Tulekahju kustutamine
GAASIKUSTUTUSSÜSTEEMI VALIK JA ARVUTUS
A. V. Merkulov, V. A. Merkulov
CJSC "Artsok"
Peamised tegurid, mis mõjutavad optimaalne valik installatsioonid gaasi tulekustutus(UGP): põlevkoormuse liik kaitstud ruumis (arhiivid, laoruumid, raadioelektroonikaseadmed, tehnoloogilised seadmed jne); kaitstud mahu väärtus ja selle leke; gaaskustutusaine tüüp (GOTV); seadmete tüüp, milles sooja vett tuleb hoida, ja gaasivarustusseadme tüüp: tsentraliseeritud või modulaarne.
Gaasiga tulekustutuspaigaldise (UGP) õige valik sõltub paljudest teguritest. Seetõttu on käesoleva töö eesmärgiks välja selgitada peamised kriteeriumid, mis mõjutavad gaaskustutuspaigaldise optimaalset valikut ja selle hüdraulilise arvutuse põhimõtet.
Peamised tegurid, mis mõjutavad gaaskustutuspaigaldise optimaalset valikut. Esiteks, põlevkoormuse tüüp kaitstud ruumis (arhiivid, laoruumid, elektroonikaseadmed, tehnoloogilised seadmed jne). Teiseks kaitstud mahu väärtus ja selle leke. Kolmandaks gaaskustutusaine tüüp. Neljandaks, seadmete tüüp, milles gaaskustutusainet tuleb hoida. Viiendaks, gaaskustutuspaigaldise tüüp: tsentraliseeritud või modulaarne. Viimane tegur saab toimuda ainult vajaduse korral. tulekaitse kaks või enam tuba samas hoones. Seetõttu käsitleme ainult nelja ülaltoodud teguri vastastikust mõju, s.o. eeldades, et rajatises vajab tulekaitset ainult üks ruum.
kindlasti, õige valik gaaskustutusseadmed peaksid põhinema optimaalsetel tehnilistel ja majanduslikel näitajatel.
Eraldi tuleb märkida, et mis tahes kasutamiseks lubatud gaaskustutusaine kõrvaldab tulekahju sõltumata põlevmaterjali tüübist, kuid ainult siis, kui kaitstud mahus tekib standardne tulekustutuskontsentratsioon.
Hinnatakse ülaltoodud tegurite vastastikust mõju gaaskustutuspaigaldise tehnilistele ja majanduslikele parameetritele.
lähtuda tingimusest, et Venemaal on lubatud kasutada järgmisi gaaskustutusaineid: freoon 125, freoon 318C, freoon 227ea, freoon 23, CO2, K2, Ag ja segu (nr 2, Ag ja CO2), millel on kaubamärk Inergen.
Vastavalt gaaskustutusainete ladustamismeetodile ja kontrollimeetoditele gaaskustutusmoodulites (MGP) võib kõik gaaskustutusained jagada kolme rühma.
Esimesse rühma kuuluvad freoon 125, 318C ja 227ea. Neid freoone hoitakse gaaskustutusmoodulis veeldatud kujul rakettgaasi, enamasti lämmastiku, rõhu all. Loetletud külmutusagensiga moodulite töörõhk ei ületa reeglina 6,4 MPa. Freooni kogust seadme töö ajal kontrollib gaaskustutusmoodulile paigaldatud manomeetri abil.
Freoon 23 ja CO2 moodustavad teise rühma. Neid hoitakse ka veeldatud kujul, kuid surutakse gaaskustutusmoodulist välja oma küllastunud aurude rõhu all. Loetletud gaasiliste tulekustutusainetega moodulite töörõhk peab olema vähemalt 14,7 MPa. Töötamise ajal tuleb moodulid paigaldada kaalumisseadmetele, mis tagavad freoon 23 või CO2 massi pideva kontrolli.
Kolmandasse rühma kuuluvad K2, Ag ja Inergen. Neid gaaskustutusaineid hoitakse gaaskustutusmoodulites gaasilises olekus. Lisaks sellele, kui kaalume selle rühma gaaskustutusainete eeliseid ja puudusi, keskendume ainult lämmastikule.
See on tingitud asjaolust, et N2 on kõige tõhusam (madalaim kustutuskontsentratsioon) ja selle maksumus on madalaim. Loetletud gaaskustutusainete massi kontrollimine toimub manomeetri abil. Lg või Inergen hoitakse moodulites rõhul 14,7 MPa või rohkem.
Gaasikustutusmoodulite balloonide maht ei ületa reeglina 100 liitrit. Samal ajal tuleb PB 10-115 kohaselt üle 100-liitrised moodulid registreerida Venemaa Gosgortekhnadzoris, mis toob kaasa üsna suure hulga piiranguid nende kasutamisele vastavalt kindlaksmääratud reeglitele.
Erandiks on vedela süsinikdioksiidi (MIZhU) isotermilised moodulid mahuga 3,0 kuni 25,0 m3. Need moodulid on projekteeritud ja toodetud süsinikdioksiidi hoidmiseks gaasilistes tulekustutusseadmetes kogustes üle 2500 kg. Vedela süsinikdioksiidi isotermilised moodulid on varustatud külmutusagregaadid ja kütteelemendid, mis võimaldab hoida rõhku isotermilises paagis vahemikus 2,0 - 2,1 MPa temperatuuril keskkond miinus 40 kuni pluss 50 °C.
Vaatame näiteid selle kohta, kuidas kõik neli tegurit mõjutavad gaaskustutuspaigaldise tehnilisi ja majandusnäitajaid. Gaaskustutusaine mass arvutati NPB 88-2001 kirjeldatud meetodil.
Näide 1. Elektroonikaseadmete kaitsmine on vajalik ruumis, mille maht on 60 m3. Ruum on tinglikult hermeetiline, st. K2 « 0. Arvutuse tulemused on kokku võetud tabelis. üks.
Tabeli majanduslik põhjendus. 1 konkreetsetes numbrites on teatud raskustega. See on tingitud asjaolust, et seadmete ja gaaskustutusaine maksumus on tootjate ja tarnijate lõikes erinev. Üldine trend on aga see, et ballooni töömahu suurenemisega gaaskustutusmooduli maksumus tõuseb. 1 kg CO2 ja 1 m3 N on hinnalt lähedased ja kaks suurusjärku vähem kui freoonide maksumus. Tabeli analüüs. 1 näitab, et külmutusagensi 125 ja CO2-ga gaaskustutusseadme maksumus on võrreldav. Vaatamata freoon 125 oluliselt kõrgemale maksumusele võrreldes süsinikdioksiidiga, on freoon 125 - 40 l ballooniga gaasikustutusmooduli koguhind võrreldav või isegi veidi madalam kui süsihappegaasi komplekt - gaasiga tulekustutusmoodul 80 l balloon - kaalumisseade. Üheselt võib väita, et lämmastikuga gaaskustutuspaigaldise maksumus on võrreldes kahe eelnevalt kaalutud variandiga oluliselt kõrgem, kuna vaja on kahte maksimaalse võimsusega moodulit. Majutamiseks on vaja rohkem ruumi
TABEL 1
Freoon 125 36 kg 40 1
CO2 51 kg 80 1
kaks moodulit ruumis ja loomulikult kahe 100 l mahuga mooduli maksumus on alati suurem kui 80 l moodul koos kaaluga, mis on reeglina 4–5 korda odavam kui moodul ise.
Näide 2. Ruumi parameetrid on sarnased näitega 1, kuid see on vajalik mitte elektroonikaseadmete, vaid arhiivi kaitsmiseks. Arvutuse tulemused on sarnaselt esimese näitega kokku võetud tabelis. 2.
Tabeli analüüsi põhjal. 2, võime ühemõtteliselt öelda, et antud juhul on lämmastikuga gaasikustutusseadmete maksumus palju suurem kui freoon 125 ja süsinikdioksiidiga gaaskustutusseadmete maksumus. Kuid erinevalt esimesest näitest võib antud juhul selgemalt märkida, et süsinikdioksiidiga gaaskustutuspaigaldis on madalaima maksumusega, sest. suhteliselt väikese kulude erinevusega 80- ja 100-liitrise ballooniga gaaskustutusmooduli vahel ületab 56 kg freoon 125 hind oluliselt kaalumisseadme maksumust.
Sarnased sõltuvused leitakse, kui kaitstava ruumi maht suureneb ja/või selle mittehermeetilisus suureneb, kuna kõik see põhjustab igasuguste gaaskustutusainete koguse üldist suurenemist.
Seega on vaid kahe näite põhjal näha, et ruumi tulekaitseks on võimalik valida optimaalne gaaskustutuspaigaldis alles pärast vähemalt kahe võimaluse kaalumist. erinevat tüüpi gaasilised tulekustutusained.
Siiski on erandeid, kui optimaalsete tehniliste ja majanduslike parameetritega gaaskustutusseadet ei saa kasutada teatud gaaskustutusainetele kehtestatud piirangute tõttu.
TABEL 2
GOTV nimetus GOTV mahuti mahutavus MGP, l MGP kogus, tk.
Freoon 125 56 kg 80 1
CO2 66 kg 100 1
Need piirangud hõlmavad eelkõige seismiliselt ohtlikus piirkonnas kriitiliste rajatiste kaitset (näiteks tuumaelektrijaamad jne), kus on nõutav seismiliselt vastupidavatesse raamidesse moodulite paigaldamine. Sel juhul on freoon 23 ja süsinikdioksiidi kasutamine välistatud, kuna nende gaasiliste tulekustutusainetega moodulid tuleb paigaldada kaaluseadmetele, mis välistavad nende jäiga kinnituse.
Alaliselt kohalviibiva personaliga ruumide (lennujuhtimisruumid, tuumajaamade juhtpaneelidega saalid jne) tulekaitsele kehtivad gaasiliste tulekustutusainete mürgisuse piirangud. Sel juhul on süsinikdioksiidi kasutamine välistatud, kuna. Süsinikdioksiidi mahuline tulekustutuskontsentratsioon õhus on inimestele surmav.
Üle 2000 m3 mahtude kaitsmisel on majanduslikust seisukohast kõige vastuvõetavam kasutada vedela süsinikdioksiidi isotermilist moodulit, võrreldes kõigi teiste gaaskustutusvahenditega.
Teostatavusuuringu järgselt saab teada tulekahju kustutamiseks vajalik gaaskustutusainete kogus ja esialgne gaaskustutusmoodulite arv.
Düüsid tuleb paigaldada vastavalt pihustusmustritele, mis on määratud düüsi tootja tehnilises dokumentatsioonis. Kaugus düüsidest laeni (põrandad, ripplagi) ei tohiks ületada 0,5 m, kui kasutatakse kõiki gaaskustutusaineid, välja arvatud K2.
Torustik peaks reeglina olema sümmeetriline, st. düüsid tuleb peatorustikust võrdselt eemaldada. Sel juhul on gaaskustutusainete voolukiirus kõigi düüside kaudu sama, mis tagab kaitstud mahus ühtlase tulekustutuskontsentratsiooni. Sümmeetriliste torustike tüüpilised näited on näidatud joonisel fig. 1 ja 2.
Torustiku projekteerimisel tuleks arvestada ka väljavoolutorustike (ridade, käänakute) õige ühendamisega magistraaltorust.
Ristikujuline ühendus on võimalik ainult siis, kui gaaskustutusainete 01 ja 02 voolukiirused on võrdsed (joonis 3).
Kui 01 Ф 02, siis peavad ridade ja harude vastassuunalised ühendused magistraaltorustikuga olema gaaskustutusainete liikumissuunas vahemaaga b üle 10 D, nagu näidatud joonisel fig. 4, kus D on magistraaltorustiku siseläbimõõt.
Gaaskustutuspaigaldise torustiku projekteerimisel torude ruumilisele ühendamisele piiranguid ei seata, kui kasutatakse teise ja kolmandasse rühma kuuluvaid gaaskustutusaineid. Ja esimese rühma gaaskustutusainetega gaasikustutuspaigaldise torustikule on mitmeid piiranguid. Selle põhjuseks on järgmine.
Surudes lämmastikuga gaaskustutusmoodulis freooni 125, 318Ts või 227ea vajaliku rõhuni, lahustub lämmastik loetletud freoonides osaliselt ning lahustunud lämmastiku hulk freoonides on võrdeline üleerõhuga.
b> 10D ^ N
Pärast gaaskustutusmooduli lukustus- ja käivitusseadme avamist rakettgaasi rõhu all siseneb osaliselt lahustunud lämmastikuga freoon torustiku kaudu düüsidesse ja väljub nende kaudu kaitstud ruumi. Samal ajal väheneb rõhk süsteemis "moodulid - torustik" freooni nihke protsessis lämmastiku poolt hõivatud mahu suurenemise ja torustiku hüdraulilise takistuse tõttu. Freooni vedelfaasist eraldub osaliselt lämmastik ja moodustub kahefaasiline keskkond "freooni vedelfaasi segu - gaasiline lämmastik". Seetõttu on esimest rühma gaaskustutusaineid kasutava gaaskustutuspaigaldise torustikule seatud mitmeid piiranguid. Nende piirangute peamine eesmärk on vältida kahefaasilise keskkonna kihistumist torustiku sees.
Projekteerimise ja paigaldamise ajal tuleb kõik gaaskustutuspaigaldise toruühendused teha nii, nagu on näidatud joonisel fig. 5, ja on keelatud teostada neid joonisel fig. 6. Joonistel olevad nooled näitavad gaasiliste tulekustutusainete torude kaudu voolamise suunda.
Aksonomeetrilises vaates gaaskustutuspaigaldise projekteerimise käigus määratakse torustiku paigutus, toru pikkus, düüside arv ja nende kõrgused. Torude siseläbimõõdu ja iga düüsi väljalaskeavade kogupindala määramiseks on vaja läbi viia gaaskustutuspaigaldise hüdrauliline arvutus.
Töös on toodud süsihappegaasiga gaaskustutuspaigaldise hüdraulilise arvutuse teostamise meetod. Inertgaasidega gaaskustutuspaigaldise arvutamine ei ole probleem, sest sel juhul on vool inertne
ny gaasid esinevad ühefaasilise gaasilise keskkonna kujul.
Gaaskustutusainena freoone 125, 318C ja 227ea kasutava gaaskustutuspaigaldise hüdrauliline arvutus on keeruline protsess. Freoon 114B2 jaoks välja töötatud hüdraulilise arvutusmeetodi rakendamine on vastuvõetamatu, kuna selle meetodi puhul peetakse freooni voolu läbi torude homogeenseks vedelikuks.
Nagu ülalpool märgitud, toimub freoonide 125, 318C ja 227ea vool läbi torude kahefaasilise keskkonna (gaas - vedelik) kujul ning rõhu langusega süsteemis väheneb gaasi-vedeliku keskkonna tihedus. . Seetõttu on gaaskustutusainete püsiva massivoolukiiruse säilitamiseks vaja suurendada gaasi-vedela keskkonna liikumiskiirust või torujuhtmete siseläbimõõtu.
Täismahuliste katsete tulemuste võrdlus freoonide 318C ja 227ea eraldumisega gaaskustutusseadmest näitas, et katseandmed erinesid rohkem kui 30% arvutuslikest väärtustest, mis saadi meetodil, mis ei võta arvesse. lämmastiku lahustuvus freoonis.
Raketigaasi lahustuvuse mõju võetakse arvesse gaaskustutuspaigaldise hüdraulilise arvutuse meetodites, milles gaaskustutusainena kasutatakse freoon 13B1. Need meetodid ei ole üldised. Mõeldud ainult gaaskustutuspaigaldise hüdrauliliseks arvutamiseks koos freooniga 13V1 kahel lämmastikuga MGP ülerõhu väärtusel - 4,2 ja 2,5 MPa ning; moodulite külmutusagensiga täiteteguri neli väärtust töös ja kuus väärtust töös.
Eeltoodut arvestades püstitati ülesanne ja töötati välja meetod freoonidega 125, 318C ja 227ea gaaskustutuspaigaldise hüdrauliliseks arvutamiseks, nimelt: gaaskustutusmooduli (sifooni sissepääs) antud summaarse hüdraulilise takistuse jaoks. toru, sifoontoru ning sulge- ja käivitusseade) ja gaaskustutuspaigaldise juhtmestikus olevast teadaolevast torust, leidke üksikute düüside kaudu läbinud külmutusagensi massi jaotus ja aegumisaeg. freooni arvutuslik mass düüsidest kaitstud ruumalasse pärast kõigi moodulite sulgemisseadme samaaegset avamist. Metoodika loomisel võeti arvesse kahefaasilise gaasi-vedeliku segu "freoon-lämmastik" mittestatsionaarset voolu gaaskustutusmoodulitest, torustikest ja düüsidest koosnevas süsteemis, mis eeldas elektrijaama parameetrite tundmist. gaasi-vedeliku segu (rõhu-, tiheduse- ja kiirusväljad) torujuhtmesüsteemi mis tahes punktis igal ajal .
Sellega seoses jaotati torustikud telgede suunas telgedega risti olevate tasapindade kaupa elementaarrakkudeks. Iga elementaarmahu jaoks kirjutati järjepidevuse, impulsi ja oleku võrrandid.
Sel juhul seostati gaasi-vedeliku segu olekuvõrrandis rõhu ja tiheduse vaheline funktsionaalne sõltuvus Henry seadust kasutades seosega gaasi-vedeliku segu homogeensuse (homogeensuse) eeldusel. Iga vaadeldava freooni lämmastiku lahustuvuse koefitsient määrati eksperimentaalselt.
Gaasikustutuspaigaldise hüdrauliliste arvutuste tegemiseks töötati välja arvutusprogramm Fortrani keeles, mis sai nimeks "ZALP".
Hüdrauliline arvutusprogramm võimaldab gaaskustutuspaigaldise antud skeemi puhul üldiselt, sealhulgas:
Gaaskustutusainetega täidetud gaaskustutusmoodulid lämmastiku survega kuni rõhuni Рн;
Koguja ja magistraaltorustik;
Jaotustorustikud;
Otsused väljalaskeavadel, määratakse kindlaks:
Paigaldamise inerts;
Gaasiliste tulekustutusainete hinnangulise massi vabanemise aeg;
Gaasiliste tulekustutusainete tegeliku massi vabanemisaeg; - gaaskustutusainete massivoolukiirus läbi iga düüsi. Hüdraulilise arvutusmeetodi "2ALP" aprobeerimine viidi läbi kolme töötava gaaskustutusseadme töös ja katsestendil.
Selgus, et väljatöötatud meetodi järgi tehtud arvutuse tulemused kattuvad rahuldavalt (täpsusega 15%) katseandmetega.
Hüdrauliline arvutus tehakse järgmises järjestuses.
NPB 88-2001 kohaselt määratakse freooni arvutatud ja tegelik mass. Mooduli maksimaalse lubatud täiteteguri seisundist (freoon 125 - 0,9 kg / l, freoonid 318C ja 227ea - 1,1 kg / l) määratakse gaaskustutusmoodulite tüüp ja arv.
Seadistatud on gaasiliste tulekustutusainete ülerõhk Рн. Reeglina võetakse pH vahemikus 3,0 kuni 4,5 MPa modulaarsete seadmete ja 4,5 kuni 6,0 MPa tsentraliseeritud seadmete puhul.
Koostatakse gaaskustutuspaigaldise torustiku skeem, kuhu on märgitud torude pikkused, torustiku ja düüside ühenduskohtade kõrgusmärgid. Nende torude siseläbimõõdud ja düüside väljalaskeavade kogupindala on esialgselt seatud tingimusel, et see pindala ei tohiks ületada 80% magistraaltorustiku siseläbimõõdu pindalast.
Gaasikustutuspaigaldise loetletud parameetrid sisestatakse programmi "2ALP" ja tehakse hüdrauliline arvutus. Arvutustulemustel võib olla mitu võimalust. Allpool käsitleme kõige tüüpilisemat.
Gaaskustutusaine hinnangulise massi vabanemisaeg on moodulpaigaldise puhul Tr = 8-10 s ja tsentraliseeritud korral Tr = 13 -15 s ning düüside kulude erinevus ei ületa 20%. Sel juhul valitakse kõik gaaskustutuspaigaldise parameetrid õigesti.
Kui gaasilise tulekustutusaine arvutatud massi vabanemisaeg on väiksem kui ülaltoodud väärtused, tuleks torujuhtmete siseläbimõõtu ja düüside avade kogupindala vähendada.
Kui gaaskustutusaine arvestusliku massi vabastamise standardaeg on ületatud, tuleks moodulis gaaskustutusaine ülerõhku tõsta. Kui see meede ei võimalda täita regulatiivseid nõudeid, siis on vaja igas moodulis suurendada raketikütuse mahtu, s.o. vähendada gaaskustutusaine mooduli täitetegurit, millega kaasneb gaaskustutuspaigaldise moodulite üldarvu suurenemine.
Esitus regulatiivsed nõuded vastavalt düüside voolukiiruste erinevusele saavutatakse düüside väljalaskeavade kogupindala vähendamisega.
KIRJANDUS
1. NPB 88-2001. Tulekustutus- ja signalisatsiooniseadmed. Disaininormid ja reeglid.
2. SNiP 2.04.09-84. Hoonete ja rajatiste tuletõrjeautomaatika.
3. Tulekaitseseadmed – halogeenitud süsivesinikke kasutavad automaatsed tulekustutussüsteemid. I osa. Halon 1301 kogu üleujutussüsteemid. ISO/TC 21/SC 5 N 55E, 1984.
Välja on toodud peamised tegurid, mis mõjutavad gaaskustutuspaigaldise (GFS) optimaalset valikut: põlevkoormuse liik kaitstavas ruumis (arhiivid, laoruumid, raadioelektroonikaseadmed, tehnoloogilised seadmed jne); kaitstud mahu väärtus ja selle leke; gaaskustutusaine tüüp (GOTV); seadmete tüüp, milles sooja vett tuleb hoida, ja gaasivarustusseadme tüüp: tsentraliseeritud või modulaarne.
Gaasiga tulekustutuspaigaldise (UGP) õige valik sõltub paljudest teguritest. Seetõttu on käesoleva töö eesmärgiks välja selgitada peamised kriteeriumid, mis mõjutavad gaaskustutuspaigaldise optimaalset valikut ja selle hüdraulilist põhimõtet.
Peamised tegurid, mis mõjutavad gaaskustutuspaigaldise optimaalset valikut. Esiteks, põlevkoormuse tüüp kaitstud ruumis (arhiivid, laoruumid, elektroonikaseadmed, tehnoloogilised seadmed jne). Teiseks kaitstud mahu väärtus ja selle leke. Kolmandaks gaaskustutusaine tüüp. Neljandaks, seadmete tüüp, milles gaaskustutusainet tuleb hoida.
Viiendaks, gaaskustutuspaigaldise tüüp: tsentraliseeritud või modulaarne. Viimane tegur võib toimuda ainult siis, kui ühe rajatise kahe või enama ruumi tulekaitse on vajalik. Seetõttu käsitleme ainult nelja ülaltoodud teguri vastastikust mõju, s.o. eeldades, et rajatises vajab tulekaitset ainult üks ruum.
Loomulikult peaks gaaskustutuspaigaldise õige valik põhinema optimaalsetel tehnilistel ja majanduslikel näitajatel.
Eraldi tuleb märkida, et mis tahes kasutamiseks lubatud gaaskustutusaine kõrvaldab tulekahju sõltumata põlevmaterjali tüübist, kuid ainult siis, kui kaitstud mahus tekib standardne tulekustutuskontsentratsioon.
Ülaltoodud tegurite vastastikust mõju gaaskustutuspaigaldise tehnilistele ja majanduslikele parameetritele hinnatakse selle põhjal, et Venemaal on lubatud kasutada järgmisi gaaskustutusaineid: freoon 125, freoon 318Ts, freoon 227ea, freoon 23. , CO2, N2, Ar ja segu (N2 , Ar ja CO2), millel on kaubamärk Inergen.
Vastavalt gaaskustutusainete ladustamismeetodile ja kontrollimeetoditele gaaskustutusmoodulites (MGP) võib kõik gaaskustutusained jagada kolme rühma.
Esimesse rühma kuuluvad freoon 125, 318C ja 227ea. Neid freoone hoitakse gaaskustutusmoodulis veeldatud kujul rakettgaasi, enamasti lämmastiku, rõhu all. Loetletud külmutusagensiga moodulite töörõhk ei ületa reeglina 6,4 MPa. Freooni kogust seadme töö ajal kontrollib gaaskustutusmoodulile paigaldatud manomeetri abil.
Freoon 23 ja CO2 moodustavad teise rühma. Neid hoitakse ka veeldatud kujul, kuid surutakse gaaskustutusmoodulist välja oma küllastunud aurude rõhu all. Loetletud gaaskustutusainetega moodulite töörõhk peab olema vähemalt 14,7 MPa. Töötamise ajal tuleb moodulid paigaldada kaalumisseadmetele, mis tagavad freoon 23 või CO2 massi pideva kontrolli.
Kolmandasse rühma kuuluvad N2, Ar ja Inergen. Neid gaaskustutusaineid hoitakse gaaskustutusmoodulites gaasilises olekus. Lisaks sellele, kui kaalume selle rühma gaaskustutusainete eeliseid ja puudusi, keskendume ainult lämmastikule. See on tingitud asjaolust, et N2 on kõige tõhusam (madalaim kustutuskontsentratsioon) ja selle maksumus on madalaim. Loetletud gaaskustutusainete massi kontrollimine toimub manomeetri abil. N2, Ar või Inergen säilitatakse moodulites rõhul 14,7 MPa või rohkem.
Gaasikustutusmoodulite balloonide maht ei ületa reeglina 100 liitrit. Samal ajal tuleb PB 10-115 kohaselt üle 100-liitrised moodulid registreerida Venemaa Gosgortekhnadzoris, mis toob kaasa üsna suure hulga piiranguid nende kasutamisele vastavalt kindlaksmääratud reeglitele.
Erandiks on vedela süsinikdioksiidi (MIZhU) isotermilised moodulid mahuga 3,0 kuni 25,0 m3. Need moodulid on projekteeritud ja toodetud süsinikdioksiidi hoidmiseks gaasilistes tulekustutusseadmetes kogustes üle 2500 kg. Vedela süsinikdioksiidi isotermilised moodulid on varustatud jahutusseadmete ja kütteelementidega, mis võimaldab hoida isotermilises paagis rõhku vahemikus 2,0 - 2,1 MPa ümbritseva õhu temperatuuril miinus 40 kuni pluss 50 °C.
Vaatame näiteid selle kohta, kuidas kõik neli tegurit mõjutavad gaaskustutuspaigaldise tehnilisi ja majandusnäitajaid. Gaaskustutusaine mass arvutati NPB 88-2001 kirjeldatud meetodil.
Elektroonikaseadmete kaitsmine on vajalik ruumis, mille maht on 60 m3. Ruum on tinglikult hermeetiline, st. K2 = 0. Arvutustulemused on kokku võetud tabelis. üks.
Tabeli majanduslik põhjendus. 1 konkreetsetes numbrites on teatud raskustega. See on tingitud asjaolust, et seadmete ja gaaskustutusaine maksumus on tootjate ja tarnijate lõikes erinev. Üldine trend on aga see, et ballooni töömahu suurenemisega gaaskustutusmooduli maksumus tõuseb. 1 kg CO2 ja 1 m3 N2 on hinnalt lähedased ja kaks suurusjärku vähem kui freoonide maksumus. Tabeli analüüs. 1 näitab, et freoon 125 ja CO2-ga gaaskustutusseadme maksumus on võrreldav.
Vaatamata freoon 125 oluliselt kõrgemale maksumusele võrreldes süsinikdioksiidiga, on freoon 125 - 40 l ballooniga gaasikustutusmooduli koguhind võrreldav või isegi veidi madalam kui süsihappegaasi komplekt - gaasiga tulekustutusmoodul 80 l ballooniga kaalumisseade.
Üheselt võib väita, et lämmastikuga gaaskustutuspaigaldise maksumus on võrreldes kahe eelnevalt kaalutud variandiga oluliselt kõrgem, kuna vaja on kahte maksimaalse võimsusega moodulit. Ruumi kahe mooduli mahutamiseks on vaja rohkem ruumi ja loomulikult on kahe 100 l mooduli maksumus alati suurem kui 80 l mooduli maksumus koos kaaluseadmega, mis , on reeglina 4-5 korda odavam kui moodul ise.
Tabel 1
Ruumi parameetrid on sarnased näitega 1, kuid kaitsma ei pea mitte raadioelektroonilisi seadmeid, vaid arhiivi. Arvutuse tulemused on sarnaselt esimese näitega kokku võetud tabelis. 2.
Tabeli analüüsi põhjal. 2, võime ühemõtteliselt öelda, et antud juhul on lämmastikuga gaasikustutusseadmete maksumus palju suurem kui freoon 125 ja süsinikdioksiidiga gaaskustutusseadmete maksumus. Kuid erinevalt esimesest näitest võib antud juhul selgemalt märkida, et süsinikdioksiidiga gaaskustutuspaigaldis on madalaima maksumusega, sest. suhteliselt väikese kulude erinevusega 80- ja 100-liitrise ballooniga gaaskustutusmooduli vahel ületab 56 kg freoon 125 hind oluliselt kaalumisseadme maksumust.
Sarnased sõltuvused leitakse, kui kaitstava ruumi maht suureneb ja/või selle mittehermeetilisus suureneb, kuna kõik see põhjustab igasuguste gaaskustutusainete koguse üldist suurenemist.
Seega on vaid kahe näite põhjal näha, et optimaalset gaaskustutuspaigaldist ruumi tulekaitseks on võimalik valida alles pärast vähemalt kahe erinevat tüüpi gaaskustutusainetega variandi kaalumist.
Siiski on erandeid, kui optimaalsete tehniliste ja majanduslike parameetritega gaaskustutusseadet ei saa kasutada teatud gaaskustutusainetele kehtestatud piirangute tõttu.
tabel 2
Need piirangud hõlmavad eelkõige seismiliselt ohtlikus piirkonnas kriitiliste rajatiste kaitset (näiteks tuumaelektrijaamad jne), kus on nõutav seismiliselt vastupidavatesse raamidesse moodulite paigaldamine. Sel juhul on freoon 23 ja süsinikdioksiidi kasutamine välistatud, kuna nende gaasiliste tulekustutusainetega moodulid tuleb paigaldada kaaluseadmetele, mis välistavad nende jäiga kinnituse.
1. GOTV M_g hinnanguline mass, mis tuleb käitises salvestada, määratakse valemiga
M = K , (1)
kus M on GOTV mass, mis on mõeldud ruumala loomiseks
tulekustutuskontsentratsiooni ruumid kunstliku kontsentratsiooni puudumisel
õhu ventilatsioon määratakse järgmiste valemitega:
GOTV jaoks - veeldatud gaasid, välja arvatud süsinikdioksiid
M \u003d V x ro x (1 + K) x ───────────; (2)
r r 1 2 100 - C
GOTV jaoks - surugaasid ja süsinikdioksiid
M \u003d V x ro x (1 + K) x ln ───────────, (3)
r r 1 2 100 - C
kus V on kaitstava ruumi hinnanguline maht, m3.
Arvutatud ruumi maht sisaldab selle sisemist geomeetrilist mahtu, sealhulgas ventilatsiooni, kliimaseadme, õhuküte(kuni suletud ventiilide või siibriteni). Sellest ei arvestata maha ruumis asuvate seadmete mahtu, välja arvatud tahkete (läbilaskmatute) ehituselementide (sambad, talad, seadmete vundamendid jne) maht; K_1 - koefitsient, mis võtab arvesse gaasi tulekustutusaine lekkimist anumatest; K_2 - koefitsient, mis võtab arvesse gaaskustutusaine kadu ruumi avade kaudu; ro_1 - gaasilise tulekustutusaine tihedus, võttes arvesse kaitstava objekti kõrgust merepinnast ruumi minimaalse temperatuuri jaoks T_m, kg x m (-3), määratakse valemiga
ro = ro x ──── x K, (4)
kus r0_0 on gaasilise kustutusaine aurutihedus temperatuuril T_0 = 293 K (20°C) ja atmosfääri rõhk 101,3 kPa; T_m on minimaalne õhutemperatuur kaitstud ruumis, K; K_3 - parandustegur, mis võtab arvesse objekti kõrgust merepinna suhtes, mille väärtused on toodud tabel 11 rakendusi 5; С_н - normatiivne mahukontsentratsioon, % (maht).
Standardsete tulekustutuskontsentratsioonide C_n väärtused on toodud lisas 5.
GFEA jäägi mass torustikes M_tr, kg, määratakse valemiga
M \u003d V x ro, (5)
tr tr GOTV
kus V on kogu paigaldustorustiku maht, m3;
ro on GOTV jäägi tihedus rõhul, mis on saadaval
torujuhe pärast gaasi tulekustutusmassi aegumise lõppu
ained M kaitstud ruumi; M x n – GOTV ülejäänud osa korrutis
moodul (M), mis on aktsepteeritud vastavalt TD-le mooduli, kg, numbri kohta
moodulid paigalduses n.
Märge. Vedelate põlevate ainete jaoks, mida ei ole loetletud Lisa 5 GFEA normatiivse mahulise tulekustutuskontsentratsiooni, mille kõik komponendid on tavatingimustes gaasifaasis, saab määrata minimaalse mahulise tulekustutuskontsentratsiooni ja ohutusteguri, mis on võrdne 1,2, korrutisega kõigi GFFS-i jaoks, kusjuures välja arvatud süsinikdioksiid. CO2 puhul on ohutustegur 1,7.
Normaalsetes tingimustes vedelas faasis olevate GFFS-i, samuti GFFS-i segude puhul, mille vähemalt üks komponentidest on tavatingimustes vedelas faasis, määratakse standardne tulekustutuskontsentratsioon, korrutades mahulise tulekustutuskontsentratsiooni ohutustegur 1,2.
Minimaalse mahulise tulekustutuskontsentratsiooni ja tulekustutuskontsentratsiooni määramise meetodid on sätestatud NPB 51-96*.
1.1. Võrrandi koefitsiendid (1) määratletakse järgmiselt.
1.1.1. Koefitsient, võttes arvesse gaasilise kustutusaine leket anumatest:
1.1.2. Koefitsient, võttes arvesse gaaskustutusaine kadu ruumi avade kaudu:
K \u003d P x delta x tau x ruutjuur (H), (6)
kus P on parameeter, mis võtab arvesse avade asukohta piki kaitstava ruumi kõrgust, m (0,5) x s (-1).
Parameetri П arvväärtused valitakse järgmiselt:
P \u003d 0,65 - kui avad asuvad samaaegselt ruumi alumises (0-0,2) H ja ülemises tsoonis (0,8-1,0) H või samaaegselt laes ja ruumi põrandal ning avade alad alumises ja ülemises osas on osad ligikaudu võrdsed ja moodustavad poole avade kogupindalast; P \u003d 0,1 - kui avad asuvad ainult kaitstud ruumi ülemises tsoonis (0,8-1,0) N (või laes); P \u003d 0,25 - kui avad asuvad ainult kaitstud ruumi alumises tsoonis (0-0,2) H (või põrandal); P \u003d 0,4 - avamisala ligikaudu ühtlase jaotusega kogu kaitstud ruumide kõrgusel ja kõigil muudel juhtudel;
delta \u003d ────────── - ruumi lekke parameeter, m (-1),
kus summa F_H on avade kogupindala, m2, H on ruumi kõrgus, m; tau_pod - normatiivne GOTV-ga varustamise aeg kaitstavatesse ruumidesse, s.
1.1.3. Alamklassi A_1 tulekahjude kustutamine (välja arvatud punktis nimetatud hõõguvad materjalid punkt 7.1) tuleks läbi viia ruumides, mille lekkeparameeter ei ületa 0,001 m (-1).
Massi M_r väärtus alaklassi A_i tulekahjude kustutamiseks määratakse valemiga
p 4 p-hept
kus M on standardse mahukontsentratsiooni C massi M väärtus
p-hept p n
n-heptaani kustutamisel arvutatakse alates valemid (2) või (3) ;
K - koefitsient, võttes arvesse põleva materjali tüüpi.
Koefitsiendi K_4 väärtused on võrdsed: 1,3 - paberi, lainepaberi, papi, kangaste jms kustutamiseks. pallides, rullides või kaustades; 2,25 - samade materjalidega ruumide jaoks, kuhu on välistatud tuletõrjujate juurdepääs pärast AUGP töö lõppu, samas kui reservvaru arvutatakse väärtusega K_4, mis on võrdne 1,3-ga.
GOTV põhivaru varustamise aega väärtusega K_4, mis on võrdne 2,25, saab suurendada 2,25 korda. Muude alamklassi A_1 tulekahjude puhul eeldatakse, et K_4 väärtus on 1,2.
Kaitstud ruumi, kuhu on lubatud juurdepääs, ei ole vaja avada või muul viisil rikkuda selle tihedust 20 minuti jooksul pärast AUGP käitamist (või enne tuletõrje saabumist).
AUGP arvutus sisaldab:
Kustutusmeetod - mahukas. GOTV - Freoon 125HP (C2F5H).
Tehases ladustatava GFFS Mg arvutuslik mass määratakse järgmise valemiga:
Mg = K1 (Mr + Mtr + Mbn),
kus Mtr on torujuhtmetes oleva GFEA jäägi mass, kg, määratakse järgmise valemiga:
Mtr \u003d Vtr valmis,
siin Vtr on kogu paigaldise torustiku jaotuse maht, m3; sgotv on GFFS-i jäägi tihedus rõhul, mis on torustikus pärast gaaskustutusaine massi Mp kaitstud ruumi väljavoolu lõppu. Mbn -- Mb moodulis allesjäänud GOTV korrutis, mis saadakse vastavalt TD-le mooduli kohta, kg, installatsioonis olevate moodulite arvu järgi n.
Mtr + Mbn \u003d sild \u003d Mg \u003d K1 (Mr + sild),
kus Sild on GOTV ülejäänud osa moodulites ja torustikest, kg.
Määratakse valemiga:
Sild = nmmbridge,
kus nm on GFEA arvutuslikku massi sisaldavate moodulite arv; mres on tulekustutusaine gaasifaasi mass moodulis ja torustikus pärast sellest vedela faasi eraldumist, kg. Aktsepteerime lähtuvalt saadud moodulite mahutavusest.
Tabelis 3.1 on toodud andmed OTV gaasifaasi massi määramiseks moodulis ja torustikus pärast sellest vedela faasi vabanemist.
Tabel 3.1 - OTV gaasifaasi mass moodulis ja torustikus pärast OTV vedelfaasi vabastamist, kg.
K1 - koefitsient, võttes arvesse gaasilise tulekustutusaine lekkimist anumatest, on eeldatavasti 1,05;
Mp - GFEA mass, mis on ette nähtud tulekustutuskontsentratsiooni tekitamiseks ruumis, kui puudub kunstlik ventilatsioonõhk määratakse järgmise valemiga:
siin Vp on kaitstavate ruumide hinnanguline maht, Vp = 777,6 m3. Ruumi arvestuslik maht sisaldab selle sisemist geomeetrilist mahtu, sealhulgas ventilatsiooni, kliimaseadme, õhkküttesüsteemi mahtu (kuni hermeetiliste ventiilide või siibrideni). Sellest ei arvestata maha ruumis asuvate seadmete mahtu, välja arvatud tahkete (läbilaskmatute) ehituselementide (sambad, talad, seadmete vundamendid jne) maht; K2 - koefitsient, mis võtab arvesse gaaskustutusaine kadu ruumi avade kaudu; c1 - gaasilise tulekustutusaine tihedus, võttes arvesse kaitstava objekti kõrgust merepinnast ruumi minimaalse temperatuuri jaoks Tm, kg / m3, määratakse järgmise valemiga:
siin c0 on gaaskustutusaine aurutihedus temperatuuril T0 = 293K (20°C) ja atmosfäärirõhul 101,3 kPa, Freoon 125 puhul on see väärtus 5,074; Tm - minimaalne õhutemperatuur kaitstud ruumis, K, Tm = 293K .; K3- parandustegur, mis võtab arvesse objekti kõrgust merepinna suhtes. Aktsepteeri K3=1; Cn -- normatiivne tulekustutuskontsentratsioon, vol. Etanooli laoruumideks vastuvõetav osa on 0,105.
Koefitsient, võttes arvesse gaaskustutusaine kadu ruumi avade kaudu:
kus P on parameeter, mis võtab arvesse avade asukohta piki kaitstava ruumi kõrgust, m0,5 s-1. Aktsepteerime P = 0,1 (avade asukohaga ruumi ülemises tsoonis); H on ruumi kõrgus, H=7,2 m; d - ruumi lekke parameeter määratakse järgmise valemiga:
kus UFn on püsivalt avatud avade kogupindala, m2; fpod -- normatiivne GOTV tarneaeg kaitstud ruumidesse, s, fpod = 10 s.
Mahulist tulekustutust AUGP kasutatakse ruumides, mida iseloomustab mittetihedusparameeter d mitte üle 0,004 m-1.
Nõustume, et vaadeldavas ruumis on püsivalt avatud ava väljalaskevõll. Ruumides, kus pole valgustus- ja õhutuslampe, mis näevad ette tootmisruumide paigutamise kategooria A, B, ja B, peavad olema suitsu-, mittesüttivast materjalist väljalaskevõllid koos käsi- ja automaatne avamine tulekahju korral. Piirkond ristlõige need šahtid tuleks kindlaks määrata arvutustega ja arvutuslike andmete puudumisel tuleks võtta vähemalt 0,2% ruumide pindalast. Šahtid tuleb paigutada ühtlaselt (üks šaht iga 1000 m ruumi kohta). Seega eeldame, et vaadeldavas ruumis on 1 šaht, mille ristlõikepindala on 0,216 m2. Siis on lekkekoefitsient
Hüdrauliline arvutus on AUGPT loomise kõige keerulisem etapp. On vaja valida torujuhtmete läbimõõdud, düüside arv ja väljalaskeava pindala, arvutada reaalajas väljuge GOTV-st.
Kõigepealt peate otsustama, kust saada hüdraulilise arvutuse metoodikat ja valemeid. Avame reeglistiku SP 5.13130.2009 lisa G ja näeme seal ainult süsinikdioksiidiga tulekustutuskulu arvutamise meetodit madal rõhk, ja kus on teiste gaaskustutusainete metoodika? Vaatame punkti 8.4.2 ja näeme: "Ülejäänud paigaldiste puhul on soovitatav teha arvutus vastavalt ettenähtud viisil kokkulepitud meetoditele."
Pöördugem abi saamiseks gaaskustutusseadmete tootjate poole. Venemaal on hüdrauliliste arvutuste tegemiseks kaks meetodit. Üks on Venemaa juhtivate seadmete tootjate poolt mitu korda välja töötatud ja kopeeritud ning VNIIPO poolt selle alusel heaks kiidetud tarkvara"ZALP", "Salute". Teise töötas välja ettevõte TACT ja kiitis heaks eriolukordade ministeeriumi DND ning selle põhjal loodi TACT-gas tarkvara.
Meetodid on enamikule projekteerimisinseneridele suletud ja tootjad kasutavad neid sisemiselt automaatsed paigaldused gaasiga tulekustutus. Kui olete nõus, näitavad nad seda teile, kuid ilma eriteadmiste ja -kogemuseta hüdrauliline arvutus see saab raske olema.
