Calculator de gaz de stingere a incendiilor. Notă către proiectant în domeniul stingerii incendiilor cu gaz

La proiectarea sistemelor de stingere a incendiilor cu gaz, se pune problema determinării timpul să intre în cameră cantitatea necesară de agent de stingere pentru parametrii dați sistem hidraulic... Posibilitatea de a efectua un astfel de calcul vă permite să selectați caracteristicile optime ale sistemului de stingere a incendiilor cu gaz, care oferă timpul necesar pentru eliberarea cantității necesare de agent de stingere.

În conformitate cu clauza 8.7.3 din SP 5.13130.2009, furnizarea a cel puțin 95% din masa agentului gazos de stingere a incendiilor necesară pentru a crea o concentrație standard de stingere a incendiilor în încăperea protejată trebuie asigurată pentru un interval de timp care să nu depășească 10 s pentru instalațiile modulare și 15 s pentru instalațiile centralizate de stingere a incendiilor cu gaz, în care gazele lichefiate (cu excepția dioxidului de carbon) sunt utilizate ca agent de stingere a incendiilor.

In conexiune cu lipsa metodelor domestice aprobate, permițând determinarea timpului de eliberare a agentului de stingere a incendiilor în încăpere, a fost elaborată această metodă de calcul a stingerii incendiului cu gaz. Această tehnică permite utilizarea tehnologiei computerului pentru a efectua calculul timpului de eliberare a agentului de stingere pentru sistemele gazoase de stingere a incendiilor pe bază de freoni, în care agentul de stingere se află în cilindri (module) în stare lichidă sub presiunea propulsorului, ceea ce asigură rata necesară de ieșire a gazelor din sistem. în care se ţine cont de faptul dizolvării propulsorului într-un agent lichid de stingere. Această tehnică calculul stingerii incendiului cu gaz este baza program de calculator TACT-gaz, în partea sa privind calculul sistemelor gazoase de stingere a incendiilor pe bază de freoni și agent nou de stingere a incendiilor Novec 1230(freon FK-5-1-12).

Proiectantul este întotdeauna responsabil pentru instalarea sistemului de stingere a incendiilor cu gaz. Pentru o muncă de succes, este necesar, în primul rând, să faceți calculele corect. Calculele hidraulice sunt furnizate de producători gratuit, la cerere. În ceea ce privește alte operațiuni, proiectantul le execută independent. Pentru o muncă mai reușită, vom oferi formulele necesare calculelor și vom dezvălui conținutul acestora.

Șeful departamentului de proiectare al Pozhtekhnika LLC

În primul rând, să ne uităm la domeniile de aplicare a stingerii incendiilor cu gaz.

În primul rând, stingerea incendiilor cu gaz este stingerea incendiilor în volum, adică putem stinge un volum închis. Este posibilă și stingerea locală a incendiilor, dar numai cu dioxid de carbon.

Calculul masei gazului

Primul pas este alegerea unui agent de stingere cu gaz (după cum știm deja, alegerea GFFS este apanajul proiectantului). Acest subiect a fost dedicat secțiunii noastre din numărul 2 al revistei pentru anul 2010, așa că nu ne vom opri asupra acestei etape de lucru.

Deoarece stingerea incendiului cu gaz este volumetrică, principalele date inițiale pentru calculul acesteia vor fi lungimea, lățimea și înălțimea încăperii. Cunoscând volumul exact al încăperii, puteți calcula masa de agent de stingere gazos necesară pentru stingerea acestui volum. Calculul masei de gaz care trebuie stocat în instalație se efectuează după formula:

unde Мρ este masa GFFS menită să creeze o concentrație de stingere a incendiului în volumul încăperii în absența ventilației artificiale a aerului. Determinat prin formulele:

Pentru GFFS - gaze lichefiate, cu excepția dioxidului de carbon:

Pentru GFFS - gaze comprimate și dioxid de carbon:

unde Vр este 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). Volumul echipamentului din încăpere nu se scade din acesta, cu excepția volumului elementelor de construcție solide (impermeabile) (stâlpi, grinzi, fundații pentru echipamente etc.);

K 1 - coeficient luând în considerare scurgerile de agent de stingere gazos din vase;
K 2 - coeficient care ține cont de pierderea agentului de stingere gazos prin deschiderile încăperii;
ρ 1 - densitatea agentului de stingere cu gaz, ținând cont de înălțimea obiectului protejat față de nivelul mării pentru temperatura minimă din încăpere Tm, kg / m 3, este determinată de formula:

R o este densitatea vaporilor a agentului de stingere gazos la o temperatură de Tо = 293 K (20 ° C) și o presiune atmosferică de 101,3 kPa;
Tо este temperatura minimă a aerului din încăperea protejată, K;
K 3 este un factor de corecție care ia în considerare înălțimea obiectului față de nivelul mării, ale cărui valori sunt date în Anexa D (SP 5.13130.2009);
Cн - concentrație volumetrică standard, % (vol.)

Valorile concentrațiilor standard de stingere a incendiilor Cn sunt date în Anexa D (SP 5.13130.2009); Masa restului GFFS din conducte Mtr, kg, este determinată de formula:

unde Vtr este volumul întregii distribuții de conducte a instalației, m 3;
p GFFS este densitatea reziduului GFFS la presiunea care există în conductă după terminarea scurgerii masei de agent gazos de stingere a incendiilor Mp în camera protejată;
Mbn este produsul din restul GEF din modulul MB, care este primit de TD pe modul, kg, cu numărul de module din instalația n.

Rezultat

La prima vedere, poate părea că sunt prea multe formule, referințe etc., dar în realitate totul nu este atât de complicat. Este necesar să se calculeze și să se adună trei cantități: masa de GFFS necesară pentru a crea o concentrație de stingere a incendiului în volum, masa de reziduuri de GFFS în conductă și masa de reziduuri de GFFS în cilindru. Suma rezultată se înmulțește cu rata de scurgere a GFFS din cilindri (de obicei 1,05) și se obține masa exactă de GFFS necesară pentru a proteja un anumit volum.componentele din care în condiții normale se află în fază lichidă, concentrația standard de stingere a incendiului este determinată prin înmulțirea concentrației volumetrice de stingere a incendiului cu un factor de siguranță de 1,2

Reducerea suprapresiunii

Un alt punct foarte important este calculul zonei de deschidere pentru ameliorarea presiunii în exces. Aria deschiderii Fc, m2, este determinată de formula:

unde Pпр este excesul de presiune maxim admisibil, care este determinat din condiția de conservare și rezistență structuri de constructii incinta protejată sau echipamentul amplasat în acesta, MPa; Pa — presiunea atmosferică, MPa;
R c - densitatea aerului in conditiile de functionare a incintei protejate, kg/mc;
K 2 - factor de siguranță, luat egal cu 1,2;
K 3 - coeficient ținând cont de modificarea presiunii atunci când este alimentată;
τ sub - timpul de alimentare GFFS, determinat din calcul hidraulic, s;
∑ F este aria deschiderilor permanent deschise (cu excepția deschiderii de evacuare) în structurile de închidere ale încăperii, m 2 Valorile valorilor Mp, K 1, R 1 se determină pe baza calculului masei GFFS Pentru GFFS - gaze lichefiate coeficientul K 3 = 1. Pentru GFFS - gaze comprimate coeficientul K 3 se ia egal cu

pentru azot - 2,4;
pentru argon - 2,66;
pentru trenul Inergen - 2,44

Dacă valoarea părții din dreapta a inegalității este mai mică sau egală cu zero, atunci deschiderea (dispozitivul) pentru a elibera excesul de presiune nu este necesară.

Pentru a calcula suprafața deschiderilor, trebuie să primim de la client date despre zona deschiderilor permanent deschise în camera protejată. Desigur, acestea pot fi mici găuri în canalele de cabluri, ventilație etc. Dar trebuie înțeles că aceste deschideri pot fi sigilate în viitor și, prin urmare, pentru funcționarea fiabilă a instalației (dacă nu există deschideri deschise vizibile), este mai bine să luați valoarea ∑F = 0. Instalarea gazului stingerea incendiului fără supape de suprapresiune poate afecta doar stingerea eficientă și, în unele cazuri, poate duce la victime umane, de exemplu, la deschiderea ușii camerei.

Alegerea unui modul de stingere a incendiilor

Ne-am dat seama de masa și zona deschiderii pentru eliberarea presiunii în exces, acum trebuie să alegeți un modul de stingere a incendiilor cu gaz. În funcție de producătorul modulului, precum și de fizic și proprietăți chimice a GFET selectat este determinată de factorul de umplere al modulului. În cele mai multe cazuri, valorile sale sunt în intervalul de la 0,7 la 1,2 kg / l. Dacă obțineți mai multe module (o baterie de module), atunci nu uitați de clauza 8.8.5 din SP 5.13130: „Când conectați două sau mai multe module la un colector (conductă), trebuie utilizate module de aceeași dimensiune standard:

cu aceeași umplere GFFS și presiune a gazului propulsor, dacă este utilizat ca GFFS gaz lichefiat;
cu aceeași presiune GFFS, dacă se folosește gaz comprimat ca GFFS;
cu aceeași umplere GFFS, dacă gazul lichefiat fără gaz propulsor este utilizat ca GFFS”.

Amplasarea modulelor

După ce s-a decis asupra numărului și tipurilor de module, este necesar să se convină cu clientul pentru locația acestora. Destul de ciudat, o astfel de întrebare aparent ușoară poate cauza multe probleme de design. În cele mai multe cazuri, construcția sălilor de servere, a sălilor de control electrice și a altor spații similare se realizează într-un timp scurt, prin urmare, sunt posibile unele modificări ale arhitecturii clădirii, care afectează negativ proiectarea, în special la locația clădirii. module de stingere a incendiilor cu gaz. Cu toate acestea, atunci când alegeți locația modulelor, este necesar să vă ghidați după setul de reguli (SP 5.13130.2009): „Modulele pot fi amplasate atât în încăperea protejată, cât și în afara acesteia, în imediata apropiere a acesteia. . Distanța de la vase la sursele de căldură (dispozitive de încălzire etc.) trebuie să fie de cel puțin 1 m. deteriorare, expunere directă la lumina soarelui”.

Trasarea conductelor

După determinarea locației modulelor de stingere a incendiilor cu gaz, este necesar să se deseneze conductele. Ar trebui să fie cât mai simetric posibil: este necesar ca fiecare duză să fie echidistantă de conducta principală. Aranjați atașamentele în funcție de raza lor de acțiune.

Fiecare producător are anumite restricții cu privire la amplasarea duzelor: distanța minimă față de perete, înălțimea instalației, dimensiunea duzelor etc., de care trebuie luate în considerare și la proiectare.

Calcul hidraulic

Abia după calcularea masei agentului de stingere a incendiilor, alegerea amplasamentului modulelor, trasarea schiței traseului conductei și amplasarea duzelor, se poate trece la calculul hidraulic al instalației de stingere a incendiilor cu gaz. Denumirea tare „calcul hidraulic” ascunde definiția următorilor parametri:

calculul diametrului conductelor de-a lungul întregii lungimi a conductelor;
calculul timpului de ieșire GEF din modul;
calculul ariei de evacuare a duzelor.

Pentru calculul hidraulic, apelăm din nou la producătorul de sisteme de stingere a incendiilor cu gaz. Există metode de calcul hidraulic care au fost dezvoltate pentru un anumit producător de module cu umplere cu o compoziție specifică de stingere cu gaz. Dar în timpuri recente software-ul devine din ce în ce mai răspândit, ceea ce permite nu numai calcularea parametrilor de mai sus, ci și trasarea țevilor într-o interfață grafică ușor de utilizat, calcularea presiunii în conductă și pe duză și chiar indicarea diametrului burghiu care trebuie să facă găuri în duze.

Desigur, programul face toate calculele pe baza datelor pe care le-ați introdus: de la dimensiunile geometrice ale camerei până la înălțimea obiectului deasupra nivelului mării. Majoritatea producătorilor oferă calcule hidraulice gratuit la cerere. Este posibil să achiziționați un program de calcul hidraulic, să urmați o pregătire și să nu mai depindeți de un anumit producător.

Finalul

Ei bine, toate etapele au fost trecute. Rămâne doar întocmirea documentației de proiect în conformitate cu cerințele documentelor de reglementare actuale și coordonarea proiectului cu clientul.

F.1 Masa estimată a GFFS, care trebuie depozitată în instalație, este determinată de formula

unde este masa GFFS menită să creeze o concentrație de stingere a incendiului în volumul încăperii în absența ventilației artificiale a aerului, este determinată de formulele:

Pentru GFFS - gaze lichefiate, cu excepția dioxidului de carbon:

Pentru GFFS - gaze comprimate și dioxid de carbon

aici - volumul estimat al încăperii protejate, m. Volumul calculat al încăperii include volumul său geometric intern, inclusiv volumul ventilației, aerului condiționat, sistemului de încălzire a aerului (până la supape sau clapete ermetice). Volumul echipamentului din încăpere nu se scade din acesta, cu excepția volumului elementelor de construcție solide (impermeabile) (stâlpi, grinzi, fundații pentru echipamente etc.);

Coeficient care ține cont de scurgerile de agent de stingere cu gaz din vase;

Coeficient ținând cont de pierderea agentului de stingere a incendiilor gazos prin deschiderile încăperii;

Densitatea agentului de stingere cu gaz, ținând cont de înălțimea obiectului protejat față de nivelul mării pentru temperatura minimă din cameră, kg / m, este determinată de formula

aici este densitatea vaporilor agentului de stingere cu gaz la o temperatură de 293 K (20 ° C) și o presiune atmosferică de 101,3 kPa;

Temperatura minima a aerului in zona protejata, K;

Factor de corecție ținând cont de înălțimea obiectului în raport cu nivelul mării, ale cărui valori sunt date în Tabelul E.11 din Anexa D;

Concentrație volumetrică standard, % (vol.).

Valorile concentrațiilor standard de stingere a incendiilor sunt date în Anexa D.

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

unde este volumul întregii distribuții de conducte a instalației, m;

Densitatea reziduului GFFS la presiunea care există în conductă după încheierea expirării masei de agent gazos de stingere a incendiilor în camera protejată;

Produsul din restul GFFS din modul, care este acceptat de TD pe modul, kg, prin numărul de module din instalație.

Notă - Pentru substanțele combustibile lichide care nu sunt enumerate în apendicele D, concentrația volumetrică standard de stingere a incendiilor a GFFS, ale căror componente sunt în fază gazoasă în condiții normale, poate fi definită ca produsul concentrației volumetrice minime de stingere a incendiului printr-o măsură de siguranță. factor egal cu 1,2 pentru toate GFFS, cu excepția dioxidului de carbon. Pentru CO, factorul de siguranță este 1,7.

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

Metodele pentru determinarea concentrației minime volumetrice de stingere a incendiului și a concentrației de stingere a incendiului sunt stabilite în GOST R 53280.3.

E.2 Coeficienții ecuației (E.1) se determină după cum urmează.

E.2.1 Coeficient care ține cont de scurgerile de agent de stingere gazos din vase 1.05.

E.2.2 Coeficient ținând cont de pierderea agentului de stingere gazos prin deschiderile încăperii:

unde este un parametru care ia în considerare amplasarea deschiderilor de-a lungul înălțimii încăperii protejate, m · s.

Valorile numerice ale parametrului sunt selectate după cum urmează:

0,65 - atunci când deschiderile sunt situate simultan în zonele inferioare (0-0,2) și superioare ale camerei (0,8-1,0) sau simultan pe tavan și pe podeaua camerei, iar zonele deschiderilor din inferioară și părțile superioare sunt aproximativ egale și reprezintă jumătate din suprafața totală a deschiderilor; 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 situat numai în zona inferioară (0-0, 2) camera protejată (sau pe podea); 0,4 - cu o distribuție aproximativ uniformă a zonei deschiderilor pe întreaga înălțime a încăperii protejate și în toate celelalte cazuri;

Parametrul de scurgere în cameră, m,

unde este suprafața totală a deschiderilor, m;

Înălțimea camerei, m;

Termenul standard pentru furnizarea GFFS a incintei protejate, art.

E.3 Combaterea incendiilor din subclasa A (cu excepția materialelor mocnite specificate la 8.1.1) trebuie efectuată în încăperi cu un parametru de scurgere de cel mult 0,001 m.

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

unde este valoarea masei pentru concentrația volumetrică standard în timpul stingerii n-heptanului, calculată prin formulele (2) sau (3);

Coeficient luând în considerare tipul de material combustibil.

Valorile coeficientului sunt luate egale: 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 este exclus accesul pompierilor după terminarea lucrărilor AUGP. Pentru alte incendii din diviziunea A, altele decât cele specificate la 8.1.1, valoarea se presupune a fi 1,2.

În acest caz, este permisă creșterea timpului standard pentru furnizarea GFFS cu ori.

În cazul în care cantitatea estimată de GFFS este determinată folosind un coeficient de 2,25, rezerva de GFFS poate fi redusă și determinată prin calcul folosind un coeficient de 1,3.

Nu trebuie să deschideți camera protejată, în care este permis accesul, sau să încălcați etanșeitatea acesteia în alt mod în decurs de 20 de minute după declanșarea AUGP (sau înainte de sosirea pompierilor).

Anexa G

Calculul AUGP include:

* determinarea masei estimate de GFFS necesare pentru stingerea unui incendiu;
* determinarea duratei aprovizionării GFFS;
* determinarea diametrului conductelor AUGP, a tipului și numărului de duze;
* determinarea suprapresiunii maxime la alimentarea GFFS;
* determinarea stocului necesar de GFFS și module.

Metoda de stingere este volumetrica. GOTV - Freon 125CP (C2F5H).

Determinarea masei estimate de GFFS necesare pentru stingerea unui incendiu

Masa estimată a GFFS Mg, care trebuie stocată în instalație, este determinată de formula:

Mg = K1 (Mp + Mtr + Mbn),

unde Mtr este masa reziduului GFFS din conducte, kg, determinată prin formula:

Mtr = Vtr sgotv,

aici Vtr este volumul întregii distribuții de conducte a instalației, m3; sgotv este densitatea reziduului GFFS la presiunea care este prezentă în conductă după terminarea scurgerii masei de agent de stingere gazos Mp în camera protejată. Mbn este produsul din restul GEF din modulul MB, care este primit de TD pe modul, kg, cu numărul de module din instalația n.

Mtr + Mbn = Pod => Mg = K1 (Mр + Pod),

unde Bridge este restul GFFS în module și conducte, kg.

Determinat prin formula:

Pod = nmm Pod,

unde nm este numărul de module care conțin masa calculată a GFFS; mb este masa fazei gazoase OTV din modul și din conducte după evacuarea fazei lichide din acesta, kg. Îl acceptăm în funcție de capacitatea modulelor acceptate.

Tabelul 3.1 prezintă datele pentru determinarea masei fazei gazoase a OTV în modul și în conducte după evacuarea fazei lichide din acesta.

Tabel 3.1 - Masa fazei gazoase OTV în modul și în conducte după evacuarea fazei lichide OTV, kg.

K1 - coeficientul luând în considerare scurgerile de agent de stingere gazos din vase, se ia egal cu 1,05;

Mp este masa GFFS menită să creeze o concentrație de stingere a incendiului în volumul încăperii în absența ventilației artificiale a aerului, este determinată de formula:

aici Vр este volumul estimat al incintei protejate, Vр = 777,6 mc. 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). Volumul echipamentului din încăpere nu se scade din acesta, cu excepția volumului elementelor de construcție solide (impermeabile) (stâlpi, grinzi, fundații pentru echipamente etc.); K2 - coeficient care ține cont de pierderea agentului gazos de stingere a incendiilor prin deschiderile încăperii; с1 este densitatea agentului de stingere cu gaz, ținând cont de înălțimea obiectului protejat față de nivelul mării pentru temperatura minimă din încăpere Tm, kg / m3, este determinată de formula:

aici с0 este densitatea vaporilor agentului de stingere gazos la o temperatură de T0 = 293K (20 ° C) și o presiune atmosferică de 101,3 kPa, pentru Freon 125 această valoare este de 5,074; Tm este temperatura minimă a aerului din încăperea protejată, K, Tm = 293K; K3 este un factor de corecție care ia în considerare înălțimea obiectului în raport cu nivelul mării. Acceptăm K3 = 1; Cн - concentrație standard de stingere a incendiilor, vol. Fracția acceptată pentru depozitele de etanol este de 0,105.

Coeficient ținând cont de pierderea agentului de stingere gazos prin deschiderile încăperii:

unde P este un parametru care ia în considerare amplasarea deschiderilor de-a lungul înălțimii încăperii protejate, m 0,5 s-1. Acceptăm P = 0,1 (când deschiderile sunt situate în zona superioară a camerei); H - înălțimea încăperii, H = 7,2 m; d - parametrul scurgerii încăperii, determinat de formula:

unde УFн - suprafața totală a deschiderilor în mod constant deschise, m2; fpod este timpul standard pentru alimentarea cu GFFS în încăperea protejată, s, fpod = 10 s.

Stingerea incendiilor volumetrice AUGP se utilizează în încăperi caracterizate printr-un parametru de etanșeitate d nu mai mare de 0,004 m-1.

Presupunem că un puț de evacuare este o deschidere permanent deschisă în camera luată în considerare. În încăperi fără felinare cu aerare luminoasă și felinare cu aerare, unde urmează să fie amplasate instalațiile de producție categoriile A, B, și B, să existe fum, puțuri de evacuare din materiale incombustibile cu supape cu deschidere manuală și automată în caz de incendiu. Pătrat secțiune transversală aceste mine ar trebui să fie determinate prin calcul și, în absența datelor calculate, să ocupe cel puțin 0,2% din suprafața încăperii. Puțurile trebuie să fie uniform distanțate (un arbore la fiecare 1000 m de cameră). Astfel, presupunem că în camera luată în considerare există 1 puț cu o suprafață în secțiune transversală de 0,216 m2. Atunci coeficientul de scurgere va fi.