Le concepteur est toujours responsable de l'installation des systèmes d'extinction d'incendie à gaz. Pour travail réussi Il faut avant tout faire les calculs correctement. Les calculs hydrauliques sont fournis gratuitement par les fabricants sur demande. Quant aux autres opérations, le concepteur les effectue de manière autonome. Pour un travail plus réussi, nous présenterons les formules nécessaires aux calculs et révélerons leur contenu

Chef du département de conception de Pozhtekhnika LLC

Examinons d'abord les domaines d'application de l'extinction d'incendie à gaz.

Tout d'abord, l'extinction d'incendie au gaz est une extinction d'incendie en volume, c'est-à-dire que l'on peut éteindre un volume fermé. L'extinction locale des incendies est également possible, mais uniquement avec du dioxyde de carbone.

Calcul de la masse de gaz

La première étape consiste à sélectionner un agent extincteur à gaz (comme on le sait déjà, le choix de l'agent extincteur est l'apanage du concepteur). Notre chronique du n°2 du magazine 2010 était consacrée à ce sujet, nous nous attarderons donc sur à ce stade Nous ne ferons aucun travail.

L'extinction d'incendie au gaz étant volumétrique, les principales données initiales pour son calcul seront la longueur, la largeur et la hauteur de la pièce. Connaissant le volume exact de la pièce, vous pouvez calculer la masse du gaz agent extincteur nécessaire pour éteindre ce volume. La masse de gaz qui doit être stockée dans l'installation est calculée à l'aide de la formule :

où Mρ est la masse de substances extinctrices destinées à créer une concentration extinctrice dans le volume du local en l'absence de ventilation artificielle air. Déterminé par les formules :

Pour les GFFS - gaz liquéfiés, à l'exception du dioxyde de carbone :

Pour GFFS - gaz comprimés et dioxyde de carbone :

où Vр est le volume estimé de la pièce protégée, m 3 . Le volume calculé de la pièce comprend son volume géométrique interne, y compris le volume de la ventilation, du système de climatisation, chauffage de l'air(jusqu'aux vannes ou registres scellés). Le volume des équipements situés dans le local n'y est pas soustrait, à l'exception du volume de solide (impénétrable) éléments de construction(colonnes, poutres, fondations pour équipements, etc.) ;

K 1 – coefficient prenant en compte les fuites d'agent extincteur à gaz des navires ;
K 2 – coefficient tenant compte de la perte d'agent extincteur gazeux par les ouvertures des locaux ;
ρ 1 – densité de l'agent extincteur à gaz, en tenant compte de la hauteur de l'objet protégé par rapport au niveau de la mer pour la température ambiante minimale Tm, kg/m 3, déterminée par la formule :

r o - densité de vapeur de l'agent extincteur à gaz à la température To = 293 K (20 °C) et pression atmosphérique 101,3 kPa ;
To est la température minimale de l'air dans la pièce protégée, K ;
K 3 - facteur de correction prenant en compte la hauteur de l'objet par rapport au niveau de la mer, dont les valeurs sont données en annexe D (SP 5.13130.2009) ;
Cn - concentration volumique standard, % (vol.)

Les valeurs des concentrations standards d'extinction d'incendie Cn sont données en annexe D (SP 5.13130.2009) ; La masse du GFFS restant dans les pipelines Mtr, kg, est déterminée par la formule :

où Vtr est le volume de toute la tuyauterie de l'installation, m 3 ;
p GFFS - densité du résidu GFFS à la pression qui existe dans la canalisation après la fin de l'écoulement de la masse d'agent extincteur gazeux Mp dans le local protégé ;
Mbn est le produit du GFFS restant dans le module Mb, qui est accepté par TD par module, en kg, par le nombre de modules dans l'installation n.

Résultat

À première vue, il peut sembler qu'il y ait trop de formules, de liens, etc., mais en réalité tout n'est pas si compliqué. Il est nécessaire de calculer et d'ajouter trois quantités : la masse de substances anti-incendie nécessaire pour créer une concentration d'extinction d'incendie dans le volume, la masse de résidus de substances anti-incendie dans la canalisation et la masse de résidus de substances anti-incendie dans le cylindre. Nous multiplions la quantité obtenue par le coefficient de fuite du GFFS des cylindres (généralement 1,05) et obtenons la masse exacte de GFFS nécessaire pour protéger un volume spécifique. N'oubliez pas cela également pour les GFFS, qui sont en phase liquide dans des conditions normales. en tant que mélanges GFSF dont au moins un des composants, dans des conditions normales, est en phase liquide, la concentration d'extinction d'incendie standard est déterminée en multipliant la concentration d'extinction d'incendie volumétrique par un facteur de sécurité de 1,2.

Soulager l'excès de pression

Un autre très point important- c'est le calcul de la surface d'ouverture pour évacuer la surpression. La surface d'ouverture Fc, m2, est déterminée par la formule :

où Ppr est la surpression maximale admissible, qui est déterminée à partir des conditions de conservation et de résistance structures de construction locaux protégés ou équipements qui s'y trouvent, MPa ; Pa - pression atmosphérique, MPa ;
r c - densité de l'air dans les conditions d'exploitation des locaux protégés, kg/m3 ;
K 2 - facteur de sécurité, pris égal à 1,2 ;
K 3 - coefficient prenant en compte l'évolution de la pression lors de son alimentation ;
τ sous - durée de fourniture du GFSF, déterminée à partir du calcul hydraulique, s ;
∑ F - superficie des ouvertures ouvertes en permanence (à l'exception de l'ouverture de décharge) dans les structures entourant la pièce, m 2 Valeurs de Mp, K 1, r 1 sont déterminés sur la base du calcul de la masse de GFFS - gaz liquéfiés, coefficient K 3 = 1. Pour GFFS - gaz comprimés, le coefficient K 3 est pris égal à.

• pour l'azote - 2,4 ;
• pour l'argon - 2,66 ;
• pour la composition "Inergen" - 2,44

Si la valeur du côté droit de l'inégalité est inférieure ou égale à zéro, alors une ouverture (dispositif) pour soulager l'excès de pression n'est pas nécessaire.

Pour calculer la superficie des ouvertures, nous devons obtenir du client des données sur la superficie des ouvertures ouvertes en permanence dans les locaux protégés. Bien sûr, cela pourrait être petits trous dans les goulottes de câbles, la ventilation, etc. Mais il faut comprendre que ces trous pourront être colmatés à l'avenir, et donc pour fonctionnement fiable installation (s'il n'y a pas d'ouvertures ouvertes visibles), il est préférable de prendre la valeur de l'indicateur ∑F = 0. L'installation d'un système d'extinction d'incendie à gaz sans soupapes de surpression ne peut que nuire à une extinction efficace, et dans certains cas, conduire à des pertes humaines, par exemple lors de l'ouverture d'une porte de pièce.

Sélection du module d'extinction d'incendie

Nous avons trié la masse et la surface de l'ouverture pour évacuer la surpression, vous devez maintenant sélectionner un module d'extinction d'incendie à gaz. En fonction du fabricant du module, ainsi que des conditions physiques et propriétés chimiques du GFFS sélectionné, le coefficient de remplissage du module est déterminé. Dans la plupart des cas, ses valeurs sont comprises entre 0,7 et 1,2 kg/l. Si vous obtenez plusieurs modules (une batterie de modules), n'oubliez pas la clause 8.8.5 du SP 5.13130 ​​: « Lors de la connexion de deux modules ou plus à un collecteur (pipeline), des modules de même taille standard doivent être utilisés :

• avec la même pression de remplissage et de gaz propulseur du GFFS, si du gaz liquéfié est utilisé comme GFFS ;
• avec la même pression que le GFSF, si le GFSF est utilisé gaz comprimé;
• avec le même remplissage de GFFS, si du gaz liquéfié sans gaz propulseur est utilisé comme GFFS.

Emplacement des modules

Une fois que vous avez décidé du nombre et des types de modules, vous devez convenir avec le client de leur emplacement. Curieusement, une question aussi simple en apparence peut entraîner de nombreux problèmes de conception. Dans la plupart des cas, la construction de salles de serveurs, de tableaux électriques et d'autres locaux similaires est réalisée dans un court laps de temps, de sorte que certains changements dans l'architecture du bâtiment sont possibles, ce qui affecte négativement la conception, notamment à l'emplacement du foyer à gaz. modules d'extinction. Cependant, lors du choix d'un emplacement pour placer les modules, vous devez être guidé par un ensemble de règles (SP 5.13130.2009) : « Les modules peuvent être situés à la fois dans la pièce protégée elle-même et à l'extérieur de celle-ci, à proximité immédiate des navires. aux sources de chaleur (appareils de chauffage, etc.) doit être d'au moins 1 m. Les modules doivent être placés aussi près que possible des locaux protégés. Cependant, ils ne doivent pas être situés dans des endroits où ils peuvent être exposés à des facteurs d'incendie (explosion) dangereux. , dommages mécaniques, chimiques ou autres, exposition directe au soleil.

Tuyauterie

Après avoir déterminé l'emplacement des modules d'extinction d'incendie à gaz, il est nécessaire de dessiner la tuyauterie. Il doit être le plus symétrique possible : chaque buse doit être à égale distance de la canalisation principale. Les buses doivent être disposées en fonction de leur champ d'action.

Chaque fabricant a certaines restrictions sur l'emplacement des buses : distance minimale du mur, de la hauteur d'installation, de la taille des buses, etc., qui doivent également être pris en compte lors de la conception.

Calcul hydraulique

Ce n'est qu'après avoir calculé la masse de l'agent extincteur, choisi l'emplacement des modules, dessiné un croquis de la tuyauterie et disposé les buses que nous pouvons commencer le calcul hydraulique de l'installation d'extinction d'incendie à gaz. Le nom fort de « calcul hydraulique » cache la détermination des paramètres suivants :

• calcul du diamètre des canalisations sur toute la longueur de la canalisation de distribution ;
• calcul de l'heure de sortie du GFFE du module ;
• calcul de la superficie des ouvertures de sortie des buses.

Pour les calculs hydrauliques, nous nous tournons à nouveau vers le fabricant de systèmes d'extinction d'incendie à gaz. Il existe des méthodes de calcul hydraulique qui ont été développées pour un fabricant spécifique de modules avec remplissage d'une composition extinctrice à gaz spécifique. Mais dans dernièrement est de plus en plus répandu logiciel, qui permet non seulement de calculer les paramètres décrits ci-dessus, mais également de dessiner la tuyauterie dans une interface graphique conviviale, de calculer la pression dans la canalisation et sur la buse, et même d'indiquer le diamètre du foret à percer. percé dans les buses.

Bien entendu, le programme effectue tous les calculs en fonction des données que vous saisissez : des dimensions géométriques de la pièce à la hauteur de l'objet au-dessus du niveau de la mer. La plupart des fabricants proposent calculs hydrauliques gratuitement, sur demande. Il est possible d'acheter un programme de calcul hydraulique, de suivre une formation et de ne plus dépendre d'un constructeur précis.

Finition

Eh bien, toutes les étapes sont franchies. Il ne reste plus qu'à émettre documentation du projet conformément aux exigences de la réglementation en vigueur documents réglementaires et coordonner le projet avec le client.

E.1 La masse estimée de GFFS, qui doit être stockée dans l'installation, est déterminée par la formule

où est la masse d'agent extincteur destinée à créer une concentration extinctrice dans le volume du local en l'absence de ventilation artificielle de l'air, déterminée par les formules :

Pour les GFFS - gaz liquéfiés, à l'exception du dioxyde de carbone :

Pour GOTV - gaz comprimés et dioxyde de carbone

ici - le volume calculé de la pièce protégée, m. Le volume calculé de la pièce comprend son volume géométrique interne, y compris le volume du système de ventilation, de climatisation, de chauffage de l'air (jusqu'aux vannes ou registres scellés). Le volume des équipements situés dans le local n'en est pas déduit, à l'exception du volume des éléments de construction solides (impénétrables) (colonnes, poutres, fondations des équipements, etc.) ;

Coefficient prenant en compte les fuites de gaz extincteur des navires ;

Un coefficient qui prend en compte la perte d'agent extincteur gazeux par les ouvertures des locaux ;

La densité de l'agent extincteur à gaz, en tenant compte de la hauteur de l'objet protégé par rapport au niveau de la mer pour la température ambiante minimale, en kg/m, est déterminée par la formule

voici la densité de vapeur de l'agent extincteur à gaz à une température de 293 K (20 °C) et une pression atmosphérique de 101,3 kPa ;

Température minimale de l'air dans la pièce protégée, K ;

Un facteur de correction qui prend en compte la hauteur de l'objet par rapport au niveau de la mer, dont les valeurs sont données dans le tableau E.11 de l'annexe E ;

Concentration volumique standard, % (vol.).

Les valeurs des concentrations standards d'extinction d'incendie sont données en annexe D.

La masse de résidus GFFS dans les pipelines, en kg, est déterminée par la formule

où est le volume de toute la tuyauterie de l'installation, m ;

La densité de l'agent extincteur résiduel à la pression qui existe dans la canalisation après la fin de l'écoulement de la masse d'agent extincteur gazeux dans la pièce protégée ;

Le produit du GFFS restant dans le module, qui est accepté selon le TD par module, en kg, par le nombre de modules dans l'installation.

Remarque - Pour les substances liquides inflammables non répertoriées à l'annexe E, la concentration volumétrique d'extinction d'incendie standard du GFFS, dont tous les composants sont en phase gazeuse dans des conditions normales, peut être déterminée comme le produit de la concentration volumétrique minimale d'extinction d'incendie par une mesure de sécurité. facteur égal à 1,2 pour tous les GFFS , à l'exception du dioxyde de carbone. Pour SO, le facteur de sécurité est de 1,7.

Pour les GFFS qui sont en phase liquide dans des conditions normales, ainsi que les mélanges de GFFS dont au moins un des composants est en phase liquide dans des conditions normales, la concentration d'extinction d'incendie standard est déterminée en multipliant la concentration d'extinction volumétrique par un facteur de sécurité de 1,2.

Les méthodes de détermination de la concentration volumétrique minimale d'extinction d'incendie et de la concentration d'extinction d'incendie sont définies dans GOST R 53280.3.

E.2 Les coefficients de l'équation (E.1) sont déterminés comme suit.

E.2.1 Coefficient de prise en compte des fuites de gaz extincteur des cuves 1.05.

E.2.2 Coefficient tenant compte de la perte d'agent extincteur gazeux par les ouvertures du local :

où est un paramètre qui prend en compte l'emplacement des ouvertures sur la hauteur de la pièce protégée, m s.

Les valeurs numériques du paramètre sont sélectionnées comme suit :

0,65 - lorsque les ouvertures sont situées simultanément dans les zones inférieures (0-0,2) et supérieures de la pièce (0,8-1,0) ou simultanément au plafond et au sol de la pièce, et que les zones des ouvertures dans les parties inférieures et supérieures sont approximativement égal et constitue la moitié de la superficie totale des ouvertures ; 0,1 - lorsque les ouvertures sont situées uniquement dans la zone supérieure (0,8-1,0) de la pièce protégée (ou au plafond) ; uniquement dans la zone inférieure (0-0, 2) de la pièce protégée (ou à l'étage) ; 0,4 - avec une répartition approximativement uniforme de la surface des ouvertures sur toute la hauteur de la pièce protégée et dans tous les autres cas ;

Paramètre de fuite de la pièce, m,

où est la superficie totale des ouvertures, m ;

Hauteur de la pièce, m ;

Heure normale de fourniture du GFFS aux locaux protégés, art.

E.3 L'extinction des incendies de sous-classe A (à l'exception des matériaux en combustion spécifiés en 8.1.1) doit être effectuée dans des locaux avec un paramètre de fuite ne dépassant pas 0,001 m.

La valeur de masse pour l'extinction des incendies de la sous-classe A est déterminée par la formule

où est la valeur massique de la concentration volumétrique standard lors de l'extinction du n-heptane, calculée à l'aide des formules (2) ou (3) ;

Un coefficient qui prend en compte le type de matériau combustible.

Les valeurs du coefficient sont prises égales à : 1,3 - pour l'extinction du papier, du papier ondulé, du carton, des tissus, etc. en balles, rouleaux ou dossiers ; 2.25 - pour les locaux dotés des mêmes matériaux, dont l'accès aux pompiers après la fin de l'opération AUGP est exclu. Pour les autres incendies de la sous-classe A, à l'exception de ceux spécifiés en 8.1.1, la valeur est supposée être 1,2.

Dans ce cas, il est permis d'augmenter d'un facteur le délai standard de fourniture du GFFS.

Si la quantité estimée de GFFS est déterminée à l'aide d'un facteur de 2,25, la réserve GFFS peut être réduite et déterminée par calcul à l'aide d'un facteur de 1,3.

Vous ne devez pas ouvrir le local protégé dont l'accès est autorisé, ni rompre son étanchéité de toute autre manière dans les 20 minutes suivant l'activation de l'AUGP (ou jusqu'à l'arrivée des pompiers).

Annexe G

1. La masse calculée de GFSF M_g, qui doit être stockée dans l'installation, est déterminée par la formule

M = K, (1)

où M est la masse du GFFS destiné à créer en volume

locaux de concentration d'extinction d'incendie en l'absence de

la ventilation de l'air est déterminée par les formules :

pour GFFS - gaz liquéfiés, à l'exception du dioxyde de carbone

M = V x po x (1 + K) x ────────── ;

(2)

р р 1 2 100 - C

pour GOTV - gaz comprimés et dioxyde de carbone

(2)

M = V x po x (1 + K) x ln ──────────, (3)

où V est le volume estimé de la pièce protégée, m3.

Le volume calculé de la pièce comprend son volume géométrique interne, y compris le volume des systèmes de ventilation, de climatisation et de chauffage de l'air (jusqu'aux vannes ou registres scellés). Le volume des équipements situés dans le local n'en est pas déduit, à l'exception du volume des éléments de construction solides (impénétrables) (colonnes, poutres, fondations des équipements, etc.) ; K_1 - coefficient prenant en compte les fuites d'agent extincteur à gaz des cuves ; K_2 - coefficient prenant en compte la perte d'agent extincteur gazeux par les ouvertures des locaux ; ro_1 - densité de l'agent extincteur à gaz, prenant en compte la hauteur de l'objet protégé par rapport au niveau de la mer pour la température ambiante minimale T_m, kg x m(-3), déterminé par la formule

rho = rho x ──── x K, (4) où po_0 est la densité de vapeur de l'agent extincteur à gaz à une température T_0 = 293 K (20°C) et à une pression atmosphérique de 101,3 kPa ; T_m - température minimale de l'air dans la pièce protégée, K ; K_3 - facteur de correction prenant en compte la hauteur de l'objet par rapport au niveau de la mer, dont les valeurs sont données dans tableau 11

annexes 5 ; S_n - concentration volumique standard, % (vol.).

Les valeurs des concentrations standards d'extinction d'incendie С_н sont données en annexe 5.

La masse du GFFS restant dans les pipelines M_tr, kg, est déterminée par la formule

M = V x ro, (5)

tr tr GOTV

où V est le volume de l'ensemble de la tuyauterie de l'installation, m3 ;

po est la densité du résidu GFFS à la pression qui existe dans

pipeline après la fin de l'expiration de la masse d'agent extincteur à gaz

substances M dans la zone protégée ; M x n - produit du reste du GFSR en

module (M), qui est accepté selon TD par module, kg, par quantité

Il y a n modules dans l'installation. Pour les substances liquides inflammables non répertoriées dans Annexe 5, la concentration volumétrique d'extinction d'incendie standard du GFFS, dont tous les composants sont en phase gazeuse dans des conditions normales, peut être déterminée comme le produit de la concentration volumétrique minimale d'extinction d'incendie par un facteur de sécurité égal à 1,2 pour tous les GFFS, à l'exception de dioxyde de carbone. Pour le CO2, le facteur de sécurité est de 1,7.

Pour les GFFS qui sont en phase liquide dans des conditions normales, ainsi que les mélanges de GFFS dont au moins un des composants est en phase liquide dans des conditions normales, la concentration d'extinction d'incendie standard est déterminée en multipliant la concentration d'extinction volumétrique par un facteur de sécurité de 1,2.

Les méthodes de détermination de la concentration volumétrique minimale d'extinction d'incendie et de la concentration d'extinction d'incendie sont définies dans le NPB 51-96*.

1.1. Coefficients d'équation (1) sont définis comme suit.

1.1.1. Coefficient prenant en compte les fuites de gaz extincteur des cuves :

1.1.2. Coefficient tenant compte de la perte d'agent extincteur gazeux par les ouvertures des locaux :

K = P x delta x tau x racine carrée (H), (6)

où P est un paramètre qui prend en compte l'emplacement des ouvertures sur la hauteur du local protégé, m(0,5) x s(-1).

Les valeurs numériques du paramètre P sont sélectionnées comme suit :

P = 0,65 - lorsque les ouvertures sont situées simultanément dans les zones inférieure (0-0,2) N et supérieure de la pièce (0,8-1,0) N ou simultanément au plafond et au sol de la pièce, et les zones des ouvertures dans plus les parties inférieure et supérieure sont à peu près égales et représentent la moitié de la superficie totale des ouvertures ; P = 0,1 - lorsque les ouvertures sont situées uniquement dans la zone supérieure (0,8-1,0) N de la pièce protégée (ou au plafond) ; P = 0,25 - lorsque les ouvertures sont situées uniquement dans la zone inférieure (0-0,2) N du local protégé (ou à l'étage) ; P = 0,4 - avec une répartition approximativement uniforme de la surface des ouvertures sur toute la hauteur du local protégé et dans tous les autres cas ;

delta = ───────── - paramètre de fuite ambiante, m(-1),

où la somme F_H est la surface totale des ouvertures, m2, H est la hauteur de la pièce, m ; tau_pod - heure standard pour la fourniture du GFFS aux locaux protégés, s.

1.1.3. Extinction des incendies de la sous-classe A_1 (à l'exception des matériaux couvants spécifiés au article 7.1) doit être effectué dans des pièces avec un paramètre de fuite ne dépassant pas 0,001 m(-1).

La valeur de la masse М_р pour l'extinction des incendies de la sous-classe A_i est déterminée par la formule

r 4 r-hept

où M est la valeur de la masse M pour la concentration volumique standard C

r-hept r n

lors de l'extinction du n-heptane, calculé par formules (2) ou (3) ;

K est un coefficient qui prend en compte le type de matériau combustible.

Les valeurs du coefficient K_4 sont prises égales à : 1,3 - pour l'extinction du papier, du papier ondulé, du carton, des tissus, etc. en balles, rouleaux ou dossiers ; 2,25 - pour les locaux dotés des mêmes matériels, dont l'accès des pompiers est exclu après la fin de l'opération AUGP, tandis que le stock de réserve est calculé à une valeur K_4 de 1,3.

Le délai d'approvisionnement du stock principal de GFFS avec une valeur K_4 de 2,25 peut être augmenté de 2,25 fois. Pour les autres feux de la sous-classe A_1, la valeur de K_4 est prise égale à 1,2.

Vous ne devez pas ouvrir le local protégé dont l'accès est autorisé, ni rompre son étanchéité de toute autre manière dans les 20 minutes suivant l'activation de l'AUGP (ou jusqu'à l'arrivée des pompiers).