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降低火灾风险的非活性化方法.pdf

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1、(10)授权公告号 CN 1889999 B (45)授权公告日 2012.11.14 CN 1889999 B *CN1889999B* (21)申请号 200480035850.X (22)申请日 2004.11.23 03029927.5 2003.12.29 EP A62C 39/00(2006.01) (73)专利权人艾摩罗那股份公司地址瑞士楚格 (72)发明人 EW瓦格纳 (74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司 11283 代理人周建秋王凤桐 CN 1431027 A,2003.07.23, 说明书全文 . US 2002/0070035 A1,2002.0。

2、6.13,说明书全文 . US 2003/0094288 A1,2003.05.22,说明书全文 . US 2003/0226669 A1,2003.12.11,说明书全文 . US 6341572 B1,2002.01.29, 说明书第 7 栏第 66 行至第 8 栏第 14 行，第 8 栏第 32-60 行，第 9 栏第 3-10 行 . DE 19811851 A1,1999.09.23, 说明书全文 . (54) 发明名称降低火灾风险的非活性化方法 (57) 摘要火灾预防及非活性气体灭火设施的非活性气体初级气源可能会发生故障，为了在这种情况下仍然能使非活性化方法降。

3、低封闭的防护区域中发生火灾的风险，需要将防护区域内的氧含量在确定的时间段内保持在低于某个运行浓度的调节浓度之下，从根本上保证应急运行阶段足够长，从而继续有效地防止防护区域内的可燃材料燃烧起来或者复燃。为此，根据本发明的一种第一实施方式的规划，借助于对于初级气源来说备用的第二气源来在一个应急运行时间段保持调节浓度。而在第二种实施方式的规划中，调节浓度和运行浓度之间形成一个停工安全间隔，它们原则上被降低到为防护区域所确定的规划浓度以下的某个浓度值之下，使得初级气源发生故障时，直到经历一个预先给定的时间段之后，氧气含量的上升曲线才达到为防护区域所确定的。

4、临界浓度，这个时间段足够长，以便继续有效地防止防护区域内的可燃材料燃烧或者复燃。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2006.06.02 (86)PCT申请的申请数据 PCT/EP2004/013285 2004.11.23 (87)PCT申请的公布数据 WO2005/063337 DE 2005.07.14 (51)Int.Cl. (56)对比文件审查员孙敏权利要求书 1 页说明书 6 页附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利权利要求书 1 页说明书 6 页附图 2 页 1/1 页 2 1. 一种用来降低封闭的防护区域。

5、中发生火灾风险的非活性化方法，其中，通过从初级气源中输入可以将氧气排挤掉的气体，来将防护区域内的氧气含量在确定的时间段内，以一个预先给定的调节区域范围保持在低于某个运行浓度 (BK) 的调节浓度 (RK)，其特征为：所述调节浓度 (RK) 和运行浓度 (BK) 降低到为防护区域所规定的规划浓度 (AK) 以下，使得初级气源发生故障时，氧气含量的上升曲线要经历一个预先给定的时间段后才达到为防护区域所确定的临界浓度 (GK) ；其中，所述规划浓度 (AK) 与所述运行浓度 (BK) 之间的间隔对应于停工安全间隔 (ASA)，其中，所述运行浓度 (BK) 对应于所述临。

6、界浓度 (GK) 减去所述停工安全间隔 (ASA) 和安全差值 (S)，从而将防护区域内的氧气含量降低至比所述临界浓度 (GK) 低得多的所述调节浓度 (RK)，以使得初级气源发生故障时氧气含量的上升曲线要经历一时间段后才达到所述临界浓度 (GK)，其中，所述临界浓度 (GK) 对应于依旧能够防止所述保护区域内的燃烧物质燃烧的保护区域内氧气浓度，其中，所述规划浓度 (AK) 为对应于所述临界浓度 (GK) 减去所述安全差值 (S) 的氧气浓度。 2.如权利要求1所述的非活性化方法，其中，所述停工安全间隔(ASA)是在考虑防护区域的有效换气速率，和 / 或防护区域与周。

7、边环境的压力差的条件下确定的。 3. 如权利要求 2 所述的非活性化方法，其中，所述有效换气速率为防护区域的 n50值。 4. 如权利要求 1 或 2 所述的非活性化方法，具有探测器来检测火灾特征量，其中，一旦检测到初生火灾或者火灾，如果此前氧气含量处于一个较高的水平上，防护区域中的氧气含量就迅速地降低到调节浓度之下。 5.如权利要求1或2所述的非活性化方法，其中，所述调节区域范围为围绕着调节浓度 (RK) 的大约 0.2 体积的氧气含量。 6.如权利要求1或2所述的非活性化方法，其中，防护区域中氧气含量的调节是在考虑了防护区域的换气速率，和 / 或防护区域与环境。

8、之间的压力差的情况下来完成的。 7. 根据权利要求 6 所述的方法，其中，所述换气速率为防护区域的 n50值。 8. 如权利要求 1 或 2 所述的非活性化方法，其中，在防护区域中维持调节浓度 (RK) 所需要的灭火剂量的计算是在考虑了防护区域的换气速率，和 / 或防护区域与环境之间的压力差的情况下来完成的。 9. 根据权利要求 8 所述的方法，其中，所述防护区域的换气速率是防护区域的 n50值。 10. 一种实施如权利要求 1 至 9 中任意一项所述的非活性化方法的装置，其特征为：初级气源为产生排挤氧气的气体的机器，钢瓶组，缓冲室，或者吸收氧气的机器。权利。

9、要求书 CN 1889999 B 2 1/6 页 3 降低火灾风险的非活性化方法技术领域 0001 本发明涉及一种非活性化方法，用来降低封闭起来的防护区域中发生火灾的风险，其中，在防护区域内，通过从初级气源中引入将氧气排挤掉的气体，来将其中的氧含量在一个确定的时间段内、以一个可以预先给定的调节范围保持在调节浓度之下，该浓度值低于某个运行浓度；本发明还涉及实施该方法的装置。背景技术 0002 在一个封闭的空间中为了防火和灭火而采用的非活性化方法在灭火技术中是已知的。由该方法产生的灭火作用依据的是排挤氧气原理。如所已知的那样，正常的环境空气中含有 21 体积的。

10、氧气、 78 体积的氮气和 1 体积的其它气体。为了灭火，通过引入比如纯氮气作为非活性气体继续提高有关的空间中的氮气浓度，并因此降低氧气浓度。已经知道：当氧气分数降低到大约 15 体积以下时就会达到灭火效果。此外，根据所涉及的空间中存在的可燃材料的不同，还有可能需要将氧气分数降低到比如说 12 体积。在这样的氧气浓度下，绝大多数的可燃材料都不再能燃烧了。 0003 用于 “非活性气体灭火技术” 中排挤氧气的气体，原则上都压缩存储于特殊的旁室中的钢瓶内。此外也可以考虑使用能够产生排挤氧气的气体的仪器。这些钢瓶或者产生排挤氧气的气体的仪器构成所谓的非活性气体灭火设施的初。

11、级气源。在需要时，气体从这个初级气源通过管道系统和相应的溢出喷嘴通入到所涉及的空间内。 0004 这里，隶属的非活性气体灭火设施原则上具有至少一个设施，由它迅速地将排挤氧气的气体从初级气源输送到所监测的空间中，它还具有一个火险辨认装置，来检测室内气体中的火险特征量。 0005 针对设施因发生故障而造成停工的情况对设施进行技术和后勤保障规划，同样也是规划好整体的防火和非活性气体灭火设施、使之具有尽量高的安全水平的重要组成部分，由此满足可靠性的技术要求。在防火及非活性气体灭火设施的项目的规划过程中，即使考虑所有的允许措施来使得设施尽可能快速地、无中间过渡地重新投入。

12、运行，借助于非活性气体技术进行非活性化仍然存在着一些问题，在失效可靠性方面具有明显的极限。已经证实，尽管能够构思一种非活性气体灭火设施，由它将一个保护区域内的氧气含量降低或者调节到一个调节浓度 ( 所述调节浓度低于前面所述的运行浓度 )，在这样过程中发生故障的几率非常低，不过，其中经常遇到的问题，是如何在较长的时间段 ( 即所谓的应急运行阶段 ) 之内，将调节浓度保持在所必需的水平上。特别是在现有技术情况下已知的非活性化方法中，当初级气源发生故障而完全地或者至少部分地停止工作时，还无法避免在保护区域中氧气浓度较早地超过复燃水平。 0006 所谓的复燃阶段指的。

13、是扑灭火焰阶段之后的一个时间段，此间在防护区域内氧气浓度不允许超过某个确定值即所谓的防止复燃值，以避免在防护区域中存在的可燃材料重新燃烧起来。防止复燃水平是一个氧气浓度，它取决于防护区域中的火险负担，并且借助于试验确定下来。根据VdS的规定，在涌入防护区域时，自涌入开始时刻起的第一个60秒说明书 CN 1889999 B 3 2/6 页 4 内，防护区域中的氧气浓度必须达到比如说 13.8 体积的防止复燃水平 ( 灭火阶段 )。此外，在灭火阶段结束后的10分钟内，不应当超过防止复燃水平。其中的设计要求是：在灭火阶段将防护区域中的火焰完全扑灭。 000。

14、7 在现有技术给出的非活性化方法中，一旦发出检测信号警报，就需要尽快地将氧气浓度降低到一个所谓的运行浓度。为此所必需的非活性气体来自于非活性气体灭火设施的初级气源。 “运行浓度” 是指一个水平，它低于所谓的规划浓度。而规划浓度是防护区域中的一个氧气浓度，在这样的氧气浓度下，能够有效地避免防护区域中所有的任何一种材料发生燃烧。确定某个防护区域中的规划浓度时，原则上还要从防护区域中的材料发生燃烧的界限值中扣掉一个差值，来确保其安全性。当防护区域中达到运行浓度时，普遍性地都要将氧气浓度保持在一个低于此运行浓度的调节浓度值。 0008 调节浓度是非活性化防护区域中残余氧。

15、气浓度的一个调节范围，而在复燃阶段氧气浓度需要保持在此范围内。每个调节范围通过一个上限和一个下限来限定，其中上限是非活性气体灭火设施的初级气源接通工作的门槛值，而下限是非活性气体灭火设施的初级气源关闭的门槛值。在复燃阶段，通过反复地输入非活性气体来将调节浓度保持在该调节范围内。其中的非活性气体普遍性地来自非活性气体灭火设施中作为初级气源的存储器，即来自气体瓶或者来自产生排挤氧气的气体的仪器 ( 如氮气发生器 )，或者来自其它的缓冲设施。如果发生功能丧失或者故障，就会产生下列危险：防护区域中氧气浓度提前升高并超过防止复燃水平，由此缩短复燃阶段，从而不再能确保防。

16、护区域中的灭火成果。发明内容 0009 从上面所述的问题出发，出于对非活性气体灭火设施及非活性化方法的技术可靠性要求，本发明的目标是：对现有技术已知的、并且前面已经说明的非活性化方法进行改进和发展，使得它在发生了涉及到初级气源的故障时，自身的应急运行阶段的时间足够长，以便在防护区域内有效地防止可燃材料被点燃或者复燃。另一个目标是：给出实施本方法的相应的非活性气体灭火设施。 0010 在开始所述类型的一种非活性化方法中，根据本发明，作为第一种实现该目标的方式是：当初级气源发生故障时，由第二气源在应急运行时间段内维持调节浓度。 0011 在开始所述类型的一。

17、种非活性化方法中，作为另一种实现该目标的方式是：形成一个故障保障间隔，使调节浓度和运行浓度降低到比为防护区域设定的规划浓度低得多的数值，在初级气源发生故障时，该浓度差使得氧气含量的上升曲线直到经过一个预先给定的时间段后才达到为防护区域确定的临界浓度。 0012 此外，本发明所要解决的技术问题通过一种实施上述方法的装置来实现。其特征是：初级气源和 / 或者第二气源，是产生排挤氧气的气体的机器，是钢瓶组，是缓冲室，或者是吸收氧气或者类似物的机器。 0013 本发明的特殊优势是：可以获得一种易于实现、同时又非常有效的非活性化方法来减小一个封闭的防护区域中发。

18、生火灾的危险，其中，在出现故障时，比如提供调整防护区域中的调节浓度所用的非活性气体的初级气源出现停工时，借助于第二气源在应急运行时间段内维持调节浓度 ( 方式 1)。 “初级气源” 的概念在这里代表各种非活性气体存储源，例如氮气发生器、气体钢瓶组等，其中为处于压缩状态的非活性气体，或者是其它的缓冲室。说明书 CN 1889999 B 4 3/6 页 5 与此相似，“第二气源” 也意味着初级气源的备用储备，它也可以是氮气发生器、钢瓶组或者各种缓冲室。本发明的一个基本点是：第二气源设计成初级气源的备用，这样，可以使两个系统彼此分开独立，并且减少非活性化。

19、方法发生故障的可能性。其中，设计第二气源的理念是：当初级气源发生故障失效时，在一个应急时间段内维持调节浓度。该时间段足够长，能够为防护区域提供比如说至少10分钟的复燃阶段或者8个小时的应急运行阶段，此间防护区域内氧气含量不超过防止复燃的水平。当然，这里也可以考虑根据任意的应急运行时间段来设计第二气源。 0014 在第二种方式中，在临界浓度中涉及到防护空间的防止复燃水平。这里，涉及到氧气浓度，在该浓度下确保防护区域中的燃烧物质不会被引燃。这里，设计使运行浓度从其目前水平降低，使得其氧气浓度的上升曲线直到经过一个确定的时间段后才达到一个界限值。这个预先给定。

20、的时间段，对于灭火设施来说需要 10、 30 或者 60 分钟，对于预防火灾设施来说可达 8、 24 或者 36 小时，一直要等到服务人员携带更换构件到达现场。这样，得以实现复燃阶段或应急运行阶段，此间氧气含量的升高不会超过防止复燃的水平，并因此有效地避免防护区域内的燃烧物质被引燃或者复燃。通过这种所谓的运行浓度的 “更深方法” ，也就是将运行浓度固定在防护空间的规划浓度以下并形成一个停工安全间隔，由此给出了本发明的非活性化方法中不同于上面所述的实施形式的另一种方式。其中，同样确保了初级气源发生故障失效时在应急运行时间段内将氧气浓度维持在一个固定数值以下、最好是。

21、在防止复燃水平以下。当然，也可以考虑将这两种方式互相接合起来。为了延长应急运行时间，此外还可以采用其它的辅助措施，例如，实行运行限制，即暂时减少巡视。 0015 利用本发明的装置，提供了实施上述方法的一种可能性。这里的设计中，初级气源和 / 或二次气源为任何一种存储器，如产生排挤氧气的气体机器，或将非活性气体以压缩形式存储于其中的钢瓶组，或另外的缓冲室，或者也可以是吸收氧气或者类似物的机器。也可以考虑从空间内的空气中将氧气吸走，例如利用燃料电池，以此替代产生排挤氧气的气体。作为第二气源，既可以使用固定的、也可以是可移动的设施，如安置于载重汽车上的蒸。

22、汽灭火剂储罐。而初级气源与第二气源之间的切换则既可以通过手动、也可以通过自动来完成。 0016 本发明中，有关方法的优选扩展在从属权利要求 2 和 4 至 9 中给出。 0017 因此，对于该方法来说，优选的设计方式是：运行浓度等于或者大约等于为防护区域所确定的规划浓度。通过对方法的扩展，能够最大限度地减少防护区域对于非活性气体或灭火介质的需求量，原因是将运行浓度固定为防护区域中的氧气浓度，在此浓度下防护区域中的物质刚好不会再燃烧起来。优选的方式是：在确定规划浓度时，要从使防护区域中的物质刚好不会再燃烧起来的浓度值中扣掉一个差值。 0018 特别推荐的方式。

23、是：考虑防护区域的有效换气速率，尤其是防护区域的n50值，和/ 或防护区域与周边环境的压力差，来确定一个停工安全间隔。为了使本发明的方法能够尽量准确地适用于所涉及到的防护区域，设计要求该停工安全间隔要随着目标区域的 n50值的增加而增大。 0019 为了进一步提高设施的故障安全系数，在特别推荐的方式中，设计要求规划浓度降低到为防护区域所确定的临界浓度以下，在两者之间留有一个安全差值。这样，可以在对第二气源的使用进行准备的时间段内，确保氧气含量维持在防止复燃水平或者说明书 CN 1889999 B 5 4/6 页 6 临界浓度以下。因此，可以考虑临界浓度和。

24、/ 或换气速率 n50来确定该安全差值；即：其中 S 为安全差值，O2， Luft为防护区域内空气中的氧气浓度， GK 为防止复燃水平，而是一个预先给定的系数。例如：对于 20，体积， GK 16 体积，得到安全差值的 S 1 体积；而对于 20，体积， GK 13 体积，得到的安全差值为 S 1.6 体积。 0020 在一种优选实施方式中，还设计装备了探测器，由它来检测火警特征量。其中，一旦检测到初生火灾或者火灾，就迅速地将防护区域中的氧气含量降低到调节浓度下，如果此前氧气含量处于一个较高的水平上。通过本发明的非活性化方法的扩展，现在就可以将此方法。

25、应用到多台阶的非活性化方法之中。为此，根据本发明的设计，在开始阶段为了允许人员巡查而使防护区域处于相应的一个较高水平上。这个较高的水平或者是此空间中空气的浓度(21体积)，或者是一个第一或基础非活性化水平，比如说17体积。这样，可以考虑首先将防护区域中的氧气含量降低到一个确定的基础非活性化水平，比如说 17 体积，并在发生火灾时继续降低氧气含量到确定的完全非活性化水平、至调节浓度下。氧气含量为 17 体积的基础非活性化水平对于人员和动物没有任何危险，因此能够进入到这样的空间中而不会遇到任何问题。而向完全非活性化水平或调节浓度的调整变动，可以在检测到初生火灾。

26、时启动进行。也可以考虑在夜间调整到该水平下，如果所涉及的空间中没有人员进入的话。在调节浓度下，在防护区域中的所有材料的可燃性都降低到不能够被点燃的程度。通过提供备用的第二气源或者其它方式来降低氧气浓度，以优势性方式达到了显著提高非活性化方法的故障安全性的目的，因为这样确保了初级气源发生故障时仍然具有足够的火灾防护能力。 0021 较佳的情况下，防护区域中围绕调节浓度的上下调节范围为氧气含量大约 0.2 体积、并且最大不超过 0.2 体积。这里涉及到一个范围，它是由一个上限和一个下限门槛值限定的，后两者之间相差大约 0.4 体积并且最大不超过 0.4 体积。这两个门槛。

27、值的特征是剩余氧气浓度，在这样的浓度下，如果初级气源发生故障，第二气源将开动或者关闭，以便保持或者达到设定值。当然也可以考虑为调节范围取其它的特征参量数值。 0022 为了达到使非活性化方法尽可能好地适用于所涉及的防护区域，在本发明的非活性化方法的一种优选实施方式中，设计要求考虑防护区域的换气速率，尤其是防护区域的 n50值，和 / 或防护区域与环境之间的压力差，来完成防护区域中氧气含量的调节。这里涉及到一个数值，它所表示的是当与环境的压力差为 50 帕时，所产生的泄漏气流体积与现有空间体积之间的比值。因此，该n50值是衡量防护区域的密闭性的参量，因此，从。

28、初级气源故障安全性角度出发，它也是确定非活性气体灭火设施的规模尺度以及设计非活性化方法的决定性参量。优选的方式中，借助于所谓的 BlowerDoor 测量来确定此 n50值，以便能够判断防护区域边界上的环绕结构件的密闭程度。这里，在防护区域中产生一个标准的正压及负压，数值在 10 至 60 帕之间。空气就通过环绕结构件的泄漏面或者向外逸出、或者渗入其中。用相应的测量仪器来检测维持这样的压力差 ( 如 50 帕 ) 以便检测所必需的体积气流量。接下来由一个检测程序计算出 n50值，它是基于所产生的压力差为 50 帕的标准。需要首先完成 BlowerDoor 测量工作，。

29、而具体规划本发明的非活性化方法，尤其是规划依据本发明所装备的、对于初级气源来说备用的第二气源，以及规划替代方式中的非活性化方法中说明书 CN 1889999 B 6 5/6 页 7 的停工安全间隔，都要在此检测工作完成之后进行。 0023 依据本发明方法的一种特别优选扩展完善设计，在防护区域中维持调节浓度所需要的灭火剂量的计算，根据空气交换速率n50来完成。这样，可以根据该n50值对初级气源和 / 或第二气源的规模及容量进行设计并因此准确地适用于防护区域。 0024 以下借助于图例对本发明的方法进行详细说明。附图说明 0025 图中所示为： 0026 图 1 为。

30、防护区域中的氧气浓度随时间变化曲线的一段，其中，根据本发明的非活性化方法的第一种方式，氧气含量的运行浓度和调节浓度借助于第二气源来维持； 0027 图 2 为防护区域中的氧气浓度随时间变化曲线的一段，其中，根据本发明的非活性化方法的第二种方式，氧气含量的运行浓度和调节浓度被降低到防护区域的规划浓度以下；及 0028 图 3 为防护区域中的氧气浓度变化曲线，其中，实施了以非活性化方法为基础的本发明方法的第二种方式。具体实施方式 0029 图 1 所示为防护区域中的氧气浓度随时间变化曲线的一段。其中，根据本发明的非活性化方法的第一种方式，借助于第二气源来维持运。

31、行浓度 BK 和调节浓度 RK。在所示的曲线中，纵轴代表防护区域中的氧气含量，而横轴代表时间。在所给的情况下，已经将防护区域中的氧气含量降低到所谓的完全非活性化水平上，也就是说：降低到了一个低于运行浓度 BK 的调节浓度 RK 下。在图 1 示意性给出的情形中运行浓度 BK 刚好等于规划浓度 AK。 0030 规划浓度 AK 是防护区域中的氧气浓度值，它原则上处于特别为防护区域确定的临界浓度 GK 以下。临界浓度 GK，经常也称作 “防止复燃水平” ，为所涉及的防护区域中大气的氧气含量，在该浓度下一种确定的物质以确定的点火源刚好不再能被点燃。临界浓度 GK 的各具。

32、体数值必须通过试验测定，并且作为确定规划浓度 AK 的基础。此外，从该临界浓度 GK 中扣除掉一个安全差值。 0031 运行浓度BK原则上不允许超过规划浓度AK。计算运行浓度BK时要考虑非活性气体灭火设施及所投入使用的非活性化方法的安全系数。为了保持尽量低的非活性气体灭火设施的运行费用，在优选方式中，应选择尽量小的运行浓度BK与规划浓度AK之差，原因是：如果要使氧气浓度降低到必所必需的防护水平更低的水平，就要以投入更多的灭火介质和非活性气体为代价。 0032 在图 1 所示的氧气浓度随时间变化曲线中还给出了一个调节浓度 RK，它位于调节区域的中间，其中调节区域的。

33、上限边界与运行浓度 BK 相等。调节浓度 RK 代表了一个浓度值，防护区域中的氧气浓度围绕它波动。这里，设计要求这种波动处于该调节区域范围之内。如果氧气含量在调节范围内达到了上限边界(这里亦即达到了运行浓度BK)，将通过输入非活性气体来使防护区域中的氧气含量重新降低，直到其达到调节范围的下限边界，此后，不再继续向防护区域内输送非活性气体。这样，对应于调节区域的上限边界，有一个导说明书 CN 1889999 B 7 6/6 页 8 入非活性气体的上部门槛值；而对应于调节区域下限边界有一个下部门槛值，此时就不再需要向防护区域内继续输送非活性气体。换言之，上。

34、部门槛值意味着需要激活初级气源或第二气源，而下部门槛值对应于初级气源或第二气源停止工作。 0033 根据本发明的设计，当初级气源发生故障失效时，能够在一段足够长的时间内维持氧气含量在调节区域范围内围绕调节浓度 RK 波动。这里，设计制造了对于初级气源备用的第二气源。通过从初级气源输入非活性气体的时间，和初级气源因故障失灵后由第二气源维持调节浓度 RK 的应急运行时间，较佳方式是比较长，足以提供一个应急运行阶段，此间防护区域中的氧气含量不会超过规划浓度 AK，因此继续防止防护区域中的材料被引燃。 0034 图 2 给出了防护区域中的氧气浓度随时间变化曲线的一段，其中。

35、，根据本发明的非活性化方法的第二种方式，氧气含量的运行浓度 BK 和调节浓度 RK 被降低到防护区域的规划浓度以下。它不同于图 1 之处在于：在这种情况下，规划浓度 AK 与运行浓度 BK 不再相同。相反，运行浓度 BK 并带动调节浓度 RK 及所属的调节区域向下推移，其中规划浓度 AK 与运行浓度 BK 之间的间隔等于一个停工安全间隔 ASA。在图 2 所示的情形中，防护区域中的氧气浓度通过初级气源交替地接通与断开而保持在围绕调节浓度 RK 变化的调节区域内。这里的设计中，对于停工安全间隔 ASA 的选取，使得初级气源故障失效后，防护区域中的氧气含量的上升曲。

36、线，直到经历一个预定段后才达到临界浓度 GK 或防止复燃水平。而这个时间段长度的较佳选择，应确保提供一个应急运行阶段，它的长度足以继续防止在防火及灭火设施重新投入运行之前防护区域内的材料被点燃或复燃。 0035 图 3 给出了防护区域中的氧气浓度变化曲线，其中，在非活性化方法中实施了本发明方法的第二种方式。如同已经在图 1 和图 2 给出的那样，纵轴代表防护区域中的氧气含量，而横轴代表时间。图 3 中显示，防护区域中开始阶段的氧气含量为 21 体积。 0036 在经历了防火设施的一个预防性起始下降后，自时间点 t0开始，防护区域中的氧气含量迅速降低到调节浓度 RK。

37、下。如图所示，防护区域中的氧气浓度在时间点 t1达到防止复燃水平或临界浓度 GK，并在时间点 t2达到调节浓度 RK。从 t0到 t2之间的时间间隔标示为起始降低段。 0037 在起始降低段后，为了避免处于防护区域中的材料能够燃烧起来，还设计了一个紧随起始降低段的一个防火阶段，来有效地避免火灾。在这个阶段中，防护区域中的氧气含量保持在防止复燃水平或临界浓度GK以下。实现这一点的通用方式是：根据需要从初级气源中向防护区域中输入非活性气体或者排挤氧气的气体，以便氧气含量在调节区域范围中围绕调节浓度 RK 变化，将其保持在运行浓度 BK 以下。 0038 如果初级气源发生故障失效，根据本发明的规划，此时临界浓度 GK 与运行浓度 BK 之间的停工安全间隔 ASA 比较大，足以使氧气含量的上升曲线在经历一个预先给定的时间段 z 后才达到临界浓度 GK，这样获得一个足够长的应急运行阶段。 0039 关于说明书需要指出一点：图 3 中所示的一个局部段在图 2 中经放大给出。说明书 CN 1889999 B 8 1/2 页 9 说明书附图 CN 1889999 B 9 2/2 页 10 说明书附图 CN 1889999 B 10 。

摘要
申请专利号：	CN200480035850.X	申请日：	20041123
公开号：	CN1889999B	公开日：	20121114
当前法律状态：		有效性：	有效
法律详情：
IPC分类号：	A62C39/00	主分类号：	A62C39/00
申请人：	艾摩罗那股份公司
发明人：	E·W·瓦格纳
地址：	瑞士楚格
优先权：	03029927.5
专利代理机构：	北京润平知识产权代理有限公司	代理人：	周建秋;王凤桐
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内容摘要

火灾预防及非活性气体灭火设施的非活性气体初级气源可能会发生故障，为了在这种情况下仍然能使非活性化方法降低封闭的防护区域中发生火灾的风险，需要将防护区域内的氧含量在确定的时间段内保持在低于某个运行浓度的调节浓度之下，从根本上保证应急运行阶段足够长，从而继续有效地防止防护区域内的可燃材料燃烧起来或者复燃。为此，根据本发明的一种第一实施方式的规划，借助于对于初级气源来说备用的第二气源来在一个应急运行时间段保持调节浓度。而在第二种实施方式的规划中，调节浓度和运行浓度之间形成一个停工安全间隔，它们原则上被降低到为防护区域所确定的规划浓度以下的某个浓度值之下，使得初级气源发生故障时，直到经历一个预先给定的时间段之后，氧气含量的上升曲线才达到为防护区域所确定的临界浓度，这个时间段足够长，以便继续有效地防止防护区域内的可燃材料燃烧或者复燃。

权利要求书

1.一种用来降低封闭的防护区域中发生火灾风险的非活性化方法，其中，通过从初级气源中输入可以将氧气排挤掉的气体，来将防护区域内的氧气含量在确定的时间段内，以一个预先给定的调节区域范围保持在低于某个运行浓度(BK)的调节浓度(RK)，其特征为：所述调节浓度(RK)和运行浓度(BK)降低到为防护区域所规定的规划浓度(AK)以下，使得初级气源发生故障时，氧气含量的上升曲线要经历一个预先给定的时间段后才达到为防护区域所确定的临界浓度(GK)；其中，所述规划浓度(AK)与所述运行浓度(BK)之间的间隔对应于停工安全间隔(ASA)，其中，所述运行浓度(BK)对应于所述临界浓度(GK)减去所述停工安全间隔(ASA)和安全差值(S)，从而将防护区域内的氧气含量降低至比所述临界浓度(GK)低得多的所述调节浓度(RK)，以使得初级气源发生故障时氧气含量的上升曲线要经历一时间段后才达到所述临界浓度(GK)，其中，所述临界浓度(GK)对应于依旧能够防止所述保护区域内的燃烧物质燃烧的保护区域内氧气浓度，其中，所述规划浓度(AK)为对应于所述临界浓度(GK)减去所述安全差值(S)的氧气浓度。 2.如权利要求1所述的非活性化方法，其中，所述停工安全间隔(ASA)是在考虑防护区域的有效换气速率，和/或防护区域与周边环境的压力差的条件下确定的。 3.如权利要求2所述的非活性化方法，其中，所述有效换气速率为防护区域的n值。 4.如权利要求1或2所述的非活性化方法，具有探测器来检测火灾特征量，其中，一旦检测到初生火灾或者火灾，如果此前氧气含量处于一个较高的水平上，防护区域中的氧气含量就迅速地降低到调节浓度之下。 5.如权利要求1或2所述的非活性化方法，其中，所述调节区域范围为围绕着调节浓度(RK)的大约±0.2体积％的氧气含量。 6.如权利要求1或2所述的非活性化方法，其中，防护区域中氧气含量的调节是在考虑了防护区域的换气速率，和/或防护区域与环境之间的压力差的情况下来完成的。 7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述换气速率为防护区域的n值。 8.如权利要求1或2所述的非活性化方法，其中，在防护区域中维持调节浓度(RK)所需要的灭火剂量的计算是在考虑了防护区域的换气速率，和/或防护区域与环境之间的压力差的情况下来完成的。 9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述防护区域的换气速率是防护区域的n值。 10.一种实施如权利要求1至9中任意一项所述的非活性化方法的装置，其特征为：初级气源为产生排挤氧气的气体的机器，钢瓶组，缓冲室，或者吸收氧气的机器。

说明书

技术领域

本发明涉及一种非活性化方法，用来降低封闭起来的防护区域中发生火灾的风险，其中，在防护区域内，通过从初级气源中引入将氧气排挤掉的气体，来将其中的氧含量在一个确定的时间段内、以一个可以预先给定的调节范围保持在调节浓度之下，该浓度值低于某个运行浓度；本发明还涉及实施该方法的装置。

背景技术

在一个封闭的空间中为了防火和灭火而采用的非活性化方法在灭火技术中是已知的。由该方法产生的灭火作用依据的是排挤氧气原理。如所已知的那样，正常的环境空气中含有21体积％的氧气、78体积％的氮气和1体积％的其它气体。为了灭火，通过引入比如纯氮气作为非活性气体继续提高有关的空间中的氮气浓度，并因此降低氧气浓度。已经知道：当氧气分数降低到大约15体积％以下时就会达到灭火效果。此外，根据所涉及的空间中存在的可燃材料的不同，还有可能需要将氧气分数降低到比如说12体积％。在这样的氧气浓度下，绝大多数的可燃材料都不再能燃烧了。

用于“非活性气体灭火技术”中排挤氧气的气体，原则上都压缩存储于特殊的旁室中的钢瓶内。此外也可以考虑使用能够产生排挤氧气的气体的仪器。这些钢瓶或者产生排挤氧气的气体的仪器构成所谓的非活性气体灭火设施的初级气源。在需要时，气体从这个初级气源通过管道系统和相应的溢出喷嘴通入到所涉及的空间内。

这里，隶属的非活性气体灭火设施原则上具有至少一个设施，由它迅速地将排挤氧气的气体从初级气源输送到所监测的空间中，它还具有一个火险辨认装置，来检测室内气体中的火险特征量。

针对设施因发生故障而造成停工的情况对设施进行技术和后勤保障规划，同样也是规划好整体的防火和非活性气体灭火设施、使之具有尽量高的安全水平的重要组成部分，由此满足可靠性的技术要求。在防火及非活性气体灭火设施的项目的规划过程中，即使考虑所有的允许措施来使得设施尽可能快速地、无中间过渡地重新投入运行，借助于非活性气体技术进行非活性化仍然存在着一些问题，在失效可靠性方面具有明显的极限。已经证实，尽管能够构思一种非活性气体灭火设施，由它将一个保护区域内的氧气含量降低或者调节到一个调节浓度(所述调节浓度低于前面所述的运行浓度)，在这样过程中发生故障的几率非常低，不过，其中经常遇到的问题，是如何在较长的时间段(即所谓的应急运行阶段)之内，将调节浓度保持在所必需的水平上。特别是在现有技术情况下已知的非活性化方法中，当初级气源发生故障而完全地或者至少部分地停止工作时，还无法避免在保护区域中氧气浓度较早地超过复燃水平。

所谓的复燃阶段指的是扑灭火焰阶段之后的一个时间段，此间在防护区域内氧气浓度不允许超过某个确定值——即所谓的防止复燃值，以避免在防护区域中存在的可燃材料重新燃烧起来。防止复燃水平是一个氧气浓度，它取决于防护区域中的火险负担，并且借助于试验确定下来。根据VdS的规定，在涌入防护区域时，自涌入开始时刻起的第一个60秒内，防护区域中的氧气浓度必须达到比如说13.8体积％的防止复燃水平(灭火阶段)。此外，在灭火阶段结束后的10分钟内，不应当超过防止复燃水平。其中的设计要求是：在灭火阶段将防护区域中的火焰完全扑灭。

在现有技术给出的非活性化方法中，一旦发出检测信号警报，就需要尽快地将氧气浓度降低到一个所谓的运行浓度。为此所必需的非活性气体来自于非活性气体灭火设施的初级气源。“运行浓度”是指一个水平，它低于所谓的规划浓度。而规划浓度是防护区域中的一个氧气浓度，在这样的氧气浓度下，能够有效地避免防护区域中所有的任何一种材料发生燃烧。确定某个防护区域中的规划浓度时，原则上还要从防护区域中的材料发生燃烧的界限值中扣掉一个差值，来确保其安全性。当防护区域中达到运行浓度时，普遍性地都要将氧气浓度保持在一个低于此运行浓度的调节浓度值。

调节浓度是非活性化防护区域中残余氧气浓度的一个调节范围，而在复燃阶段氧气浓度需要保持在此范围内。每个调节范围通过一个上限和一个下限来限定，其中上限是非活性气体灭火设施的初级气源接通工作的门槛值，而下限是非活性气体灭火设施的初级气源关闭的门槛值。在复燃阶段，通过反复地输入非活性气体来将调节浓度保持在该调节范围内。其中的非活性气体普遍性地来自非活性气体灭火设施中作为初级气源的存储器，即来自气体瓶或者来自产生排挤氧气的气体的仪器(如氮气发生器)，或者来自其它的缓冲设施。如果发生功能丧失或者故障，就会产生下列危险：防护区域中氧气浓度提前升高并超过防止复燃水平，由此缩短复燃阶段，从而不再能确保防护区域中的灭火成果。

发明内容

从上面所述的问题出发，出于对非活性气体灭火设施及非活性化方法的技术可靠性要求，本发明的目标是：对现有技术已知的、并且前面已经说明的非活性化方法进行改进和发展，使得它在发生了涉及到初级气源的故障时，自身的应急运行阶段的时间足够长，以便在防护区域内有效地防止可燃材料被点燃或者复燃。另一个目标是：给出实施本方法的相应的非活性气体灭火设施。

在开始所述类型的一种非活性化方法中，根据本发明，作为第一种实现该目标的方式是：当初级气源发生故障时，由第二气源在应急运行时间段内维持调节浓度。

在开始所述类型的一种非活性化方法中，作为另一种实现该目标的方式是：形成一个故障保障间隔，使调节浓度和运行浓度降低到比为防护区域设定的规划浓度低得多的数值，在初级气源发生故障时，该浓度差使得氧气含量的上升曲线直到经过一个预先给定的时间段后才达到为防护区域确定的临界浓度。

此外，本发明所要解决的技术问题通过一种实施上述方法的装置来实现。其特征是：初级气源和/或者第二气源，是产生排挤氧气的气体的机器，是钢瓶组，是缓冲室，或者是吸收氧气或者类似物的机器。

本发明的特殊优势是：可以获得一种易于实现、同时又非常有效的非活性化方法来减小一个封闭的防护区域中发生火灾的危险，其中，在出现故障时，比如提供调整防护区域中的调节浓度所用的非活性气体的初级气源出现停工时，借助于第二气源在应急运行时间段内维持调节浓度(方式1)。“初级气源”的概念在这里代表各种非活性气体存储源，例如氮气发生器、气体钢瓶组等，其中为处于压缩状态的非活性气体，或者是其它的缓冲室。与此相似，“第二气源”也意味着初级气源的备用储备，它也可以是氮气发生器、钢瓶组或者各种缓冲室。本发明的一个基本点是：第二气源设计成初级气源的备用，这样，可以使两个系统彼此分开独立，并且减少非活性化方法发生故障的可能性。其中，设计第二气源的理念是：当初级气源发生故障失效时，在一个应急时间段内维持调节浓度。该时间段足够长，能够为防护区域提供比如说至少10分钟的复燃阶段或者8个小时的应急运行阶段，此间防护区域内氧气含量不超过防止复燃的水平。当然，这里也可以考虑根据任意的应急运行时间段来设计第二气源。

在第二种方式中，在临界浓度中涉及到防护空间的防止复燃水平。这里，涉及到氧气浓度，在该浓度下确保防护区域中的燃烧物质不会被引燃。这里，设计使运行浓度从其目前水平降低，使得其氧气浓度的上升曲线直到经过一个确定的时间段后才达到一个界限值。这个预先给定的时间段，对于灭火设施来说需要10、30或者60分钟，对于预防火灾设施来说可达8、24或者36 小时，一直要等到服务人员携带更换构件到达现场。这样，得以实现复燃阶段或应急运行阶段，此间氧气含量的升高不会超过防止复燃的水平，并因此有效地避免防护区域内的燃烧物质被引燃或者复燃。通过这种所谓的运行浓度的“更深方法”，也就是将运行浓度固定在防护空间的规划浓度以下并形成一个停工安全间隔，由此给出了本发明的非活性化方法中不同于上面所述的实施形式的另一种方式。其中，同样确保了初级气源发生故障失效时在应急运行时间段内将氧气浓度维持在一个固定数值以下、最好是在防止复燃水平以下。当然，也可以考虑将这两种方式互相接合起来。为了延长应急运行时间，此外还可以采用其它的辅助措施，例如，实行运行限制，即暂时减少巡视。

利用本发明的装置，提供了实施上述方法的一种可能性。这里的设计中，初级气源和/或二次气源为任何一种存储器，如产生排挤氧气的气体机器，或将非活性气体以压缩形式存储于其中的钢瓶组，或另外的缓冲室，或者也可以是吸收氧气或者类似物的机器。也可以考虑从空间内的空气中将氧气吸走，例如利用燃料电池，以此替代产生排挤氧气的气体。作为第二气源，既可以使用固定的、也可以是可移动的设施，如安置于载重汽车上的蒸汽灭火剂储罐。而初级气源与第二气源之间的切换则既可以通过手动、也可以通过自动来完成。

本发明中，有关方法的优选扩展在从属权利要求2和4至9中给出。

因此，对于该方法来说，优选的设计方式是：运行浓度等于或者大约等于为防护区域所确定的规划浓度。通过对方法的扩展，能够最大限度地减少防护区域对于非活性气体或灭火介质的需求量，原因是将运行浓度固定为防护区域中的氧气浓度，在此浓度下防护区域中的物质刚好不会再燃烧起来。优选的方式是：在确定规划浓度时，要从使防护区域中的物质刚好不会再燃烧起来的浓度值中扣掉一个差值。

特别推荐的方式是：考虑防护区域的有效换气速率，尤其是防护区域的 n50值，和/或防护区域与周边环境的压力差，来确定一个停工安全间隔。为了使本发明的方法能够尽量准确地适用于所涉及到的防护区域，设计要求该停工安全间隔要随着目标区域的n50值的增加而增大。

为了进一步提高设施的故障安全系数，在特别推荐的方式中，设计要求规划浓度降低到为防护区域所确定的临界浓度以下，在两者之间留有一个安全差值。这样，可以在对第二气源的使用进行准备的时间段内，确保氧气含量维持在防止复燃水平或者临界浓度以下。因此，可以考虑临界浓度和/或换气速率n50来确定该安全差值；即：其中S为安全差值， O2，Luft为防护区域内空气中的氧气浓度，GK为防止复燃水平，而α是一个预先给定的系数。例如：对于α＝20％，体积％，GK＝16体积％，得到安全差值的S＝1体积％；而对于α＝20％，体积％， GK＝13体积％，得到的安全差值为S＝1.6体积％。

在一种优选实施方式中，还设计装备了探测器，由它来检测火警特征量。其中，一旦检测到初生火灾或者火灾，就迅速地将防护区域中的氧气含量降低到调节浓度下，如果此前氧气含量处于一个较高的水平上。通过本发明的非活性化方法的扩展，现在就可以将此方法应用到多台阶的非活性化方法之中。为此，根据本发明的设计，在开始阶段为了允许人员巡查而使防护区域处于相应的一个较高水平上。这个较高的水平或者是此空间中空气的浓度 (21体积％)，或者是一个第一或基础非活性化水平，比如说17体积％。这样，可以考虑首先将防护区域中的氧气含量降低到一个确定的基础非活性化水平，比如说17体积％，并在发生火灾时继续降低氧气含量到确定的完全非活性化水平、至调节浓度下。氧气含量为17体积％的基础非活性化水平对于人员和动物没有任何危险，因此能够进入到这样的空间中而不会遇到任何问题。而向完全非活性化水平或调节浓度的调整变动，可以在检测到初生火灾时启动进行。也可以考虑在夜间调整到该水平下，如果所涉及的空间中没有人员进入的话。在调节浓度下，在防护区域中的所有材料的可燃性都降低到不能够被点燃的程度。通过提供备用的第二气源或者其它方式来降低氧气浓度，以优势性方式达到了显著提高非活性化方法的故障安全性的目的，因为这样确保了初级气源发生故障时仍然具有足够的火灾防护能力。

较佳的情况下，防护区域中围绕调节浓度的上下调节范围为氧气含量大约±0.2体积％、并且最大不超过±0.2体积％。这里涉及到一个范围，它是由一个上限和一个下限门槛值限定的，后两者之间相差大约0.4体积％并且最大不超过0.4体积％。这两个门槛值的特征是剩余氧气浓度，在这样的浓度下，如果初级气源发生故障，第二气源将开动或者关闭，以便保持或者达到设定值。当然也可以考虑为调节范围取其它的特征参量数值。

为了达到使非活性化方法尽可能好地适用于所涉及的防护区域，在本发明的非活性化方法的一种优选实施方式中，设计要求考虑防护区域的换气速率，尤其是防护区域的n50值，和/或防护区域与环境之间的压力差，来完成防护区域中氧气含量的调节。这里涉及到一个数值，它所表示的是当与环境的压力差为50帕时，所产生的泄漏气流体积与现有空间体积之间的比值。因此，该n50值是衡量防护区域的密闭性的参量，因此，从初级气源故障安全性角度出发，它也是确定非活性气体灭火设施的规模尺度以及设计非活性化方法的决定性参量。优选的方式中，借助于所谓的BlowerDoor测量来确定此n50值，以便能够判断防护区域边界上的环绕结构件的密闭程度。这里，在防护区域中产生一个标准的正压及负压，数值在10至60帕之间。空气就通过环绕结构件的泄漏面或者向外逸出、或者渗入其中。用相应的测量仪器来检测维持这样的压力差(如50帕)以便检测所必需的体积气流量。接下来由一个检测程序计算出n50值，它是基于所产生的压力差为50帕的标准。需要首先完成BlowerDoor测量工作，而具体规划本发明的非活性化方法，尤其是规划依据本发明所装备的、对于初级气源来说备用的第二气源，以及规划替代方式中的非活性化方法中的停工安全间隔，都要在此检测工作完成之后进行。

依据本发明方法的一种特别优选扩展完善设计，在防护区域中维持调节浓度所需要的灭火剂量的计算，根据空气交换速率n50来完成。这样，可以根据该n50值对初级气源和/或第二气源的规模及容量进行设计并因此准确地适用于防护区域。

以下借助于图例对本发明的方法进行详细说明。

附图说明

图中所示为：

图1为防护区域中的氧气浓度随时间变化曲线的一段，其中，根据本发明的非活性化方法的第一种方式，氧气含量的运行浓度和调节浓度借助于第二气源来维持；

图2为防护区域中的氧气浓度随时间变化曲线的一段，其中，根据本发明的非活性化方法的第二种方式，氧气含量的运行浓度和调节浓度被降低到防护区域的规划浓度以下；及

图3为防护区域中的氧气浓度变化曲线，其中，实施了以非活性化方法为基础的本发明方法的第二种方式。

具体实施方式

图1所示为防护区域中的氧气浓度随时间变化曲线的一段。其中，根据本发明的非活性化方法的第一种方式，借助于第二气源来维持运行浓度BK 和调节浓度RK。在所示的曲线中，纵轴代表防护区域中的氧气含量，而横轴代表时间。在所给的情况下，已经将防护区域中的氧气含量降低到所谓的完全非活性化水平上，也就是说：降低到了一个低于运行浓度BK的调节浓度RK下。在图1示意性给出的情形中运行浓度BK刚好等于规划浓度AK。

规划浓度AK是防护区域中的氧气浓度值，它原则上处于特别为防护区域确定的临界浓度GK以下。临界浓度GK，经常也称作“防止复燃水平”，为所涉及的防护区域中大气的氧气含量，在该浓度下一种确定的物质以确定的点火源刚好不再能被点燃。临界浓度GK的各具体数值必须通过试验测定，并且作为确定规划浓度AK的基础。此外，从该临界浓度GK中扣除掉一个安全差值。

运行浓度BK原则上不允许超过规划浓度AK。计算运行浓度BK时要考虑非活性气体灭火设施及所投入使用的非活性化方法的安全系数。为了保持尽量低的非活性气体灭火设施的运行费用，在优选方式中，应选择尽量小的运行浓度BK与规划浓度AK之差，原因是：如果要使氧气浓度降低到必所必需的防护水平更低的水平，就要以投入更多的灭火介质和非活性气体为代价。

在图1所示的氧气浓度随时间变化曲线中还给出了一个调节浓度RK，它位于调节区域的中间，其中调节区域的上限边界与运行浓度BK相等。调节浓度RK代表了一个浓度值，防护区域中的氧气浓度围绕它波动。这里，设计要求这种波动处于该调节区域范围之内。如果氧气含量在调节范围内达到了上限边界(这里亦即达到了运行浓度BK)，将通过输入非活性气体来使防护区域中的氧气含量重新降低，直到其达到调节范围的下限边界，此后，不再继续向防护区域内输送非活性气体。这样，对应于调节区域的上限边界，有一个导入非活性气体的上部门槛值；而对应于调节区域下限边界有一个下部门槛值，此时就不再需要向防护区域内继续输送非活性气体。换言之，上部门槛值意味着需要激活初级气源或第二气源，而下部门槛值对应于初级气源或第二气源停止工作。

根据本发明的设计，当初级气源发生故障失效时，能够在一段足够长的时间内维持氧气含量在调节区域范围内围绕调节浓度RK波动。这里，设计制造了对于初级气源备用的第二气源。通过从初级气源输入非活性气体的时间，和初级气源因故障失灵后由第二气源维持调节浓度RK的应急运行时间，较佳方式是比较长，足以提供一个应急运行阶段，此间防护区域中的氧气含量不会超过规划浓度AK，因此继续防止防护区域中的材料被引燃。

图2给出了防护区域中的氧气浓度随时间变化曲线的一段，其中，根据本发明的非活性化方法的第二种方式，氧气含量的运行浓度BK和调节浓度 RK被降低到防护区域的规划浓度以下。它不同于图1之处在于：在这种情况下，规划浓度AK与运行浓度BK不再相同。相反，运行浓度BK并带动调节浓度RK及所属的调节区域向下推移，其中规划浓度AK与运行浓度BK 之间的间隔等于一个停工安全间隔ASA。在图2所示的情形中，防护区域中的氧气浓度通过初级气源交替地接通与断开而保持在围绕调节浓度RK变化的调节区域内。这里的设计中，对于停工安全间隔ASA的选取，使得初级气源故障失效后，防护区域中的氧气含量的上升曲线，直到经历一个预定段后才达到临界浓度GK或防止复燃水平。而这个时间段长度的较佳选择，应确保提供一个应急运行阶段，它的长度足以继续防止在防火及灭火设施重新投入运行之前防护区域内的材料被点燃或复燃。

图3给出了防护区域中的氧气浓度变化曲线，其中，在非活性化方法中实施了本发明方法的第二种方式。如同已经在图1和图2给出的那样，纵轴代表防护区域中的氧气含量，而横轴代表时间。图3中显示，防护区域中开始阶段的氧气含量为21体积％。

在经历了防火设施的一个预防性起始下降后，自时间点t0开始，防护区域中的氧气含量迅速降低到调节浓度RK下。如图所示，防护区域中的氧气浓度在时间点t1达到防止复燃水平或临界浓度GK，并在时间点t2达到调节浓度RK。从t0到t2之间的时间间隔标示为起始降低段。

在起始降低段后，为了避免处于防护区域中的材料能够燃烧起来，还设计了一个紧随起始降低段的一个防火阶段，来有效地避免火灾。在这个阶段中，防护区域中的氧气含量保持在防止复燃水平或临界浓度GK以下。实现这一点的通用方式是：根据需要从初级气源中向防护区域中输入非活性气体或者排挤氧气的气体，以便氧气含量在调节区域范围中围绕调节浓度RK变化，将其保持在运行浓度BK以下。

如果初级气源发生故障失效，根据本发明的规划，此时临界浓度GK与运行浓度BK之间的停工安全间隔ASA比较大，足以使氧气含量的上升曲线在经历一个预先给定的时间段z后才达到临界浓度GK，这样获得一个足够长的应急运行阶段。

关于说明书需要指出一点：图3中所示的一个局部段在图2中经放大给出。