Реализованные объекты

Вентиляция гипоксичным воздухом – защита библиотечных коллекций от пожара

Новая концепция

Инертный воздух также называется гипоксичным воздухом (со сниженной концентрацией кислорода) и содержит несколько измененные концентрации компонентов воздуха. Обычно 5% кислорода заменяются 5% азота. Инертный воздух имеет преобладающий уровень кислорода и надежно вентилирует помещения, которые постоянно должны быть защищены. Инертный воздух безопасен для дыхания, но предупреждает воспламенение и горение обычных материалов. Инертный воздух используется вместо инертных газов. Инертный воздух производится простыми и надежными генераторами, которые соответствуют действующим или новым системам кондиционирования воздуха, так что нет необходимости устанавливать трубы, насадки и другое оборудование в защищаемых помещениях.

Постоянно действующая инертирующая система создает атмосферу, безопасную для дыхания людей, но в которой не могут воспламеняться или гореть обычные материалы.

–  Профилактический режим: 15-16% O2 (персонал присутствует в помещении изредка или в обычном порядке)
–  Режим тушения: 10-12% O2 (персонал присутствует кратковременно)

Концепция вентиляции гипоксичным воздухом в этой среде очень проста, однако открыта недавно: во время исследования систем гипоксичного воздуха было обнаружено, что процессы воспламенения и горения в гипоксичной среде при нормальном давлении намного отличаются от процессов воспламенения и горения в среде с пониженным за счет естественного изменения высоты над уровнем моря давлением и таким же парциальным давлением кислорода.

Это удивительное наблюдение привело к очевидному вопросу (Котляр): “Почему две среды с идентичным парциальным давлением кислорода (то есть одинаковым количеством молекул кислорода в удельном объеме) так по-разному влияют на процессы воспламенения и горения?”

Ответ: “Разница в концентрации кислорода в этих двух средах уменьшает возможность кислорода поддерживать горение. Это происходит из-за повышенного количества молекул азота, блокирующих кинетические свойства молекул кислорода”. Другими словами, повышенная плотность молекул азота в нормобарической среде создает “буферную зону”, которая препятствует способности молекул кислорода к горению. Если сравнить кинетические свойства обоих газов, можно обнаружить, что молекулы азота двигаются медленнее и имеют более низкую скорость проникновения (в 2,5 раза), чем молекулы кислорода.

Обычные горючие твердые материалы и жидкости не могут воспламениться в среде с содержанием кислорода ниже 16% при нормальном (на уровне моря) барометрическом давлении. Однако люди легко могут выдерживать атмосферу с пониженным содержанием кислорода, 12-16% O2, (вместо обычных 20,94% O2) без вреда для здоровья. Чтобы лучше проиллюстрировать разницу между функциями двух кислородо-зависимых систем, пламени и человеческого тела, мы можем взглянуть на схему “кривая насыщения кислорода гемоглобином и кривая потухания пламени в нормобарической гипоксичной среде (Котляр)”.