СНиП 2.04.09-84 Приложение 7

ПОЖАРНАЯ АВТОМАТИКА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

 

СНиП 2.04.09-84

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Рекомендуемое

МЕТОДИКА РАСЧЕТА УСТАНОВОК ГАЗОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Расчет установок объемного хладонового пожаротушения

1. Масса т основного запаса хладона 114В2,кг, определяется по формуле

   m=V qn k + m1x + m2 + m3            (1)

где    V — объем защищаемого помещения, м3;

qn— нормативная массовая огнетушащая концентрация, принимаемая равной 0,37 кг/м3 для помещений с производством категорий А и Б, 0,22 кг/м3 — для помещений с производством категории В;

k — коэффициент, учитывающий потери хладона за счет остатка в трубопроводах и утечки его из защищаемого помещения (k принимается равным 1,2 для помещений, 1,1 — для подполий);

m1 — остаток хладона в баллоне, кг;

x

— число баллонов;

т2 — масса остатка хладона в распределительных трубопроводах (только для кабельных подполий), кг;

m3 — масса остатка хладона в коллекторе, кг.

Примечание. При наличии постоянно открытых проемов, площадь которых составляет от 1 до 10% площади ограждающих конструкций помещения, следует принимать дополнительный расход хладона, равный 2 кг на 1 м2 проемов.

2. Расчетное время подачи хладона следует принимать для помещений 2, 3, 4, 6, 7-й групп — не более 60 с, для помещений 1-й и 5-й групп не более 120 с.

3. Расход хладона через насадок Q,. м3/с, определяется по формуле

2-04-09-84_09.gif,              (2)

где    m — коэффициент расхода насадка (для двухструйных насадков m = 0,6);

А — суммарная площадь выпускных отверстий насадка, м2;

g — ускорение силы тяжести, м/с2;

Н — напор у оросителя, м (у наиболее удаленного от станции оросителя к концу работы установки Н = 15 м).

4. Потери напора на участке трубопровода D Н, м, определяются по формуле

2-04-09-84_10.gif,             (3)

где    l — коэффициент сопротивления трению, определяется по п. 6;

l — длина трубопровода, м;

v — скорость потока хладона, м/с, определяется по п. 5;

d — внутренний диаметр трубопровода, м.

5. Скорость потока хладона v, м/с, определяется по формуле

2-04-09-84_12.gif,             (4)

где    Q — расход хладона, м3/с;

S— площадь сечения трубопровода, м2.

6. Коэффициент сопротивления трению l определяется по формуле

2-04-09-84_13.gif              (5)

где     n1 — эквивалентная абсолютная шероховатость, м, принимается равной 2Ч10-4 для трубопроводов и 3 Ч10-6 для сифонных трубок баллонов;

Re — число Рейнольдса.

7. Минимальный напор Hmin, м, в баллоне с хладоном к концу работы установки определяется по формуле

  Hmin = DH + H1+ H2+ H3+ H,            (6)

где     DН — потери напора в трубопроводах, м;

Н1— потери напора в фасонных частях трубопровода, принимаются равными 20% от DH, м;

Н2— местные потери в запорной арматуре оборудования, м, определяются по формуле

2-04-09-84_15.gif              (7)

где    e — коэффициент сопротивления, принимается равным: 2,64 для головки ГЗСМ и клапана ЗК-32, 1,07 для головки ГАВЗ и клапана ОК-10;

v — скорость потока хладона, м/с;

Н3— разница геометрических отметок между отметкой, на которой установлен баллон, и наиболее высоко расположенным насадком, м;

Н — свободный напор у наиболее удаленного насадка.

8. Минимальное давление Рmin, МПа, в баллоне к концу истечения хладона определяется по формуле

Pmin =  Hmin g   10-6 ,           (8)

где g удельный вес хладона, Н/м3

9. Абсолютное максимальное давление осушенного сжатого воздуха (азота по ГОСТ 9293-74) Pmax, МПа, в баллонах установки определяется по формуле

2-04-09-84_17.gif              (9)

где     Vmin— объем воздуха (азота) в баллонах в начале истечения хладона, м3;

Vтax— объем баллонов и трубопроводов до ближайшего к станции оросителя, м3.

10. Расчетное время t, с, подачи хладона определяется по формуле

2-04-09-84_18.gif,             (10)

где k1 — коэффициент проводимости, определяется по формуле

2-04-09-84_19.gif              (11)

где Qmin — минимальный расход хладона, м3/с.

Расчет установок пожаротушения с двуокисью углерода

11. Масса основного запаса двуокиси углерода т,кг, определяется по формуле

m = 1,1 k2[k3( А1 + 30А2) +0,7V ],  (12)

где     1,1 — коэффициент, учитывающий утечки двуокиси углерода через неплотности в запорной арматуре;

k2 — коэффициент, учитывающий вид сгораемого материала, вещества (согласно табл. 1);

k3 — коэффициент, учитывающий утечку двуокиси углерода через неплотности в ограждающих конструкциях, принимается равным 0,2 кг/м2;

А1 — суммарная площадь ограждающих конструкций защищаемого помещения, м2;

А2— суммарная площадь постоянно открытых проемов, м2, определяется по черт. 1;

0,7 — нормативная массовая огнетушащая концентрация, кг/м3;

V — объем защищаемого помещения, м3.

Таблица 1

Сгораемые материалы, вещества Коэффициент k2
Группа жидких горючих материалов:  
ацетон 1,0
ацетилен 2,5
бензол 1,1
водород 3,15
дизельное топливо 1,0
керосин 1,0
масло для гидропроводов 1,0
масло гидрированное 1,0
окись углерода 2,4
окись этилена 1,75
метан 1,1
нефть 1,0
спирт метиловый 1,6
спирт этиловый 1,3
этан 1,2
этилен 1,55
этилендихлорид 1,0
этиловый эфир 1,45
масло трансформаторное 1,0
Группа твердых горючих материалов:  
целлюлозосодержащие материалы 2,25
пыль бурых углей 1,5
пыль каменноугольная 1,5
хлопок 2,0
бумага, гофрированная бумага 2,25
порошок пластмасс 2,0
пыль каучуковая 1,5
пыль древесная (древесная мука) 1,5
полистирол 1,0
полиуретан 1,0

2-04-09-84_21.gif

Черт. 1. График для определения суммарной площади постоянно открытых проемов A2

12. Расчетное число баллонов для установки определяется из расчета вместимости в 40-литровый баллон 25 кг двуокиси углерода.

13. Среднее (за время подачи) давление в изотермической емкости pm,. МПа, определяется по формуле

рm = 0,5(р1 +р2),              (13)

где    р1 — давление в емкости при хранении двуокиси углерода, МПа;

р2 — давление в емкости в конце выпуска расчетного количества двуокиси углерода, МПа, определяется по черт. 2.

14. Средний расход двуокиси углерода Qm, кг/с, определяется по формуле

2-04-09-84_23.gif              (14)

где    m — масса основного запаса двуокиси углерода, кг;

t — время подачи двуокиси углерода, с, принимается по п. 21.

15. Внутренний диаметр магистрального трубопровода di, м, определяется по формуле

2-04-09-84_24.gif              (15)

где     k4 — множитель, определяется по табл. 2;

Qm — средний расход двуокиси углерода, кг/с;

l1 — длина магистрального трубопровода по проекту, м.

При хранении двуокиси углерода в баллонах k4 = 1,4.

2-04-09-84_25.gif

Черт. 2. График для определения давления в изотермической емкости в конце выпуска расчетного количества двуокиси углерода p2

Примечание. Относительная масса двуокиси углерода т4 определяется по формуле

2-04-09-84_26.gif

где m5 — начальная масса двуокиси углерода в емкости, кг.

Таблица 2

pm, МПа 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,4
Множитель k4 0,68 0,79 0,85 0,92 1,0 1,09

16. Среднее давление в магистральном трубопроводе в точке ввода его в защищаемое помещение р3, МПа, в точке, наиболее удаленной от станции пожаротушения, р4, МПа, а также в любой другой точке магистрального трубопровода определяется по формуле

2-04-09-84_27.gif              (16)

где l2 — эквивалентная длина трубопроводов от изотермической емкости (баллонов) до точки, в которой определяется давление, м:

2-04-09-84_28.gif              (17)

где e1— сумма коэффициентов сопротивления фасонных частей трубопроводов.

17. Среднее давление   p'm, МПа, в магистральном трубопроводе, расположенном в защищаемом помещении в пределах распределительных трубопроводов, определяется по формуле

   p'm = 0,5( р3+ р4),                   (18)

где    р3 давление в точке ввода магистрального трубопровода в защищаемое помещение, МПа;

р4 — давление в конце магистрального трубопровода, МПа.

18. Средний расход через насадок 2-04-09-84_31.gif, кг/с, определяется по формуле

2-04-09-84_32.gif              (19)

где    m коэффициент расхода через насадок

А3 — площадь выпускного отверстия насадка, м2;

k5— коэффициент, определяемый по формуле

2-04-09-84_33.gif              (20)

19. Количество насадков x1 определяется по формуле

2-04-09-84_34.gif              (21)

20. Внутренний диаметр распределительного трубопровода d'i, м, рассчитывается из условия

2-04-09-84_36.gif              (22)

где    d — диаметр выпускного отверстия насадка, м;

x

1 количество насадков на одной ветви распределительного трубопровода.

21. Время подачи двуокиси углерода в защищаемое помещение зависит от соотношения суммарной площади ограждающих конструкций и суммарной площади открытых проемов и принимается:

при А2 /А1Ј 0,03 не более 120 с,

при А2 /А1і 0,03 „ „ 60 с.

Расчет установок пожаротушения с комбинированным углекислотно-хладоновым составом

22. Расчетная масса комбинированного углекислотно-хладонового состава тd, кг, для объемного пожаротушения определяется по формуле

2-04-09-84_37.gif              (23)

где    k6— коэффициент компенсации неучитываемых потерь углекислотно-хладонового состава, принимается по табл. 3;

qn — нормативная массовая огнетушащая концентрация углекислотно-хладонового состава, принимается 0,27 кг/м3 при времени заполнения помещения, равном 30 с, и 0,4 кг/м3 при времени заполнения помещения, равном 60 с;

V — объем защищаемого помещения, м3.

Таблица 3

Помещение Значение коэффициента k6
С дверными и оконными проемами 1,13-1,25
Без оконных проемов 1,07-1,15
Примечание. Большие величины принимаются при преобладающем расположении проемов в нижней частизащищаемого помещения.

23. При наличии постоянно открытых проемов, площадь которых составляет от 1 до 10% площади ограждающих конструкций помещений, следует принимать дополнительный расход углекислотно-хладонового состава, равный 5 кг на 1м2 площади проемов.

24. Расчетное число баллонов x определяется из расчета вместимости в 40-литровый баллон 25 кг углекислотно-хладонового состава.

25. Внутренний диаметр магистрального трубопровода di, мм, определяется по формуле

2-04-09-84_38.gif              (24)

где    d1 — диаметр сифонной трубки баллона, мм;

x

2 — число одновременно разрежаемых баллонов.

26. Эквивалентная длина магистрального трубопровода l2, м, определяется по формуле

l2= k7l ,              (25)

где    k7, — коэффициент увеличения длины трубопровода для компенсации неучитываемых местных потерь, принимается по табл. 4;

/ — длина трубопровода по проекту, м.

Таблица 4

Диаметр прохода магистрального трубопровода, мм Значение коэффициента k7
До 35

1.2

Св. 35 до 50

1.1

Св. 50

1.05

27. Площадь сечения выходного отверстия оросителя A3, мм2, определяется по формуле

2-04-09-84_40.gif              (26)

где    S — площадь сечения магистрального трубопровода, мм2;

x

1 — число оросителей.

28. Расход углекислотно-хладонового состава Q, кг/с, в зависимости от эквивалентной длины и диаметра трубопровода определяется по черт. 3.

2-04-09-84_41.gif

Черт. 3. График для определения расхода углекислотно-хладонового состава Q

Примечание. При диаметре трубопровода более 35 мм расход определяется следующим образом.

1. По заданной приведенной длине трубопровода определяется расход Q, кг/с, для трубопровода диаметром 35 мм.

2.  Определяется удельный расход q, кг/ (с Ч см2 ), углекислотно-хладонового состава:

2-04-09-84_42.gif

3. Определяется расход Q, кг/с, углекислотно-хладонового состава:

2-04-09-84_43.gif

где S = 0,785 d2 — площадь сечения трубопровода, см2 (d диаметр трубопровода, см)

29. Расчетное время подачи углекислотно-хладонового состава t, мин, определяется по формуле

2-04-09-84_44.gif              (27)

где    тd расчетная масса углекислотно-хладонового состава, кг;

Q — расход углекислотно-хладонового состава, кг/с.

Примечание. Если расчетное время подачи углекислотно-хладонового состава больше заданного, допускается увеличение диаметра магистрального трубопровода до 13% по сравнению с расчетной его величиной.

30. Масса основного запаса углекислотно-хладонового состава т, кг, определяется по формуле

2-04-09-84_45.gif,              (28)

где    k8  — коэффициент, учитывающий остаток углекислотно-хладонового состава в баллонах и трубопроводах, принимается по табл. 5;

k6 — принимается по табл. 3.

Таблица 5

Диаметр сифонной трубки, мм Значение коэффициента k8 при длине трубопровода по проекту, м
мм до 100 от 101 до 200 св. 200
10 0,2 0,23 0,25
12 0,2 0,25 0,28

ОТДЕЛ 1.4  ФГУ ВНИИПО МЧС РОССИИ
мкр. ВНИИПО, д. 12, г. Балашиха, Московская обл., 143903
Тел. (495) 524-82-21, 521-83-70     тел./факс (495) 529-75-19
E-mail: nsis@pojtest.ru

Материалы сборника могут быть использованы только с разрешения ФГУ ВНИИПО МЧС РОССИИ
© ФГУ ВНИИПО МЧС РОССИИ, 2009  Все права защищены

Комментарии (0)

    Введите сумму 5 + 5