de niveles de inertización en un dispositivo de gas inerte para la prevención y/o extinción de incendios, así como un dispositivo para la ejecución del procedimiento.
El documento DE 198 11 851 divulga un procedimiento de inertización para la minimización del riesgo y para extinguir incendios en espacios cerrados así como un dispositivo para la ejecución del procedimiento. En este caso está previsto un procedimiento de inertización en dos etapas, en el cual en el espacio cerrado se baja primero el contenido de oxígeno a un determinado nivel básico de inertización y en el caso de un incendio se sigue bajándolo a un determinado nivel de inertización total. Para el control del procedimiento de inertización está previsto un procedimiento de medición del oxígeno, en el cual se aspiran activamente las cantidades parciales representativas del aire ambiental por medio de un sistema de tuberías y se conducen a una cámara de medición con un sensor de oxígeno. Además está previsto que en cualquier cantidad parcial del aire ambiental se midan las magnitudes del incendio y que se inicie una inertización total del espacio objetivo cuando sea necesario y en respuesta a la medición de la magnitud del incendio.
El documento US-A-4,177,787 divulga un dispositivo así como un procedimiento para la captación del envejecimiento de un detector de oxígeno en un tubo de escape de un motor de combustión. Aquí se ha pensado en prever, además de un sensor de oxígeno para el control o la captación del grado de combustión de carburantes en los gases de escape del motor de combustión, un sensor de referencia que capta igualmente la concentración de oxígeno en los gases de escape. Ambos valores captados independientemente de los respectivos sensores de oxígeno se comparan sucesivamente entre sí. Esta comparación provee una indicación de si el sensor de oxígeno trabaja correctamente o si este ha envejecido tanto a consecuencia de las sedimentaciones etc. que los valores aportados por el mismo sobrepasan un margen de tolerancia de errores.
El documento EP-A-1 092 975 divulga un procedimiento para medir oxígeno en un tubo de escape de un motor de combustión. Con el fin de proveer una disposición de sensores así como un procedimiento, por medio del cual o mediante el cual con bajos costes puedan obtenerse datos de medición adicionales para la optimización de una mezcla de aire-carburante a encender en la cámara de combustión de un motor de combustión, se ha previsto emplear una electrónica de sensores así como un sensor de gas que presenta al menos un electrodo de referencia que representa una presión parcial de oxígeno constante, un electrólito fijo conductor de iones de oxígeno y al menos dos electrodos de medición sobre un lado del gas de medición.
En espacios cerrados, cuyos equipos son sensibles al efecto del agua, como por ejemplo áreas de elaboración de datos, salas de mando y distribución eléctrica o áreas de almacenamiento con productos de alta calidad, se usan cada vez más los llamados procedimientos de inertización para minimizar el riesgo y extinguir incendios. El efecto de extinción resultante en este procedimiento se basa en el principio de la compresión del oxígeno. El aire ambiental normalmente se compone, como es sabido, por el 21% en volumen de oxígeno, 78% en volumen de nitrógeno y 1% en volumen de gases. Para extinguir y prevenir incendios se aumenta la concentración de gas inerte en el respectivo espacio, introduciendo un gas inerte que comprime el oxígeno, como por ejemplo nitrógeno puro, y se disminuye la parte de oxígeno. Muchas sustancias ya no se queman cuando desciende la parte de oxígeno por debajo del 15-18% en volumen. Dependiendo de los materiales combustibles existentes en el respectivo espacio puede ser necesario otro descenso de la parte de oxígeno a por ejemplo el 12% en volumen.
Por la patente DE 198 11 851 C2 se conoce un procedimiento de inertización, que permite una extinción efectiva de un incendio, habiendo una escasa capacidad de almacenamiento posible de botellas de gas inerte. En este procedimiento se reduce el contenido de oxígeno en el espacio objetivo cerrado a un nivel básico de inertización de por ejemplo 16% en volumen, y en caso de incendio se realiza una inertización total muy rápida a por ejemplo 12% o menos en volumen.
Un dispositivo de gas inerte para la prevención y/o extinción de incendios para la realización del citado procedimiento de inertización presenta actualmente los siguientes componentes: Un equipo de medición de oxígeno para medir el contenido de oxígeno en el espacio objetivo a vigilar; un dispositivo de detección de incendios para detectar una magnitud de incendio en el aire ambiental del espacio objetivo; un control para la evaluación de los datos del dispositivo,medidor de oxígeno y del detector de magnitudes de incendio y para el control de la secuencia del procedimiento de inertización; y una instalación para la producción e introducción repentina de gas inerte en el espacio objetivo.
Bajo el concepto de magnitudes características de incendio se entienden magnitudes físicas, sometidas a variaciones mensurables en la periferia de un incendio incipiente, p. ej. la temperatura ambiental, la proporción de sustancia sólida o fluida o de gas en el aire ambiental (formación de humo en forma de partículas, aerosoles o vapor) o la radiación ambiental.
El dispositivo medidor de oxígeno sirve para ajustar el nivel básico de inertización en el espacio objetivo. Cuando se haya sobrepasado un valor umbral de la concentración de oxígeno - por ejemplo debido a una fuga en el espacio objetivo - el control da una orden a una instalación especial para introducir gas inerte en el espacio, de modo que se reduzca la parte de oxígeno. El dispositivo medidor de oxígeno señaliza cuándo se ha alcanzado de nuevo el valor umbral del nivel básico de inertización. La situación del nivel básico de inertización depende al mismo tiempo de las características del espacio.
Si se verifica sin embargo una magnitud característica de incendio por medio del detector para magnitudes de incendio, la instalación recibe la orden de hacer fluir gas inerte en el espacio hasta que se haya reducido la concentración de oxígeno en el espacio objetivo a un determinado nivel de inertización total.
Para un control seguro del procedimiento, la medición del contenido de oxígeno en el espacio objetivo es un punto esencial en un dispositivo de gas inerte de este tipo para la prevención y/o extinción de incendios. En el estado de la técnica se emplean sensores de oxígeno en forma de puntos en el espacio objetivo para medir la concentración de oxígeno, que envían los valores medidos del contenido de oxígeno al control en forma de una señal analógica. Es muy común usar interfaz de corriente de 4-20 mA, donde 4 mA corresponden a una concentración de 0% en volumen de oxígeno y 20 mA al final del margen de medición (p. ej. el 25% en volumen de oxígeno). El empleo de sensores de oxígeno en forma de puntos tiene la desventaja de que son necesarios un gran número de sensores de este tipo en el espacio objetivo para obtener una indicación representativa sobre el contenido de oxígeno del aire ambiental. Esto requiere un cableado correspondientemente complicado entre los sensores individuales repartidos en el espacio objetivo y el control en sí.
Además el control necesita un número correspondientemente alto de interfaces analógicas. Esto en particular supone elevados gastos en hardware.
Resulta especialmente desventajoso también que el control tenga que elaborar continuamente un gran número de señales. Particularmente la formación de valores medios, la apreciación de errores y la comparación con valores umbrales predeterminados son aquí rutinas absolutamente necesarias para el control del procedimiento de inertización. Sólo con ayuda de los datos elaborados de los sensores de oxígeno puede accionarse la instalación para la introducción de gas inerte, una alimentación de aire fresco o un ventilador para la circulación de aire en el espacio objetivo. De esta manera el procesamiento de señales será muy laboriosa en el control, lo que supone una elevada complejidad del software.
Sobre la base de la problemática descrita la presente invención tiene el objetivo de indicar un procedimiento para medir el contenido de oxígeno en un espacio objetivo, el cual permita una determinación efectiva, segura y representativa de la concentración de oxígeno con un gasto lo más reducido posible en la instrumentación y procesamiento de señales.
Este objetivo se consigue con un procedimiento para medir el contenido de oxígeno del tipo inicialmente mencionado con las siguientes etapas de procedimiento: Primero se toma una muestra de aire del espacio objetivo a través de una serie de aberturas de aspiración de un sistema de tubos aspirantes, para determinar después con un detector de oxígeno la concentración de oxígeno de la muestra de aire aspirada.
La solución según la invención presenta una serie de ventajas esenciales respecto a los procedimientos conocidos y anteriormente comentados de la técnica de extinción de gas inerte para medir el contenido de oxígeno en un espacio objetivo. Mediante una aspiración a través de aberturas del sistema de tubos aspirantes se mezclan muestras de aire de diferentes aberturas de aspiración. De este modo la concentración de oxígeno de la muestra de aire aspirada corresponde automáticamente a un valor medio de la concentración de oxígeno del espacio objetivo por lo que no es necesario hacer un promedio complicado en el procesamiento de señales en un control. En una forma de realización correspondientemente más simple no es necesario un software para la evaluación o valoración de los valores medidos. Además en el procedimiento según la invención el volumen de supervisión y medición es esencialmente mayor que en sensores de oxígeno dispuestos en forma de puntos del tipo conocido. Esto en particular supone un ahorro en la adquisición, en la instalación y el mantenimiento del dispositivo para medir el contenido de oxígeno en el espacio objetivo y finalmente de todo el dispositivo de gas inerte para la prevención y/o extinción de incendios.
El objetivo anteriormente mencionado se resuelve además mediante un dispositivo para la realización de este procedimiento, que presenta al menos un sistema de tubos aspirantes para aspirar una muestra de aire a través de diferentes aberturas de aspiración del espacio objetivo a vigilar.
El dispositivo según la invención realiza de una manera ideal la combinación del procedimiento según la invención con un dispositivo medidor de oxígeno. Resulta particularmente ventajoso el hecho de que aquí puede renunciarse al uso de un gran número de sensores de oxígeno en forma de puntos en el espacio objetivo. En lugar de esto está previsto al menos un sistema de tubos aspirantes para aspirar una muestra de aire a través de diferentes aberturas de aspiración del espacio objetivo a vigilar. Por consiguiente tampoco es necesario un cableado costoso de los sensores de oxígeno en forma de puntos como se preveía hasta ahora con el control. Puesto que en el control sólo ha de proveerse una interfaz analógica para el dispositivo medidor de oxígeno, ésta puede realizarse empleando poco hardware. Además el procesamiento de señales en el control se simplifica evidentemente, puesto que ya no hay que procesar un gran número de señales de sensores individuales de oxígeno. Por consiguiente el software puede ser también correspondientemente sencillo para el procesamiento de señales. Con la solución según la invención por consiguiente es posible medir el contenido de oxígeno con poco gasto respecto a la instrumentación y procesamiento de señales, lo que particularmente supone ahorros en la adquisición y mantenimiento de todo el dispositivo de gas inerte.
Los perfeccionamientos ventajosos del procedimiento se indican en las reivindicaciones secundarias 2 a 7, y del dispositivo en las reivindicaciones 9 a 12.
Preferiblemente el procedimiento de medición de oxígeno contiene las otras dos etapas siguientes, que se efectúan después de la segunda etapa - la determinación de la concentración de oxígeno de la muestra de aire aspirada con el detector de oxígeno: Según este perfeccionamiento se compara primero el valor medido de la concentración de oxígeno de la muestra de aire aspirada en el detector de oxígeno con determinados umbrales y posteriormente se realiza, en caso de sobrepasar el valor umbral determinado, mediante una introducción de gas inerte en el espacio objetivo, un descenso de la concentración de oxígeno. Por consiguiente, mediante la medición continua del contenido de oxígeno, el procedimiento de inertización se adapta a posibles fugas del espacio objetivo. La ventaja de este perfeccionamiento es que en el procedimiento de medición de oxígeno según la invención existe una cierta "inteligencia" propia, puesto que el procedimiento efectúa por sí mismo una comparación con umbrales predeterminados. En cuanto se sobrepase un valor umbral esto es indicado al control en la central. Por consiguiente no solo se reduce evidentemente el tráfico de datos entre el dispositivo para la realización del procedimiento de medición de oxígeno según la invención y el control del dispositivo de gas inerte para la prevención y/o extinción de incendios sino también el procesamiento de señales en el control. Con esta llamada "inteligencia repartida" puede repartirse un procesamiento de señales entre el control y el detector de oxígeno conectado. Esto permite reducir de forma evidente los gastos en software y particularmente el precio de adquisición así como el mantenimiento del control de un dispositivo de gas inerte para la prevención y/o extinción de incendios.
Preferiblemente se integra un detector para magnitudes características de incendio en el procedimiento según la invención para medir el contenido de oxígeno en el espacio objetivo. Este detector emite una señal en caso de incendio para la inertización total. Este perfeccionamiento es la transformación técnica de procedimientos de combinación de un dispositivo de detección de incendios de aspiración conocido con la técnica de extinción de gas inerte. En este caso se entiende por dispositivo de detección de incendios de aspiración un dispositivo de detección de incendios, que aspira activamente una cantidad parcial representativa de aire ambiental por medio de un sistema de tubos aspirantes, sistema de tuberías o sistema de canales en un gran número de lugares y conduce luego estas cantidades parciales a un detector para la captación de una magnitud de incendio. Mediante la integración del detector para magnitudes de incendio en el dispositivo para la realización del procedimiento según la invención se crea aquí, además del dispositivo medidor de oxígeno, un dispositivo de detección de incendios por aspiración. Resulta ventajoso que para la transformación de un dispositivo de detección de incendios de aspiración de este tipo se pueda recurrir a componentes ya existentes. Esto permite equipar el espacio objetivo sin gasto especial con un dispositivo de detección de incendios de aspiración mejorando con ello el reconocimiento de incendios.
En una forma de realización especialmente ventajosa de la solución según la invención está previsto que las magnitudes características de incendio verificadas en el detector sean los humos en forma de partículas, aerosoles o vapor y al menos un gas de combustión. De esta manera se logra que el dispositivo de detección de incendios, que está equipado con el dispositivo medidor de oxígeno según la invención, reaccione con especial sensibilidad respecto a las magnitudes que obviamente son típicas para un incendio. De este modo puede reconocerse un incendio preferiblemente desde su origen y puede alarmarse el dispositivo de gas inerte para la prevención y/o extinción de incendios.
Una posible realización del dispositivo medidor de oxígeno según la invención consiste en que el gas de combustión verificado en el detector sea de CO o de CO_{2}. La ventaja de esta forma de realización particularmente es que el dispositivo de detección de incendios está especialmente sensibilizado a magnitudes de incendio y por ello también es apto por ejemplo para distinguir entre un incendio efectivo y humo de cigarrillos o magnitudes similares características de humos pero no características de incendios. Naturalmente son imaginables aquí otras formas de realización.
En una forma de realización ventajosa se integra la medición de la calidad del aire a través de un sensor de CO o de CO_{2} en el procedimiento, donde la conducción, de aire fresco del espacio objetivo es controlada en función de la señal del sensor de CO o de CO_{2}. También aquí entran en consideración las ventajas discutidas más arriba en relación con el detector de oxígeno. En particular no es necesario en este perfeccionamiento ventajoso el uso de un gran número de sensores de CO o de CO_{2} distribuidos en el espacio objetivo y que midan por puntos y por consiguiente también un correspondiente elevado gasto en hardware y software en el control de procesamiento de señales.
En la invención está integrada una etapa del procedimiento, en la que se determina la concentración del oxígeno mediante un detector de oxígeno de referencia en la muestra de aire aspirada. Esto ocurre particularmente independientemente de la medición del detector de oxígeno anteriormente citado. El detector de oxígeno de referencia está dispuesto entonces permanentemente en la corriente de aire de la muestra de aire aspirada. Por ejemplo sería posible que el detector de oxígeno de referencia se encontrara muy cerca del detector de oxígeno. El valor medido de la concentración de oxígeno captado por el detector de oxígeno de referencia determinado es posteriormente comparado con el valor medido de la concentración de oxígeno, que ha sido registrado al mismo tiempo con el sensor de oxígeno en la corriente de aire. En este caso está previsto emitir una señal de perturbación, cuando se demuestre durante una comparación de ambos valores medidos, que la diferencia entre el valor de la concentración de oxígeno captado por el detector de oxígeno y el valor de la concentración de oxígeno captado por el detector de oxígeno de referencia difiere de un valor de tolerancia previamente fijado. En este caso es posible que la comparación de los valores medidos, o sea, la emisión de la señal de perturbación, ocurra bien en un detector de oxígeno o por medio del mismo o en un detector de oxígeno de referencia o por medio del mismo. Naturalmente son imaginables aquí otras soluciones.
Por regla general en la invención normalmente el detector de oxígeno de referencia - contrariamente al detector de oxígeno - está desconectado. El detector de oxígeno de referencia en este caso sólo se conecta a intervalos temporales regulares, como por ejemplo una vez al día o una vez por semana. Una vez conectado, se espera un tiempo de calentamiento mínimo hasta que pueda determinarse la concentración de oxígeno en la corriente de aire. El procedimiento de conexión podría tener lugar en este caso mediante una señal que sea generada por ejemplo por un temporizador. Por el contrario también sería factible que la conexión ocurriera al presionar botones, por ejemplo en las operaciones de mantenimiento. Debido a que el detector de oxígeno de referencia sólo es conectado brevemente, puede evitarse de una manera especialmente sencilla y fácil un envejecimiento prematuro del detector de oxígeno de referencia.
Especialmente preferido es el uso de la señal de perturbación, que se emite cuando en la comparación de ambos valores medidos resulta que la diferencia entre el valor de la concentración de oxígeno captado por el detector de oxígeno y el valor de la concentración de oxígeno de referencia captado por el detector del oxígeno de referencia está por encima de un valor de tolerancia previamente establecido, para dar lugar a que el detector del oxígeno de referencia permanezca conectado y suministre por consiguiente continuamente valores medidos de la concentración de oxígeno de la muestra de aire aspirada. Estos valores medidos se evalúan entonces en lugar de aquellos del detector de oxígeno. De este modo se pueden evitar errores de medición, cuya causa particularmente es el envejecimiento del detector de oxígeno accionado por regla general de forma continua.
Como perfeccionamiento ventajoso para el dispositivo según la invención está previsto que se realice un ajuste de niveles de inertización en el espacio objetivo y un control de la conducción de aire fresco o de un ventilador a través de un control, por lo cual además están previstos al menos un detector de oxígeno para medir la concentración de oxígeno en la muestra de aire tomada de un espacio objetivo y al menos un detector para el reconocimiento de magnitudes de incendio en una muestra de aire tomada de uno de los sistemas de tubos aspirantes del espacio objetivo. Esta es una forma de realización del dispositivo según la invención especialmente fácil de realizar donde ventajosamente los componentes técnicos de medición usados en el dispositivo de gas inerte para la prevención y/o extinción de incendios se emplean solo para el análisis de la muestra de aire tomada del espacio objetivo.
Especialmente preferidos son al menos un sensor de CO o sensor de CO_{2} para medir la calidad del aire en una muestra de aire tomada por uno de los sistemas de tubos aspirantes del espacio objetivo. Con ello puede actualizarse la solución según la invención de tal manera que también la calidad del aire pueda ser controlada mediante el dispositivo de gas inerte según la invención para la prevención y/o extinción de incendios.
Preferiblemente se integra en un sistema de tubos aspirantes un detector de oxígeno junto a un detector para el reconocimiento de magnitudes de incendio y/o un sensor de CO o de CO_{2}. De este modo puede reducirse ventajosamente el número de componentes empleados en el dispositivo de gas inerte para la prevención y/o extinción de incendios. Esto en particular ofrece un mayor ahorro en la adquisición, instalación y mantenimiento de un dispositivo de gas inerte para la prevención y/o extinción de incendios.
Una posible realización consiste en emplear células electroquímicas de dióxido de circonio como detectores de oxígeno. Los sensores de oxígeno a base de dióxido de circonio son particularmente conocidos por la técnica de vehículos donde se usan en catalizadores para la medición del contenido de oxígeno en gases de escape. Los sensores son considerados componentes fiables, sensibles, robustos y de poco mantenimiento. Con el uso de componentes estándar en el dispositivo según la invención, la transformación de la invención puede ser especialmente eficiente en lo relativo a los costes.
En el dispositivo según la invención está previsto que, junto al detector de oxígeno, se use otro detector de oxígeno de referencia para medir la concentración de oxígeno de la muestra de aire tomada del espacio objetivo. Este sirve de referencia para el detector de oxígeno y se encuentra continuamente en la corriente de aire aunque el detector normalmente esté desconectado. De esta manera se evita el envejecimiento del detector de oxígeno de referencia. El detector es conectado a intervalos temporales regulares (p. ej. una vez al día o una vez por semana). La señal para conectar el detector de referencia se genera por ejemplo por un temporizador. También puede producirse pulsando un botón, por ejemplo en las operaciones de mantenimiento. Tras la conexión del detector de oxígeno de referencia se espera el tiempo mínimo de calentamiento. Luego se comparan ambos valores medidos del detector de oxígeno y del detector de referencia. Cuando la diferencia entre los dos valores medidos es mayor qué un umbral predeterminado, se señaliza una perturbación, y el detector de oxígeno de referencia ya no se desconecta. Sus valores medidos se evalúan en lugar de aquellos del detector de oxígeno envejecido.
A continuación se describe con más detalle, por medio de dibujos, un ejemplo de realización preferido del dispositivo según la invención para medir el contenido de oxígeno en un espacio objetivo cerrado para el control de nivel de inertización en un dispositivo de gas inerte para la prevención y/o extinción de incendios.
Muestran:
Fig. 1 un diagrama de bloques esquemático de un ejemplo de realización del dispositivo según la invención para medir el contenido de oxígeno en un dispositivo de gas inerte para la prevención y/o extinción de incendios; y
Fig. 2 una representación esquemática del dispositivo según la invención para medir el contenido de oxígeno en un espacio objetivo cerrado.
Fig. 1 muestra un diagrama de bloques esquemático de un ejemplo de realización del dispositivo según la invención para medir el contenido de oxígeno en un dispositivo de gas inerte para la prevención y/o extinción de incendios 6. El dispositivo de gas inerte para la prevención y/o extinción de incendios 6 sirve para la prevención y extinción de incendios del espacio objetivo cerrado 10. En el espacio objetivo 10 están dispuestos dos sistemas de tubos aspirantes 1 para aspirar muestras de aire a través de diferentes aberturas de aspiración 2. Los sistemas de tubos aspirantes 1 están equipados cada vez con un detector de aspiración 8, en el que son conducidas las muestras de aire del espacio objetivo 10 a un detector de oxígeno 3 y un detector 4 para el reconocimiento de magnitudes de incendio o un sensor 5 de CO o de CO_{2}. En la forma de realización representada en la figura 1 están representados dos sistemas de tubos aspirantes 1, donde uno de los sistemas de tuberías 1 está montado debajo del techo del espacio objetivo 10, en su caso a una distancia de hasta 1 m del techo, y el otro sistema de tubería 1 preferiblemente a la altura de respiración, es decir, aproximadamente a 1,5 m por encima del suelo.
El detector de oxígeno 3a determina la concentración de oxígeno de la respectiva muestra de aire y compara el valor medido con los umbrales predeterminados. Al sobrepasar el valor umbral ajustado, el detector de oxígeno 3a da un aviso a través de una línea de datos de un control 7, que da lugar a una introducción de gas inerte en el espacio objetivo 10 y un descenso de la concentración de oxígeno. El control 7 señaliza para ello a una instalación para la producción y la introducción de gas inerte 6 para que efectúe una inertización del espacio objetivo 10.
Debido a la toma continua de muestras de aire del espacio objetivo 10 por el dispositivo de aspiración se mide continuamente el contenido de oxígeno del aire ambiental en el detector de oxígeno 3a. En cuanto el valor medido de la concentración de oxígeno de la muestra de aire continuamente aspirado en el detector de oxígeno 3a coincida con un valor umbral ajustado, el control 7 recibirá un aviso correspondiente que dará lugar a que cese la inertización.
En la forma de realización representada en la Fig. 1 se verifican en el detector 4, para el reconocimiento de magnitudes de incendio, además del humo en forma de partículas, aerosoles o vapor, también al menos un gas de combustión, como por ejemplo de CO o de CO_{2}. Usando al menos dos magnitudes de incendio diferentes, que pueden verificar independientemente un incendio en el espacio objetivo 10, se puede realizar una redundancia óptima y una seguridad contra correspondientes averías del dispositivo de gas inerte para la prevención y/o extinción de incendios 6. Por consiguiente se logra particularmente también que el detector 4 sea apto para distinguir entre un incendio efectivo y cantidades de humo de cigarrillos o humos similares que no son magnitudes características de incendios.
En otro sistema de tubos aspirantes 1 según la figura 1 están integrados en el detector de aspiración un sensor 5 de CO o de CO_{2} y un detector 4 para el reconocimiento de magnitudes características de incendio. El sensor 5 de CO o de CO_{2} vigila la calidad del aire del espacio objetivo 10, en cuanto este determina el contenido de CO o de CO_{2} de la muestra de aire tomada del sistema de tubos aspirantes. En el caso de que la calidad del aire del espacio objetivo 10 ya no corresponda a los estándares esperados, el sensor 5 avisa de ello a la central de control 7, que acciona un ventilador 9 para la circulación de aire o una conducción de aire fresco 11. En caso de medir posteriormente una calidad suficientemente mejor de aire, se desconecta de nuevo el ventilador 9 o la conducción de aire fresco 11.
Además es posible integrar en un detector de aspiración 8 varios sensores diferentes, como por ejemplo un sensor de CO o de CO_{2} en combinación con un detector 4 para el reconocimiento de magnitudes características de incendio o también un detector de oxígeno 3a en combinación con uno de los otros sensores 4 o 5 arriba citados.
En el dispositivo según la invención se usa, junto al detector de oxígeno de referencia 3b, otro detector de oxígeno 3a para medir la concentración de oxígeno de la muestra de aire tomada del espacio objetivo 10. Este sirve como referencia para el detector de oxígeno 3a y se encuentra continuamente en la corriente de aire, aunque normalmente está desconectado. De esta manera se evita el envejecimiento del detector de oxígeno de referencia 3b. El detector 3b se conecta a intervalos regulares (p. ej. una vez al día o una vez por semana). La señal para conectar el detector de oxígeno de referencia 3b se genera por ejemplo por un temporizador. También puede generarse presionando un botón, es decir, en operaciones de mantenimiento. Tras la conexión del detector de oxígeno de referencia 3b se espera un tiempo mínimo de calentamiento. Luego se comparan ambos valores medidos del detector de oxígeno 3a y del detector de referencia 3b. Si la diferencia entre ambos valores medidos fuera mayor que un umbral ajustado, se señala un fallo y el detector de oxígeno de referencia 3b ya no se desconecta. Sus valores medidos se evalúan en lugar de aquellos del detector de oxígeno 3a envejecido.
La Fig. 2 muestra una representación esquemática del dispositivo según la invención para medir el contenido de oxígeno en un espacio objetivo 10 cerrado. En la forma de realización representada, el sistema de tubos aspirantes 1 está fijado mediante abrazaderas 12 debajo del techo del espacio objetivo 10. A través de las aberturas de aspiración 2 en el sistema de tubos aspirantes 1 se aspira aire del espacio objetivo 10. Para ello se usa una unidad de aspiración 13, que está integrada en el detector de aspiración 8. La unidad de aspiración 13 y el sistema de tubos aspirantes 1 son vigilados a través de un sensor de corriente de aire 14, que está situado preferiblemente al final del sistema de tubos aspirantes 1.
Cuando la muestra de aire aspirada pasa el sensor de corriente de aire 14 ésta fluye alrededor del detector de oxígeno 3a. El detector de oxígeno 3a mide la concentración de oxígeno de la muestra de aire que representa un valor medio de la concentración de oxígeno del aire del espacio objetivo 10. El valor medido es comparado en el detector de oxígeno 3a con valores umbrales. Si se sobrepasan los valores umbrales, el contenido de oxígeno en el aire ambiental del espacio objetivo 10 es demasiado alto para evitar de forma segura un incendio. Al aparecer la señal "sobrepasado un primer valor umbral" el control 7 acciona el dispositivo, que genera el gas inerte y lo introduce en el espacio objetivo 10 (generador).
Si sube el contenido de oxígeno significa que el generador está defectuoso, puesto que no introduce ningún gas inerte en el espacio 10. Cuando aparece la señal "sobrepasado un segundo valor umbral" el control 7 señaliza "fallo".
Cuando se baja por debajo de los valores umbrales no se provoca una inertización total. Cuando aparece la señal "descenso por debajo de un primer valor umbral", el control 7 inmoviliza el generador por haber obtenido el contenido de oxígeno deseado.
Si sigue descendiendo el contenido de oxígeno significa que el generador está defectuoso, puesto que no cesa de introducir gas inerte en el espacio objetivo 10. Cuando aparece la señal "descenso por debajo de un segundo valor umbral" el control 7 señaliza "fallo".
Cuando el contenido de oxígeno desciende por debajo de un valor peligroso para las personas, han de iniciarse las medidas para la protección de personas. Cuando aparece la señal "descenso de un tercer valor umbral" el control 7 inicia las medidas de protección de personas, como por ejemplo una evacuación del espacio o bloqueo de la entrada.
En lugar del detector de oxígeno 3a puede emplearse en el detector de aspiración 8 también un sensor 5 de CO o de CO_{2} y/o un detector 4 para el reconocimiento de magnitudes características de incendio.
Deberá señalarse que la realización de la invención no se limita a los ejemplos de realización descritos en las figuras 1 y 2, sino que también es posible en un gran número de variantes.
Lista de referencias
1 Sistema de tubos aspirantes
2 Abertura de aspiración
3a Detector de oxígeno
3b Detector de oxígeno de referencia
4 Detector (para el reconocimiento de magnitudes de incendio)
5 Sensor de CO o de CO_{2}
6 Instalación (para la producción e introducción de gas inerte)
7 Control
8 Detector de aspiración
9 Ventilador
10 Espacio objetivo
11 Conducción de aire fresco
12 Abrazadera de tubo
13 Unidad de aspiración
14 Sensor de corriente de aire
15 Dispositivo de gas inerte para la prevención y/o extinción de incendios.

Claims (12)

1. Procedimiento para medir el contenido de oxígeno en un espacio objetivo cerrado (10) para el control de niveles de inertización en un dispositivo de gas inerte para la prevención y/o extinción de incendios (15), con las siguientes etapas:
a)
se toma en el espacio objetivo (10) una muestra de aire a través de una serie de aberturas de aspiración (2) de un sistema de tubos aspirantes (1);
b)
se determina la concentración de oxígeno de la muestra de aire aspirada por medio de un detector de oxígeno (3a, 3b).
caracterizado por los siguientes pasos después de la etapa b):
b1)
se determina la concentración de oxígeno en la muestra de aire aspirada por medio de un detector de oxígeno de referencia (3b);
b2)
se compara el valor medido de la concentración de oxígeno de la muestra de aire aspirada determinada en la etapa b), con el valor medido de la concentración de oxígeno del detector de oxígeno de referencia (3b); y
b3)
en caso de que se sobrepase una diferencia entre el valor medido de la concentración de oxígeno del detector de oxígeno (3a) y el valor medido de la concentración de oxígeno del detector de oxígeno de referencia (3b), el detector de oxígeno (3a) o el detector del oxígeno de referencia (3b) emite una señal de perturbación,
por lo cual en la etapa b1), para impedir el envejecimiento del detector de oxígeno de referencia (3b), se conecta el detector de oxígeno de referencia (3b) sólo brevemente a intervalos temporales regulares.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por los pasos adicionales siguientes a la etapa b):
c)
en el detector de oxígeno (3a, 3b) se compara el valor medido de la concentración de oxígeno de la muestra de aire aspirada con valores umbrales ajustados;
d)
en caso de sobrepasar el valor umbral ajustado se produce un descenso de la concentración de oxígeno por introducción de gas inerte en el espacio objetivo (10).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por otras etapas siguientes antes o durante la etapa b):
b4)
se miden las magnitudes características de incendio en la muestra de aire aspirada por medio de un detector (4);
b5)
en caso de reconocimiento de una magnitud característica de incendio el detector (4) emite una señal para una inertización total del espacio objetivo (10).
4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que las magnitudes características de incendio verificadas en el detector (4) son los humos en forma de partículas, aerosoles o vapor y al menos un gas de combustión.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que el gas de combustión a verificar en el detector (4) es de CO o de CO_{2}.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por las otras etapas sucesivas, después de la etapa a):
b6)
se mide el contenido en CO y/o contenido en CO_{2} en la muestra de aire aspirada por medio de un sensor de CO y/o de CO_{2} (5);
b7)
en función del valor medido del contenido en CO y/o en CO_{2} se conduce aire fresco al espacio objetivo (10).
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por la siguiente etapa, después de la etapa b3):
b8)
una vez emitida la señal de perturbación, el detector de oxígeno de referencia (3b) determina continuamente la concentración de oxígeno en la muestra de aire aspirada, por lo cual la evaluación del valor medido de la concentración de oxígeno en la etapa c) ocurre en base al valor medido determinado por el detector de oxígeno de referencia (3b) en lugar del valor medido determinado por el detector de oxígeno (3a).
8. Dispositivo para la ejecución del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, con:
-
un dispositivo de gas inerte para la prevención y/o extinción (15) de incendios en un espacio cerrado (10);
-
al menos un sistema de tubos aspirantes (1) para aspirar una muestra de aire a través de diferentes aberturas de aspiración (2) del espacio objetivo (10) a vigilar;
-
al menos un detector de oxígeno (3a) para medir la concentración de oxígeno en la muestra de aire tomada del espacio objetivo (10);
-
un control (5), por medio del cual se realiza el ajuste de niveles de inertización en el espacio objetivo (10) y el control de la conducción de aire fresco (11) o del ventilador (9);
caracterizado por un detector de oxígeno de referencia (3b) para medir la concentración de oxígeno en la muestra de aire tomada del espacio objetivo (10) como referencia para el detector de oxígeno (3a), y en el caso de sobrepasar una diferencia entre el valor medido de la concentración de oxígeno del detector de oxígeno (3a) y el valor medido de la concentración de oxígeno del detector de oxígeno de referencia (3b), el detector de oxígeno (3a) o el detector de oxígeno de referencia (3b) emite una señal de perturbación, y el detector de oxígeno de referencia (3b) se pone en marcha sólo brevemente a intervalos temporales regulares, para impedir el envejecimiento del detector de oxígeno de referencia (3b),
9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado por al menos un detector (4) para reconocer magnitudes características de incendio en una muestra de aire tomada en uno de los sistemas de tubos aspirantes (1) del espacio objetivo (10);
10. Dispositivo según la reivindicación 8 o 9, caracterizado por al menos un sensor de CO o de CO_{2} (5) para medir la calidad del aire en una muestra de aire tomada en uno de los sistemas de tubos aspirantes (1) del espacio objetivo (10).
11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado por el hecho de que al menos un detector de oxígeno (3a, 3b) y/o al menos uno de los detectores (4) y/o al menos uno de los sensores de CO o de CO_{2} (5) juntos son integrados en uno de los sistemas de tubos aspirantes (1).
12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado por el hecho de que se usan células electroquímicas de dióxido de circonio como detectores de oxígeno (3a, 3b).
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