Dom
Pumpne stanice
Proračun automatskih gasnih sistema za gašenje požara. Proračun za gašenje požara gasom Proračun mase

Proračun automatskih gasnih sistema za gašenje požara. Proračun za gašenje požara gasom Proračun mase

Gašenje požara

IZBOR I PRORAČUN SISTEMA ZA GAŠENJE POŽARA

A. V. Merkulov, V. A. Merkulov

CJSC "Artsok"

Navedeni su glavni faktori koji utiču na optimalan izbor gasne instalacije za gašenje požara (GFS): vrsta zapaljivog opterećenja u štićenoj prostoriji (arhiva, skladišta, radio-elektronska oprema, tehnološka oprema itd.); vrijednost zaštićenog volumena i njegovo curenje; vrsta gasnog sredstva za gašenje požara (GOTV); vrsta opreme u kojoj se mora skladištiti PTV i tip jedinice za opskrbu plinom: centralizirana ili modularna.

Ispravan izbor gasne instalacije za gašenje požara (UGP) zavisi od mnogo faktora. Stoga je svrha ovog rada identificirati glavne kriterije koji utiču na optimalan izbor plinske instalacije za gašenje požara i principa njenog hidrauličkog proračuna.

Glavni faktori koji utiču na optimalan izbor instalacije gasnog gašenja požara. Prvo, vrsta zapaljivog opterećenja u štićenoj prostoriji (arhiva, skladišta, elektronska oprema, tehnološka oprema itd.). Drugo, vrijednost zaštićenog volumena i njegovo curenje. Treće, vrsta gasnog sredstva za gašenje požara. Četvrto, vrsta opreme u kojoj se mora skladištiti sredstvo za gašenje plinom. Peto, vrsta plinske instalacije za gašenje požara: centralizirana ili modularna. Posljednji faktor može nastupiti samo ako je potrebno obezbijediti protivpožarnu zaštitu za dvije ili više prostorija na jednom objektu. Stoga ćemo razmotriti međusobni uticaj samo navedena četiri faktora, tj. pod pretpostavkom da je samo jednoj prostoriji potrebna zaštita od požara u objektu.

Naravno, ispravan izbor plinske instalacije za gašenje požara trebao bi se temeljiti na optimalnim tehničkim i ekonomskim pokazateljima.

Posebno treba napomenuti da bilo koje od gasnih sredstava za gašenje požara dozvoljenih za upotrebu otklanja požar bez obzira na vrstu zapaljivog materijala, ali samo kada se u zaštićenoj zapremini stvori standardna koncentracija za gašenje požara.

Procijenit će se međusobni utjecaj gore navedenih faktora na tehničko-ekonomske parametre instalacije plinskog gašenja požara.

Može se uzeti iz uslova da su sljedeća plinska sredstva za gašenje požara dozvoljena za upotrebu u Rusiji: freon 125, freon 318C, freon 227ea, freon 23, CO2, K2, Ag i mješavina (br. 2, Ag i CO2) , koji ima zaštitni znak Inergen.

Prema načinu skladištenja i načinu kontrole gasnih sredstava za gašenje požara u gasnim modulima za gašenje požara (MGP), sva gasna sredstva za gašenje požara mogu se podeliti u tri grupe.

U prvu grupu spadaju freon 125, 318C i 227ea. Ovi freoni se skladište u gasnom modulu za gašenje požara u tečnom obliku pod pritiskom potisnog gasa, najčešće azota. Moduli sa navedenim rashladnim fluidima po pravilu imaju radni pritisak koji ne prelazi 6,4 MPa. Kontrolu količine freona tokom rada jedinice vrši manometar instaliran na modulu za gašenje plina.

Freon 23 i CO2 čine drugu grupu. Oni se takođe skladište u tečnom obliku, ali se istiskuju iz modula za gašenje gasa pod pritiskom sopstvenih zasićenih para. Radni pritisak modula sa navedenim gasovitim sredstvima za gašenje požara mora imati radni pritisak od najmanje 14,7 MPa. U toku rada moduli moraju biti instalirani na vagama koji omogućavaju kontinuiranu kontrolu mase freona 23 ili CO2.

Treća grupa uključuje K2, Ag i Inergen. Ova gasna sredstva za gašenje požara skladište se u modulima za gašenje gasa u gasovitom stanju. Nadalje, kada uzmemo u obzir prednosti i nedostatke plinskih sredstava za gašenje požara iz ove grupe, fokusirat ćemo se samo na dušik.

To je zbog činjenice da je N2 najefikasniji (najniža koncentracija gašenja) i ima najnižu cijenu. Kontrolu mase navedenih gasnih sredstava za gašenje požara vrši se manometrom. Lg ili Inergen se pohranjuju u modulima pod pritiskom od 14,7 MPa ili više.

Moduli za gašenje požara plinom, u pravilu, imaju kapacitet cilindra koji ne prelazi 100 litara. Istovremeno, moduli s kapacitetom većim od 100 litara, prema PB 10-115, podliježu registraciji kod Gosgortekhnadzora Rusije, što podrazumijeva prilično veliki broj ograničenja njihove upotrebe u skladu s navedenim pravilima.

Izuzetak su izotermni moduli za tekući ugljični dioksid (MIZhU) kapaciteta od 3,0 do 25,0 m3. Ovi moduli su projektovani i proizvedeni za skladištenje u gasnim instalacijama za gašenje požara ugljen-dioksida u količinama većim od 2500 kg. Izotermički moduli za tekući ugljični dioksid opremljeni su rashladnim jedinicama i grijaćim elementima, što omogućava održavanje tlaka u izotermnom spremniku u rasponu od 2,0 - 2,1 MPa pri temperaturi okoline od minus 40 do plus 50 °C.

Pogledajmo primjere kako svaki od četiri faktora utječe na tehničke i ekonomske pokazatelje plinske instalacije za gašenje požara. Masa gasnog sredstva za gašenje požara izračunata je prema metodi opisanoj u NPB 88-2001.

Primjer 1. Potrebno je zaštititi elektronsku opremu u prostoriji zapremine 60 m3. Prostorija je uslovno hermetička, tj. K2 « 0. Rezultati proračuna su sumirani u tabeli. jedan.

Ekonomska opravdanost tabele. 1 u određenim brojevima ima određene poteškoće. To je zbog činjenice da se cijena opreme i sredstva za gašenje plinom razlikuje od proizvođača i dobavljača. Međutim, postoji opći trend da se s povećanjem kapaciteta cilindra povećava cijena modula za gašenje plina. 1 kg CO2 i 1 m3 N su blizu cijene i dva reda veličine manje od cijene freona. Analiza tabele. 1 pokazuje da je cijena plinske instalacije za gašenje požara s rashladnim sredstvom 125 i CO2 uporediva po vrijednosti. Unatoč znatno većoj cijeni freona 125 u odnosu na ugljični dioksid, ukupna cijena freona 125 - plinskog modula za gašenje požara s cilindrom od 40 l bit će uporediva ili čak nešto niža od seta ugljičnog dioksida - plinskog modula za gašenje požara sa cilindar od 80 l - uređaj za vaganje. Može se nedvosmisleno reći da je cijena instalacije plinskog gašenja dušikom znatno veća u odnosu na dvije prethodno razmatrane opcije, jer potrebna su dva modula maksimalnog kapaciteta. Potrebno je više prostora za smještaj

TABELA 1

Freon 125 36 kg 40 1

CO2 51 kg 80 1

dva modula u prostoriji i, naravno, cijena dva modula zapremine 100 l uvijek će biti veća od cijene modula od 80 l s uređajem za vaganje, koji je u pravilu 4-5 puta jeftiniji nego sam modul.

Primjer 2. Parametri prostorije su slični primjeru 1, ali je potrebno zaštititi ne elektronsku opremu, već arhivu. Rezultati proračuna, slično kao u prvom primjeru, sumirani su u tabeli. 2.

Na osnovu analize tab. 2, možemo nedvosmisleno reći da je u ovom slučaju cijena plinske instalacije za gašenje požara dušikom mnogo veća od cijene plinskih instalacija za gašenje požara s freonom 125 i ugljičnim dioksidom. Ali za razliku od prvog primjera, u ovom slučaju može se jasnije primijetiti da plinovita instalacija za gašenje požara s ugljičnim dioksidom ima najnižu cijenu, jer. s relativno malom razlikom u cijeni između modula za gašenje plina s cilindrom kapaciteta 80 i 100 litara, cijena od 56 kg freona 125 značajno premašuje cijenu uređaja za vaganje.

Slične zavisnosti će se pratiti ako se poveća zapremina zaštićene prostorije i/ili poveća njena nehermetičnost, jer sve to uzrokuje generalno povećanje količine bilo koje vrste gasnog sredstva za gašenje požara.

Dakle, samo na osnovu dva primjera može se vidjeti da je moguće odabrati optimalnu instalaciju za gašenje požara plinom za zaštitu od požara prostorije tek nakon razmatranja najmanje dvije opcije sa različitim vrstama gasnih sredstava za gašenje požara.

Međutim, postoje izuzeci kada se plinska instalacija za gašenje požara s optimalnim tehničkim i ekonomskim parametrima ne može koristiti zbog određenih ograničenja nametnutih plinskim sredstvima za gašenje požara.

TABELA 2

Naziv GOTV Količina GOTV Kapacitet rezervoara MGP, l Količina MGP, kom.

Freon 125 56 kg 80 1

CO2 66 kg 100 1

Ova ograničenja prvenstveno uključuju zaštitu kritičnih objekata u seizmički opasnom području (npr. nuklearna postrojenja i sl.), gdje je potrebna ugradnja modula u seizmički otporne okvire. U ovom slučaju je isključena upotreba freona 23 i ugljičnog dioksida, jer moduli sa ovim gasovitim sredstvima za gašenje požara moraju biti ugrađeni na vagama koji isključuju njihovo kruto pričvršćivanje.

Zaštita od požara prostorija sa stalno prisutnim osobljem (kontrolne sobe, hale sa centralama nuklearnih elektrana i sl.) podliježe ograničenjima toksičnosti gasovitih sredstava za gašenje požara. U ovom slučaju, upotreba ugljičnog dioksida je isključena, jer. volumetrijska koncentracija ugljičnog dioksida u zraku za gašenje požara je fatalna za ljude.

Kod zaštite zapremina većih od 2000 m3, sa ekonomskog gledišta, najprihvatljivija je upotreba ugljičnog dioksida napunjenog u izotermni modul za tekući ugljični dioksid, u odnosu na sva druga plinska sredstva za gašenje požara.

Nakon studije izvodljivosti postaje poznata količina gasnih sredstava za gašenje požara potrebna za gašenje požara i preliminarni broj modula za gašenje plina.

Mlaznice se moraju instalirati u skladu sa obrascima prskanja navedenim u tehničkoj dokumentaciji proizvođača mlaznica. Udaljenost od mlaznica do stropa (plafon, spušteni strop) ne smije biti veća od 0,5 m kada se koriste sva sredstva za gašenje plina, osim K2.

Cjevovodi, po pravilu, trebaju biti simetrični, tj. mlaznice moraju biti podjednako uklonjene iz glavnog cjevovoda. U tom slučaju će protok gasnih sredstava za gašenje požara kroz sve mlaznice biti isti, što će osigurati stvaranje ujednačene koncentracije za gašenje požara u zaštićenom volumenu. Tipični primjeri simetričnih cjevovoda prikazani su na sl. 1 i 2.

Prilikom projektovanja cjevovoda treba voditi računa i o pravilnom spoju izlaznih cjevovoda (redova, krivina) sa glavnim.

Kružna veza je moguća samo ako su brzine protoka gasnih sredstava za gašenje požara 01 i 02 jednake vrijednosti (slika 3).

Ako je 01 F 02, onda suprotni spojevi redova i grana sa glavnim cevovodom moraju biti razmaknuti u pravcu kretanja gasnih sredstava za gašenje požara na rastojanju b većem od 10 D, kao što je prikazano na sl. 4, gdje je D unutrašnji prečnik glavnog cjevovoda.

Pri projektovanju cevovoda gasne instalacije za gašenje požara kada se koriste gasna sredstva za gašenje požara iz druge i treće grupe, nema ograničenja na prostorno povezivanje cevi. A za cjevovod plinske instalacije za gašenje požara plinskim sredstvima za gašenje požara prve grupe postoji niz ograničenja. Ovo je uzrokovano sljedećim.

Prilikom pritiska freona 125, 318Ts ili 227ea u modulu za gašenje gasa sa azotom do potrebnog pritiska, azot se delimično otapa u navedenim freonima, a količina rastvorenog azota u freonima je proporcionalna pritisku pojačanja.

b>10D ^ N

Nakon otvaranja uređaja za zaključavanje i pokretanje modula za gašenje plina pod pritiskom potisnog plina, freon sa djelomično otopljenim dušikom kroz cjevovod ulazi u mlaznice i kroz njih izlazi u zaštićeni volumen. Istovremeno, pritisak u sistemu "moduli - cjevovodi" opada kao rezultat proširenja zapremine koju zauzima dušik u procesu istiskivanja freona i hidrauličkog otpora cjevovoda. Dolazi do djelimičnog oslobađanja dušika iz tekuće faze freona i formira se dvofazni medij "smjesa tečna faza freon - plinoviti dušik". Stoga se nameću brojna ograničenja na cjevovod instalacije za gašenje plina koji koristi prvu grupu plinskih sredstava za gašenje požara. Glavna svrha ovih ograničenja je spriječiti raslojavanje dvofaznog medija unutar cjevovoda.

Prilikom projektovanja i montaže, svi priključci cevi gasne instalacije za gašenje požara moraju biti izvedeni kao što je prikazano na sl. 5, te ih je zabranjeno izvoditi u obliku prikazanom na sl. 6. Strelice na slikama pokazuju smjer protoka gasovitih sredstava za gašenje požara kroz cijevi.

U procesu projektovanja gasne instalacije za gašenje požara u aksonometrijskom prikazu utvrđuje se raspored cevi, dužina cevi, broj mlaznica i njihove kote. Za određivanje unutrašnjeg promjera cijevi i ukupne površine izlaza svake mlaznice potrebno je izvršiti hidraulički proračun instalacije za gašenje plina.

U radu je dat način izvođenja hidrauličkog proračuna gasne instalacije za gašenje požara ugljičnim dioksidom. Proračun gasne instalacije za gašenje požara inertnim gasovima nije problem, jer u ovom slučaju, tok je inertan

ny gasovi se javljaju u obliku jednofaznog gasovitog medija.

Hidraulički proračun gasne instalacije za gašenje požara pomoću freona 125, 318C i 227ea kao gasnog sredstva za gašenje požara je složen proces. Primjena metode hidrauličkog proračuna razvijene za freon 114B2 je neprihvatljiva zbog činjenice da se u ovoj metodi protok freona kroz cijevi smatra homogenom tekućinom.

Kao što je gore navedeno, protok freona 125, 318C i 227ea kroz cijevi se javlja u obliku dvofaznog medija (plin - tekućina), a sa smanjenjem tlaka u sistemu, gustina plinsko-tečnog medija opada . Stoga, da bi se održao konstantan maseni protok gasnih sredstava za gašenje požara, potrebno je povećati brzinu gasno-tečnog medija ili unutrašnji prečnik cevovoda.

Poređenje rezultata ispitivanja u punoj skali s oslobađanjem freona 318C i 227ea iz instalacije za gašenje plina pokazalo je da su se podaci ispitivanja razlikovali za više od 30% od izračunatih vrijednosti dobivenih metodom koja ne uzima u obzir rastvorljivost azota u freonu.

Uticaj rastvorljivosti potisnog gasa uzet je u obzir u metodama hidrauličkog proračuna gasne instalacije za gašenje požara, u kojoj se kao sredstvo za gašenje gasa koristi freon 13B1. Ove metode nisu opšte. Projektovan za hidraulički proračun gasne instalacije za gašenje požara samo sa freonom 13V1 na dve vrednosti pritiska prednapona MGP sa azotom - 4,2 i 2,5 MPa i; na četiri vrijednosti u radu i šest vrijednosti u radu faktora punjenja modula rashladnim sredstvom.

S obzirom na navedeno, postavljen je zadatak i razvijena metoda za hidraulički proračun gasne instalacije za gašenje požara sa freonima 125, 318C i 227ea, i to: za dati ukupni hidraulički otpor modula za gašenje plinom (ulaz u sifon) cijev, sifonska cijev i uređaj za zatvaranje i pokretanje) i poznatu cijev u ožičenju instalacije za gašenje plina, odrediti raspodjelu mase rashladnog sredstva koja je prošla kroz pojedinačne mlaznice i vrijeme isteka izračunata masa freona iz mlaznica u zaštićeni volumen nakon istovremenog otvaranja zapornog uređaja svih modula. Prilikom izrade metodologije uzeto je u obzir nestacionarno strujanje dvofazne mješavine plina i tekućine „freon-azot“ u sistemu koji se sastoji od modula za gašenje plina, cjevovoda i mlaznica, što je zahtijevalo poznavanje parametara uređaja za gašenje požara. mešavina gasa i tečnosti (polja pritiska, gustine i brzine) u bilo kojoj tački cevovodnog sistema u bilo koje vreme.

S tim u vezi, cjevovodi su podijeljeni na elementarne ćelije u smjeru osi ravninama okomitim na osi. Za svaki elementarni volumen napisane su jednadžbe kontinuiteta, impulsa i stanja.

U ovom slučaju, funkcionalna zavisnost između pritiska i gustine u jednačini stanja mešavine gas-tečnost povezana je sa relacijom primenom Henrijevog zakona pod pretpostavkom homogenosti (homogenosti) smeše gas-tečnost. Eksperimentalno je određen koeficijent rastvorljivosti dušika za svaki od razmatranih freona.

Za izvođenje hidrauličnih proračuna instalacije za gašenje požara plinom razvijen je program za proračun na jeziku Fortran, koji je nazvan "ZALP".

Program hidrauličkog proračuna omogućava, za datu shemu gasne instalacije za gašenje požara, u opštem slučaju, uključujući:

Moduli za gašenje gasa punjeni gasnim sredstvima za gašenje požara sa azotom pod pritiskom do pritiska Rn;

Kolektor i glavni cjevovod;

Uređaji za distribuciju;

Distribucijski cjevovodi;

Mlaznice na izlazima, treba odrediti:

Inercija instalacije;

Vrijeme oslobađanja procijenjene mase gasovitih sredstava za gašenje požara;

Vrijeme oslobađanja stvarne mase gasovitih sredstava za gašenje požara; - maseni protok gasnih sredstava za gašenje požara kroz svaku mlaznicu. Aprobacija hidrauličke proračunske metode „2ALP“ izvršena je radom tri operativne gasne instalacije za gašenje požara i na eksperimentalnom štandu.

Utvrđeno je da se rezultati proračuna prema razvijenoj metodi zadovoljavajuće (sa preciznošću od 15%) poklapaju sa eksperimentalnim podacima.

Hidraulički proračun se izvodi u sljedećem redoslijedu.

Prema NPB 88-2001 određuju se izračunata i stvarna masa freona. Iz stanja maksimalnog dozvoljenog faktora punjenja modula (freon 125 - 0,9 kg/l, freoni 318C i 227ea - 1,1 kg/l) određuje se vrsta i broj modula za gašenje plina.

Podešava se pritisak pojačanja Rn gasovitih sredstava za gašenje požara. U pravilu, pH se uzima u rasponu od 3,0 do 4,5 MPa za modularne i od 4,5 do 6,0 MPa za centralizirane instalacije.

Nacrtan je dijagram cjevovoda plinske instalacije za gašenje požara, koji označava dužinu cijevi, oznake nadmorske visine spojeva cjevovoda i mlaznica. Unutarnji promjeri ovih cijevi i ukupna površina izlaza mlaznica prethodno se postavljaju pod uvjetom da ova površina ne smije prelaziti 80% površine unutrašnjeg prečnika glavnog cjevovoda.

Navedeni parametri gasne instalacije za gašenje požara unose se u program "2ALP" i vrši se hidraulički proračun. Rezultati proračuna mogu imati nekoliko opcija. U nastavku razmatramo najtipičnije.

Vrijeme oslobađanja procijenjene mase gasnog sredstva za gašenje je Tr = 8-10 s za modularnu instalaciju i Tr = 13 -15 s za centraliziranu, a razlika u troškovima između mlaznica ne prelazi 20%. U ovom slučaju, svi parametri instalacije za gašenje plinom su pravilno odabrani.

Ako je vrijeme oslobađanja izračunate mase plinovitog sredstva za gašenje požara manje od gore navedenih vrijednosti, tada treba smanjiti unutrašnji promjer cjevovoda i ukupnu površinu otvora mlaznica.

Ako se prekorači standardno vrijeme za otpuštanje proračunate mase sredstva za gašenje požara plinom, potrebno je povećati tlak pojačanja plinskog sredstva za gašenje požara u modulu. Ukoliko ova mjera ne omogućava ispunjavanje regulatornih zahtjeva, potrebno je povećati zapreminu pogonskog goriva u svakom modulu, tj. za smanjenje faktora punjenja modula sredstva za gašenje plinom, što podrazumijeva povećanje ukupnog broja modula u instalaciji za gašenje plinom.

Usklađenost sa regulatornim zahtjevima za razliku u brzinama protoka između mlaznica postiže se smanjenjem ukupne površine izlaza mlaznica.

LITERATURA

1. NPB 88-2001. Instalacije za gašenje požara i signalizaciju. Norme i pravila dizajna.

2. SNiP 2.04.09-84. Protupožarna automatika zgrada i objekata.

3. Oprema za zaštitu od požara - Automatski sistemi za gašenje požara koji koriste halogenirane ugljovodonike. Dio I. Halon 1301 Total Flooding Systems. ISO/TC 21/SC 5 N 55E, 1984.

Hidraulički proračun je najteža faza u stvaranju AUGPT. Potrebno je odabrati promjere cjevovoda, broj mlaznica i površinu izlaznog dijela, kako bi se izračunalo stvarno vrijeme izlaska GFFS-a.

Kako ćemo računati?

Prvo morate odlučiti gdje ćete dobiti metodologiju i formule za hidraulički proračun. Otvaramo skup pravila SP 5.13130.2009, Dodatak G i tamo vidimo samo metodologiju za proračun gašenja požara ugljičnim dioksidom niskog pritiska, ali gdje je metodologija za druga sredstva za gašenje plina? Pogledamo paragraf 8.4.2 i vidimo: "Za ostale instalacije, preporučljivo je da se proračun izvrši prema metodama dogovorenim na propisan način."

Programi za proračun

Za pomoć se obratimo proizvođačima plinske opreme za gašenje požara. U Rusiji postoje dvije metode za hidraulične proračune. Jedan je razvijen i kopiran više puta od strane vodećih ruskih proizvođača opreme i odobren od strane VNIIPO, na osnovu kojeg je kreiran softver ZALP, Salyut. Drugi je razvila kompanija TACT i odobrila ga DND Ministarstva za vanredne situacije, a na njegovoj osnovi je kreiran softver TACT-gas.

Metode su zatvorene za većinu projektantskih inženjera i za internu upotrebu od strane proizvođača automatskih instalacija za gašenje požara plinom. Ako se slažete, oni će vam to pokazati, ali bez posebnog znanja i iskustva biće teško izvršiti hidraulički proračun.

Popunite polja obrasca kako biste saznali cijenu plinskog sistema za gašenje požara.

Prednost domaćih potrošača u korist efikasnog gašenja požara, u kojem se plinska sredstva za gašenje požara koriste za uklanjanje požara u električnoj opremi i požara klase A, B, C (prema GOST 27331), objašnjava se prednostima ove tehnologije. . Gašenje požara upotrebom gasa, u poređenju sa upotrebom drugih sredstava za gašenje požara, jedna je od najagresivnijih metoda gašenja požara.

Prilikom proračuna sistema za gašenje požara uzimaju se u obzir zahtjevi regulatornih dokumenata, specifičnosti objekta i određuje se vrsta plinske instalacije - modularna ili centralizirana (mogućnost gašenja požara u nekoliko prostorija).
Instalacija za automatsko gašenje požara gasom sastoji se od:

  • boce ili druge posude namijenjene za skladištenje plinovitog sredstva za gašenje požara,
  • cjevovodi i usmjerivači koji osiguravaju dovod sredstva za gašenje požara, plina (freon, dušik, CO2, argon, sumpor heksafluorid itd.) u komprimiranom ili ukapljenom stanju do izvora paljenja,
  • uređaji za detekciju i kontrolu.

Prilikom prijave za nabavku, montažu opreme ili kompletan spektar usluga, klijenti naše kompanije "CompaS" zainteresovani su za predračun za gašenje požara na gas. Zaista, tačna je informacija da je ova vrsta među "skupim" načinima gašenja požara. Međutim, tačan proračun sistema za gašenje požara, koji su napravili naši stručnjaci, uzimajući u obzir sve uslove, pokazuje da u praksi automatska gasna instalacija za gašenje požara može biti najefikasnija i najkorisnija za potrošača.

Proračun za gašenje požara - prva faza projektiranja instalacije

Glavni zadatak za one koji naručuju gašenje požara plinom je izračunavanje cijene mase plina koja će biti potrebna za gašenje požara u prostoriji. U pravilu, gašenje požara se izračunava po površini (dužina, visina, širina prostorije), pod određenim uvjetima mogu biti potrebni i drugi parametri objekta:

  • vrsta prostorija (server soba, arhiva, data centar);
  • prisustvo otvorenih otvora;
  • ako postoji podignuti pod i spušteni plafon, navedite njihovu visinu;
  • minimalna sobna temperatura;
  • vrste zapaljivih materijala;
  • vrsta sredstva za gašenje (opciono);
  • klasa opasnosti od eksplozije i požara;
  • udaljenost kontrolne sobe/sigurnosne konzole od štićenih prostorija.

Kupci naše kompanije mogu naručiti unaprijed.

E.1 Procijenjena masa GOTV-a, koja mora biti pohranjena u instalaciji, određena je formulom

gdje je masa GFEA, namijenjena stvaranju koncentracije za gašenje požara u volumenu prostorije u nedostatku umjetne ventilacije zraka, određena je formulama:

Za GOTV - ukapljeni plinovi, osim ugljičnog dioksida:

Za GOTV - komprimirani plinovi i ugljični dioksid

ovdje - procijenjena zapremina štićenih prostorija, m. Procijenjena zapremina prostorija uključuje njenu unutrašnju geometrijsku zapreminu, uključujući zapreminu ventilacije, klimatizacije, sistema za grijanje zraka (do hermetičkih ventila ili zaklopki). Od nje se ne oduzima zapremina opreme koja se nalazi u prostoriji, izuzev zapremine čvrstih (nepropusnih) građevinskih elemenata (stupova, greda, temelja za opremu itd.);

Koeficijent koji uzima u obzir curenje gasovitog sredstva za gašenje iz posuda;

Koeficijent koji uzima u obzir gubitak gasnog sredstva za gašenje požara kroz otvore prostorije;

Gustoća gasovitog sredstva za gašenje požara, uzimajući u obzir visinu štićenog objekta u odnosu na nivo mora za minimalnu sobnu temperaturu, kg/m, određuje se po formuli

ovde je gustina pare gasnog sredstva za gašenje požara na temperaturi od 293 K (20 °C) i atmosferskom pritisku od 101,3 kPa;

Minimalna temperatura vazduha u štićenoj prostoriji, K;

Korekcioni faktor koji uzima u obzir visinu lokacije objekta u odnosu na nivo mora, čije su vrednosti date u tabeli E.11 Dodatka E;

Normativna volumna koncentracija, % (vol.).

Vrijednosti standardnih koncentracija za gašenje požara date su u Dodatku D.

Masa ostatka GOV u cjevovodima, kg, određena je formulom

gde je - zapremina celokupne cevovodne distribucije instalacije, m;

Gustina GFFS ostatka na pritisku koji postoji u cjevovodu nakon završetka istjecanja mase gasovitog sredstva za gašenje požara u štićenu prostoriju;

Proizvod ostatka PTV-a u modulu, koji je prihvaćen prema TD po modulu, kg, po broju modula u instalaciji.

Napomena - Za tekuće zapaljive tvari koje nisu navedene u Dodatku D, standardna volumetrijska koncentracija za gašenje požara GFEA, čije su sve komponente u plinovitoj fazi pod normalnim uvjetima, može se odrediti kao proizvod minimalne volumetrijske koncentracije za gašenje požara i sigurnosne vrijednosti faktor jednak 1,2 za sve GFFS osim za ugljični dioksid. Za CO, sigurnosni faktor je 1,7.

Za GFFS koji su u tečnoj fazi u normalnim uslovima, kao i mešavine GFFS, čija je najmanje jedna komponenta u tečnoj fazi u normalnim uslovima, standardna koncentracija za gašenje požara određuje se množenjem zapreminske koncentracije za gašenje požara sa faktor sigurnosti 1,2.

Metode za određivanje minimalne zapreminske koncentracije za gašenje požara i koncentracije za gašenje požara navedene su u GOST R 53280.3.

E.2 Koeficijenti jednačine (E.1) određuju se kako slijedi.

E.2.1 Koeficijent koji uzima u obzir curenje gasovitog sredstva za gašenje požara iz posuda 1.05.

E.2.2 Koeficijent koji uzima u obzir gubitak gasnog sredstva za gašenje požara kroz otvore prostorije:

gdje je parametar koji uzima u obzir lokaciju otvora po visini štićene prostorije, m s.

Numeričke vrijednosti parametra biraju se na sljedeći način:

0,65 - kada su otvori istovremeno locirani u donjoj (0-0,2) i gornjoj zoni prostorije (0,8-1,0) ili istovremeno na plafonu i podu prostorije, a oblasti otvora u donjoj i gornjoj zoni dijelovi su približno jednaki i čine polovinu ukupne površine otvora; 0,1 - kada se otvori nalaze samo u gornjoj zoni (0,8-1,0) zaštićene prostorije (ili na stropu); 0,25 - kada se otvori nalaze samo u donjoj zoni (0-0, 2) štićenih prostorija (ili na podu) 0,4 - sa približno ravnomjernom distribucijom površine otvora po cijeloj visini štićenih prostorija iu svim ostalim slučajevima;

Parametar propuštanja prostorije, m,

gdje je ukupna površina otvora, m;

Visina prostorije, m;

Normativno vrijeme za snabdijevanje GOTV štićenih prostorija, s.

E.3 Požare podklase A (osim tinjajućih materijala navedenih u 8.1.1) treba gasiti u prostorijama sa parametrom curenja ne većim od 0,001 m.

Vrijednost mase za gašenje požara podklase A određena je formulom

gdje je - vrijednost mase za standardnu ​​volumetrijsku koncentraciju pri gašenju n-heptana, izračunata je po formulama (2) ili (3);

Koeficijent koji uzima u obzir vrstu zapaljivog materijala.

Vrijednosti koeficijenta uzimaju se jednakima: 1,3 - za papir za gašenje, valoviti papir, karton, tkanine itd. u balama, rolnama ili fasciklama; 2.25 - za prostorije sa istim materijalima, u kojima je isključen pristup vatrogascima nakon završetka rada AUGP-a. Za druge požare kategorije A, osim onih navedenih u 8.1.1, pretpostavlja se da je vrijednost 1,2.

U ovom slučaju, dozvoljeno je povećanje standardnog vremena za snabdevanje GOTV-om u vremenima.

Ako se procijenjeni iznos GFEA odredi pomoću koeficijenta 2,25, rezerva GFEA se može smanjiti i utvrditi obračunom koristeći koeficijent 1,3.

Nije potrebno otvarati zaštićenu prostoriju u koju je dozvoljen pristup, niti na bilo koji drugi način narušavati njenu nepropusnost u roku od 20 minuta nakon rada AUGP-a (ili prije dolaska vatrogasne službe).

Aneks G

Projektant je uvijek odgovoran za ugradnju gasnog gašenja požara. Za uspješan rad potrebno je prije svega pravilno izvršiti proračune. Hidraulične proračune pružaju proizvođači besplatno, na zahtjev. Što se tiče ostalih operacija, dizajner ih izvodi samostalno. Za uspješniji rad predstavljamo formule potrebne za proračune i otkrivamo njihov sadržaj.


Šef dizajnerskog odjela kompanije LLC "Pozhtehnika"

Za početak, pogledajmo područja primjene gasnog gašenja požara.

Prije svega, gašenje požara plinom je gašenje požara po zapremini, odnosno možemo ugasiti zatvoreni volumen. Moguće je i lokalno gašenje požara, ali samo na ugljični dioksid.

Proračun mase gasa

Prije svega, trebate odabrati plinsko sredstvo za gašenje požara (kao što već znamo, izbor GOTV-a je prerogativ dizajnera). Ova tema je bila tema naše kolumne u broju 2 časopisa za 2010. godinu, tako da se nećemo zadržavati na ovoj fazi rada.

Budući da je gasno gašenje požara volumetrijsko, tada će, shodno tome, glavni početni podaci za njegov proračun biti dužina, širina i visina prostorije. Poznavajući tačnu zapreminu prostorije, moguće je izračunati masu gasnog sredstva za gašenje požara potrebnog za gašenje ove zapremine. Proračun mase plina koji se skladišti u instalaciji vrši se prema formuli:

gdje je Mρ masa GFEA, namijenjena stvaranju koncentracije za gašenje požara u volumenu prostorije u odsustvu umjetne ventilacije. Određuje se formulama:

Za GFFS - ukapljeni plinovi, osim ugljičnog dioksida:


Za GOTV - komprimirani plinovi i ugljični dioksid:


gdje je Vr procijenjena zapremina štićenog prostora, m 3. Izračunati volumen prostorije uključuje njenu unutrašnju geometrijsku zapreminu, uključujući zapreminu ventilacije, klimatizacije, sistema grijanja zraka (do hermetičkih ventila ili zaklopki). Od nje se ne oduzima zapremina opreme koja se nalazi u prostoriji, izuzev zapremine čvrstih (nepropusnih) građevinskih elemenata (stupova, greda, temelja za opremu itd.);

K 1 - koeficijent koji uzima u obzir curenje gasnog sredstva za gašenje požara iz posuda;
K 2 - koeficijent koji uzima u obzir gubitak gasnog sredstva za gašenje požara kroz otvore prostorije;
ρ 1 - gustina gasnog sredstva za gašenje požara, uzimajući u obzir visinu štićenog objekta u odnosu na nivo mora za minimalnu temperaturu u prostoriji Tm, kg / m 3, određuje se formulom:


R o je gustina pare gasovitog sredstva za gašenje na temperaturi od To = 293 K (20 °C) i atmosferskom pritisku od 101,3 kPa;
Do - minimalna temperatura vazduha u štićenoj prostoriji, K;
K 3 - faktor korekcije, uzimajući u obzir visinu objekta u odnosu na nivo mora, čije su vrijednosti date u Dodatku D (SP 5.13130.2009);
Sn - normativna zapreminska koncentracija, % (vol.)

Vrijednosti standardnih koncentracija za gašenje požara Cn date su u Dodatku D (SP 5.13130.2009); Masa GFEA ostatka u cjevovodima Mtr, kg, određena je formulom:


gdje je Vtr zapremina cjelokupne distribucije cjevovoda instalacije, m 3;
p GOTV - gustina GOTV ostatka pri pritisku koji postoji u cevovodu nakon što je masa gasnog sredstva za gašenje požara Mp ušla u štićenu prostoriju;
Mbn je proizvod ostatka PTV-a u modulu Mb, koji se prima prema TD po modulu, kg, brojem modula u jedinici n.

Rezultat

Na prvi pogled može izgledati da ima previše formula, linkova itd., ali u stvarnosti sve nije tako komplikovano. Potrebno je izračunati i sabrati tri veličine: masu AGW potrebnu za stvaranje koncentracije za gašenje požara u zapremini, masu ostataka AGV u cevovodu i masu ostataka AGFU u cilindru. Dobivenu količinu pomnožimo sa koeficijentom curenja isparenja iz cilindara (obično 1,05) i dobijemo tačnu masu isparenja koja je potrebna za zaštitu komponenti određene zapremine čija je, u normalnim uslovima, u tečnoj fazi, standardna koncentracija za gašenje požara određuje se množenjem zapreminske koncentracije za gašenje požara sa faktorom sigurnosti 1,2

Oslobađanje od viška pritiska

Još jedna vrlo važna tačka je proračun površine otvora za smanjenje viška pritiska. Površina otvaranja Fc, m2, određena je formulom:


gdje je Ppr najveći dozvoljeni višak tlaka, koji se utvrđuje iz stanja očuvanosti i čvrstoće građevinskih konstrukcija štićenog prostora ili opreme koja se u njoj nalazi, MPa; Pa - atmosferski pritisak, MPa;
R c - gustina vazduha u uslovima eksploatacije štićenih prostorija, kg/m3;
K 2 - faktor sigurnosti, uzet jednak 1,2;
K 3 - koeficijent koji uzima u obzir promjenu pritiska kada se isporučuje;
τ ispod - vrijeme napajanja GOTV, određeno iz hidrauličkog proračuna, s;
∑ F je površina trajno otvorenih otvora (osim ispusnog otvora) u ogradnim konstrukcijama prostorije, m 2 Vrijednosti Mp, K 1, R 1 određuju se na osnovu proračuna mase GFFS Za GFFS - ukapljeni plinovi, koeficijent K 3 = 1. Za GFFS - komprimirani plinovi, koeficijent K 3 se uzima jednakim

  • za azot - 2,4;
  • za argon - 2,66;
  • za kompoziciju "Inergen" - 2,44

Ako je vrijednost desne strane nejednakosti manja ili jednaka nuli, tada otvor (uređaj) za otpuštanje viška tlaka nije potreban.

Da bismo izračunali površinu otvora, potrebno je da od naručioca dobijemo podatke o površini stalno otvorenih otvora u zaštićenom prostoru. Naravno, to mogu biti male rupe u kablovskim kanalima, ventilaciji itd. Ali treba imati na umu da se ovi otvori u budućnosti mogu zatvoriti, pa je stoga, za pouzdan rad instalacije (ako nema vidljivih otvorenih otvora), bolje je uzeti vrijednost indikatora ∑F = 0. A gasna instalacija za gašenje požara bez ventila za smanjenje viška pritiska može samo oštetiti efikasno gašenje, au nekim slučajevima - dovesti do ljudskih žrtava, na primjer, prilikom otvaranja vrata prostorije.

Izbor modula za gašenje požara

Shvatili smo masu i površinu otvora za otpuštanje viška pritiska, sada morate odabrati modul za gašenje plina. U zavisnosti od proizvođača modula, kao i fizičkih i hemijskih svojstava odabranih isparenja, određuje se faktor punjenja modula. U većini slučajeva, njegove vrijednosti su u rasponu od 0,7 do 1,2 kg/l. Ako dobijete nekoliko modula (bateriju modula), onda ne zaboravite na klauzulu 8.8.5 SP 5.13130: "Kada spajate dva ili više modula na razdjelnik (cjevovod), treba koristiti module iste standardne veličine:

  • sa istim GFFS punjenjem i pritiskom potisnog gasa, ako se kao GFFS koristi tečni gas;
  • sa istim pritiskom PTV-a, ako se kao PTV koristi komprimovani gas;
  • sa istim GFFS punjenjem, ako se kao GFFS koristi tečni gas bez pogonskog goriva.

Lokacija modula

Nakon što se odlučite za broj i tipove modula, potrebno je dogovoriti sa kupcem njihovu lokaciju. Čudno, tako jednostavno pitanje na prvi pogled može uzrokovati mnoge probleme u dizajnu. U većini slučajeva, izgradnja serverskih soba, centrala i drugih sličnih prostorija izvodi se u kratkom roku, pa su moguće promjene u arhitekturi zgrade, što negativno utiče na dizajn, posebno na lokaciji gasnog gašenja požara. moduli. Ipak, pri odabiru lokacije modula potrebno je voditi se nizom pravila (SP 5.13130.2009): „Moduli se mogu nalaziti kako u samoj štićenoj prostoriji, tako i van nje, u njenoj neposrednoj blizini. od posuda do izvora toplote (grejni uređaji i sl.) treba da bude najmanje 1 m. Module treba postaviti što bliže štićenim prostorijama, a ne postavljati ih na mestima gde mogu biti izloženi opasnim uticajima požar (eksplozija), mehanička, hemijska ili druga oštećenja, direktno izlaganje sunčevoj svetlosti.

Ožičenje cijevi

Nakon određivanja lokacije modula za gašenje požara plinom, potrebno je nacrtati cjevovod. Trebao bi biti što je moguće simetričniji: svaka mlaznica mora biti jednako udaljena od glavnog cjevovoda. Mlaznice treba rasporediti prema radijusu njihovog djelovanja.

Svaki proizvođač ima određena ograničenja u pogledu rasporeda mlaznica: minimalna udaljenost od zida, visina ugradnje, veličine mlaznica itd., što se također mora uzeti u obzir pri projektiranju.

Hidraulički proračun

Tek nakon izračunavanja mase plinskog sredstva za gašenje požara, odabira lokacije modula, crtanja skice cjevovoda i rasporeda mlaznica, možemo pristupiti hidrauličkom proračunu instalacije za gašenje plina. Glasno ime "hidraulički proračun" krije definiciju sljedećih parametara:

  • proračun promjera cjevovoda duž cijele dužine cjevovoda;
  • izračunavanje vremena za izlazak GOTV-a iz modula;
  • izračunavanje površine izlaza mlaznica.

Za hidraulički proračun ponovo se obraćamo proizvođaču plinskih instalacija za gašenje požara. Postoje hidraulične metode proračuna koje su razvijene za određenog proizvođača modula sa punjenjem određene kompozicije za gašenje požara gasom. Ali nedavno je softver postao sve rašireniji, koji omogućava ne samo izračunavanje gore navedenih parametara, već i crtanje ožičenja cijevi u grafičkom sučelju prilagođenom korisniku, izračunavanje tlaka u cjevovodu i na mlaznici, pa čak i označavanje promjera bušilica koja treba da izbuši rupe u mlaznicama.

Naravno, program vrši sve proračune na osnovu podataka koje ste uneli: od geometrijskih dimenzija prostorije do visine objekta iznad nivoa mora. Većina proizvođača pruža hidraulične proračune besplatno, na zahtjev. Također je moguće kupiti program hidrauličkog proračuna, proći obuku i više ne ovisiti o određenom proizvođaču.

Završi

Pa, svi koraci su završeni. Ostaje samo izraditi projektnu dokumentaciju u skladu sa zahtjevima važećih regulatornih dokumenata i koordinirati projekt s kupcem.



Sekcije