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 q_n k + m₁x + m₂ + m₃            (1)

где    V — объем защищаемого помещения, м³;

q_n— 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)

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

,             (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

,             (4)

где    Q — расход хладона, м³/с;

S— площадь сечения трубопровода, м².

6. Коэффициент сопротивления трению l определяется по формуле

             (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 H_min, м, в баллоне с хладоном к концу работы установки определяется по формуле

  H_min = 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

             (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 Р_min, МПа, в баллоне к концу истечения хладона определяется по формуле

P_min =  H_min g   10^-6 ,           (8)

где g — удельный вес хладона, Н/м³

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

             (9)

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

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

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

,             (10)

где k₁ — коэффициент проводимости, определяется по формуле

             (11)

где Q_min — минимальный расход хладона, м³/с.

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

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 p_m,. МПа, определяется по формуле

р_m = 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 Q_m, кг/с, определяется по формуле

             (14)

где    m — масса основного запаса двуокиси углерода, кг;

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

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

             (15)

где     k₄ — множитель, определяется по табл. 2;

Q_m — средний расход двуокиси углерода, кг/с;

l₁ — длина магистрального трубопровода по проекту, м.

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

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

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

Таблица 2

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

             (16)

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

             (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 , кг/с, определяется по формуле

             (19)

где    m — коэффициент расхода через насадок

А₃ — площадь выпускного отверстия насадка, м²;

k₅— коэффициент, определяемый по формуле

             (20)

19. Количество насадков x₁ определяется по формуле

             (21)

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

             (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.

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

             (23)

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

q_n — 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

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 d_i, мм, определяется по формуле

             (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

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

             (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.

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:

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

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

             (27)

где    т_d — 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

,              (28)

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

k₆ — принимается по табл. 3.

Таблица 5