Dizajner je uvijek odgovoran za ugradnju plinskog sustava za gašenje požara. Za uspješan rad potrebno je, prije svega, napraviti točne izračune. Hidrauličke proračune proizvođači pružaju besplatno, na zahtjev. Što se tiče ostalih operacija, dizajner ih izvodi samostalno. Za uspješniji rad dat ćemo formule potrebne za izračune i otkriti njihov sadržaj.

Voditelj odjela za dizajn tvrtke Pozhtekhnika LLC

Prvo, pogledajmo područja primjene plinskog gašenja požara.

Prije svega, plinsko gašenje požara je gašenje po volumenu, odnosno možemo ugasiti zatvoreni volumen. Moguće je i lokalno gašenje požara, ali samo na ugljičnom dioksidu.

Proračun mase plina

Prvi je korak odabir sredstva za gašenje plinom (kao što već znamo, odabir GFFS-a prerogativ je dizajnera). Ova je tema bila tema našeg odjeljka u broju 2 časopisa za 2010. godinu, pa se nećemo zadržavati na ovoj fazi rada.

Budući da je plinsko gašenje požara volumetrijsko, glavni početni podaci za njegov izračun bit će duljina, širina i visina prostorije. Znajući točan volumen prostorije, možete izračunati masu plinovitog sredstva za gašenje potrebno za gašenje ovog volumena. Izračun mase plina koji se mora pohraniti u postrojenju vrši se prema formuli:

gdje je Mρ masa GFFS-a namijenjena stvaranju koncentracije za gašenje požara u volumenu prostorije u nedostatku umjetne ventilacije zraka. Određuje se formulama:

Za GFFS - ukapljeni plinovi, isključujući ugljični dioksid:

Za GFFS - komprimirani plinovi i ugljični dioksid:

gdje je Vr procijenjeni volumen zaštićenog prostora, m 3. Izračunati volumen prostorije uključuje njezin unutarnji geometrijski volumen, uključujući volumen ventilacije, klimatizacije, sustava grijanja zraka (do hermetičkih ventila ili zaklopki). Volumen opreme u sobi se od nje ne oduzima, s izuzetkom volumena čvrstih (nepropusnih) građevinskih elemenata (stupovi, grede, temelji za opremu itd.);

K 1 - koeficijent koji uzima u obzir curenje plinovitog sredstva za gašenje požara iz posuda;
K 2 - koeficijent koji uzima u obzir gubitak plinovitog sredstva za gašenje kroz otvore prostorije;
ρ 1 - gustoća sredstva za gašenje plinom, uzimajući u obzir visinu zaštićenog objekta u odnosu na razinu mora za minimalnu temperaturu u sobi Tm, kg / m 3, određuje se formulom:

ro je gustoća pare plinovitog sredstva za gašenje pri temperaturi To \u003d 293 K (20 ° C) i atmosferskom tlaku od 101,3 kPa;
To je minimalna temperatura zraka u zaštićenoj sobi, K;
K 3 je korekcijski faktor koji uzima u obzir visinu predmeta u odnosu na razinu mora, čije su vrijednosti date u Dodatku D (SP 5.13130.2009);
Cn - standardna volumetrijska koncentracija,% (vol.)

Vrijednosti standardnih koncentracija za gašenje požara Cn date su u Dodatku D (SP 5.13130.2009); Masa ostataka GFFS-a u cjevovodima, Mtr, kg, određuje se formulom:

gdje je Vtr obujam cjelokupnog razvoda cjevovoda instalacije, m 3;
p GFFS je gustoća ostataka GFFS pri tlaku koji postoji u cjevovodu nakon završetka masovnog protoka plinovitog sredstva za gašenje požara Mp u zaštićenu prostoriju;
Mbn je umnožak ostatka GEF-a u MB modulu, koji TD prima po modulu, kg, na broj modula u instalaciji n.

Proizlaziti

Na prvi pogled može se činiti da ima previše formula, referenci itd., Ali u stvarnosti nije sve tako komplicirano. Potrebno je izračunati i sabrati tri količine: masu GFFS-a potrebnu za stvaranje koncentracije za gašenje požara u zapremini, masu GFFS ostataka u cjevovodu i masu GFFS ostataka u cilindru. Dobiveni zbroj pomnoži se s koeficijentom istjecanja GFFS iz boca (obično 1,05) i dobivamo točnu masu GFFS potrebnu za zaštitu određenog volumena čiji su sastojci u normalnim uvjetima u tekućoj fazi, standardna koncentracija za gašenje požara određuje se množenjem volumetrijske koncentracije za gašenje požara sa sigurnosnim faktorom 1,2

Ublažavanje pretlaka

Još jedna vrlo važna točka je proračun površine otvaranja za ublažavanje prekomjernog pritiska. Otvorna površina Fc, m2, određuje se formulom:

gdje je Ppr najveći dopušteni nadtlak, koji se određuje iz stanja očuvanosti i čvrstoće građevinskih konstrukcija zaštićenog prostora ili opreme koja se u njemu nalazi, MPa; Pa - atmosferski tlak, MPa;
r c - gustoća zraka u radnim uvjetima zaštićenih prostorija, kg / m3;
K 2 - faktor sigurnosti, uzet jednak 1,2;
K 3 - koeficijent koji uzima u obzir promjenu tlaka tijekom njegove opskrbe;
τ ispod vremena dobave GFFS-a, određeno hidrauličkim proračunom, s;
∑ F je površina trajno otvorenih otvora (osim otvora za ispuštanje) u ogradnim konstrukcijama prostorije, m 2 Vrijednosti vrijednosti Mp, K 1, r 1 određuju se na temelju izračuna mase GFFS Za GFFS - ukapljene plinove koeficijent K 3 \u003d 1. Za GFFS - komprimirane plinove koeficijent K 3 uzima se jednak

• za dušik - 2,4;
• za argon - 2,66;
• za vlak Inergen - 2,44

Ako je vrijednost desne strane nejednakosti manja ili jednaka nuli, tada nije potreban otvor (uređaj) za rasterećenje viška tlaka.

Da bismo izračunali površinu otvora, od kupca moramo dobiti podatke o površini trajno otvorenih otvora u zaštićenoj sobi. Naravno, to mogu biti male rupe na kabelskim kanalima, ventilaciji itd. Ali treba shvatiti da se ti otvori u budućnosti mogu zapečatiti, pa je zbog toga za pouzdan rad instalacije (ako nema vidljivih otvorenih otvora) bolje uzeti vrijednost 0.F \u003d 0. Ugradnja plina gašenje požara bez ventila za smanjenje tlaka može samo oštetiti učinkovito gašenje, au nekim slučajevima i dovesti do ljudskih žrtava, na primjer, prilikom otvaranja vrata sobe.

Odabir modula za gašenje požara

Shvatili smo masu i površinu otvora za ublažavanje prekomjernog tlaka, sada trebate odabrati plinski modul za gašenje požara. Ovisno o proizvođaču modula, kao i fizikalnim i kemijskim svojstvima odabranog GFFS-a, određuje se faktor punjenja modula. U većini slučajeva njegove su vrijednosti u rasponu od 0,7 do 1,2 kg / l. Ako nabavite nekoliko modula (bateriju modula), ne zaboravite na klauzulu 8.8.5 SP 5.13130: "Pri spajanju dva ili više modula na kolektor (cjevovod) trebaju se koristiti moduli iste standardne veličine:

• s istim GFFS punjenjem i tlakom pogonskog plina, ako se ukapljeni plin koristi kao GFFS;
• s istim GFFS tlakom, ako se komprimirani plin koristi kao GFFS;
• s istim GFFS punjenjem, ako se kao GFFS koristi ukapljeni plin bez pogonskog plina ".

Mjesto modula

Nakon odluke o broju i vrstama modula, potrebno je s kupcem dogovoriti mjesto njihovog smještaja. Čudno, ali takvo naizgled lako pitanje može uzrokovati brojne probleme s dizajnom. U većini slučajeva izgradnja poslužiteljskih soba, električnih upravljačkih soba i drugih sličnih prostorija izvodi se u kratkom vremenu, stoga su moguće neke promjene u arhitekturi zgrade, što negativno utječe na dizajn, posebno na mjestu plinski moduli za gašenje požara. Ipak, pri odabiru mjesta modula, potrebno se voditi skupom pravila (SP 5.13130.2009): "Moduli se mogu nalaziti kako u samoj zaštićenoj sobi, tako i izvan nje, u neposrednoj blizini it. Udaljenost od posuda do izvora topline (uređaja za grijanje itd.) trebala bi biti najmanje 1 m. Moduli trebaju biti postavljeni što bliže zaštićenim prostorijama i ne smiju se nalaziti na mjestima gdje mogu biti izloženi opasnim utjecajima požara čimbenici (eksplozije), mehanička, kemijska ili druga oštećenja, izravno izlaganje sunčevoj svjetlosti ".

Usmjeravanje cijevi

Nakon određivanja mjesta plinskih modula za gašenje požara, potrebno je nacrtati cjevovod. Trebao bi biti što simetričniji: potrebno je da svaka mlaznica bude jednako udaljena od glavnog cjevovoda. Rasporedite nastavke prema njihovom rasponu.

Svaki proizvođač ima određena ograničenja na postavljanju mlaznica: minimalna udaljenost od zida, visina ugradnje, veličina mlaznica itd., Koja također moraju biti uzeta u obzir pri projektiranju.

Hidraulički proračun

Tek nakon izračunavanja mase sredstva za gašenje požara, odabira mjesta modula, crtanja skice usmjeravanja cijevi i postavljanja mlaznica, možemo prijeći na hidraulički proračun instalacije za gašenje požara plinom. Glasni naziv "hidraulički proračun" skriva definiciju sljedećih parametara:

• proračun promjera cjevovoda duž cijele duljine cjevovoda;
• izračun vremena izlaska GFFS-a iz modula;
• proračun površine izlaza mlaznica.

Za hidraulički proračun ponovno se obraćamo proizvođaču plinskih sustava za gašenje požara. Postoje metode hidrauličkog izračuna koje su razvijene za određenog proizvođača modula s određenim punjenjem sredstva za gašenje plinom. No, softver je sve više i više raširen, što omogućuje ne samo izračunavanje gore navedenih parametara, već i crtanje usmjeravanja cijevi u grafičkom sučelju prilagođenom korisniku, izračun tlaka u cjevovodu i na mlaznici, pa čak i naznaku promjer svrdla koje treba izbušiti rupe u mlaznicama.

Naravno, program vrši sve izračune na temelju podataka koje ste unijeli: od geometrijskih dimenzija prostorije do visine objekta iznad razine mora. Većina proizvođača na zahtjev pruža hidrauličke proračune besplatno. Moguće je kupiti program hidrauličkog proračuna, proći obuku i više ne ovisi o određenom proizvođaču.

Kraj

Pa, sve faze su prošle. Preostaje samo izdavanje projektne dokumentacije u skladu sa zahtjevima važećih regulatornih dokumenata i koordiniranje projekta s kupcem.

F.1 Procijenjena masa GFFS-a, koji se mora čuvati u postrojenju, određuje se formulom

gdje je masa GFFS-a namijenjena stvaranju koncentracije za gašenje požara u volumenu prostorije u nedostatku umjetne ventilacije zraka, određuje se formulama:

Za GFFS - ukapljeni plinovi, isključujući ugljični dioksid:

Za GFFS - komprimirani plinovi i ugljični dioksid

ovdje - procijenjeni volumen zaštićene prostorije, m. Izračunati volumen prostorije uključuje njezin unutarnji geometrijski volumen, uključujući volumen ventilacije, klimatizacije, sustava grijanja zraka (do hermetičkih ventila ili zaklopki). Volumen opreme u sobi se od nje ne oduzima, s izuzetkom volumena čvrstih (nepropusnih) građevinskih elemenata (stupovi, grede, temelji za opremu itd.);

Koeficijent uzimajući u obzir curenje sredstva za gašenje plinom iz posuda;

Koeficijent koji uzima u obzir gubitak sredstva za gašenje plinom kroz otvore prostorije;

Gustoća plinovitog sredstva za gašenje uzimajući u obzir visinu zaštićenog objekta u odnosu na razinu mora za minimalnu temperaturu u sobi, kg / m, određuje se formulom

ovdje je gustoća pare sredstva za gašenje plinom pri temperaturi od 293 K (20 ° C) i atmosferskom tlaku od 101,3 kPa;

Minimalna temperatura zraka u zaštićenom području, K;

Faktor korekcije uzimajući u obzir visinu objekta u odnosu na razinu mora, čije su vrijednosti date u tablici E.11 Dodatka D;

Standardna volumetrijska koncentracija,% (vol.).

Vrijednosti standardnih koncentracija za gašenje požara date su u Dodatku D.

Masa ostatka GFFS u cjevovodima, kg, određuje se formulom

gdje je obujam cjelokupne distribucije cjevovoda instalacije, m;

Gustoća ostataka GFFS pri tlaku koji postoji u cjevovodu nakon završetka isteka mase plinovitog sredstva za gašenje požara u zaštićenu prostoriju;

Proizvod ostatka GFFS-a u modulu, koji TD prihvaća po modulu, kg, prema broju modula u instalaciji.

Napomena - Za tekuće zapaljive tvari koje nisu navedene u Dodatku D, standardna volumetrijska koncentracija za gašenje požara GFFS, čiji su svi sastojci u plinskoj fazi u normalnim uvjetima, može se definirati kao umnožak minimalne volumetrijske koncentracije za gašenje požara faktor jednak 1,2 za sve GFFS, isključujući ugljični dioksid. Za CO je faktor sigurnosti 1,7.

Za GFFS koji su u tekućoj fazi u normalnim uvjetima, kao i za GFFS smjese, čija je barem jedna komponenta u tekućoj fazi u normalnim uvjetima, standardna koncentracija za gašenje požara određuje se množenjem volumetrijske koncentracije za gašenje požara faktorom sigurnosti od 1,2.

Metode za određivanje minimalne volumetrijske koncentracije za gašenje požara i koncentracije za gašenje požara utvrđene su u GOST R 53280.3.

E.2 Koeficijenti jednadžbe (E.1) određuju se kako slijedi.

E.2.1 Koeficijent uzimajući u obzir curenje plinovitog sredstva za gašenje iz posuda 1.05.

E.2.2 Koeficijent uzimajući u obzir gubitak plinovitog sredstva za gašenje kroz otvore prostorije:

gdje je parametar koji uzima u obzir mjesto otvora po visini zaštićene prostorije, m · s.

Brojčane vrijednosti parametra odabiru se kako slijedi:

0,65 - kada su otvori istovremeno smješteni u donjoj (0-0,2) i gornjoj zoni prostorije (0,8-1,0) ili istodobno na stropu i na podu sobe, a područja otvora u donjoj i gornji dijelovi približno su jednaki i čine polovicu ukupne površine otvora; 0,1 - kada su otvori smješteni samo u gornjoj zoni (0,8-1,0) zaštićene prostorije (ili na stropu); 0,25 - kada su otvori smješteno samo u donjoj zoni (0-0, 2) zaštićene prostorije (ili na podu); 0,4 - s približno ravnomjernom raspodjelom površine otvora po cijeloj visini zaštićene prostorije i u svim ostalim slučajevi;

Parametar propuštanja prostorije, m,

gdje je ukupna površina otvora, m;

Visina sobe, m;

Standardno vrijeme za opskrbu GFFS zaštićenim prostorijama, s.

F.3 Gašenje požara potklase A (osim za tinjajuće materijale navedene u 8.1.1) treba provoditi u sobama s parametrom propuštanja ne većim od 0,001 m.

Vrijednost mase za gašenje požara podrazreda A određuje se formulom

gdje je vrijednost mase za standardnu \u200b\u200bvolumetrijsku koncentraciju tijekom gašenja n-heptana, izračunata prema formulama (2) ili (3);

Koeficijent uzimajući u obzir vrstu zapaljivog materijala.

Pretpostavlja se da su vrijednosti koeficijenta jednake: 1,3 - za papir za gašenje, valoviti papir, karton, tkanine itd. u balama, rolama ili mapama; 2.25 - za prostore s istim materijalima kojima je isključen pristup vatrogasaca nakon završetka akcije AUGP. Za ostale požare odjeljka A, osim onih navedenih u 8.1.1, uzima se vrijednost 1,2.

Istodobno, dopušteno je povećati standardno vrijeme opskrbe GFFS-om puta.

U slučaju da se procijenjeni iznos GFFS-a utvrdi pomoću koeficijenta 2,25, pričuva GFFS-a može se smanjiti i utvrditi izračunavanjem pomoću koeficijenta 1,3.

Ne otvarajte zaštićenu prostoriju kojoj je dopušten pristup ili na drugi način prekidajte njezinu nepropusnost u roku od 20 minuta nakon pokretanja AUGP-a (ili prije dolaska vatrogasne postrojbe).

Dodatak G

1. Procijenjena masa GFFS M_g, koja se mora pohraniti u postrojenju, određuje se formulom

M \u003d K, (1)

gdje je M masa GFFS-a namijenjena stvaranju u volumenu

prostorije s koncentracijom za gašenje požara u nedostatku umjetnih

provjetravanje zraka, određuje se prema formulama:

za GFFS - ukapljeni plinovi, isključujući ugljični dioksid

M \u003d V x ro x (1 + K) x ──────────; (2)

p p 1 2 100 - C

za GFFS - komprimirani plinovi i ugljični dioksid

M \u003d V x ro x (1 + K) x ln ──────────, (3)

p p 1 2 100 - C

gdje je V procijenjeni volumen zaštićenog prostora, m3.

Izračunati volumen prostorije uključuje njezin unutarnji geometrijski volumen, uključujući volumen ventilacije, klimatizacije, sustava grijanja zraka (do hermetičkih ventila ili zaklopki). Volumen opreme u sobi se od nje ne oduzima, s izuzetkom volumena čvrstih (nepropusnih) građevinskih elemenata (stupovi, grede, temelji za opremu itd.); K_1 - koeficijent koji uzima u obzir curenje sredstva za gašenje plinom iz posuda; K_2 - koeficijent koji uzima u obzir gubitak plinovitog sredstva za gašenje kroz otvore prostorije; ro_1 je gustoća sredstva za gašenje plinom, uzimajući u obzir visinu zaštićenog objekta u odnosu na razinu mora za minimalnu temperaturu u sobi T_m, kg x m (-3), određuje se formulom

ro \u003d ro x ──── x K, (4)

gdje je ro_0 gustoća pare sredstva za gašenje plinom pri temperaturi T_0 \u003d 293 K (20 ° C) i atmosferskom tlaku od 101,3 kPa; T_m je minimalna temperatura zraka u zaštićenoj sobi, K; K_3 je korekcijski faktor koji uzima u obzir visinu objekta u odnosu na razinu mora čije su vrijednosti date u tablica 11 dodatak 5; S_n - standardna volumetrijska koncentracija,% (vol.).

Vrijednosti standardnih koncentracija za gašenje požara C_n date su u Dodatku 5.

Masa ostatka GFFS u cjevovodima M_tr, kg, određuje se formulom

M \u003d V x ro, (5)

tR TR GOTV

gdje je V volumen cjelokupnog razvoda cjevovoda instalacije, m3;

ro je gustoća GFFS ostatka pri tlaku prisutnom u

cjevovod nakon završetka masovnog protoka plinskog gašenja požara

tvar M na zaštićeno područje; M x n umnožak ostatka GEF-a u

modul (M), koji TD prihvaća po modulu, kg, po količini

moduli u instalaciji n.

Bilješka. Za tekuće zapaljive tvari koje nisu navedene u dodatak 5, normativna volumetrijska koncentracija za gašenje požara GFFS, od kojih su sve komponente u plinovitoj fazi u normalnim uvjetima, može se definirati kao umnožak minimalne volumetrijske koncentracije za gašenje požara sigurnosnim faktorom jednakim 1,2 za sve GFFS, osim za ugljik dioksid. Za CO2 je faktor sigurnosti 1,7.

Za GFFS koji su u tekućoj fazi u normalnim uvjetima, kao i za GFFS smjese, čija je barem jedna komponenta u tekućoj fazi u normalnim uvjetima, standardna koncentracija za gašenje požara određuje se množenjem volumetrijske koncentracije za gašenje požara faktorom sigurnosti od 1,2.

Metode određivanja minimalne volumetrijske koncentracije za gašenje požara i koncentracije za gašenje požara utvrđene su u NPB 51-96 *.

1.1. Koeficijenti jednadžbe (1) definirani su kako slijedi.

1.1.1. Koeficijent uzimajući u obzir curenje plinovitog sredstva za gašenje iz posuda:

1.1.2. Koeficijent uzimajući u obzir gubitak plinovitog sredstva za gašenje požara kroz otvore prostorije:

K \u003d P x delta x tau x kvadratni korijen (H), (6)

gdje je P parametar koji uzima u obzir mjesto otvora duž visine zaštićene prostorije, m (0,5) x s (-1).

Numeričke vrijednosti parametra P odabiru se kako slijedi:

P \u003d 0,65 - kada su otvori istovremeno smješteni u donjoj (0-0,2) N i gornjoj zoni prostorije (0,8-1,0) N ili istodobno na stropu i podu poda, te na površini otvori u donjem i gornjem dijelu približno su jednaki i čine polovicu ukupne površine otvora; P \u003d 0,1 - kada su otvori smješteni samo u gornjoj zoni (0,8-1,0) N zaštićene prostorije (ili na stropu); P \u003d 0,25 - kada su otvori smješteni samo u donjoj zoni (0-0,2) N zaštićene prostorije (ili na podu); P \u003d 0,4 - s približno ravnomjernom raspodjelom površine otvora po cijeloj visini zaštićene prostorije i u svim ostalim slučajevima;

delta \u003d ───────── - parametar propuštanja prostorije, m (-1),

gdje je zbroj F_H ukupna površina otvora, m2, H visina prostorije, m; tau_pod je standardno vrijeme za opskrbu GFFS-om zaštićenih prostorija, s.

1.1.3. Gašenje požara iz podrazreda A_1 (osim tinjajućih materijala navedenih u klauzula 7.1) treba provoditi u sobama s parametrom propuštanja ne većim od 0,001 m (-1).

Vrijednost mase M_p za gašenje požara podrazreda A_i određuje se formulom

p 4 p-hept

gdje je M vrijednost mase M za standardnu \u200b\u200bvolumetrijsku koncentraciju C

p-hept p n

pri gašenju n-heptana, izračunato prema formule (2) ili (3) ;

K je koeficijent koji uzima u obzir vrstu zapaljivog materijala.

Vrijednosti koeficijenta K_4 uzimaju se jednake: 1,3 - za gašenje papira, valovitog papira, kartona, tkanina itd. u balama, rolama ili mapama; 2.25 - za prostore s istim materijalima kojima je isključen pristup vatrogasaca nakon završetka rada AUGP-a, dok se sigurnosna zaliha izračunava s vrijednošću K_4 jednakom 1,3.

Vrijeme opskrbe glavnim zalihama GFFS-a s vrijednošću K_4 jednakom 2,25 može se povećati za faktor 2,25. Za ostale požare podrazreda A_1 vrijednost K_4 uzima se jednaka 1,2.

Ne biste trebali otvarati zaštićenu prostoriju u koju je dopušten pristup ili na drugi način rušiti njezinu nepropusnost u roku od 20 minuta nakon pokretanja AUGP-a (ili prije dolaska vatrogasne postrojbe).