Hašení požárů
VÝBĚR A VÝPOČET PLYNOVÉHO HASICÍHO SYSTÉMU
A. V. Merkulov, V. A. Merkulov
CJSC "Artsok"
Hlavní faktory ovlivňující optimální volba instalací plynové hašení požáru(UGP): druh hořlavé zátěže v chráněném prostoru (archivy, sklady, radioelektronická zařízení, technologická zařízení atd.); velikost chráněného objemu a jeho únik; typ plynového hasiva (GFFS); typ zařízení, ve kterém by měl být GFFS uložen, a typ UGP: centralizované nebo modulární.
Správná volba plynového hasicího zařízení (GSP) závisí na mnoha faktorech. Účelem této práce je tedy identifikovat hlavní kritéria ovlivňující optimální výběr plynového hasicího zařízení a princip jeho hydraulického výpočtu.
Hlavní faktory ovlivňující optimální výběr plynového hasicího zařízení. Jednak druh hořlavé zátěže v chráněném prostoru (archivy, skladovací prostory, radioelektronická zařízení, technologická zařízení atd.). Za druhé, velikost chráněného prostoru a jeho těsnost. Za třetí, typ plynného hasiva. Za čtvrté, typ zařízení, ve kterém má být plynové hasivo skladováno. Za páté, typ plynového hasicího zařízení: centralizované nebo modulární. Poslední faktor může nastat pouze v případě potřeby. požární ochrana dvě nebo více prostor v jednom zařízení. Proto budeme uvažovat o vzájemném ovlivnění pouze čtyř z výše uvedených faktorů, tzn. za předpokladu, že objekt potřebuje požární ochranu pouze pro jednu místnost.
Samozřejmě, správná volba plynová hasicí zařízení by měla být založena na optimálních technických a ekonomických ukazatelích.
Zvláště je třeba poznamenat, že kterýkoli z povolených plynných hasiv uhasí požár bez ohledu na typ hořlavého materiálu, ale pouze tehdy, když je v chráněném prostoru vytvořena standardní koncentrace hašení.
Bude posouzen vzájemný vliv výše uvedených faktorů na technické a ekonomické parametry plynového hasicího zařízení
pod podmínkou, že v Rusku jsou povolena následující plynová hasiva: freon 125, freon 318C, freon 227ea, freon 23, CO2, K2, Ar a směs (č. 2, Ar a CO2) mající ochranná známka Inergen.
Podle způsobu skladování a způsobů ovládání plynových hasicích látek v plynových hasicích modulech (MGP) lze všechny plynové hasicí látky rozdělit do tří skupin.
Do první skupiny patří freon 125, 318Ts a 227ea. Tyto freony jsou uloženy v plynovém hasicím modulu ve zkapalněné formě pod tlakem hnacího plynu, nejčastěji dusíku. Moduly s uvedenými freony mají zpravidla pracovní tlak nepřesahující 6,4 MPa. Řízení množství freonu během provozu zařízení se provádí pomocí manometru instalovaného na plynovém hasicím modulu.
Druhou skupinu tvoří freon 23 a CO2. Jsou také skladovány ve zkapalněné formě, ale jsou vytlačovány z plynového hasicího modulu pod tlakem vlastních nasycených par. Pracovní tlak modulů s uvedenými plynnými hasicími látkami musí mít provozní tlak minimálně 14,7 MPa. Během provozu musí být moduly instalovány na vážicích zařízeních, která zajišťují nepřetržité sledování hmotnosti Freonu 23 nebo CO2.
Do třetí skupiny patří K2, Ar a Inergen. Tato plynná hasiva jsou skladována v plynových hasicích modulech v plynném stavu. Dále, když zvážíme výhody a nevýhody plynových hasicích látek z této skupiny, zaměříme se pouze na dusík.
Je to proto, že N2 je nejúčinnější (nejnižší koncentrace hašení) a má nejnižší náklady. Kontrola hmotnosti uvedených plynných hasicích látek se provádí pomocí tlakoměru. Lg nebo Inergen jsou skladovány v modulech při tlaku 14,7 MPa nebo více.
Plynové hasicí moduly mají zpravidla objem válců nepřesahující 100 litrů. Zároveň moduly s kapacitou více než 100 litrů podle PB 10-115 podléhají registraci u Gosgortekhnadzor Ruska, což znamená poměrně velký počet omezení jejich použití v souladu se stanovenými pravidly.
Výjimkou jsou izotermické moduly pro kapalný oxid uhličitý (MIZHU) s objemem 3,0 až 25,0 m3. Tyto moduly jsou navrženy a vyrobeny pro skladování oxidu uhličitého v plynových hasicích zařízeních v množství přesahujícím 2500 kg. Izotermické moduly pro kapalný oxid uhličitý jsou vybaveny chladicí jednotky a topných těles, což umožňuje udržovat tlak v izotermické nádrži v rozmezí 2,0 - 2,1 MPa při teplotě životní prostředí od mínus 40 do plus 50 ° С.
Uvažujme na příkladech, jak každý ze čtyř faktorů ovlivňuje technické a ekonomické ukazatele plynového hasicího zařízení. Hmotnost plynného hasiva byla vypočtena podle metody popsané v NPB 88-2001.
Příklad 1. Je požadováno chránit radioelektronická zařízení v místnosti o objemu 60 m3. Místnost je podmíněně utěsněna, tzn. K2 "0. Výsledky výpočtu jsou shrnuty v tabulce. 1.
Tabulka ekonomického zdůvodnění. 1 v konkrétních číslech má určitou obtížnost. To je způsobeno tím, že náklady na zařízení a plynové hasivo jsou pro výrobce a dodavatele odlišné. Existuje však obecný trend, že s rostoucí kapacitou tlakové láhve rostou náklady na plynový hasicí modul. 1 kg CO2 a 1 m3 N jsou cenově blízké a o dva řády nižší než náklady na freony. Analýza tabulky. 1 ukazuje, že náklady na plynové hasicí zařízení s chladivem 125 a CO2 jsou z hlediska hodnoty srovnatelné. Navzdory výrazně vyšším nákladům na Freon 125 ve srovnání s oxidem uhličitým bude celková cena Freon 125 - plynového hasicího modulu se 40 litrovým válcem srovnatelná nebo dokonce o něco nižší než sada oxidu uhličitého - plynový hasicí modul s 80 litrový válec - vážicí zařízení. Lze jednoznačně konstatovat, že náklady na plynové hasicí zařízení s dusíkem jsou výrazně vyšší ve srovnání s oběma dříve zvažovanými variantami, neboť vyžaduje dva moduly s maximálním objemem. K ubytování bude potřeba více místa
STŮL 1
Freon 125 36 kg 40 1
CO2 51 kg 80 1
dvou modulů v místnosti a samozřejmě cena dvou 100 l modulů bude vždy vyšší než cena 80 l modulu s vážícím zařízením, který je obvykle 4-5x levnější než samotný modul.
Příklad 2. Parametry místnosti jsou podobné jako v příkladu 1, ale je nutné chránit nikoli elektronická zařízení, ale archiv. Výsledky výpočtu, podobně jako v prvním příkladu, jsou shrnuty v tabulce. 2.
Na základě analýzy tabulky. 2, lze jednoznačně říci, že i v tomto případě jsou náklady na plynové hasicí zařízení s dusíkem výrazně vyšší než náklady na plynové hasicí zařízení s chladonem 125 a oxidem uhličitým. Ale na rozdíl od prvního příkladu lze v tomto případě jasněji poznamenat, že nejméně nákladná je instalace plynového hašení pomocí oxidu uhličitého, protože při relativně malém rozdílu v ceně mezi plynovým hasicím modulem s lahví o objemu 80 a 100 litrů cena 56 kg Freonu 125 výrazně převyšuje cenu vážícího zařízení.
Podobné závislosti budou vysledovány, pokud se zvětší objem chráněného prostoru a/nebo se zvýší jeho těsnost, protože to vše způsobuje obecné zvýšení množství jakéhokoli druhu plynného hasiva.
Pouze na základě dvou příkladů lze tedy vidět, že zvolit optimální plynové hasicí zařízení pro požární ochranu objektu je možné pouze po zvážení alespoň dvou možností s různé druhy plynové hasicí látky.
Existují však výjimky, kdy nelze použít plynové hasicí zařízení s optimálními technickými a ekonomickými parametry z důvodu určitých omezení plynových hasicích látek.
TABULKA 2
Název GFFS Počet GFU Kapacita válce MGP, l Počet GFU, ks.
Freon 125 56 kg 80 1
CO2 66 kg 100 1
Mezi tato omezení patří především ochrana zvláště důležitých objektů v oblastech náchylných k zemětřesení (např. jaderná energetická zařízení atd.), kde je vyžadována instalace modulů v rámech odolných proti zemětřesení. V tomto případě je použití freonu 23 a oxidu uhličitého vyloučeno, protože moduly s těmito plynnými hasicími látkami musí být instalovány na vážících zařízeních, s výjimkou jejich pevného upevnění.
Požární ochrana prostor s trvale přítomným personálem (řídící místnosti letového provozu, velíny JE apod.) podléhá omezením toxicity plynných hasiv. V tomto případě je vyloučeno použití oxidu uhličitého, protože objemová hasicí koncentrace oxidu uhličitého ve vzduchu je pro člověka smrtelná.
Při ochraně objemů větších než 2000 m3 je z ekonomického hlediska nejpřijatelnější použití oxidu uhličitého zaváženého do izotermického modulu pro kapalný oxid uhličitý oproti všem ostatním plynným hasicím látkám.
Po studii proveditelnosti je známo množství plynových hasicích látek potřebných k uhašení požáru a předběžný počet plynových hasicích modulů.
Trysky musí být instalovány v souladu se schématy postřiku uvedenými v technické dokumentaci výrobce trysek. Vzdálenost od trysek ke stropu (podlahy, falešný strop) by neměla přesáhnout 0,5 m při použití všech plynových hasiv s výjimkou K2.
Potrubí by mělo být obecně symetrické, tzn. trysky by měly být ve stejné vzdálenosti od hlavního potrubí. V tomto případě bude spotřeba plynových hasicích látek všemi tryskami stejná, což zajistí vytvoření rovnoměrné koncentrace hašení v chráněném objemu. Typické příklady symetrického potrubí jsou uvedeny na Obr. 1 a 2.
Při navrhování potrubí byste měli vzít v úvahu také správné napojení výstupních potrubí (řad, kolen) z hlavních potrubí.
Křížové spojení je možné pouze v případě, že průtoky plynných hasiv 01 a 02 jsou co do velikosti stejné (obr. 3).
Je-li 01 Ф 02, pak protilehlé spoje řad a odboček s hlavním potrubím musí být vzdáleny ve směru pohybu plynových hasiv ve vzdálenosti L přesahující 10 D, jak je znázorněno na Obr. 4, kde D je vnitřní průměr hlavního potrubí.
Pro prostorové napojení potrubí při návrhu potrubního rozvodu plynového hasicího zařízení při použití plynových hasicích prostředků patřících do druhé a třetí skupiny nejsou stanovena žádná omezení. A pro potrubí plynového hasicího zařízení s plynovými hasicími látkami první skupiny existuje řada omezení. Důvodem je následující.
Když je freon 125, 318C nebo 227ea natlakován v plynovém zhášecím modulu dusíkem na požadovaný tlak, dusík se částečně rozpustí v uvedených freonech a množství rozpuštěného dusíku ve freonech je úměrné plnicímu tlaku.
B> 10D ^ N Y
Po otevření uzamykacího a spouštěcího zařízení plynového hasicího modulu pod tlakem hnacího plynu proudí freon s částečně rozpuštěným dusíkem potrubím k tryskám a jimi prochází do chráněného objemu. Současně se snižuje tlak v systému "moduly - potrubí" v důsledku expanze objemu obsazeného dusíkem v procesu vytlačování freonu a hydraulického odporu potrubí. Dochází k částečnému uvolňování dusíku z kapalné fáze freonu a vzniká dvoufázové médium „směs kapalné fáze freon - plynný dusík“. Na potrubí plynového hasicího zařízení používajícího první skupinu plynových hasicích látek je proto uvalena řada omezení. Hlavním účelem těchto omezení je zabránit stratifikaci dvoufázové kapaliny v potrubí.
Při projektování a instalaci musí být všechna potrubní připojení plynového hasicího zařízení provedena tak, jak je znázorněno na obr. 5 a je zakázáno je provádět ve formě znázorněné na Obr. 6. Na obrázcích šipky ukazují směr proudění plynových hasicích látek potrubím.
V procesu navrhování plynového hasicího zařízení v axonometrickém tvaru je určeno uspořádání potrubí, délka potrubí, počet trysek a jejich výškové značky. Pro určení vnitřního průměru potrubí a celkové plochy výstupních otvorů každé trysky je nutné provést hydraulický výpočet plynového hasicího zařízení.
V práci je uveden způsob provádění hydraulického výpočtu plynového hasicího zařízení s oxidem uhličitým. Výpočet instalace plynového hašení inertními plyny není problém, protože v tomto případě je tok inertní
plyny se vyskytují ve formě jednofázového plynného média.
Hydraulický výpočet plynového hasicího zařízení s použitím freonů 125, 318C a 227ea jako plynového hasiva je složitý proces. Použití metody hydraulického výpočtu vyvinuté pro freon 114B2 je nepřijatelné, protože v této metodě je průtok freonu potrubím považován za homogenní kapalinu.
Jak je uvedeno výše, průtok chladonů 125, 318Ts a 227ea potrubím probíhá ve formě dvoufázového média (plyn - kapalina) a s klesajícím tlakem v systému klesá hustota média plyn-kapalina. Proto je pro udržení konstantního hmotnostního průtoku plynných hasicích prostředků nutné zvýšit rychlost plynně kapalného média nebo vnitřní průměr potrubí.
Porovnání výsledků polních zkoušek s uvolňováním freonů 318C a 227ea z plynového hasicího zařízení ukázalo, že zkušební údaje se od vypočtených hodnot získaných metodou, která nezohledňuje rozpustnost, lišily o více než 30% dusíku ve freonu.
Vliv rozpustnosti hnacího plynu je zohledněn v metodách hydraulického výpočtu plynového hasicího zařízení, ve kterém je jako plynové hasivo použit chladon 13B1. Tyto techniky nejsou zobecněné. Určeno pro hydraulický výpočet plynového hasicího zařízení pouze s freonem 13B1 při dvou hodnotách tlakového tlaku dusíku MGP - 4,2 a 2,5 MPa a; při čtyřech provozních hodnotách a šesti hodnotách v provozu faktoru plnění modulu freonem.
S ohledem na výše uvedené byl stanoven úkol a vypracována metoda pro hydraulický výpočet plynového hasicího zařízení s freony 125, 318Ts a 227ea, a to: při daném celkovém hydraulickém odporu modulu plynového hasicího zařízení (vstup do sifonu trubice, sifonové trubice a uzavíracího-spouštěcího zařízení) a známé trubky v uspořádání plynového hasicího zařízení, najděte rozložení hmotnosti chladiva, které prošlo jednotlivými tryskami, a čas pro odhadovanou hmotnost aby chladivo z trysek proudilo do chráněného prostoru po současném otevření uzavíracího a spouštěcího zařízení všech modulů. Při tvorbě metody bylo zohledněno nestacionární proudění dvoufázové směsi plyn-kapalina „freon – dusík“ v systému skládajícím se z plynových hasicích modulů, potrubí a trysek, což vyžadovalo znalost parametrů plyno- kapalná směs (tlak, hustota a rychlostní pole) v kterémkoli místě potrubního systému kdykoli ...
V tomto ohledu byla potrubí rozdělena na elementární buňky ve směru os rovinami kolmými k osám. Pro každý elementární objem byly napsány rovnice spojitosti, hybnosti a stavu.
V tomto případě byl funkční vztah mezi tlakem a hustotou ve stavové rovnici směsi plyn-kapalina vztažen vztahem pomocí Henryho zákona za předpokladu homogenity (homogenity) směsi plyn-kapalina. Koeficient rozpustnosti dusíku pro každý z uvažovaných freonů byl stanoven experimentálně.
K provádění hydraulických výpočtů plynového hasicího zařízení byl vyvinut výpočetní program Fortran, který dostal název „ZALP“.
Hydraulický výpočtový program umožňuje dané schéma plynového hasicího zařízení, v obecném případě, včetně:
Plynové hasicí moduly naplněné plynovými hasicími látkami natlakovanými dusíkem do tlaku Рн;
Kolektor a hlavní potrubí;
Distribuční potrubí;
Vývody v zatáčkách, definujte:
setrvačnost instalace;
Doba úniku odhadovaného množství plynných hasicích látek;
Doba úniku skutečné hmotnosti plynných hasicích látek; - hmotnostní průtok plynných hasicích látek každou tryskou. Schválení metody hydraulického výpočtu "2AbP" bylo provedeno spuštěním tří provozních plynových hasicích zařízení a na pokusném stanovišti.
Bylo zjištěno, že výsledky výpočtu vyvinutou metodou vyhovují uspokojivě (s přesností 15 %) s experimentálními daty.
Hydraulický výpočet se provádí v následujícím pořadí.
Podle NPB 88-2001 jsou stanoveny vypočtené a skutečné hmotnosti freonu. Typ a počet plynových hasicích modulů se určuje z podmínky maximálního přípustného faktoru plnění modulu (freon 125 - 0,9 kg / l, freony 318Ts a 227ea - 1,1 kg / l).
Je nastaven plnící tlak Рн plynných hasicích prostředků. Zpravidla se Рн bere v rozsahu od 3,0 do 4,5 MPa pro modulární a od 4,5 do 6,0 MPa pro centralizované instalace.
Je vypracováno schéma rozvodu potrubí plynového hasicího zařízení s vyznačením délky potrubí, výškových značek spojů rozvodu potrubí a trysek. Vnitřní průměry těchto trubek a celková plocha výstupních otvorů trysky jsou přednastaveny za podmínky, že tato plocha by neměla přesáhnout 80 % plochy vnitřního průměru hlavního potrubí.
Uvedené parametry plynového hasicího zařízení se zadají do programu 2ABP a provede se hydraulický výpočet. Výsledky výpočtu mohou mít několik variant. Níže budeme zvažovat ty nejtypičtější.
Doba uvolnění vypočtené hmotnosti plynového hasiva je Tr = 8-10 s pro modulární instalaci a Tr = 13 -15 s pro centralizovanou a rozdíl průtoků mezi tryskami nepřesahuje 20 %. V tomto případě jsou všechny parametry plynového hasicího zařízení správně zvoleny.
Pokud je doba uvolňování odhadované hmotnosti plynného hasiva menší než hodnoty uvedené výše, měl by se snížit vnitřní průměr potrubí a celková plocha otvorů trysek.
Pokud je překročena standardní doba uvolnění odhadované hmotnosti plynného hasiva, měl by se zvýšit plnicí tlak plynného hasiva v modulu. Pokud toto opatření neumožňuje splnit regulační požadavky, pak je nutné zvýšit objem pohonné hmoty v každém modulu, tzn. ke snížení faktoru plnění modulu plynového hasicího prostředku, což s sebou nese zvýšení celkového počtu modulů v plynovém hasicím zařízení.
Výkon regulační požadavky rozdílu v průtokech mezi tryskami je dosaženo zmenšením celkové plochy výstupních otvorů trysek.
LITERATURA
1. NPB 88-2001. Hasicí a signalizační zařízení. Normy a pravidla designu.
2. SNiP 2.04.09-84. Požární automatizace budov a staveb.
3. Protipožární zařízení - Automatické hasicí systémy využívající halogenované uhlovodíky. Část I. Halon 1301 Total Flooding Systems. ISO / TC 21 / SC 5 N 55E, 1984.
Hlavní faktory ovlivňující optimální volbu plynového hasicího zařízení (GSP) jsou uvedeny: druh hořlavé zátěže v chráněném prostoru (archivy, skladovací prostory, radioelektronická zařízení, technologická zařízení atd.); velikost chráněného objemu a jeho únik; typ plynového hasiva (GFFS); typ zařízení, ve kterém by měl být GFFS uložen, a typ UGP: centralizovaný nebo modulární.
Správná volba plynového hasicího zařízení (GSP) závisí na mnoha faktorech. Cílem této práce je proto identifikovat hlavní kritéria, která ovlivňují optimální výběr plynového hasicího zařízení a princip jeho hydrauliky.
Hlavní faktory ovlivňující optimální výběr plynového hasicího zařízení. Jednak druh hořlavé zátěže v chráněném prostoru (archivy, skladovací prostory, radioelektronická zařízení, technologická zařízení atd.). Za druhé, velikost chráněného prostoru a jeho těsnost. Za třetí, typ plynového hasiva. Za čtvrté, typ zařízení, ve kterém má být plynové hasivo skladováno.
Za páté, typ plynového hasicího zařízení: centralizované nebo modulární. K posledně uvedenému faktoru může dojít pouze v případě, že je nutné zajistit požární ochranu dvou a více místností na jednom zařízení. Proto budeme zvažovat vzájemný vliv pouze čtyř výše uvedených faktorů, tj. za předpokladu, že objekt potřebuje požární ochranu pouze pro jednu místnost.
Správná volba plynového hasicího zařízení by samozřejmě měla vycházet z optimálních technických a ekonomických ukazatelů.
Zvláště je třeba poznamenat, že kterýkoli z povolených plynných hasiv uhasí požár bez ohledu na typ hořlavého materiálu, ale pouze tehdy, když je v chráněném prostoru vytvořena standardní koncentrace hašení.
Vzájemný vliv výše uvedených faktorů na technické a ekonomické parametry plynového hasicího zařízení bude odhadnut z podmínky, že v Rusku je povoleno použití následujících plynových hasicích látek: freon 125, freon 318C, freon 227ea, freon 23 C02, N2, Ar a směs (N2, Ar a C02) s obchodní značkou Inergen.
Podle způsobu skladování a způsobů ovládání plynových hasicích látek v plynových hasicích modulech (MGP) lze všechny plynové hasicí látky rozdělit do tří skupin.
Do první skupiny patří freon 125, 318Ts a 227ea. Tyto freony jsou uloženy v plynovém hasicím modulu ve zkapalněné formě pod tlakem hnacího plynu, nejčastěji dusíku. Moduly s uvedenými freony mají zpravidla pracovní tlak nepřesahující 6,4 MPa. Řízení množství freonu během provozu zařízení se provádí pomocí manometru instalovaného na plynovém hasicím modulu.
Freon 23 a CO2 tvoří druhou skupinu. Jsou také skladovány ve zkapalněné formě, ale jsou vytlačovány z plynového hasicího modulu pod tlakem vlastních nasycených par. Pracovní tlak modulů s uvedenými plynnými hasicími látkami musí mít provozní tlak minimálně 14,7 MPa. Během provozu musí být moduly instalovány na vážicích zařízeních, která zajišťují nepřetržité sledování hmotnosti Freonu 23 nebo CO2.
Do třetí skupiny patří N2, Ar a Inergen. Tato plynná hasiva jsou skladována v plynových hasicích modulech v plynném stavu. Dále, když zvážíme výhody a nevýhody plynových hasicích látek z této skupiny, zaměříme se pouze na dusík. Je to proto, že N2 je nejúčinnější (nejnižší koncentrace hašení) a má nejnižší náklady. Kontrola hmotnosti uvedených plynných hasicích látek se provádí pomocí tlakoměru. N2, Ar nebo Inergen jsou uloženy v modulech při tlaku 14,7 MPa a více.
Plynové hasicí moduly mají zpravidla objem válce nepřesahující 100 litrů. Zároveň moduly s kapacitou více než 100 litrů podle PB 10-115 podléhají registraci u Gosgortechnadzor Ruska, což znamená poměrně velký počet omezení jejich použití v souladu se stanovenými pravidly.
Výjimkou jsou izotermické moduly na kapalný oxid uhličitý (MIZHU) o kapacitě 3,0 až 25,0 m3. Tyto moduly jsou navrženy a vyrobeny pro skladování oxidu uhličitého v plynových hasicích zařízeních v množství přesahujícím 2500 kg. Izotermické moduly na kapalný oxid uhličitý jsou vybaveny chladicími jednotkami a topnými tělesy, což umožňuje udržovat tlak v izotermické nádrži v rozmezí 2,0 - 2,1 MPa při okolních teplotách od minus 40 do plus 50°C.
Uvažujme na příkladech, jak každý ze čtyř faktorů ovlivňuje technické a ekonomické ukazatele plynového hasicího zařízení. Hmotnost plynného hasiva byla vypočtena podle metody popsané v NPB 88-2001.
Je nutné chránit elektronické zařízení v místnosti o objemu 60 m3. Místnost je podmíněně utěsněna, tzn. K2 = 0. Výsledky výpočtu jsou shrnuty v tabulce. 1.
Tabulka ekonomického zdůvodnění. 1 v konkrétních číslech má určitou obtížnost. To je způsobeno tím, že náklady na zařízení a plynové hasivo jsou pro výrobce a dodavatele odlišné. Existuje však obecný trend, že s rostoucí kapacitou tlakové láhve rostou náklady na plynový hasicí modul. 1 kg CO2 a 1 m3 N2 jsou cenově blízké a o dva řády nižší než náklady na freony. Analýza tabulky. 1 ukazuje, že náklady na plynové hasicí zařízení s HFC 125 a CO2 jsou z hlediska hodnoty srovnatelné.
I přes výrazně vyšší cenu freonu 125 ve srovnání s oxidem uhličitým bude celková cena freonu 125 - plynového hasicího modulu s 40l lahví srovnatelná nebo dokonce o něco nižší než sady oxidu uhličitého - plynového hasicího modulu s zařízení na vážení lahví o objemu 80 l.
Lze jednoznačně konstatovat, že náklady na plynové hasicí zařízení s dusíkem jsou výrazně vyšší ve srovnání s oběma dříve zvažovanými variantami, neboť vyžaduje dva moduly s maximálním objemem. Pro umístění dvou modulů v místnosti je potřeba více místa a samozřejmě náklady na dva 100litrové moduly budou vždy vyšší než náklady na 80litrový modul s vážícím zařízením, který je obvykle 4-5x levnější než samotný modul.
stůl 1
Parametry místnosti jsou podobné příkladu 1, ale je nutné chránit nikoli elektronické zařízení, ale archiv. Výsledky výpočtu, podobně jako v prvním příkladu, jsou shrnuty v tabulce. 2.
Na základě analýzy tabulky. 2, lze jednoznačně říci, že i v tomto případě jsou náklady na plynové hasicí zařízení s dusíkem výrazně vyšší než náklady na plynové hasicí zařízení s chladonem 125 a oxidem uhličitým. Ale na rozdíl od prvního příkladu lze v tomto případě jasněji poznamenat, že nejméně nákladná je instalace plynového hašení pomocí oxidu uhličitého, protože při relativně malém rozdílu v ceně mezi plynovým hasicím modulem s lahví o objemu 80 a 100 litrů cena 56 kg Freonu 125 výrazně převyšuje cenu vážícího zařízení.
Podobné závislosti budou vysledovány, pokud se zvětší objem chráněného prostoru a/nebo se zvýší jeho těsnost, protože to vše způsobuje obecné zvýšení množství jakéhokoli druhu plynného hasiva.
Pouze na základě dvou příkladů je tedy vidět, že zvolit optimální plynové hasicí zařízení pro požární ochranu místnosti je možné pouze po zvážení minimálně dvou možností s různými typy plynových hasicích látek.
Existují však výjimky, kdy nelze použít plynové hasicí zařízení s optimálními technickými a ekonomickými parametry z důvodu určitých omezení plynových hasicích látek.
tabulka 2
Mezi tato omezení patří především ochrana zvláště důležitých objektů v oblastech náchylných k zemětřesení (např. jaderná energetická zařízení atd.), kde je vyžadována instalace modulů v rámech odolných proti zemětřesení. V tomto případě je použití freonu 23 a oxidu uhličitého vyloučeno, protože moduly s těmito plynnými hasicími látkami musí být instalovány na vážících zařízeních, s výjimkou jejich pevného upevnění.
1. Odhadovaná hmotnost GFFS M_g, která musí být uložena v zařízení, je určena vzorcem
M = K, (1)
kde M je hmotnost GFFS určená k vytvoření v objemu
prostory s hasicí koncentrací v nepřítomnosti umělých
větrání vzduchu, je určeno vzorcem:
pro GFFS - zkapalněné plyny, kromě oxidu uhličitého
M = V x ro x (1 + K) x ──────────; (2)
p p 1 2 100 - C
pro GFFS - stlačené plyny a oxid uhličitý
M = V x ro x (1 + K) x ln ──────────, (3)
p p 1 2 100 - C
kde V je odhadovaný objem chráněného prostoru, m3.
Vypočtený objem místnosti zahrnuje její vnitřní geometrický objem včetně objemu větrání, klimatizace, ohřev vzduchu(až po hermetické ventily nebo klapky). Od něj se neodečítá objem zařízení v místnosti s výjimkou objemu pevných (nepropustných) stavebních prvků (sloupy, trámy, základy pro zařízení apod.); К_1 - koeficient zohledňující úniky plynového hasiva z nádob; K_2 - koeficient zohledňující ztrátu plynného hasiva otvory v místnosti; ro_1 je hustota plynové hasicí látky s přihlédnutím k výšce chráněného objektu vzhledem k hladině moře pro minimální teplotu v místnosti T_m, kg x m (-3), je určena vzorcem
ro = ro x ──── x K, (4)
kde ro_0 je hustota par plynného hasiva při teplotě T_0 = 293 K (20 °C) a atmosférický tlak 101,3 kPa; T_m je minimální teplota vzduchu v chráněném prostoru, K; K_3 je korekční faktor, který bere v úvahu výšku objektu vzhledem k hladině moře, jehož hodnoty jsou uvedeny v Tabulka 11 dodatek 5; С_н - standardní objemová koncentrace,% (obj.).
Hodnoty standardních koncentrací hašení C_n jsou uvedeny v příloze 5.
Hmotnost zbytku GFFS v potrubí M_tr, kg, je určena vzorcem
M = V x ro, (5)
TR TR GOTV
kde V je objem celého potrubního rozvodu instalace, m3;
ro je hustota zbytku GFFS při tlaku, který existuje v
potrubí po skončení platnosti množství plynového hašení požáru
látka M do chráněné oblasti; M x n je součin zbytku GOTV in
modul (M), který TD přijímá na modul, kg, na množství
moduly v instalaci n.
Poznámka. Pro kapalné hořlavé látky neuvedené v Dodatek 5„normativní objemovou hasicí koncentraci GFFS, jejíž všechny složky jsou za normálních podmínek v plynné fázi, lze definovat jako součin minimální objemové hasicí koncentrace pomocí bezpečnostního faktoru rovného 1,2 pro všechny GFFS, kromě uhlíku oxidem uhličitým. Pro CO2 je bezpečnostní faktor 1,7.
Pro GFPS, které jsou za normálních podmínek v kapalné fázi, stejně jako pro směsi GFFS, z nichž alespoň jedna ze složek je za normálních podmínek v kapalné fázi, se standardní koncentrace hašení určí vynásobením objemové koncentrace hašení požáru. bezpečnostním faktorem 1,2.
Metody stanovení minimální objemové koncentrace hašení a koncentrace hašení jsou uvedeny v NPB 51-96 *.
1.1. Koeficienty rovnic (1) jsou definovány následovně.
1.1.1. Koeficient zohledňující úniky plynného hasiva z nádob:
1.1.2. Koeficient zohledňující ztrátu plynného hasiva přes otvory v místnosti:
K = P x delta x tau x druhá odmocnina (H), (6)
kde P je parametr, který bere v úvahu umístění otvorů podél výšky chráněné místnosti, m (0,5) x s (-1).
Číselné hodnoty parametru P se vybírají následovně:
P = 0,65 - když jsou otvory umístěny současně ve spodní (0-0,2) N a horní zóně místnosti (0,8-1,0) N nebo současně na stropě a na podlaze místnosti, a plocha otvory ve spodní a horní části jsou přibližně stejné a tvoří polovinu celkové plochy otvorů; P = 0,1 - když jsou otvory umístěny pouze v horní zóně (0,8-1,0) N chráněné místnosti (nebo na stropě); P = 0,25 - když jsou otvory umístěny pouze ve spodní zóně (0-0,2) N chráněné místnosti (nebo na podlaze); P = 0,4 - s přibližně rovnoměrným rozložením plochy otvorů po celé výšce chráněné místnosti a ve všech ostatních případech;
delta = ───────── - parametr úniku z místnosti, m (-1),
kde součet F_H je celková plocha otvorů, m2, H je výška místnosti, m; tau_pod je standardní doba pro dodání GFFS do chráněných prostor, s.
1.1.3. Hašení požárů podtřídy A_1 (kromě doutnajících materiálů uvedených v bod 7.1) by měly být prováděny v místnostech s parametrem netěsnosti nejvýše 0,001 m (-1).
Hodnota hmotnosti M_p pro hašení požárů podtřídy A_i je určena vzorcem
p 4 p-hept
kde M je hodnota hmotnosti M pro standardní objemovou koncentraci C
p-hept p n
při zhášení n-heptanu, vypočteno podle vzorce (2) nebo (3) ;
K je koeficient, který zohledňuje typ hořlavého materiálu.
Hodnoty koeficientu K_4 se rovnají: 1,3 - pro hasicí papír, vlnitý papír, lepenku, tkaniny atd. v balíkech, rolích nebo složkách; 2,25 - pro prostory se stejnými materiály, do kterých je vyloučen přístup hasičů po ukončení práce AUGP, přičemž bezpečnostní zásoba se počítá s hodnotou K_4 rovnou 1,3.
Dobu dodávky hlavní zásoby GFFS s hodnotou K_4 rovnou 2,25 lze zvýšit faktorem 2,25. Pro ostatní požáry podtřídy A_1 se hodnota K_4 bere rovna 1,2.
Do 20 minut po spuštění AUGP (nebo před příjezdem HZS) neotevírejte chráněnou místnost, do které je povolen vstup, ani jinak neporušujte její těsnost.
Výpočet AUGP zahrnuje:
Způsob hašení je objemový. GOTV - Freon 125HP (C2F5H).
Odhadovaná hmotnost GFFS Mg, která musí být uložena v zařízení, je určena vzorcem:
Mg = K1 (Mp + Mtr + Mbn),
kde Mtr je hmotnost zbytku GFFS v potrubí, kg, určená podle vzorce:
Mtr = Vtr sgotv,
zde Vtr je objem celého potrubního rozvodu instalace, m3; sgotv je hustota zbytku GFFS při tlaku, který existuje v potrubí po ukončení odtoku hmoty hasicího plynu Mp do chráněné místnosti. Mbn je součin zbytku GEF v modulu MB, který obdrží TD na modul, kg, počtem modulů v instalaci n.
Mtr + Mbn = Můstek => Mg = K1 (Mр + Můstek),
kde Bridge je zbytek GFFS v modulech a potrubí, kg.
Určeno podle vzorce:
Most = nmm most,
kde nm je počet modulů obsahujících odhadovanou hmotnost GFFS; mb je hmotnost plynné fáze OTV v modulu a v potrubí po vypuštění kapalné fáze z něj, kg. Přijímáme to na základě kapacity přijatých modulů.
V tabulce 3.1 jsou uvedeny údaje pro stanovení hmotnosti plynné fáze OTS v modulu a v potrubí po vypuštění kapalné fáze z něj.
Tabulka 3.1 - Hmotnost plynné fáze OTV v modulu a v potrubí po vypuštění kapalné fáze OTV, kg.
K1 - koeficient zohledňující úniky plynného hasiva z nádob se rovná 1,05;
Mp je hmotnost GFFS určená k vytvoření hasicí koncentrace v objemu místnosti v nepřítomnosti umělá ventilace vzduch, se určuje podle vzorce:
zde Vр je odhadovaný objem chráněného prostoru, Vр = 777,6 m3. Výpočtový objem místnosti zahrnuje její vnitřní geometrický objem včetně objemu ventilace, klimatizace, systému ohřevu vzduchu (až po hermetické ventily nebo klapky). Od něj se neodečítá objem zařízení v místnosti, s výjimkou objemu pevných (nepropustných) stavebních prvků (sloupy, trámy, základy pro zařízení apod.); K2 - koeficient zohledňující ztrátu plynného hasiva otvory v místnosti; с1 je hustota plynového hasiva, s přihlédnutím k výšce chráněného objektu vzhledem k hladině moře pro minimální teplotu v místnosti Tm, kg / m3, je určena vzorcem:
zde c0 je hustota par plynného hasiva při teplotě T0 = 293K (20 °C) a atmosférickém tlaku 101,3 kPa, pro Freon 125 je tato hodnota 5,074; Tm je minimální teplota vzduchu v chráněné místnosti, K, Tm = 293K; K3 - korekční faktor, který bere v úvahu výšku objektu vzhledem k hladině moře. Přijímáme K3 = 1; Cн - standardní koncentrace hašení, obj. Frakce akceptovaná pro sklady etanolu je 0,105.
Součinitel zohledňující ztrátu plynného hasiva otvory v místnosti:
kde P je parametr, který zohledňuje umístění otvorů po výšce chráněného prostoru, m 0,5 s-1. Akceptujeme P = 0,1 (když jsou otvory umístěny v horní zóně místnosti); H - výška místnosti, H = 7,2 m; d - parametr úniku místnosti, určený vzorcem:
kde УFн - celková plocha neustále otevřených otvorů, m2; fpod je standardní doba pro dodávku GFFS do chráněné místnosti, s, fpod = 10 s.
Objemové hasicí zařízení AUGP se používá v místnostech charakterizovaných parametrem těsnosti d nejvýše 0,004 m-1.
Předpokládáme, že výfuková šachta je trvale otevřený otvor v uvažované místnosti. V místnostech bez světelných provzdušňovacích lamp a provzdušňovacích lamp, kde mají být umístěny výrobní závody kategorie A,B, a B by měly být kouřové, výfukové šachty z nehořlavých materiálů s ventily s ručním a automatické otevírání v případě požáru. Náměstí průřez tyto doly by měly být určeny výpočtem, a pokud nejsou k dispozici vypočtené údaje, zabírají alespoň 0,2% plochy místnosti. Šachty by měly být rozmístěny rovnoměrně (jedna šachta na každých 1000 m místnosti). Předpokládáme tedy, že v uvažované místnosti je 1 hřídel o ploše průřezu 0,216 m2. Potom bude koeficient úniku.
Hydraulický výpočet je nejobtížnější fází při vytváření AUGPT. Je nutné zvolit průměry potrubí, počet trysek a plochu výstupní části, vypočítat reálný čas opustit GOTV.
Nejprve se musíte rozhodnout, kde získat metodiku a vzorce pro hydraulický výpočet. Otevíráme soubor pravidel SP 5.13130.2009, Příloha G a vidíme tam pouze metodu pro výpočet hašení oxidu uhličitého nízký tlak, a kde je metodika pro ostatní plynná hasiva? Podíváme se na odstavec 8.4.2 a vidíme: "U zbývajících instalací se doporučuje provést výpočet podle metod dohodnutých předepsaným způsobem."
Obraťme se o pomoc na výrobce plynových hasicích zařízení. V Rusku existují dvě metody pro hydraulické výpočty. Jeden byl vyvinut a mnohokrát zkopírován předními ruskými výrobci zařízení a schválen VNIIPO na jeho základě software"ZALP", "Pozdrav". Druhý byl vyvinut firmou TAKT a schválen Ministerstvem pro mimořádné události DND, na jeho základě vznikl software TAKT-gas.
Techniky jsou pro většinu konstruktérů zakázány a výrobci je používají interně automatické instalace plynové hašení požáru. Pokud souhlasíte, bude vám to ukázáno, ale bez zvláštních znalostí a zkušeností k výkonu hydraulický výpočet bude to těžké.
