Domov
Čerpacie stanice
Výpočet automatických plynových hasiacich systémov. Výpočet plynového hasenia Výpočet hmotnosti

Výpočet automatických plynových hasiacich systémov. Výpočet plynového hasenia Výpočet hmotnosti

Hasenie požiaru

VÝBER A VÝPOČET PLYNOVÉHO HASIACEHO SYSTÉMU

A. V. Merkulov, V. A. Merkulov

CJSC "Artsok"

Hlavné faktory ovplyvňujúce optimálny výber plynového hasiaceho zariadenia (GFS) sú uvedené: druh horľavého zaťaženia v chránenom priestore (archívy, sklady, rádioelektronické zariadenia, technologické zariadenia a pod.); hodnota chráneného objemu a jeho únik; druh plynovej hasiacej látky (GOTV); typ zariadenia, v ktorom musí byť TÚV skladovaná, a typ jednotky zásobovania plynom: centralizovaný alebo modulárny.

Správny výber plynového hasiaceho zariadenia (UGP) závisí od mnohých faktorov. Cieľom tejto práce je preto identifikovať hlavné kritériá, ktoré ovplyvňujú optimálny výber plynového hasiaceho zariadenia a princíp jeho hydraulického výpočtu.

Hlavné faktory ovplyvňujúce optimálny výber plynového hasiaceho zariadenia. Po prvé, druh horľavého nákladu v chránenom priestore (archívy, sklady, elektronické zariadenia, technologické zariadenia a pod.). Po druhé, hodnota chráneného objemu a jeho únik. Po tretie, typ plynového hasiaceho prostriedku. Po štvrté, typ zariadenia, v ktorom musí byť plynové hasiace činidlo skladované. Po piate, typ plynového hasiaceho zariadenia: centralizované alebo modulárne. Posledný faktor môže nastať len vtedy, ak je potrebné zabezpečiť protipožiarnu ochranu pre dve a viac miestností na jednom zariadení. Preto budeme uvažovať o vzájomnom vplyve len vyššie uvedených štyroch faktorov, t.j. za predpokladu, že len jedna miestnosť potrebuje protipožiarnu ochranu v zariadení.

Samozrejme, správny výber plynového hasiaceho zariadenia by mal byť založený na optimálnych technických a ekonomických ukazovateľoch.

Osobitne treba poznamenať, že ktorýkoľvek z povolených plynových hasiacich prostriedkov eliminuje požiar bez ohľadu na typ horľavého materiálu, ale iba vtedy, keď sa v chránenom priestore vytvorí štandardná koncentrácia hasiva.

Odhadne sa vzájomný vplyv vyššie uvedených faktorov na technicko-ekonomické parametre plynového hasiaceho zariadenia

byť prevzaté z podmienky, že v Rusku je povolené používať tieto plynové hasiace prostriedky: freón 125, freón 318C, freón 227ea, freón 23, CO2, K2, Ag a zmes (č. 2, Ag a CO2), ktoré má ochrannú známku Inergen.

Podľa spôsobu skladovania a spôsobov kontroly plynových hasiacich látok v plynových hasiacich moduloch (MGP) možno všetky plynové hasiace látky rozdeliť do troch skupín.

Prvá skupina zahŕňa freón 125, 318C a 227ea. Tieto freóny sú uložené v plynovom hasiacom module v skvapalnenej forme pod tlakom hnacieho plynu, najčastejšie dusíka. Moduly s uvedenými chladivami majú spravidla prevádzkový tlak nepresahujúci 6,4 MPa. Kontrola množstva freónu počas prevádzky jednotky sa vykonáva pomocou manometra inštalovaného na module na hasenie plynov.

Freón 23 a CO2 tvoria druhú skupinu. Skladujú sa aj v skvapalnenej forme, ale sú vytlačené z plynového hasiaceho modulu pod tlakom vlastných nasýtených pár. Pracovný tlak modulov s uvedenými plynnými hasiacimi prostriedkami musí mať pracovný tlak najmenej 14,7 MPa. Počas prevádzky musia byť moduly inštalované na vážiace zariadenia, ktoré zabezpečujú nepretržitú kontrolu hmotnosti freónu 23 alebo CO2.

Do tretej skupiny patria K2, Ag a Inergen. Tieto plynové hasiace prostriedky sú v plynových hasiacich moduloch skladované v plynnom stave. Ďalej, keď zvážime výhody a nevýhody plynových hasiacich prostriedkov z tejto skupiny, zameriame sa len na dusík.

Je to spôsobené tým, že N2 je najúčinnejší (najnižšia hasiaca koncentrácia) a má najnižšie náklady. Kontrola hmotnosti uvedených plynových hasiacich látok sa vykonáva pomocou manometra. Lg alebo Inergen sú uložené v moduloch pri tlaku 14,7 MPa alebo viac.

Plynové hasiace moduly majú spravidla objem valcov nepresahujúci 100 litrov. Moduly s objemom viac ako 100 litrov podľa PB 10-115 zároveň podliehajú registrácii na Gosgortekhnadzor Ruska, čo znamená pomerne veľký počet obmedzení ich používania v súlade so špecifikovanými pravidlami.

Výnimkou sú izotermické moduly na kvapalný oxid uhličitý (MIZhU) s kapacitou 3,0 až 25,0 m3. Tieto moduly sú navrhnuté a vyrobené na skladovanie v plynových hasiacich zariadeniach oxidu uhličitého v množstvách nad 2500 kg. Izotermické moduly na kvapalný oxid uhličitý sú vybavené chladiacimi jednotkami a vykurovacími telesami, čo umožňuje udržiavať tlak v izotermickej nádrži v rozsahu 2,0 - 2,1 MPa pri teplote okolia od mínus 40 do plus 50 °C.

Pozrime sa na príklady toho, ako každý zo štyroch faktorov ovplyvňuje technické a ekonomické ukazovatele plynového hasiaceho zariadenia. Hmotnosť plynovej hasiacej látky bola vypočítaná podľa metódy opísanej v NPB 88-2001.

Príklad 1. Je potrebné chrániť elektronické zariadenia v miestnosti s objemom 60 m3. Miestnosť je podmienečne hermetická, t.j. K2 « 0. Výsledky výpočtu sú zhrnuté v tabuľke. jeden.

Ekonomické odôvodnenie tabuľky. 1 v konkrétnych číslach má určitú náročnosť. Je to spôsobené tým, že náklady na vybavenie a plynové hasiace činidlo sa líšia od výrobcov a dodávateľov. Existuje však všeobecný trend, že so zvyšovaním kapacity fľaše sa zvyšujú náklady na modul plynového hasenia. 1 kg CO2 a 1 m3 N sú cenovo blízke a o dva rády nižšie ako náklady na freóny. Analýza tabuľky. 1 ukazuje, že náklady na plynové hasiace zariadenie s chladivom 125 a CO2 sú z hľadiska hodnoty porovnateľné. Napriek výrazne vyšším nákladom na freón 125 v porovnaní s oxidom uhličitým bude celková cena freónu 125 - plynového hasiaceho modulu s 40 l fľašou porovnateľná alebo dokonca o niečo nižšia ako sada oxidu uhličitého - plynového hasiaceho modulu s 80 l valec - vážiace zariadenie. Jednoznačne možno konštatovať, že náklady na plynové hasiace zariadenie s dusíkom sú výrazne vyššie v porovnaní s dvomi predtým zvažovanými možnosťami, pretože sú potrebné dva moduly s maximálnou kapacitou. Potrebujete viac miesta na ubytovanie

STÔL 1

Freón 125 36 kg 40 1

CO2 51 kg 80 1

dva moduly v miestnosti a, samozrejme, cena dvoch modulov s objemom 100 l bude vždy vyššia ako cena 80 l modulu s váhou, ktorý je spravidla 4–5 krát lacnejší. ako samotný modul.

Príklad 2. Parametre miestnosti sú podobné ako v príklade 1, ale je potrebné chrániť nie elektronické zariadenie, ale archív. Výsledky výpočtu, podobne ako v prvom príklade, sú zhrnuté v tabuľke. 2.

Na základe analýzy tabuľky. 2, môžeme jednoznačne povedať, že v tomto prípade sú náklady na plynové hasiace zariadenie s dusíkom oveľa vyššie ako náklady na plynové hasiace zariadenia s freónom 125 a oxidom uhličitým. Na rozdiel od prvého príkladu však v tomto prípade možno jasnejšie poznamenať, že plynové hasiace zariadenie s oxidom uhličitým má najnižšie náklady, pretože pri relatívne malom rozdiele v nákladoch medzi plynovým hasiacim modulom s fľašou s objemom 80 a 100 litrov cena 56 kg freónu 125 výrazne prevyšuje náklady na vážiace zariadenie.

Podobné závislosti sa budú sledovať, ak sa objem chránenej miestnosti zvýši a/alebo sa zvýši jej nehermetickosť, pretože to všetko spôsobuje všeobecné zvýšenie množstva akéhokoľvek druhu plynovej hasiacej látky.

Len na základe dvoch príkladov teda vidno, že zvoliť optimálne plynové hasiace zariadenie na požiarnu ochranu miestnosti je možné až po zvážení minimálne dvoch možností s rôznymi typmi plynových hasiacich látok.

Existujú však výnimky, kedy nie je možné použiť plynové hasiace zariadenie s optimálnymi technickými a ekonomickými parametrami z dôvodu určitých obmedzení kladených na plynové hasiace prostriedky.

TABUĽKA 2

Názov GFEA Množstvo GFFS Kapacita valca MGP, l Množstvo MGP, ks.

Freón 125 56 kg 80 1

CO2 66 kg 100 1

Tieto obmedzenia zahŕňajú predovšetkým ochranu kritických zariadení v seizmicky nebezpečnej oblasti (napr. jadrové energetické zariadenia a pod.), kde je potrebné inštalovať moduly do seizmicky odolných rámov. V tomto prípade je použitie freónu 23 a oxidu uhličitého vylúčené, pretože moduly s týmito plynnými hasiacimi látkami musia byť inštalované na vážiace zariadenia, ktoré vylučujú ich pevné upevnenie.

Na požiarnu ochranu priestorov s trvalo prítomnou obsluhou (riadiace miestnosti letovej prevádzky, haly s ovládacími panelmi jadrových elektrární a pod.) sa vzťahujú obmedzenia toxicity plynných hasiacich látok. V tomto prípade je použitie oxidu uhličitého vylúčené, pretože. objemová hasiaca koncentrácia oxidu uhličitého vo vzduchu je pre človeka smrteľná.

Pri ochrane objemov nad 2000 m3 je z ekonomického hľadiska najprijateľnejšie použitie oxidu uhličitého plneného do izotermického modulu na kvapalný oxid uhličitý v porovnaní so všetkými ostatnými plynovými hasiacimi prostriedkami.

Po realizačnej štúdii bude známe množstvo plynových hasiacich látok potrebných na uhasenie požiaru a predbežný počet plynových hasiacich modulov.

Trysky musia byť inštalované v súlade so vzormi striekania špecifikovanými v technickej dokumentácii výrobcu trysky. Vzdialenosť od trysiek po strop (strop, podhľad) by pri použití všetkých plynových hasiacich prostriedkov s výnimkou K2 nemala presiahnuť 0,5 m.

Potrubie by malo byť spravidla symetrické, t.j. trysky musia byť rovnako odstránené z hlavného potrubia. V tomto prípade bude prietok plynových hasiacich látok cez všetky dýzy rovnaký, čo zabezpečí vytvorenie rovnomernej koncentrácie hasenia v chránenom objeme. Typické príklady symetrického potrubia sú znázornené na obr. 1 a 2.

Pri navrhovaní potrubia treba brať do úvahy aj správne napojenie výstupných potrubí (radov, ohybov) od hlavného.

Krížové spojenie je možné len vtedy, ak sú prietoky plynových hasiacich prostriedkov 01 a 02 rovnako hodnotné (obr. 3).

Ak 01 Ф 02, potom protiľahlé spoje radov a vetiev s hlavným potrubím musia byť v smere pohybu plynových hasiacich látok rozmiestnené vo vzdialenosti b presahujúcej 10 D, ako je znázornené na obr. 4, kde D je vnútorný priemer hlavného potrubia.

Pri navrhovaní potrubia plynového hasiaceho zariadenia pri použití plynových hasiacich prostriedkov patriacich do druhej a tretej skupiny nie sú kladené žiadne obmedzenia na priestorové spojenie potrubí. A pre potrubie plynového hasiaceho zariadenia s plynovými hasiacimi prostriedkami prvej skupiny existuje množstvo obmedzení. Spôsobuje to nasledovné.

Pri natlakovaní freónu 125, 318Ts alebo 227ea v plynovom hasiacom module dusíkom na požadovaný tlak sa dusík čiastočne rozpustí v uvedených freónoch a množstvo rozpusteného dusíka vo freónoch je úmerné plniacemu tlaku.

b>10D ^ N

Po otvorení blokovacieho a štartovacieho zariadenia plynového hasiaceho modulu pod tlakom hnacieho plynu vstupuje freón s čiastočne rozpusteným dusíkom potrubím do trysiek a vystupuje cez ne do chráneného priestoru. Súčasne sa znižuje tlak v systéme "moduly - potrubie" v dôsledku expanzie objemu obsadeného dusíkom v procese vytláčania freónov a hydraulického odporu potrubia. Dochádza k čiastočnému uvoľneniu dusíka z kvapalnej fázy freónu a vzniká dvojfázové médium „zmes kvapalná fáza freónu – plynný dusík“. Preto je na potrubie plynového hasiaceho zariadenia s použitím prvej skupiny plynových hasiacich látok uložených množstvo obmedzení. Hlavným účelom týchto obmedzení je zabrániť stratifikácii dvojfázového média vo vnútri potrubia.

Počas projektovania a inštalácie musia byť všetky potrubné spojenia plynového hasiaceho zariadenia vykonané tak, ako je znázornené na obr. 5 a je zakázané vykonávať ich vo forme znázornenej na obr. 6. Šípky na obrázkoch znázorňujú smer prúdenia plynových hasiacich látok cez potrubia.

V procese navrhovania plynového hasiaceho zariadenia v axonometrickom pohľade sa určuje usporiadanie potrubia, dĺžka potrubia, počet trysiek a ich prevýšenia. Na určenie vnútorného priemeru potrubí a celkovej plochy výstupov každej dýzy je potrebné vykonať hydraulický výpočet plynového hasiaceho zariadenia.

Spôsob vykonania hydraulického výpočtu plynového hasiaceho zariadenia s oxidom uhličitým je uvedený v práci. Výpočet plynového hasiaceho zariadenia s inertnými plynmi nie je problém, pretože v tomto prípade je tok inertný

ny plynov sa vyskytuje vo forme jednofázového plynného média.

Hydraulický výpočet plynového hasiaceho zariadenia s použitím freónov 125, 318C a 227ea ako plynového hasiaceho prostriedku je zložitý proces. Použitie metódy hydraulického výpočtu vyvinutej pre freón 114B2 je neprijateľné vzhľadom na skutočnosť, že pri tejto metóde sa prietok freónu potrubím uvažuje vo forme homogénnej kvapaliny.

Ako je uvedené vyššie, tok freónov 125, 318C a 227ea potrubím sa vyskytuje vo forme dvojfázového média (plyn - kvapalina) a so znížením tlaku v systéme sa hustota média plyn-kvapalina znižuje. . Na udržanie konštantného hmotnostného prietoku plynných hasiacich látok je preto potrebné zvýšiť rýchlosť plyno-kvapalného média alebo vnútorný priemer potrubí.

Porovnanie výsledkov testov v plnom rozsahu s uvoľňovaním freónov 318C a 227ea z plynového hasiaceho zariadenia ukázalo, že testovacie údaje sa líšili o viac ako 30 % od vypočítaných hodnôt získaných metódou, ktorá nezohľadňuje rozpustnosť dusíka vo freóne.

Vplyv rozpustnosti hnacieho plynu sa zohľadňuje v metódach hydraulického výpočtu plynového hasiaceho zariadenia, v ktorom sa ako plynové hasiace činidlo používa freón 13B1. Tieto metódy nie sú všeobecné. Určené pre hydraulický výpočet plynového hasiaceho zariadenia len s freónom 13V1 pri dvoch hodnotách plniaceho tlaku MGP s dusíkom - 4,2 a 2,5 MPa a; pri štyroch prevádzkových hodnotách a šiestich prevádzkových hodnotách faktora plnenia modulov chladivom.

Vzhľadom na uvedené bola zadaná úloha a vypracovaná metóda hydraulického výpočtu plynového hasiaceho zariadenia s freónmi 125, 318C a 227ea, a to: pre daný celkový hydraulický odpor modulu plynového hasiaceho zariadenia (vstup do sifónu rúrky, sifónovej rúrky a uzatváracieho a spúšťacieho zariadenia) a známej rúrky v elektroinštalácii plynového hasiaceho zariadenia, nájdite rozloženie masy chladiva, ktoré prešlo jednotlivými dýzami, a čas expirácie vypočítaná hmotnosť freónu z trysiek do chráneného objemu po súčasnom otvorení uzatváracieho zariadenia všetkých modulov. Pri tvorbe metodiky sa rátalo s nestacionárnym prúdením dvojfázovej zmesi plyn-kvapalina „freón-dusík“ v systéme pozostávajúcom z plynových hasiacich modulov, potrubí a trysiek, čo si vyžadovalo znalosť parametrov hasiaceho zariadenia. zmes plynu a kvapaliny (tlakové, hustotné a rýchlostné polia) v ktoromkoľvek bode potrubného systému kedykoľvek .

V tomto ohľade boli potrubia rozdelené na elementárne bunky v smere osí rovinami kolmými na osi. Pre každý elementárny objem boli napísané rovnice kontinuity, hybnosti a stavu.

V tomto prípade bola funkčná závislosť medzi tlakom a hustotou v stavovej rovnici zmesi plyn-kvapalina spojená so vzťahom pomocou Henryho zákona za predpokladu homogenity (homogenity) zmesi plyn-kvapalina. Koeficient rozpustnosti dusíka pre každý z uvažovaných freónov bol stanovený experimentálne.

Na vykonávanie hydraulických výpočtov plynového hasiaceho zariadenia bol vyvinutý výpočtový program v jazyku Fortran s názvom „ZALP“.

Hydraulický výpočtový program umožňuje pre danú schému plynového hasiaceho zariadenia vo všeobecnom prípade vrátane:

Plynové hasiace moduly plnené plynovými hasiacimi prostriedkami s natlakovaním dusíkom do tlaku Рн;

Kolektor a hlavné potrubie;

Distribučné zariadenia;

Distribučné potrubia;

Dýzy na výstupoch, ktoré sa majú určiť:

Zotrvačnosť inštalácie;

Čas uvoľnenia odhadovaného množstva plynných hasiacich látok;

Čas uvoľnenia skutočnej hmotnosti plynných hasiacich látok; - hmotnostný prietok plynových hasiacich látok cez každú trysku. Schválenie metódy hydraulického výpočtu „2ALP“ bolo realizované prevádzkou troch prevádzkových plynových hasiacich zariadení a na pokusnom stanovišti.

Zistilo sa, že výsledky výpočtu podľa vyvinutej metódy sa uspokojivo (s presnosťou 15 %) zhodujú s experimentálnymi údajmi.

Hydraulický výpočet sa vykonáva v nasledujúcom poradí.

Podľa NPB 88-2001 sa určujú vypočítané a skutočné hmotnosti freónu. Z podmienky maximálneho prípustného faktora plnenia modulu (freón 125 - 0,9 kg / l, freóny 318C a 227ea - 1,1 kg / l) sa určuje typ a počet plynových hasiacich modulov.

Je nastavený plniaci tlak Рн plynných hasiacich prostriedkov. Spravidla sa pH odoberá v rozsahu od 3,0 do 4,5 MPa pre modulárne a od 4,5 do 6,0 MPa pre centralizované inštalácie.

Vypracuje sa schéma potrubia plynového hasiaceho zariadenia s uvedením dĺžky potrubí, výškových značiek spojov potrubí a trysiek. Vnútorné priemery týchto rúr a celková plocha vývodov dýz sú predbežne stanovené z podmienky, že táto plocha by nemala presiahnuť 80% plochy vnútorného priemeru hlavného potrubia.

Uvedené parametre plynového hasiaceho zariadenia sa zadajú do programu "2ALP" a vykoná sa hydraulický výpočet. Výsledky výpočtu môžu mať niekoľko možností. Nižšie uvažujeme o najtypickejších.

Čas uvoľnenia vypočítanej hmotnosti plynného hasiva je Tr = 8-10s pre modulárnu inštaláciu a Tr =13-15s pre centralizovanú a rozdiel v nákladoch medzi dýzami nepresahuje 20%. V tomto prípade sú všetky parametre plynového hasiaceho zariadenia správne zvolené.

Ak je čas uvoľnenia vypočítanej hmotnosti plynového hasiaceho prostriedku kratší ako hodnoty uvedené vyššie, potom by sa mal zmenšiť vnútorný priemer potrubí a celková plocha otvorov trysiek.

Ak sa prekročí štandardný čas na uvoľnenie vypočítanej hmotnosti plynovej hasiacej látky, mal by sa zvýšiť plniaci tlak plynovej hasiacej látky v module. Ak toto opatrenie neumožňuje splniť regulačné požiadavky, potom je potrebné zvýšiť objem pohonnej látky v každom module, t.j. na zníženie faktora plnenia modulu plynového hasiaceho prostriedku, čo má za následok zvýšenie celkového počtu modulov v plynovom hasiacom zariadení.

Súlad s regulačnými požiadavkami na rozdiel v prietokoch medzi dýzami sa dosiahne zmenšením celkovej plochy výstupov dýz.

LITERATÚRA

1. NPB 88-2001. Hasiace a signalizačné zariadenia. Dizajnové normy a pravidlá.

2. SNiP 2.04.09-84. Požiarna automatika budov a stavieb.

3. Protipožiarne zariadenia – automatické hasiace systémy využívajúce halogénované uhľovodíky. Časť I. Halón 1301 Celkové zaplavovacie systémy. ISO/TC 21/SC 5 N 55E, 1984.

Hydraulický výpočet je najťažšou etapou pri vytváraní AUGPT. Na výpočet skutočného času výstupu GFFS je potrebné zvoliť priemery potrubí, počet trysiek a plochu výstupnej časti.

Ako budeme počítať?

Najprv sa musíte rozhodnúť, kde získate metodiku a vzorce pre hydraulický výpočet. Otvárame súbor pravidiel SP 5.13130.2009, Príloha G a vidíme tam len metodiku výpočtu nízkotlakového hasenia oxidom uhličitým, ale kde je metodika pre ostatné plynové hasiace látky? Pozrieme sa na odsek 8.4.2 a pozrime si: "Pre ostatné inštalácie sa odporúča vykonať výpočet podľa dohodnutých metód predpísaným spôsobom."

Programy na výpočet

Obráťme sa so žiadosťou o pomoc na výrobcov plynových hasiacich zariadení. V Rusku existujú dve metódy hydraulických výpočtov. Jeden bol vyvinutý a mnohokrát skopírovaný poprednými ruskými výrobcami zariadení a schválený VNIIPO, na jeho základe bol vytvorený softvér ZALP, Salyut. Druhý bol vyvinutý spoločnosťou TACT a schválený DND Ministerstva pre mimoriadne situácie a na jeho základe bol vytvorený softvér TACT-gas.

Tieto metódy sú pre väčšinu konštruktérov uzavreté a sú určené na interné použitie výrobcom automatických plynových hasiacich zariadení. Ak súhlasíte, ukážu vám to, ale bez špeciálnych znalostí a skúseností bude ťažké vykonať hydraulický výpočet.

Vyplňte polia formulára, aby ste zistili náklady na plynový hasiaci systém.

Preferencia domácich spotrebiteľov v prospech účinného hasenia požiaru, pri ktorom sa plynové hasiace prostriedky používajú na likvidáciu požiarov v elektrických zariadeniach a požiarov triedy A, B, C (podľa GOST 27331), sa vysvetľuje výhodami tejto technológie. . Hasenie plynom v porovnaní s použitím iných hasiacich prostriedkov patrí medzi neagresívne spôsoby likvidácie požiarov.

Pri výpočte hasiaceho systému sa berú do úvahy požiadavky regulačných dokumentov, špecifiká zariadenia a určuje sa typ plynovej inštalácie - modulárny alebo centralizovaný (možnosť hasenia požiaru v niekoľkých miestnostiach).
Automatické plynové hasiace zariadenie pozostáva z:

  • fľaše alebo iné nádoby určené na skladovanie plynnej hasiacej látky,
  • potrubia a smerové ventily, ktoré zabezpečujú prívod hasiacej látky, plynu (freón, dusík, CO2, argón, fluorid sírový a pod.) v stlačenom alebo skvapalnenom stave k zdroju vznietenia,
  • detekčné a kontrolné zariadenia.

Klientov našej spoločnosti "CompaS" pri podávaní žiadosti o dodávku, montáž zariadení alebo celých služieb zaujíma odhad plynového hasenia. Skutočne je pravdivá informácia, že tento typ patrí medzi „drahé“ spôsoby hasenia požiaru. Presný výpočet hasiaceho systému, ktorý vykonali naši špecialisti, s prihliadnutím na všetky podmienky, však ukazuje, že automatická plynová hasiaca inštalácia v praxi môže byť pre spotrebiteľa najefektívnejšia a najvýhodnejšia.

Výpočet hasenia - prvá etapa návrhu inštalácie

Hlavnou úlohou pre tých, ktorí si objednávajú plynové hasenie, je vypočítať náklady na množstvo plynu, ktoré bude potrebné na uhasenie požiaru v miestnosti. Hasenie sa spravidla počíta podľa plochy (dĺžka, výška, šírka miestnosti), za určitých podmienok sa môžu vyžadovať ďalšie parametre objektu:

  • typ priestorov (serverovňa, archív, dátové centrum);
  • prítomnosť otvorených otvorov;
  • ak je vyvýšená podlaha a falošný strop, uveďte ich výšku;
  • minimálna izbová teplota;
  • druhy horľavých materiálov;
  • typ hasiacej látky (voliteľné);
  • trieda nebezpečenstva výbuchu a požiaru;
  • vzdialenosť riadiacej miestnosti/bezpečnostnej konzoly od chránených priestorov.

Zákazníci našej spoločnosti si môžu predobjednať.

E.1 Odhadovaná hmotnosť GOV, ktorá musí byť uložená v zariadení, je určená vzorcom

kde je hmotnosť GFEA určená na vytvorenie hasiacej koncentrácie v objeme miestnosti bez umelého vetrania, sa určuje podľa vzorcov:

Pre GOTV - skvapalnené plyny, okrem oxidu uhličitého:

Pre GOTV - stlačené plyny a oxid uhličitý

tu - odhadovaný objem chráneného priestoru, m Odhadovaný objem priestoru zahŕňa jeho vnútorný geometrický objem vrátane objemu vetrania, klimatizácie, systému ohrevu vzduchu (až po hermetické ventily alebo klapky). Neodpočítava sa od nej objem zariadenia umiestneného v miestnosti, s výnimkou objemu pevných (nepriepustných) stavebných prvkov (stĺpy, trámy, základy pre zariadenia a pod.);

Koeficient zohľadňujúci únik plynnej hasiacej látky z nádob;

Koeficient zohľadňujúci stratu plynovej hasiacej látky cez otvory v miestnosti;

Hustota plynnej hasiacej látky, berúc do úvahy výšku chráneného objektu vzhľadom na hladinu mora pre minimálnu izbovú teplotu, kg/m, je určená vzorcom

tu je hustota pár plynného hasiaceho prostriedku pri teplote 293 K (20 °C) a atmosférickom tlaku 101,3 kPa;

Minimálna teplota vzduchu v chránenej miestnosti, K;

Korekčný faktor zohľadňujúci výšku umiestnenia objektu vzhľadom na hladinu mora, ktorého hodnoty sú uvedené v tabuľke E.11 dodatku D;

Normatívna objemová koncentrácia, % (obj.).

Hodnoty štandardných koncentrácií hasenia sú uvedené v prílohe D.

Hmotnosť zvyšku GOV v potrubiach, kg, je určená vzorcom

kde - objem celého potrubného rozvodu inštalácie, m;

Hustota zvyšku GFFS pri tlaku, ktorý existuje v potrubí po ukončení výtoku hmoty plynného hasiva do chránenej miestnosti;

Súčin zvyšku TÚV v module, ktorý je akceptovaný podľa TD na modul, kg, počtom modulov v inštalácii.

Poznámka - Pre kvapalné horľavé látky, ktoré nie sú uvedené v prílohe D, možno štandardnú objemovú hasiacu koncentráciu GFEA, ktorej všetky zložky sú za normálnych podmienok v plynnej fáze, určiť ako súčin minimálnej objemovej hasiacej koncentrácie a bezpečnostnej faktor rovný 1,2 pre všetky GFFS okrem oxidu uhličitého. Pre CO je bezpečnostný faktor 1,7.

Pre VZPS, ktoré sú za normálnych podmienok v kvapalnej fáze, ako aj zmesi VZPS, ktorých aspoň jedna zo zložiek je za normálnych podmienok v kvapalnej fáze, sa štandardná koncentrácia hasiacej látky určí vynásobením objemovej koncentrácie hasenia bezpečnostný faktor 1,2.

Metódy stanovenia minimálnej objemovej koncentrácie hasenia a koncentrácie hasenia sú stanovené v GOST R 53280.3.

E.2 Koeficienty rovnice (E.1) sú určené nasledovne.

E.2.1 Koeficient zohľadňujúci únik plynnej hasiacej látky z plavidiel 1.05.

E.2.2 Koeficient zohľadňujúci stratu plynovej hasiacej látky cez otvory v miestnosti:

kde je parameter, ktorý zohľadňuje umiestnenie otvorov pozdĺž výšky chránenej miestnosti, m s.

Číselné hodnoty parametra sa vyberajú takto:

0,65 - keď sú otvory umiestnené súčasne v spodnej (0-0,2) a hornej zóne miestnosti (0,8-1,0) alebo súčasne na strope a na podlahe miestnosti a plochy otvorov v dolnej a hornej časti časti sú približne rovnaké a tvoria polovicu celkovej plochy otvorov; 0,1 - keď sú otvory umiestnené iba v hornej zóne (0,8-1,0) chránenej miestnosti (alebo na strope); 0,25 - keď sú otvory umiestnené iba v spodnej zóne (0-0, 2) chránených priestoroch (alebo na podlahe); 0,4 - s približne rovnomerným rozložením plochy otvoru po celej výške chráneného priestoru a vo všetkých ostatných prípadoch;

Parameter úniku miestnosti, m,

kde je celková plocha otvorov, m;

Výška miestnosti, m;

Normatívny čas na dodávku GOTV do chránených priestorov, s.

E.3 Požiare podtriedy A (okrem tlejúcich materiálov špecifikovaných v 8.1.1) by sa mali hasiť v miestnostiach s parametrom úniku nie väčším ako 0,001 m.

Hodnota hmotnosti na hasenie požiarov podtriedy A je určená vzorcom

kde - hodnota hmotnosti pre štandardnú objemovú koncentráciu pri hasení n-heptánu sa vypočíta podľa vzorcov (2) alebo (3);

Koeficient zohľadňujúci typ horľavého materiálu.

Hodnoty koeficientu sa rovnajú: 1,3 - pre hasiaci papier, vlnitý papier, lepenku, tkaniny atď. v balíkoch, kotúčoch alebo skladačkách; 2.25 - pre miestnosti s rovnakými materiálmi, v ktorých je vylúčený prístup hasičov po ukončení práce AUGP. Pre ostatné požiare divízie A, iné ako tie, ktoré sú uvedené v 8.1.1, sa predpokladá, že hodnota je 1,2.

V tomto prípade je povolené predĺžiť štandardný čas dodávky GOTV v časoch.

Ak sa odhadované množstvo GFEA určí pomocou koeficientu 2,25, rezervu GFEA možno znížiť a určiť výpočtom s použitím koeficientu 1,3.

Chránenú miestnosť, do ktorej je povolený prístup, nie je potrebné otvárať ani inak porušovať jej tesnosť do 20 minút po prevádzke AUGP (alebo pred príchodom hasičskej jednotky).

Príloha G

Za montáž plynového hasenia je vždy zodpovedný projektant. Pre úspešnú prácu je potrebné v prvom rade správne vykonať výpočty. Hydraulické výpočty poskytujú výrobcovia na požiadanie bezplatne. Pokiaľ ide o ostatné operácie, projektant ich vykonáva samostatne. Pre úspešnejšiu prácu uvádzame vzorce potrebné na výpočty a odhaľujeme ich obsah.


Vedúci konštrukčného oddelenia spoločnosti LLC "Pozhtekhnika"

Na začiatok sa pozrime na oblasti použitia plynového hasenia.

Po prvé, plynové hasenie je hasenie požiaru podľa objemu, to znamená, že môžeme hasiť uzavretý objem. Možné je aj miestne hasenie, ale len oxidom uhličitým.

Výpočet hmotnosti plynu

V prvom rade si treba vybrať plynový hasiaci prostriedok (ako už vieme, výber GOTV je výsadou projektanta). Tejto téme sme sa venovali v rubrike č. 2 časopisu na rok 2010, preto sa nebudeme zdržiavať touto fázou práce.

Keďže plynové hasenie je objemové, hlavnými počiatočnými údajmi pre jeho výpočet budú dĺžka, šírka a výška miestnosti. Pri znalosti presného objemu miestnosti je možné vypočítať hmotnosť plynovej hasiacej látky potrebnej na uhasenie tohto objemu. Výpočet hmotnosti plynu, ktorý sa má uložiť v zariadení, sa vykonáva podľa vzorca:

kde Mρ je hmotnosť GFEA určená na vytvorenie hasiacej koncentrácie v objeme miestnosti bez umelého vetrania vzduchu. Určuje sa podľa vzorcov:

Pre GFFS – skvapalnené plyny, okrem oxidu uhličitého:


Pre GOTV - stlačené plyny a oxid uhličitý:


kde Vr je odhadovaný objem chránených priestorov, m3. Vypočítaný objem miestnosti zahŕňa jej vnútorný geometrický objem vrátane objemu vetrania, klimatizácie, systému ohrevu vzduchu (až po hermetické ventily alebo klapky). Neodpočítava sa od nej objem zariadenia umiestneného v miestnosti, s výnimkou objemu pevných (nepriepustných) stavebných prvkov (stĺpy, trámy, základy pre zariadenia a pod.);

K 1 - koeficient zohľadňujúci únik plynovej hasiacej látky z nádob;
K 2 - koeficient zohľadňujúci stratu plynovej hasiacej látky cez otvory v miestnosti;
ρ 1 - hustota plynového hasiaceho prostriedku, berúc do úvahy výšku chráneného objektu vzhľadom na hladinu mora pre minimálnu teplotu v miestnosti Tm, kg / m 3, je určená vzorcom:


R o je hustota pár plynnej hasiacej látky pri teplote To = 293 K (20 °C) a atmosférickom tlaku 101,3 kPa;
Do - minimálna teplota vzduchu v chránenej miestnosti, K;
K 3 - korekčný faktor, ktorý zohľadňuje výšku objektu vzhľadom na hladinu mora, ktorého hodnoty sú uvedené v prílohe D (SP 5.13130.2009);
Сн - normatívna objemová koncentrácia, % (obj.)

Hodnoty štandardných koncentrácií hasenia Cn sú uvedené v prílohe D (SP 5.13130.2009); Hmotnosť zvyšku GFEA v potrubiach Mtr, kg, je určená vzorcom:


kde Vtr je objem celého potrubného rozvodu inštalácie, m 3;
p GOTV - hustota zvyšku GOTV pri tlaku, ktorý existuje v potrubí po pretečení hmoty plynovej hasiacej látky Mp do chránenej miestnosti;
Mbn je súčin zvyšku TÚV v module Mb, ktorý sa prijíma podľa TD na modul, kg, počtom modulov v inštalácii č.

Výsledok

Na prvý pohľad sa môže zdať, že vzorcov, odkazov atď. je priveľa, no v skutočnosti nie je všetko také zložité. Je potrebné vypočítať a spočítať tri veličiny: hmotnosť AGW potrebnú na vytvorenie hasiacej koncentrácie v objeme, hmotnosť zvyškov AGV v potrubí a hmotnosť zvyškov AGFU vo valci. Výsledné množstvo sa vynásobí koeficientom úniku splodín z tlakových fliaš (zvyčajne 1,05) a dostaneme presnú hmotnosť splodín potrebnej na ochranu konkrétneho objemu, z ktorých sa za normálnych podmienok nachádza v kvapalnej fáze štandardná hasiaca koncentrácia. vynásobením objemovej koncentrácie hasenia bezpečnostným faktorom 1,2

Uvoľnenie nadmerného tlaku

Ďalším veľmi dôležitým bodom je výpočet plochy otvoru na uvoľnenie nadmerného tlaku. Plocha otvoru Fc, m2, je určená vzorcom:


kde Ppr je najvyšší prípustný pretlak, ktorý sa zisťuje z podmienky zachovania a pevnosti stavebných konštrukcií chránených priestorov alebo zariadení v nich umiestnených, MPa; Pa - atmosférický tlak, MPa;
R c - hustota vzduchu v prevádzkových podmienkach chránených priestorov, kg/m3;
K 2 - bezpečnostný faktor rovnajúci sa 1,2;
K 3 - koeficient zohľadňujúci zmenu tlaku pri jeho dodávaní;
τ pod - čas dodávky GOTV, určený z hydraulického výpočtu, s;
∑ F je plocha trvalo otvorených otvorov (okrem vypúšťacieho otvoru) v obvodových konštrukciách miestnosti, m 2 Hodnoty Mp, K 1, R 1 sú určené na základe výpočtu hmotnosti GFFS Pre GFFS - skvapalnené plyny je koeficient K 3 = 1. Pre GFFS - stlačené plyny sa koeficient K 3 berie ako rovný

  • pre dusík - 2,4;
  • pre argón - 2,66;
  • pre kompozíciu "Inergen" - 2,44

Ak je hodnota pravej strany nerovnosti menšia alebo rovná nule, potom otvor (zariadenie) na uvoľnenie pretlaku nie je potrebný.

Pre výpočet plochy otvorov potrebujeme od zákazníka získať údaje o ploche trvalo otvorených otvorov v chránenom priestore. Samozrejme, môžu to byť malé otvory v káblových kanáloch, ventilácii atď. Malo by sa však chápať, že tieto otvory môžu byť v budúcnosti utesnené, a preto pre spoľahlivú prevádzku inštalácie (ak nie sú viditeľné žiadne otvorené otvory) je lepšie použiť hodnotu indikátora ∑F = 0. A plynové hasiace zariadenie bez pretlakových poistných ventilov môže iba poškodiť účinné hasenie av niektorých prípadoch viesť k ľudským obetiam, napríklad pri otváraní dverí miestnosti.

Výber hasiaceho modulu

Zistili sme hmotnosť a plochu otvoru na uvoľnenie nadmerného tlaku, teraz musíte vybrať plynový hasiaci modul. V závislosti od výrobcu modulu, ako aj fyzikálnych a chemických vlastností vybraných výparov sa určuje faktor plnenia modulu. Vo väčšine prípadov sa jeho hodnoty pohybujú v rozmedzí od 0,7 do 1,2 kg/l. Ak získate niekoľko modulov (batériu modulov), nezabudnite na článok 8.8.5 SP 5.13130: „Pri pripájaní dvoch alebo viacerých modulov k rozdeľovaču (potrubiu) by sa mali použiť moduly rovnakej štandardnej veľkosti:

  • s rovnakou náplňou GFFS a tlakom hnacieho plynu, ak sa ako GFFS používa skvapalnený plyn;
  • s rovnakým tlakom TÚV, ak sa ako TÚV používa stlačený plyn;
  • s rovnakou náplňou GFFS, ak sa ako GFFS použije skvapalnený plyn bez hnacieho plynu.

Umiestnenie modulov

Po rozhodnutí o počte a typoch modulov je potrebné dohodnúť so zákazníkom ich umiestnenie. Napodiv, taká jednoduchá otázka na prvý pohľad môže spôsobiť veľa problémov s dizajnom. Vo väčšine prípadov je výstavba serverovne, rozvádzačov a iných podobných priestorov realizovaná v krátkom čase, takže sú možné určité zmeny v architektúre budovy, čo negatívne ovplyvňuje dizajn, najmä v mieste plynového hasiaceho zariadenia. modulov. Napriek tomu je potrebné sa pri výbere umiestnenia modulov riadiť súborom pravidiel (SP 5.13130.2009): "Moduly môžu byť umiestnené ako v chránenej miestnosti samotnej, tak aj mimo nej, v jej bezprostrednej blízkosti. vzdialenosť od nádob k zdrojom tepla (vykurovacie zariadenia a pod.) by mala byť minimálne 1 m. Moduly by mali byť umiestnené čo najbližšie k chráneným priestorom a nemali by byť umiestnené na miestach, kde môžu byť vystavené nebezpečným účinkom požiar (výbuch), mechanické, chemické alebo iné poškodenie, priame vystavenie slnečnému žiareniu.

Vedenie potrubia

Po určení umiestnenia modulov plynového hasenia je potrebné nakresliť potrubie. Mala by byť čo najsymetrickejšia: každá tryska musí byť v rovnakej vzdialenosti od hlavného potrubia. Trysky by mali byť usporiadané podľa ich akčného polomeru.

Každý výrobca má určité obmedzenia týkajúce sa usporiadania trysiek: minimálna vzdialenosť od steny, inštalačná výška, veľkosti trysiek atď., Ktoré je tiež potrebné vziať do úvahy pri navrhovaní.

Hydraulický výpočet

Až po výpočte hmotnosti plynovej hasiacej látky, výbere umiestnenia modulov, nakreslení náčrtu potrubia a usporiadania trysiek môžeme pristúpiť k hydraulickému výpočtu plynového hasiaceho zariadenia. Pod hlasným názvom „hydraulický výpočet“ sa skrýva definícia nasledujúcich parametrov:

  • výpočet priemeru potrubí po celej dĺžke potrubia;
  • výpočet času pre výstup GOTV z modulu;
  • výpočet plochy vývodov dýz.

Pre hydraulický výpočet sa opäť obrátime na výrobcu plynových hasiacich zariadení. Existujú hydraulické výpočtové metódy, ktoré boli vyvinuté pre konkrétneho výrobcu modulov s náplňou konkrétnej plynovej hasiacej zmesi. Nedávno sa však rozšíril softvér, ktorý umožňuje nielen vypočítať vyššie uvedené parametre, ale aj nakresliť vedenie potrubia v užívateľsky prívetivom grafickom rozhraní, vypočítať tlak v potrubí a na tryske a dokonca uviesť priemer potrubia. vrták, ktorý potrebuje vyvŕtať otvory do trysiek.

Samozrejme, že program robí všetky výpočty na základe vami zadaných údajov: od geometrických rozmerov miestnosti až po výšku objektu nad hladinou mora. Väčšina výrobcov poskytuje hydraulické výpočty na požiadanie bezplatne. Taktiež je možné zakúpiť si hydraulický výpočtový program, absolvovať školenie a už nezávisieť od konkrétneho výrobcu.

Záver

No, všetky kroky boli dokončené. Zostáva len vypracovať projektovú dokumentáciu v súlade s požiadavkami súčasných regulačných dokumentov a koordinovať projekt so zákazníkom.



Sekcie