Rantsoenering van het waterverbruik voor het blussen van branden in hoogbouwmagazijnen. UDC-614.844.2
L. Meshman, V. Bylinkin, R. Gubin, E. Romanova

Rantsoenering van het waterverbruik voor het blussen van branden in hoogbouwmagazijnen. UDC B14.844.22

L. Meshman

V. Bylinkin

Ph.D., vooraanstaand onderzoeker,

R. Gubin

Senior onderzoeker,

E. Romanova

Onderzoeker

Momenteel zijn de belangrijkste initiële kenmerken die worden gebruikt om de waterstroom voor automatische brandblusinstallaties (AFS) te berekenen de standaardwaarden van de irrigatie-intensiteit of druk bij de dicterende sprinkler. Irrigatie-intensiteit wordt gebruikt in regelgevingsdocumenten, ongeacht het ontwerp van sprinklers, en er wordt alleen druk uitgeoefend op een specifiek type sprinkler.

De waarden voor de irrigatie-intensiteit worden gegeven in SP 5.13130 ​​voor alle groepen gebouwen, inclusief magazijngebouwen. Dit impliceert het gebruik van een sprinkler AUP onder het dak van het gebouw.

De geaccepteerde waarden van de irrigatie-intensiteit zijn echter afhankelijk van de groep gebouwen, opslaghoogte en type brandblusmiddel, gegeven in tabel 5.2 SP 5.13130, tart de logica. Voor groep gebouwen 5, met een toename van de opslaghoogte van 1 naar 4 m (voor elke meter hoogte) en van 4 naar 5,5 m, neemt de intensiteit van de waterirrigatie bijvoorbeeld proportioneel toe met 0,08 l/(s-m2). .

Het lijkt erop dat een soortgelijke aanpak voor het rantsoeneren van de voorraad brandblusmiddelen voor het blussen van een brand zich zou moeten uitstrekken tot andere groepen gebouwen en voor het blussen van een brand met een schuimoplossing, maar dit wordt niet nageleefd.

Voor groep pand 5 bijvoorbeeld, bij gebruik van een schuimmiddeloplossing op een opslaghoogte tot 4 m, neemt de irrigatie-intensiteit toe met 0,04 l/(s-m2) voor elke 1 m stellingopslaghoogte, en met een opslaghoogte van 4 tot 5,5 m, de intensiteit van de watergift wordt 4 keer verhoogd, d.w.z. met 0,16 l/(s-m2), en bedraagt ​​0,32 l/(s-m2).

Voor groep gebouwen 6 bedraagt ​​de toename van de waterirrigatie-intensiteit 0,16 l/(s-m2) naar 2 m, van 2 naar 3 m - slechts 0,08 l/(s-m2), over 2 naar 4 m - de intensiteit niet verandering, en bij een opslaghoogte boven de 4-5,5 m verandert de irrigatie-intensiteit met 0,1 l/(s-m2) en bedraagt ​​0,50 l/(s-m2). Tegelijkertijd bedraagt ​​de irrigatie-intensiteit bij gebruik van een schuimmiddeloplossing maximaal 1 m - 0,08 l/(s-m2), boven 1-2 m verandert deze met 0,12 l/(s-m2), boven 2- 3 m - met 0,04 l/(s-m2), en dan van boven 3 tot 4 m en van boven 4 tot 5,5 m - met 0,08 l/(s-m2) en is 0,40 l/(s-m2).

In stellingmagazijnen worden goederen meestal in dozen opgeslagen. In dit geval hebben stralen blusmiddel bij het blussen van een brand in de regel geen directe invloed op de verbrandingszone (de uitzondering is een brand op de bovenste laag). Een deel van het water dat door de sprinkler wordt verspreid, verspreidt zich horizontaal oppervlak dozen en stroomt naar beneden, de rest van het deel dat niet op de dozen valt vormt een verticaal beschermend gordijn. Gedeeltelijk schuine stralen komen de vrije ruimte binnen in de rekken binnen en bevochtigen de goederen die niet in dozen of het zijoppervlak van de dozen zijn verpakt. Als daarom voor open oppervlakken de afhankelijkheid van de irrigatie-intensiteit van het type brandbelasting en de specifieke belasting ervan buiten twijfel staat, dan moet bij het blussen stellingmagazijnen deze afhankelijkheid lijkt niet zo opvallend.

Als we echter enige evenredigheid aannemen in de toename van de irrigatie-intensiteit, afhankelijk van de opslaghoogte en de hoogte van de kamer, dan wordt het mogelijk om de irrigatie-intensiteit niet te bepalen door discrete waarden opslaghoogte en kamerhoogte, zoals gepresenteerd in SP 5.13130, en via een continue functie uitgedrukt door de vergelijking

waarbij 1dict de intensiteit is van de irrigatie met een dicterende sprinkler, afhankelijk van de opslaghoogte en de hoogte van de kamer, l/(s-m2);

i55 - intensiteit van de irrigatie met een dicterende sprinkler op een opslaghoogte van 5,5 m en een ruimtehoogte van maximaal 10 m (volgens SP 5.13130), l/(s-m2);

F - variatiecoëfficiënt van opslaghoogte, l/(s-m3); h - opslaghoogte vuurlast, m; l is de variatiecoëfficiënt in de hoogte van de kamer.

Voor groepen van kamers 5 bedraagt ​​de irrigatie-intensiteit i5 5 0,4 l/(s-m2), en voor groepen kamers b - 0,5 l/(s-m2).

Er wordt aangenomen dat de variatiecoëfficiënt van de opslaghoogte f voor groepen van panden 5 20% lager is dan voor groepen van panden b (naar analogie met SP 5.13130).

De waarde van de variatiecoëfficiënt van de hoogte van de kamer l wordt gegeven in Tabel 2.

Bij het uitvoeren van hydraulische berekeningen van het AUP-distributienetwerk is het noodzakelijk om de druk bij de dicterende sprinkler te bepalen op basis van de berekende of standaard irrigatie-intensiteit (volgens SP 5.13130). De druk bij de sproeier die overeenkomt met de gewenste irrigatie-intensiteit kan alleen worden bepaald aan de hand van een reeks irrigatiediagrammen. Maar sprinklerfabrikanten leveren in de regel geen irrigatiediagrammen.

Daarom ervaren ontwerpers ongemak bij het bepalen van de ontwerpwaarde van de druk bij de dicterende sprinkler. Daarnaast is het niet duidelijk welke hoogte als berekende hoogte moet worden genomen voor het bepalen van de irrigatie-intensiteit: de afstand tussen de sprinkler en de vloer of tussen de sprinkler en het bovenste niveau van de brandlast. Ook is onduidelijk hoe de intensiteit van de irrigatie moet worden bepaald: op een cirkelgebied met een diameter gelijk aan de afstand tussen de sproeiers, of op het gehele gebied dat door de sproeier wordt geïrrigeerd, of rekening houdend met de onderlinge irrigatie door aangrenzende sproeiers.

Voor brandbescherming In hoogbouwmagazijnen worden nu op grote schaal sprinkler-AUP's gebruikt, waarvan de sprinklers zich onder de magazijnafdekking bevinden. Deze technische oplossing vereist een groot waterverbruik. Voor deze doeleinden worden speciale sprinklers gebruikt, zowel in eigen land geproduceerd, bijvoorbeeld SOBR-17, SOBR-25, als buitenlands, bijvoorbeeld ESFR-17, ESFR-25, VK503, VK510 met een uitlaatdiameter van 17 of 25 mm .

In servicestations voor SOBR-sprinklers, in brochures voor ESFR-sprinklers van Tyco en Viking, is de belangrijkste parameter de druk bij de sprinkler, afhankelijk van het type (SOBR-17, SOBR-25, ESFR-17, ESFR-25, VK503, VK510 , enz.) enz.), afhankelijk van het soort opgeslagen goederen, de opslaghoogte en de hoogte van de ruimte. Deze aanpak is handig voor ontwerpers, omdat elimineert de noodzaak om te zoeken naar informatie over de irrigatie-intensiteit.

Is het tegelijkertijd mogelijk om, ongeacht het specifieke sprinklerontwerp, een algemene parameter te gebruiken om de mogelijkheid te beoordelen om in de toekomst ontwikkelde sprinklerontwerpen te gebruiken? Het blijkt dat dit mogelijk is als je de druk of het debiet van de dicterende sprinkler als sleutelparameter gebruikt, en als extra parameter de irrigatie-intensiteit over een bepaald gebied bij een standaard sprinklerinstallatiehoogte en standaarddruk (volgens GOST R51043). U kunt bijvoorbeeld de waarde van de irrigatie-intensiteit gebruiken die zonder twijfel is verkregen tijdens certificeringstests van sprinklers speciaal doel: gebied waarover de irrigatie-intensiteit wordt bepaald, voor irrigators algemeen doel 12 m2 (diameter ~ 4 m), voor speciale sprinklers - 9,6 m2 (diameter ~ 3,5 m), sprinklerinstallatiehoogte 2,5 m, druk 0,1 en 0,3 MPa. Bovendien moet voor elk type sprinkler informatie over de irrigatie-intensiteit van elk type sprinkler, verkregen tijdens certificatietesten, in het paspoort worden vermeld. Met de gespecificeerde initiële parameters voor hoogbouwmagazijnen mag de irrigatie-intensiteit niet minder zijn dan die gegeven in Tabel 3.

De werkelijke irrigatie-intensiteit van de AUP tijdens de interactie van aangrenzende sprinklers kan, afhankelijk van hun type en de afstand ertussen, de irrigatie-intensiteit van de dicterende sprinkler 1,5-2,0 keer overschrijden.

Bij hoogbouwmagazijnen (met een opslaghoogte van meer dan 5,5 m) kunnen twee initiële voorwaarden worden gehanteerd om de standaardwaarde van het debiet van de dicterende sprinkler te berekenen:

1. Met een opslaghoogte van 5,5 m en een kamerhoogte van 6,5 m.

2. Met een opslaghoogte van 12,2 m en een kamerhoogte van 13,7 m. Het eerste referentiepunt (minimaal) wordt vastgesteld op basis van gegevens uit SP 5.131301 over de irrigatie-intensiteit en het totale waterverbruik AUP. Voor groep kamers b bedraagt ​​de irrigatie-intensiteit minimaal 0,5 l/(s-m2) en het totale debiet minimaal 90 l/s. Het verbruik van een universele dicteersproeier volgens de normen van SP 5.13130 ​​bedraagt ​​bij deze irrigatie-intensiteit minimaal 6,5 l/s.

Het tweede referentiepunt (maximum) wordt vastgesteld op basis van de gegeven gegevens technische documentatie voor SOBR- en ESFR-sprinklers.

Met ongeveer gelijke stroomsnelheden van SOBR-17, ESFR-17, VK503 en SOBR-25, ESFR-25, VK510 sprinklers voor identieke opslagkarakteristieken vereisen SOBR-17, ESFR-17, VK503 een hogere druk. Volgens alle typen ESFR (behalve ESFR-25), met een opslaghoogte van meer dan 10,7 m en een ruimtehoogte van meer dan 12,2 m, is een extra niveau van sprinklers in de rekken vereist, wat extra verbruik van brandblussers vereist tussenpersoon. Daarom is het raadzaam om u te concentreren op de hydraulische parameters van SOBR-25, ESFR-25, VK510 sprinklers.

Voor groepen gebouwen 5 en b (volgens SP 5.13130) van hoogbouwmagazijnen wordt voorgesteld om de vergelijking voor het berekenen van het debiet van de dicterende sprinkler van automatische waterbesturingseenheden te berekenen met behulp van de formule

tafel 1

tafel 2

tafel 3

Bij een opslaghoogte van 12,2 m en een ruimtehoogte van 13,7 m mag de druk bij de dicterende sprinkler ESFR-25 minimaal zijn: volgens NFPA-13 0,28 MPa, volgens FM 8-9 en FM 2-2 0,34 MPa. Daarom nemen we het debiet van de dicterende sprinkler voor groep kamers 6, rekening houdend met de druk volgens FM, d.w.z. 0,34 MPa:

waarbij qESFR het debiet van de ESFR-25-sprinkler is, l/s;

KRF - productiviteitscoëfficiënt in afmetingen volgens GOST R 51043, l/(s-m waterkolom 0,5);

KISO - prestatiecoëfficiënt in afmetingen volgens ISO 6182-7, l/(min-bar0,5); p - druk bij de sprinkler, MPa.

Het debiet van de dicterende sprinkler voor groep kamers 5 wordt op dezelfde manier bepaald volgens formule (2), rekening houdend met de druk volgens NFPA, d.w.z. 0,28 MPa - debiet = 10 l/s.

Voor groepen van kamers 5 wordt aangenomen dat het debiet van de dicterende sprinkler q55 = 5,3 l/s is, en voor groepen kamers 6 - q55 = 6,5 l/s.

De waarde van de variatiecoëfficiënt van de opslaghoogte wordt gegeven in Tabel 4.

De waarde van de variatiecoëfficiënt van kamerhoogte b wordt gegeven in Tabel 5.

De relatie tussen de opgegeven drukken en het berekende debiet bij deze drukken voor de ESFR-25 en SOBR-25 sprinklers is weergegeven in Tabel 6. Het debiet voor groep 5 en 6 wordt berekend met formule (3).

Zoals blijkt uit Tabel 7 komen de debieten van de dicterende sprinkler voor de groepen panden 5 en 6, berekend met formule (3), vrij goed overeen met de debieten van ESFR-25 sprinklers, berekend met formule (2).

Met een behoorlijk bevredigende nauwkeurigheid kunnen we aannemen dat het verschil in debiet tussen de groepen kamers 6 en 5 gelijk is aan ~ (1,1-1,2) l/s.

De initiële parameters van regelgevingsdocumenten voor het bepalen van het totale verbruik van AUP met betrekking tot hoogbouwmagazijnen, waarin sprinklers onder de afdekking worden geplaatst, kunnen dus zijn:

■ irrigatie-intensiteit;

■ druk bij de dicterende sprinkler;

■ stroomsnelheid van dicterende sprinkler.

Het meest acceptabel is naar onze mening de stroomsnelheid van een dicterende sprinkler, wat handig is voor ontwerpers en niet afhankelijk is van het specifieke type sprinkler.

Het is raadzaam om het gebruik van “het dicteren van het sprinklerdebiet” als dominante parameter te introduceren regelgeving, waarbij de irrigatie-intensiteit als belangrijkste hydraulische parameter wordt gebruikt.

Tabel 4

Tabel 5

Tabel 6

Opberghoogte/kamerhoogte	Opties			SOBR-25	Geschat debiet, l/s, volgens formule (3)
					groep 5	groep 6
	Druk, MPa
	Verbruik, l/s
	Druk, MPa
	Verbruik, l/s
	Druk, MPa
	Verbruik, l/s
	Druk, MPa
	Verbruik, l/s
	Druk, MPa
	Verbruik, l/s
	Verbruik, l/s

LITERATUUR:

1. SP 5.13130.2009 “Brandbeveiligingssystemen. Brandmeld- en brandblusinstallaties zijn automatisch. Ontwerpnormen en -regels."

2. STO 7.3-02-2009. Organisatorische norm voor het ontwerp van automatische waterbrandblusinstallaties met behulp van SOBR-sprinklers in hoogbouwmagazijnen. Komen vaak voor technische benodigdheden. Biysk, JSC "PO "Spetsavtomatika", 2009.

3. ModelESFR-25. Vroege onderdrukking Hangende sprinklers met snelle respons 25 K-factor/Brand- en bouwproducten - TFP 312 / Tyco, 2004 - 8 r.

4. ESFR hangende krimpkous VK510 (K25.2). Viking/ Technische gegevens, formulier F100102, 2007 - 6 p.

5. GOST R 51043-2002 “Installatie van water en schuim blussen automatisch. Sproeiers. Algemene technische vereisten. Testmethoden".

6. NFPA 13. Norm voor de installatie van sprinklersystemen.

7. FM2-2. FM Globaal. Installatieregels voor automatische sprinklers in de onderdrukkingsmodus.

8. Gegevens ter voorkoming van FM-verlies 8-9 Biedt alternatieve brandbeveiligingsmethoden.

9. Meshman L.M., Tsarichenko S.G., Bylinkin V.A., Aleshin V.V., Gubin R.Yu. Sprinklers voor automatische water- en schuimblussystemen. Educatieve en methodologische handleiding. M.: VNIIPO, 2002, 314 p.

10. ISO 6182-7 Vereisten en testmethoden voor Earle Suppression fast Response (ESFR) sprinklers.

In de USSR was de belangrijkste fabrikant van sprinklers de Odessa-fabriek "Spetsavtomatika", die drie soorten sprinklers produceerde, gemonteerd met een rozet omhoog of omlaag, met een nominale uitlaatdiameter van 10; 12 en 15 mm.

Op basis van de resultaten van uitgebreide tests zijn voor deze sprinklers irrigatiediagrammen gemaakt over een breed scala aan drukken en installatiehoogtes. In overeenstemming met de verkregen gegevens werden in SNiP 2.04.09-84 normen vastgelegd voor hun plaatsing (afhankelijk van de vuurbelasting) op een afstand van 3 of 4 m van elkaar. Deze normen zijn ongewijzigd opgenomen in NPB 88-2001.

Momenteel komt het grootste deel van de sprinklers uit het buitenland, omdat de Russische fabrikanten PO Spets-Avtomatika (Biysk) en CJSC Ropotek (Moskou) niet volledig kunnen voldoen aan de binnenlandse vraag naar hun consumenten.

In prospectussen voor buitenlandse irrigators zijn er in de regel geen gegevens over de meeste technische parameters gereguleerd door binnenlandse normen. In dit opzicht is het niet mogelijk om een ​​vergelijkende beoordeling uit te voeren van de kwaliteitsindicatoren van hetzelfde type producten geproduceerd door verschillende bedrijven.

Certificeringstests voorzien niet in een uitputtende verificatie van de initiële hydraulische parameters die nodig zijn voor het ontwerp, bijvoorbeeld diagrammen van de irrigatie-intensiteit binnen het beschermde gebied, afhankelijk van de druk en hoogte van de sprinklerinstallatie. In de regel zijn deze gegevens niet opgenomen in de technische documentatie, maar zonder deze informatie is het niet mogelijk om ontwerpwerkzaamheden aan de AUP correct uit te voeren.

In het bijzonder is de belangrijkste parameter van sprinklers, noodzakelijk voor het ontwerp van AUP, de intensiteit van de irrigatie van het beschermde gebied, afhankelijk van de druk en hoogte van de sprinklerinstallatie.

Afhankelijk van het ontwerp van de sproeier kan het irrigatieoppervlak ongewijzigd blijven, afnemen of toenemen naarmate de druk toeneemt.

Bijvoorbeeld irrigatiediagrammen van een universele sproeier type CU/P, geïnstalleerd via stopcontact naar boven toe, bijna iets afwijkend van de toevoerdruk in het bereik van 0,07-0,34 MPa (Fig. IV. 1.1). Integendeel, de irrigatiediagrammen van een dergelijke sprinkler, geïnstalleerd met de rozet naar beneden gericht, veranderen intensiever wanneer de toevoerdruk binnen dezelfde grenzen verandert.

Als het geïrrigeerde oppervlak van de sproeier onveranderd blijft als de druk verandert, dan is binnen het irrigatieoppervlak van 12 m2 (cirkel R ~ 2 m) kunt u de druk Р t door berekening instellen, waarbij de door het project vereiste irrigatie-intensiteit is gewaarborgd:

Waar R n en i n - druk en de overeenkomstige waarde van de irrigatie-intensiteit in overeenstemming met GOST R 51043-94 en NPB 87-2000.

Waarden i n en R n afhankelijk van de diameter van de uitlaat.

Als het irrigatiegebied afneemt bij toenemende druk, neemt de intensiteit van de irrigatie aanzienlijk toe in vergelijking met vergelijking (IV. 1.1), maar er moet rekening mee worden gehouden dat de afstand tussen de sprinklers ook moet afnemen.

Als het irrigatiegebied toeneemt bij toenemende druk, kan de intensiteit van de irrigatie licht toenemen, onveranderd blijven of aanzienlijk afnemen. In dit geval is de berekeningsmethode voor het bepalen van de irrigatie-intensiteit afhankelijk van de druk onaanvaardbaar, daarom kan de afstand tussen sprinklers alleen worden bepaald met behulp van irrigatiediagrammen.

Gevallen van gebrek aan effectiviteit bij het blussen van branden die in de praktijk worden waargenomen, zijn vaak het gevolg van een onjuiste berekening van hydraulische brandcircuits (onvoldoende irrigatie-intensiteit).

De irrigatiediagrammen in sommige prospectussen van buitenlandse bedrijven karakteriseren de zichtbare grens van de irrigatiezone, zijnde geen numeriek kenmerk van de irrigatie-intensiteit, en misleiden alleen specialisten van ontwerporganisaties. Op de irrigatiediagrammen van een universele sproeier type CU/P zijn bijvoorbeeld de grenzen van de irrigatiezone niet aangegeven numerieke waarden irrigatie-intensiteit (zie Fig. IV.1.1).

Een voorlopige beoordeling van dergelijke diagrammen kan als volgt worden gemaakt.

Op schema q = F(K, P)(Fig. IV. 1.2) het debiet van de sprinkler wordt bepaald op basis van de prestatiecoëfficiënt NAAR, gespecificeerd in de technische documentatie, en de druk op het bijbehorende diagram.

Voor sproeier bij NAAR= 80 en P = Debiet is 0,07 MPa qp=007~ 67 l/min (1,1 l/s).

Volgens GOST R 51043-94 en NPB 87-2000 moeten concentrische irrigatiesproeiers met een uitlaatdiameter van 10 tot 12 mm bij een druk van 0,05 MPa een intensiteit leveren van minimaal 0,04 l/(cm 2).

We bepalen het debiet van de sprinkler bij een druk van 0,05 MPa:

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

Ervan uitgaande dat de irrigatie binnen het opgegeven irrigatiegebied met straal plaatsvindt R≈3,1 m (zie Fig. IV. 1.1, a) uniform en al het brandblusmiddel wordt alleen over het beschermde gebied verdeeld, we bepalen de gemiddelde irrigatie-intensiteit:

Deze watergiftintensiteit binnen het gegeven diagram komt dus niet overeen met de normwaarde (minimaal 0,04 l/(s*m2) is vereist). Om vast te stellen of deze voldoet dit ontwerp sprinklervereisten van GOST R 51043-94 en NPB 87-2000 op een oppervlakte van 12 m 2 (straal ~2 m), passende tests zijn vereist.

Voor een gekwalificeerd ontwerp van AUP moet de technische documentatie voor sprinklers irrigatiediagrammen bevatten, afhankelijk van de druk en installatiehoogte. Soortgelijke diagrammen van een universele sprinkler van het type RPTK worden getoond in Fig. IV. 1.3, en sprinklers geproduceerd door SP "Spetsavtomatika" (Biysk) - in bijlage 6.

Op basis van de gegeven irrigatiediagrammen voor een bepaald sprinklerontwerp kunnen passende conclusies worden getrokken over het effect van druk op de irrigatie-intensiteit.

Als de RPTK sproeier bijvoorbeeld met de rozet naar boven wordt geïnstalleerd, dan is op een installatiehoogte van 2,5 m de irrigatie-intensiteit vrijwel drukonafhankelijk. Binnen het gebied van de zone met stralen 1,5; 2 en 2,5 m neemt de irrigatie-intensiteit bij een verdubbeling van de druk toe met 0,005 l/(s*m2), d.w.z. met 4,3-6,7%, wat duidt op een aanzienlijke toename van het irrigatiegebied. Als bij een verdubbeling van de druk het irrigatiegebied onveranderd blijft, zou de irrigatie-intensiteit met 1,41 keer moeten toenemen.

Bij installatie van de RPTC-sproeier met de rozet naar beneden neemt de irrigatie-intensiteit aanzienlijk toe (met 25-40%), wat duidt op een lichte toename van het irrigatieoppervlak (bij een constant irrigatieoppervlak zou de intensiteit met 41% moeten zijn toegenomen).

Totaal verschillende eisen De vereisten tijdens het productie- en controleproces van een sprinklersysteem zijn vrij groot, dus we zullen alleen de belangrijkste parameters in overweging nemen.

1. Kwaliteitsindicatoren

1.1 Afdichting

Dit is een van de belangrijkste indicatoren waarmee de gebruiker van een sprinklersysteem wordt geconfronteerd. Een sprinkler met een slechte afdichting kan inderdaad veel problemen veroorzaken. Niemand zal het leuk vinden als er plotseling water op mensen, dure apparatuur of goederen druppelt. En als verlies van dichtheid optreedt als gevolg van spontane vernietiging van de warmtegevoelige slot kan de schade door gemorst water meerdere malen toenemen.

Dankzij het ontwerp en de productietechnologie van moderne sprinklers, die in de loop der jaren zijn verbeterd, kunnen we vertrouwen op hun betrouwbaarheid.

Het belangrijkste element van de sprinkler, dat zorgt voor de dichtheid van de sprinkler onder de zwaarste bedrijfsomstandigheden, is een schotelveer (5) . Het belang van dit element kan niet worden overschat. Met de veer kunt u kleine veranderingen in de lineaire afmetingen van de sprinkleronderdelen compenseren. Het is een feit dat om een ​​betrouwbare dichtheid van de sprinkler te garanderen, de elementen van de vergrendeling altijd onder voldoende waarde moeten zijn hoge druk, die bij de montage met een borgschroef wordt gewaarborgd (1) . Onder invloed van deze druk kan na verloop van tijd een lichte vervorming van het sprinklerlichaam optreden, wat echter voldoende zou zijn om de dichtheid te verbreken.

Er was een tijd dat sommige sprinklerfabrikanten rubberen pakkingen als afdichtingsmateriaal gebruikten om de constructiekosten te verlagen. De elastische eigenschappen van rubber maken het namelijk ook mogelijk om kleine lineaire veranderingen in afmetingen te compenseren en de vereiste dichtheid te bieden.

Figuur 2. Sprinkler met rubberen pakking.

Er werd echter geen rekening mee gehouden dat na verloop van tijd de elastische eigenschappen van rubber verslechteren en verlies van dichtheid kan optreden. Maar het ergste is dat rubber aan de afgedichte oppervlakken kan blijven plakken. Daarom, wanneer vuur Na de vernietiging van het warmtegevoelige element blijft de sprinklerafdekking stevig aan het lichaam vastgelijmd en stroomt er geen water uit de sprinkler.

Dergelijke gevallen zijn geregistreerd tijdens branden in veel faciliteiten in de Verenigde Staten. Hierna voerden de fabrikanten een grootschalige campagne om alle sprinklers met rubberen afdichtringen terug te roepen en te vervangen 3 . IN Russische Federatie Het gebruik van sprinklers met rubberen afdichtingen is verboden. Tegelijkertijd blijft, zoals bekend, de levering van goedkope sprinklers van dit ontwerp aan sommige GOS-landen doorgaan.

Bij de productie van sprinklers bieden zowel binnenlandse als buitenlandse normen hele lijn testen om de dichtheid te garanderen.

Elke sprinkler wordt getest onder hydraulische (1,5 MPa) en pneumatische (0,6 MPa) druk, en wordt ook getest op weerstand tegen waterslag, dat wil zeggen plotselinge drukverhogingen tot 2,5 MPa.

Trillingstesten geven het vertrouwen dat sprinklers betrouwbaar zullen presteren onder de zwaarste bedrijfsomstandigheden.

1.2 Duurzaamheid

Van niet gering belang voor het behoud van alle technische kenmerken van welk product dan ook is de kracht ervan, dat wil zeggen weerstand tegen verschillende externe invloeden.

De chemische sterkte van de ontwerpelementen van de sprinkler wordt bepaald door testen op weerstand tegen de effecten van een mistige omgeving van zoutnevel, een waterige oplossing van ammoniak en zwaveldioxide.

De schokbestendigheid van de sprinkler moet de integriteit van alle elementen garanderen wanneer deze vanaf een hoogte van 1 meter op een betonnen vloer valt.

De sprinkleruitlaat moet bestand zijn tegen de impact water, waardoor het onder een druk van 1,25 MPa blijft staan.

In geval van snel brand ontwikkeling sproeiers erin lucht systemen of systemen met startcontrole kunnen enige tijd worden beïnvloed hoge temperatuur. Om er zeker van te zijn dat de sprinkler niet vervormt en dus zijn eigenschappen niet verandert, worden hittebestendigheidstests uitgevoerd. In dit geval moet het sprinklerlichaam bestand zijn tegen blootstelling aan een temperatuur van 800°C gedurende 15 minuten.

Om de weerstand tegen klimatologische invloeden te verifiëren, worden sprinklers getest negatieve temperaturen. De ISO-norm voorziet in het testen van sprinklers bij -10°C, de GOST R-eisen zijn iets strenger en worden bepaald door klimaatkenmerken: het is noodzakelijk om langetermijntests uit te voeren bij -50°C en kortetermijntests bij -60°C .

1.3 Betrouwbaarheid van het thermische slot

Een van de meest kritische elementen van een sprinkler is het thermische slot van de sprinkler. De technische kenmerken en kwaliteit van dit element bepalen grotendeels de succesvolle werking van de sprinkler. De actualiteit van brandbestrijding en gebrek valse positieven in de standby-modus. Gedurende de lange geschiedenis van het sprinklersysteem zijn er veel soorten thermische slotontwerpen voorgesteld.




Figuur 3. Sprinklers met een glazen bol en een smeltbaar element.

Smeltbare thermische sloten met een warmtegevoelig element op basis van de legering van Wood, die bij een bepaalde temperatuur zacht wordt en het slot uiteenvalt, evenals thermische sloten die gebruik maken van een glazen warmtegevoelige lamp hebben de tand des tijds doorstaan. Onder invloed van warmte zet de vloeistof in de kolf uit, waardoor druk wordt uitgeoefend op de wanden van de kolf, en wanneer een kritische waarde wordt bereikt, stort de kolf in. Figuur 3 toont sprinklers van het ESFR-type met verschillende soorten thermische sloten.

Om de betrouwbaarheid van het thermische slot in stand-bymodus en bij brand te controleren, zijn er een aantal tests voorzien.

De nominale bedrijfstemperatuur van het slot moet binnen de tolerantie liggen. Voor sprinklers in het lagere temperatuurbereik mag de afwijking van de responstemperatuur niet groter zijn dan 3°C.

Het thermische slot moet bestand zijn tegen thermische schokken (plotselinge temperatuurstijging van 10°C onder de nominale bedrijfstemperatuur).

De thermische weerstand van het thermische slot wordt getest door de temperatuur geleidelijk te verwarmen tot 5°C onder de nominale bedrijfstemperatuur.

Indien gebruikt als thermisch slot glazen fles, dan is het noodzakelijk om de integriteit ervan te controleren met behulp van een vacuüm.

Zowel de glasbol als het smeltelement worden onderworpen aan sterktetests. Een glazen fles moet bijvoorbeeld bestand zijn tegen een belasting die zes keer groter is dan de bedrijfsbelasting. Het zekeringselement heeft een limiet van vijftien.

2. Doelindicatoren

2.1 Thermische gevoeligheid van het slot

Volgens GOST R 51043 moet de responstijd van de sprinkler worden gecontroleerd. Deze mag niet langer zijn dan 300 seconden voor sprinklers met lage temperatuur (57 en 68°C) en 600 seconden voor sprinklers met de hoogste temperatuur.

Een soortgelijke parameter ontbreekt in de buitenlandse norm; in plaats daarvan wordt RTI (response time index) veel gebruikt: een parameter die de gevoeligheid van een temperatuurgevoelig element (glasbol of smeltbaar slot) karakteriseert. Hoe lager de waarde, hoe gevoeliger dit element is voor warmte. Samen met een andere parameter - C (geleidbaarheidsfactor - meting warmtegeleiding tussen het temperatuurgevoelige element en de sprinklerontwerpelementen) vormen ze één van de belangrijkste kenmerken sprinkler - reactietijd.




Figuur 4. De grenzen van de zones die de snelheid van de sprinkler bepalen.

Figuur 4 geeft gebieden aan die kenmerkend zijn voor:

1 – standaard responstijd sprinkler; 2 – speciale responstijdsproeier; 3 – snelle responssproeier.

Voor sprinklers met verschillende reactietijden zijn regels opgesteld voor het gebruik ervan ter bescherming van objecten verschillende niveaus brandgevaar:

• afhankelijk van de maat;
• afhankelijk van het type;
• opslagparameters voor vuurbelasting.

Opgemerkt moet worden dat bijlage A (aanbevolen) GOST R 51043 een methode voor het bepalen bevat Thermische traagheidscoëfficiënt En Warmteverliescoëfficiënt als gevolg van thermische geleidbaarheid, gebaseerd op ISO/FDIS6182-1-methoden. Tot nu toe is er echter nog geen praktisch gebruik van deze informatie geweest. Feit is dat, hoewel paragraaf A.1.2 stelt dat deze coëfficiënten gebruikt moeten worden “... om de responstijd van sprinklers bij brand te bepalen, rechtvaardig de vereisten voor hun plaatsing in gebouwen"Er zijn geen echte methoden om ze te gebruiken. Daarom kunnen deze parameters niet worden gevonden onder de technische kenmerken van sprinklers.

Bovendien is er een poging gedaan om de thermische traagheidscoëfficiënt te bepalen met behulp van de formule uit Bijlage A GOST R 51043:

Feit is dat er een fout is gemaakt bij het kopiëren van de formule uit de ISO/FDIS6182-1-standaard.

Een persoon met kennis van wiskunde in zich schoolcurriculum, is het gemakkelijk op te merken dat bij het omzetten van de vorm van een formule vanuit een buitenlandse standaard (het is niet duidelijk waarom dit is gedaan, misschien om het minder op plagiaat te laten lijken?) het minteken in de macht van de vermenigvuldiger ν van 0,5 , die in de teller van de breuk staat, werd weggelaten.

Tegelijkertijd is het noodzakelijk om aandacht te besteden aan de positieve aspecten van de moderne regelgeving. Tot voor kort kon de gevoeligheid van een sprinkler gemakkelijk als een kwaliteitsparameter worden beschouwd. De nu nieuw ontwikkelde (maar nog niet in werking getreden) SP 6 4 bevat al instructies over het gebruik van sprinklers die gevoeliger zijn voor temperatuurveranderingen om de meest brandgevaarlijke gebouwen te beschermen:

5.2.19 Wanneer vuurbelasting niet minder dan 1400 MJ/m 2 voor magazijnen, voor ruimtes met een hoogte van meer dan 10 m en voor ruimtes waarin het voornaamste brandbare product LVZH En GJ, de thermische traagheidscoëfficiënt van sprinklers moet minder zijn dan 80 (ms) 0,5.

Helaas is het niet helemaal duidelijk of de eis voor de temperatuurgevoeligheid van een sprinkler opzettelijk of vanwege onnauwkeurigheid alleen op basis van de thermische traagheidscoëfficiënt van het temperatuurgevoelige element wordt vastgesteld, zonder rekening te houden met de warmteverliescoëfficiënt als gevolg van aan thermische geleidbaarheid. En dit is in een tijd waarin, volgens de internationale norm (Fig. 4), sprinklers met een warmteverliescoëfficiënt als gevolg van warmtegeleiding meer dan 1,0 (m/s) 0,5 worden niet langer als snelwerkend beschouwd.

2.2 Productiviteitsfactor

Dit is een van de belangrijkste parameters sproeiers. Het is ontworpen om de hoeveelheid water die er doorheen stroomt te berekenen sproeier bij een bepaalde druk per tijdseenheid. Dit is niet moeilijk om te doen met behulp van de formule:

Q – waterstroom uit de sprinkler, l/sec P – druk bij de sprinkler, MPa K – prestatiecoëfficiënt.

De waarde van de prestatiecoëfficiënt hangt af van de diameter van de sprinkleruitlaat: dan groter gat, hoe groter de coëfficiënt.

In verschillende buitenlandse standaarden kunnen er opties zijn om deze coëfficiënt te schrijven, afhankelijk van de dimensie van de gebruikte parameters. Bijvoorbeeld geen liters per seconde en MPa, maar gallons per minuut (GPM) en druk in PSI, of liters per minuut (LPM) en druk in bar.

Indien nodig kunnen al deze grootheden van de een naar de ander worden omgerekend met behulp van conversiefactoren van Tabellen 1.

Tafel 1. Relatie tussen coëfficiënten

Bijvoorbeeld voor de SVV-12-sproeier:

Houd er rekening mee dat u bij het berekenen van het waterverbruik met behulp van K-factorwaarden een iets andere formule moet gebruiken:

2.3 Waterdistributie en irrigatie-intensiteit

Alle bovenstaande vereisten worden in meer of mindere mate herhaald in zowel de ISO/FDIS6182-1-standaard als GOST R 51043. Hoewel er kleine verschillen zijn, zijn deze niet van fundamentele aard.

Heel significant inderdaad fundamentele verschillen tussen de normen hebben betrekking op de parameters van de waterverdeling over het beschermde gebied. Het zijn deze verschillen, die de basis vormen van de kenmerken van de sprinkler, die voornamelijk de regels en logica bepalen voor het ontwerpen van automatische brandblussystemen.

Een van de belangrijkste parameters van een sprinkler is de irrigatie-intensiteit, dat wil zeggen het waterverbruik in liters per 1 m2 beschermd gebied per seconde. Het is een feit dat afhankelijk van de grootte en brandbare eigenschappen vuurbelasting Om het blussen ervan te garanderen, is het noodzakelijk om een ​​bepaalde intensiteit van irrigatie te bieden.

Deze parameters werden experimenteel bepaald tijdens talrijke tests. Specifieke waarden van de irrigatie-intensiteit voor het beschermen van gebouwen tegen verschillende brandbelastingen worden gegeven tafel 2 NPB88.

Het waarborgen van de brandveiligheid object is een uiterst belangrijke en verantwoordelijke taak, van de juiste beslissing waarvan het leven van veel mensen kan afhangen. Daarom kunnen de vereisten voor apparatuur die deze taak verzekert nauwelijks worden overschat en onnodig wreed worden genoemd. In dit geval wordt duidelijk waarom de basis voor het vormen van de vereisten van Russische normen GOST R 51043 is, NPB88 5 , GOST R 50680 6 wordt het blusprincipe vastgelegd vuuréén sproeier.

Met andere woorden: als er brand ontstaat binnen het beschermde gebied van de sprinkler, moet deze alleen de vereiste irrigatie-intensiteit bieden en het begin blussen. vuur. Om deze taak te volbrengen, worden bij de certificering van een sprinkler tests uitgevoerd om de irrigatie-intensiteit ervan te verifiëren.

Om dit te doen, worden binnen de sector, precies 1/4 van het gebied van de cirkel van de beschermde zone, maatpotten in een schaakbordpatroon geplaatst. De sprinkler wordt geïnstalleerd op de oorsprong van de coördinaten van deze sector en wordt getest bij een bepaalde waterdruk.

Figuur 5. Sprinklertestschema volgens GOST R 51043.

Hierna wordt de hoeveelheid water gemeten die in de potten terecht is gekomen en wordt de gemiddelde irrigatie-intensiteit berekend. Volgens de vereisten van paragraaf 5.1.1.3. GOST R 51043, op een beschermd gebied van 12 m2, moet een sprinkler geïnstalleerd op een hoogte van 2,5 m van de vloer, bij twee vaste drukken van 0,1 MPa en 0,3 MPa, een irrigatie-intensiteit bieden van niet minder dan gespecificeerd in tafel 2.

tafel 2. Vereiste irrigatie-intensiteit van de sprinkler volgens GOST R 51043.

Als je naar deze tabel kijkt, rijst de vraag: welke intensiteit moet een sprinkler met d y 12 mm leveren bij een druk van 0,1 MPa? Een sprinkler met zo'n d y voldoet immers zowel aan de tweede lijn met de eis van 0,056 dm 3 /m 2 ⋅s, als aan de derde lijn van 0,070 dm 3 /m 2 ⋅s? Waarom wordt er zo onzorgvuldig omgegaan met een van de belangrijkste parameters van een sprinkler?

Laten we, om de situatie te verduidelijken, proberen een reeks eenvoudige berekeningen uit te voeren.

Laten we zeggen dat de diameter van het uitlaatgat in de sprinkler iets groter is dan 12 mm. Dan volgens de formule (3) Laten we de hoeveelheid water bepalen die uit de sprinkler stroomt bij een druk van 0,1 MPa: 1,49 l/s. Als al dit water precies op het beschermde gebied van 12 m2 stroomt, ontstaat er een irrigatie-intensiteit van 0,124 dm3/m2s. Als we dit cijfer vergelijken met de vereiste intensiteit van 0,070 dm 3 /m 2 ⋅s die uit de sprinkler stroomt, blijkt dat slechts 56,5% van het water voldoet aan de eisen van GOST en op het beschermde gebied valt.

Laten we nu aannemen dat de diameter van het uitlaatgat iets minder dan 12 mm is. In dit geval is het noodzakelijk om de resulterende irrigatie-intensiteit van 0,124 dm 3 /m 2 ⋅s te correleren met de vereisten van de tweede regel van Tabel 2 (0,056 dm 3 /m 2 ⋅s). Het blijkt nog minder: 45,2%.

In de gespecialiseerde literatuur7 worden de door ons berekende parameters de coëfficiënt genoemd nuttig gebruik consumptie

Het is mogelijk dat de GOST-vereisten alleen de minimaal aanvaardbare eisen bevatten voor de efficiëntiecoëfficiënt van de stroom, waaronder de sprinkler, als onderdeel van brandblusinstallaties, kan in het geheel niet worden overwogen. Dan blijkt dat de feitelijke parameters van de sprinkler in de technische documentatie van de fabrikanten moeten staan. Waarom vinden we ze daar ook niet?

Feit is dat om sprinklersystemen voor verschillende objecten te ontwerpen, het noodzakelijk is om te weten welke intensiteit het sprinklersysteem onder bepaalde omstandigheden zal creëren. Allereerst afhankelijk van de druk vóór de sprinkler en de hoogte van de installatie. Praktische tests hebben aangetoond dat deze parameters niet kunnen worden beschreven door een wiskundige formule, en om een ​​dergelijke tweedimensionale data-array te creëren is het noodzakelijk om een groot aantal van experimenten.

Daarnaast doen zich nog een aantal andere praktische problemen voor.

Laten we ons een ideale sprinkler voorstellen met een stroomefficiëntie van 99%, wanneer bijna al het water binnen het beschermde gebied wordt verdeeld.

Figuur 6. Ideale waterverdeling binnen het beschermde gebied.

Op Figuur 6 toont het ideale waterverdelingspatroon voor een sprinkler met een prestatiecoëfficiënt van 0,47. Te zien is dat slechts een klein deel van het water buiten het beschermde gebied valt met een straal van 2 m (aangegeven door de stippellijn).

Alles lijkt eenvoudig en logisch, maar er beginnen vragen wanneer het nodig is een groot gebied te beschermen met sprinklers. Hoe moeten sprinklers worden geplaatst?

In één geval verschijnen er onbeschermde gebieden ( figuur 7). In een ander geval moeten sprinklers, om onbeschermde gebieden te bedekken, dichterbij worden geplaatst, wat leidt tot de overlap van een deel van de beschermde gebieden door aangrenzende sprinklers ( figuur 8).

Figuur 7. Opstelling van sprinklers zonder irrigatiezones te blokkeren

Figuur 8. Opstelling van sprinklers met overlap van irrigatiezones.

Het bedekken van de beschermde gebieden leidt tot de noodzaak om het aantal sprinklers aanzienlijk te vergroten, en, belangrijker nog, de werking van een dergelijke sprinkler AUPT zal veel meer water vereisen. Bovendien, als vuur Als er meer dan één sprinkler werkt, zal de uitstromende hoeveelheid water duidelijk buitensporig zijn.

Een vrij eenvoudige oplossing voor dit ogenschijnlijk tegenstrijdige probleem wordt in buitenlandse normen voorgesteld.

Feit is dat in buitenlandse normen de eisen voor het garanderen van de vereiste irrigatie-intensiteit gelden voor de gelijktijdige werking van vier sprinklers. In de hoeken van een plein bevinden zich sprinklers, waarbinnen langs het gebied meetcontainers zijn geplaatst.

Tests voor sprinklers met verschillende diameters het uitlaatgat wordt uitgevoerd op verschillende afstanden tussen sprinklers - van 4,5 tot 2,5 meter. Op Figuur 8 toont een voorbeeld van de opstelling van sprinklers met een uitlaatdiameter van 10 mm. In dit geval moet de afstand tussen hen 4,5 meter zijn.

Figuur 9. Sprinklertestschema volgens ISO/FDIS6182-1.

Bij deze opstelling van sprinklers zal het water in het midden van het beschermde gebied vallen als de verspreidingsvorm bijvoorbeeld aanzienlijk groter is dan 2 meter, zoals in Figuur 10.

Figuur 10. Distributieschema voor sprinklerwater volgens ISO/FDIS6182-1.

Uiteraard zal bij deze vorm van waterdistributie de gemiddelde irrigatie-intensiteit afnemen in verhouding tot de toename van het irrigatieareaal. Maar omdat bij de proef vier sproeiers tegelijk betrokken zijn, zorgt de overlap van irrigatiezones voor een hogere gemiddelde irrigatie-intensiteit.

IN tafel 3 Er worden testomstandigheden en vereisten voor de irrigatie-intensiteit gegeven voor een aantal sprinklers voor algemeen gebruik volgens de ISO/FDIS6182-1-norm. Gemakshalve wordt de technische parameter voor de hoeveelheid water in de container, uitgedrukt in mm/min, gegeven in een dimensie die meer vertrouwd is met Russische normen: liters per seconde/m2.

Tafel 3. Eisen aan de irrigatie-intensiteit volgens ISO/FDIS6182-1.

Uitlaatdiameter, mm	Waterstroom door de sprinkler, l/min	Opstelling van sproeiers		Irrigatie-intensiteit		Toegestaan ​​aantal containers met verminderd watervolume
		Beschermd gebied, m 2	Afstand tussen vegetatie, m	mm/min in tank	l/s⋅m 2
10	50,6	20,25	4,5	2,5	0,0417	8 van 81
15	61,3	12,25	3,5	5,0	0,083	5 van 49
15	135,0	9,00	3,0	15,0	0,250	4 van 36
20	90,0	9,00	3,0	10,0	0,167	4 van 36
20	187,5	6,25	2,5	30,0	0,500	3 van de 25

Om te beoordelen hoe hoog het niveau van eisen voor de grootte en uniformiteit van de irrigatie-intensiteit binnen het beschermde plein is, kunt u de volgende eenvoudige berekeningen maken:

1. Laten we bepalen hoeveel water er per seconde binnen het kwadraat van het irrigatiegebied wordt gegoten. Uit de figuur blijkt dat een sector van een kwart van het geïrrigeerde gebied van de sprinklercirkel betrokken is bij de irrigatie van het plein, daarom gieten vier sprinklers op het "beschermde" vierkant een hoeveelheid water die gelijk is aan de hoeveelheid water die eruit stroomt één sproeier. Door het aangegeven waterdebiet te delen door 60, verkrijgen we het debiet in l/sec. Voor DN 10 bij een debiet van 50,6 l/min krijgen we bijvoorbeeld 0,8433 l/sec.
2. Als al het water gelijkmatig over het gebied is verdeeld, moet het debiet idealiter worden gedeeld door het beschermde gebied om de specifieke intensiteit te verkrijgen. Als we bijvoorbeeld 0,8433 l/sec delen door 20,25 m2, krijgen we 0,0417 l/sec/m2, wat precies samenvalt met de standaardwaarde. En omdat een ideale verdeling in principe niet haalbaar is, is de aanwezigheid van containers met een lager watergehalte tot 10% toegestaan. In ons voorbeeld zijn dit 8 van de 81 potten. We kunnen toegeven dat dit een vrij hoog niveau van uniformiteit van de waterverdeling is.

Als we het hebben over het monitoren van de uniformiteit van de irrigatie-intensiteit volgens de Russische standaard, dan zal de inspecteur een veel serieuzere wiskundige test ondergaan. Volgens de vereisten van GOST R51043:

De gemiddelde irrigatie-intensiteit van de watersproeier I, dm 3 / (m 2 s), wordt berekend met behulp van de formule:

waarbij i i de intensiteit van de irrigatie in de i-de maatbeker is, dm 3 /(m 3 ⋅ s);
n is het aantal meetpotten dat op het beschermde gebied is geïnstalleerd. Irrigatie-intensiteit in i-de dimensionaal jar i i dm 3 /(m 3 ⋅ s), berekend met de formule:

waarbij V i het volume water (waterige oplossing) is dat is opgevangen in de i-de maatbeker, dm 3;
t – duur van de irrigatie, s. Irrigatie-uniformiteit, gekenmerkt door de waarde van de standaardafwijking S, dm 3 / (m 2 ⋅ s), wordt berekend met behulp van de formule:

De uniformiteitscoëfficiënt R van de irrigatie wordt berekend met behulp van de formule:

Sprinklers worden geacht de tests te hebben doorstaan ​​als de gemiddelde irrigatie-intensiteit niet lager is dan de standaardwaarde met een irrigatie-uniformiteitscoëfficiënt van maximaal 0,5 en het aantal meetpotten met een irrigatie-intensiteit van minder dan 50% van de standaardintensiteit niet lager is dan de standaardwaarde. niet groter dan: twee - voor sprinklers van het type B, N, U en vier - voor sprinklers van het type G, G V, GN en GU.

In de volgende gevallen wordt geen rekening gehouden met de uniformiteitscoëfficiënt als de intensiteit van de beregening in meetbanken lager is dan de standaardwaarde: in vier meetbanken - voor sproeiers van het type V, N, U en zes - voor sproeiers van het type G, G V, G N en G U.

Maar deze eisen zijn niet langer plagiaat van buitenlandse normen! Dit zijn onze inheemse vereisten. Er moet echter worden opgemerkt dat ze ook nadelen hebben. Om echter alle nadelen of voordelen te identificeren deze methode het meten van de uniformiteit van de irrigatie-intensiteit zal meer dan één pagina vergen. Misschien zal dit in de volgende editie van het artikel worden gedaan.

Conclusie

1. Een vergelijkende analyse van de vereisten voor de technische kenmerken van sprinklers in de Russische norm GOST R 51043 en de buitenlandse ISO/FDIS6182-1 toonde aan dat ze vrijwel identiek zijn in termen van sprinklerkwaliteitsindicatoren.
2. Aanzienlijke verschillen tussen sprinklers zijn vervat in de vereisten van verschillende Russische normen met betrekking tot het garanderen van de vereiste intensiteit van irrigatie van het beschermde gebied met één sprinkler. Conform buitenlandse normen moet de benodigde irrigatie-intensiteit worden gewaarborgd door de gelijktijdige werking van vier sproeiers.
3. Het voordeel van de “one sprinkler protection”-methode is de grotere kans dat de brand door één sprinkler wordt geblust.
4. De nadelen zijn onder meer:

• er zijn meer sprinklers nodig om het pand te beschermen;
• voor de werking van de brandblusinstallatie zal aanzienlijk meer water nodig zijn, in sommige gevallen kan de hoeveelheid meerdere malen toenemen;
• de levering van grote hoeveelheden water brengt een aanzienlijke stijging van de kosten van het gehele brandblussysteem met zich mee;
• gebrek aan een duidelijke methodologie die de principes en regels uitlegt voor het plaatsen van sprinklers in het beschermde gebied;
• gebrek aan noodzakelijke gegevens over de werkelijke intensiteit van de irrigatie van sprinklers, wat de nauwkeurige implementatie van de technische berekeningen van het project verhindert.

Literatuur

1 GOST R 51043-2002. Automatische water- en schuimblussystemen. Sproeiers. Algemene technische vereisten. Testmethoden.

2ISO/FDIS6182-1. Brandbeveiliging - Automatische sprinklersystemen - Deel 1: Eisen en testmethoden voor sprinklers.

3 http://www.sprinklerreplacement.com/

4 SP 6. Brandbeveiligingssysteem. Ontwerpnormen en -regels. Automatisch brandalarm en automatische brandblussing. Definitief ontwerpontwerp nr. 171208.

5 NPB 88-01 Brandblus- en alarmsystemen. Ontwerpnormen en -regels.

6 GOST R 50680-94. Automatische waterbrandblussystemen. Algemene technische vereisten. Testmethoden.

7 Ontwerp van automatische water- en schuimblusinstallaties. LM Meshman, SG Tsaritsjenko, V.A. Bylinkin, V.V. Aleshin, R.Yu. Gubin; Onder de algemene redactie van N.P. Kopylova. – M.: VNIIPO EMERCOM van de Russische Federatie, 2002.

Selectie van brandblusmiddel, blusmethode en type automatische installatie brandbestrijding

Eventuele OTV’s worden geselecteerd conform NPB 88-2001. Rekening houdend met de informatie over de toepasbaarheid van brandblusapparatuur voor brandleidingssystemen, afhankelijk van de brandklasse en de eigenschappen van de aanwezige materiële activa, ben ik het eens met de aanbevelingen voor het blussen van branden van klasse A1 (A1-verbranding vaste stoffen gepaard gaand met smeulen) is fijn verneveld TRV-water geschikt.

In de grafische berekeningstaak accepteren we AUP-TRV. In het beoogde woongebouw komt een met water gevulde stringer (voor kamers met minimale temperatuur lucht 10˚С en hoger). Sprinklerinstallaties zijn toegestaan ​​in ruimtes met een hoge temperatuur brandgevaar. Bij het ontwerp van expansieklepinstallaties moet rekening worden gehouden met de architectonische planningsoplossingen van de beschermde gebouwen en technische parameters, technische installaties van expansiekleppen vermeld in de documentatie voor sproeiers of modulaire installaties TRV. De parameters van de ontworpen sprinkler AUP (irrigatie-intensiteit, afvalwaterverbruik, minimaal irrigatieoppervlak, duur van de wateraanvoer en maximale afstand tussen sprinklers, zijn bepaald conform. In paragraaf 2.1 van de RGZ was sprake van een bepaalde groep panden. om het pand te beschermen, moeten sprinklers B3 - “Maxstop” worden gebruikt.

tafel 3

Parameters voor brandblusinstallaties.

2.3. Tracering van brandblussystemen.

De afbeelding toont het routeschema, volgens welke het noodzakelijk is om een ​​sprinkler in de beschermde ruimte te installeren:

Foto 1.

Het aantal sprinklers in één sectie van de installatie is niet beperkt. Tegelijkertijd wordt aanbevolen om, om een ​​signaal af te geven dat de locatie van een gebouwbrand verduidelijkt, en om waarschuwings- en rookverwijderingssystemen in te schakelen, vloeistofstroomalarmen met een reactiepatroon op de toevoerleidingen te installeren. Voor groep 4 dient de minimale afstand van de bovenrand van objecten tot de sproeiers 0,5 meter te zijn. De afstand van de verticaal geïnstalleerde sprinkleruitlaat tot het vloervlak moet 8 tot 40 cm zijn. In de ontworpen AUP nemen we deze afstand op 0,2 m. Binnen één beschermd element moeten enkele sprinklers met dezelfde diameter worden geïnstalleerd; het type sprinkler wordt bepaald op basis van het resultaat van een hydraulische berekening.

3. Hydraulische berekening van het brandblussysteem.

De hydraulische berekening van het sprinklernetwerk wordt uitgevoerd met als doel:

1. Bepaling van de waterstroom

2. Vergelijking specifiek verbruik irrigatie-intensiteit met wettelijke vereisten.

3. Bepaling van de vereiste druk van watertoevoersystemen en de meest economische buisdiameters.

De hydraulische berekening van een bluswatervoorzieningssysteem komt neer op het oplossen van drie hoofdproblemen:

1. Bepaling van de druk bij de inlaat van de bluswatervoorziening (op de as van de uitlaatleiding, pomp). Als het geschatte waterdebiet is gespecificeerd, het pijpleidingrouteschema, hun lengte en diameter, evenals het type fittingen. In dit geval begint de berekening met het bepalen van het drukverlies tijdens waterbeweging, afhankelijk van de diameter van de pijpleidingen, enz. De berekening eindigt met het kiezen van het pompmerk op basis van de geschatte waterstroom en druk aan het begin van de installatie

2. Bepaling van de waterstroom op basis van een gegeven druk aan het begin van de brandbestrijdingsleiding. De berekening begint met het bepalen van de hydraulische weerstand van alle leidingelementen en eindigt met het vaststellen van de waterstroom vanaf een gegeven druk aan het begin van de bluswatervoorziening.

3. Bepaling van de diameter van de pijpleiding en andere elementen op basis van de berekende waterstroom en druk aan het begin van de pijpleiding.

Bepaling van de benodigde druk bij een gegeven irrigatie-intensiteit.

Tabel 4.

Parameters van Maxtop-sproeiers

In de sectie werd een sprinkler AUP aangenomen; dienovereenkomstig accepteren we dat sprinklers van het merk SIS-PN 0 0.085 zullen worden gebruikt - sprinklers, watersprinklers, sprinklers voor speciale doeleinden met een stroom van concentrische richting, verticaal geïnstalleerd zonder decoratieve coating met een prestatiecoëfficiënt van 0,085, een nominale responstemperatuur van 57 o, wordt het ontwerpdebiet water in de dicterende sprinkler bepaald door de formule:

De prestatiecoëfficiënt is 0,085;

De vereiste vrije opvoerhoogte bedraagt ​​100 m.

3.2. Hydraulische berekening van scheidings- en aanvoerleidingen.

Voor elke brandblussectie wordt de meest afgelegen of hoogste beschermde zone bepaald en worden hydraulische berekeningen specifiek voor deze zone binnen het berekende gebied uitgevoerd. In overeenstemming met de voltooide lay-out van het brandblussysteem is het een doodlopende configuratie, niet symmetrisch met de ochtendwatervoorziening en niet gecombineerd. De vrije druk bij de dicteersprinkler bedraagt ​​100 m, het drukverlies bij de aanvoersectie is gelijk aan:

Sectielengte van het pijpleidinggedeelte tussen sprinklers;

Vloeistofstroom in het pijpleidinggedeelte;

De coëfficiënt die het drukverlies over de lengte van de pijpleiding voor het geselecteerde merk karakteriseert, is 0,085;

De benodigde vrije opvoerhoogte voor elke volgende sprinkler is de som bestaande uit de benodigde vrije opvoerhoogte voor de vorige sprinkler en het drukverlies in het leidinggedeelte ertussen:

Het waterverbruik van het schuimmiddel uit de daaropvolgende sprinkler wordt bepaald door de formule:

In paragraaf 3.1 is het debiet van de dicteersprinkler bepaald. Pijpleidingen van met water gevulde installaties moeten gemaakt zijn van gegalvaniseerd en roestvrij staal, de diameter van de pijpleiding wordt bepaald door de formule:

Waterverbruik gebied, m 3 /s

Snelheid van waterbeweging m/s. wij accepteren bewegingssnelheden van 3 tot 10 m/s

We drukken de diameter van de pijpleiding uit in ml en verhogen deze tot de dichtstbijzijnde waarde (7). De leidingen worden door middel van lassen met elkaar verbonden en de fittingen worden ter plaatse vervaardigd. De pijpleidingdiameters moeten bij elk ontwerpgedeelte worden bepaald.

De verkregen resultaten van de hydraulische berekening zijn samengevat in Tabel 5.

Tabel 5.

3.3 Bepaling van de benodigde druk in het systeem

Het waterverbruik voor het blussen van brand uit het bluswaterleidingnet bij bedrijven in de olieraffinaderij en de petrochemische industrie moet worden genomen op basis van twee gelijktijdige branden in het bedrijf: één brand in het productiegebied en een tweede brand in de omgeving van ​grondstoffen of magazijnen voor brandbare gassen, olie en aardolieproducten.

Het waterverbruik wordt bepaald door berekening, maar moet minimaal worden genomen: voor het productiegebied - 120 l/s, voor magazijnen - 150 l/s. De stroming en toevoer van water moeten zorgen voor blussing en bescherming van apparatuur door stationaire installaties en mobiele blusapparatuur.

Het geschatte waterverbruik bij brand in een opslagplaats voor olie en aardolieproducten moet worden beschouwd als een van de volgende hoogste uitgaven: voor het blussen en koelen van tanks (gebaseerd op het hoogste verbruik bij brand van één tank); voor het blussen en koelen van spoorwegtanks, laad- en losinrichtingen en viaducten of voor het brandblussen van laad- en losinrichtingen voor autotanks; de grootste totale kosten voor het extern en intern blussen van een van de magazijngebouwen.

Het verbruik van brandblusmiddelen moet worden bepaald op basis van de intensiteit van hun toevoer (tabel 5.6) naar het geschatte gebied van blusolie en olieproducten (bijvoorbeeld in verticale tanks op de grond met een vast dak, het horizontale kruis -doorsnedeoppervlak van de tank wordt genomen als het geschatte blusoppervlak).

Het waterverbruik voor het koelen van verticale tanks op de grond moet worden bepaald door berekening op basis van de intensiteit van de watertoevoer, genomen volgens Tabel 5.3. Het totale waterverbruik wordt bepaald als de som van de kosten voor het koelen van een brandende tank en het koelen van de aangrenzende tanks in de groep.

De vrije druk in het bluswaterleidingnet tijdens een brand moet als volgt worden bepaald:

· bij koeling met een stationaire installatie - volgens de technische kenmerken van de irrigatiering, maar niet minder dan 10 m ter hoogte van de irrigatiering;

· bij het koelen van tanks met mobiele brandblusapparatuur volgens de technische kenmerken van brandkokers, maar niet minder dan 40 m.

De geschatte koelduur van de tanks (brandend en ernaast) moet als volgt worden genomen:

grondtanks bij het blussen van branden automatisch systeem- 4 uur;

· bij blussen met mobiel blusmateriaal – 6 uur;

· ondergrondse tanks- 3 uur

Het totale waterverbruik uit het waterleidingnet voor de bescherming van kolomapparatuur tijdens een voorwaardelijke brand met stationaire waterirrigatie-installaties wordt genomen als de som van het waterverbruik voor de irrigatie van een brandend vuur kolom apparaat en twee ernaast, gelegen op een afstand van minder dan twee diameters van de grootste ervan. De intensiteit van de watertoevoer per 1 m 2 beschermd oppervlak van kolomapparaten met LPG en brandbare vloeistoffen wordt gelijk gesteld aan 0,1 l/(s×m 2).

We zullen de berekening van een ringirrigatiepijpleiding overwegen aan de hand van het voorbeeld van het koelen van het zijoppervlak tijdens een brand van een op de grond gebaseerde verticale tank met brandbare vloeistoffen met een stationair dak met een nominaal volume W= 5000 m³, diameter D p = 21 m en hoogte H= = 15 m. Een stationaire tankkoelinstallatie bestaat uit een horizontale sectionele irrigatiering (irrigatieleiding met watersproei-inrichtingen) gelegen in de bovenste zone van de tankwanden, droge stijgbuizen en horizontale pijpleidingen die de sectionele irrigatiering verbinden met de brandbestrijding watervoorzieningsnetwerk (Fig. 5.5) .

Rijst. 5.5. Diagram van een deel van een waterleidingnetwerk met een irrigatiering:

1 – gedeelte van het ringnetwerk; 2 – schuifafsluiter op de aftakking; 3 – kraan voor het aftappen van water; 4 – droge stijgbuis en horizontale pijpleiding; 5 – irrigatiepijpleiding met apparaten voor het sproeien van water

Laten we het totale verbruik bepalen voor het koelen van de tank bij de intensiteit van de watertoevoer J= 0,75 l/s per 1 m van de omtrek (Tabel 5.3) Q = J P D p = 0,75 × 3,14 × 21 = 49,5 l/s.

In de irrigatiering gebruiken wij drenchers met een platte rozet DP-12 met een uitstroomdiameter van 12 mm als sproeiers.

We bepalen het waterverbruik van één zondvloed met behulp van de formule:

Waar NAAR– verbruikskenmerken van de zondvloedmachine, NAAR= 0,45 l/(s×m 0,5); H een= 5 m – minimale vrije druk, daarna l/s. Bepaal het aantal drenkers. Dan Q = nq= 50 × 1 = 50 l/s.

Afstand tussen drenchers met ringdiameter D k = 22 mm

Diameter van de tak D ze leveren allemaal water aan de ring, met de snelheid van de waterbeweging V= 5 m/s is gelijk aan m.

Wij accepteren de diameter van de pijpleiding D zon = 125 mm.

Langs de ring vanaf de punt B ter zake A water zal in twee richtingen stromen, dus de diameter van de buis van het ringvormige gedeelte zal worden bepaald op basis van de voorwaarde dat de helft van het totale debiet m passeert.

Voor een uniforme irrigatie van de tankwanden, dat wil zeggen de noodzaak van een lichte drukval in de irrigatiering bij de dictator (punt A) en het dichtst bij het punt B Wij accepteren drenkers D k = 100 mm.

Met behulp van de formule bepalen we het drukverlies H k in een halve cirkel m. = 15 m.

Bij het bepalen van de pompkarakteristieken wordt rekening gehouden met de hoeveelheid vrije druk aan het begin van de aftakking.

Voor hogere instellingen (bijv destillatiekolommen) is het mogelijk meerdere geperforeerde leidingen op verschillende hoogtes aan te brengen. De druk van de hoogst gelegen pijpleiding met gaten mag niet meer zijn dan 20-25 m.