Le concepteur est toujours responsable de l'installation du système d'extinction d'incendie à gaz. Pour un travail réussi, il est tout d'abord nécessaire de faire les bons calculs. Les calculs hydrauliques sont fournis gratuitement par les fabricants, sur demande. Comme pour les autres opérations, le concepteur les réalise de manière autonome. Pour un travail plus abouti, nous donnerons les formules nécessaires aux calculs et dévoilerons leur contenu.

Chef du département de conception de Pozhtekhnika LLC

Tout d'abord, examinons 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 par volume, c'est-à-dire que l'on peut éteindre un volume fermé. Une 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 choisir un agent extincteur à gaz (comme on le sait déjà, le choix du GFFS est l'apanage du concepteur). Ce sujet était consacré à notre rubrique dans le n°2 du magazine pour l'année 2010, nous ne nous attarderons donc pas sur cette étape des travaux.

Étant donné que l'extinction d'incendie au gaz est 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 d'agent extincteur gazeux nécessaire pour éteindre ce volume. Le calcul de la masse de gaz qui doit être stockée dans l'installation s'effectue selon la formule :

où est la masse de GFFS destinée à créer une concentration d'extinction d'incendie dans le volume du local en l'absence de ventilation artificielle. Déterminé par les formules :

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

Pour GFFS - gaz comprimés et dioxyde de carbone :

où Vр est le volume estimé des locaux protégés, m 3. Le volume calculé de la pièce comprend son volume géométrique interne, y compris le volume de la ventilation, de la climatisation, du système de chauffage de l'air (jusqu'aux vannes ou volets hermétiques). Le volume d'équipements dans la pièce n'en est pas déduit, à l'exception du volume d'éléments de construction solides (imperméables) (poteaux, poutres, fondations d'équipements, etc.);

K 1 - coefficient tenant compte des fuites d'agent extincteur gazeux des navires ;
K 2 - coefficient qui prend en compte la perte d'agent extincteur gazeux à travers les ouvertures de la pièce;
ρ 1 - 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 minimale dans la pièce Tm, kg / m 3, est déterminée par la formule:

R o est la densité de vapeur de l'agent extincteur gazeux à une température de Tо = 293 K (20°C) et une pression atmosphérique de 101,3 kPa ;
T® est la température minimale de l'air dans la pièce protégée, K ;
K 3 est 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 à l'annexe D (SP 5.13130.2009);
Cн - concentration volumétrique standard,% (vol.)

Les valeurs des concentrations standard d'extinction d'incendie Cn sont données à l'annexe D (SP 5.13130.2009); La masse du reste du GFFS dans les canalisations Mtr, kg, est déterminée par la formule :

où Vtr est le volume de toute la distribution de la tuyauterie de l'installation, m 3;
p GFFS est la 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 reste du GEF dans le module MB, qui est reçu par le 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 références, etc., mais en réalité tout n'est pas si compliqué. Il faut calculer et additionner trois valeurs : la masse de GFFS nécessaire pour créer une concentration d'extinction d'incendie dans le volume, la masse de résidus de GFFS dans la canalisation et la masse de résidus de GFFS dans le cylindre. La somme résultante est multipliée par le taux de fuite GFFS des bouteilles (généralement 1,05) et nous obtenons la masse exacte de GFFS nécessaire pour protéger un volume spécifique dont les composants dans des conditions normales sont en phase liquide, la concentration standard d'extinction d'incendie est déterminé en multipliant la concentration volumétrique d'extinction d'incendie par un facteur de sécurité de 1,2

Décharge de surpression

Un autre point très important est le calcul de la zone d'ouverture pour soulager la surpression. L'aire d'ouverture Fc, m2, est déterminée par la formule :

où Pпр est la surpression maximale admissible, qui est déterminée à partir de l'état de conservation et de résistance des structures du bâtiment des locaux protégés ou des équipements qui s'y trouvent, MPa ; Pa — pression atmosphérique, MPa ;
R c - densité de l'air dans les conditions de fonctionnement des locaux protégés, kg / m3;
K 2 - facteur de sécurité, pris égal à 1,2;
K 3 - coefficient tenant compte du changement de pression lors de son alimentation;
τ sous-temps d'alimentation du GFFS, déterminé à partir du calcul hydraulique, s ;
∑ F est la surface des ouvertures ouvertes en permanence (à l'exception de l'ouverture de décharge) dans les structures enveloppantes de la pièce, m 2 Valeurs des valeurs Mp, K 1, R 1 sont déterminés sur la base du calcul de la masse de GFFS Pour GFFS - gaz liquéfiés, le 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 le train Inergen - 2.44

Si la valeur du membre de droite de l'inégalité est inférieure ou égale à zéro, alors l'ouverture (dispositif) pour évacuer la surpression n'est pas nécessaire.

Pour calculer la surface des ouvertures, nous devons recevoir du client des données sur la surface des ouvertures ouvertes en permanence dans la pièce protégée. Bien sûr, il peut s'agir de petits trous dans les conduits de câbles, la ventilation, etc. Mais il faut comprendre que ces ouvertures pourront être obturées à l'avenir, et donc, pour un fonctionnement fiable de l'installation (s'il n'y a pas d'ouvertures ouvertes visibles), il vaut mieux prendre la valeur de ∑F = 0. Installation de gaz l'extinction d'un incendie sans soupapes de surpression ne peut qu'endommager une extinction efficace et, dans certains cas, entraîner des pertes humaines, par exemple lors de l'ouverture de la porte de la pièce.

Choisir un module d'extinction d'incendie

Nous avons déterminé la masse et la surface de l'ouverture pour soulager la surpression, vous devez maintenant choisir un module d'extinction d'incendie à gaz. En fonction du fabricant du module, ainsi que des propriétés physiques et chimiques du GFFS sélectionné, le facteur 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 de SP 5.13130 : « Lors de la connexion de deux modules ou plus à un collecteur (pipeline), des modules de la même taille standard doivent être utilisés :

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

Emplacement des modules

Après avoir décidé du nombre et des types de modules, il est nécessaire de convenir avec le client de leur emplacement. Curieusement, une question aussi simple en apparence peut causer de nombreux problèmes de conception. Dans la plupart des cas, la construction de salles de serveurs, de salles de contrôle électrique et d'autres locaux similaires est réalisée en peu de temps. Par conséquent, certains changements dans l'architecture du bâtiment sont possibles, ce qui affecte négativement la conception, en particulier à l'emplacement du modules d'extinction d'incendie à gaz. Néanmoins, lors du choix de l'emplacement des modules, il est nécessaire de se conformer à l'ensemble des règles (SP 5.13130.2009) : La distance entre les navires et les sources de chaleur (appareils de chauffage, etc.) doit être d'au moins 1 m. Dommage, exposition directe au soleil ".

Acheminement des tuyaux

Après avoir déterminé l'emplacement des modules d'extinction d'incendie à gaz, il est nécessaire de dessiner la tuyauterie. Elle doit être la plus symétrique possible : il faut que chaque tuyère soit à égale distance de la canalisation principale. Disposez les pièces jointes en fonction de leur rayon d'action.

Chaque fabricant a certaines restrictions quant à l'emplacement des buses : la distance minimale par rapport au mur, la hauteur de l'installation, la taille des buses, etc., qui doivent également être prises 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 du cheminement des tuyaux et placé les buses, que nous pouvons procéder au calcul hydraulique de l'installation d'extinction d'incendie à gaz. Le nom fort "calcul hydraulique" masque la définition des paramètres suivants :

• calcul du diamètre des canalisations sur toute la longueur de la canalisation;
• calcul de l'heure de sortie du module GEF ;
• calcul de l'aire de sortie des buses.

Pour le calcul hydraulique, 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 le remplissage d'une composition d'extinction gazeuse spécifique. Mais récemment, les logiciels sont devenus de plus en plus répandus, ce qui permet non seulement de calculer les paramètres ci-dessus, mais aussi de tracer le routage des tuyaux dans une interface graphique conviviale, de calculer la pression dans la canalisation et sur la buse, et même d'indiquer la diamètre du foret qui doit percer des trous dans les buses.

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

La fin

Eh bien, toutes les étapes ont été franchies. Il ne reste plus qu'à établir la documentation du projet conformément aux exigences des documents réglementaires en vigueur et coordonner le projet avec le client.

F.1 La masse estimée du GFFS, qui doit être stocké dans l'installation, est déterminée par la formule

où est la masse de GFFS destinée à créer une concentration d'extinction d'incendie dans le volume de la pièce en l'absence de ventilation artificielle d'air, est déterminée par les formules :

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

Pour GFFS - gaz comprimés et dioxyde de carbone

ici - le volume estimé de la pièce protégée, m. Le volume calculé de la pièce comprend son volume géométrique interne, y compris le volume de la ventilation, de la climatisation, du système de chauffage à air (jusqu'aux vannes hermétiques ou aux volets). Le volume d'équipements dans la pièce n'en est pas déduit, à l'exception du volume d'éléments de construction solides (imperméables) (poteaux, poutres, fondations d'équipements, etc.);

Coefficient tenant compte des fuites de gaz extincteur des navires ;

Coefficient tenant compte de la perte d'agent extincteur gazeux par les ouvertures du local ;

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 minimale dans la pièce, kg / m, est déterminée par la formule

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

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

Facteur de correction tenant compte de 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 D ;

Concentration volumétrique standard,% (vol.).

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

La masse du reste du GFFS dans les pipelines, en kg, est déterminée par la formule

où est le volume de l'ensemble de la distribution par pipeline de l'installation, m;

Densité du résidu GFFS à la pression qui existe dans la canalisation après la fin de l'expiration de la masse d'agent extincteur gazeux dans la pièce protégée ;

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

Note - Pour les substances combustibles liquides non énumérées à l'annexe D, la concentration volumétrique standard d'extinction d'incendie du GFFS, dont tous les composants sont en phase gazeuse dans des conditions normales, peut être définie comme le produit de la concentration volumétrique minimale d'extinction d'incendie par un facteur égal à 1,2 pour tous les GFFS à l'exception du dioxyde de carbone. Pour le CO, le facteur de sécurité est de 1,7.

Pour les GFFS qui sont en phase liquide dans des conditions normales, ainsi que pour 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 d'incendie 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 tenant compte des fuites d'agent extincteur gazeux des navires 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 le long de la hauteur du local protégé, m · s.

Les valeurs numériques du paramètre sont sélectionnées comme suit :

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

Paramètre de fuite de pièce, m,

où est la superficie totale des ouvertures, m;

Hauteur de la pièce, m;

Le délai standard pour la fourniture de GFFS aux locaux protégés, art.

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

La valeur massique 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 pendant la trempe du n-heptane, calculée par les formules (2) ou (3) ;

Coefficient tenant compte du type de matériau combustible.

Les valeurs du coefficient sont prises égales: 1,3 - pour le papier d'extinction, le papier ondulé, le carton, les tissus, etc. en balles, rouleaux ou plieuses ; 2.25 - pour les locaux avec les mêmes matériaux, dont l'accès des pompiers après la fin des travaux de l'AUGP est exclu. Pour les autres feux de la division A, autres que ceux spécifiés en 8.1.1, la valeur est supposée être 1,2.

Dans ce cas, il est permis d'augmenter le temps standard pour l'approvisionnement GFFS par des fois.

Dans le cas où le montant estimé de GFFS est déterminé à l'aide d'un coefficient de 2,25, la réserve de GFFS peut être réduite et déterminée par calcul à l'aide d'un coefficient de 1,3.

Vous ne devez pas ouvrir le local protégé dont l'accès est autorisé, ni violer son étanchéité d'une autre manière dans les 20 minutes suivant le déclenchement de l'AUGP (ou avant l'arrivée des pompiers).

Annexe G

1. La masse estimée de GFFS 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 la création en volume

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

ventilation de l'air, est déterminé par les formules:

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

M = V x ro x (1 + K) x  ; (2)

p p 1 2 100 - C

pour GFFS - gaz comprimés et dioxyde de carbone

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

p p 1 2 100 - C

où V est le volume estimé des locaux protégés, m3.

Le volume calculé de la pièce comprend son volume géométrique interne, y compris le volume de la ventilation, de la climatisation, du système de chauffage de l'air (jusqu'aux vannes ou volets hermétiques). Le volume d'équipements dans la pièce n'en est pas déduit, à l'exception du volume d'éléments de construction solides (imperméables) (poteaux, poutres, fondations d'équipements, etc.); К_1 - coefficient tenant compte des fuites d'agent extincteur à gaz des navires ; K_2 - coefficient qui prend en compte la perte d'agent extincteur gazeux à travers les ouvertures de la pièce ; ro_1 - 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 minimale dans la pièce T_m, kg x m (-3), est déterminée par la formule

ro = ro x ──── x K, (4)

où ro_0 est la densité de vapeur de l'agent extincteur gazeux à une température T_0 = 293 K (20°C) et une pression atmosphérique de 101,3 kPa ; T_m est la température minimale de l'air dans la pièce protégée, K ; K_3 est 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 Tableau 11 Annexe 5 ; С_н - concentration volumétrique standard,% (vol.).

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

La masse du reste du GFFS dans les canalisations 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 distribution par pipeline de l'installation, m3 ;

ro est la densité du résidu GFFS à la pression disponible dans

pipeline après la fin de l'expiration de la masse de gaz d'extinction d'incendie

la substance M à l'aire protégée ; M x n est le produit du reste du GOTV dans

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

modules dans l'installation n.

Noter. Pour les substances combustibles liquides non répertoriées dans Annexe 5, la concentration volumétrique normative d'extinction d'incendie du GFFS, dont tous les composants sont en phase gazeuse dans des conditions normales, peut être définie 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 du carbone dioxyde. 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 pour 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 d'incendie 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 énoncées dans le NPB 51-96 *.

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

1.1.1. Coefficient tenant compte des fuites de gaz extincteur des navires :

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

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

où P est un paramètre qui prend en compte l'emplacement des ouvertures le long de 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 la zone 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 la zone de les ouvertures dans les parties inférieure et supérieure sont approximativement égales et représentent la moitié de la surface totale des ouvertures; P = 0,1 - lorsque les ouvertures sont situées uniquement dans la zone supérieure (0,8-1,0) N du local protégé (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 à peu près uniforme de la surface des ouvertures sur toute la hauteur de la pièce protégée et dans tous les autres cas;

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

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

1.1.3. Extinction des incendies de la sous-classe A_1 (à l'exception des matériaux couvants spécifiés dans article 7.1) doit être effectué dans des locaux dont le paramètre de fuite ne dépasse pas 0,001 m (-1).

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

p 4 p-hept

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

p-hept p n

lors de la trempe 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: 1,3 - pour le papier d'extinction, le papier ondulé, le carton, les tissus, etc. en balles, rouleaux ou plieuses ; 2.25 - pour les locaux avec les mêmes matériaux, dont l'accès des pompiers après la fin des travaux de l'AUGP est exclu, alors que le stock de sécurité est calculé avec une valeur de K_4 égale à 1,3.

Le temps d'approvisionnement du stock principal de GFFS d'une valeur de K_4 égale à 2,25 peut être multiplié par 2,25. 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 violer son étanchéité d'une autre manière dans les 20 minutes suivant le déclenchement de l'AUGP (ou avant l'arrivée des pompiers).