3. Принцип модульного газового пожаротушения

Модульная автоматическая установка газового пожаротушения – АУГП, содержащая один или несколько модулей с ГОС, размещенных непосредственно в защищаемом помещении или рядом с ним. Модульные установки являются наиболее простыми по конструкции.

Модульные установки используются для защиты помещений небольшого объема: хранилища ценностей, специальные помещения банков, склады аудио и видео техники и др.

В модульных установках может использоваться тросовый пуск, однако в настоящее время наиболее широкое распространение получили установки с электропуском.

В модульных установках отсутствуют распределительные устройства.

3.1. Методика проектирования и расчета аугп

Целью гидравлического расчета газовых АУПТ является расчет массы ОТВ, количества баллонов для ее хранения, диаметра трубопроводов и количества насадков, времени выпуска ГОС, определение максимального избыточного давления при подаче ГОС.

Особое внимание необходимо обратить на грамотный выбор нормативной огнетушащей концентрации. Исходные данные для расчета массы газовых огнетушащих веществ находятся в приложение №5 нпб 88–2001*.

1. Определение расчетной массы готв, необходимой для тушения пожара.

Масса ГОТВ М_г, которая должна храниться в АУГП, определяется по формуле:

где М_р – расчетная масса ГОTВ, предназначенная для тушения пожара объемным способом при отсутствии искусственной вентиляции воздуха, определяется по формуле:

для ГОТВ – сжиженных газов, за исключением двуокиси углерода определяется по формуле:

где V_р – расчетный объем защищаемого помещения, м³.

для ГОТВ - сжатых газов и двуокиси углерода определяется по формуле:

В расчетный объем помещения включается его внутренний геометрический объем, включая объем замкнутой системы вентиляции, кондиционирования, воздушного отопления (до герметичных клапанов и заслонок). Объем оборудования, находящегося в помещении из него не вычитается, за исключением величины объема сплошных (непроницаемых) строительных несгораемых элементов (колонны, балки, фундаменты и т.д.).

К₁ – коэффициент, учитывающий потери ГОС из баллонов через неплотности в запорной арматуре и неравномерность распределения газового огнетушащего состава по объему защищаемого помещения:

К₁=1,05

К₂ – коэффициент, учитывающий потери ГОС через негерметичности помещения:

₁ – плотность ГОС с учетом высоты защищаемого объекта относительно уровня моря, кгм^-3

₀ – плотность паров ГОС при температуре T₀=293 К (20^оС) и атмосферном давлении 0,1013 Мпа.

T_м – минимальная эксплуатационная температура в защищаемом помещении,

C_н – нормативная объемная концентрация, % (об.)

Значения нормативных огнетушащих концентраций C_н   приведены в приложении 5.

Масса остатка ГОТВ в трубопроводах M_тр, кг, определяется по формуле

,

где V_тр – объем всей трубопроводной разводки установки, м³ ; _готв – плотность остатка ГОТВ при давлении, которое имеется в трубопроводе после окончания истечения массы газового огнетушащего вещества M_р в защищаемое помещение;

Остаток ГОТВ в батарее М_б*n определяется произведением остатка ГОТВ в баллоне М_б на количество баллонов в установке.

где V_б – объем баллона для хранения, n – расчетное количество баллонов:

Примечание. Для жидких горючих веществ, не приведенных в приложении 5, нормативная объемная огнетушащая концентрация может быть определена как произведение минимальной объемной огнетушащей концентрация на коэффициент безопасности 1,2 для всех ГОТВ за исключением двуокиси углерода, для последней коэффициент безопасности равен 1,7.

Методика определения минимальной объемной огнетушащей концентрации аналогична методике, изложенной в НПБ 51-96*.

1.1. Коэффициенты уравнения (1) определяются следующим образом.

1.1.1. Коэффициент, учитывающий утечки газового огнетушащего вещества из сосудов:

К₁ = 1,05.

1.1.2. Коэффициент, учитывающий потери газового огнетушащего вещества через проемы помещения:

,

где П - параметр, учитывающий расположение проемов по высоте защищаемого помещения, м^0,5 ·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) H 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) H защищаемого помещения (или на потолке); П = 0,25 – при расположении проемов только в нижней зоне (0 - 0,2)H защищаемого помещения (или на полу); П = 0,4 - при примерно равномерном распределении площади проемов по всей высоте защищаемого помещения и во всех остальных случаях

 - параметр негерметичности помещения, м^-1

F_н – суммарная площадь негерметичности, м².

_под – время выпуска в защищаемое помещение расчетной массы ГОС, предназначенного для тушения пожара:

_под10 с для модульных АУГП, применяющих в качестве ГОТВ хладоны и шестифтористую серу. Примем _под =10 с.

_под15 с для централизованных АУГП, применяющих в качестве ГОТВ хладоны и шестифтористую серу. Примем _под =15 с.

_под60 с для АУГП, применяющих в качестве ГОТВ СО₂. Примем _под =60 с.

2. Определение продолжительности подачи ГОС

Время выпуска ГОС зависит от давления в баллоне, вида ГОС, геометрических размеров трубопроводов и насадков. Определяется при проведении гидравлического расчета установки по методикам согласованным в установленном порядке. Принимается равным максимально допустимому для данной установки.

3. Определение диаметров трубопроводов установки типа и количества насадков

Диаметры трубопроводов определяются по следующей методике. Диаметр магистрального трубопровода равен:

где d_с – диаметр сифонной трубки, равен 10-50 мм в зависимости от типа баллонов. Насадки выбираются с учетом площадей выходных сечений, приведенных в приложении. Одним выпускным насадком рекомендуется защищать не более 15 м². Общее количество выпускных насадков определяется по формуле:

4. Определение необходимого резерва ГОС и числа баллонов.

АУГП централизованного типа кроме расчетного должны иметь 100% резерв газового огнетушащего состава.

5. Определение максимального избыточного давления при подаче ГОТВ.

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

Площадь проема для сброса избыточного давления F_c, м², определяется по формуле

,

где P_пр – предельно допустимое избыточное давление, которое определяется из условия сохранения прочности строительных конструкций защищаемого помещения или размещенного в нем оборудования, МПа; P_a – атмосферное давление, МПа; _g – плотность воздуха в условиях эксплуатации защищаемого помещения, кг·м^-3; K₂ – коэффициент запаса, принимаемый равным 1,2; K₃ - коэффициент, учитывающий изменение давления при его подаче; t_под – время подачи ГОТВ, определяемое из гидравлического расчета, с; F – площадь постоянно открытых проемов (кроме сбросного проема) в ограждающих конструкциях помещения, м².

Значения величин M_p, K₁, p₁ определяются в соответствии с приложением 6.

Для ГОТВ – сжиженных газов коэффициент К₃ = 1.

Для ГОТВ – сжатых газов коэффициент К₃ 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.

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