Cum se efectuează un calcul hidraulic al unui sistem de stingere a incendiilor cu gaz? Metoda de calcul pentru stingerea incendiilor cu gaze Autoritati de control autorizate.

În prezent stingerea incendiilor cu gaz se referă la o modalitate eficientă, ecologică și versatilă de a lupta împotriva incendiului într-un stadiu incipient al unui incendiu.

Calculul instalării sistemelor de stingere a incendiilor cu gaz este utilizat pe scară largă la instalațiile în care nu este de dorit să se utilizeze alte sisteme de stingere a incendiilor - pulbere, apă etc.

Astfel de obiecte includ spații cu echipamente electrice amplasate în interior, arhive, muzee, săli de expoziție, depozite cu substanțe explozive amplasate acolo etc.

Stingerea incendiilor cu gaz și avantajele sale incontestabile

În lume, inclusiv în Rusia, stingerea incendiilor cu gaz a devenit una dintre metodele utilizate pe scară largă pentru eliminarea unei surse de incendiu datorită unui număr de avantaje incontestabile:

• minimizarea impactului negativ asupra mediului ca urmare a degajării de gaze;
• ușurința de îndepărtare a gazelor din cameră;
• distribuția precisă a gazului pe suprafața întregii încăperi;
• nedeteriorarea proprietății, valorilor și echipamentelor;
• funcționând într-un interval larg de temperatură.

De ce este necesar un calcul de stingere a incendiilor cu gaz?

Pentru a selecta o anumită instalație într-o cameră sau pe un obiect, este necesar un calcul clar al stingerii incendiului cu gaz. Deci, există complexe centralizate și modulare. Alegerea unuia sau altuia depinde de numărul de camere care trebuie protejate de incendiu, de zona obiectului și de varietatea acestuia.

Ținând cont de acești parametri, se calculează stingerea incendiului cu gaz, luând în considerare obligatoriu masa de gaz necesară eliminării sursei de aprindere într-o anumită zonă. Pentru astfel de calcule, se folosesc metode speciale, ținând cont de tipul de agent de stingere a incendiilor, de suprafața întregii încăperi și de tipul instalației de incendiu.

Pentru și calcul, trebuie luați în considerare următorii parametri:

• zona camerei (lungime, înălțime tavan, lățime);
• tipul obiectului (arhivă, camere server etc.);
• prezența deschiderilor deschise;
• tipul de substanțe combustibile;
• Clasă pericol de foc;
• gradul de îndepărtare a consolei de securitate din incintă.

Necesitatea de a calcula stingerea incendiilor cu gaz

Calculul stingerii incendiului este o etapă preliminară înainte de instalarea unui sistem de stingere a incendiilor cu gaz la instalație. Pentru a asigura siguranța oamenilor și siguranța proprietății, este necesar să se efectueze un calcul clar al echipamentului.

Valabilitatea calculului de stingere a incendiilor cu gaz și instalarea ulterioară la instalație este determinată de documentația de reglementare. Asigurați-vă că utilizați acest sistem în săli de servere, arhive, muzee și centre de date. În plus, astfel de instalații sunt montate în parcări. tip închis, in ateliere de reparatii, incinte tip depozit. Calculul stingerii incendiului depinde direct de dimensiunea încăperii și de tipul de bunuri depozitate în aceasta.

Avantajul incontestabil al stingerii incendiului cu gaz față de instalațiile cu pulbere sau apă este răspunsul și funcționarea fulgerătoare în caz de incendiu, în timp ce obiectele sau materialele din încăpere sunt protejate în mod fiabil de efectele negative ale agenților de stingere a incendiilor.

În faza de proiectare, se calculează cantitatea de agent de stingere a incendiului necesară pentru eliminarea incendiului. Funcționarea ulterioară a complexului depinde de această etapă.

Calculul hidraulic este cea mai dificilă etapă în crearea AUGPT. Este necesar să alegeți diametrele conductelor, numărul de duze și aria secțiunii de evacuare, pentru a calcula timpul real de ieșire a GFFS.

Cum vom număra?

Mai întâi trebuie să decideți de unde să obțineți metodologia și formulele pentru calculul hidraulic. Deschidem setul de reguli SP 5.13130.2009, Anexa G și vedem acolo doar metoda de calcul pentru stingerea incendiilor cu dioxid de carbon presiune scăzută, și unde este metodologia pentru alți agenți de stingere a incendiilor cu gaz? Ne uităm la paragraful 8.4.2 și vedem: „Pentru restul instalațiilor, se recomandă ca calculul să fie efectuat conform metodelor convenite în modul prescris”.

Programe de calcul

Să apelăm la producătorii de echipamente de stingere a incendiilor cu gaz pentru ajutor. În Rusia, există două metode de calcul hidraulic. Unul a fost dezvoltat și copiat de multe ori de către producătorii ruși de echipamente și aprobat de VNIIPO, pe baza acestuia a fost creat software-ul ZALP, Salyut. Celălalt a fost dezvoltat de compania TACT și aprobat de DND al Ministerului Situațiilor de Urgență, iar pe baza acestuia a fost creat softul TACT-gaz.

Metodele sunt închise pentru majoritatea inginerilor de proiectare și sunt utilizate intern de producători instalatii automate stingerea incendiilor cu gaz. Dacă sunteți de acord, vă vor arăta, dar fără cunoștințe și experiență speciale, va fi dificil să efectuați un calcul hidraulic.

Stingerea incendiilor

SELECTAREA SI CALCULUL SISTEMULUI DE STINGERE A INCENDIILOR PE GAZ

A. V. Merkulov, V. A. Merkulov

CJSC „Artsok”

Principalii factori care influențează alegere optimă instalații de stingere a incendiilor cu gaze (UGP): tip de sarcină combustibilă din încăperea protejată (arhive, spații de depozitare, echipamente radio-electronice, echipamente tehnologice etc.); valoarea volumului protejat și scurgerea acestuia; tip de agent de stingere a incendiilor cu gaz (GOTV); tipul de echipament în care trebuie stocată ACM, precum și tipul unității de alimentare cu gaz: centralizat sau modular.

Alegerea corectă a instalației de stingere a incendiilor cu gaz (UGP) depinde de mulți factori. Prin urmare, scopul acestei lucrări este de a identifica principalele criterii care afectează alegerea optimă a unei instalații de stingere a incendiilor cu gaz și principiul calculului hidraulic al acesteia.

Principalii factori care influențează alegerea optimă a instalației de stingere a incendiilor cu gaz. În primul rând, tipul de încărcătură combustibilă din încăperea protejată (arhive, spații de depozitare, echipamente electronice, echipamente tehnologice etc.). În al doilea rând, valoarea volumului protejat și scurgerea acestuia. În al treilea rând, tipul de agent de stingere a incendiilor cu gaz. În al patrulea rând, tipul de echipament în care trebuie depozitat agentul de stingere cu gaz. În al cincilea rând, tipul instalației de stingere a incendiilor cu gaz: centralizată sau modulară. Ultimul factor poate avea loc numai dacă este necesar să se asigure protecție împotriva incendiilor pentru două sau mai multe încăperi la o singură unitate. Prin urmare, vom lua în considerare influența reciprocă doar a celor patru factori de mai sus, adică. presupunând că doar o cameră are nevoie de protecție împotriva incendiilor la instalație.

Cu siguranță, alegerea potrivita instalatiile de stingere a incendiilor cu gaz trebuie sa se bazeze pe indicatori tehnici si economici optimi.

De remarcat in mod special ca oricare dintre agentii de stingere a incendiilor cu gaz admisi in utilizare elimina un incendiu indiferent de tipul de material combustibil, dar numai atunci cand se creeaza o concentratie standard de stingere a incendiilor in volumul protejat.

Se va estima influența reciprocă a factorilor enumerați mai sus asupra parametrilor tehnici și economici ai instalației de stingere a incendiilor cu gaz.

să fie luate din condiția ca în Rusia să fie permise utilizarea următoarelor agenți de stingere a incendiilor cu gaz: freon 125, freon 318C, freon 227ea, freon 23, CO2, K2, Ag și un amestec (nr. 2, Ag și CO2), care are marca Inergen.

În conformitate cu metoda de depozitare și metodele de control al agenților de stingere a incendiilor cu gaz în modulele de stingere a incendiilor cu gaz (MGP), toți agenții de stingere a incendiilor cu gaze pot fi împărțiți în trei grupuri.

Primul grup include freonul 125, 318C și 227ea. Acești freoni sunt stocați în modulul de stingere a incendiilor cu gaz sub formă lichefiată sub presiunea unui gaz propulsor, cel mai adesea azot. Modulele cu agenți frigorifici enumerați, de regulă, au o presiune de funcționare care nu depășește 6,4 MPa. Controlul cantității de freon în timpul funcționării unității este efectuat de manometrul instalat pe modulul de stingere a incendiilor cu gaz.

Freonul 23 și CO2 formează al doilea grup. Ele sunt, de asemenea, depozitate într-o formă lichefiată, dar sunt forțate să iasă din modulul de stingere a incendiilor cu gaz sub presiunea propriilor vapori saturați. Presiunea de lucru a modulelor cu agenții de stingere a incendiilor gazoși enumerați trebuie să aibă o presiune de lucru de cel puțin 14,7 MPa. În timpul funcționării, modulele trebuie instalate pe dispozitive de cântărire care asigură controlul continuu al masei de freon 23 sau CO2.

Al treilea grup include K2, Ag și Inergen. Acești agenți de stingere a incendiilor cu gaz sunt stocați în modulele de stingere a incendiilor cu gaz în stare gazoasă. În plus, când luăm în considerare avantajele și dezavantajele agenților de stingere a incendiilor cu gaz din acest grup, ne vom concentra doar pe azot.

Acest lucru se datorează faptului că N2 este cel mai eficient (cea mai mică concentrație de stingere) și are cel mai mic cost. Controlul masei agenților de stingere a incendiilor cu gaz enumerați se realizează cu un manometru. Lg sau Inergen sunt stocate în module la o presiune de 14,7 MPa sau mai mult.

Modulele de stingere a incendiilor cu gaz, de regulă, au o capacitate cilindrică care nu depășește 100 de litri. În același timp, modulele cu o capacitate de peste 100 de litri, conform PB 10-115, sunt supuse înregistrării la Gosgortekhnadzor din Rusia, ceea ce implică un număr destul de mare de restricții privind utilizarea lor în conformitate cu regulile specificate.

O excepție o constituie modulele izoterme pentru dioxid de carbon lichid (MIZhU) cu o capacitate de 3,0 până la 25,0 m3. Aceste module sunt proiectate și fabricate pentru depozitarea în instalații gazoase de stingere a incendiilor a dioxidului de carbon în cantități care depășesc 2500 kg. Modulele izoterme pentru dioxid de carbon lichid sunt echipate cu unități de refrigerare și elemente de încălzire, ceea ce face posibilă menținerea presiunii în rezervorul izoterm în intervalul 2,0 - 2,1 MPa la o temperatură. mediu inconjurator de la minus 40 la plus 50 °С.

Să ne uităm la exemple despre modul în care fiecare dintre cei patru factori afectează indicatorii tehnici și economici ai unei instalații de stingere a incendiilor cu gaz. Masa agentului de stingere a incendiilor cu gaz a fost calculată conform metodei descrise în NPB 88-2001.

Exemplul 1. Este necesară protejarea echipamentelor electronice într-o încăpere cu un volum de 60 mc. Camera este conditionat ermetica, i.e. K2 « 0. Rezultatele calculului sunt rezumate în tabel. unu.

Justificarea economică a tabelului. 1 în anumite numere are o anumită dificultate. Acest lucru se datorează faptului că costul echipamentului și al agentului de stingere cu gaz variază de la producători și furnizori. Cu toate acestea, există tendința generală, care consta in faptul ca odata cu cresterea capacitatii cilindrului, costul modulului de stingere a incendiilor cu gaz creste. 1 kg CO2 și 1 m3 N sunt apropiate ca preț și cu două ordine de mărime mai mici decât costul freonilor. Analiza tabelului. 1 arată că costul unei instalații de stingere a incendiilor cu gaz cu agent frigorific 125 și CO2 este comparabil ca valoare. În ciuda costului semnificativ mai mare al freonului 125 în comparație cu dioxidul de carbon, prețul total al freonului 125 - un modul de stingere a incendiilor cu gaz cu un cilindru de 40 l va fi comparabil sau chiar ușor mai mic decât un set de dioxid de carbon - un modul de stingere a incendiilor cu gaz cu un cilindru de 80 l - un dispozitiv de cântărire. Se poate afirma fără ambiguitate că costul unei instalații de stingere a incendiilor cu gaz cu azot este semnificativ mai mare în comparație cu cele două opțiuni avute în vedere anterior, deoarece sunt necesare două module cu o capacitate maximă. Aveți nevoie de mai mult spațiu pentru a găzdui

TABELUL 1

Freon 125 36 kg 40 1

CO2 51 kg 80 1

două module într-o cameră și, desigur, costul a două module cu un volum de 100 l va fi întotdeauna mai mare decât costul unui modul de 80 l cu un dispozitiv de cântărire, care, de regulă, este de 4-5 ori mai ieftin decât modulul în sine.

Exemplul 2. Parametrii camerei sunt similari cu exemplul 1, dar este necesar să se protejeze nu echipamentul electronic, ci arhiva. Rezultatele calculului, similar primului exemplu, sunt rezumate în tabel. 2.

Pe baza analizei Tabelului. 2, putem spune fără echivoc că în acest caz, costul unei instalații de stingere a incendiilor cu gaz cu azot este mult mai mare decât costul instalațiilor de stingere a incendiilor cu gaz cu freon 125 și dioxid de carbon. Dar spre deosebire de primul exemplu, în acest caz se poate observa mai clar că instalația gazoasă de stingere a incendiilor cu dioxid de carbon are cel mai mic cost, deoarece. cu o diferență relativ mică de cost între un modul de stingere a incendiilor cu gaz cu un cilindru cu o capacitate de 80 și 100 de litri, prețul a 56 kg de freon 125 depășește semnificativ costul unui dispozitiv de cântărire.

Dependențe similare vor fi urmărite dacă volumul încăperii protejate crește și/sau neermeticitatea acesteia crește, deoarece toate acestea determină o creștere generală a cantității de orice fel de agent de stingere a incendiilor cu gaz.

Astfel, doar pe baza a două exemple se poate observa că se poate alege instalația optimă de stingere a incendiilor cu gaz pentru apărarea împotriva incendiilor unei încăperi numai după ce au în vedere cel puțin două variante cu tipuri variate agenţi de stingere a incendiilor cu gaz.

Exista insa si exceptii cand o instalatie de stingere a incendiilor cu gaze cu parametri tehnici si economici optimi nu poate fi utilizata din cauza anumitor restrictii impuse agentilor de stingere a incendiilor cu gaz.

MASA 2

Denumirea GOTV Cantitatea GOTV Capacitate rezervor MGP, l Cantitate MGP, buc.

Freon 125 56 kg 80 1

CO2 66 kg 100 1

Aceste restricții includ în primul rând protecția instalațiilor critice într-o zonă periculoasă din punct de vedere seismic (de exemplu, instalații de energie nucleară etc.), unde este necesară instalarea de module în cadre rezistente la seismie. În acest caz, utilizarea freonului 23 și a dioxidului de carbon este exclusă, deoarece modulele cu acești agenți gazoși de stingere a incendiilor trebuie instalate pe dispozitivele de cântărire care exclud fixarea lor rigidă.

La protecție împotriva incendiilor spațiile cu personal permanent prezent (săli de control al traficului aerian, hale cu panouri de comandă ale centralelor nucleare etc.) sunt supuse restricțiilor privind toxicitatea agenților gazoși de stingere a incendiilor. În acest caz, utilizarea dioxidului de carbon este exclusă, deoarece. concentrația volumetrică de stingere a incendiilor de dioxid de carbon din aer este fatală pentru oameni.

La protejarea unor volume de peste 2000 m3, din punct de vedere economic, cea mai acceptabilă este utilizarea dioxidului de carbon introdus într-un modul izoterm pentru dioxid de carbon lichid, în comparație cu toți ceilalți agenți de stingere a incendiilor cu gaz.

In urma studiului de fezabilitate se cunoaste cantitatea de agenti de stingere a incendiilor cu gaz necesara pentru stingerea incendiului si numarul preliminar de module de stingere a incendiilor cu gaz.

Duzele trebuie instalate în conformitate cu modelele de pulverizare specificate în documentatie tehnica producator de duze. Distanța de la duze până la tavan (podele, tavan fals) nu trebuie să depășească 0,5 m atunci când se utilizează toți agenții de stingere a incendiilor cu gaz, cu excepția K2.

Conductele, de regulă, ar trebui să fie simetrice, de exemplu. duzele trebuie îndepărtate în mod egal din conducta principală. În acest caz, debitul agenților de stingere a incendiilor cu gaz prin toate duzele va fi același, ceea ce va asigura crearea unei concentrații uniforme de stingere a incendiilor în volumul protejat. Exemple tipice de conducte simetrice sunt prezentate în fig. 1 și 2.

La proiectarea conductelor, ar trebui să se țină seama și de conectarea corectă a conductelor de evacuare (rânduri, coturi) de la cea principală.

O conexiune cruciformă este posibilă numai dacă debitele agenților de stingere a incendiilor cu gaz 01 și 02 sunt egale ca valoare (Fig. 3).

Dacă 01 Ф 02, atunci conexiunile opuse ale rândurilor și ramurilor cu conducta principală trebuie distanțate în direcția de mișcare a agenților de stingere a incendiilor cu gaz la o distanță b care depășește 10 D, așa cum se arată în fig. 4, unde D este diametrul interior al conductei principale.

Nu se impun restricții privind racordarea spațială a conductelor la proiectarea conductelor unei instalații de stingere a incendiilor cu gaz la utilizarea agenților de stingere a incendiilor cu gaz aparținând grupei a doua și a treia. Și pentru conductele unei instalații de stingere a incendiilor cu gaz cu agenți de stingere a incendiilor cu gaz din primul grup, există o serie de restricții. Acest lucru este cauzat de următoarele.

La presurizarea freonului 125, 318Ts sau 227ea în modulul de stingere a incendiilor cu gaz cu azot la presiunea necesară, azotul este parțial dizolvat în freonii enumerați, iar cantitatea de azot dizolvat în freoni este proporțională cu presiunea de supraalimentare.

b>10D ^ N

După deschiderea dispozitivului de blocare și pornire al modulului de stingere a incendiilor cu gaz sub presiunea gazului propulsor, freonul cu azot parțial dizolvat intră în duze prin conducte și iese prin acestea în volumul protejat. În același timp, presiunea în sistemul „module – conducte” scade ca urmare a extinderii volumului ocupat de azot în procesul de deplasare a freonului și a rezistenței hidraulice a conductelor. Există o eliberare parțială de azot din faza lichidă a freonului și se formează un mediu bifazic „un amestec al fazei lichide a freonului - azot gazos”. Prin urmare, sunt impuse o serie de restricții asupra conductelor unei instalații de stingere a incendiilor cu gaz folosind primul grup de agenți de stingere a incendiilor cu gaz. Scopul principal al acestor restricții este de a preveni stratificarea mediului bifazic în interiorul conductei.

În timpul proiectării și instalării, toate racordurile de conducte ale instalației de stingere a incendiilor cu gaz trebuie efectuate conform fig. 5, și este interzisă efectuarea acestora în forma prezentată în fig. 6. Săgețile din figuri arată direcția de curgere a agenților gazoși de stingere a incendiilor prin conducte.

În procesul de proiectare a unei instalații de stingere a incendiilor cu gaz într-o vedere axonometrică, se determină configurația conductelor, lungimea conductei, numărul de duze și cotele acestora. Pentru a determina diametrul interior al conductelor și suprafața totală a ieșirilor fiecărei duze, este necesar să se efectueze un calcul hidraulic al instalației de stingere a incendiilor cu gaz.

Metoda de realizare a unui calcul hidraulic al unei instalații de stingere a incendiilor cu gaz cu dioxid de carbon este dată în lucrare. Calculul unei instalatii de stingere a incendiilor cu gaze cu gaze inerte nu este o problema, deoarece în acest caz, fluxul este inert

gazele se prezintă sub formă de mediu gazos monofazat.

Calculul hidraulic al unei instalații de stingere a incendiilor cu gaz folosind freoni 125, 318C și 227ea ca agent de stingere a incendiilor cu gaz este un proces complex. Aplicarea metodei de calcul hidraulice dezvoltate pentru freonul 114B2 este inacceptabilă datorită faptului că în această metodă fluxul de freon prin conducte este considerat ca un lichid omogen.

După cum sa menționat mai sus, fluxul de freoni 125, 318C și 227ea prin conducte are loc sub forma unui mediu bifazic (gaz - lichid), iar odată cu scăderea presiunii în sistem, densitatea mediului gaz-lichid scade. . Prin urmare, pentru a menține un debit de masă constant al agenților gazoși de stingere a incendiilor, este necesară creșterea vitezei mediului gaz-lichid sau a diametrului interior al conductelor.

Compararea rezultatelor testelor la scară maximă cu eliberarea freonilor 318C și 227ea din instalația de stingere a incendiilor cu gaz a arătat că datele testelor diferă cu mai mult de 30% față de valorile calculate obținute printr-o metodă care nu ia în considerare solubilitatea azotului în freon.

Influența solubilității gazului propulsor este luată în considerare în metodele de calcul hidraulic al instalației de stingere a incendiilor cu gaz, în care freonul 13B1 este utilizat ca agent de stingere a incendiilor cu gaz. Aceste metode nu sunt generale. Proiectat pentru calculul hidraulic al unei instalații de stingere a incendiilor cu gaz numai cu freon 13V1 la două valori ale presiunii de supraalimentare MGP cu azot - 4,2 și 2,5 MPa și; la patru valori în funcționare și șase valori în funcționare ale factorului de umplere a modulelor cu agent frigorific.

Având în vedere cele de mai sus, s-a stabilit sarcina și s-a elaborat o metodă de calcul hidraulic al unei instalații de stingere a incendiilor cu gaz cu freoni 125, 318C și 227ea și anume: pentru o rezistență hidraulică totală dată a modulului de stingere a incendiilor cu gaz (intrarea în sifon). tubul, tubul sifon și dispozitivul de închidere și pornire) și conducta cunoscută în cablajul instalației de stingere a incendiilor cu gaz, se găsesc distribuția masei de agent frigorific care a trecut prin duze individuale și timpul de expirare a masa calculată de freon din duze în volumul protejat după deschiderea simultană a dispozitivului de închidere a tuturor modulelor. La crearea metodologiei s-a luat în considerare fluxul nestaționar al unui amestec bifazic gaz-lichid „freon-azot” într-un sistem format din module de stingere a incendiilor cu gaz, conducte și duze, ceea ce a necesitat cunoașterea parametrilor amestec gaz-lichid (câmpuri de presiune, densitate și viteză) în orice punct al sistemului de conducte în orice moment.

În acest sens, conductele au fost împărțite în celule elementare în direcția axelor prin planuri perpendiculare pe axele. Pentru fiecare volum elementar au fost scrise ecuațiile de continuitate, impuls și stare.

În acest caz, dependența funcțională dintre presiune și densitate în ecuația de stare a amestecului gaz-lichid a fost asociată cu relația folosind legea lui Henry sub ipoteza omogenității (omogenității) amestecului gaz-lichid. Coeficientul de solubilitate a azotului pentru fiecare dintre freonii considerați a fost determinat experimental.

Pentru efectuarea calculelor hidraulice ale instalației de stingere a incendiilor cu gaz, a fost elaborat un program de calcul în limbajul Fortran, care a fost denumit „ZALP”.

Programul de calcul hidraulic permite, pentru o schemă dată a unei instalații de stingere a incendiilor cu gaz, în cazul general, cuprinzând:

Module de stingere a incendiilor cu gaz umplute cu agenți de stingere a incendiilor cu gaz cu presurizare cu azot până la presiunea Рн;

Colector și conductă principală;

Dispozitive de distribuție;

Conducte de distribuție;

Duze la ieșiri, de stabilit:

Inerția instalației;

Timpul de eliberare a masei estimate de agenți gazoși de stingere a incendiilor;

Timpul de eliberare a masei reale a agenților de stingere a incendiilor gazoși; - debitul masic al agentilor de stingere a incendiilor cu gaz prin fiecare duza. Aprobarea metodei de calcul hidraulic „2ALP” a fost realizată prin exploatarea a trei instalații de stingere a incendiilor cu gaze în funcțiune și pe un stand experimental.

S-a constatat că rezultatele calculului conform metodei elaborate coincid satisfăcător (cu o precizie de 15%) cu datele experimentale.

Calculul hidraulic se efectuează în următoarea secvență.

Conform NPB 88-2001, se determină masele calculate și efective de freon. Din starea factorului de umplere maxim admisibil al modulului (freon 125 - 0,9 kg / l, freoni 318C și 227ea - 1,1 kg / l), se determină tipul și numărul modulelor de stingere a incendiilor cu gaz.

Presiunea de supraalimentare Рн a agenților gazoși de stingere a incendiilor este setată. De regulă, pH-ul este luat în intervalul de la 3,0 la 4,5 MPa pentru instalații modulare și de la 4,5 la 6,0 MPa pentru instalații centralizate.

Se întocmește o schemă a conductei instalației de stingere a incendiilor cu gaz, indicând lungimea conductelor, marcajele de înălțime ale îmbinărilor conductelor și duzelor. Diametrele interne ale acestor conducte și suprafața totală a ieșirilor duzei sunt stabilite preliminar cu condiția ca această zonă să nu depășească 80% din suprafața diametrului interior al conductei principale.

Parametrii enumerați ai instalației de stingere a incendiilor cu gaz sunt introduși în programul „2ALP” și se efectuează un calcul hidraulic. Rezultatele calculului pot avea mai multe variante. Mai jos le considerăm cele mai tipice.

Timpul de eliberare al masei estimate a agentului de stingere cu gaz este Tr = 8-10 s pentru o instalație modulară și Tr = 13 -15 s pentru una centralizată, iar diferența de costuri între duze nu depășește 20%. În acest caz, toți parametrii instalației de stingere a incendiilor cu gaz sunt selectați corect.

Dacă timpul de eliberare al masei calculate a agentului gazos de stingere a incendiilor este mai mic decât valorile indicate mai sus, atunci diametrul interior al conductelor și aria totală a deschiderilor duzelor trebuie reduse.

Dacă timpul standard pentru eliberarea masei calculate a agentului de stingere a incendiilor cu gaz este depășit, presiunea de supraalimentare a agentului de stingere a incendiilor cu gaz din modul ar trebui să fie crescută. Dacă această măsură nu permite îndeplinirea cerințelor de reglementare, atunci este necesară creșterea volumului de propulsor în fiecare modul, adică. pentru a reduce factorul de umplere al modulului de agent de stingere cu gaz, ceea ce presupune o creștere a numărului total de module din instalația de stingere a incendiilor cu gaz.

Performanţă cerințele de reglementareîn funcție de diferența de debit între duze se realizează prin reducerea suprafeței totale a orificiilor de evacuare ale duzelor.

LITERATURĂ

1. NPB 88-2001. Instalatii de stingere si semnalizare incendiu. Norme și reguli de proiectare.

2. SNiP 2.04.09-84. Automatizări de incendiu ale clădirilor și structurilor.

3. Echipamente de protecție împotriva incendiilor - Sisteme automate de stingere a incendiilor cu hidrocarburi halogenate. Partea I. Sisteme de inundații totale Halon 1301. ISO/TC 21/SC 5 N 55E, 1984.

Metoda de calcul a masei de agent de stingere a incendiilor gazos pentru instalareStingerea incendiilor cu gaz Anovok la stingerea prin metoda volumetrica

1. Masa estimată a GOTV, care trebuie stocată în instalație, este determinată de formulă

Unde
- masa GFEA, destinată să creeze o concentrație de stingere a incendiului în volumul încăperii în absența ventilației artificiale a aerului, este determinată de formulele:

pentru GOTV - gaze lichefiate, cu excepția dioxidului de carbon

; (2)

pentru GOTV - gaze comprimate și dioxid de carbon

, (3)

Unde - volumul estimat al incintei protejate, m 3.

Volumul calculat al camerei include volumul său geometric intern, inclusiv volumul ventilației, aer condiționat, sistem de încălzire a aerului (până la supape ermetice sau clapete). Nu se scade din acesta volumul echipamentului situat în încăpere, cu excepția volumului elementelor de construcție solide (impermeabile) (stâlpi, grinzi, fundații pentru echipamente etc.);

- coeficient care ține cont de scurgerea agentului de stingere a incendiilor gazos din nave;
- coeficient ținând cont de pierderea agentului de stingere a incendiilor cu gaz prin deschiderile încăperii; - densitatea agentului gazos de stingere a incendiilor, ținând cont de înălțimea obiectului protejat față de nivelul mării pentru temperatura minimă din încăpere , kg  m -3, se determină prin formula

, (4)

Unde este densitatea vaporilor a agentului de stingere gazos la o temperatură \u003d 293 K (20 С) și presiunea atmosferică 101,3 kPa;
- temperatura minima a aerului in camera protejata, K; - factor de corecție ținând cont de înălțimea locației obiectului față de nivelul mării, ale cărui valori sunt date în Tabelul 11 ​​din Anexa 5;
- concentraţie volumetrică normativă, % (vol.).

Valorile concentrațiilor standard de stingere a incendiilor () sunt date în Anexa 5.

Masa restului GOV în conducte
, kg, este determinată de formula

, (5)

unde - volumul întregii conducte a instalației, m 3;
- densitatea reziduului GFFS la presiunea care există în conductă după terminarea scurgerii masei agentului de stingere a incendiilor cu gaz în încăperea protejată.

- produsul din restul GOTV din modul ( M b), care se acceptă conform TD pe modul, kg, pe număr de module din instalație .

Notă. Pentru substanțele combustibile lichide care nu sunt enumerate în apendicele 5, concentrația volumetrică standard de stingere a incendiilor a GFEA, ale căror componente sunt în fază gazoasă în condiții normale, poate fi determinată ca produsul dintre concentrația volumetrică minimă de stingere a incendiului și un factor de siguranță egal la 1,2 pentru toate GFFS, cu excepția dioxidului de carbon. Pentru CO 2 factorul de siguranță este 1,7.

Pentru GFFS care se află în fază lichidă în condiții normale, precum și amestecuri GFFS, a căror cel puțin unul dintre componente este în fază lichidă în condiții normale, concentrația standard de stingere a incendiilor se determină prin înmulțirea concentrației volumetrice de stingere a incendiului cu un factor de siguranță de 1,2.

Metodele de determinare a concentrației minime volumetrice de stingere a incendiului și a concentrației de stingere a incendiului sunt prevăzute în NPB 51-96 *.

1.1. Coeficienții ecuației (1) se determină după cum urmează.

1.1.1. Coeficient care ține cont de scurgerea agentului de stingere gazos din vase:

.

1.1.2. Coeficient ținând cont de pierderea agentului de stingere cu gaz prin deschiderile încăperii:

, (6)

Unde
- parametru care ține cont de amplasarea deschiderilor de-a lungul înălțimii incintei protejate, m 0,5  s -1 .

Valorile numerice ale parametrului sunt selectate după cum urmează:

0,65 - când deschiderile sunt situate simultan în partea inferioară (0 - 0,2)
și zona superioară a camerei (0, 8 - 1.0) sau simultan pe tavan și pe podeaua camerei, iar zonele deschiderilor din părțile inferioare și superioare sunt aproximativ egale și alcătuiesc jumătate din suprafața totală a deschiderilor; \u003d 0,1 - când deschiderile sunt situate numai în zona superioară (0,8 - 1,0) a încăperii protejate (sau pe tavan); = 0,25 - când deschiderile sunt situate numai în zona inferioară (0 - 0,2) a incintei protejate (sau pe podea); = 0,4 - cu o distribuție aproximativ uniformă a zonei de deschidere pe toată înălțimea incintei protejate și în toate celelalte cazuri.

- parametrul de scurgere al camerei, m -1,

Unde
- suprafata totala a deschiderilor, m 2 .

Înălțimea camerei, m;
- timpul normativ de alimentare GOTV a incintei protejate.

1.1.3. Stingerea incendiilor din subclasa A 1 (cu excepția materialelor mocnite specificate în clauza 7.1) trebuie efectuată în încăperi cu un parametru de scurgere de cel mult 0,001 m -1.

Valoarea masei M p pentru stingerea incendiilor din subclasa A 1 este determinată de formula

M p \u003d K 4. M p-hept,

unde M p-hept - valoarea masei M p pentru concentrația volumetrică standard de CH la stingerea n-heptanului, se calculează prin formulele 2 sau 3;

K 4 - coeficient luând în considerare tipul de material combustibil. Valorile coeficientului K 4 sunt luate egale cu: 1,3 - pentru hârtie de stingere, hârtie ondulată, carton, țesături etc. în baloturi, rulouri sau pliante; 2.25 - pentru spații cu aceleași materiale, la care accesul pompierilor este exclus după terminarea lucrărilor AUGP, în timp ce stocul de rezervă se calculează la o valoare de K 4 egală cu 1,3.

Timpul de furnizare a stocului principal al GOTV cu o valoare a K 4 egală cu 2,25 poate fi mărit cu un factor de 2,25. Pentru alte incendii din subclasa A 1, se presupune că valoarea lui K 4 este 1,2.

Nu deschideți camera protejată și nu încălcați etanșeitatea acesteia în orice alt mod timp de cel puțin 20 de minute (sau până la sosirea pompierilor).

La deschiderea incintei, trebuie să existe un echipament primar de stingere a incendiilor.

Pentru spațiile în care accesul departamentelor de pompieri este exclus după încheierea lucrărilor AUGP, CO 2 trebuie utilizat ca agent de stingere a incendiilor cu un coeficient de 2,25.

1. Presiunea medie în rezervorul izoterm în timpul alimentării cu dioxid de carbon , MPa, este determinat de formula

, (1)

Unde - presiunea în rezervor în timpul depozitării dioxidului de carbon, MPa; - presiunea în rezervor la sfârșitul eliberării cantității calculate de dioxid de carbon, MPa, se determină din figura 1.

2. Consumul mediu de dioxid de carbon

, (2)

Unde
- cantitatea estimată de dioxid de carbon, kg; - timpul normativ de alimentare cu dioxid de carbon, s.

3. Diametrul interior al conductei de alimentare (principale), m, este determinat de formula

Unde k 4 - multiplicator, determinat conform tabelului 1; l 1 - lungimea conductei de alimentare (principale) conform proiectului, m.

tabelul 1

Factor k 4

4. Presiunea medie în conducta de alimentare (principală) la punctul de intrare în camera protejată

, (4)

Unde l 2 - lungimea echivalentă a conductelor de la rezervorul izoterm până la punctul în care se determină presiunea, m:

, (5)

Unde - suma coeficienților de rezistență ai fitingurilor conductelor.

5. Presiune medie

, (6)

Unde R 3 - presiunea la punctul de intrare a conductei de alimentare (principale) in camera protejata, MPa; R 4 - presiunea la capătul conductei de alimentare (principale), MPa.

6. Debit mediu prin duze Q m, kg  s -1 , se determină prin formula

Unde - coeficientul de curgere prin duze; A 3 - suprafața ieșirii duzei, m 2 ; k 5 - coeficient determinat de formula

. (8)

7. Numărul de duze este determinat de formula

.

8. Diametrul interior al conductei de distributie , m, se calculează din condiția

, (9)

Unde - diametrul ieșirii duzei, m.

R

R 1 =2,4

Figura 1. Grafic pentru determinarea presiunii într-o izotermă

rezervor la sfârșitul eliberării cantității calculate de dioxid de carbon

Notă. Masa relativă a dioxidului de carbon este determinat de formula

,

Unde - masa inițială de dioxid de carbon, kg.

Anexa 7

Metoda de calcul a suprafeței deschiderii pentru eliberarea suprapresiunii în încăperile protejate cu instalații de stingere a incendiilor cu gaz

Zona de deschidere pentru reducerea suprapresiunii , m2, este determinată de formula

,

Unde - excesul de presiune maxim admisibil, care se determină din starea de menținere a rezistenței structurilor clădirii din incinta protejată sau a echipamentelor amplasate în acesta, MPa; - presiunea atmosferică, MPa; - densitatea aerului în condiţiile de funcţionare a incintei protejate, kg  m -3 ; - factor de siguranță luat egal cu 1,2; - coeficient care tine cont de modificarea presiunii atunci cand este alimentata;
- Timpul de alimentare GFFS, determinat din calculul hidraulic, s;
- zona deschiderilor permanent deschise (cu excepția deschiderii de evacuare) în structurile de închidere a încăperii, m 2.

Valori
, , sunt determinate în conformitate cu apendicele 6.

Pentru GOTV - gaze lichefiate, coeficientul La 3 =1.

Pentru GOTV - gaze comprimate, coeficientul La 3 se ia egal cu:

pentru azot - 2,4;

pentru argon - 2,66;

pentru compoziția „Inergen” - 2.44.

Dacă valoarea expresiei din partea dreaptă a inegalității este mai mică sau egală cu zero, atunci deschiderea (dispozitivul) pentru eliberarea presiunii în exces nu este necesară.

Notă. Valoarea zonei de deschidere este calculată fără a lua în considerare efectul de răcire al gazului lichefiat GFFS, care poate duce la o anumită reducere a zonei de deschidere.

Dispoziții generale conform calculului instalaţiilor de stingere a incendiilor cu pulbere de tip modular.

1. Datele inițiale pentru calculul și proiectarea instalațiilor sunt:

dimensiunile geometrice ale camerei (volum, suprafața structurilor de închidere, înălțime);

zona deschiderilor deschise în structurile de închidere;

temperatura de functionare, presiunea si umiditatea in camera protejata;

o listă a substanțelor, materialelor din cameră și indicatorilor pericolului lor de incendiu, clasa de incendiu corespunzătoare conform GOST 27331;

tipul, dimensiunea și schema de distribuție a sarcinii de incendiu;

disponibilitatea și caracteristicile sistemelor de ventilație, aer condiționat, încălzire cu aer;

caracteristicile și amenajarea echipamentelor tehnologice;

prezența oamenilor și modalitățile de evacuare a acestora.

documentatia tehnica pentru module.

2. Calculul instalării include definiția:

numărul de module destinate stingerii unui incendiu;

timpul de evacuare, dacă este cazul;

timpul de funcționare al instalației;

stocul necesar de pulbere, module, componente;

tipul și numărul necesar de detectoare (dacă este necesar) pentru a asigura funcționarea instalației, dispozitive de pornire a semnalului, surse de alimentare pentru pornirea instalației (pentru cazurile conform clauzei 8.5).

Metoda de calcul a numarului de module pentru instalatiile modulare de stingere a incendiilor cu pulbere

1. Stingerea volumului protejat

1.1. Stingerea întregului volum protejat

Numărul de module pentru protejarea volumului încăperii este determinat de formulă

, (1)

Unde
- numarul de module necesare pentru protejarea spatiului, buc; - volumul incintei protejate, m 3; - volumul protejat de un modul de tipul selectat se determină conform documentației tehnice (denumită în continuare anexă-documentație) pentru modul, m 3 (ținând cont de geometria spray-ului - forma și dimensiunea volumul protejat declarat de producator); = 11,2 - coeficientul de pulverizare neuniformă a pulberii. La amplasarea duzelor de pulverizare pe marginea înălțimii maxime admise (conform documentației pentru modul) la = 1.2 sau determinat de documentația pentru modul.

- factor de siguranță care ține cont de umbrirea unei posibile surse de incendiu, în funcție de raportul zonei umbrite de echipament , spre zona protejată S yși este definită ca:

la
,

Zona de umbrire - este definită ca zona părții din zona protejată în care este posibilă formarea unui incendiu, către care mișcarea pulberii din duza de pulverizare în linie dreaptă este blocată de elemente structurale care sunt impermeabile la pudra.

La
se recomanda instalarea modulelor suplimentare direct intr-o zona umbrita sau intr-o pozitie care elimina umbrirea; când această condiție este îndeplinită k se ia egal cu 1.

- coeficient ținând cont de modificarea eficienței de stingere a incendiilor a pulberii utilizate în raport cu substanța combustibilă din zona protejată în comparație cu benzina A-76. Determinat conform tabelului 1. În lipsa datelor, se determină experimental conform metodelor VNIIPO.

- coeficient ținând cont de gradul de scurgere a încăperii. = 1 + B F neg , Unde F neg = F/F pom- raportul dintre suprafața totală a scurgerilor (deschideri, fante) F la suprafața generală a încăperii F pom, coeficient LA determinat de figura 1.

LA

20

Fн/ F , Fв/ F

Figura 1 Grafic pentru determinarea coeficientului B la calcularea coeficientului .

F n- zona de scurgeri in partea inferioara a incaperii; F în- zona de scurgeri în partea superioară a încăperii, F-zona totală de scurgeri (deschideri, fante).

Pentru instalaţiile de stingere a incendiilor cu impuls, coeficientul LA poate fi determinat din documentația pentru module.

1.2. Stingerea incendiilor locale în volum

Calculul se efectuează în același mod ca și pentru stingerea pe întreg volumul, ținând cont de paragrafele. 8.12-8.14. Volumul local V n protejat de un modul este determinat de documentația pentru module (ținând cont de geometria spray-ului - forma și dimensiunea volumului protejat local declarat de producător) și volumul protejat V h definit ca volumul unui obiect crescut cu 15%.

În stingerea locală, volumul este considerat a fi =1,3, este permis să se ia și alte valori date în documentația pentru modul.

2. Combaterea incendiilor pe zone

2.1. Stingerea în toată zona

Numărul de module necesare pentru stingerea incendiului pe suprafața incintei protejate este determinat de formula

- suprafața locală protejată de un modul se determină conform documentației pentru modul (ținând cont de geometria spray-ului - forma și dimensiunea ariei locale protejate declarate de producător) și zona protejată definită ca aria unui obiect crescută cu 10%.

În cazul stingerii locale asupra zonei se presupune = 1,3, se admite alte valori la 4 date în documentația pentru modul sau justificate în proiect.

La fel de S n aria de rang maxim al unei surse de clasa B, care se stinge prin acest modul, poate fi luată (determinată conform documentației pentru modul, m 2).

Notă. Dacă se obțin numere fracționale la calcularea numărului de module, următorul întreg mai mare în ordine este luat ca număr final.

La protejarea pe zone, ținând cont de designul și caracteristicile tehnologice ale obiectului protejat (cu justificare în proiect), este permisă lansarea modulelor conform algoritmilor care asigură protecția zonei. În acest caz, o parte din suprafața alocată prin proiectare (cale de acces, etc.) sau soluții constructive incombustibile (pereți, pereți despărțitori etc.) este luată ca zonă protejată. În acest caz, funcționarea instalației trebuie să asigure că focul nu se extinde dincolo de zona protejată, calculată ținând cont de inerția instalației și de viteza de propagare a incendiului (pentru un anumit tip de materiale combustibile).

Tabelul 1.

Coeficient eficiența comparativă a stingătoarelor de incendiu

1. Managementul situațiilor de urgență și dezastrelor (1)

   Document

   ...) Grupuri sediul (producțiiși tehnologic proceselor) pe grad Pericol dezvoltare focîn dependențe din lor funcţional destinaţieși pompieri încărcături combustibil materiale grup sediul Lista caracteristicilor sediul, producții ...

2. Prevederi generale pentru proiectarea și construcția sistemelor de distribuție a gazelor din conducte metalice și polietilenă SP 42-101-2003 ZAO Polymergaz Moscova

   abstract

   ... pe prevenirea lor dezvoltare. ... sediul categoriile A, B, C1 incendiu și explozie pompieri Pericol, în imobilele din categoriile inferioare III grad ... materiale. 9.7 Pe teritoriul depozitelor de butelii (SB) în dependențe din tehnologic proces ...

3. Termeni de referință pentru furnizarea de servicii pentru organizarea expoziției în cadrul celor XXII Jocuri Olimpice de iarnă și al XI-lea Jocurilor Paralimpice de iarnă 2014 în orașul Soci Informații generale

   Sarcina tehnică

   ... din lor funcţional ... materiale cu indicatori pompieri Pericol sediul. Toate combustibil materiale ... tehnologic proces pompieri ...

4. Pentru furnizarea de servicii pentru organizarea unei expoziții expoziționale și prezentare a proiectelor companiei Rosneft Oil în timpul celor XXII-ele Jocuri Olimpice și XI Paralimpice de iarnă din 2014 de la Soci

   Document

   ... din lor funcţional ... materiale cu indicatori pompieri Pericol permis pentru utilizare la aceste tipuri sediul. Toate combustibil materiale ... tehnologic proces. Toți angajații Partenerului trebuie să cunoască și să respecte cerințele regulilor pompieri ...

Nu trebuie să vă grăbiți la concluzii!
Aceste formule arată doar consumul în cifre.
Să ne abatem de la „împachetari de bomboane” și să fim atenți la „bomboane” și la „umplutura” acesteia. Iar „bomboana” este formula A.16. Ce descrie ea? Pierderi în secțiunea conductei, ținând cont de debitul duzelor. Să aruncăm o privire la el, sau mai degrabă ce este între paranteze. Partea stângă descrie cablarea părții principale a conductei și procesele într-un cilindru sau o stație de stingere a incendiilor cu gaz, ne interesează puțin acum, ca o anumită constantă pentru cablare, în timp ce cea dreaptă prezintă un interes deosebit. ! Acesta este punctul culminant cu semnul sumei! Să simplificăm notația, să transformăm partea cea mai din dreapta din spațiul parantezei: (n^2*L)/D^5,25 în această formă: n^2*X. Să presupunem că aveți șase duze într-o secțiune de conductă. În prima secțiune până la prima duză (numărând din partea cilindrului), aveți GOTV care curge către toate cele șase duze, apoi pierderile din secțiune vor fi pierderile către duză plus ceea ce se va scurge mai departe de-a lungul conductei, presiunea va fi mai mică decât dacă ar exista un dop după duză. Apoi partea dreaptă va arăta astfel: 6 ^ 2 * X1 și vom obține parametrul „A” pentru prima duză. Apoi, ajungem la a doua duză și ce vedem? Și faptul că o parte din gaz este consumată de prima duză, plus ceea ce s-a pierdut în conductă pe drumul către duză și ce se va scurge în continuare (ținând cont de debitul la această duză). Acum partea dreaptă va lua deja forma: 6 ^ 2 * X1 + 5 ^ 2 * X2 și vom obține parametrul „A” pe a doua duză. etc. Aici ai si cheltuieli pe fiecare duza. Însumând aceste costuri, veți obține costul instalării și timpul de lansare a GOTV. De ce este totul atât de dificil? Foarte simplu. Să presupunem că cablajul are aceleași șase duze și o ramură (să spunem că umărul drept are două duze, iar stânga - 4), apoi vom descrie secțiunile:
1) GOTV curge prin el către toate duzele: 6 ^ 2 * X1;
2) curge de-a lungul acestuia la două duze de pe umărul drept 6^2*X1+2^2*X2 - Parametrul „A” pentru prima duză;
3) Parametrul „A” pentru a doua duză de pe umărul drept 6^2*X1+2^2*X2+1^2*X3;
4) Parametrul „A” pentru a treia duză de conductă sau prima duză de pe brațul stâng: 6^2*X1+4^2*X4;
5) și așa mai departe „conform textului”.
Am „smuls în mod deliberat o bucată” din conducta principală până la prima secțiune pentru o mai mare lizibilitate. În prima secțiune, debitul este pentru toate duzele, iar în a doua și a patra secțiune, doar pentru două pe umărul drept și, respectiv, patru pe stânga.
Acum puteți vedea în figuri că debitul pe 20 de duze este întotdeauna mai mare decât pe unul cu aceiași parametri ca 20.
În plus, cu ochiul liber se poate vedea care este diferența dintre debitele dintre duzele „dictatoare”, adică duzele situate în locul cel mai avantajos din conductă (unde sunt cele mai mici pierderi și cel mai mare debit). rata) și invers.
Asta e tot!