Отново, интензивност на напояване и минимален поток. Определяне на интензитета на напояване на водни пожарогасителни инсталации Кратка теоретична информация

Общият брой на различните изисквания, наложени при производството и контрола на един спринклер, е доста голям, така че ще разгледаме само най-важните параметри.

1. Показатели за качество

1.1 Запечатване

Това е един от основните показатели, пред които е изправен потребителят на спринклерна система. Наистина, спринклер с лошо уплътнение може да причини много проблеми. На никого няма да му хареса, ако водата изведнъж започне да капе върху хора, скъпо оборудване или стоки. И ако загубата на херметичност възникне поради спонтанното разрушаване на чувствително към топлина затварящо устройство, щетите от разлята вода могат да се увеличат няколко пъти.

Дизайнът и технологията на производство на съвременните спринклери, които са били подобрявани в продължение на много години, ни позволяват да бъдем уверени в тяхната надеждност.

Основният елемент на спринклера, който осигурява херметичността на спринклера при най-тежки условия на работа, е дискова пружина (5) . Значението на този елемент не може да бъде надценено. Пружината ви позволява да компенсирате незначителни промени в линейните размери на частите на спринклера. Факт е, че за да се осигури надеждна херметичност на спринклера, елементите на заключващото устройство трябва да бъдат постоянно под достатъчно високо налягане, което се осигурява по време на монтажа със заключващ винт (1) . С течение на времето, под въздействието на това налягане, може да се получи лека деформация на тялото на спринклера, която обаче би била достатъчна, за да наруши херметичността.

Имаше време, когато някои производители на спринклери използваха гумени уплътнения като уплътнителен материал, за да намалят разходите за строителство. Всъщност еластичните свойства на каучука също позволяват да се компенсират незначителни линейни промени в размерите и да се осигури необходимата плътност.

Фигура 2.Разпръсквач с гумено уплътнение.

Въпреки това не беше взето предвид, че с течение на времето еластичните свойства на каучука се влошават и може да настъпи загуба на плътност. Но най-лошото е, че гумата може да залепне за запечатаните повърхности. Следователно, когато огън, след разрушаването на термочувствителния елемент, капакът на спринклера остава плътно залепен за корпуса и не изтича вода от спринклера.

Такива случаи са регистрирани по време на пожари в много съоръжения в Съединените щати. След това производителите проведоха мащабна кампания за изтегляне и подмяна на всички спринклери с гумени уплътнителни пръстени 3 . В Руската федерация е забранено използването на спринклери с гумени уплътнения. В същото време, както е известно, доставките на евтини спринклери от този дизайн продължават в някои от страните от ОНД.

При производството на спринклери както местните, така и чуждестранните стандарти предвиждат редица тестове, които позволяват да се гарантира херметичност.

Всеки спринклер е тестван под хидравлично (1,5 MPa) и пневматично (0,6 MPa) налягане, а също така е тестван за устойчивост на воден удар, тоест внезапно повишаване на налягането до 2,5 MPa.

Вибрационните тестове осигуряват увереност, че спринклерите ще работят надеждно при най-суровите условия на работа.

1.2 Издръжливост

От не малко значение за запазването на всички технически характеристики на всеки продукт е неговата здравина, тоест устойчивост на различни външни влияния.

Химическата якост на конструктивните елементи на спринклера се определя чрез тестове за устойчивост на въздействието на мъглива среда от солен спрей, воден разтвор на амоняк и серен диоксид.

Удароустойчивостта на спринклера трябва да гарантира целостта на всички негови елементи при падане върху бетонен под от височина 1 метър.

Изходът на спринклера трябва да може да издържи на удара вода, оставяйки го под налягане от 1,25 MPa.

В случай на бързо развитие на пожарСпринклерите във въздушни или стартиращи контролирани системи могат да бъдат изложени на високи температури за определен период от време. За да сте сигурни, че спринклерът не се деформира и следователно не променя характеристиките си, се провеждат тестове за устойчивост на топлина. В този случай тялото на спринклера трябва да издържи на излагане на температура от 800°C за 15 минути.

За да се провери тяхната устойчивост на климатични влияния, спринклерите се тестват при минусови температури. Стандартът ISO предвижда тестване на спринклери при -10 ° C, изискванията на GOST R са малко по-строги и се определят от климатичните характеристики: необходимо е да се проведат дългосрочни тестове при -50 ° C и краткосрочни тестове при -60 ° C .

1.3 Надеждност на термичната ключалка

Един от най-критичните елементи на спринклера е термичната ключалка на спринклера. Техническите характеристики и качеството на този елемент до голяма степен определят успешната работа на спринклера. Своевременността на пожарогасенеи липсата на фалшиви аларми в режим на готовност. През дългата история на спринклерната система са предложени много видове конструкции с термично заключване.




Фигура 3.Разпръсквачи със стъклена колба и стопим елемент.

Топимите термоключали с термочувствителен елемент на базата на сплав на Ууд, който при дадена температура се размеква и ключалката се разпада, както и термичните брави, които използват стъклена термочувствителна колба, са преминали теста на времето. Под въздействието на топлина течността в колбата се разширява, оказвайки натиск върху стените на колбата и при достигане на критична стойност колбата се срутва. Фигура 3 показва спринклери тип ESFR с различни видове термични ключалки.

За проверка на надеждността на термичната брава в режим на готовност и в случай на пожар са предвидени редица тестове.

Номиналната работна температура на ключалката трябва да бъде в допустимите граници. За спринклери в по-ниския температурен диапазон отклонението на температурата на реагиране не трябва да надвишава 3°C.

Термичната ключалка трябва да е устойчива на термичен шок (внезапно повишаване на температурата с 10°C под номиналната работна температура).

Термичната устойчивост на термичната брава се тества чрез постепенно нагряване на температурата до 5°C под номиналната работна температура.

Ако стъклена колба се използва като термична ключалка, нейната цялост трябва да се провери с помощта на вакуум.

Както стъклената колба, така и стопимият елемент подлежат на изпитване за якост. Например, една стъклена колба трябва да издържи натоварване шест пъти по-голямо от експлоатационното натоварване. Предпазителят има ограничение от петнадесет.

2. Индикатори за предназначение

2.1 Термична чувствителност на ключалката

Съгласно GOST R 51043 трябва да се провери времето за реакция на спринклера. Не трябва да надвишава 300 секунди за спринклери с ниска температура (57 и 68°C) и 600 секунди за спринклери с най-висока температура.

Подобен параметър липсва в чуждия стандарт, вместо това широко се използва RTI (индекс на времето за реакция): параметър, характеризиращ чувствителността на чувствителен към температура елемент (стъклена колба или стопяема ключалка). Колкото по-ниска е стойността му, толкова по-чувствителен е този елемент към топлина. Заедно с друг параметър - C (коефициент на проводимост - измервайте топлопроводимостмежду чувствителния към температура елемент и конструктивните елементи на спринклера) те формират една от най-важните характеристики на спринклера - времето за реакция.




Фигура 4.Границите на зоните, които определят скоростта на спринклера.

Фигура 4 показва области, които характеризират:

1 – спринклер със стандартно време за реакция; 2 – спринклер със специално време за реакция; 3 – спринклер за бързо реагиране.

За спринклери с различно време на реакция са установени правила за тяхното използване за защита на обекти с различни нива на пожарна опасност:

• в зависимост от размера;
• в зависимост от вида;
• параметри за съхранение на пожарен товар.

Трябва да се отбележи, че Приложение А (препоръчително) GOST R 51043 съдържа метод за определяне Коефициент на топлинна инерцияИ Коефициент на загуба на топлина поради топлопроводимост, базиран на методи ISO/FDIS6182-1. Досега обаче тази информация не е използвана на практика. Факт е, че въпреки че в параграф A.1.2 се посочва, че тези коефициенти трябва да се използват „... да се определи времето за реакция на спринклерите в условия на пожар, да се обосноват изискванията за тяхното разполагане в помещения“, няма реални методи за използването им. Следователно тези параметри не могат да бъдат намерени сред техническите характеристики на пръскачките.

В допълнение, опит за определяне на коефициента на топлинна инерция с помощта на формулата от Приложение АГОСТ Р 51043:

Факт е, че е допусната грешка при копиране на формулата от стандарта ISO/FDIS6182-1.

Човек, който има познания по математика в рамките на училищната програма, лесно ще забележи, че при преобразуване на формата на формула от чужд стандарт (не е ясно защо е направено това, може би за да изглежда по-малко като плагиатство?) знакът минус в степента на множителя ν беше пропусната до 0 ,5, което е в числителя на дробта.

В същото време е необходимо да се отбележат положителните страни в съвременното нормотворчество. Доскоро чувствителността на спринклера лесно можеше да се счита за параметър за качество. Новоразработеният (но все още невлязъл в сила) SP 6 4 вече съдържа инструкции за използването на спринклери, които са по-чувствителни към температурни промени, за да предпазят най-опасните от пожар помещения:

5.2.19 Кога пожарен товарне по-малко от 1400 MJ/m 2 за складове, за помещения с височина над 10 m и за помещения, в които е основният горивен продукт ЛВЖИ GJ, коефициентът на топлинна инерция на спринклерите трябва да бъде по-малък от 80 (m s) 0,5.

За съжаление, не е напълно ясно дали изискването за температурна чувствителност на спринклера е установено умишлено или поради неточност само на базата на коефициента на термична инерция на температурно-чувствителния елемент, без да се вземе предвид коефициентът на топлинни загуби поради към топлопроводимостта. И това е във време, когато според международния стандарт (фиг. 4) спринклерите с коефициент на топлинни загуби поради топлопроводимостповече от 1,0 (m/s) 0,5 вече не се считат за бързодействащи.

2.2 Коефициент на производителност

Това е един от ключовите параметри пръскачки. Той е предназначен да изчислява количеството вода, което се излива пръскачкапри определено налягане за единица време. Това не е трудно да се направи с формулата:

Q – воден поток от спринклера, l/sec P – налягане при спринклера, MPa K – коеф.

Стойността на коефициента на ефективност зависи от диаметъра на изхода на спринклера: колкото по-голям е отворът, толкова по-голям е коефициентът.

В различни чужди стандарти може да има опции за изписване на този коефициент в зависимост от размера на използваните параметри. Например не литри в секунда и MPa, а галони в минута (GPM) и налягане в PSI или литри в минута (LPM) и налягане в bar.

Ако е необходимо, всички тези количества могат да бъдат преобразувани от едно в друго, като се използват коефициенти на преобразуване от Таблици 1.

Маса 1.Връзка между коефициентите

Например за спринклера SVV-12:

Трябва да се помни, че при изчисляване на водния поток, използвайки стойности на K-фактора, трябва да използвате малко по-различна формула:

2.3 Разпределение на водата и интензивност на напояване

Всички горепосочени изисквания в по-голяма или по-малка степен се повтарят както в стандарта ISO/FDIS6182-1, така и в GOST R 51043. Въпреки че има малки несъответствия, те обаче не са от фундаментално естество.

Много съществени, наистина фундаментални разлики между стандартите се отнасят до параметрите на разпределение на водата в защитената територия. Именно тези различия, които са в основата на характеристиките на спринклера, предопределят основно правилата и логиката за проектиране на автоматични пожарогасителни системи.

Един от най-важните параметри на спринклера е интензивността на напояване, т.е. разходът на вода в литри на 1 m2 защитена площ за секунда. Факт е, че в зависимост от размера и горимите свойства пожарен товарЗа да се гарантира неговото гасене, е необходимо да се осигури определена интензивност на напояване.

Тези параметри са определени експериментално по време на множество тестове. Дадени са специфични стойности на интензивността на напояване за защита на помещения с различни пожарни натоварвания Таблица 2 NPB88.

Осигуряване на пожарна безопасностобект е изключително важна и отговорна задача, от чието правилно решаване може да зависи животът на много хора. Следователно изискванията към оборудването, което осигурява тази задача, трудно могат да бъдат надценени и наречени ненужно жестоки. В този случай става ясно защо основата за формиране на изискванията на руските стандарти е GOST R 51043, NPB 88 5 , ГОСТ Р 50680 6 е заложен принципът на гасене огънедна пръскачка.

С други думи, ако възникне пожар в защитената зона на спринклера, той сам трябва да осигури необходимата интензивност на напояване и да потуши началото огън. За да се изпълни тази задача, когато се сертифицира спринклер, се провеждат тестове за проверка на неговата интензивност на напояване.

За да направите това, в рамките на сектора, точно 1/4 от площта на кръга на защитената зона, мерителните съдове се поставят в шахматен ред. Спринклерът се монтира в началото на координатите на този сектор и се тества при дадено водно налягане.

Фигура 5.Схема за изпитване на спринклери съгласно GOST R 51043.

След това се измерва количеството вода, попаднало в бурканите, и се изчислява средната интензивност на напояване. Съгласно изискванията на параграф 5.1.1.3. GOST R 51043, на защитена площ от 12 m2, спринклер, монтиран на височина 2,5 m от пода, при две фиксирани налягания от 0,1 MPa и 0,3 MPa, трябва да осигурява интензивност на напояване не по-малка от посочената в таблица 2.

таблица 2. Необходима интензивност на напояване на спринклера съгласно GOST R 51043.

Разглеждайки тази таблица, възниква въпросът: каква интензивност трябва да осигури спринклер с d y 12 mm при налягане от 0,1 MPa? В края на краищата, спринклер с такъв d y отговаря както на втората линия с изискването от 0,056 dm 3 /m 2 ⋅s, така и на третата линия от 0,070 dm 3 /m 2 ⋅s? Защо един от най-важните параметри на спринклера се третира толкова небрежно?

За да изясним ситуацията, нека се опитаме да извършим серия от прости изчисления.

Да приемем, че диаметърът на изходния отвор в спринклера е малко по-голям от 12 mm. След това по формулата (3) Нека определим количеството вода, изливащо се от спринклера при налягане 0,1 MPa: 1,49 l/s. Ако цялата тази вода се излее точно върху защитената площ от 12 m 2, тогава ще се създаде интензивност на напояване от 0,124 dm 3 / m 2 s. Ако сравним тази цифра с необходимата интензивност от 0,070 dm 3 / m 2 ⋅s, изливаща се от спринклера, се оказва, че само 56,5% от водата отговаря на изискванията на GOST и попада в защитената зона.

Сега нека приемем, че диаметърът на изходния отвор е малко по-малък от 12 mm. В този случай е необходимо да се съпостави получената интензивност на напояване от 0,124 dm 3 /m 2 ⋅s с изискванията на втория ред на таблица 2 (0,056 dm 3 /m 2 ⋅s). Оказва се още по-малко: 45,2%.

В специализираната литература 7 изчислените от нас параметри се наричат ​​коефициент на ефективност на потока.

Възможно е изискванията на GOST да съдържат само минималните приемливи изисквания за коефициента на полезно действие на потока, под който спринклерът, като част от пожарогасителни инсталации, изобщо не може да се разглежда. Тогава се оказва, че реалните параметри на спринклера трябва да се съдържат в техническата документация на производителите. Защо не ги намерим и там?

Факт е, че за да се проектират спринклерни системи за различни обекти, е необходимо да се знае каква интензивност ще създаде спринклерната система при определени условия. На първо място, в зависимост от налягането пред спринклера и височината на монтажа му. Практическите тестове показаха, че тези параметри не могат да бъдат описани с математическа формула и трябва да се проведат голям брой експерименти, за да се създаде такъв двуизмерен масив от данни.

Освен това възникват няколко други практически проблема.

Нека се опитаме да си представим идеален спринклер с ефективност на потока от 99%, когато почти цялата вода се разпределя в защитената зона.

Фигура 6.Идеално разпределение на водата в защитената зона.

На Фигура 6показва идеалния модел на разпределение на водата за спринклер с коефициент на ефективност 0,47. Вижда се, че само малка част от водата попада извън защитената зона с радиус 2 m (обозначено с пунктирана линия).

Всичко изглежда просто и логично, но въпросите започват, когато е необходимо да се защити голяма площ с пръскачки. Как трябва да се поставят пръскачките?

В един случай се появяват незащитени зони ( фигура 7). В друг, за покриване на неохраняеми зони, пръскачките трябва да се поставят по-близо, което води до застъпване на част от защитените зони от съседни пръскачки ( фигура 8).

Фигура 7.Подреждане на пръскачки без блокиране на напоителни зони

Фигура 8.Подреждане на пръскачки с припокриване на зони за напояване.

Покриването на защитените територии води до необходимостта от значително увеличаване на броя на спринклерите и най-важното е, че работата на такъв спринклерен АУПТ ще изисква много повече вода. Освен това, ако огънАко работят повече от един спринклер, количеството изтичаща вода ще бъде очевидно прекомерно.

В чуждестранни стандарти се предлага доста просто решение на този на пръв поглед противоречив проблем.

Факт е, че в чуждестранните стандарти изискванията за осигуряване на необходимата интензивност на напояване се отнасят за едновременната работа на четири пръскачки. Разпръсквачите са разположени в ъглите на квадрат, вътре в който са монтирани мерителни съдове по площта.

Тестовете за пръскачки с различни изходни диаметри се провеждат при различни разстояния между пръскачките - от 4,5 до 2,5 метра. На Фигура 8показва пример за разположение на спринклери с диаметър на изхода 10 mm. В този случай разстоянието между тях трябва да бъде 4,5 метра.

Фигура 9.Схема за изпитване на спринклер съгласно ISO/FDIS6182-1.

При тази подредба на спринклерите водата ще попадне в центъра на защитената зона, ако формата на разпределение е значително повече от 2 метра, например, като в Фигура 10.

Фигура 10.График за разпределение на вода със спринклер съгласно ISO/FDIS6182-1.

Естествено, при тази форма на разпределение на водата средната интензивност на напояване ще намалее пропорционално на увеличаването на площта за напояване. Но тъй като тестът включва четири пръскачки едновременно, припокриването на зоните за напояване ще осигури по-висок среден интензитет на напояване.

IN таблица 3Дадени са условия за изпитване и изисквания за интензивност на напояване за редица разпръсквачи с общо предназначение съгласно стандарта ISO/FDIS6182-1. За удобство техническият параметър за количеството вода в резервоара, изразен в mm/min, е даден в размер, по-познат за руските стандарти, литри в секунда/m2.

Таблица 3.Изисквания за интензивност на напояване съгласно ISO/FDIS6182-1.

Диаметър на изхода, мм	Воден поток през спринклера, l/min	Поставяне на спринклер		Интензивност на напояване		Допустим брой съдове с намален воден обем
		Защитена местност, м 2	Разстояние между растителността, m	mm/min в резервоара	l/s⋅m 2
10	50,6	20,25	4,5	2,5	0,0417	8 от 81
15	61,3	12,25	3,5	5,0	0,083	5 от 49
15	135,0	9,00	3,0	15,0	0,250	4 от 36
20	90,0	9,00	3,0	10,0	0,167	4 от 36
20	187,5	6,25	2,5	30,0	0,500	3 от 25

За да прецените колко високо е нивото на изискванията за размера и равномерността на интензивността на напояване вътре в защитения квадрат, можете да направите следните прости изчисления:

1. Нека определим колко вода се излива в рамките на квадрата на напоителната площ за секунда. От фигурата може да се види, че сектор от една четвърт от напояваната площ на спринклерния кръг участва в напояването на квадрата, следователно четири спринклера изливат върху „защитения“ квадрат количество вода, равно на това, излято от една пръскачка. Разделяйки посочения дебит на водата на 60, получаваме дебита в l/sec. Например за DN 10 при дебит 50,6 l/min получаваме 0,8433 l/sec.
2. В идеалния случай, ако цялата вода е равномерно разпределена по площта, за да се получи специфичният интензитет, дебитът трябва да се раздели на защитената зона. Например, разделяме 0,8433 l/sec на 20,25 m2, получаваме 0,0417 l/sec/m2, което напълно съвпада със стандартната стойност. И тъй като идеалното разпределение по принцип е невъзможно да се постигне, се допуска наличието на съдове с по-ниско водно съдържание до 10%. В нашия пример това са 8 от 81 буркана. Можем да признаем, че това е доста високо ниво на равномерност на разпределението на водата.

Ако говорим за наблюдение на еднаквостта на интензивността на напояване според руския стандарт, тогава инспекторът ще бъде изправен пред много по-сериозен тест по математика. Съгласно изискванията на GOST R51043:

Средната интензивност на напояване на водната пръскачка I, dm 3 / (m 2 s), се изчислява по формулата:

където i i е интензивността на напояване в i-тия мерителен съд, dm 3 /(m 3 ⋅ s);
n е броят на мерителните съдове, монтирани в защитената зона. Интензивността на напояване в i-тия мерителен буркан i i dm 3 / (m 3 ⋅ s) се изчислява по формулата:

където V i е обемът вода (воден разтвор), събран в i-тия мерителен буркан, dm 3;
t – продължителност на напояване, s. Равномерността на напояване, характеризираща се със стойността на стандартното отклонение S, dm 3 / (m 2 ⋅ s), се изчислява по формулата:

Коефициентът на равномерност на напояването R се изчислява по формулата:

Счита се, че спринклерите са преминали тестовете, ако средният интензитет на напояване не е по-нисък от стандартната стойност с коефициент на равномерност на напояване не повече от 0,5 и броят на мерителните съдове с интензитет на напояване по-малък от 50% от стандартния интензитет не повече от: две - за спринклери от типове B, N, U и четири - за спринклери от типове G, G V, G N и G U.

Коефициентът на равномерност не се взема предвид, ако интензивността на напояване в измервателните банки е по-малка от стандартната стойност в следните случаи: в четири измервателни групи - за разпръсквачи от типове V, N, U и шест - за разпръсквачи от типове G, G V, G N и G U.

Но тези изисквания вече не са плагиатство на чужди стандарти! Това са нашите родни изисквания. Трябва обаче да се отбележи, че те имат и недостатъци. Въпреки това, за да се идентифицират всички недостатъци или предимства на този метод за измерване на равномерността на интензитета на напояване, ще са необходими повече от една страница. Може би това ще бъде направено в следващото издание на статията.

Заключение

1. Сравнителният анализ на изискванията за техническите характеристики на спринклерите в руския стандарт GOST R 51043 и чуждия ISO/FDIS6182-1 показа, че те са почти идентични по отношение на показателите за качество на спринклерите.
2. Значителни разлики между спринклерите се съдържат в изискванията на различни руски стандарти по въпроса за осигуряване на необходимата интензивност на напояване на защитената територия с един спринклер. В съответствие с чуждестранните стандарти необходимата интензивност на напояване трябва да се осигури чрез едновременното функциониране на четири разпръсквача.
3. Предимството на метода „защита с един спринклер” е по-голямата вероятност пожарът да бъде потушен от един спринклер.
4. Недостатъците включват:

• необходими са повече спринклери за защита на помещенията;
• за работата на пожарогасителната инсталация ще е необходима значително повече вода, в някои случаи количеството й може да се увеличи няколко пъти;
• доставката на големи количества вода води до значително увеличение на цената на цялата пожарогасителна система;
• липса на ясна методика, обясняваща принципите и правилата за поставяне на пръскачки в защитената територия;
• липса на необходимите данни за действителния интензитет на напояване на разпръсквачи, което възпрепятства точното изпълнение на инженерните изчисления на проекта.

Литература

1 ГОСТ Р 51043-2002. Автоматични пожарогасителни системи с вода и пяна. Разпръсквачи. Общи технически изисквания. Методи за изпитване.

2 ISO/FDIS6182-1. Противопожарна защита - Автоматични спринклерни системи - Част 1: Изисквания и методи за изпитване на спринклери.

3 http://www.sprinklerreplacement.com/

4 SP 6. Противопожарна система. Норми и правила за проектиране. Автоматична пожароизвестителна система и автоматично пожарогасене. Окончателна чернова на проект №171208.

5 NPB 88-01 Пожарогасителни и алармени системи. Норми и правила за проектиране.

6 ГОСТ Р 50680-94. Автоматични водни пожарогасителни системи. Общи технически изисквания. Методи за изпитване.

7 Проектиране на водни и пенни автоматични пожарогасителни инсталации. L.M Meshman, S.G. Цариченко, В.А. Билинкин, В.В. Алешин, Р.Ю. Губин; Под общата редакция на Н.П. Копилова. – М.: ВНИИПО МЧС на Руската федерация, 2002.

Избор на пожарогасителен агент, метод за гасене на пожар и тип автоматична пожарогасителна инсталация.

Възможните OTV се избират в съответствие с NPB 88-2001. Имайки предвид информацията за приложимостта на пожарогасителни агенти за пожарогасителни системи, в зависимост от класа на пожара и свойствата на намиращите се материални активи, съм съгласен с препоръките за гасене на пожари от клас А1 (А1 - изгаряне на твърди вещества, придружено от тлеещи), подходящи са разширителни вентили за вода с фино пръскане.

В изчислителната графична задача приемаме AUP-TRV. Въпросната жилищна сграда ще бъде с водонапълнен стрингер (за помещения с минимална температура на въздуха от 10˚C). Спринклерните инсталации се използват в зони с повишена опасност от пожар. Проектирането на инсталациите на разширителния вентил трябва да се извършва, като се вземат предвид архитектурните планови решения на защитените помещения и техническите параметри, техническите инсталации на разширителните вентили, дадени в документацията за пръскачки или инсталации на модулни разширителни вентили. Параметрите на проектирания спринклер AUP (интензитет на напояване, консумация на отпадъчни води, минимална площ за напояване, продължителност на водоподаването и максимално разстояние между спринклерите се определят в съответствие с. В раздел 2.1 в RGZ имаше определена група помещения. защита на помещенията, трябва да се използват спринклери B3 - “Maxstop”.

Таблица 3

Параметри на пожарогасителна инсталация.

2.3. Трасиране на пожарогасителни системи.

Фигурата показва схемата на маршрутизиране, според която е необходимо да се инсталира спринклер в защитеното помещение:

Снимка 1.

Броят на спринклерите в една секция на инсталацията не е ограничен. В същото време, за да се издаде сигнал, изясняващ местоположението на пожар в сградата, както и да се включат системи за предупреждение и отстраняване на дим, се препоръчва да се инсталират аларми за течен поток с модел на реагиране на захранващите тръбопроводи. За група 4 минималното разстояние от горния ръб на предметите до пръскачките трябва да бъде 0,5 метра. Разстоянието от изхода на спринклера, монтиран вертикално до равнината на пода, трябва да бъде от 8 до 40 см. В проектирания AUP приемаме това разстояние за 0,2 m. В рамките на един защитен елемент трябва да се монтират единични спринклери с еднакъв диаметър; типът на спринклера се определя въз основа на резултата от хидравлично изчисление.

3. Хидравлично изчисление на пожарогасителната система.

Хидравличното изчисляване на спринклерната мрежа се извършва с цел:

1. Определяне на водния поток

2. Сравнение на специфичния разход на интензивност на напояване с нормативните изисквания.

3. Определяне на необходимото налягане на водопроводите и най-икономичните диаметри на тръбите.

Хидравличното изчисляване на противопожарната водоснабдителна система се свежда до решаването на три основни проблема:

1. Определяне на налягането на входа на противопожарния водопровод (по оста на изходящата тръба, помпа). Ако е посочен прогнозният дебит на водата, схемата на тръбопровода, тяхната дължина и диаметър, както и вида на фитингите. В този случай изчислението започва с определяне на загубата на налягане по време на движение на водата в зависимост от диаметъра на тръбопроводите и др. Изчислението завършва с избор на марка помпа въз основа на очаквания воден поток и налягане в началото на монтажа

2. Определяне на водния поток по зададено налягане в началото на противопожарния тръбопровод. Изчислението започва с определяне на хидравличното съпротивление на всички тръбопроводни елементи и завършва с установяване на водния поток от дадено налягане в началото на противопожарното водоснабдяване.

3. Определяне на диаметъра на тръбопровода и други елементи въз основа на изчисления воден поток и налягане в началото на тръбопровода.

Определяне на необходимото налягане при даден интензитет на напояване.

Таблица 4.

Параметри на разпръсквачи Maxtop

В раздела е приет спринклерен AUP, съответно приемаме да се използват спринклери от марката SIS-PN 0 0.085 - спринклери, водни спринклери, спринклери със специално предназначение с концентричен поток, монтирани вертикално без декоративно покритие с коефициент на ефективност от 0,085, номинална температура на реагиране от 57 o, проектният дебит на водата в диктуващия спринклер се определя по формулата:

Коефициентът на ефективност е 0,085;

Необходимият свободен напор е 100 m.

3.2. Хидравлично изчисляване на разделителни и захранващи тръбопроводи.

За всеки участък за гасене на пожар се определя най-отдалечената или най-високо защитената зона и се извършват хидравлични изчисления специално за тази зона в рамките на изчислената площ. В съответствие със завършеното оформление на пожарогасителната система, тя е конфигурация в задънена улица, не е симетрична на сутрешното водоснабдяване и не е комбинирана. Свободното налягане при диктуващия спринклер е 100 m, загубата на налягане в захранващия участък е равна на:

Дължина на участъка на тръбопровода между спринклерите;

Поток на флуид в участъка на тръбопровода;

Коефициентът, характеризиращ загубата на налягане по дължината на тръбопровода за избраната марка, е 0,085;

Необходимият свободен напор за всеки следващ спринклер е сумата, състояща се от необходимия свободен напор за предишния спринклер и загубата на налягане в участъка на тръбопровода между тях:

Консумацията на вода на пенообразувателя от последващата пръскачка се определя по формулата:

В параграф 3.1 беше определен дебитът на диктуващия спринклер. Тръбопроводите на водонапълнените инсталации трябва да бъдат направени от поцинкована и неръждаема стомана, диаметърът на тръбопровода се определя по формулата:

Площен разход на вода, m 3 /s

Скорост на движение на водата m/s. приемаме скорост на движение от 3 до 10 m/s

Изразяваме диаметъра на тръбопровода в ml и го увеличаваме до най-близката стойност (7). Тръбите ще бъдат свързани чрез заваряване, а фитингите ще се произвеждат на място. Диаметрите на тръбопровода трябва да се определят на всеки проектен участък.

Получените резултати от хидравличното изчисление са обобщени в таблица 5.

Таблица 5.

3.3 Определяне на необходимото налягане в системата

В СССР основният производител на разпръсквачи е Одеският завод "Спецавтоматика", който произвежда три типа разпръсквачи, монтирани с розетка нагоре или надолу, с номинален изходен диаметър 10; 12 и 15 мм.

На базата на резултатите от изчерпателни тестове бяха конструирани диаграми на напояване за тези спринклери в широк диапазон от налягания и височини на монтаж. В съответствие с получените данни в SNiP 2.04.09-84 са установени стандарти за тяхното разположение (в зависимост от пожарното натоварване) на разстояние 3 или 4 m един от друг. Тези стандарти са включени без промени в NPB 88-2001.

В момента основният обем пръскачки идва от чужбина, тъй като руските производители PO Spec-Avtomatika (Бийск) и CJSC Ropotek (Москва) не са в състояние напълно да отговорят на вътрешното търсене на потребителите.

Перспективите за чуждестранни спринклери по правило не съдържат данни за повечето технически параметри, регулирани от вътрешните стандарти. В тази връзка не е възможно да се извърши сравнителна оценка на показателите за качество на един и същ вид продукти, произведени от различни компании.

Сертификационните тестове не предвиждат изчерпателна проверка на първоначалните хидравлични параметри, необходими за проектиране, например диаграми на интензитета на напояване в рамките на защитената зона в зависимост от налягането и височината на спринклерната инсталация. По правило тези данни не са включени в техническата документация, но без тази информация не е възможно правилното извършване на проектни работи по AUP.

По-конкретно, най-важният параметър на спринклерите, необходим за проектирането на AUP, е интензивността на напояване на защитената зона в зависимост от налягането и височината на спринклерната инсталация.

В зависимост от конструкцията на спринклера, площта на напояване може да остане непроменена, да намалява или да се увеличава с увеличаване на налягането.

Например поливните диаграми на универсален спринклер тип CU/P, монтиран с гнездото нагоре, се променят почти слабо в зависимост от захранващото налягане в диапазона 0,07-0,34 MPa (фиг. IV. 1.1). Напротив, напоителните диаграми на спринклер от този тип, монтиран с розетката надолу, се променят по-интензивно, когато захранващото налягане се променя в същите граници.

Ако напояваната площ на спринклера остава непроменена при промяна на налягането, тогава в рамките на напоителната площ от 12 m2 (кръг R ~ 2 m) можете да зададете налягането Р t чрез изчисление,при което се осигурява изискваната от проекта интензивност на напояване:

Където R nи i n - налягане и съответната стойност на интензивността на напояване в съответствие с GOST R 51043-94 и NPB 87-2000.

Стойности в и R nзависи от диаметъра на изхода.

Ако площта за напояване намалява с увеличаване на налягането, тогава интензивността на напояване се увеличава по-значително в сравнение с уравнение (IV. 1.1), но е необходимо да се вземе предвид, че разстоянието между пръскачките също трябва да намалее.

Ако площта на напояване се увеличава с увеличаване на налягането, тогава интензивността на напояване може леко да се увеличи, да остане непроменена или да намалее значително. В този случай методът на изчисление за определяне на интензивността на напояване в зависимост от налягането е неприемлив, поради което разстоянието между пръскачките може да се определи само с помощта на диаграми за напояване.

Случаите на липса на ефективност на пожарогасителни пожари, наблюдавани на практика, често са резултат от неправилно изчисляване на хидравличните противопожарни вериги (недостатъчна интензивност на напояване).

Напоителните диаграми, дадени в някои проспекти на чуждестранни компании, характеризират видимата граница на зоната за напояване, а не цифрова характеристика на интензивността на напояване и само подвеждат специалистите на проектантските организации. Например, на диаграмите за напояване на универсален спринклер тип CU/P, границите на зоната за напояване не са обозначени с числени стойности на интензитета на напояване (виж фиг. IV.1.1).

Предварителна оценка на такива диаграми може да се направи, както следва.

Навреме q = е(К, П)(фиг. IV. 1.2) дебитът от спринклера се определя при коефициента на ефективност ДА СЕ,посочени в техническата документация, и налягането на съответната диаграма.

За пръскачка при ДА СЕ= 80 и P =Дебитът е 0,07 MPa q p =007~ 67 l/min (1.1 l/s).

Съгласно GOST R 51043-94 и NPB 87-2000, при налягане 0,05 MPa, спринклерите за концентрично напояване с диаметър на изхода от 10 до 12 mm трябва да осигуряват интензитет най-малко 0,04 l / (cm 2).

Определяме дебита от спринклера при налягане 0,05 MPa:

q p=0,05 = 0,845 q p ≈ = 0,93 l/s. (IV. 1.2)

Приемайки, че напояването е в рамките на определената напоителна площ с радиус Р≈3,1 m (виж фиг. IV. 1.1, а) равномерно и целият пожарогасителен агент се разпределя само върху защитената зона, определяме средната интензивност на напояване:

По този начин тази интензивност на напояване в рамките на дадената диаграма не съответства на стандартната стойност (необходимо е най-малко 0,04 l/(s*m2)) За да се установи дали тази конструкция на спринклера отговаря на изискванията на GOST R 51043-94 и NPB 87- 2000 на площ от 12 m2 (радиус ~2 m), необходими са подходящи тестове.

За квалифицирано проектиране на AUP техническата документация за спринклерите трябва да съдържа диаграми на напояване в зависимост от налягането и височината на монтаж. Подобни схеми на универсален спринклер тип RPTK са показани на фиг. IV. 1.3, и пръскачки, произведени от SP "Spetsavtomatika" (Бийск) - в Приложение 6.

Съгласно дадените диаграми на напояване за дадена конструкция на спринклера могат да се направят подходящи изводи за влиянието на натиска върху интензивността на напояването.

Например, ако спринклерът RPTK е монтиран с розетката нагоре, тогава при височина на монтаж от 2,5 m интензитетът на напояване практически не зависи от налягането. В зоната на зоната с радиуси 1,5; 2 и 2,5 m, интензитетът на напояване с 2-кратно увеличение на налягането се увеличава с 0,005 l/(s*m2), т.е. с 4,3-6,7%, което показва значително увеличение на площта за напояване. Ако при 2-кратно увеличение на налягането площта на напояване остане непроменена, тогава интензитетът на напояване трябва да се увеличи 1,41 пъти.

При монтиране на пръскачката RPTC с розетката надолу, интензитетът на напояване се увеличава значително (с 25-40%), което показва леко увеличение на площта на напояване (при постоянна площ на напояване интензивността трябва да се увеличи с 41%).

Обсъждано много пъти, казвате? И като че ли всичко ясно ли е? Какво мислите за това малко проучване:
Основното противоречие, което понастоящем не е решено от стандартите, е между кръговата карта за напояване с пръскачки (диаграма) и квадратното (преобладаващо мнозинство) разположение на пръскачките върху защитената площ (изчислено съгласно SP5).
1. Например, трябва да загасим определено помещение с площ от 120 m2 с интензитет 0,21 l/s*m2. От спринклера SVN-15 с k=0,77 (Бийск) при налягане от три атмосфери (0,3 MPa) ще тече q = 10*0,77*SQRT (0,3) = 4,22 l/s, докато на сертифицирана площ от 12 m2 ще се осигури интензитет (съгласно паспорта на спринклера) i = 0,215 l/s*m2. Тъй като паспортът съдържа препратка към факта, че този спринклер отговаря на изискванията на GOST R 51043-2002, тогава, съгласно клауза 8.23 ​​(проверка на интензивността и защитената зона), трябва да вземем предвид тези 12 m2 (според паспорта - защитена зона) като площта на окръжност с радиус R= 1,95 м. Между другото, 0,215 * 12 = 2,58 (l/s) ще тече върху такава зона, което е само 2,58/4,22 = 0,61 от общия дебит на спринклера, т.е. Близо 40% от подаваната вода излиза извън нормативно защитената зона.
SP5 (таблици 5.1 и 5.2) изисква в регулираната защитена зона да бъде осигурен стандартен интензитет (и там по правило най-малко 10 пръскачки са разположени квадратно-клъстерно), докато съгласно параграф B.3.2 от SP5 :
- условна изчислена площ, защитена от един спринклер: Ω = L2, тук L е разстоянието между спринклерите (т.е. страната на квадрата, в ъглите на който са разположени спринклерите).
И разбирайки разумно, че цялата вода, изливаща се от спринклера, ще остане в защитената зона, когато нашите спринклери са разположени в ъглите на конвенционалните квадрати, ние много просто изчисляваме интензивността, която AUP осигурява на стандартната защитена зона: целият поток (а не 61%) през диктуващия спринклер (през останалите дебитът ще бъде по-голям по дефиниция) се разделя на площта на квадрата със страна, равна на разстоянието между спринклерите. Абсолютно същото, както смятат нашите чуждестранни колеги (по-специално за ESFR), т.е. в действителност 4 пръскачки, разположени в ъглите на квадрат със страна 3,46 m (S = 12 m2).
В този случай изчисленият интензитет на стандартната защитена площ ще бъде 4,22/12 = 0,35 l/s*m2 - цялата вода ще се излее върху огъня!
Тези. за да защитим района, можем да намалим потреблението с 0,35/0,215 = 1,63 пъти (в крайна сметка - разходите за строителство) и да получим интензитета, изискван от стандартите, не се нуждаем от 0,35 l/s*m2, 0,215 е достатъчно l/ s*m2. И за цялата стандартна площ от 120 m2 ще ни трябва (опростено) изчислено 0,215 (l/s*m2)*120(m2)=25,8 (l/s).
Но тук, пред останалата част от планетата, излиза този, разработен и въведен през 1994 г. Технически комитет TC 274 „Пожарна безопасност“ GOST R 50680-94, а именно тази точка:
7.21 Интензивността на напояване се определя в избраната зона, когато един спринклер работи за спринклери ... спринклери при проектното налягане. - (в този случай картата за напояване с пръскачки, използваща метода за измерване на интензивността, приет в този GOST, е кръг).
Това е мястото, където стигнахме, защото, разбирайки буквално клауза 7.21 от GOST R 50680-94 (ние гасим в едно парче) във връзка с клауза B.3.2 SP5 (ние защитаваме района), трябва да осигурим стандартния интензитет на площта на ​​квадратът, вписан в кръг с площ 12 m2, т.к в спринклерния паспорт е посочена тази (кръгла!) защитена зона, а отвъд границите на този кръг интензивността ще бъде по-малка.
Страната на такъв квадрат (разпръсквач) е 2,75 m, а площта му вече не е 12 m2, а 7,6 m2. В този случай при гасене на стандартна площ (с няколко работещи спринклера) реалната интензивност на напояване ще бъде 4,22/7,6 = 0,56 (l/s*m2). И в този случай за цялата стандартна площ ще ни трябва 0,56 (l/s*m2)*120(m2)=67,2 (l/s). Това е 67,2 (l/s) / 25,8 (l/s) = 2,6 пъти повече, отколкото когато се изчисли с помощта на 4 пръскачки (на квадрат)! Колко увеличава това разходите за тръби, помпи, резервоари и т.н.?

Разходът на вода за гасене на пожари от противопожарната водоснабдителна мрежа в предприятия от нефтопреработвателната и нефтохимическата промишленост трябва да се вземе на базата на два едновременни пожара в предприятието: един пожар в производствената зона и втори пожар в района на ​суровини или складове за запалими газове, нефт и нефтопродукти.

Разходът на вода се определя изчислително, но трябва да се приеме най-малко: за производствената площ - 120 l/s, за складовете - 150 l/s. Потокът и подаването на вода трябва да осигуряват гасене и защита на оборудването от стационарни инсталации и мобилно противопожарно оборудване.

Очакваната консумация на вода в случай на пожар в склад за нефт и нефтопродукти трябва да се приеме като един от следните най-високи разходи: за гасене на пожар и охлаждане на резервоари (въз основа на най-високата консумация в случай на пожар на един резервоар); за пожарогасене и охлаждане на железопътни цистерни, товаро-разтоварни устройства и надлези или за пожарогасене на товаро-разтоварни устройства за автомобилни цистерни; най-големият общ разход за външно и вътрешно пожарогасене на една от складовите сгради.

Консумацията на пожарогасителни агенти трябва да се определя въз основа на интензивността на тяхното подаване (Таблица 5.6) към прогнозната зона на гасене на нефт и нефтопродукти (например в наземни вертикални резервоари с неподвижен покрив, хоризонтален кръст - площта на сечението на резервоара се приема като прогнозна площ на гасене).

Консумацията на вода за охлаждане на наземни вертикални резервоари трябва да се определи чрез изчисление въз основа на интензивността на водоснабдяването, взета съгласно таблица 5.3. Общият разход на вода се определя като сума от разходите за охлаждане на горящ резервоар и охлаждане на съседните до него в групата.

Свободното налягане в противопожарната водопроводна мрежа по време на пожар трябва да се приема, както следва:

· при охлаждане със стационарна инсталация - съгласно техническите характеристики на поливния пръстен, но не по-малко от 10 m на нивото на поливния пръстен;

· при охлаждане на резервоари с мобилно противопожарно оборудване съгласно техническите характеристики на пожарните стволове, но не по-малко от 40 m.

Очакваната продължителност на охлаждане на резервоарите (горящи и съседни на тях) трябва да се вземе:

· наземни резервоари при гасене на пожар с автоматична система – 4 часа;

· при гасене с подвижна противопожарна техника – 6 часа;

· подземни резервоари – 3 часа.

Общото потребление на вода от водопроводната мрежа за защита на колонни устройства при условен пожар със стационарни водонапоителни инсталации се приема като сума от потреблението на вода за напояване на горящо колонно устройство и две съседни разположени на разстояние по-малко от два диаметъра на най-големия от тях. Интензитетът на водоснабдяване на 1 m 2 защитена повърхност на колонни устройства с LPG и запалими течности се приема равен на 0,1 l / (s × m 2).

Нека разгледаме изчисляването на пръстеновиден напоителен тръбопровод, като използваме примера за охлаждане на страничната повърхност по време на пожар на наземен вертикален резервоар със запалими течности със стационарен покрив с номинален обем У= 5000 m 3, диаметър д p = 21 m и вис з= = 15 м. Стационарната охладителна инсталация на резервоара се състои от хоризонтален секционен напоителен пръстен (напоителен тръбопровод с устройства за пръскане на вода), разположен в горната зона на стените на резервоара, сухи щрангове и хоризонтални тръбопроводи, свързващи секционния напоителен пръстен с пожарогасене водопроводна мрежа (фиг. 5.5) .

Ориз. 5.5. Диаграма на участък от водопроводна мрежа с напоителен пръстен:

1 – участък от пръстеновидната мрежа; 2 – шибър на клона; 3 – кран за източване на вода; 4 – сух щранг и хоризонтален тръбопровод; 5 – напоителен тръбопровод с устройства за пръскане на вода

Нека определим общата консумация за охлаждане на резервоара при интензивността на водоснабдяването Дж= 0,75 l/s на 1 m от неговата обиколка (Таблица 5.3) Q = Джстр д p = 0,75 × 3,14 × 21 = 49,5 l/s.

В напоителния пръстен използваме дренчери с плоска розетка DP-12 с диаметър на изхода 12 мм като пръскачки.

Определяме потреблението на вода от едно потопяване, като използваме формулата,

Където ДА СЕ– разходни характеристики на дренчерната машина, ДА СЕ= 0,45 l/(s×m 0,5); H a= 5 m – минимално свободно налягане.Тогава l/s. Определете броя на дренчерите. Тогава Q = nq= 50 × 1 = 50 l/s.

Разстояние между дренчерите с диаметър на пръстена д k = 22 m.m.

Диаметър на клона двсички подаващи вода към пръстена, със скоростта на движение на водата V= 5 m/s е равно на m.

Приемаме диаметъра на тръбопровода дслънце = 125 мм.

По ринга от точката bкъм основния въпрос Аводата ще тече в две посоки, така че диаметърът на тръбата на пръстеновидния участък ще се определи от условието за преминаване на половината от общия дебит m.

За равномерно напояване на стените на резервоара, тоест необходимостта от лек спад на налягането в напоителния пръстен в диктатора (точка А) и най-близо до точката bПриемаме дренчери д k = 100 mm.

Използвайки формулата, ние определяме загубата на налягане ч k в полукръг m.= 15 m.

Размерът на свободното налягане в началото на клона се взема предвид при определяне на характеристиките на помпата.

За по-високи инсталации (например дестилационни колони) могат да се осигурят няколко перфорирани тръбопровода на различни височини. Налягането на най-високо разположения тръбопровод с отвори трябва да бъде не повече от 20–25 m.