Hasenie požiarov
VÝBER A VÝPOČET PLYNOVÉHO HASIACEHO SYSTÉMU
A. V. Merkulov, V. A. Merkulov
CJSC "Artsok"
Hlavné faktory ovplyvňujúce optimálna voľba inštalácie plynové hasenie(UGP): druh horľavého nákladu v chránenom priestore (archívy, sklady, rádioelektronické zariadenia, technologické zariadenia a pod.); veľkosť chráneného objemu a jeho tesnosť; typ plynovej hasiacej látky (GFFS); typ zariadenia, v ktorom má byť GFFS uložený, a typ UGP: centralizovaný alebo modulárny.
Správny výber plynového hasiaceho zariadenia (GSP) závisí od mnohých faktorov. Cieľom tejto práce je preto identifikovať hlavné kritériá ovplyvňujúce optimálny výber plynového hasiaceho zariadenia a princíp jeho hydraulického výpočtu.
Hlavné faktory ovplyvňujúce optimálny výber plynového hasiaceho zariadenia. Po prvé, druh horľavého nákladu v chránených priestoroch (archívy, sklady, rádioelektronické zariadenia, technologické zariadenia a pod.). Po druhé, veľkosť chráneného objemu a jeho tesnosť. Po tretie, typ plynného hasiva. Po štvrté, typ zariadenia, v ktorom sa má plynové hasiace činidlo skladovať. Po piate, typ plynového hasiaceho zariadenia: centralizované alebo modulárne. Posledný faktor sa môže uskutočniť iba v prípade potreby. ochrana pred ohňom dvoch alebo viacerých priestorov v jednom zariadení. Preto budeme uvažovať o vzájomnom vplyve len štyroch z uvedených faktorov, t.j. za predpokladu, že zariadenie potrebuje protipožiarnu ochranu len pre jednu miestnosť.
Samozrejme, správna voľba plynové hasiace zariadenia by mali vychádzať z optimálnych technických a ekonomických ukazovateľov.
Treba si hlavne uvedomiť, že ktorýkoľvek z povolených plynných hasiacich prostriedkov uhasí požiar bez ohľadu na druh horľavého materiálu, ale len vtedy, keď sa v chránenom priestore vytvorí štandardná hasiaca koncentrácia.
Posúdi sa vzájomný vplyv uvedených faktorov na technicko-ekonomické parametre plynového hasiaceho zariadenia
z podmienky, že v Rusku sú povolené tieto plynové hasiace látky: freón 125, freón 318C, freón 227ea, freón 23, CO2, K2, Ar a zmes (č. 2, Ar a CO2), ktorá 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 freónmi majú spravidla pracovný tlak nepresahujúci 6,4 MPa. Kontrola množstva freónu počas prevádzky zariadenia sa vykonáva pomocou manometra inštalovaného na module plynového hasenia.
Freón 23 a CO2 tvoria druhú skupinu. Skladujú sa tiež v skvapalnenej forme, ale sú vytláčané z plynového hasiaceho modulu pod tlakom vlastných nasýtených pár. Pracovný tlak modulov s uvedenými plynnými hasiacimi látkami musí mať prevádzkový tlak najmenej 14,7 MPa. Počas prevádzky musia byť moduly inštalované na vážiace zariadenia, ktoré zabezpečujú nepretržité monitorovanie hmotnosti Freónu 23 alebo CO2.
Do tretej skupiny patria K2, Ar a Inergen. Tieto plynné hasiace látky sú skladované v plynových hasiacich moduloch v plynnom stave. Ďalej, keď zvážime výhody a nevýhody plynových hasiacich prostriedkov z tejto skupiny, zameriame sa len na dusík.
Je to preto, že N2 je najúčinnejší (najnižšia hasiaca koncentrácia) a má najnižšie náklady. Kontrola hmotnosti uvedených plynných 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 oxidu uhličitého v plynových hasiacich zariadeniach v množstvách presahujúcich 2500 kg. Izotermické moduly pre kvapalný oxid uhličitý sú vybavené o chladiace jednotky a vykurovacie telesá, čo umožňuje udržiavať tlak v izotermickej nádrži v rozsahu 2,0 - 2,1 MPa pri teplote prostredie od mínus 40 do plus 50 ° С.
Uvažujme s príkladmi, ako každý zo štyroch faktorov ovplyvňuje technické a ekonomické ukazovatele plynového hasiaceho zariadenia. Hmotnosť plynnej hasiacej látky bola vypočítaná podľa metódy opísanej v NPB 88-2001.
Príklad 1. V miestnosti s objemom 60 m3 je potrebné chrániť rádioelektronické zariadenia. Miestnosť je podmienečne zapečatená, t.j. K2 "0. Výsledky výpočtu sú zhrnuté v tabuľke. 1.
Tabuľka ekonomického zdôvodnenia. 1 v konkrétnych číslach má určité ťažkosti. Je to spôsobené tým, že náklady na vybavenie a plynové hasiace činidlo sú pre výrobcov a dodávateľov odlišné. Existuje však všeobecný trend, že so zvyšujúcou sa kapacitou fľaše stúpajú náklady na plynový hasiaci modul. 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 Freon 125 v porovnaní s oxidom uhličitým bude celková cena Freon 125 - plynový hasiaci modul s 40 litrovou fľašou porovnateľná alebo dokonca o niečo nižšia ako sada oxidu uhličitého - plynový hasiaci modul s 80 litrový valec - vážiace zariadenie. Jednoznačne možno konštatovať, že náklady na plynové hasiace zariadenie s dusíkom sú výrazne vyššie v porovnaní s dvomi predtým zvažovanými možnosťami, keďže vyžaduje dva moduly s maximálnym objemom. Na umiestnenie bude potrebný väčší priestor
STÔL 1
Freón 125 36 kg 40 1
CO2 51 kg 80 1
dvoch modulov v miestnosti a, samozrejme, náklady na dva 100-litrové moduly budú vždy vyššie ako náklady na 80-litrový modul s váhou, ktorý je spravidla 4 - 5-krát lacnejší ako samotný modul.
Príklad 2. Parametre priestorov 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 možno jednoznačne povedať, že aj v tomto prípade sú náklady na plynové hasiace zariadenie s dusíkom výrazne vyššie ako náklady na plynové hasiace zariadenia s chladónom 125 a oxidom uhličitým. Na rozdiel od prvého príkladu však v tomto prípade možno jasnejšie poznamenať, že najnižšie náklady predstavujú inštaláciu plynového hasiaceho zariadenia s oxidom uhličitým, pretože pri relatívne malom rozdiele v nákladoch medzi plynovým hasiacim modulom s valcom 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 chránených priestorov zvýši a / alebo sa zvýši jeho úniková kapacita, pretože to všetko spôsobuje všeobecné zvýšenie množstva akéhokoľvek druhu plynnej hasiacej látky.
Len na základe dvoch príkladov teda vidno, že zvoliť optimálne plynové hasiace zariadenie na požiarnu ochranu priestorov je možné až po zvážení minimálne dvoch možností s rôzne druhy plynové hasiace prostriedky.
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 látky.
TABUĽKA 2
Názov GFFS Množstvo GFU Kapacita valca MGP, l Počet GFU, ks.
Freón 125 56 kg 80 1
CO2 66 kg 100 1
Takéto obmedzenia v prvom rade zahŕňajú ochranu obzvlášť dôležitých objektov v oblasti ohrozenej zemetrasením (napríklad jadrové elektrárne atď.), kde je potrebné inštalovať moduly do rámov odolných voči zemetraseniu. V tomto prípade je použitie freónu 23 a oxidu uhličitého vylúčené, pretože moduly s týmito plynnými hasiacimi látkami musia byť inštalované na vážiace zariadenia, s výnimkou ich pevného pripevnenia.
Protipožiarna ochrana priestorov s trvalo prítomným personálom (riadiace miestnosti letovej prevádzky, dozorne JE a pod.) podlieha obmedzeniam 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 plynnými hasivami.
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 k stropu (podlahy, falošný strop) by nemala presiahnuť 0,5 m pri použití všetkých plynových hasiacich prostriedkov s výnimkou K2.
Potrubie by malo byť vo všeobecnosti symetrické, t.j. trysky by mali byť rovnako vzdialené od hlavného potrubia. V tomto prípade bude spotreba plynových hasiacich látok cez všetky dýzy rovnaká, čo zabezpečí vytvorenie rovnomernej koncentrácie hasenia v chránenom objeme. Typické príklady symetrického potrubia sú znázornené na obr. 1 a 2.
Pri navrhovaní potrubí by ste mali brať do úvahy aj správne napojenie výstupných potrubí (radov, ohybov) z hlavných potrubí.
Krížové spojenie je možné len vtedy, ak sú prietoky plynných hasiacich látok 01 a 02 rovnako veľké (obr. 3).
Ak 01 Ф 02, tak protiľahlé spoje radov a vetiev s hlavným potrubím musia byť vzdialené v smere pohybu plynových hasiacich látok do vzdialenosti L presahujúcej 10 D, ako je znázornené na obr. 4, kde D je vnútorný priemer hlavného potrubia.
Pri návrhu potrubných rozvodov 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. Dôvodom je nasledovné.
Keď je freón 125, 318C alebo 227ea natlakovaný v plynovom hasiacom module dusíkom na požadovaný tlak, dusík sa čiastočne rozpustí v uvedených freónoch a množstvo rozpusteného dusíka vo freónoch je úmerné plniacemu tlaku.
B> 10D ^ N Y
Po otvorení blokovacieho a štartovacieho zariadenia plynového hasiaceho modulu pod tlakom hnacieho plynu preteká freón s čiastočne rozpusteným dusíkom potrubím k dýzam a cez ne prechádza do chráneného priestoru. Súčasne sa znižuje tlak v systéme "moduly - potrubie" v dôsledku expanzie objemu obsadeného dusíkom v procese vytláčania freónu a hydraulického odporu potrubia. Dochádza k čiastočnému uvoľňovaniu dusíka z kvapalnej fázy freónu a vzniká dvojfázové médium „zmes kvapalná fáza freón – 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 dvojfázovej kvapaliny v potrubí.
Počas projektovania a inštalácie musia byť všetky potrubné pripojenia plynového hasiaceho zariadenia vykonané tak, ako je znázornené na obr. 5 a je zakázané vykonávať ich vo forme znázornenej na obr. 6. Na obrázkoch šípky znázorňujú smer prúdenia plynových hasiacich látok cez potrubia.
V procese navrhovania plynového hasiaceho zariadenia v axonometrickej forme sa určuje usporiadanie potrubia, dĺžka potrubia, počet trysiek a ich výškové značky. Na určenie vnútorného priemeru potrubí a celkovej plochy výstupných otvorov 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 inštalácie plynového hasenia inertnými plynmi nie je problém, pretože v tomto prípade je tok inertný
plyny sa vyskytujú 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 považuje za homogénnu kvapalinu.
Ako je uvedené vyššie, prietok chladónov 125, 318Ts a 227ea potrubím sa vyskytuje vo forme dvojfázového média (plyn - kvapalina) a s klesajúcim tlakom v systéme klesá hustota média plyn-kvapalina. Preto na udržanie konštantného hmotnostného prietoku plynných hasiacich látok je potrebné zvýšiť rýchlosť plyno-kvapalného média alebo vnútorný priemer potrubí.
Porovnanie výsledkov poľných testov 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 chladón 13B1. Tieto techniky nie sú zovšeobecnené. Určené na hydraulický výpočet plynového hasiaceho zariadenia len s freónom 13B1 pri dvoch hodnotách tlakovania MGP dusíkom - 4,2 a 2,5 MPa a; pri štyroch hodnotách v prevádzke a šiestich hodnotách v prevádzke faktora plnenia modulu freónom.
Vzhľadom na uvedené bola zadaná úloha a vypracovaná metóda pre hydraulický výpočet plynového hasiaceho zariadenia s freónmi 125, 318Ts a 227ea, a to: pri danom celkovom hydraulickom odpore modulu plynového hasiaceho zariadenia (vstup do sifónu rúrka, sifónová rúrka a uzatváracie a spúšťacie zariadenie) a známe potrubie v usporiadaní plynového hasiaceho zariadenia, nájdite rozloženie hmotnosti chladiva, ktoré prešlo jednotlivými dýzami, a čas odhadovanej hmotnosti chladivo z trysiek prúdi do chráneného objemu po súčasnom otvorení uzatváracieho a spúšťacieho zariadenia všetkých modulov. Pri tvorbe metódy sa rátalo s nestálym prúdením dvojfázovej zmesi plyn-kvapalina „freón – dusík“ v systéme pozostávajúcom z plynových hasiacich modulov, potrubí a trysiek, čo si vyžadovalo znalosť parametrov plyno- kvapalná zmes (tlak, hustota 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 funkčný vzťah medzi tlakom a hustotou v stavovej rovnici zmesi plyn-kvapalina súvisel 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 Fortran s názvom „ZALP“.
Hydraulický výpočtový program umožňuje pre danú schému plynového hasiaceho zariadenia vo všeobecnom prípade vrátane:
Plynové hasiace moduly naplnené plynovými hasiacimi prostriedkami s natlakovaním dusíkom do tlaku Рн;
Kolektor a hlavné potrubie;
Distribučné potrubia;
Výstupy na ohyboch definujte:
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 „2AbP“ bolo vykonané spustením troch prevádzkových plynových hasiacich zariadení a na pokusnom stanovišti.
Zistilo sa, že výsledky výpočtu vyvinutou metódou uspokojivo súhlasia (s presnosťou do 15 %) s experimentálnymi údajmi.
Hydraulický výpočet sa vykonáva v nasledujúcom poradí.
Podľa NPB 88-2001 sa určujú vypočítané a skutočné hmotnosti freónu. Typ a počet modulov plynového hasenia sa určuje z podmienky maximálneho prípustného faktora plnenia modulu (freón 125 - 0,9 kg / l, freóny 318Ts a 227ea - 1,1 kg / l).
Je nastavený plniaci tlak Рн plynných hasiacich prostriedkov. Spravidla sa Рн odoberá v rozsahu od 3,0 do 4,5 MPa pre modulárne inštalácie a od 4,5 do 6,0 MPa pre centralizované inštalácie.
Vypracuje sa schéma rozvodu potrubia plynového hasiaceho zariadenia s uvedením dĺžky potrubia, výškových značiek spojov rozvodu potrubia a trysiek. Vnútorné priemery týchto rúr a celková plocha výstupných otvorov dýzy sú prednastavené s podmienkou, že táto plocha by nemala presiahnuť 80% plochy vnútorného priemeru hlavného potrubia.
Uvedené parametre plynového hasiaceho zariadenia sa zadajú do programu „2AbP“ a vykoná sa hydraulický výpočet. Výsledky výpočtu môžu mať niekoľko variantov. Nižšie zvážime tie najtypickejšie.
Čas uvoľnenia vypočítanej hmotnosti plynovej hasiacej látky je Tr = 8 - 10 s pre modulárnu inštaláciu a Tr = 13 - 15 s pre centralizovanú inštaláciu a rozdiel v prietokoch medzi dýzami nepresahuje 20%. V tomto prípade sú všetky parametre plynového hasiaceho zariadenia správne zvolené.
Ak je čas uvoľnenia odhadovanej hmotnosti plynnej hasiacej látky kratší ako hodnoty uvedené vyššie, potom by sa mal zmenšiť vnútorný priemer potrubí a celková plocha otvorov trysiek.
Ak sa prekročí štandardný čas uvoľnenia odhadovanej hmotnosti plynného hasiva, je potrebné zvýšiť plniaci tlak plynného hasiva 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.
Výkon regulačné požiadavky rozdiel v prietokoch medzi dýzami sa dosiahne zmenšením celkovej plochy výstupných otvorov dýz.
LITERATÚRA
1. NPB 88-2001. Hasiace a signalizačné zariadenia. Normy a pravidlá dizajnu.
2. SNiP 2.04.09-84. Požiarna automatizácia budov a stavieb.
3. Protipožiarne zariadenia – automatické hasiace systémy využívajúce halogénované uhľovodíky. Časť I. Halón 1301 Total Flooding Systems. ISO / TC 21 / SC 5 N 55E, 1984.
Hlavné faktory ovplyvňujúce optimálny výber plynového hasiaceho zariadenia (GSP) sú uvedené: druh horľavého nákladu v chránenom priestore (archívy, sklady, rádioelektronické zariadenia, technologické zariadenia a pod.); veľkosť chráneného objemu a jeho tesnosť; typ plynovej hasiacej látky (GFFS); typ zariadenia, v ktorom má byť GFFS uložený, a typ UGP: centralizovaný alebo modulárny.
Správny výber plynového hasiaceho zariadenia (GSP) závisí od mnohých faktorov. Účelom tejto práce je preto identifikovať hlavné kritériá, ktoré ovplyvňujú optimálny výber plynového hasiaceho zariadenia a princíp jeho hydrauliky.
Hlavné faktory ovplyvňujúce optimálny výber plynového hasiaceho zariadenia. Po prvé, druh horľavého nákladu v chránenom priestore (archívy, sklady, rádioelektronické zariadenia, technologické zariadenia a pod.). Po druhé, veľkosť chráneného objemu a jeho tesnosť. Po tretie, typ plynovej hasiacej látky. Po štvrté, typ zariadenia, v ktorom sa má plynové hasiace činidlo skladovať.
Po piate, typ plynového hasiaceho zariadenia: centralizované alebo modulárne. Posledný faktor môže nastať iba vtedy, keď je potrebné chrániť dva alebo viac priestorov v jednom zariadení. Preto budeme uvažovať o vzájomnom vplyve len štyroch z uvedených faktorov, t.j. za predpokladu, že zariadenie potrebuje protipožiarnu ochranu len pre jednu miestnosť.
Samozrejme, správny výber plynového hasiaceho zariadenia by mal byť založený na optimálnych technických a ekonomických ukazovateľoch.
Treba si hlavne uvedomiť, že ktorýkoľvek z povolených plynných hasiacich prostriedkov uhasí požiar bez ohľadu na druh horľavého materiálu, ale len vtedy, keď sa v chránenom priestore vytvorí štandardná hasiaca koncentrácia.
Vzájomný vplyv vyššie uvedených faktorov na technicko-ekonomické parametre plynového hasiaceho zariadenia sa bude odhadovať z podmienky, že v Rusku sú povolené tieto plynové hasiace prostriedky: freón 125, freón 318C, freón 227ea, freón 23 C02, N2, Ar a zmes (N2, Ar a C02) s obchodnou značkou 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 freónmi majú spravidla pracovný tlak nepresahujúci 6,4 MPa. Kontrola množstva freónu počas prevádzky zariadenia sa vykonáva pomocou manometra inštalovaného na module plynového hasenia.
Freón 23 a CO2 tvoria druhú skupinu. Skladujú sa tiež v skvapalnenej forme, ale sú vytláčané z plynového hasiaceho modulu pod tlakom vlastných nasýtených pár. Pracovný tlak modulov s uvedenými plynnými hasiacimi látkami musí mať prevádzkový tlak najmenej 14,7 MPa. Počas prevádzky musia byť moduly inštalované na vážiace zariadenia, ktoré zabezpečujú nepretržité monitorovanie hmotnosti Freónu 23 alebo CO2.
Do tretej skupiny patria N2, Ar a Inergen. Tieto plynné hasiace látky sú skladované v plynových hasiacich moduloch v plynnom stave. Ďalej, keď zvážime výhody a nevýhody plynových hasiacich prostriedkov z tejto skupiny, zameriame sa len na dusík. Je to preto, že N2 je najúčinnejší (najnižšia hasiaca koncentrácia) a má najnižšie náklady. Kontrola hmotnosti uvedených plynných hasiacich látok sa vykonáva pomocou manometra. N2, Ar 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 kapacitou viac ako 100 litrov podľa PB 10-115 zároveň podliehajú registrácii na Gosgortechnadzor Ruska, čo znamená pomerne veľké množstvo 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 oxidu uhličitého v plynových hasiacich zariadeniach v množstvách presahujúcich 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.
Uvažujme s príkladmi, ako každý zo štyroch faktorov ovplyvňuje technické a ekonomické ukazovatele plynového hasiaceho zariadenia. Hmotnosť plynnej hasiacej látky bola vypočítaná podľa metódy opísanej v NPB 88-2001.
Elektronické zariadenia je potrebné chrániť v miestnosti s objemom 60 m3. Miestnosť je podmienečne zapečatená, t.j. K2 = 0. Výsledky výpočtu sú zhrnuté v tabuľke. 1.
Tabuľka ekonomického zdôvodnenia. 1 v konkrétnych číslach má určité ťažkosti. Je to spôsobené tým, že náklady na vybavenie a plynové hasiace činidlo sú pre výrobcov a dodávateľov odlišné. Existuje však všeobecný trend, že so zvyšujúcou sa kapacitou fľaše stúpajú náklady na plynový hasiaci modul. 1 kg CO2 a 1 m3 N2 sú cenovo blízke a o dva rády nižšie ako náklady na freóny. Analýza tabuľky. 1 ukazuje, že náklady na plynové hasiace zariadenie s HFC 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 zariadenie na váženie valcov s objemom 80 l.
Jednoznačne možno konštatovať, že náklady na plynové hasiace zariadenie s dusíkom sú výrazne vyššie v porovnaní s dvomi predtým zvažovanými možnosťami, keďže vyžaduje dva moduly s maximálnym objemom. Na umiestnenie dvoch modulov v miestnosti bude potrebné viac miesta a, samozrejme, náklady na dva 100-litrové moduly budú vždy vyššie ako náklady na 80-litrový modul s vážiacim zariadením, ktorý je spravidla 4 - 5 krát lacnejšie ako samotný modul.
stôl 1
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 možno jednoznačne povedať, že aj v tomto prípade sú náklady na plynové hasiace zariadenie s dusíkom výrazne vyššie ako náklady na plynové hasiace zariadenia s chladónom 125 a oxidom uhličitým. Na rozdiel od prvého príkladu však v tomto prípade možno jasnejšie poznamenať, že najnižšie náklady predstavujú inštaláciu plynového hasiaceho zariadenia s oxidom uhličitým, pretože pri relatívne malom rozdiele v nákladoch medzi plynovým hasiacim modulom s valcom 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 chránených priestorov zvýši a / alebo sa zvýši jeho úniková kapacita, pretože to všetko spôsobuje všeobecné zvýšenie množstva akéhokoľvek druhu plynnej 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 látky.
tabuľka 2
Takéto obmedzenia v prvom rade zahŕňajú ochranu obzvlášť dôležitých objektov v oblasti ohrozenej zemetrasením (napríklad jadrové elektrárne atď.), kde je potrebné inštalovať moduly do rámov odolných voči zemetraseniu. V tomto prípade je použitie freónu 23 a oxidu uhličitého vylúčené, pretože moduly s týmito plynnými hasiacimi látkami musia byť inštalované na vážiace zariadenia, s výnimkou ich pevného pripevnenia.
1. Odhadovaná hmotnosť GFFS M_g, ktorá musí byť uložená v zariadení, je určená vzorcom
M = K, (1)
kde M je hmotnosť GFFS určená na vytvorenie v objeme
priestory s koncentráciou hasenia pri absencii umelých
vetranie vzduchu sa určuje podľa vzorcov:
pre GFFS - skvapalnené plyny, okrem oxidu uhličitého
M = V x ro x (1 + K) x ──────────; (2)
p p 1 2 100 - C
pre 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 chránených priestorov, m3.
Vypočítaný objem miestnosti zahŕňa jej vnútorný geometrický objem vrátane objemu vetrania, klimatizácie, ohrev vzduchu(až po hermetické ventily alebo klapky). Neodpočítava sa od nej objem zariadenia v miestnosti, s výnimkou objemu pevných (nepriepustných) stavebných prvkov (stĺpy, trámy, základy pre zariadenie a pod.); К_1 - koeficient zohľadňujúci úniky plynovej hasiacej látky z nádob; K_2 - koeficient zohľadňujúci stratu plynnej hasiacej látky cez otvory v miestnosti; ro_1 je hustota plynovej hasiacej látky, berúc do úvahy výšku chráneného objektu vzhľadom na hladinu mora pre minimálnu teplotu v miestnosti T_m, kg x m (-3), je určená vzorcom
ro = ro x ──── x K, (4)
kde ro_0 je hustota pár plynnej hasiacej látky pri teplote T_0 = 293 K (20 °C) a atmosferický tlak 101,3 kPa; T_m je minimálna teplota vzduchu v chránenej miestnosti, K; K_3 je korekčný faktor, ktorý zohľadňuje výšku objektu vzhľadom na hladinu mora, ktorého hodnoty sú uvedené v Tabuľka 11 dodatok 5; С_н - normatívna objemová koncentrácia,% (obj.).
Hodnoty štandardných koncentrácií hasenia C_n sú uvedené v prílohe 5.
Hmotnosť zvyšku GFFS v potrubiach M_tr, kg, je určená vzorcom
M = V x ro, (5)
TR TR GOTV
kde V je objem celého potrubného rozvodu inštalácie, m3;
ro je hustota zvyšku GFFS pri tlaku, ktorý je k dispozícii v
potrubia po skončení doby platnosti hmoty plynového hasenia
látky M do chráneného územia; M x n - súčin zvyšku GOTV v
modul (M), ktorý TD akceptuje na modul, kg, na množstvo
modulov v inštalácii č.
Poznámka. Pre kvapalné horľavé látky neuvedené v Dodatok 5, normatívnu objemovú hasiacu koncentráciu VZPS, ktorej všetky zložky sú za normálnych podmienok v plynnej fáze, možno definovať ako súčin minimálnej objemovej hasiacej koncentrácie bezpečnostným faktorom rovným 1,2 pre všetky VZPS okrem uhlíka. oxidu uhličitého. Pre CO2 je bezpečnostný faktor 1,7.
Pre VZPS, ktoré sú za normálnych podmienok v kvapalnej fáze, ako aj pre zmesi VZPS, ktorých aspoň jedna zo zložiek je za normálnych podmienok v kvapalnej fáze, sa štandardná koncentrácia hasiacej látky určí vynásobením objemovej koncentrácie hasiacej látky. bezpečnostným faktorom 1,2.
Metódy stanovenia minimálnej objemovej koncentrácie hasenia a koncentrácie hasenia sú uvedené v NPB 51-96 *.
1.1. Koeficienty rovníc (1) sú definované nasledovne.
1.1.1. Koeficient zohľadňujúci úniky plynnej hasiacej látky z nádob:
1.1.2. Koeficient zohľadňujúci stratu plynnej hasiacej látky cez otvory v miestnosti:
K = P x delta x tau x druhá odmocnina (H), (6)
kde P je parameter, ktorý zohľadňuje umiestnenie otvorov pozdĺž výšky chránenej miestnosti, m (0,5) x s (-1).
Číselné hodnoty parametra P sa vyberajú takto:
P = 0,65 - keď sú otvory umiestnené súčasne v spodnej (0-0,2) N a hornej zóne miestnosti (0,8-1,0) N alebo súčasne na strope a na podlahe miestnosti, a plocha otvory v spodnej a hornej časti sú približne rovnaké a tvoria polovicu celkovej plochy otvorov; P = 0,1 - keď sú otvory umiestnené iba v hornej zóne (0,8-1,0) N chránenej miestnosti (alebo na strope); P = 0,25 - keď sú otvory umiestnené iba v spodnej zóne (0-0,2) N chránenej miestnosti (alebo na podlahe); P = 0,4 - s približne rovnomerným rozložením plochy otvorov po celej výške chránenej miestnosti a vo všetkých ostatných prípadoch;
delta = ───────── - parameter úniku v miestnosti, m (-1),
kde súčet F_H je celková plocha otvorov, m2, H je výška miestnosti, m; tau_pod je štandardný čas pre doručenie THFK do chránených priestorov, s.
1.1.3. Hasenie požiarov podtriedy A_1 (okrem tlejúcich materiálov uvedených v bod 7.1) by sa mali vykonávať v miestnostiach s parametrom úniku nie väčším ako 0,001 m (-1).
Hodnota hmotnosti M_p na hasenie požiarov podtriedy A_i je určená vzorcom
p 4 p-hept
kde M je hodnota hmotnosti M pre štandardnú objemovú koncentráciu C
p-hept p n
pri ochladzovaní n-heptánu, vypočítané podľa vzorce (2) alebo (3) ;
K je koeficient, ktorý zohľadňuje typ horľavého materiálu.
Hodnoty koeficientu K_4 sa rovnajú: 1,3 - pre hasiaci papier, vlnitý papier, lepenku, tkaniny atď. v balíkoch, kotúčoch alebo skladačkách; 2,25 - pre priestory s rovnakými materiálmi, do ktorých je vylúčený prístup hasičov po ukončení práce AUGP, pričom bezpečnostná zásoba sa počíta s hodnotou K_4 rovnajúcou sa 1,3.
Čas dodania hlavnej zásoby GFFS s hodnotou K_4 rovnajúcou sa 2,25 možno zvýšiť koeficientom 2,25. Pre ostatné požiare podtriedy A_1 sa hodnota K_4 rovná 1,2.
Chránenú miestnosť, do ktorej je povolený vstup, by ste nemali otvárať ani inak porušovať jej tesnosť do 20 minút po spustení AUGP (alebo pred príchodom hasičskej jednotky).
Výpočet AUGP zahŕňa:
Spôsob hasenia je objemový. GOTV - Freón 125HP (C2F5H).
Odhadovaná hmotnosť GFFS Mg, ktorá sa musí skladovať v zariadení, je určená vzorcom:
Mg = K1 (Mp + Mtr + Mbn),
kde Mtr je hmotnosť zvyšku GFFS v potrubiach, kg, určená podľa vzorca:
Mtr = Vtr sgotv,
tu Vtr je objem celého potrubného rozvodu inštalácie, m3; sgotv je hustota zvyšku GFPS pri tlaku, ktorý existuje v potrubí po ukončení výtoku masy plynnej hasiacej látky Mp do chránenej miestnosti. Mbn je súčin zvyšku GEF v module MB, ktorý dostane TD na modul, kg, počtom modulov v inštalácii č.
Mtr + Mbn = mostík => Mg = K1 (Mр + mostík),
kde Bridge je zvyšok GFFS v moduloch a potrubí, kg.
Určené podľa vzorca:
mostík = nmm mostík,
kde nm je počet modulov obsahujúcich odhadovanú hmotnosť GFFS; mb je hmotnosť plynnej fázy OTV v module a v potrubí po vypustení kvapalnej fázy z neho, kg. Akceptujeme to na základe kapacity prijatých modulov.
V tabuľke 3.1 sú uvedené údaje na určenie hmotnosti plynnej fázy OTS v module a v potrubí po vypustení kvapalnej fázy z neho.
Tabuľka 3.1 - Hmotnosť plynnej fázy OTV v module a v potrubí po vypustení kvapalnej fázy OTV, kg.
K1 - koeficient zohľadňujúci úniky plynnej hasiacej látky z nádob sa rovná 1,05;
Mp je hmotnosť GFFS určená na vytvorenie hasiacej koncentrácie v objeme miestnosti v neprítomnosti umelé vetranie vzduchu, sa určuje podľa vzorca:
tu Vр je odhadovaný objem chránených priestorov, Vр = 777,6 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 v miestnosti, s výnimkou objemu pevných (nepriepustných) stavebných prvkov (stĺpy, trámy, základy pre zariadenie a pod.); K2 - koeficient zohľadňujúci stratu plynnej hasiacej látky cez otvory v miestnosti; с1 je hustota plynovej hasiacej látky, berúc do úvahy výšku chráneného objektu vzhľadom na hladinu mora pre minimálnu teplotu v miestnosti Tm, kg / m3, je určená vzorcom:
tu с0 je hustota pár plynného hasiaceho prostriedku pri teplote T0 = 293 K (20 ° C) a atmosférickom tlaku 101,3 kPa, pre Freón 125 je táto hodnota 5,074; Tm je minimálna teplota vzduchu v chránenej miestnosti, K, Tm = 293 K; K3 - korekčný faktor, berúc do úvahy výšku objektu vzhľadom na hladinu mora. Akceptujeme K3 = 1; Cн - štandardná hasiaca koncentrácia, obj. Frakcia akceptovaná pre zariadenia na skladovanie etanolu je 0,105.
Koeficient zohľadňujúci stratu plynnej hasiacej látky cez otvory v miestnosti:
kde P je parameter, ktorý zohľadňuje umiestnenie otvorov pozdĺž výšky chránenej miestnosti, m 0,5 s-1. Akceptujeme P = 0,1 (keď sú otvory umiestnené v hornej zóne miestnosti); H - výška miestnosti, H = 7,2 m; d - parameter netesnosti miestnosti určený vzorcom:
kde УFн - celková plocha neustále otvorených otvorov, m2; fpod je štandardný čas dodávky GFFS do chránenej miestnosti, s, fpod = 10 s.
Objemové hasiace zariadenie AUGP sa používa v miestnostiach charakterizovaných parametrom tesnosti d najviac 0,004 m-1.
Predpokladáme, že výfuková šachta je trvalo otvorený otvor v uvažovanej miestnosti. V miestnostiach bez svetelných prevzdušňovacích svietidiel a prevzdušňovacích svietidiel, kde majú byť umiestnené výrobné zariadenia kategórie A,B, a B by mali byť dymové, výfukové šachty z nehorľavých materiálov s ventilmi s ručným a automatické otváranie v prípade požiaru. Námestie prierez tieto míny by sa mali určiť výpočtom a pri absencii vypočítaných údajov zaberať najmenej 0,2% plochy miestnosti. Šachty by mali byť rozmiestnené rovnomerne (jedna šachta na každých 1000 m miestnosti). Predpokladáme teda, že v uvažovanej miestnosti je 1 šachta s prierezom 0,216 m2. Potom bude koeficient úniku.
Hydraulický výpočet je najťažšou etapou pri vytváraní AUGPT. Je potrebné zvoliť priemery potrubí, počet trysiek a plochu výstupnej časti, vypočítať reálny čas výstup z GOTV.
Najprv sa musíte rozhodnúť, kde získate metodiku a vzorce pre hydraulický výpočet. Otvárame súbor pravidiel SP 5.13130.2009, Príloha G a vidíme tam iba metódu na výpočet hasenia oxidu uhličitého nízky tlak, a kde je metodika pre ostatné plynné hasiace látky? Pozrime sa na odsek 8.4.2 a pozri: "Pre ostatné inštalácie sa odporúča vykonať výpočet podľa dohodnutých metód predpísaným spôsobom."
Obráťme sa s prosbou 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", "Pozdrav". Druhý bol vyvinutý spoločnosťou TAKT a schválený Ministerstvom pre mimoriadne situácie DND, na jeho základe bol vytvorený softvér TAKT-gas.
Techniky sú pre väčšinu dizajnérov zakázané a výrobcovia ich používajú interne automatické inštalácie plynové hasenie. Ak súhlasíte, ukáže sa vám to, ale bez špeciálnych znalostí a skúseností hydraulický výpočet bude to ťažké.
