Ответственность за установку газового пожаротушения всегда несет проектировщик. Для успешной работы необходимо, прежде всего, правильно произвести расчеты. Гидравлические расчеты предоставляются производителями бесплатно, по запросу. Что касается других операций, то их проектировщик выполняет самостоятельно. Для более успешной работы приведем необходимые для расчетов формулы и раскроем их содержание.

Для начала давайте разберемся с областями применения газового пожаротушения.
Прежде всего, газовое пожаротушение — это пожаротушение по объему, то есть потушить мы можем закрытый объем. Локальное пожаротушение тоже возможно, но только на углекислоте.

Расчет массы газа

Первым делом нужно выбрать газовое огнетушащее вещество (как мы уже знаем, выбор ГОТВ — это прерогатива проектировщика). Поскольку газовое пожаротушение является объемным, то соответственно основными исходными данными для его расчета будут длина, ширина и высота помещения. Зная точный объем помещения, можно посчитать массу газового огнетушащего вещества, необходимую для тушения этого объема. Расчет массы газа, который должен храниться в установке, производится по формуле:

M г = K 1 [ M p + M тр + M 6 n ] ,

где М p — 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:

где V p — расчетный объем защищаемого помещения, м 3 .
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;
К 2 — коэффициент, учитывающий потери газового огнетушащего вещества через проемы помещения;
p т — плотность газового огнетушащего вещества с учетом высоты защищаемого объекта относительно уровня моря для минимальной температуры в помещении Т м, кг/м 3 , определяется по формуле:

р 0 — плотность паров газового огнетушащего вещества при температуре Т 0 = 293 К (20°С) и атмосферном давлении 101,3 кПа;
Т 0 — минимальная температура воздуха в защищаемом помещении,
К; К 3 — поправочный коэффициент, учитывающий высоту расположения объекта относительно уровня моря, значения которого приведены в приложении Д (СП 5.13130.2009);
С н — нормативная объемная концентрация, % (об.).
Значения нормативных огнетушащих концентраций С н приведены в приложении Д (СП 5.13130.2009);

Масса остатка ГОТВ в трубопроводах М тр / кг, определяется по формуле:

где V tp — объем всей трубопроводной разводки установки, м 3 ;
р готв — плотность остатка ГОТВ при давлении, которое имеется в трубопроводе после окончания истечения массы газового огнетушащего вещества М р в защищаемое помещение;
М бп — произведение остатка ГОТВ в модуле М б, который принимается по ТД на модуль, кг, на количество модулей в установке n.

Результат

На первый взгляд может показаться, что слишком много формул, ссылок и пр., но на самом деле все не так сложно. Нужно вычислить и сложить три величины: массу ГОТВ, необходимую для создания огнетушащей концентрации в объеме, массу остатков ГОТВ в трубопроводе и массу остатков ГОТВ в баллоне. Полученную сумму умножаем на коэффициент утечки ГОТВ из баллонов (обычно 1,05) и получаем точную массу ГОТВ, необходимую для защиты конкретного объема. Не забываем, что 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.

Сброс избыточного давления

Еще один очень важный момент — это расчет площади проема для сброса избыточного давления. Площадь проема F c , м 2 , определяется по формуле:

где Р пр — предельно допустимое избыточное давление, которое определяется из условия сохранения и прочности строительных конструкций защищаемого помещения или размещенного в нем оборудования, МПа;
Р а — атмосферное давление, МПа;
р в — плотность воздуха в условиях эксплуатации защищаемого помещения, кг/м 3 ;
К 2 — коэффициент запаса, принимаемый равным 1,2;
К 3 — коэффициент, учитывающий изменение давления при его подаче;
τ под — время подачи ГОТВ, определяемое из гидравлического расчета, с;
∑F — площадь постоянно открытых проемов (кроме сбросного проема) в ограждающих конструкциях помещения, м 2 .
Значения величин М р, K 1 , p 1 определяются исходя из расчета массы ГОТВ.
Для ГОТВ — сжиженных газов коэффициент К 3 = 1.
Для ГОТВ — сжатых газов коэффициент К 3 принимается равным:

для азота — 2,4;
для аргона — 2,66;
для состава «Инерген» — 2,44.

Если значение правой части неравенства меньше или равно нулю, то проем (устройство) для сброса избыточного давления не требуется.
Для расчета площади проемов нам необходимо получить от заказчика данные по площади постоянно открытых проемов в защищаемом помещении. Конечно, это могут быть небольшие отверстия в кабель-каналах, вентиляции и т.д. Но следует понимать, что эти отверстия могут быть загерметизированы в дальнейшем, и поэтому для надежной работы установки (если нет видимых открытых проемов) лучше брать значение показателя?F = 0. Установка газового пожаротушения без клапанов сброса избыточного давления может только повредить эффективному тушению, а в некоторых случаях — привести к человеческим жертвам, например при открытии двери помещения.

Выбор модуля пожаротушения

С массой и площадью проема для сброса избыточного давления разобрались, теперь необходимо выбрать модуль газового пожаротушения. В зависимости от производителя модуля, а также физических и химических свойств выбранного ГОТВ определяется коэффициент заправки модуля. В большинстве случаев его значения находятся в диапазоне от 0,7 до 1,2 кг/л. Если получается несколько модулей (батарея модулей), то не забываем про п. 8.8.5 СП 5.13130: «При подключении двух и более модулей к коллектору (трубопроводу) следует применять модули одного типоразмера:

с одинаковым наполнением ГОТВ и давлением газа-вытеснителя, если в качестве ГОТВ применяется сжиженный газ;
с одинаковым давлением ГОТВ, если в качестве ГОТВ применяется сжатый газ;
с одинаковым наполнением ГОТВ, если в качестве ГОТВ применяется сжиженный газ без газа-вытеснителя».

Расположение модулей

После того как определились с количеством и типами модулей, необходимо согласовать с заказчиком место их расположения. Как ни странно, такой легкий на первый взгляд вопрос может вызвать множество проблем при проектировании. В большинстве случаев строительство серверных, электрощитовых и других подобных помещений ведется в сжатые сроки, поэтому возможны некоторые изменения в архитектуре здания, что негативно сказывается на проектировании, особенно на месте размещения модулей газового пожаротушения. Тем не менее при выборе места размещения модулей необходимо руководствоваться сводом правил (СП 5.13130.2009): «Модули могут располагаться как в самом защищаемом помещении, так и за его пределами, в непосредственной близости от него. Расстояние от сосудов до источников тепла (приборов отопления и т.п.) должно составлять не менее 1 м. Модули следует размещать как можно ближе к защищаемым помещениям. При этом их не следует располагать в местах, где они могут быть подвергнуты опасному воздействию факторов пожара (взрыва), механическому, химическому или иному повреждению, прямому воздействию солнечных лучей».

Трубная разводка

После определения места размещения модулей газового пожаротушения необходимо прорисовать трубную разводку. Она должна быть по возможности симметричной: нужно, чтобы каждый насадок был равноудален от магистрального трубопровода. Следует расставить насадки в соответствии с их радиусом действия.
У каждого производителя есть определенные ограничения по расстановке насадков: минимальное расстояние от стены, высота установки, размеры насадков и т.д., которые тоже нужно учитывать при проектировании.

Гидравлический расчет

Только после расчета массы ГОТВ, выбора места расположения модулей, прорисовки эскиза трубной разводки и расстановки насадков мы можем приступить к гидравлическому расчету установки газового пожаротушения. Громкое название «гидравлический расчет» скрывает под собой определение следующих параметров:

расчет диаметра трубопроводов по всей длине трубной разводки;
расчет времени выхода ГОТВ из модуля;
расчет площади выпускных отверстий насадков.

За гидравлическим расчетом опять обращаемся к производителю установок газового пожаротушения. Существуют методики гидравлического расчета, которые были разработаны под определенного производителя модулей с заправкой определенного газового огнетушащего состава. Но в последнее время все большее распространение получает программное обеспечение, которое позволяет не только рассчитывать вышеописанные параметры, но и прорисовывать трубную разводку в графическом удобном интерфейсе, рассчитывать давление в трубопроводе и на насадке и даже указывать диаметр сверла, которым необходимо просверлить отверстия в насадках. Конечно, все расчеты программа производит на основе введенных вами данных: от геометрических размеров помещения до высоты объекта над уровнем моря. Большинство производителей предоставляют гидравлические расчеты бесплатно, по запросу. Есть возможность и приобрести программу гидравлического расчета, пройти обучение и уже не зависеть от конкретного производителя.

Финиш

Ну что, все этапы пройдены. Осталось лишь оформить проектную документацию в соответствии с требованиями действующих нормативных документов и согласовать проект с заказчиком.

P.P. Курбатов, начальник проектного отдела компании ООО «Пожтехника»
Журнал «Системы безопасности», №4-2010

Не надо торопиться с выводами!
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!

Выбор и расчет системы газового пожаротушения

Приводятся основные факторы, влияющие на оптимальный выбор установки газового пожаротушения (УГП): тип горючей нагрузки в защищаемом помещении (архивы, фондохранилища, радиоэлектронное оборудование, технологическое оборудование и т.д.); величина защищаемого объема и его негермитичность; вид газового огнетушащего вещества (ГОТВ); тип оборудования, в котором ГОТВ должно храниться, и тип УГП: централизованная или модульная.

Правильный выбор установки газового пожаротушения (УГП) зависит от многих факторов. Поэтому целью данной работы является выявление основных критериев, влияющих на оптимальный выбор установки газового пожаротушения и принцип ее гидравлического .

Основные факторы, влияющие на оптимальный выбор установки газового пожаротушения. Во-первых, тип горючей нагрузки в защищаемом помещении (архивы, фондохранилища, радиоэлектронное оборудование, технологическое оборудование и т.д.). Во-вторых, величина защищаемого объема и его негермитичность. В-третьих, вид газового огнетушащего вещества. В-четвертых, тип оборудования, в котором газовое огнетушащее вещество должно храниться.

В-пятых, тип установки газового пожаротушения: централизованная или модульная. Последний фактор может иметь место только при необходимости противопожарной защиты двух и более помещений на одном объекте. Поэтому рассмотрим взаимное влияние только четырех выше перечисленных факторов, т.е. в предположении, что на объекте необходима противопожарная защита только одного помещения.

Конечно, правильный выбор установки газового пожаротушения должен основываться на оптимальных технико-экономических показателях.

Следует особо отметить, что любое из разрешенных к применению газовое огнетушащее вещество ликвидирует пожар независимо от типа горючего материала, но только при создании в защищаемом объеме нормативной огнетушащей концентрации.

Взаимное влияние перечисленных выше факторов на технические и экономические параметры установки газового пожаротушения будем оценивать из условия, что в России разрешены к применению следующие газовые огнетушащие вещества: хладон 125, хладон 318Ц, хладон 227еа, хладон 23, CO2,N2, Аr и смесь (N2, Аr и СO2), имеющая торговую марку Инерген.

По способу хранения и методам контроля газовых огнетушащих веществ в модулях газового пожаротушения (МГП) все газовые огнетушащие вещества можно разбить на три группы.

К первой группе относятся хладон 125, 318Ц и 227еа. Эти хладоны хранятся в модуле газового пожаротушения в сжиженном виде под давлением газа-вытеснителя, чаще всего азота. Модули с перечисленными хладонами, как правило, имеют рабочее давление, не превышающее 6,4 МПа. Контроль количества хладона в процессе эксплуатации установки осуществляется по манометру, установленному на модуле газового пожаротушения.

Хладон 23 и СO2 составляют вторую группу. Они хранятся также в сжиженном виде, но вытесняются из модуля газового пожаротушения под давлением собственных насыщенных паров. Рабочее давление модулей с перечисленными газовыми огнетушащими веществами должно иметь рабочее давление не менее 14,7 МПа. Во время эксплуатации модули должны быть установлены на весовых устройствах, обеспечивающих непрерывный контроль массы хладона 23 или СО2.

К третьей группе относятся N2, Аr и Инерген. Данные газовые огнетушащие вещества хранятся в модулях газового пожаротушения в газообразном состоянии. Далее, когда будем рассматривать достоинства и недостатки газовых огнетушащих веществ из этой группы, остановимся только на азоте. Это связано с тем, что N2 является самым эффективным (наименьшая огнетушащая концентрация) и имеет наименьшую стоимость. Контроль массы перечисленных газовых огнетушащих веществ осуществляется по манометру. N2, Ar или Инерген хранятся в модулях при давлении 14,7 МПа и более.

Модули газового пожаротушения, как правило, имеют емкость баллонов, не превышающую 100 л. При этом модули емкостью более 100 л, согласно ПБ 10-115, подлежат регистрации в Госгортехнадзоре России, что влечет за собой достаточно большое количество ограничений на их использование в соответствии с указанными правилами.

Исключением являются модули изотермические для жидкой двуокиси углерода (МИЖУ) емкостью от 3,0 до 25,0 м3. Эти модули разработаны и изготовляются для хранения в установках газового пожаротушения двуокиси углерода в количествах, превышающих 2500 кг. Модули изотермические для жидкой двуокиси углерода оснащены холодильными агрегатами и нагревательными элементами, что позволяет поддерживать давление в изотермическом резервуаре в диапазоне 2,0 - 2,1 МПа при температуре окружающей среды от минус 40 до плюс 50 °С.

Рассмотрим на примерах, как влияют каждый из четырех факторов на технико-экономические показатели установки газового пожаротушения. Масса газового огнетушащего вещества рассчитывалась по методике, изложенной в НПБ 88-2001.

Пример 1

Требуется защитить радиоэлектронное оборудование в помещении объемом 60 м3. Помещение условно герметичное, т.е. К2 = 0. Результаты расчета сведем в табл. 1.

Экономическое обоснование табл. 1 в конкретных цифрах имеет определенную трудность. Это связано с тем, что стоимость оборудования и газового огнетушащего вещества у фирм-производителей и поставщиков различна. Однако имеется общая тенденция, заключающаяся в том, что с увеличением емкости баллона возрастает стоимость модуля газового пожаротушения. 1 кг СО2 и1 м3 N2 близки по цене и на два порядка меньше стоимости хладонов. Анализ табл. 1 показывает, что стоимость установки газового пожаротушения с хладоном 125 и СО2 сопоставима по величине.

Несмотря на значительно более высокую стоимость хладона 125 по сравнению с двуокисью углерода, суммарная цена хладон 125 - модуль газового пожаротушения с баллоном емкостью 40 л будет сопоставима или даже несколько ниже комплекта двуокись углерода - модуль газового пожаротушения с баллоном 80л весовое устройство.

Однозначно можно констатировать значительно большую стоимость установки газового пожаротушения с азотом по сравнению с двумя ранее рассмотренными вариантами, т.к. требуется два модуля с максимальным объемом. Потребуется больше места для размещения двух модулей в помещении и, естественно, стоимость двух модулей объемом 100 л всегда будет больше стоимости модуля объемом 80лсвесовым устройством, которое, как правило, в 4 - 5 раз дешевле самого модуля.

Таблица 1

Пример 2

Параметры помещения аналогичны примеру 1, но требуется защитить не радиоэлектронное оборудование, а архив. Результаты расчета аналогично первому примеру сведем в табл. 2.

На основе анализа табл. 2 можно однозначно сказать, что и в данном случае стоимость установки газового пожаротушения с азотом значительно выше стоимости установок газового пожаротушения с хладоном 125 и двуокисью углерода. Но в отличие от первого примера в данном случае более четко можно отметить, что наименьшую стоимость имеет установка газового пожаротушения с двуокисью углерода, т.к. при сравнительно небольшой разнице в стоимости между модулем газового пожаротушения с баллоном емкостями 80 и 100 л цена 56 кг хладона 125 значительно превышает стоимость весового устройства.

Аналогичные зависимости будут прослеживаться, если возрастает объем защищаемого помещения и/или увеличивается его негермитичность, т.к. все это вызывает общее увеличение количества любого вида газового огнетушащего вещества.

Таким образом, только на основании двух примеров видно, что выбрать оптимальную установку газового пожаротушения для противопожарной защиты помещения можно только после рассмотрения, как минимум, двух вариантов с различными видами газовых огнетушащих веществ.

Однако имеются исключения, когда установка газового пожаротушения с оптимальными технико-экономическими параметрами не может быть применена из-за определенных ограничений, накладываемых на газовые огнетушащие вещества.

Таблица 2

К таким ограничениям прежде всего относится защита особоважных объектов в сейсмоопасной зоне (например, объекты ядерной энергетики и т.д.), где требуется установка модулей в сейсмостойкие рамы. В этом случае исключается использование хладона 23 и двуокиси углерода, т.к. модули с этими газовыми огнетушащими веществами должны устанавливаться на весовых устройствах, исключающих их жесткое крепление.

Методика расчета массы газового огнетушащего вещества для уст ановок газового пожаротушения при тушении объемным способом

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

; (2)

для ГОТВ - сжатых газов и двуокиси углерода

где - расчетный объем защищаемого помещения, м 3 .

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 -3 , определяется по формуле

, (4)

где - плотность паров газового огнетушащего вещества при температуре = 293 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 11 приложения 5;
- нормативная объемная концентрация, % (об.).

Значения нормативных огнетушащих концентраций () приведены в приложении 5.

Масса остатка ГОТВ в трубопроводах
, кг, определяется по формуле

, (5)

где
- объем всей трубопроводной разводки установки, м 3 ;
- плотность остатка ГОТВ при давлении, которое имеется в трубопроводе после окончания истечения массы газового огнетушащего вещества в защищаемое помещение.

- произведение остатка ГОТВ в модуле (М б ), который принимается по ТД на модуль, кг, на количество модулей в установке .

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 СО 2 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:

, (6)

где
- параметр, учитывающий расположение проемов по высоте защищаемого помещения, м 0,5  с -1 .

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 -1 ,

где
- суммарная площадь проемов, м 2 .

Высота помещения, м; - нормативное время подачи ГОТВ в защищаемое помещение.

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 1 определяется по формуле

М р = К 4 . М р-гепт,

где М р-гепт - значение массы М р для нормативной объемной концентрации С Н при тушении н-гептана, вычисляется по формулам 2 или 3;

К 4 - коэффициент, учитывающий вид горючего материала. Значения коэффициента К 4 принимается 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 исключен доступ пожарных после окончания работы АУГП, 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 или нарушать его герметичность другим способом в течение не менее 20 минут (или до приезда подразделений пожарной охраны).

При вскрытии помещений должны быть в наличии первичные средства пожаротушения.

Для помещений, в которые исключен доступ пожарных подразделений после окончания работы АУГП, следует использовать в качестве огнетушащего вещества СО 2 с коэффициентом 2,25.

1. Среднее за время подачи двуокиси углерода давление в изотермическом резервуаре ,МПа, определяется по формуле

, (1)

где - давление в резервуаре при хранении двуокиси углерода, МПа; - давление в резервуаре в конце выпуска расчетного количества двуокиси углерода, МПа, определяется по рисунку 1.

2. Средний расход двуокиси углерода

, (2)

где
- расчетное количество двуокиси углерода, кг; - нормативное время подачи двуокиси углерода, с.

3. Внутренний диаметр питающего (магистрального) трубопровода , м, определяется по формуле

где k 4 - множитель, определяется по таблице 1; l 1 - длина питающего (магистрального) трубопровода по проекту, м.

Таблица 1

Множитель k 4

4. Среднее давление в питающем (магистральном) трубопроводе в точке ввода его в защищаемое помещение

где l 2 - эквивалентная длина трубопроводов от изотермического резервуара до точки, в которой определяется давление, м:

, (5)

где - сумма коэффициентов сопротивления фасонных частей трубопроводов.

5. Среднее давление

, (6)

где р 3 - давление в точке ввода питающего (магистрального) трубопровода в защищаемое помещение, МПа; р 4 - давление в конце питающего (магистрального) трубопровода, МПа.

6. Средний расход через насадок Q  m , кг  с -1 , определяется по формуле

где - коэффициент расхода через насадок; A 3 - площадь выпускного отверстия насадка, м 2 ; k 5 - коэффициент, определяемый по формуле

7. Количество насадков определяется по формуле

8. Внутренний диаметр распределительного трубопровода , м, рассчитывается из условия

, (9)

где - диаметр выпускного отверстия насадка, м.

Р

Р 1 =2,4

исунок 1. График для определения давления в изотермическом

резервуаре в конце выпуска расчетного количества двуокиси углерода

Примечание. Относительная масса двуокиси углерода определяется по формуле

,

где - начальная масса двуокиси углерода, кг.

Приложение 7

Методика расчета площади проема для сброса избыточного давления в помещениях, защищаемых установками газового пожаротушения

Площадь проема для сброса избыточного давления , м 2 , определяется по формуле

,

где - предельно-допустимое избыточное давление, которое определяется из условия сохранения прочности строительных конструкций защищаемого помещения или размещенного в нем оборудования, МПа; - атмосферное давление, МПа; - плотность воздуха в условиях эксплуатации защищаемого помещения, кг  м -3 ; - коэффициент запаса, принимаемый равным 1,2; - коэффициент, учитывающий изменение давления при его подаче;
- время подачи ГОТВ, определяемое из гидравлического расчета, с;
- площадь постоянно открытых проемов (кроме сбросного проема) в ограждающих конструкциях помещения, м 2 .

Значения величин , , определяются в соответствии с приложением 6.

Для ГОТВ - сжиженных газов коэффициент К 3 =1.

Для ГОТВ - сжатых газов коэффициент К 3 принимается равным:

для азота - 2,4;

для аргона - 2,66;

для состава “Инерген” - 2,44.

Если значение выражения в правой части неравенства меньше или равно нулю, то проем (устройство) для сброса избыточного давления не требуется.

Примечание. Значение площади проема рассчитано без учета охлаждающего воздействия ГОТВ-сжиженного газа, которое может привести к некоторому уменьшению площади проема.

Общие положения по расчету установок порошкового пожаротушения модульного типа.

1. Исходными данными для расчета и проектирования установок являются:

геометрические размеры помещения (объем, площадь ограждающих конструкций, высота);

площадь открытых проемов в ограждающих конструкциях;

рабочая температура, давление и влажность в защищаемом помещении;

перечень веществ, материалов, находящихся в помещении, и показатели их пожарной опасности, соответствующий им класс пожара по ГОСТ 27331;

тип, величина и схема распределения пожарной нагрузки;

наличие и характеристика систем вентиляции, кондиционирования воздуха, воздушного отопления;

характеристика и расстановка технологического оборудования;

наличие людей и пути их эвакуации.

техническая документация на модули.

2. Расчет установки включает определение:

количества модулей, предназначенных для тушения пожара;

времени эвакуации, при их наличии;

времени работы установки;

необходимого запаса порошка, модулей, комплектующих;

типа и необходимого количества извещателей (при необходимости) для обеспечения срабатывания установки, сигнально-пусковых устройств, источников питания для запуска установки (для случаев по п. 8.5).

Методика расчета количества модулей для модульных установок порошкового пожаротушения

1. Тушение защищаемого объема

1.1. Тушение всего защищаемого объема

Количество модулей для защиты объема помещения определяется по формуле

, (1)

где
- количество модулей, необходимое для защиты помещения, шт.; - объем защищаемого помещения, м 3 ; - объем, защищаемый одним модулем выбранного типа, определяется по технической документации(далее по тексту приложения-документация) на модуль, м 3 (с учетом геометрии распыла - формы и размеров защищаемого объема, заявленного производителем); = 11,2 - коэффициент неравномерности распыления порошка. При размещении насадков-распылителей на границе максимально допустимой (по документации на модуль) высоты к= 1,2 или определяется по документации на модуль.

- коэффициент запаса, учитывающий затененность возможного очага загорания, зависящий от отношения площади, затененной оборудованием , к защищаемой площади S y , и определяется как:

при
,

Площадь затенения - определяется как площадь части защищаемого участка, где возможно образование очага возгорания, к которому движение порошка от насадка-распылителя по прямой линии преграждается непроницаемыми для порошка элементами конструкции.

При
рекомендуется установка дополнительных модулей непосредственно в затененной зоне или в положении, устраняющем затенение; при выполнении этого условия kпринимается равным 1.

- коэффициент, учитывающий изменение огнетушащей эффективности используемого порошка по отношению к горючему веществу в защищаемой зоне по сравнении с бензином А-76. Определяется по таблице 1. При отсутствии данных определяется экспериментально по методикам ВНИИПО.

- коэффициент, учитывающий степень негерметичности помещения. = 1 + В  F нег , где F нег = F/ F пом - отношение суммарной площади негерметичности (проемов, щелей) F к общей поверхности помещения F пом , коэффициент В определяется по рисунку 1.

В

20

Fн/ F , Fв/ F

Рисунок 1 График для определения коэффициента В при расчете коэффициента .

F н - площадь негерметичности в нижней части помещения; F в - площадь негерметичности в верхней части помещения, F-суммарная площадь негерметичностей (проемов, щелей).

Для установок импульсного пожаротушения коэффициент В может определяться по документации на модули.

1.2. Локальное пожаротушение по объему

Расчет ведется аналогично, как и при тушении по всему объему с учетом пп. 8.12-8.14. Локальный объем V н , защищаемый одним модулем, определяется по документации на модули (с учетом геометрии распыла - формы и размеров локального защищаемого объема, заявленного производителем), а защищаемый объем V з определяется как объем объекта, увеличенный на 15 %.

При локальном тушении по объему принимается =1,3, допускается принимать другие значения , приведенные в документации на модуль.

2. Пожаротушение по площади

2.1. Тушение по всей площади

Количество модулей, необходимое для пожаротушения по площади защищаемого помещения, определяется по формуле

- локальная площадь, защищаемая одним модулем, определяется по документации на модуль (с учетом геометрии распыла - формы и размеров локальной защищаемой площади, заявленной производителем), а защищаемая площадь определяется как площадь объекта, увеличенная на 10 %.

При локальном тушении по площади принимается =1,3, допускается принимать другие значения к 4 , приведенные в документации на модуль или обоснованные в проекте.

В качестве S н может приниматься площадь максимального ранга очага класса В, тушение которого обеспечивается данным модулем (определяется по документации на модуль, м 2).

Примечание. В случае получения при расчете количества модулей дробных чисел за окончательное число принимается следующее по порядку большее целое число.

При защите по площади, с учетом конструктивных и технологических особенностей защищаемого объекта (с обоснованием в проекте), допускается запуск модулей по алгоритмам, обеспечивающим позонную защиту. В этом случае, за защищаемую зону принимается часть площади, выделенной проектными(проезды и т.п) или конструктивными негорючими (стены, перегородки и т.п.) решениями. Работа установки при этом должна обеспечивать не распространение пожара за пределы защищаемой зоны, рассчитываемой с учетом инерционности установки и скоростей распространения пожара(для конкретного вида горючих материалов).

Таблица 1.

Коэффициент сравнительной эффективности огнетушащих

1. Чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (1)

   Документ

   ...) Группы помещений (производств и технологических процессов ) по степени опасности развития пожара в зависимости от их функционального назначения и пожарной нагрузки сгораемых материалов Группа помещений Перечень характерных помещений , производств ...

2. Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб сп 42-101-2003 зао «полимергаз» Москва

   Реферат

   ... по предотвращению их развития . ... помещениях категорий А, Б, В1 повзрывопожарной и пожарной опасности , в зданиях категорий ниже III степени ... материалов . 9.7 На территории складов баллонов(СБ) в зависимости от технологического процесса ...

3. Техническое задание на оказание услуг по организации экспозиции в период XXII олимпийских зимних игр и XI паралимпийских зимних игр 2014 года в городе Сочи Общая информация

   Техническое задание

   ... от их функциональных ... материалы с показателями пожарной опасности помещений . Все сгораемые материалы ... технологическом процессе пожарной ...

4. На оказание услуг по организации выставочной экспозиции и презентации проектов ОАО «нк «Роснефть» в период работы XXII олимпийских и XI паралимпийских зимних игр 2014 года в городе Сочи

   Документ

   ... от их функциональных ... материалы с показателями пожарной опасности , разрешенными к применению в данных типах помещений . Все сгораемые материалы ... технологическом процессе . Все сотрудники Партнера должны знать и соблюдать требования правил пожарной ...