Эти формулы показывают всего лишь расход в цифрах.
Давайте отвлечемся от «фантиков» и обратим внимание на «конфетку» и ее «начинку». А «конфетка» – это формула А.16. Что она описывает? Потери на участке трубопровода с учетом расхода насадков. Вот ее давайте и рассмотрим, точнее то, что в скобках. В левой части описывается разводка магистральной части трубопровода и процессы в баллоне или станции газового пожаротушения, она нас сейчас мало интересует, как некая константа для разводки, правая же представляет особый интерес! Это вся изюминка со знаком суммы! Давайте для упрощения записи, преобразуем самую правую часть внутри скобочного пространства: (n^2*L)/D^5,25 в такой вид: n^2*X. Допустим, что на участке трубопровода у Вас шесть насадков. По первому участку к первому насадку (считая со стороны баллона) у Вас течет ГОТВ ко всем шести насадкам, тогда потери на участке составят потери до насадка плюс то что утечет дальше по трубопроводу, давление ведь будет меньше, чем если бы после насадка стояла заглушка. Тогда правая часть будет иметь вид: 6^2*Х1 и мы получим параметр «А» для первого насадка. Далее, мы подходим ко второму насадку и что видим? А то, что часть газа расходуется первым насадком плюс то, что потеряли в трубе на подходе к насадку, и что утечет далее (с учетом расхода на этом насадке). Теперь правая часть уже примет вид: 6^2*X1+5^2*Х2 и мы получим параметр «А» на втором насадке. И так далее. Вот Вы и имеете расходы на каждом насадке. Просуммировав эти расходы, Вы и получите расход своей установки и время выпуска ГОТВ. За чем так все сложно? Очень просто. Допустим, что разводка имеет те же шесть насадков и разветвление (допустим что правое плечо имеет два насадка, а левое - 4), тогда опишем участки:
1) по нему течет ГОТВ ко всем насадкам: 6^2*Х1;
2) по нему течет к двум насадкам на правом плече 6^2*X1+2^2*X2 – Параметр «А» для первого насадка;
3) Параметр «А» для второго насадка на правом плече 6^2*X1+2^2*X2+1^2*X3;
4) Параметр «А» для третьего насадка трубной разводки или первого насадка на левом плече: 6^2*X1+4^2*X4;
5) и так далее «по тексту».
Я сознательно «оторвал кусочек» магистрально трубопровода на первый участок для большей удобочитаемости. На первом участке расход для всех насадков, а на втором и четвертом только для двух на правом плече и четырех на левом соответственно.
Теперь вы видите на цифрах, что расход на 20 насадках всегда больше чем на одном с такими же параметрами, что и у 20.
Кроме того, не вооруженным взглядом видно, какая разница между расходами между «диктующими» насадками, то есть насадками, находящимися в самом выгодном месте трубной разводки (где наименьшие потери и наибольший расход) и на оборот.
Вот и все!
Е.1 Расчетная масса ГОТВ , которая должна храниться в установке, определяется по формуле
где - масса ГОТВ, предназначенная для создания в объеме помещения огнетушащей концентрации при отсутствии искусственной вентиляции воздуха, определяется по формулам:
Для ГОТВ - сжиженных газов, за исключением двуокиси углерода:
Для ГОТВ - сжатых газов и двуокиси углерода
здесь - расчетный объем защищаемого помещения, м. В расчетный объем помещения включается его внутренний геометрический объем, в том числе объем системы вентиляции, кондиционирования, воздушного отопления (до герметичных клапанов или заслонок). Объем оборудования, находящегося в помещении, из него не вычитается, за исключением объема сплошных (непроницаемых) строительных элементов (колонны, балки, фундаменты под оборудование и т.д.);
Коэффициент, учитывающий утечки газового огнетушащего вещества из сосудов;
Коэффициент, учитывающий потери газового огнетушащего вещества через проемы помещения;
Плотность газового огнетушащего вещества с учетом высоты защищаемого объекта относительно уровня моря для минимальной температуры в помещении , кг/м, определяется по формуле
здесь - плотность паров газового огнетушащего вещества при температуре293 К (20 °С) и атмосферном давлении 101,3 кПа;
Минимальная температура воздуха в защищаемом помещении, К;
Поправочный коэффициент, учитывающий высоту расположения объекта относительно уровня моря, значения которого приведены в таблице Д.11 приложения Д;
Нормативная объемная концентрация, % (об.).
Значения нормативных огнетушащих концентраций приведены в приложении Д.
Масса остатка ГОТВ в трубопроводах , кг, определяется по формуле
где - объем всей трубопроводной разводки установки, м;
Плотность остатка ГОТВ при давлении, которое имеется в трубопроводе после окончания истечения массы газового огнетушащего вещества в защищаемое помещение;
Произведение остатка ГОТВ в модуле , который принимается по ТД на модуль, кг, на количество модулей в установке.
Примечание - Для жидких горючих веществ, не приведенных в приложении Д, нормативная объемная огнетушащая концентрация ГОТВ, все компоненты которых при нормальных условиях находятся в газовой фазе, может быть определена как произведение минимальной объемной огнетушащей концентрации на коэффициент безопасности, равный 1,2 для всех ГОТВ, за исключением двуокиси углерода. Для СОкоэффициент безопасности равен 1,7.
Для ГОТВ, находящихся при нормальных условиях в жидкой фазе, а также смесей ГОТВ, хотя бы один из компонентов которых при нормальных условиях находится в жидкой фазе, нормативную огнетушащую концентрацию определяют умножением объемной огнетушащей концентрации на коэффициент безопасности 1,2.
Методики определения минимальной объемной огнетушащей концентрации и огнетушащей концентрации изложены в ГОСТ Р 53280.3.
Е.2 Коэффициенты уравнения (Е.1) определяются следующим образом.
Е.2.1 Коэффициент, учитывающий утечки газового огнетушащего вещества из сосудов 1,05.
Е.2.2 Коэффициент, учитывающий потери газового огнетушащего вещества через проемы помещения:
где - параметр, учитывающий расположение проемов по высоте защищаемого помещения, м·с.
Численные значения параметра выбираются следующим образом:
0,65 - при расположении проемов одновременно в нижней (0-0,2) и верхней зоне помещения (0,8-1,0)или одновременно на потолке и на полу помещения, причем площади проемов в нижней и верхней части примерно равны и составляют половину суммарной площади проемов;0,1 - при расположении проемов только в верхней зоне (0,8-1,0)защищаемого помещения (или на потолке);0,25 - при расположении проемов только в нижней зоне (0-0,2)защищаемого помещения (или на полу);0,4 - при примерно равномерном распределении площади проемов по всей высоте защищаемого помещения и во всех остальных случаях;
Параметр негерметичности помещения, м,
где - суммарная площадь проемов, м;
Высота помещения, м;
Нормативное время подачи ГОТВ в защищаемое помещение, с.
Е.3 Тушение пожаров подкласса A(кроме тлеющих материалов, указанных в 8.1.1) следует осуществлять в помещениях с параметром негерметичности не более 0,001 м.
Значение массы для тушения пожаров подкласса Aопределяется по формуле
где - значение массыдля нормативной объемной концентрациипри тушении н-гептана, вычисляется по формулам (2) или (3);
Коэффициент, учитывающий вид горючего материала.
Значения коэффициента принимаются равными: 1,3 - для тушения бумаги, гофрированной бумаги, картона, тканей и т.п. в кипах, рулонах или папках; 2,25 - для помещений с этими же материалами, в которые доступ пожарных после окончания работы АУГП исключен. Для остальных пожаров подкласса A, кроме указанных в 8.1.1, значениепринимается равным 1,2.
При этом допускается увеличивать нормативное время подачи ГОТВ в раз.
В случае, если расчетное количество ГОТВ определено с использованием коэффициента 2,25, резерв ГОТВ может быть уменьшен и определен расчетом с применением коэффициента1,3.
Не следует вскрывать защищаемое помещение, в которое разрешен доступ, или нарушать его герметичность другим способом в течение 20 минут после срабатывания АУГП (или до приезда подразделений пожарной охраны).
Приложение Ж
1. Расчетная масса ГОТВ М_г, которая должна храниться в установке, определяется по формуле
М = K , (1)
где М - масса ГОТВ, предназначенная для создания в объеме
помещения огнетушащей концентрации при отсутствии искусственной
вентиляции воздуха, определяется по формулам:
для ГОТВ - сжиженных газов, за исключением двуокиси углерода
M = V х ро х (1 + К) x ──────────; (2)
р р 1 2 100 - C
для ГОТВ - сжатых газов и двуокиси углерода
M = V х ро х (1 + К) х ln ──────────, (3)
р р 1 2 100 - C
где V - расчетный объем защищаемого помещения, м3.
В расчетный объем помещения включается его внутренний геометрический объем, в том числе объем системы вентиляции, кондиционирования, воздушного отопления (до герметичных клапанов или заслонок). Объем оборудования, находящегося в помещении, из него не вычитается, за исключением объема сплошных (непроницаемых) строительных элементов (колонны, балки, фундаменты под оборудование и т.д.); К_1 - коэффициент, учитывающий утечки газового огнетушащего вещества из сосудов; K_2 - коэффициент, учитывающий потери газового огнетушащего вещества через проемы помещения; ро_1 - плотность газового огнетушащего вещества с учетом высоты защищаемого объекта относительно уровня моря для минимальной температуры в помещении Т_м, кг х м(-3), определяется по формуле
ро = ро х ──── х К, (4)
где ро_0 - плотность паров газового огнетушащего вещества при температуре T_0 = 293 К (20°С) и атмосферном давлении 101,3 кПа; Т_м - минимальная температура воздуха в защищаемом помещении, К; К_3 - поправочный коэффициент, учитывающий высоту расположения объекта относительно уровня моря, значения которого приведены в таблице 11 приложения 5; С_н - нормативная объемная концентрация, % (об.).
Значения нормативных огнетушащих концентраций С_н приведены в приложении 5.
Масса остатка ГОТВ в трубопроводах М_тр, кг, определяется по формуле
М = V х ро, (5)
тр тр ГОТВ
где V - объем всей трубопроводной разводки установки, м3;
ро - плотность остатка ГОТВ при давлении, которое имеется в
трубопроводе после окончания истечения массы газового огнетушащего
вещества М в защищаемое помещение; M x n - произведение остатка ГОТВ в
модуле (M), который принимается по ТД на модуль, кг, на количество
модулей в установке n.
Примечание. Для жидких горючих веществ, не приведенных в приложении 5 , нормативная объемная огнетушащая концентрация ГОТВ, все компоненты которых при нормальных условиях находятся в газовой фазе, может быть определена как произведение минимальной объемной огнетушащей концентрации на коэффициент безопасности, равный 1,2 для всех ГОТВ, за исключением двуокиси углерода. Для СО2 коэффициент безопасности равен 1,7.
Для ГОТВ, находящихся при нормальных условиях в жидкой фазе, а также смесей ГОТВ, хотя бы один из компонентов которых при нормальных условиях находится в жидкой фазе, нормативную огнетушащую концентрацию определяют умножением объемной огнетушащей концентрации на коэффициент безопасности 1,2.
Методики определения минимальной объемной огнетушащей концентрации и огнетушащей концентрации изложены в НПБ 51-96*.
1.1. Коэффициенты уравнения (1) определяются следующим образом.
1.1.1. Коэффициент, учитывающий утечки газового огнетушащего вещества из сосудов:
1.1.2. Коэффициент, учитывающий потери газового огнетушащего вещества через проемы помещения:
К = П x дельта x тау х кв.корень (H), (6)
где П - параметр, учитывающий расположение проемов по высоте защищаемого помещения, м(0,5) х с(-1).
Численные значения параметра П выбираются следующим образом:
П = 0,65 - при расположении проемов одновременно в нижней (0-0,2) Н и верхней зоне помещения (0,8-1,0) Н или одновременно на потолке и на полу помещения, причем площади проемов в нижней и верхней части примерно равны и составляют половину суммарной площади проемов; П = 0,1 - при расположении проемов только в верхней зоне (0,8-1,0) Н защищаемого помещения (или на потолке); П = 0,25 - при расположении проемов только в нижней зоне (0-0,2) Н защищаемого помещения (или на полу); П = 0,4 - при примерно равномерном распределении площади проемов по всей высоте защищаемого помещения и во всех остальных случаях;
дельта = ───────── - параметр негерметичности помещения, м(-1),
где сумма F_H - суммарная площадь проемов, м2, Н - высота помещения, м; тау_под - нормативное время подачи ГОТВ в защищаемое помещение, с.
1.1.3. Тушение пожаров подкласса А_1 (кроме тлеющих материалов, указанных в п.7.1 ) следует осуществлять в помещениях с параметром негерметичности не более 0,001 м(-1).
Значение массы М_р для тушения пожаров подкласса А_i определяется по формуле
р 4 р-гепт
где М - значение массы М для нормативной объемной концентрации С
р-гепт р н
при тушении н-гептана, вычисляется по формулам (2) или (3) ;
К - коэффициент, учитывающий вид горючего материала.
Значения коэффициента К_4 принимаются равными: 1,3 - для тушения бумаги, гофрированной бумаги, картона, тканей и т.п. в кипах, рулонах или папках; 2,25 - для помещений с этими же материалами, в которые доступ пожарных после окончания работы АУГП исключен, при этом резервный запас рассчитывается при значении К_4, равном 1,3.
Время подачи основного запаса ГОТВ при значении К_4, равном 2,25, может быть увеличено в 2,25 раза. Для других пожаров подкласса А_1 значение К_4 принимается равным 1,2.
Не следует вскрывать защищаемое помещение, в которое разрешен доступ, или нарушать его герметичность другим способом в течение 20 минут после срабатывания АУГП (или до приезда подразделений пожарной охраны).
Расчет АУГП включает:
- * определение расчетной массы ГОТВ, необходимой для тушения пожара;
- * определение продолжительности подачи ГОТВ;
- * определение диаметра трубопроводов АУГП, типа и количества насадок;
- * определение максимального избыточного давления при подаче ГОТВ;
- * определение необходимого запаса ГОТВ и модулей.
Способ тушения - объемный. ГОТВ - Хладон 125ХП (C2F5H).
Определение расчетной массы ГОТВ, необходимой для тушения пожара
Расчетная масса ГОТВ Mг, которая должна храниться в установке, определяется по формуле:
Mг = K1(Mр + Mтр + Mбn),
где Mтр - масса остатка ГОТВ в трубопроводах, кг, определяется по формуле:
Mтр = Vтр сготв,
здесь Vтр - объем всей трубопроводной разводки установки, м3; сготв - плотность остатка ГОТВ при давлении, которое имеется в трубопроводе после окончания истечения массы газового огнетушащего вещества Mр в защищаемое помещение. Mбn -- произведение остатка ГОТВ в модуле Мб, который принимается по ТД на модуль, кг, на количество модулей в установке n.
Mтр + Mбn= Мост=>Mг = K1(Mр + Мост),
где Mост -- остаток ГОТВ в модулях и трубной разводке, кг.
Определяется по формуле:
Мост=nmmост,
где nm- число модулей, содержащих расчетную массу ГОТВ; mост - масса газовой фазы ОТВ в модуле и в трубной разводке после выпуска из него жидкой фазы, кг. Принимаем исходя из вместимости принятых модулей.
В таблице 3.1 представлены данные для определения массы газовой фазы ОТВ в модуле и в трубной разводке после выпуска из него жидкой фазы.
Таблица 3.1 - Масса газовой фазы ОТВ в модуле и в трубной разводке после выпуска жидкой фазы ОТВ, кг.
K1 -- коэффициент, учитывающий утечки газового огнетушащего вещества из сосудов, принимается равным 1,05;
Mр -- масса ГОТВ, предназначенная для создания в объеме помещения огнетушащей концентрации при отсутствии искусственной вентиляции воздуха, определяется по формуле:
здесь Vр -- расчетный объем защищаемого помещения, Vр=777,6 м3. В расчетный объем помещения включается его внутренний геометрический объем, в том числе объем системы вентиляции, кондиционирования, воздушного отопления (до герметичных клапанов или заслонок). Объем оборудования, находящегося в помещении, из него не вычитается, за исключением объема сплошных (непроницаемых) строительных элементов (колонны, балки, фундаменты под оборудование и т.д.); K2 -- коэффициент, учитывающий потери газового огнетушащего вещества через проемы помещения; с1 -- плотность газового огнетушащего вещества с учетом высоты защищаемого объекта относительно уровня моря для минимальной температуры в помещении Tм, кг/м3, определяется по формуле:
здесь с0 -- плотность паров газового огнетушащего вещества при температуре T0 = 293К (20°С) и атмосферном давлении 101,3 кПа, для Хладона 125 данная величина составляет 5, 074; Tм -- минимальная температура воздуха в защищаемом помещении, К, Тм = 293К.; K3 -- поправочный коэффициент, учитывающий высоту расположения объекта относительно уровня моря. Принимаем К3=1; Cн -- нормативная огнетушащая концентрация, об. Доли, принимается для помещений хранения этанола равна 0,105.
Коэффициент, учитывающий потери газового огнетушащего вещества через проемы помещения:
где П -- параметр, учитывающий расположение проемов по высоте защищаемого помещения, м0,5 с-1. Принимаем П = 0,1 (при расположении проемов в верхней зоне помещения); H - высота помещения, Н=7,2 м; д - параметр негерметичности помещения, определяется по формуле:
где УFн -- суммарная площадь постоянно открытых проемов, м2; фпод -- нормативное время подачи ГОТВ в защищаемое помещение, с, фпод = 10 с.
Объемное пожаротушение АУГП применяется в помещениях, характеризующихся параметром не герметичности д не более 0,004 м-1.
Принимаем, что в рассматриваемом помещении постоянно открытым проемом является вытяжная шахта. В помещениях без светоаэрационных фонарей и аэрационных фонарей, в которых предусматривается размещение производств категории А,Б, и В, должны быть дымовые, вытяжные шахты из несгораемых материалов с клапанами с ручным и автоматическим открыванием при пожаре. Площадь поперечного сечения этих шахт следует определять расчетом, а при отсутствии расчетных данных принимать не менее 0,2 % площади помещения. Шахты следует размещать равномерно (одна шахта на каждые 1000 м помещения). Таким образом принимаем, что в рассматриваемом помещении имеется 1 шахта с площадью поперечного сечения 0, 216 м2. Тогда коэффициент не герметичности составит.