Določitev intenzivnosti namakanja naprav za gašenje požara z vodo. Določanje zahtevanega tlaka pri določeni intenzivnosti namakanja Kako zagotoviti zahtevano intenzivnost namakanja
ZVEZNA DRŽAVNA PRORAČUNSKA IZOBRAŽEVALNA INSTITUCIJA VISOKEGA STROKOVNEGA IZOBRAŽEVANJA
"ČUVAŠKA DRŽAVNA PEDAGOŠKA UNIVERZA
njim. IN JAZ. JAKOVLEV"
Oddelek za požarno varnost
Lab #1
disciplina: "Gasilna avtomatika"
na temo: "Določanje intenzivnosti namakanja naprav za gašenje požara z vodo."
Izpolnil: študent 5. letnika skupine PB-5, specialnost požarna varnost
Fakulteta za fiziko in matematiko
Preveril: Sintsov S.I.
Čeboksari 2013
Določitev intenzivnosti namakanja naprav za gašenje požara z vodo
1. Namen dela: seznaniti študente z metodologijo določanja predpisane intenzivnosti namakanja z vodo iz brizgalk vodne gasilne naprave.
2. Kratke teoretične informacije
Intenzivnost namakanja z vodo je eden najpomembnejših kazalnikov, ki označujejo učinkovitost naprave za gašenje požara z vodo.
V skladu z GOST R 50680-94 "Naprave za avtomatsko gašenje požara. Splošne tehnične zahteve. Preskusne metode". Preskuse je treba opraviti pred začetkom obratovanja naprav in med obratovanjem najmanj enkrat na pet let. Obstajajo naslednji načini za določitev intenzivnosti namakanja.
1. V skladu z GOST R 50680-94 je določena intenzivnost namakanja na izbranem mestu namestitve, ko en brizgalnik za brizgalke in štirje brizgalniki za potopne naprave delujejo pri projektiranem tlaku. Izbira lokacij za preskušanje brizgalnih in drenažnih naprav izvajajo predstavniki stranke in državne službe za požarni nadzor na podlagi potrjene regulativne dokumentacije.
Na mestu namestitve, izbranem za testiranje, je treba na kontrolnih točkah namestiti kovinske palete velikosti 0,5 * 0,5 m in stransko višino najmanj 0,2 m. Število kontrolnih točk je treba vzeti vsaj tri, ki jih je treba namestiti na večini krajev, ki niso ugodni za namakanje. Intenzivnost namakanja I l / (s * m 2) na vsaki kontrolni točki se določi po formuli:
kjer je W pod - prostornina vode, zbrane v zbiralniku med delovanjem naprave v stabilnem stanju, l; τ je trajanje namestitve, s; F je površina palete, enaka 0,25 m 2.
Intenzivnost namakanja na vsaki kontrolni točki ne sme biti nižja od standardne (tabele 1-3 NPB 88-2001*).
Ta metoda zahteva razlitje vode po celotnem območju projektiranih območij in v pogojih delujočega podjetja.
2. Določitev intenzivnosti namakanja z merilno posodo. Na podlagi projektnih podatkov (normativna intenzivnost namakanja; dejanska površina, ki jo zasede škropilnik; premeri in dolžine cevovodov) se izdela projektna shema in se določi zahtevani tlak na preskušanem škropilniku in pripadajoči tlak v dovodnem vodu na krmilni enoti. izračunano. Nato se škropilnica spremeni v potopno. Pod sprinklerjem je nameščena merilna posoda, ki je s cevjo povezana z sprinklerjem. Ventil se odpre pred ventilom krmilne enote in z manometrom, ki prikazuje tlak v dovodnem cevovodu, se določi tlak, dobljen z izračunom. V ustaljenem stanju izdiha se meri pretok iz sprinklerja. Ti postopki se ponovijo za vsak naslednji preizkušeni škropilnik. Intenzivnost namakanja I l / (s * m 2) na vsaki kontrolni točki je določena s formulo in ne sme biti nižja od standarda:
kjer je W under prostornina vode v merilnem rezervoarju, l, merjena v času τ, s; F je površina, zaščitena z brizgalno (po projektu), m 2.
Pri nezadovoljivih rezultatih (vsaj eden od sprinklerjev) je potrebno ugotoviti in odpraviti vzroke ter nato ponoviti preizkuse.
- Skupno število različnih zahtev za izdelavo in krmiljenje škropilnika je precej veliko, zato bomo upoštevali le najpomembnejše parametre.
1. Kazalniki kakovosti
1.1 Tesnost
To je eden glavnih indikatorjev, s katerimi se sooča uporabnik sprinklerskega sistema. Slabo zaprt škropilnik lahko namreč povzroči veliko težav. Nikomur ne bo všeč, če bo iz ljudi, drage opreme ali blaga nenadoma začela teči voda. In če do izgube tesnosti pride zaradi spontanega uničenja toplotno občutljive zaklepne naprave, se lahko škoda zaradi razlite vode večkrat poveča.
Zasnova in proizvodna tehnologija sodobnih škropilnikov, ki sta bili z leti izboljšani, vam omogočata, da ste prepričani o njihovi zanesljivosti.
Glavni element sprinklerja, ki zagotavlja tesnost sprinklerja v najtežjih pogojih delovanja, je vzmet Belleville. (5) . Pomena tega elementa ni mogoče preceniti. Vzmet vam omogoča kompenzacijo manjših sprememb v linearnih dimenzijah delov škropilnika. Dejstvo je, da morajo biti elementi zaklepne naprave nenehno pod zadostnim pritiskom, da se zagotovi zanesljiva tesnost škropilnika. visok pritisk, ki je pri montaži zagotovljen z zaklepnim vijakom (1) . Sčasoma lahko ta pritisk povzroči rahlo deformacijo telesa sprinklerja, ki pa bi zadostovala za prekinitev tesnosti.
Bili so časi, ko so nekateri proizvajalci brizgalk uporabljali gumijasta tesnila kot tesnilni material, da bi zmanjšali stroške gradnje. Pravzaprav elastične lastnosti gume omogočajo tudi kompenzacijo manjših linearnih dimenzijskih sprememb in zagotavljajo zahtevano tesnost.
Slika 2.Škropilnik z gumijastim tesnilom.
Vendar pri tem ni bilo upoštevano, da se sčasoma elastične lastnosti gume poslabšajo in lahko pride do izgube tesnosti. Najslabše pa je, da se lahko guma prilepi na površine, ki jih je treba zatesniti. Zato, ko ogenj, po uničenju temperaturno občutljivega elementa pokrov brizgalne ostane tesno prilepljen na telo in voda ne teče iz brizgalne.
Takšni primeri so bili zabeleženi med požarom v številnih objektih v ZDA. Po tem so proizvajalci izvedli obsežno akcijo odpoklica in zamenjave vseh brizgalk z gumijastimi tesnilnimi obroči 3 . AT Ruska federacija uporaba škropilnikov z gumijastim tesnilom je prepovedana. Hkrati, kot je znano, se dobava poceni brizgalk te zasnove nadaljuje v nekatere države SND.
Pri proizvodnji škropilnikov domači in tuji standardi predvidevajo številne preskuse, ki omogočajo zagotavljanje tesnosti.
Vsak sprinkler je preizkušen s hidravličnim (1,5 MPa) in pnevmatskim (0,6 MPa) tlakom, preizkušen pa je tudi odpornost na hidravlični udar, to je tlačne sunke do 2,5 MPa.
Testiranje vibracij zagotavlja zaupanje, da bodo polnila zanesljivo delovala v najtežjih pogojih delovanja.
1.2 Trdnost
Za ohranjanje vseh tehničnih lastnosti katerega koli izdelka je zelo pomembna njegova trdnost, to je odpornost na različne zunanje vplive.
Kemična trdnost strukturnih elementov škropilnika se določi s testiranjem odpornosti na slano meglo, vodna raztopina amoniak in žveplov dioksid.
Odpornost škropilnika na udarce mora zagotavljati celovitost vseh njegovih elementov pri padcu na betonska tla z višine 1 metra.
Izhod brizgalne naprave mora prenesti udarec vodo ki prihaja iz njega pod pritiskom 1,25 MPa.
V primeru hitrega razvoj požara brizgalne naprave v sistemih z nadzorom zraka ali zagona so lahko nekaj časa izpostavljene visokim temperaturam. Da bi bili prepričani, da se polnilo ne deformira in s tem ne spremeni svojih lastnosti, se izvajajo preskusi toplotne odpornosti. Hkrati mora telo škropilnika vzdržati temperaturo 800°C 15 minut.
Za preverjanje odpornosti na podnebne vplive škropilnike testiramo na negativne temperature. Standard ISO predvideva testiranje brizgalk pri -10 ° С, zahteve GOST R so nekoliko strožje in so posledica posebnosti podnebja: potrebno je opraviti dolgotrajne preskuse pri -50 ° С in kratkotrajne. terminski preizkusi pri -60°С.
1.3 Zanesljivost toplotne ključavnice
Eden najbolj kritičnih elementov sprinklerja je toplotna zapora brizgalnika. Tehnične lastnosti in kakovost tega elementa v veliki meri določajo uspešno deloškropilnica. Pravočasnost je odvisna od natančnega delovanja te naprave v skladu z deklariranimi tehničnimi lastnostmi. gašenje požara in odsotnost lažnih pozitivnih rezultatov v stanju pripravljenosti. V dolgi zgodovini obstoja brizgalnih brizgalk je bilo predlaganih veliko vrst toplotnih zapor.
Slika 3 Razpršilniki s stekleno bučko in taljivim elementom.
Taljive toplotne ključavnice s toplotno občutljivim elementom na osnovi Woodove zlitine, ki se pri določeni temperaturi zmehča in ključavnica razpade, kot tudi toplotne ključavnice, ki uporabljajo stekleno toplotno občutljivo bučko, so prestale preizkus časa. Pod delovanjem toplote se tekočina v bučki razširi, pritiska na stene bučke in ko doseže kritično vrednost, se bučka zruši. Slika 3 prikazuje polnila tipa ESFR različni tipi toplotne ključavnice.
Za preverjanje zanesljivosti toplotne ključavnice v stanju pripravljenosti in v primeru požara so na voljo številni testi.
Nazivna delovna temperatura ključavnice mora biti znotraj tolerance. Pri sprinklerjih v nižjem temperaturnem območju odstopanje odzivne temperature ne sme preseči 3°C.
Termična ključavnica mora biti odporna na toplotni udar (močan dvig temperature za 10 °C pod nazivno odzivno temperaturo).
Toplotno odpornost termične zapore se preverja s postopnim segrevanjem temperature na 5 °C pod nazivno odzivno temperaturo.
Če se steklena bučka uporablja kot termična ključavnica, je potrebno preveriti njeno celovitost z vakuumom.
Tako steklena balona kot taljivi element sta predmet preskusa trdnosti. Tako mora na primer steklena žarnica prenesti šestkrat večjo obremenitev od njene obremenitve v načinu delovanja. Taljivi element je nastavljen na petnajstkratno mejo.
2. Indikatorji namena
2.1 Toplotna občutljivost grad
V skladu z GOST R 51043 je odzivni čas brizgalk predmet preverjanja. Ne sme preseči 300 sekund za nizkotemperaturne brizgalke (57 in 68 °C) in 600 sekund za najvišje temperaturne brizgalke.
Podobnega parametra ni v tujem standardu, namesto tega se pogosto uporablja RTI (indeks odzivnega časa): parameter, ki označuje občutljivost temperaturno občutljivega elementa (steklena žarnica ali taljiva ključavnica). Nižja kot je njegova vrednost, bolj je ta element občutljiv na toploto. Skupaj z drugim parametrom - C (faktor prevodnosti - izmerite toplotna prevodnost med elementom za zaznavanje temperature in strukturnimi elementi sprinklerja) tvorijo eno najpomembnejših karakteristik sprinklerja - odzivni čas.
Slika 4 Meje con, ki določajo odziv brizgalk.
Slika 4 prikazuje področja, za katera je značilno:
- 1 – sprinkler s standardnim odzivnim časom; 2 – sprinkler s posebnim odzivnim časom; 3 - hitro odzivni sprinkler.
Za sprinklerje z različnimi odzivnimi časi so bila določena pravila za njihovo uporabo za zaščito objektov z različnimi stopnjami požarne nevarnosti:
- odvisno od velikosti;
- odvisno od vrste;
- parametri shranjevanja požarne obremenitve.
Treba je opozoriti, da Dodatek A (priporočeno) GOST R 51043 vsebuje metodologijo za določanje Koeficient toplotne vztrajnosti in Koeficient toplotne izgube zaradi toplotne prevodnosti temelji na metodologijah ISO/FDIS6182-1. Vendar te informacije doslej niso bile praktične uporabe. Dejstvo je, da čeprav odstavek A.1.2 navaja, da je treba te dejavnike uporabiti, "... določiti odzivni čas sprinklerjev v požaru, utemeljiti zahteve za njihovo namestitev v prostorih«, pravih metod za njihovo uporabo ni. Zato teh parametrov ni mogoče najti med tehničnimi lastnostmi škropilnikov.
Poleg tega je poskus določitve koeficienta toplotne vztrajnosti po formuli iz Priloge A GOST R 51043:
Dejstvo je, da je prišlo do napake pri kopiranju formule iz standarda ISO / FDIS6182-1.
Človek, ki ima znanje matematike v okviru šolskega kurikuluma, bo zlahka opazil, da je bil pri pretvarjanju oblike formule iz tujega standarda (ni jasno, zakaj, morda zato, da bi manj izgledalo kot plagiat?) minus izpuščeno v stopnji faktorja ν do 0 ,5, ki je v števcu ulomka.
Hkrati je treba opozoriti na pozitivne vidike sodobnega oblikovanja predpisov. Do nedavnega je mogoče občutljivost škropilnika varno pripisati parametrom kakovosti. Zdaj na novo razvit (vendar še ne veljaven) SP 6 4 že vsebuje navodila za uporabo sprinklerjev, ki so občutljivejši na temperaturne spremembe, za zaščito najbolj požarno nevarnih prostorov:
5.2.19 Kdaj požarna obremenitev ne manj kot 1400 MJ / m 2 za skladišča, za prostore z višino nad 10 m in za prostore, v katerih je glavni vnetljivi produkt LVZH in GJ, mora biti koeficient toplotne vztrajnosti brizgalk manjši od 80 (m·s) 0,5.
Žal ni povsem jasno, ali je namerno ali zaradi netočnosti zahteva za temperaturno občutljivost sprinklerja postavljena samo na podlagi koeficienta toplotne vztrajnosti elementa za zaznavanje temperature, brez upoštevanja koeficienta toplotnih izgub zaradi na toplotno prevodnost. In to v času, ko so po mednarodnem standardu (slika 4) razpršilniki s koeficientom toplotne izgube zaradi toplotna prevodnost več kot 1,0 (m/s) 0,5 niso več hitro delujoči.
2.2 Faktor produktivnosti
To je eden od ključnih parametrov škropilne škropilnice. Zasnovan je za izračun količine vode, ki teče skozi škropilnica pri določenem tlaku na časovno enoto. To ni težko narediti s formulo:
- Q – pretok vode iz sprinklerja, l/s P – tlak na sprinklerju, MPa K – faktor produktivnosti.
Vrednost faktorja učinkovitosti je odvisna od premera izhodne odprtine škropilnika: večja kot je luknja, večji je koeficient.
V različnih tujih standardih lahko obstajajo možnosti za zapis tega koeficienta, odvisno od dimenzije uporabljenih parametrov. Na primer, ne litri na sekundo in MPa, ampak galone na minuto (GPM) in tlak v PSI ali litri na minuto (LPM) in tlak v barih.
Po potrebi lahko vse te količine pretvorimo iz ene v drugo z uporabo pretvorbenih faktorjev iz Tabele 1.
Tabela 1. Razmerje med koeficienti
Na primer za brizgalno SVV-12:
Hkrati je treba zapomniti, da je treba pri izračunu pretoka vode z vrednostmi K-faktorja uporabiti nekoliko drugačno formulo:
2.3 Porazdelitev vode in intenzivnost namakanja
Vse zgoraj navedene zahteve se v večji ali manjši meri ponavljajo tako v standardu ISO/FDIS6182-1 kot v GOST R 51043. Kljub obstoječim manjšim odstopanjem pa niso temeljne narave.
Zelo pomembne, pravzaprav temeljne razlike med standardi se nanašajo na parametre porazdelitve vode po zavarovanem območju. Prav te razlike, ki tvorijo osnovo značilnosti sprinklerja, v bistvu vnaprej določajo pravila in logiko načrtovanja avtomatskih gasilnih sistemov.
Eden najpomembnejših parametrov razpršilnika je intenzivnost namakanja, to je poraba vode v litrih na 1 m 2 zavarovane površine na sekundo. Dejstvo je, da glede na velikost in gorljive lastnosti požarna obremenitev za njegovo zagotovljeno gašenje je potrebno zagotoviti določeno intenzivnost namakanja.
Ti parametri so bili določeni eksperimentalno med številnimi testi. Specifične vrednosti intenzivnosti namakanja za zaščito prostorov različnih požarnih obremenitev so navedene v Tabela 2 NPB88.
Požarna varnost predmet je izjemno pomembna in odgovorna naloga, od pravilne rešitve katere so lahko odvisna življenja mnogih ljudi. Zato je zahtev za opremo, ki zagotavlja izvajanje te naloge, težko preceniti in jih imenovati nepotrebno krute. V tem primeru postane jasno, zakaj je osnova za oblikovanje zahtev ruskih standardov GOST R 51043, NPB 88 5 , GOST R 50680 6 je določil princip gašenja požari en škropilnik.
Z drugimi besedami, če pride do požara v varovanem območju sprinklerja, mora le ta zagotoviti zahtevano intenzivnost namakanja in pogasiti nastali požar. ogenj. Za izpolnitev te naloge se med certificiranjem škropilnice izvajajo preskusi za preverjanje njene intenzivnosti namakanja.
Da bi to naredili, so znotraj sektorja, natanko 1/4 površine kroga varovanega območja, izmerjeni bregovi postavljeni v vzorcu šahovnice. Škropilnik je nastavljen na izvor tega sektorja in se testira pri danem vodnem tlaku.
Slika 5 Preskusna shema brizgalk po GOST R 51043.
Nato se izmeri količina vode, ki je končala v brežinah, in izračuna p povprečna intenzivnost namakanja. V skladu z zahtevami odstavka 5.1.1.3. GOST R 51043, na zaščitenem območju 12 m 2, mora škropilnica, nameščena na višini 2,5 m od tal, pri dveh fiksnih tlakih 0,1 MPa in 0,3 MPa zagotavljati intenzivnost namakanja, ki ni manjša od navedene v tabela 2.
tabela 2. Zahtevana intenzivnost namakanja škropilnika po GOST R 51043.
Ob pogledu na to tabelo se postavlja vprašanje: kakšno intenzivnost naj zagotavlja sprinkler z d y 12 mm pri tlaku 0,1 MPa? Navsezadnje škropilnica s takim d y ustreza tako drugi liniji z zahtevo 0,056 dm 3 /m 2 ⋅s, kot tretji 0,070 dm 3 /m 2 ⋅s? Zakaj je eden najpomembnejših parametrov škropilnikov tako zanemarjen?
Da bi razjasnili situacijo, poskusimo izvesti nekaj preprostih izračunov.
Recimo, da je premer odprtine v škropilniku nekoliko večji od 12 mm. Nato po formuli (3) Določimo količino vode, ki izteče iz sprinklerja pri tlaku 0,1 MPa: 1,49 l/s. Če se vsa ta voda izlije točno na zaščiteno površino 12 m 2, se ustvari intenzivnost namakanja 0,124 dm 3 / m 2 ⋅ s. Če to številko povežemo z zahtevano intenzivnostjo 0,070 dm 3 / m 2 ⋅ s, ki izteka iz škropilnice, se izkaže, da le 56,5% vode izpolnjuje zahteve GOST in vstopi v zaščiteno območje.
Zdaj pa predpostavimo, da je premer odprtine nekoliko manjši od 12 mm. V tem primeru je treba prejeto intenzivnost namakanja 0,124 dm 3 /m 2 ⋅s povezati z zahtevami druge vrstice tabele 2 (0,056 dm 3 /m 2 ⋅s). Izkazalo se je še manj: 45,2 %.
V strokovni literaturi 7 parametre, ki smo jih izračunali, imenujemo učinkovitost porabe.
Možno je, da zahteve GOST vsebujejo le minimalne dovoljene zahteve za učinkovitost pretoka, pod katerimi je brizgalna naprava kot del napeljave za gašenje požara, sploh ni mogoče upoštevati. Potem se izkaže, da bi morali biti dejanski parametri sprinklerja vsebovani v tehnični dokumentaciji proizvajalcev. Zakaj jih ne najdemo tam?
Dejstvo je, da je za načrtovanje sprinklerskih sistemov za različne objekte potrebno vedeti, kakšno intenzivnost bo sprinkler ustvaril v določenih pogojih. Najprej odvisno od tlaka pred škropilnikom in višine njegove namestitve. Praktični testi so pokazali, da teh parametrov ni mogoče opisati z matematično formulo in da je treba izvesti veliko število poskusov, da se ustvari tako dvodimenzionalno polje podatkov.
Poleg tega obstaja več praktičnih težav.
Poskušajmo si zamisliti idealen razpršilec z 99-odstotnim izkoristkom pretoka, kjer je skoraj vsa voda razporejena znotraj varovanega območja.
Slika 6 Idealna porazdelitev vode znotraj zavarovanega območja.
Na slika 6 prikazuje idealen vzorec porazdelitve vode za polnjenje s COP 0,47. Vidi se, da le majhen del vode pade izven zavarovanega območja s polmerom 2 m (označeno s pikčasto črto).
Zdi se, da je vse preprosto in logično, vendar se začnejo vprašanja, ko je treba zaščititi z brizgalkami velika površina. Kako postaviti škropilnike?
V enem primeru se pojavijo nezaščitena območja ( slika 7). V drugem primeru je treba za pokritje nezavarovanih območij razpršilnike postaviti bližje, kar vodi do prekrivanja dela zavarovanih območij s sosednjimi razpršilniki ( slika 8).
Slika 7 Razporeditev škropilnikov brez prekrivanja namakalnih območij
Slika 8 Razporeditev škropilnikov s prekrivanjem namakalnih območij.
Prekrivanje varovanih območij vodi v dejstvo, da je treba bistveno povečati število brizgalk, predvsem pa bo za delovanje takšne brizgalke AUPT potrebno veliko več vode. Hkrati pa v primeru, da ogenjče je aktiviranih več kot ena brizgalna naprava, bo količina prelivajoče vode očitno prevelika.
V tujih standardih je predlagana precej preprosta rešitev te na videz protislovne naloge.
Dejstvo je, da so v tujih standardih zahteve za zagotavljanje potrebne intenzivnosti namakanja naložene na hkratno delovanje štirih škropilnic. Razpršilniki so nameščeni v vogalih kvadrata, znotraj katerih so na površini nameščene merilne posode.
Preizkusi škropilnikov z različnimi izhodnimi premeri se izvajajo na različnih razdaljah med škropilniki - od 4,5 do 2,5 metra. Na slika 8 prikazan je primer razporeditve škropilnikov s premerom iztoka 10 mm. V tem primeru mora biti razdalja med njimi 4,5 metra.
Slika 9 Preskusna shema brizgalk v skladu z ISO/FDIS6182-1.
Pri tej razporeditvi brizgalk bo voda padla v središče zavarovanega območja, če bo oblika porazdelitve bistveno večja od 2 metrov, npr. slika 10.
Slika 10. Razpored distribucije vode s škropilniki v skladu z ISO/FDIS6182-1.
Seveda se bo pri tej obliki distribucije vode povprečna intenzivnost namakanja zmanjšala sorazmerno s povečanjem površine namakanja. Ker pa preskus vključuje štiri škropilnice hkrati, bodo prekrivajoče se namakalne cone zagotovile višjo povprečno intenzivnost namakanja.
AT tabela 3 podani so preskusni pogoji in zahteve za intenzivnost namakanja za številne razpršilnike za splošno uporabo po standardu ISO/FDIS6182-1. Za udobje je tehnični parameter za količino vode v rezervoarju, izražen v mm / min, podan v bolj znani dimenziji za ruske standarde, litrih na sekundo / m 2.
Tabela 3 Zahteve glede stopnje namakanja v skladu z ISO/FDIS6182-1.
| Premer izhoda, mm | Poraba vode skozi razpršilnik, l/min | Razporeditev škropilnikov | Intenzivnost namakanja | Dovoljeno število posod z zmanjšano prostornino vode | ||
| Zaščiteno območje, m 2 | Razdalja med vrstami, m | mm/min v rezervoarju | l/s⋅m 2 | |||
| 10 | 50,6 | 20,25 | 4,5 | 2,5 | 0,0417 | 8 od 81 |
| 15 | 61,3 | 12,25 | 3,5 | 5,0 | 0,083 | 5 od 49 |
| 15 | 135,0 | 9,00 | 3,0 | 15,0 | 0,250 | 4 od 36 |
| 20 | 90,0 | 9,00 | 3,0 | 10,0 | 0,167 | 4 od 36 |
| 20 | 187,5 | 6,25 | 2,5 | 30,0 | 0,500 | 3 od 25 |
Da bi ocenili, kako visoka je raven zahtev glede obsega in enakomernosti intenzivnosti namakanja znotraj zaščitenega kvadrata, je mogoče narediti naslednje preproste izračune:
- Ugotovimo, koliko vode se izlije na kvadrat namakalne površine na sekundo. Iz slike je razvidno, da pri namakanju kvadrata sodeluje sektor četrtine namakane površine škropilnega kroga, zato štirje škropilniki na »zaščiten« kvadrat vlijejo enako količino vode, kot je bila izlita. iz enega škropilnika. Če navedeni pretok vode delimo s 60, dobimo pretok v l/s. Na primer, za DN 10 pri pretoku 50,6 l / min dobimo 0,8433 l / s.
- V idealnem primeru, če je vsa voda enakomerno porazdeljena po območju, je treba pretok deliti z zaščitenim območjem, da dobimo specifično intenzivnost. Na primer, 0,8433 l / s, deljeno z 20,25 m 2, dobimo 0,0417 l / s / m 2, kar natančno ustreza standardni vrednosti. In ker je načeloma nemogoče doseči idealno porazdelitev, je dovoljeno imeti posode z nižjo vsebnostjo vode v količini do 10%. V našem primeru je to 8 od 81 pločevink. Priznamo lahko, da gre za dokaj visoko stopnjo enakomernosti porazdelitve vode.
Če govorimo o nadzoru enakomernosti intenzivnosti namakanja po ruskem standardu, se bo inšpektor soočil z veliko resnejšim matematičnim testom. V skladu z zahtevami GOST R51043:
Povprečna intenzivnost namakanja razpršilnika vode I, dm 3 / (m 2 s), se izračuna po formuli:
kjer i i - intenzivnost namakanja v i-ti dimenzijski banki, dm 3 /(m 3 ⋅ s);
n je število merilnih kozarcev, nameščenih na zaščitenem območju. Intenzivnost namakanja v i-ti dimenzijski banki i i dm 3 / (m 3 ⋅ s) se izračuna po formuli:
kjer je V i prostornina vode (vodne raztopine), zbrane v i-ti merilni posodi, dm 3;
t je trajanje namakanja, s.
Enakomernost namakanja, označena z vrednostjo standardnega odklona S, dm 3 /(m 2 ⋅ s), se izračuna po formuli:
Koeficient enakomernosti namakanja R se izračuna po formuli:
Šteje se, da so škropilniki uspešno opravili preskus, če povprečna intenzivnost namakanja ni nižja od standardne vrednosti s koeficientom enakomernosti namakanja največ 0,5 in število merilnih posod z intenzivnostjo namakanja, manjšo od 50 % standardne intenzivnosti, ustreza ne sme presegati: dva - za škropilnike tipov B, H, U in štiri - za škropilnike tipov G, GV, GN in GU.
Koeficient enakomernosti se ne upošteva, če je intenzivnost namakanja v merilnih bregovih manjša od standardne vrednosti v naslednjih primerih: v štirih izmerjenih bregih - za škropilnike tipov B, N, U in šestih - za škropilnike tipov G, G V, G N in G U.
A te zahteve niso več plagiat tujih standardov! To so naše domače zahteve. Vendar je treba opozoriti, da imajo tudi slabosti. Da pa bi razkrili vse slabosti ali prednosti tega načina merjenja enakomernosti intenzivnosti namakanja, bo potrebna več kot ena stran. Morda bo to storjeno v naslednji izdaji članka.
Zaključek
- Primerjalna analiza zahtev za tehnične značilnosti brizgalk v ruskem standardu GOST R 51043 in tujem standardu ISO / FDIS6182-1 je pokazala, da so glede kazalnikov kakovosti brizgalk skoraj enaki.
- Pomembne razlike med škropilniki so določene v zahtevah različnih ruskih standardov glede zagotavljanja potrebne intenzivnosti namakanja zaščitenega območja z enim škropilnikom. V skladu s tujimi standardi mora biti potrebna intenzivnost namakanja zagotovljena s hkratnim delovanjem štirih škropilnikov.
- Prednost metode »zaščite z enim sprinklerjem« je večja verjetnost, da bo požar pogašen z enim sprinklerjem.
- Kot slabosti je mogoče opozoriti:
- za zaščito prostorov je potrebnih več brizgalk;
- za delovanje gasilne naprave bo potrebno bistveno več vode, v nekaterih primerih se lahko njena količina znatno poveča;
- dostava velikih količin vode pomeni znatno povečanje stroškov celotnega sistema za gašenje požara;
- pomanjkanje jasne metodologije, ki bi razložila načela in pravila za ureditev brizgalk na zavarovanem območju;
- pomanjkanje potrebnih podatkov o dejanski intenzivnosti namakanja škropilnikov, kar onemogoča jasno izvedbo inženirskega izračuna projekta.
Literatura
1 GOST R 51043-2002. Voda in gašenje požara s peno samodejno. Razpršilci. Splošne tehnične zahteve. Testne metode.
2 ISO/FDIS6182-1. Protipožarna zaščita - Avtomatski sistemi brizgalk - 1. del: Zahteve in preskusne metode za brizgalke.
3 http://www.sprinklerreplacement.com/
4 SP 6. Sistem protipožarna zaščita. Norme in pravila oblikovanja. Samodejno požarni alarm in avtomatsko gašenje požara. Osnutek končne revizije št.171208.
5 NPB 88-01 Gasilni in alarmni sistemi. Norme in pravila oblikovanja.
6 GOST R 50680-94. Naprave za avtomatsko gašenje požara z vodo. Splošne tehnične zahteve. Testne metode.
7 Projektiranje naprav za avtomatsko gašenje požara z vodo in peno. L.M. Meshman, S.G. Tsarichenko, V.A. Bylinkin, V.V. Aleshin, R.Yu. Gubin; Spodaj splošna izdaja N.P. Kopylov. - M .: VNIIPO EMERCOM Ruske federacije, 2002
O tem se je velikokrat razpravljalo, pravite? In kot, je vse jasno? Kaj menite o tej majhni študiji:Glavno protislovje, ki ga danes normativi ne razrešijo, je med krožno karto namakanja s škropilniki (epure) in kvadratno (v veliki večini) razporeditvijo škropilnikov na varovanem (izračunano po SP5) območju.
1. Zagotoviti moramo na primer gašenje določenega prostora s površino 120 m2 z intenzivnostjo 0,21 l / s * m2. Iz škropilnice SVN-15 s k = 0,77 (Biysk) pri tlaku treh atmosfer (0,3 MPa) bo tekel q = 10 * 0,77 * SQRT (0,3) = 4,22 l / s, medtem ko na območju potnega lista od 12 m2 bo zagotovljena intenzivnost (glede na potni list za sprinkler) i = 0,215 l/s*m2. Ker potni list vsebuje sklicevanje na dejstvo, da je ta škropilnica v skladu z zahtevami GOST R 51043-2002, potem moramo v skladu s klavzulo 8.23 (preverjanje intenzivnosti in zaščitenega območja) upoštevati teh 12 m2 (v skladu s potnim listom - zaščiteno območje) kot območje kroga s polmerom R = 1,95 m. Mimogrede, na takšno območje se bo izlilo 0,215 * 12 = 2,58 (l / s), kar je le 2,58 / 4,22 = 0,61 celotnega pretoka škropilnice, tj. skoraj 40 % dobavljene vode odteče izven normativno zavarovanega območja.
SP5 (tabeli 5.1 in 5.2) zahteva, da se na normiranem varstvenem območju zagotovi normativna intenzivnost (in tam so razpršilniki v količini najmanj 10 kosov praviloma razporejeni kvadratno-gnezdno), medtem ko po čl. B.3.2 SP5:
- pogojna računska površina, varovana z enim sprinklerjem: Ω = L2, pri čemer je L razdalja med sprinklerji (to je stranica kvadrata, na vogalih katerega so sprinklerji).
In če intelektualno razumemo, da bo vsa voda, ki izteka iz brizgalne, ostala v zavarovanem območju, ko imamo brizgalne na vogalih pogojnih kvadratov, zelo preprosto upoštevamo intenzivnost, ki jo AFS zagotavlja na standardnem zavarovanem območju: celoten pretok (in ne 61%) skozi diktat brizgalk (skozi ostalo bo pretok po definiciji višji) se deli s površino kvadrata s stranico, ki je enaka razmiku brizgalk. Popolnoma enako, kot verjamejo naši tuji kolegi (zlasti za ESFR), to je v resnici glede na 4 škropilnike, postavljene na vogalih kvadrata s stranico 3,46 m (S = 12 m2).
V tem primeru bo izračunana intenzivnost na normativno zaščitenem območju 4,22/12 = 0,35 l / s * m2 - vsa voda se bo izlila na ogenj!
Tisti. za zaščito območja lahko zmanjšamo pretok za 0,35 / 0,215 = 1,63-krat (končno - stroški gradnje) in pridobimo intenzivnost, ki jo zahtevajo norme, vendar ne potrebujemo 0,35 l / s * m2, dovolj je 0,215 l /s*m2. In za celotno standardno površino 120 m2 potrebujemo (poenostavljeno) izračunano 0,215 (l / s * m2) * 120 (m2) \u003d 25,8 (l / s).
Toda tukaj, pred preostalim planetom, je bil razvit in predstavljen leta 1994. Tehnični odbor TC 274 " Požarna varnost»GOST R 50680-94, in sicer ta postavka:
7.21 Intenzivnost namakanja se določi na izbranem območju med delovanjem ene škropilnice za škropilnice ... škropilnice pri projektiranem tlaku. - (hkrati je zemljevid namakanja z brizgalkami z metodo merjenja intenzivnosti, sprejeto v tem GOST, krog).
Tu smo zapluli, ker dobesedno razumemo klavzulo 7.21 GOST R 50680-94 (gašenje z enim kosom) v povezavi s klavzulo B.3.2 SP5 (zaščita območja), moramo zagotoviti standardno intenzivnost na območju v krog vpisan kvadrat s površino 12 m2, ker v potnem listu za škropilnico je to (okroglo!) zavarovano območje podano in izven meja tega kroga bo intenzivnost že manjša.
Stranica takega kvadrata (razmak med škropilniki) je 2,75 m, njegova površina pa ni več 12 m2, temveč 7,6 m2. Hkrati bo pri gašenju na standardnem območju (ko deluje več brizgalk) dejanska intenzivnost namakanja 4,22 / 7,6 = 0,56 (l / s * m2). In v tem primeru bomo potrebovali 0,56 (l / s * m2) * 120 (m2) \u003d 67,2 (l / s) za celotno regulativno območje. To je 67,2 (l / s) / 25,8 (l / s) = 2,6-krat več kot pri izračunu za 4 škropilnike (kvadrat)! In koliko to poviša stroške cevi, črpalk, rezervoarjev itd.?
V ZSSR je bil glavni proizvajalec škropilnic Odesa tovarna "Spetsavtomatika", ki je izdelovala tri vrste škropilnic, nameščenih z rozeto navzgor ali navzdol, s pogojnim premerom iztoka 10; 12 in 15 mm.
Glede na rezultate obsežnih testov za te škropilnike so bili zgrajeni namakalni diagrami v širokem razponu tlakov in vgradnih višin. V skladu s pridobljenimi podatki so bili v SNiP 2.04.09-84 določeni standardi za njihovo namestitev (odvisno od požarne obremenitve) na razdalji 3 ali 4 m drug od drugega. Ti standardi so brez sprememb vključeni v NPB 88-2001.
Trenutno večina namakalnikov prihaja iz tujine, saj Ruski proizvajalci PA "Spets-avtomatika" (Biysk) in CJSC "Ropotek" (Moskva) ne moreta v celoti zadovoljiti povpraševanja domačih potrošnikov po njih.
V prospektih za tuje škropilnike praviloma ni podatkov o večini tehničnih parametrov, ki jih urejajo domači standardi. V zvezi s tem ni mogoče izvesti primerjalne ocene kazalnikov kakovosti iste vrste izdelkov, ki jih proizvajajo različna podjetja.
Certifikacijski testi ne zagotavljajo izčrpnega preverjanja začetnih hidravličnih parametrov, potrebnih za projektiranje, na primer diagramov intenzivnosti namakanja znotraj zaščitenega območja, odvisno od tlaka in višine škropilne instalacije. Ti podatki praviloma tudi niso na voljo v tehnični dokumentaciji, vendar brez teh podatkov ni mogoče pravilno izvesti projektiranja AUP.
Predvsem najpomembnejši parameter škropilnikov, ki je potreben za načrtovanje AFS, je intenzivnost namakanja zavarovanega prostora, odvisno od tlaka in višine namestitve škropilnikov.
Odvisno od zasnove škropilnika lahko površina namakanja ostane nespremenjena, se zmanjša ali poveča, ko se tlak poveča.
Na primer, diagrami namakanja univerzalne škropilnice tipa CU/P, nameščena vtičnica navzgor, se skoraj rahlo spreminja od dovodnega tlaka v območju 0,07-0,34 MPa (slika IV. 1.1). Nasprotno, namakalni diagrami škropilnika te vrste, nameščenega z vtičnico navzdol, se intenzivneje spreminjajo, ko se dovodni tlak spremeni v istih mejah.
Če namakana površina razpršilnika ostane nespremenjena, ko se tlak spremeni, potem znotraj namakalne površine 12 m 2 (krog R ~ 2 m) lahko izračunate tlak P t, pri kateri je zagotovljena intenzivnost namakanja, ki jo zahteva projekt i m:
kje R n in i n - tlak in ustrezna vrednost intenzivnosti namakanja po GOST R 51043-94 in NPB 87-2000.
Vrednote i n in R n odvisno od premera iztoka.
Če se površina namakanja z naraščajočim tlakom zmanjšuje, potem se intenzivnost namakanja v primerjavi z enačbo (IV. 1.1) izraziteje poveča, vendar je treba upoštevati, da je treba zmanjšati tudi razdaljo med škropilniki.
Če se z naraščajočim pritiskom površina namakanja poveča, se lahko intenzivnost namakanja rahlo poveča, ostane nespremenjena ali se znatno zmanjša. V tem primeru je metoda izračuna za določanje intenzivnosti namakanja glede na tlak nesprejemljiva, zato je razdaljo med škropilniki mogoče določiti samo z namakalnimi diagrami.
Primeri neučinkovitosti gašenja AFS, opaženi v praksi, so pogosto posledica nepravilnega izračuna hidravličnih krogov AFS (nezadostna intenzivnost namakanja).
Diagrami namakanja, navedeni v ločenih prospektih tujih podjetij, označujejo vidno mejo območja namakanja, ne pa številčna značilnost intenzivnosti namakanja in le zavajajo strokovnjake projektantskih organizacij. Na primer, na namakalnih diagramih univerzalnega škropilnika tipa CU/P meje namakalnega območja niso označene s številčnimi vrednostmi intenzivnosti namakanja (glej sliko IV.1.1) .
Predhodno oceno takšnih diagramov je mogoče narediti na naslednji način.
Na urniku q = f(K, P)(Sl. IV. 1.2) pretok iz sprinklerja je določen s koeficientom učinkovitosti TO, naveden v tehnični dokumentaciji, tlak pa na ustreznem diagramu.
Za škropilnico pri Za= 80 in P = 0,07 MPa q p =007~ 67 l/min (1,1 l/s).
V skladu z GOST R 51043-94 in NPB 87-2000 morajo pri tlaku 0,05 MPa koncentrične namakalne škropilnice s premerom iztoka od 10 do 12 mm zagotavljati intenzivnost najmanj 0,04 l / (cm 2).
Določimo pretok iz razpršilnika pri tlaku 0,05 MPa:
q p=0,05 = 0,845 q p ≈ = 0,93 l/s. (IV. 1.2)
Ob predpostavki, da namakanje znotraj določeno območje radij namakanja R≈3,1 m (glej sliko IV. 1.1, a) enakomerno in vse gasilno sredstvo se porazdeli samo na zaščiteno območje, določimo povprečno intenzivnost namakanja:
Tako ta intenzivnost namakanja v danem diagramu ne ustreza standardni vrednosti (potrebna je vsaj 0,04 l / (s * m 2). Da bi ugotovili, ali ta zasnova škropilnika izpolnjuje zahteve GOST R 51043-94 in NPB 87- 2000 na površini 12 m 2 (polmer ~2 m), so potrebni ustrezni testi.
Za kvalificirano zasnovo AFS mora tehnična dokumentacija za škropilnike vsebovati namakalne diagrame glede na tlak in višino namestitve. Podobni diagrami univerzalnega škropilnika tipa RPTK so prikazani na sl. IV. 1.3, in za brizgalne, ki jih proizvaja PA "Spetsavtomatika" (Biysk) - v Dodatku 6.
Glede na zgornje diagrame namakanja za to zasnovo škropilnikov je mogoče narediti ustrezne zaključke o vplivu pritiska na intenzivnost namakanja.
Na primer, če je škropilnik RPTK nameščen na glavo, potem je pri višini namestitve 2,5 m intenzivnost namakanja praktično neodvisna od tlaka. Znotraj območja cone s polmeri 1,5; 2 in 2,5 m se intenzivnost namakanja z 2-kratnim povečanjem tlaka poveča za 0,005 l / (s * m 2), to je za 4,3-6,7%, kar kaže na znatno povečanje površine namakanja. Če z 2-kratnim povečanjem tlaka površina namakanja ostane nespremenjena, se mora intenzivnost namakanja povečati za 1,41-krat.
Pri vgradnji razpršilnika RPTK z nastavkom navzdol se intenzivnost namakanja izraziteje poveča (za 25-40%), kar kaže na rahlo povečanje namakalne površine (če je bila namakalna površina nespremenjena, bi se morala intenzivnost povečati za 41%). ).
Porabo vode za gašenje požara iz omrežja za oskrbo z vodo za gašenje v podjetjih rafinerije nafte in petrokemične industrije je treba vzeti po stopnji dveh hkratnih požarov v podjetju: enega požara v proizvodnem prostoru in drugega požara na območju skladišča surovin ali blaga gorljivih plinov, nafte in naftnih derivatov.
Poraba vode je določena z izračunom, vendar je treba vzeti najmanj: za proizvodno območje - 120 l / s, za skladišča - 150 l / s. Poraba in oskrba z vodo mora zagotavljati gašenje in zaščito opreme s stacionarnimi napravami in premično opremo za gašenje.
Za ocenjeno porabo vode v primeru požara v skladišču nafte in naftnih derivatov je treba vzeti enega od naslednjih največjih stroškov: za gašenje in hlajenje rezervoarjev (na podlagi največje porabe v primeru požara ene cisterne); za gašenje in hlajenje železniških cistern, nakladalno-razkladalnih naprav in nadvozov ali za gašenje nakladalno-razkladalnih naprav za vagonske cisterne; največja skupna poraba za zunanje in notranje gašenje enega od skladiščnih objektov.
Stroške sredstev za gašenje požara je treba določiti glede na intenzivnost njihove dobave (tabela 5.6) na ocenjeno območje gašenja nafte in naftnih derivatov (na primer v zemeljskih navpičnih rezervoarjih s stacionarno streho, območje vodoravni del rezervoarja se vzame kot izračunano območje gašenja).
Porabo vode za hlajenje zemeljskih vertikalnih rezervoarjev je treba določiti z izračunom na podlagi intenzivnosti oskrbe z vodo, vzeto iz tabele 5.3. Skupna poraba vode je opredeljena kot vsota stroškov za hlajenje gorečega rezervoarja in hlajenje sosednjih v skupini.
Prosti tlak v omrežju za oskrbo s požarno vodo v primeru požara je treba vzeti:
pri hlajenju s stacionarno instalacijo - glede na tehnična specifikacija namakalni obroči, vendar ne manj kot 10 m na ravni namakalnega obroča;
pri hlajenju rezervoarjev z mobilno gasilsko opremo glede na tehnične značilnosti požarnih šob, vendar ne manj kot 40 m.
Predvideno trajanje hlajenja rezervoarjev (gorečih in ob njih) je treba upoštevati:
zemeljske cisterne pri gašenju požara z avtomatskim sistemom - 4 ure;
pri gašenju z mobilno gasilsko opremo - 6 ur;
podzemni rezervoarji - 3 ure.
Celotna poraba vode iz vodovodnega omrežja za zaščito stebrnih naprav v primeru simuliranega požara s stacionarnimi namakalnimi napravami se vzame kot vsota porabe vode za namakanje goreče stebrne naprave in dveh sosednjih, ki se nahajata na razdalja manjša od dveh premerov največjega izmed njih. Intenzivnost oskrbe z vodo na 1 m 2 zaščitene površine stolpnih naprav z LPG in vnetljivimi tekočinami se predpostavlja, da je 0,1 l / (s × m 2).
Razmislite o izračunu obročastega namakalnega cevovoda na primeru hlajenja stranske površine v primeru požara talnega navpičnega rezervoarja z vnetljivimi tekočinami s stacionarno streho z nazivno prostornino W\u003d 5000 m 3, premer d p = 21 m in viš H= = 15 m Stacionarna hladilna naprava rezervoarja je sestavljena iz vodoravnega sekcijskega namakalnega obroča (namakalni cevovod z napravami za pršenje vode), ki se nahaja v zgornjem pasu sten rezervoarja, suhih dvižnih vodov in vodoravnih cevovodov, ki povezujejo sekcijski namakalni obroč z gasilno napravo. vodovodno omrežje (slika 5.5) .
riž. 5.5. Shema odseka vodovodnega omrežja z namakalnim obročem:
1 - odsek obročnega omrežja; 2 - ventil na veji; 3 - pipo za odvajanje vode; 4 – suhi dvižni vod in vodoravni cevovod; 5 – namakalni cevovod z napravami za pršenje vode
Določimo skupno porabo za hlajenje rezervoarja pri jakosti dovoda vode J\u003d 0,75 l / s na 1 m njegovega oboda (tabela 5.3) Q = J str d p \u003d 0,75 × 3,14 × 21 = 49,5 l / s.
V namakalnem obroču kot razpršilnike uporabljamo napajalnike s ploščatim nastavkom DP-12 z iztočnim premerom 12 mm.
Pretok vode iz enega napajalnika določimo po formuli,
kje Za- odjemne lastnosti napajalnika, Za= 0,45 l/(s×m 0,5); H a\u003d 5 m - najmanjša prosta glava. Nato l / s. Določite število napajalnikov. Potem Q = nq= 50 × 1 = 50 l/s.
Razdalja med drenzerji s premerom obroča D k \u003d 22 m. m.
Premer veje d sonce dovaja vodo v obroč s hitrostjo gibanja vode V\u003d 5 m / s je enako m.
Sprejemamo premer cevovoda d sonce = 125 mm.
Na obroču iz točke b do točke a voda bo šla v dveh smereh, zato bo premer cevi obročastega odseka določen iz pogoja preskoka polovice celotnega pretoka m.
Za enakomerno namakanje sten rezervoarja, to je potreba po rahlem padcu tlaka v namakalnem obroču na diktatorju (točka a) in najbližje točki b sprejemamo napajalnike d k = 100 mm.
Po formuli določimo izgubo glave h do v polkrogu m \u003d 15 m.
Pri določanju značilnosti črpalke se upošteva vrednost prostega tlačnega tlaka na začetku veje.
Za več visoke nastavitve(na primer destilacijski stolpi) je mogoče zagotoviti več perforiranih cevovodov na različnih višinah. Tlak najvišje nameščenega cevovoda z luknjami ne sme biti večji od 20–25 m.
