DE19508046A1 - Safety cell for secure accommodation of pressure gas bottles - Google Patents

Safety cell for secure accommodation of pressure gas bottles

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Abstract

The cells are for safe and secure storage of bottled gases. Dependent upon a danger situation, the existence of which is established by sensors, either an optimal fire protection by forced stoppage of the input and output air, a cut-off of the pressure gas bottle valves or an increase in the output air quantity may be triggered. A fire report system is activated by fluid to release stop components (12,13) which close the input and output air system (6,7). An emergency OFF valve (8) can be shut down or the output air quantity from the output air system (6,7) may be increased, using at least one gas detector (4) after discovery of a gas outlet in the safety cell (1). At least one pressure meter (5) influences the emergency off valve (8,9) to close when there is a pressure increase in the safety cell.

Description

Die Erfindung betrifft eine oder mehrere miteinander kombinierte Sicherherheitszellen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to one or more of one another combined security cells according to the generic term of claim 1.

In verschiedensten Industriebereichen werden gasför­ mige Medien benötigt, die im Havariefall ein großes Gefahrpotential für Objekte und Lebewesen darstellen. Da eine zentrale Gasversorgung nicht unter allen Be­ dingungen eingesetzt werden kann, ist es üblich, Si­ cherheitszellen zur Aufnahme von Druckgasflaschen in der Nähe der Verbraucher zu installieren. Dies bietet den Vorteil eines kleineren Investitionsaufwandes und kurzer Leitungswege mit geringeren Verlusten.In various industrial sectors, gas is media, which in the event of an accident is a large one Show danger potential for objects and living beings. Since a central gas supply is not available under all Be conditions can be used, it is common to Si security cells for holding compressed gas cylinders in install close to consumers. This offers the advantage of a smaller investment and short cable routes with lower losses.

Insbesondere in der Dünnschichttechnologie werden gasförmige Medien benötigt, die toxisch, korrosiv, brennbar oder inert sind. Especially in thin film technology gaseous media that are toxic, corrosive, are flammable or inert.  

Die bisher verwendeten Sicherheitszellen sind für den Feuerschutz mit einer Brandschutzisolierung, einer selbsttätigen Türverriegelung mit auf schäumenden Flammensperren und selbstschließende Lüftungsan­ schlüsse versehen. Zur Auslösung der Verschluß- und Verriegelungsmechanismen wird eine Schmelzlotsiche­ rung, die bei einer Temperatur von ca. 70°C schmilzt, verwendet. Diese löst auch das bei den be­ kannten Sicherheitszellen verwendete Brandschutztel­ lerventil aus, um den Luftwechsel zu unterbinden.The security cells used so far are for the Fire protection with fire insulation, one automatic door lock with on foaming Flame arresters and self-closing ventilation systems conclusions. To trigger the shutter and Locking mechanisms become a fusible link tion at a temperature of approx. 70 ° C melts, used. This also solves that with the be knew safety cells used fire protection valve to prevent air exchange.

Diese Schmelzlotsicherung hat zwar den Vorteil unab­ hängig von einer Energieversorgung zu sein, ist je­ doch anfällig bei agressiven Angriff von Stoffen. So kann eine Langzeitkorrosion oder bei Auftreten korro­ siver Gase bzw. Flüssigkeiten die Wirksamkeit stark eingeschränkt oder gar aufgehoben werden. Dies kann dazu führen, daß der Luftaustausch unterbunden wird, obwohl die eigentliche Auslösetemperatur nicht er­ reicht worden ist. In Folge dessen, kann bei einem Gasaustritt aus der Druckgasflasche in die ge­ schlossene Sicherheitszelle in dieser ein Überdruck aufgebaut werden, der sich auf ungesichertem Wege entspannt und so zur Gefährdung führen kann.This fusible link fuse has the advantage, however depending on an energy supply is ever but susceptible to aggressive attack by substances. So can cause long-term corrosion or if it appears corro active gases or liquids have a strong effectiveness be restricted or even canceled. This can cause the exchange of air to be prevented, although the actual trigger temperature is not he has been enough. As a result, one can Gas escapes from the compressed gas bottle into the ge closed security cell in this an overpressure be built up by unsecured means relaxed and can lead to danger.

Ausgehend hiervon, ist es Aufgabe der Erfindung, Si­ cherheitszellen zur Aufnahme von Druckgasflaschen im Havariefall sicherer zu machen.Proceeding from this, it is an object of the invention to Si Security cells for holding compressed gas cylinders in the To make an accident safer.

Erfindungsgemäß, wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merk­ male gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter­ bildungen der Erfindung ergeben sich bei Verwendung der in den untergeordneten Ansprüchen enthaltenen Merkmale. According to the invention, this task is performed by the characterizing part of claim 1 mentioned times solved. Advantageous refinements and further formations of the invention result from use of those contained in the subordinate claims Features.  

Bei der erfindungsgemäßen Sicherheitszelle ist es wesentlich, daß nach Erfassung der eigentlichen Hava­ rieart mit einem dafür geeigneten Szenario reagiert wird, um die negativen Einflüsse von Objekten und Le­ bewesen weitestgehend fernzuhalten. Hierfür werden die Gefahrenmomente, die auftreten können überwacht. Dabei können Brandmeldesysteme verwendet werden, die zwangsweise Sperrelemente, die im Zu- und Abluftsy­ stem vorhanden sind, aktivieren, wenn eine entspre­ chende Temperatur auftritt. Bevorzugt werden die Sperrelemente mit Fluiden bewegt. Es können bei­ spielsweise pneumatisch betätigbare Klappen einge­ setzt werden.It is with the security cell according to the invention essential that after recording the actual hava rieart responds with a suitable scenario to the negative influences of objects and Le to keep away as far as possible. For that be the moments of danger that may occur are monitored. Fire alarm systems can be used Forced locking elements that are in the supply and exhaust system Activate stem if there is one temperature occurs. The are preferred Locking elements moved with fluids. It can at for example, pneumatically operated flaps turned on be set.

Parallel zu dem Brandmeldesystem sind Gasdetektoren und/oder Drucksensoren in der Sicherheitszelle vor­ handen, die überwachen, ob ein ungewollter Gasaus­ tritt auftritt. Es können auch Drucksensoren in der Zuluft- und Abluftleitung, die beispielsweise als Differenzdruckmesser ausgebildete sind, vorhanden sein.Gas detectors are parallel to the fire detection system and / or pressure sensors in the safety cell act to monitor whether an unwanted gas is present occurs occurs. There can also be pressure sensors in the Supply and exhaust air line, for example as Differential pressure gauges are available his.

Bei Erfassung eines gefährlichen Betriebszustandes, wird auf diesen automatisch und gezielt reagiert. Dabei kann entweder, wie bereits beschrieben, die Sicherheitszelle verschlossen bzw. zusätzlich Not- Aus-Ventile gesperrt oder der Volumenstrom durch Zu­ luftzuführung und Abluftabführung vergrößert werden. Gleichzeitig wird ein optisches und/oder akustisches Notsignal generiert.If a dangerous operating condition is detected, is reacted to automatically and specifically. As already described, either Security cell closed or additional emergency Off valves blocked or the volume flow through closed air supply and exhaust air discharge are increased. At the same time, an optical and / or acoustic Distress signal generated.

In der Sicherheitszelle können auch Gasdetektoren zur Überwachung eines unerwünschten Austritts toxischer und korrosiver Gase aus den Gasdruckflaschen vorhan­ den sein, die ebenfalls Einfluß auf Not-Aus-Ventile und das Zu- und Abluftsystem ausüben, wenn ein sol­ cher Austritt auftritt.Gas detectors can also be used in the security cell Monitoring an undesirable toxic leak and corrosive gases from gas cylinders be the ones that also affect emergency stop valves  and exercise the supply and exhaust air system when a sol Leaving occurs.

Die Erfassungselemente, wie das Brandmeldesystem und die Sensoren, sind bevorzugt mit einer Regelschaltung verbunden, in der die gemessenen Werte ausgewertet und die geeigneten, der aufgetretenen Gefahr maximal entgegenwirkenden Regelsignale, erzeugt werden.The detection elements, such as the fire alarm system and the sensors are preferably with a control circuit connected in which the measured values are evaluated and the most appropriate, of the danger that has occurred counteracting control signals are generated.

Hier kann auch der Ausfall der Versorgungsspannung oder des Zu- und Abluftsystems überwacht und gegebe­ nenfalls das Gassystem, durch Schließen von Not-Aus- Ventilen, abgeschaltet werden.The failure of the supply voltage can also occur here or the supply and exhaust air system monitored and given if necessary, the gas system, by closing the emergency stop Valves.

Eine weitere Möglichkeit zur Erhöhung der Sicherheit ist der Anschluß einer Spülgasversorgung an die Ver­ brauchergasleitung, um gefährliche Stoffe aus dieser zu beseitigen.Another way to increase security is the connection of a purge gas supply to the Ver user gas line to dangerous substances from this to eliminate.

Das Zu- und Abluftsystem kann auf verschiedenem Weg beeinflußt werden. Dabei wird, außer im Brandfall, durch Erhöhung des Volumenstromes der Luftwechsel in der Sicherheitszelle vergrößert. Dies kann durch Zu­ schaltung zusätzlicher Ventilatoren erreicht werden.The supply and exhaust air system can be done in different ways to be influenced. Except in the event of a fire, by increasing the volume flow of air changes in the security cell enlarged. This can be done through Zu switching of additional fans can be achieved.

In vorteilhafter Weise ist es beim Anschluß mehrerer Sicherheitszellen an ein zentrales Zu- und Abluftsy­ stem möglich, eine angepaßte Regelung der zugeführten Luft, in der Form durchzuführen, daß die kritische Sicherheitszelle auf Kosten der anderen vermehrt mit Zuluft versorgt oder die Abluftmenge durch Verringe­ rung des Druckes in der Abluftleitung vergrößert wird. It is advantageous if several are connected Security cells to a central supply and exhaust system stem possible, an adapted regulation of the supplied Air to perform in the form that the critical Security cell increasingly at the expense of others Supply air is supplied or the amount of exhaust air is reduced pressure in the exhaust air line increased becomes.  

Die gegebenenfalls kontaminierte Abluft ist aus der Sicherheitszelle so abzuführen, daß eine Gefährdung von Objekten oder Lebewesen weitestgehend ausge­ schlossen wird. Hierfür können eventuell geeignete Filtersysteme, zuschaltbare resistente Aufnahmebehäl­ ter für eine Zwischenlagerung oder Reaktionsbehälter in das Abluftsystem geschaltet werden. In den Reak­ tionsbehältern kann der gefährliche Stoff mit anderen Stoffen zu einem ungefährlichen Stoff reagieren.The possibly contaminated exhaust air is from the To discharge the safety cell in such a way that there is a risk largely from objects or living things is closed. Suitable for this can possibly Filter systems, switchable resistant receptacles ter for temporary storage or reaction vessels be switched into the exhaust system. In the reak the hazardous substance can be shared with others React substances to a harmless substance.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungs­ beispiel näher beschrieben werden.The invention is intended to be carried out in one embodiment example will be described in more detail.

Hierbei zeigt die einzige Figur die Installation von drei, jeweils zwei Gasdruckflaschen 2 aufnehmende Sicherheitszellen 1, mit einem zentralen Zuluft- und Abluftsystem.The single figure shows the installation of three security cells 1 , each holding two gas pressure bottles 2 , with a central supply air and exhaust air system.

In den Sicherheitszellen sind Brandmelder 3 und Gas­ detektoren 4 vorhanden, die die ermittelten Meßwerte genauso an eine nicht dargestellte Regelschaltung liefern, wie die Differenzdruckmesser 5, die die Druckdifferenz zwischen den jeweiligen Zuluftleitun­ gen 6 und Abluftleitungen 7 überwachen.In the security cells there are fire detectors 3 and gas detectors 4 , which deliver the measured values to a control circuit (not shown), as do the differential pressure meters 5 , which monitor the pressure difference between the respective supply air lines 6 and exhaust air lines 7 .

Im Havariefall liefert die Regelschaltung je nach aufgetretener Gefahr ein Signal an Not-Aus-Ventile 8 zum Sperren der Verbraucherleitung, einem Absperrme­ chanismus 9 für das Ventil der Gasdruckflaschen 2, an Ventile 10, 10′ einer Druckluftleitung 11, die in den Zuluft- und Abluftleitungen 6 und 7 angeordnete Dichtklappen 12 und 13 betätigen. Außerdem können Regelsignale an ein nicht dargestelltes Gebläse für die Erhöhung des Volumenstromes im Zuluftsystem oder die Veränderung der Drehzahl eines Gebläses 14 im Abluftsystem geliefert werden.In the event of an accident, the control circuit delivers a signal to emergency stop valves 8 for blocking the consumer line, a shut-off mechanism 9 for the valve of the gas pressure cylinders 2 , to valves 10 , 10 'of a compressed air line 11 , which in the supply air and Actuate exhaust air ducts 6 and 7 arranged sealing flaps 12 and 13 . In addition, control signals can be supplied to a fan, not shown, for increasing the volume flow in the supply air system or for changing the speed of a fan 14 in the exhaust system.

In der Druckluftleitung 11 können weitere Ventile 15 und 16 eingesetzt sein, die je nach Schaltstellung Dichtklappen 17 und 18 im Zuluftsystem öffnen oder schließen. Im Normalfall ist die Dichtklappe 18 ge­ schlossen und die Dichtklappe 17 gibt eine Öffnung frei, durch die Frischluft, mit Hilfe des durch das Gebläse 14 über das Abluftsystem erzeugten Druckge­ fälles angesaugt werden kann. Ist es im Notfall er­ forderlich den Luftwechsel in einer oder mehreren Sicherheitszellen 1 zu erhöhen, wird die Dichtklappe 17 mit Hilfe des Ventils 15 ganz oder teilweise ge­ schlossen und die Dichtklappe 18 mit Hilfe des Ven­ tils 16 ganz oder teilweise geöffnet, so daß zusätz­ liche Luft mit erhöhtem Druck zugeführt werden kann.In the compressed air line 11 , further valves 15 and 16 can be used, which open or close sealing flaps 17 and 18 in the supply air system depending on the switching position. In the normal case, the sealing flap 18 is closed and the sealing flap 17 opens an opening through which fresh air can be sucked in by means of the pressure generated by the blower 14 via the exhaust system. If it is necessary in an emergency to increase the air exchange in one or more safety cells 1 , the sealing flap 17 is closed completely or partially with the help of the valve 15 and the sealing flap 18 is opened completely or partially with the help of the valve 16 so that additional union Air can be supplied with increased pressure.

Bei diesem Mehrsicherheitszellensystem besteht weiter die Möglichkeit, den Luftwechsel in einer der drei Sicherheitszellen 1 zu erhöhen, ohne daß die Leistung der Gebläse im Zu- oder Abluftsystem vergrößert wer­ den muß. Dies wird dadurch erreicht, daß die Sicher­ heitszellen 1, in denen keine gefährliche Situation aufgetreten ist, durch Sperren der Zu- und/oder Ab­ luftleitungen 6 und 7 vom Zu- und/oder Abluftsystem getrennt werden. Dazu werden, wie bereits beschrie­ ben, die Ventile 10, 10′ geöffnet oder geschlossen, um die Dichtklappen 12 und 13 zu schließen. Es be­ steht auch die Möglichkeit, die Dichtklappen 12, 13 der nicht betroffenen Sicherheitszelle(n) 1 teilweise zu schließen. In this multi-security cell system there is also the possibility of increasing the air change in one of the three security cells 1 without the performance of the blowers in the supply or exhaust system being increased. This is achieved in that the security cells 1 , in which no dangerous situation has occurred, are separated from the supply and / or exhaust system by blocking the supply and / or air lines 6 and 7 . For this purpose, as already described ben, the valves 10 , 10 'opened or closed to close the sealing flaps 12 and 13 . There is also the possibility of partially closing the sealing flaps 12 , 13 of the safety cell (s) 1 not affected.

Zusätzlich können weitere nicht dargestellte Not-Aus- Ventile in die Gasverbraucherleitungen geschaltet sein, die von der Regelschaltung mittels Regelsigna­ len bei Bedarf geschlossen werden können.In addition, other emergency stops (not shown) can be Valves switched into the gas consumer lines be that of the control circuit by means of control signal len can be closed if necessary.

Claims (13)

1. Sicherheitszelle zur sicheren Aufnahme von Druckgasflaschen mit Anschluß an einem Zu- und Abluftsystem, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit einer mittels Sensoren er­ faßten Havariesituation ein Szenario, bei dem entweder ein optimaler Brandschutz durch zwangs­ weises Sperren der Zu- und Abluft, ein Absperren des/der Druckgasflaschenventils/Druckgas­ flaschenventile und/oder der Erhöhung der Ab­ luftmenge, auslösbar ist.1. Safety cell for the safe reception of compressed gas cylinders with a connection to a supply and exhaust air system, characterized in that depending on an accident situation detected by sensors, a scenario in which either optimal fire protection by forcibly blocking the supply and exhaust air, a shut-off the / the compressed gas cylinder valve / compressed gas cylinder valves and / or the increase in the amount of air from, can be triggered. 2. Sicherheitszelle nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Brandmeldesystem mittels Fluiden auslösbare Sperrelemente (12, 13) akti­ viert, die das Zu- und Abluftsystem (6, 7) ver­ schließen.2. Security cell according to claim 1, characterized in that a fire alarm system by means of fluids triggerable locking elements ( 12 , 13 ) activates that close the supply and exhaust system ( 6 , 7 ) ver. 3. Sicherheitszelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels mindestens eines Gasdetektors (4), nach Erfassung eines Gasaus­ tritts in der Sicherheitszelle (1), ein Not-Aus- Ventil (8) sperrbar und/oder das Abluftsystem (6, 7) den Volumenstrom der Abluftmenge erhö­ hend, beeinflußbar ist.3. Safety cell according to claim 1 or 2, characterized in that by means of at least one gas detector ( 4 ), after detection of a gas outlet in the safety cell ( 1 ), an emergency stop valve ( 8 ) can be blocked and / or the exhaust system ( 6 , 7 ) increasing the volume flow of the exhaust air quantity, can be influenced. 4. Sicherheitszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Druckmesser (5) ein Not-Aus-Ventil (8, 9), bei einer Druckerhöhung in der Sicherheitszelle (1) sperrend, beeinflußt. 4. Safety cell according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one pressure meter ( 5 ) an emergency stop valve ( 8 , 9 ), in the event of an increase in pressure in the safety cell ( 1 ) blocking. 5. Sicherheitszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Erfassung eines Versorgungsspannungs-, Zu- und/oder Ab­ luftausfalls mindestens ein Not-Aus-Ventil (8, 9) sperrbar ist.5. Safety cell according to one of claims 1 to 4, characterized in that after detection of a supply voltage, supply and / or air failure at least one emergency stop valve ( 8 , 9 ) can be blocked. 6. Sicherheitszelle nach ,einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach Erfassung einer Havariesituation ein Notsignal generierbar ist.6. Security cell according to, one of claims 1 to 5, characterized in that after detection an emergency signal can be generated in the event of an emergency is. 7. Sicherheitszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Kombination mehrerer Sicherheitszellen (1) Zu- und/oder Ab­ luft unabhängig voneinander regelbar sind.7. Security cell according to one of claims 1 to 6, characterized in that when a plurality of security cells ( 1 ) are supplied and / or exhaust air can be regulated independently of one another. 8. Sicherheitszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenstrom von Zu- und/oder Abluft durch zuschaltbare Ge­ bläse (14) beeinflußbar ist.8. Safety cell according to one of claims 1 to 7, characterized in that the volume flow of supply and / or exhaust air by switchable Ge blower ( 14 ) can be influenced. 9. Sicherheitszelle nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Gasdetektor (4) zu Erfas­ sung korrosiver Gase vorhanden ist.9. Safety cell according to claim 3, characterized in that a gas detector ( 4 ) for detection of corrosive gases is present. 10. Sicherheitszelle nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Gasdetektor (4) zu Erfas­ sung toxischer Gase vorhanden ist.10. Safety cell according to claim 3, characterized in that a gas detector ( 4 ) for detection of toxic gases is present. 11. Sicherheitszelle nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sperrelemente (12, 13) pneumatisch betätigte Klappen sind. 11. Safety cell according to claim 2, characterized in that the locking elements ( 12 , 13 ) are pneumatically operated flaps. 12. Sicherheitszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasleitung mit einer Spülgasversorgung verbindbar ist.12. Security cell according to one of claims 1 to 11, characterized in that the gas line can be connected to a purge gas supply. 13. Sicherheitszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft eine Beeinflussung von Objekten und Personen aus­ schließend geführt ist.13. Security cell according to one of claims 1 to 12, characterized in that the exhaust air Influencing objects and people is guided.
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