Determinarea intensităţii de irigare a instalaţiilor de stingere a incendiilor cu apă. Determinarea presiunii necesare la o anumită intensitate de irigare Cum se asigură intensitatea necesară de irigare

BUGETUL FEDERAL DE STAT INSTITUȚIA DE ÎNVĂȚĂMÂNTUL SUPERIOR PROFESIONAL

„UNIVERSITATEA PEDAGOGICĂ DE STAT CHUVASH

lor. ȘI EU. YAKOVLEV"

Departamentul de securitate la incendiu

Laboratorul #1

disciplina: "Automatizarea stingerii incendiilor"

pe tema: „Determinarea intensității irigațiilor instalațiilor de stingere a incendiilor cu apă”.

Completat de: student in anul 5 grupa PB-5, specialitatea securitate la incendiu

Facultatea de Fizică și Matematică

Verificat de: Sintsov S.I.

Ceboksary 2013

Determinarea intensităţii de irigare a instalaţiilor de stingere a incendiilor cu apă

1. Scopul lucrării: să predea elevilor metodologia de determinare a intensității specificate a irigației cu apă de la aspersoare ale unei instalații de stingere a incendiilor cu apă.

2. Informații teoretice scurte

Intensitatea irigarii cu apa este unul dintre cei mai importanti indicatori care caracterizeaza eficienta unei instalatii de stingere a incendiilor cu apa.

Conform GOST R 50680-94 „Instalații automate de stingere a incendiilor. Cerințe tehnice generale. Metode de testare”. Testele trebuie efectuate înainte de punerea în funcțiune a instalațiilor și în timpul funcționării cel puțin o dată la cinci ani. Există următoarele moduri de a determina intensitatea irigației.

1. Conform GOST R 50680-94, se determină intensitatea irigației la locul selectat al instalației atunci când un sprinkler pentru sprinklere și patru sprinklere pentru instalații cu potop funcționează la presiunea de proiectare. Alegerea locurilor pentru testarea instalațiilor de sprinklere și potop este efectuată de reprezentanții clientului și ai Serviciului de Stat de Supraveghere a Incendiilor pe baza documentației de reglementare aprobate.

Sub locul de instalare selectat pentru testare, la punctele de control trebuie instalați paleți metalici cu o dimensiune de 0,5 * 0,5 m și o înălțime laterală de cel puțin 0,2 m. Numărul de puncte de control trebuie luat cel puțin trei, care ar trebui să fie amplasate. în cele mai multe locuri nefavorabile pentru irigare. Intensitatea irigației I l / (s * m 2) la fiecare punct de control este determinată de formula:

unde W sub - volumul de apă colectat în bazin în timpul funcționării instalației în regim de echilibru, l; τ este durata instalării, s; F este aria paletului, egală cu 0,25 m 2.

Intensitatea irigației la fiecare punct de control nu trebuie să fie mai mică decât standardul (Tabelele 1-3 NPB 88-2001*).

Această metodă necesită deversarea apei pe întreaga zonă a zonelor de proiectare și în condițiile unei întreprinderi de funcționare.

2. Determinarea intensității irigației cu ajutorul unui recipient de măsurare. Folosind datele de proiectare (intensitatea normativă a irigației; suprafața efectivă ocupată de sprinkler; diametrele și lungimile conductelor), se întocmește o schemă de proiectare și se stabilește presiunea necesară la sprinklerul testat și presiunea corespunzătoare în conducta de alimentare la unitatea de control. calculat. Apoi stropitorul este schimbat în potop. Sub aspersor este instalat un recipient de măsurare, conectat printr-un furtun la aspersor. Supapa se deschide în fața supapei unității de comandă și, cu ajutorul manometrului care arată presiunea din conducta de alimentare, se stabilește presiunea obținută prin calcul. În starea de echilibru a expirării, se măsoară debitul de la sprinkler. Aceste operațiuni se repetă pentru fiecare sprinkler testat ulterior. Intensitatea irigației I l / (s * m 2) la fiecare punct de control este determinată de formula și nu trebuie să fie mai mică decât standardul:

unde W sub este volumul de apă din rezervorul de măsurare, l, măsurat în timp τ, s; F este zona protejată de sprinkler (conform proiectului), m 2.

Când se obțin rezultate nesatisfăcătoare (cel puțin unul dintre aspersoare), cauzele trebuie identificate și eliminate, iar apoi testele se repetă.

Numărul total de cerințe diferite pentru producția și controlul unui sprinkler este destul de mare, așa că vom lua în considerare doar cei mai importanți parametri.

1. Indicatori de calitate

1.1 Etanșeitate

Acesta este unul dintre principalii indicatori cu care se confruntă utilizatorul unui sistem de sprinklere. Într-adevăr, un sprinkler prost etanșat poate cauza multe probleme. Nimănui nu va plăcea dacă oamenii, echipamentele scumpe sau bunurile încep să picure brusc apă. Și dacă pierderea etanșeității are loc din cauza distrugerii spontane a unui dispozitiv de blocare sensibil la căldură, daunele cauzate de apa vărsată pot crește de mai multe ori.

Tehnologia de proiectare și producție a sprinklerelor moderne, care au fost îmbunătățite de-a lungul anilor, vă permit să fiți sigur de fiabilitatea acestora.

Elementul principal al sprinklerului, care asigură etanșeitatea sprinklerului în cele mai dificile condiții de funcționare, este un arc Belleville. (5) . Importanța acestui element nu poate fi supraestimată. Arcul vă permite să compensați modificările minore ale dimensiunilor liniare ale pieselor sprinklerului. Faptul este că, pentru a asigura etanșeitatea fiabilă a sprinklerului, elementele dispozitivului de blocare trebuie să fie constant sub presiune suficientă. presiune ridicata, care este prevăzut la asamblare cu un șurub de blocare (1) . În timp, această presiune poate provoca o ușoară deformare a corpului sprinklerului, care, totuși, ar fi suficientă pentru a sparge etanșeitatea.

A fost o vreme când unii dintre producătorii de sprinklere foloseau garnituri de cauciuc ca material de etanșare pentru a reduce costul construcției. Într-adevăr, proprietățile elastice ale cauciucului fac, de asemenea, posibilă compensarea modificărilor dimensionale liniare minore și asigurarea etanșeității necesare.

Figura 2. Aspersor cu garnitura de cauciuc.

Cu toate acestea, acest lucru nu a ținut cont de faptul că, în timp, proprietățile elastice ale cauciucului se deteriorează și poate apărea pierderea etanșeității. Dar cel mai rău lucru este că cauciucul se poate lipi de suprafețele de sigilat. Prin urmare, când foc, după distrugerea elementului sensibil la temperatură, capacul sprinklerului rămâne strâns lipit de corp și apa nu curge din sprinkler.

Astfel de cazuri au fost înregistrate în timpul unui incendiu la multe unități din Statele Unite. După aceea, producătorii au efectuat o acțiune la scară largă pentru a rechema și înlocui toate aspersoarele cu inele de etanșare din cauciuc 3 . LA Federația Rusă este interzisă folosirea sprinklerelor cu garnitură de cauciuc. În același timp, după cum se știe, livrările de sprinklere ieftine de acest design continuă în unele dintre țările CSI.

În producția de sprinklere, atât standardele interne, cât și cele străine prevăd o serie de teste care fac posibilă garantarea etanșeității.

Fiecare sprinkler este testat prin presiune hidraulică (1,5 MPa) și pneumatică (0,6 MPa) și este, de asemenea, testat pentru rezistența la șoc hidraulic, adică la creșterea presiunii de până la 2,5 MPa.

Testarea vibrațiilor oferă încredere că umplerile vor funcționa fiabil în cele mai dure condiții de funcționare.

1.2 Puterea

De importanță nu mică pentru menținerea tuturor caracteristicilor tehnice ale oricărui produs este rezistența acestuia, adică rezistența la diferite influențe externe.

Rezistența chimică a elementelor structurale de sprinklere este determinată prin testarea rezistenței la ceața de pulverizare de sare, soluție apoasă amoniac și dioxid de sulf.

Rezistența la impact a sprinklerului trebuie să asigure integritatea tuturor elementelor sale la căderea pe o podea de beton de la o înălțime de 1 metru.

Ieșirea sprinklerului trebuie să reziste la impact apă ieșind din el sub o presiune de 1,25 MPa.

În caz de post dezvoltarea incendiului sprinklerele din aer sau sistemele cu pornire controlată pot fi expuse la temperaturi ridicate pentru o perioadă de timp. Pentru a fi siguri că umplutura nu se deformează și, prin urmare, nu își modifică caracteristicile, se efectuează teste de rezistență la căldură. Totodată, corpul sprinklerului trebuie să reziste la o temperatură de 800°C timp de 15 minute.

Pentru a testa rezistența la influențele climatice, aspersoarele sunt testate pentru temperaturi negative. Standardul ISO prevede testarea sprinklerelor la -10°С, cerințele GOST R sunt oarecum mai stricte și sunt determinate de climă: este necesar să se efectueze teste pe termen lung la -50°С și teste pe termen scurt la -60 °С.

1.3 Fiabilitatea blocării termice

Unul dintre cele mai critice elemente ale unui sprinkler cu sprinklere este blocarea termică a sprinklerului. Caracteristicile tehnice și calitatea acestui element determină în mare măsură munca de succes stropitoare. Actualitatea depinde de funcționarea precisă a acestui dispozitiv, în conformitate cu caracteristicile tehnice declarate. stingerea unui incendiuși absența fals pozitive în modul de așteptare. De-a lungul istoriei îndelungate a existenței unui sprinkler cu sprinklere, au fost propuse multe tipuri de design de blocare termică.




Figura 3 Aspersoare cu balon de sticlă și element fuzibil.

Termoblocatoarele fuzibile cu element termosensibil pe bază de aliaj Wood, care se înmoaie la o anumită temperatură și broasca se dezintegrează, precum și termoblocatoarele care folosesc un balon termosensibil din sticlă au trecut testul timpului. Sub acțiunea căldurii, lichidul din balon se dilată, exercitând presiune pe pereții balonului, iar când se atinge o valoare critică, balonul se prăbușește. Figura 3 prezintă umplerile de tip ESFR cu tipuri diferiteîncuietori termice.

Pentru a verifica fiabilitatea blocării termice în modul de așteptare și în caz de incendiu, sunt furnizate o serie de teste.

Temperatura nominală de funcționare a închizătorului trebuie să fie în limitele toleranței. Pentru aspersoarele din intervalul de temperatură mai scăzut, abaterea temperaturii de răspuns nu trebuie să depășească 3°C.

Blocarea termică trebuie să fie rezistentă la șoc termic (o creștere bruscă a temperaturii cu 10°C sub temperatura nominală de răspuns).

Rezistența la căldură a blocării termice este verificată prin încălzirea treptată a temperaturii la 5°C sub temperatura nominală de răspuns.

Dacă un balon de sticlă este folosit ca încuietoare termică, atunci este necesar să se verifice integritatea acestuia folosind un vid.

Atât becul de sticlă, cât și elementul fuzibil sunt supuse testării de rezistență. Deci, de exemplu, un bec de sticlă trebuie să reziste la o sarcină de șase ori mai mare decât sarcina sa în modul de funcționare. Elementul fuzibil este setat la cincisprezece ori limita.

2. Indicatori de scop

2.1 Sensibilitate termică castel

Conform GOST R 51043, timpul de răspuns al sprinklerului este supus verificării. Nu trebuie să depășească 300 de secunde pentru sprinklerele cu temperatură joasă (57 și 68°C) și 600 de secunde pentru sprinklerele cu cea mai mare temperatură.

Un parametru similar este absent în standardul străin, în schimb RTI (indicele timpului de răspuns) este utilizat pe scară largă: un parametru care caracterizează sensibilitatea unui element sensibil la temperatură (bec de sticlă sau blocaj fuzibil). Cu cât valoarea sa este mai mică, cu atât este mai sensibil la încălzirea acestui element. Împreună cu un alt parametru - C (factor de conductivitate - măsură conductivitate termicăîntre elementul de detectare a temperaturii și elementele structurale ale sprinklerului) formează una dintre cele mai importante caracteristici ale sprinklerului - timpul de răspuns.




Figura 4 Limitele zonelor care determină răspunsul sprinklerului.

Figura 4 prezintă zonele care caracterizează:

1 – sprinkler cu timp de răspuns standard; 2 – sprinkler cu timp de răspuns special; 3 - timp de răspuns rapid sprinkler.

Pentru aspersoarele cu timpi de răspuns diferiți, au fost stabilite reguli pentru utilizarea acestora pentru a proteja instalațiile cu diferite niveluri de pericol de incendiu:

• in functie de marime;
• in functie de tip;
• parametrii de stocare a sarcinii de foc.

Trebuie remarcat faptul că apendicele A (recomandat) din GOST R 51043 conține o metodologie pentru determinarea Coeficientul de inerție termicăși Coeficient de pierdere de căldură datorită conductivității termice pe baza metodologiilor ISO/FDIS6182-1. Cu toate acestea, până acum nu a existat o utilizare practică a acestor informații. Cert este că, deși paragraful A.1.2 prevede că acești factori ar trebui folosiți „... pentru a determina timpul de răspuns al sprinklerelor în caz de incendiu, justificați cerințele pentru amplasarea lor în incintă”, nu există metode reale de utilizare a acestora. Prin urmare, acești parametri nu se regăsesc printre caracteristicile tehnice ale sprinklerelor.

În plus, o încercare de a determina coeficientul de inerție termică prin formula de la Anexele A GOST R 51043:

Cert este că a fost făcută o eroare la copierea formulei din standardul ISO / FDIS6182-1.

O persoană care are cunoștințe de matematică în cadrul programului școlar va observa cu ușurință că, atunci când convertește tipul de formulă dintr-un standard străin (nu este clar de ce s-a făcut acest lucru, poate pentru a face să pară mai puțin plagiat?), semnul minus a fost omis în gradul factorului ν la 0 ,5, care este în numărătorul fracției.

În același timp, este necesar să se remarce aspectele pozitive în elaborarea modernă a regulilor. Până de curând, sensibilitatea unui sprinkler poate fi atribuită în siguranță parametrilor de calitate. SP 6 4, acum nou dezvoltat (dar nu este încă eficient), conține deja instrucțiuni pentru utilizarea sprinklerelor care sunt mai sensibile la schimbările de temperatură pentru a proteja cele mai periculoase spații de incendiu:

5.2.19 Când sarcina de foc nu mai puțin de 1400 MJ/m2 pentru depozite, pentru încăperi cu o înălțime mai mare de 10 m și pentru încăperi în care principalul produs combustibil este LVZHși GJ, coeficientul de inerție termică al sprinklerelor trebuie să fie mai mic de 80 (m·s) 0,5.

Din păcate, nu este în întregime clar dacă în mod intenționat sau din cauza inexactității, cerința pentru sensibilitatea la temperatură a sprinklerului este stabilită numai pe baza coeficientului de inerție termică al elementului de detectare a temperaturii, fără a lua în considerare coeficientul de pierdere de căldură. datorita conductibilitatii termice. Și asta într-un moment în care, conform standardului internațional (Fig. 4), sprinklerele cu un coeficient de pierdere de căldură datorită conductivitate termică mai mult de 1,0 (m/s) 0,5 nu mai acționează rapid.

2.2 Factorul de productivitate

Acesta este unul dintre parametrii cheie aspersoare aspersoare. Este conceput pentru a calcula cantitatea de apă care se revarsă stropitoare la o anumită presiune pe unitatea de timp. Acest lucru nu este greu de făcut cu formula:

Q – debitul de apă din sprinkler, l/s P – presiunea la sprinkler, MPa K – factor de productivitate.

Valoarea factorului de performanță depinde de diametrul ieșirii sprinklerului: cu cât orificiul este mai mare, cu atât coeficientul este mai mare.

În diferite standarde străine, pot exista opțiuni pentru scrierea acestui coeficient, în funcție de dimensiunea parametrilor utilizați. De exemplu, nu litri pe secundă și MPa, ci galoane pe minut (GPM) și presiune în PSI, sau litri pe minut (LPM) și presiune în bar.

Dacă este necesar, toate aceste cantități pot fi convertite de la una la alta, folosind factorii de conversie de la Tabelele 1.

Tabelul 1. Raportul dintre coeficienți

De exemplu, pentru aspersorul SVV-12:

În același timp, trebuie amintit că atunci când se calculează debitul de apă folosind valorile factorului K, este necesar să se utilizeze o formulă ușor diferită:

2.3 Distribuția apei și intensitatea irigației

Toate cerințele de mai sus sunt repetate într-o măsură mai mare sau mai mică atât în ​​standardul ISO/FDIS6182-1, cât și în GOST R 51043. Cu toate discrepanțele minore existente, acestea nu sunt însă de natură fundamentală.

Diferențele foarte semnificative, într-adevăr fundamentale, între standarde se referă la parametrii distribuției apei în aria protejată. Aceste diferențe, care stau la baza caracteristicilor sprinklerului, predetermină practic regulile și logica proiectării sistemelor automate de stingere a incendiilor.

Unul dintre cei mai importanți parametri ai sprinklerului este intensitatea irigației, adică consumul de apă în litri la 1 m 2 de suprafață protejată pe secundă. Faptul este că, în funcție de dimensiune și proprietăți combustibile sarcina de foc pentru stingerea sa garantata se cere sa asigure o anumita intensitate a irigarii.

Acești parametri au fost determinați experimental în timpul a numeroase teste. Sunt date valori specifice ale intensității irigației pentru protecția spațiilor cu diferite sarcini de incendiu masa 2 NPB88.

Siguranța privind incendiile obiectul este o sarcină extrem de importantă și responsabilă, de soluția corectă a căreia poate depinde viața multor oameni. Prin urmare, cerințele pentru echipamente care asigură implementarea acestei sarcini cu greu pot fi supraestimate și numite inutil de crude. În acest caz, devine clar de ce baza pentru formarea cerințelor standardelor ruse GOST R 51043, NPB 88 5 , GOST R 50680 6 a stabilit principiul stingerii incendii un stropitor.

Cu alte cuvinte, dacă se produce un incendiu în zona protejată a sprinklerului, el singur trebuie să asigure intensitatea necesară de irigare și să stingă focul de început. foc. Pentru a îndeplini această sarcină, în timpul certificării sprinklerului, se efectuează teste pentru verificarea intensității irigației acestuia.

Pentru a face acest lucru, în cadrul sectorului, exact 1/4 din suprafața cercului zonei protejate, băncile măsurate sunt plasate într-un model de șah. Sprinklerul este setat la originea acestui sector și este testat la o anumită presiune a apei.

Figura 5 Schema de testare a sprinklerelor conform GOST R 51043.

După aceea, se măsoară cantitatea de apă care a ajuns în maluri și se calculează p intensitatea medie de irigare. Conform cerințelor clauzei 5.1.1.3. GOST R 51043, pe o arie protejată de 12 m 2, un sprinkler instalat la o înălțime de 2,5 m de podea, la două presiuni fixe de 0,1 MPa și 0,3 MPa, trebuie să asigure o intensitate a irigației nu mai mică decât cea indicată în masa 2.

masa 2. Intensitatea necesară de irigare a aspersoarei conform GOST R 51043.

Privind acest tabel, apare întrebarea: ce intensitate ar trebui să ofere un sprinkler cu d y 12 mm la o presiune de 0,1 MPa? La urma urmei, un sprinkler cu un astfel de d y se potrivește atât celei de-a doua linie cu cerința de 0,056 dm 3 /m 2 ⋅s, cât și a treia 0,070 dm 3 /m 2 ⋅s? De ce unul dintre cei mai importanți parametri ai sprinklerului este atât de neglijat?

Pentru a clarifica situația, să încercăm să facem câteva calcule simple.

Să presupunem că diametrul ieșirii din sprinkler este puțin mai mare de 12 mm. Apoi conform formulei (3) Să determinăm cantitatea de apă care iese din sprinkler la o presiune de 0,1 MPa: 1,49 l/s. Dacă toată această apă se revarsă exact pe aria protejată de 12 m 2 , atunci se va crea o intensitate de irigare de 0,124 dm 3 /m 2 ⋅ s. Dacă corelăm această cifră cu intensitatea necesară de 0,070 dm 3 /m 2 ⋅ s care iese din aspersor, rezultă că doar 56,5% din apă îndeplinește cerințele GOST și intră în zona protejată.

Acum să presupunem că diametrul ieșirii este puțin mai mic de 12 mm. În acest caz, este necesar să se coreleze intensitatea de irigare primită de 0,124 dm 3 /m 2 ⋅s cu cerințele liniei a doua din tabelul 2 (0,056 dm 3 /m 2 ⋅s). Se dovedește și mai puțin: 45,2%.

În literatura de specialitate 7 parametrii calculați de noi se numesc randamentul consumului.

Este posibil ca cerințele GOST să conțină doar cerințele minime admisibile pentru eficiența debitului, sub care sprinklerul, ca parte a instalatii de stingere a incendiilor, nu poate fi luată în considerare deloc. Apoi, se dovedește că parametrii reali ai sprinklerului ar trebui să fie cuprinși în documentația tehnică a producătorilor. De ce nu le găsim acolo?

Cert este că pentru a proiecta sisteme de sprinklere pentru diverse obiecte este necesar să știm ce intensitate va crea sprinklerul în anumite condiții. În primul rând, în funcție de presiunea din fața sprinklerului și de înălțimea instalării acestuia. Testele practice au arătat că acești parametri nu pot fi descriși printr-o formulă matematică și trebuie efectuat un număr mare de experimente pentru a crea o astfel de matrice de date bidimensională.

În plus, există mai multe probleme practice.

Să încercăm să ne imaginăm un sprinkler ideal cu un randament de curgere de 99%, unde aproape toată apa este distribuită în zona protejată.

Figura 6 Distribuția ideală a apei în aria protejată.

Pe figura 6 arată modelul ideal de distribuție a apei pentru o umplere cu un COP de 0,47. Se poate observa că doar o mică parte din apă cade în afara ariei protejate cu o rază de 2 m (indicată prin linia punctată).

Totul pare a fi simplu și logic, dar întrebările încep atunci când este necesar să se protejeze cu aspersoare suprafata mare. Cum se plasează sprinklerele?

Într-un caz, apar zone neprotejate ( figura 7). În alta, pentru a acoperi zonele neprotejate, sprinklerele trebuie amplasate mai aproape, ceea ce duce la suprapunerea unei părți din zonele protejate de sprinklere învecinate ( figura 8).

Figura 7 Amenajarea aspersoarelor fără suprapunerea zonelor de irigare

Figura 8 Amenajarea aspersoarelor cu suprapunerea zonelor de irigare.

Suprapunerea ariilor protejate duce la faptul că este necesară creșterea semnificativă a numărului de sprinklere și, cel mai important, va fi necesară mult mai multă apă pentru funcționarea unui astfel de sprinkler AUPT. Totodată, în cazul în care foc dacă sunt activate mai multe stropitoare, cantitatea de apă care se revarsă va fi în mod evident excesivă.

O soluție destul de simplă la această sarcină aparent contradictorie este propusă în standardele străine.

Cert este că în standardele străine, cerințele pentru asigurarea intensității necesare a irigației sunt impuse funcționării simultane a patru aspersoare. Sprinklerele sunt amplasate în colțurile pieței, în interiorul cărora sunt instalate recipiente de măsurare peste zonă.

Testele pentru aspersoare cu diametre diferite de ieșire sunt efectuate la distanțe diferite între aspersoare - de la 4,5 la 2,5 metri. Pe figura 8 este prezentat un exemplu de aranjare a sprinklerelor cu diametrul de evacuare de 10 mm. În acest caz, distanța dintre ele ar trebui să fie de 4,5 metri.

Figura 9 Schema de testare a sprinklerelor conform ISO/FDIS6182-1.

Cu acest aranjament de sprinklere, apa va cădea în centrul zonei protejate dacă forma de distribuție este semnificativ mai mare de 2 metri, de exemplu, cum ar fi pe figura 10.

Figura 10. Program de distribuție a apei de sprinklere conform ISO/FDIS6182-1.

Desigur, cu această formă de distribuție a apei, intensitatea medie a irigației va scădea proporțional cu creșterea suprafeței de irigare. Dar, deoarece testul implică patru aspersoare în același timp, suprapunerea zonelor de irigare va oferi o intensitate medie de irigare mai mare.

LA tabelul 3 Sunt date condițiile de testare și cerințele pentru intensitatea irigației pentru un număr de sprinklere de uz general conform standardului ISO/FDIS6182-1. Pentru comoditate, parametrul tehnic pentru cantitatea de apă din rezervor, exprimat în mm / min, este dat într-o dimensiune mai familiară pentru standardele rusești, litri pe secundă / m 2.

Tabelul 3 Cerințe privind rata de irigare conform ISO/FDIS6182-1.

Diametrul de evacuare, mm	Consum de apă prin sprinkler, l/min	Amenajarea aspersoarelor		Intensitatea irigarii		Numărul permis de recipiente cu volum redus de apă
		Zona protejată, m 2	Distanța dintre împrumuturi, m	mm/min în rezervor	l/s⋅m 2
10	50,6	20,25	4,5	2,5	0,0417	8 din 81
15	61,3	12,25	3,5	5,0	0,083	5 din 49
15	135,0	9,00	3,0	15,0	0,250	4 din 36
20	90,0	9,00	3,0	10,0	0,167	4 din 36
20	187,5	6,25	2,5	30,0	0,500	3 din 25

Pentru a evalua cât de ridicat este nivelul cerințelor pentru mărimea și uniformitatea intensității irigației în pătratul protejat, se pot face următoarele calcule simple:

1. Să stabilim câtă apă este turnată în pătratul suprafeței de irigare pe secundă. Din figură se poate observa că sectorul unui sfert din suprafața irigată a cercului de aspersoare participă la irigarea pătratului, prin urmare patru aspersoare turnă pe pătratul „protejat” cantitatea de apă egală cu cea turnată. dintr-un stropitor. Împărțind debitul de apă indicat la 60, obținem debitul în l / s. De exemplu, pentru DN 10 la un debit de 50,6 l / min obținem 0,8433 l / s.
2. În mod ideal, dacă toată apa este distribuită uniform pe zonă, debitul ar trebui împărțit la zona protejată pentru a obține intensitatea specifică. De exemplu, 0,8433 l / s împărțit la 20,25 m 2, obținem 0,0417 l / s / m 2, care se potrivește exact cu valoarea standard. Și întrucât este imposibil în principiu să se realizeze o distribuție ideală, este permis să existe recipiente cu un conținut mai mic de apă în cantitate de până la 10%. În exemplul nostru, acestea sunt 8 din 81 de conserve. Se poate recunoaște că acesta este un nivel destul de ridicat de uniformitate a distribuției apei.

Dacă vorbim despre controlul uniformității intensității irigației conform standardului rus, atunci inspectorul se va confrunta cu un test mult mai serios de matematică. Conform cerințelor GOST R51043:

Intensitatea medie de irigare a sprinklerului de apă I, dm 3 / (m 2 s), se calculează prin formula:

unde i i - intensitatea irigaţiei în malul i-a dimensional, dm 3 /(m 3 ⋅ s);
n este numărul de borcane de măsurare instalate pe zona protejată. Intensitatea irigației în malul i-a dimensional i i dm 3 / (m 3 ⋅ s), se calculează prin formula:

unde V i este volumul de apă (soluție apoasă) colectat în al-lea borcan de măsurare, dm 3;
t este durata irigarii, s. Uniformitatea irigației, caracterizată prin valoarea abaterii standard S, dm 3 /(m 2 ⋅ s), se calculează prin formula:

Coeficientul de uniformitate de irigare R se calculează prin formula:

Se consideră că aspersoarele au trecut testul dacă intensitatea medie de irigare nu este mai mică decât valoarea standard cu un coeficient de uniformitate a irigației de cel mult 0,5 și numărul de cutii de măsurare cu o intensitate de irigare mai mică de 50% din intensitatea standard nu să nu depășească: două - pentru aspersoare de tipurile B, H, U și patru - pentru aspersoare de tipurile Г, ГВ, ГН și ГУ.

Coeficientul de uniformitate nu se ia în considerare dacă intensitatea irigației în malurile de măsurare este mai mică decât valoarea standard în următoarele cazuri: în patru bancuri de măsurare - pentru aspersoare de tipurile B, N, U și șase - pentru aspersoare de tip G , G V, G N și G U.

Dar aceste cerințe nu mai sunt plagiat al standardelor străine! Acestea sunt cerințele noastre native. Cu toate acestea, trebuie menționat că au și dezavantaje. Cu toate acestea, pentru a dezvălui toate dezavantajele sau avantajele acestei metode de măsurare a uniformității intensității irigației, va fi nevoie de mai mult de o pagină. Poate că acest lucru se va face în următoarea ediție a articolului.

Concluzie

1. O analiză comparativă a cerințelor pentru caracteristicile tehnice ale sprinklerelor din standardul rus GOST R 51043 și standardul străin ISO / FDIS6182-1 a arătat că acestea sunt aproape identice în ceea ce privește indicatorii de calitate a sprinklerelor.
2. Diferențele semnificative între aspersoare sunt stabilite în cerințele diferitelor standarde rusești privind asigurarea intensității necesare a irigației zonei protejate cu un singur aspersor. În conformitate cu standardele străine, intensitatea necesară de irigare trebuie să fie asigurată prin funcționarea a patru aspersoare simultan.
3. Avantajul metodei „protecție cu un singur sprinkler” este probabilitatea mai mare ca un incendiu să fie stins cu un singur sprinkler.
4. Ca dezavantaje pot fi remarcate:

• sunt necesare mai multe sprinklere pentru protejarea localului;
• pentru funcționarea instalației de stingere a incendiilor va fi nevoie de mult mai multă apă, în unele cazuri cantitatea acesteia putând crește semnificativ;
• livrarea unor cantități mari de apă implică o creștere semnificativă a costului întregului sistem de stingere a incendiilor;
• lipsa unei metodologii clare care să explice principiile și regulile de amenajare a sprinklerelor într-o zonă protejată;
• lipsa datelor necesare privind intensitatea reală a irigațiilor aspersoare, ceea ce împiedică o implementare clară a calculului ingineresc al proiectului.

Literatură

1 GOST R 51043-2002. Apa si stingerea incendiilor cu spuma automat. Aspersoare. Cerințe tehnice generale. Metode de testare.

2 ISO/FDIS6182-1. Protecția împotriva incendiilor - Sisteme automate de sprinklere - Partea 1: Cerințe și metode de încercare pentru aspersoare.

3 http://www.sprinklerreplacement.com/

4 SP 6. Sistem protecție împotriva incendiilor. Norme și reguli de proiectare. Automat alarma de incendiuși stingerea automată a incendiilor. Proiect de revizuire finală nr.171208.

5 NPB 88-01 Sisteme de stingere si alarmare a incendiilor. Norme și reguli de proiectare.

6 GOST R 50680-94. Instalatii automate de stingere a incendiilor cu apa. Cerințe tehnice generale. Metode de testare.

7 Proiectarea instalaţiilor automate de stingere a incendiilor cu apă şi spumă. L.M. Meshman, S.G. Tsarichenko, V.A. Bylinkin, V.V. Aleshin, R.Yu. Gubin; Sub editie generala N.P. Kopylov. - M .: VNIIPO EMERCOM al Federației Ruse, 2002

S-a discutat de multe ori, zici? Și, cum ar fi, este totul clar? Ce părere aveți despre acest mic studiu:
Principala contradicție care nu a fost încă rezolvată prin norme este între harta (diagramele) de irigare cu aspersoare circulară și dispunerea pătrată (în marea majoritate) a aspersoarelor pe zona protejată (calculată conform SP5).
1. De exemplu, trebuie să asigurăm stingerea unei anumite încăperi cu o suprafață de 120 m2 cu o intensitate de 0,21 l / s * m2. Din aspersorul SVN-15 cu k = 0,77 (Biysk) la o presiune de trei atmosfere (0,3 MPa), q = 10 * 0,77 * SQRT (0,3) = 4,22 l / s va curge , în timp ce pe zona pașaportului de ​​12 m2 se va asigura intensitatea (conform pasaportului pentru aspersor) i = 0,215 l/s*m2. Deoarece pașaportul conține o referire la faptul că acest sprinkler respectă cerințele GOST R 51043-2002, atunci, conform clauzei 8.23 ​​(verificarea intensității și a zonei protejate), trebuie să luăm în considerare acești 12m2 (conform pașaportului). - zona protejată) ca aria unui cerc cu raza R = 1,95 m. Apropo, 0,215 * 12 = 2,58 (l / s) se va revărsa într-o astfel de zonă, care este doar 2,58 / 4,22 = 0,61 din debitul total de sprinklere, adică aproape 40% din apa furnizată curge în afara ariei protejate normative.
SP5 (Tabelele 5.1 și 5.2) impune ca intensitatea normativă să fie asigurată în aria protejată normalizată (și acolo, de regulă, sprinklere în cantitate de cel puțin 10 bucăți sunt dispuse în formă pătrată), în timp ce conform clauzei B.3.2 din SP5:
- suprafață calculată condiționată protejată de un sprinkler: Ω = L2, aici L este distanța dintre sprinklere (adică latura pătratului, la colțurile căreia sunt aspersoare).
Și, înțelegând din punct de vedere intelectual că toată apa care se revarsă din sprinkler va rămâne în zona protejată, atunci când avem sprinklere la colțurile pătratelor condiționate, luăm în considerare foarte simplu intensitatea pe care AFS-ul o asigură asupra zonei protejate standard: întregul debit. (și nu 61%) prin sprinkler dictat (prin restul, debitul va fi mai mare prin definiție) se împarte la aria unui pătrat cu o latură egală cu distanța dintre aspersoare. Absolut la fel cred colegii noștri străini (în special, pentru ESFR), adică, în realitate, conform a 4 stropitoare plasate la colțurile unui pătrat cu latura de 3,46 m (S = 12 m2).
In acest caz, intensitatea calculata pe aria protejata normativ va fi de 4,22/12 = 0,35 l/s * m2 - toata apa se va revarsa pe foc!
Acestea. pentru protejarea zonei putem reduce consumul de 0,35 / 0,215 = 1,63 ori (în final - costuri de construcție), și obținem intensitatea cerută de norme, dar nu avem nevoie de 0,35 l/s * m2, 0,215 este suficient l/ s*m2. Și pentru întreaga suprafață standard de 120 m2, avem nevoie de (simplificat) calculat 0,215 (l / s * m2) * 120 (m2) \u003d 25,8 (l / s).
Dar aici, înaintea restului planetei, iese dezvoltat și introdus în 1994. Comitetul Tehnic TC 274 " Siguranța privind incendiile”GOST R 50680-94, și anume acest articol:
7.21 Intensitatea irigarii se determină într-o zonă selectată în timpul funcționării unui sprinkler pentru sprinkler ... sprinklere la presiunea de proiectare. - (în același timp, harta irigațiilor prin aspersiune cu metoda de măsurare a intensității adoptată în acest GOST este un cerc).
Aici am navigat, pentru că, înțelegând literalmente clauza 7.21 din GOST R 50680-94 (stingerea dintr-o singură bucată) în legătură cu clauza B.3.2 din SP5 (protecția unei zone), trebuie să asigurăm intensitatea normativă pe zona de ​​pătratul înscris într-un cerc cu suprafața de 12 m2, deoarece în pașaportul pentru stropitoare se dă această zonă (rotundă!) protejată, iar dincolo de limitele acestui cerc, intensitatea va fi deja mai mică.
Latura unui astfel de pătrat (distanța sprinklerelor) este de 2,75 m, iar suprafața lui nu mai este de 12 m2, ci de 7,6 m2. În același timp, la stingerea pe suprafața standard (când funcționează mai multe sprinklere), intensitatea reală a irigației va fi de 4,22 / 7,6 = 0,56 (l/s * m2). Și în acest caz, vom avea nevoie de 0,56 (l / s * m2) * 120 (m2) \u003d 67,2 (l / s) pentru întreaga zonă de reglementare. Aceasta este 67,2 (l / s) / 25,8 (l / s) = de 2,6 ori mai mult decât atunci când se calculează pentru 4 sprinklere (pătrat)! Și cât de mult crește asta costul conductelor, pompelor, rezervoarelor etc.?

În URSS, principalul producător de sprinklere a fost fabrica din Odessa „Spetsavtomatika”, care producea trei tipuri de sprinklere montate cu o rozetă în sus sau în jos, cu un diametru de ieșire condiționat de 10; 12 și 15 mm.

Conform rezultatelor testelor cuprinzătoare pentru aceste aspersoare, diagramele de irigare au fost construite într-o gamă largă de presiuni și înălțimi de instalare. În conformitate cu datele obținute, au fost stabilite standarde în SNiP 2.04.09-84 pentru amplasarea lor (în funcție de sarcina de foc) la o distanță de 3 sau 4 m unul de celălalt. Aceste standarde sunt incluse fără modificare în NPB 88-2001.

În prezent, volumul principal de irigatoare provine din străinătate, de vreme ce Producătorii ruși PA „Spets-avtomatika” (Biysk) și CJSC „Ropotek” (Moscova) nu pot satisface pe deplin cererea pentru consumatorii casnici.

În prospectele pentru aspersoare străine, de regulă, nu există date despre majoritatea parametrilor tehnici reglementați de standardele interne. În acest sens, nu este posibil să se efectueze o evaluare comparativă a indicatorilor de calitate ai aceluiași tip de produse fabricate de diferite companii.

Testele de certificare nu prevăd o verificare exhaustivă a parametrilor hidraulici inițiali necesari proiectării, de exemplu, diagrame de intensitate a irigațiilor în zona protejată, în funcție de presiunea și înălțimea instalației de sprinklere. De regulă, aceste date nu sunt disponibile nici în documentația tehnică, cu toate acestea, fără aceste informații, nu este posibilă efectuarea corectă a lucrărilor de proiectare pe AUP.

În special, cel mai important parametru al sprinklerelor, necesar proiectării AFS, este intensitatea irigației zonei protejate, în funcție de presiunea și înălțimea instalației de sprinklere.

În funcție de proiectarea sprinklerului, suprafața de irigare poate rămâne neschimbată, scădea sau crește pe măsură ce presiunea crește.

De exemplu, diagramele de irigare a unui aspersor universal de tip CU/P, priza instalataîn sus, aproape ușor modificarea presiunii de alimentare în intervalul 0,07-0,34 MPa (Fig. IV. 1.1). Dimpotrivă, schemele de irigare ale sprinklerului de acest tip, instalat cu priza în jos, se modifică mai intens când presiunea de alimentare se modifică în aceleași limite.

Dacă zona irigată a aspersoarei rămâne neschimbată atunci când presiunea se schimbă, atunci în zona de irigare de 12 m 2 (cerc R ~ 2 m) puteți calcula presiunea P t, la care se prevede intensitatea de irigare cerută de proiect i m:

Unde R nși i n - presiunea și valoarea corespunzătoare a intensității irigației conform GOST R 51043-94 și NPB 87-2000.

Valorile i n și R n depinde de diametrul de ieșire.

Dacă suprafața de irigare scade odată cu creșterea presiunii, atunci intensitatea irigației crește mai semnificativ față de ecuația (IV. 1.1), totuși trebuie avut în vedere că distanța dintre aspersoare ar trebui și ea redusă.

Dacă suprafața de irigare crește odată cu creșterea presiunii, atunci intensitatea irigației poate crește ușor, rămâne neschimbată sau poate scădea semnificativ. În acest caz, metoda de calcul pentru determinarea intensității irigației în funcție de presiune este inacceptabilă, astfel încât distanța dintre aspersoare poate fi determinată folosind numai diagrame de irigare.

Cazurile de lipsă de eficiență a stingerii AFS observate în practică sunt adesea rezultatul calculării incorecte a circuitelor hidraulice ale AFS (intensitate insuficientă de irigare).

Diagramele de irigare prezentate în prospecte separate ale companiilor străine caracterizează limita vizibilă a zonei de irigare, nefiind o caracteristică numerică a intensității irigațiilor, și nu fac decât să inducă în eroare specialiștii organizațiilor de proiectare. De exemplu, pe diagramele de irigare ale unui aspersor universal de tip CU/P, limitele zonei de irigare nu sunt indicate prin valori numerice ale intensității irigației (vezi Fig. IV.1.1).

O evaluare preliminară a unor astfel de diagrame poate fi făcută după cum urmează.

La timp q = f(K, P)(Fig. IV. 1.2) debitul de la sprinkler se determină la coeficientul de performanță LA, specificate în documentația tehnică, și presiunea pe diagrama corespunzătoare.

Pentru sprinkler la La= 80 și P = 0,07 MPa q p =007~ 67 l/min (1,1 l/s).

Conform GOST R 51043-94 și NPB 87-2000, la o presiune de 0,05 MPa, aspersoarele concentrice de irigare cu un diametru de ieșire de 10 până la 12 mm trebuie să asigure o intensitate de cel puțin 0,04 l / (cm 2).

Determinăm debitul de la sprinkler la o presiune de 0,05 MPa:

q p=0,05 = 0,845 q p ≈ = 0,93 l/s. (IV. 1.2)

Presupunând că irigarea în interior zona specificata raza de irigare R≈3,1 m (vezi Fig. IV. 1.1, a) uniform și tot agentul de stingere a incendiilor este distribuit numai pe zona protejată, determinăm intensitatea medie a irigației:

Astfel, această intensitate de irigare din diagrama dată nu corespunde valorii standard (este necesar cel puțin 0,04 l / (s * m 2). Pentru a stabili dacă acest design de sprinklere îndeplinește cerințele GOST R 51043-94 și NPB 87-2000 pe o suprafață de 12 m 2 (~2 m rază), sunt necesare încercări corespunzătoare.

Pentru o proiectare calificată a AFS, documentația tehnică pentru aspersoare ar trebui să includă diagrame de irigare în funcție de presiune și înălțimea de instalare. Diagrame similare ale unui aspersor universal de tip RPTK sunt prezentate în fig. IV. 1.3 și pentru aspersoarele fabricate de PA „Spetsavtomatika” (Biysk) - în Anexa 6.

Conform diagramelor de irigare de mai sus pentru acest proiect de aspersoare, este posibil să se tragă concluziile adecvate despre efectul presiunii asupra intensității irigației.

De exemplu, dacă aspersorul RPTK este instalat cu capul în jos, atunci la o înălțime de instalare de 2,5 m, intensitatea irigației este practic independentă de presiune. În zona zonei cu raze de 1,5; 2 și 2,5 m, intensitatea irigației cu o creștere de 2 ori a presiunii crește cu 0,005 l / (s * m 2), adică cu 4,3-6,7%, ceea ce indică o creștere semnificativă a suprafeței de irigare. Dacă, cu o creștere de 2 ori a presiunii, zona de irigare rămâne neschimbată, atunci intensitatea irigației ar trebui să crească de 1,41 ori.

Când aspersorul RPTK este instalat cu priza în jos, intensitatea irigației crește mai semnificativ (cu 25-40%), ceea ce indică o ușoară creștere a suprafeței de irigare (dacă suprafața de irigare a fost neschimbată, intensitatea ar fi trebuit să crească cu 41% ).

Consumul de apă pentru stingerea incendiilor din rețeaua de alimentare cu apă de stingere a incendiilor la întreprinderile din industria de rafinare a petrolului și petrochimice trebuie luat în ritmul a două incendii simultane la întreprindere: un incendiu în zona de producție și al doilea incendiu în zona materiilor prime sau depozitelor de mărfuri de gaze combustibile, petrol și produse petroliere.

Consumul de apă este determinat de calcul, dar trebuie luat cel puțin: pentru zona de producție - 120 l / s, pentru depozite - 150 l / s. Consumul si alimentarea cu apa trebuie sa asigure stingerea si protectia echipamentelor prin instalatii stationare si echipamente mobile de stingere a incendiilor.

Pentru consumul de apă estimat în caz de incendiu într-un depozit de petrol și produse petroliere, trebuie luat unul dintre următoarele costuri mari: pentru stingerea incendiilor și răcirea rezervoarelor (pe baza consumului cel mai mare în caz de incendiu al unui rezervor); pentru stingerea incendiilor și răcirea rezervoarelor de cale ferată, a dispozitivelor de încărcare și descărcare și a pasajelor aeriene sau pentru stingerea incendiilor a dispozitivelor de încărcare și descărcare a vagoanelor cisternă; cel mai mare consum total pentru stingerea incendiilor exterioare și interioare a uneia dintre clădirile depozitului.

Costurile agenților de stingere a incendiilor ar trebui să fie determinate pe baza intensității furnizării acestora (Tabelul 5.6) la suprafața estimată de stingere a petrolului și a produselor petroliere (de exemplu, în rezervoarele verticale la sol cu ​​un acoperiș staționar, zona de stingere a ​​​​secțiunea orizontală a rezervorului este luată ca zonă de stingere calculată).

Consumul de apă pentru rezervoarele verticale de răcire a solului trebuie determinat prin calcul, pe baza intensității alimentării cu apă, preluat din Tabelul 5.3. Consumul total de apă este definit ca suma costurilor pentru răcirea rezervorului de ardere și răcirea celor vecine din grup.

Presiunea liberă în rețeaua de alimentare cu apă de incendiu în caz de incendiu trebuie luată:

la răcire cu o instalaţie staţionară – conform specificație tehnică inele de irigare, dar nu mai puțin de 10 m la nivelul inelului de irigare;

la răcirea rezervoarelor cu echipamente mobile de incendiu conform caracteristicilor tehnice ale duzelor de incendiu, dar nu mai puțin de 40 m.

Durata estimată de răcire a rezervoarelor (în ardere și adiacentă acestuia) ar trebui luată:

rezervoare de pământ la stingerea unui incendiu cu sistem automat - 4 ore;

la stingerea cu echipament mobil de incendiu - 6 ore;

rezervoare subterane - 3 ore.

Consumul total de apă din rețeaua de alimentare cu apă pentru protecția aparatelor de tip coloană în cazul unui incendiu simulat de către instalații de irigare cu apă staționară se ia ca suma consumului de apă pentru irigarea unui aparat de tip coloană de ardere și a celor două adiacente situate la o distanță mai mică de două diametre de cea mai mare dintre ele. Intensitatea alimentării cu apă pe 1 m 2 din suprafața protejată a aparatelor de tip coloană cu GPL și lichide inflamabile se presupune a fi de 0,1 l / (s × m 2).

Să luăm în considerare calculul unei conducte de irigare inelară folosind exemplul de răcire a suprafeței laterale în caz de incendiu a unui rezervor vertical la sol cu ​​lichide inflamabile cu un acoperiș staționar cu un volum nominal W\u003d 5000 m 3, diametru d p = 21 m și înălțime H= = 15 m. Instalația staționară de răcire a rezervorului este alcătuită dintr-un inel de irigare secțional orizontal (conductă de irigare cu dispozitive de pulverizare de apă) situat în centura superioară a pereților rezervorului, coloane uscate și conducte orizontale care leagă inelul de irigare secțional cu un dispozitiv de stingere a incendiilor. reteaua de alimentare cu apa (Fig. 5.5) .

Orez. 5.5. Schema unei secțiuni a unei rețele de alimentare cu apă cu un inel de irigare:

1 - secțiunea rețelei de inel; 2 - supapă pe ramură; 3 - robinet pentru scurgerea apei; 4 – conductă verticală uscată și orizontală; 5 – conducta de irigare cu dispozitive de stropire a apei

Să determinăm consumul total pentru răcirea rezervorului la intensitatea alimentării cu apă J\u003d 0,75 l / s pe 1 m de circumferință (Tabelul 5.3) Q = J p d p \u003d 0,75 × 3,14 × 21 \u003d 49,5 l / s.

În inelul de irigare, folosim ca aspersoare aspersoare cu priză plată DP-12 cu un diametru de ieșire de 12 mm.

Determinăm debitul de apă dintr-un udator prin formula,

Unde La- caracteristicile de consum ale udatorului, La= 0,45 l/(s×m 0,5); H a\u003d 5 m - capul liber minim. Apoi l / s. Determinați numărul de udatoare. Apoi Q = nq= 50 × 1 = 50 l/s.

Distanța dintre udatoarele cu diametrul inelului D k \u003d 22 m. m.

Diametrul ramurilor d soarele furnizează apă inelului, cu viteza de mișcare a apei V\u003d 5 m / s este egal cu m.

Acceptăm diametrul conductei d soare = 125 mm.

Pe inel din punct b până la punctul A apa va merge în două direcții, deci diametrul conductei secțiunii inelare se va determina din condiția săririi la jumătate din debitul total m.

Pentru irigarea uniformă a pereților rezervorului, adică necesitatea unei scăderi ușoare de presiune în inelul de irigare la dictator (punctul A) și cel mai aproape de punct b acceptăm udatoare d k = 100 mm.

Conform formulei, determinăm pierderea capului h la semiring m. \u003d 15 m. .

La determinarea caracteristicilor pompei se ia în considerare valoarea înălțimii libere la începutul ramificației.

Pentru mai mult setări înalte(de exemplu, coloane de distilare) este posibil să se asigure mai multe conducte perforate la diferite cote. Presiunea celei mai înalte conducte cu găuri nu trebuie să depășească 20-25 m.