معايير استهلاك المياه للحماية وإطفاء الحرائق لمنشآت صناعة النفط والغاز. حساب نظام إمداد المياه بمعدل تدفق متغير (حلقات الري)

هل تمت مناقشته مرات عديدة ، كما تقول؟ ومثل ، هل كل شيء واضح؟ ما هي أفكارك حول هذه الدراسة الصغيرة:
التناقض الرئيسي الذي لم يتم حله بعد بالمعايير هو بين خريطة الري بالرش الدائرية (الرسوم البيانية) والمربع (في الغالبية العظمى) ترتيب الرشاشات في المنطقة المحمية (المحسوبة وفقًا لـ SP5).
1. على سبيل المثال ، نحتاج إلى ضمان إطفاء غرفة معينة بمساحة 120 م 2 بكثافة 0.21 لتر / ثانية * م 2. من رشاش SVN-15 مع k = 0.77 (Biysk) عند ضغط ثلاثة أجواء (0.3 ميجا باسكال) ، q = 10 * 0.77 * SQRT (0.3) = 4.22 لتر / ثانية سوف تتدفق ، بينما في منطقة جواز السفر من سيتم توفير الكثافة 12 م 2 (وفقًا لجواز السفر للرش) = 0.215 لتر / ثانية * م 2. نظرًا لأن جواز السفر يحتوي على إشارة إلى حقيقة أن هذا الرشاش يتوافق مع متطلبات GOST R 51043-2002 ، إذن ، وفقًا للفقرة 8.23 ​​(التحقق من الكثافة والمنطقة المحمية) ، يجب أن نأخذ في الاعتبار هذه 12m2 (وفقًا لجواز السفر) - المنطقة المحمية) كمساحة دائرة نصف قطرها R = 1.95 م. بالمناسبة ، سوف تتدفق 0.215 * 12 = 2.58 (لتر / ثانية) على هذه المنطقة ، وهي 2.58 / 4.22 = 0.61 فقط من إجمالي تدفق الرش ، أي يتدفق ما يقرب من 40٪ من المياه المزودة خارج المنطقة المحمية المعيارية.
تتطلب SP5 (الجدولان 5.1 و 5.2) ضمان الكثافة المعيارية في المنطقة المحمية الطبيعية (وهناك ، كقاعدة عامة ، مرشات بكمية لا تقل عن 10 قطع يتم ترتيبها بطريقة متداخلة مربعة) ، بينما وفقًا للبند B.3.2 من SP5:
- المساحة المحسوبة المشروطة المحمية بواسطة رشاش واحد: Ω = L2 ، هنا L هي المسافة بين الرشاشات (أي جانب المربع الذي توجد في أركانه رشاشات).
وفهمًا فكريًا أن كل المياه المتدفقة من الرش ستبقى في المنطقة المحمية ، عندما يكون لدينا مرشات في زوايا المربعات الشرطية ، فإننا ببساطة نأخذ في الاعتبار الكثافة التي يوفرها AFS على المنطقة المحمية القياسية: التدفق الكامل (وليس 61 ٪) من خلال إملاء الرش (من خلال الباقي ، سيكون معدل التدفق أعلى حسب التعريف) مقسومًا على مساحة مربع مع جانب يساوي تباعد الرشاشات. تمامًا مثل ما يعتقده زملاؤنا الأجانب (على وجه الخصوص ، ESFR) ، أي في الواقع ، وفقًا لـ 4 رشاشات موضوعة في زوايا مربع مع جانب 3.46 م (S = 12 م 2).
في هذه الحالة ، ستكون الكثافة المحسوبة على المنطقة المحمية المعيارية 4.22 / 12 = 0.35 لتر / ثانية * م 2 - كل الماء سوف يصب على النار!
أولئك. لحماية المنطقة ، يمكننا تقليل معدل التدفق بمقدار 0.35 / 0.215 = 1.63 مرة (في النهاية - تكاليف البناء) ، والحصول على الكثافة المطلوبة وفقًا للمعايير ، لكننا لا نحتاج إلى 0.35 لتر / ثانية * م 2 ، 0.215 يكفي لتر / ق * م 2. ولكامل المساحة القياسية التي تبلغ 120 م 2 ، نحتاج (مبسطة) محسوبة 0.215 (لتر / ثانية * م 2) * 120 (م 2) = 25.8 (لتر / ثانية).
ولكن هنا ، قبل بقية الكوكب ، تم تطويره وتقديمه في عام 1994. اللجنة الفنية TK 274 "السلامة من الحرائق" GOST R 50680-94 ، وهي:
7.21 يتم تحديد شدة الري في منطقة محددة أثناء تشغيل مرشة واحدة للرش ... رشاشات عند الضغط التصميمي. - (في نفس الوقت ، تكون خريطة الري بالرش مع طريقة قياس الكثافة المعتمدة في GOST عبارة عن دائرة).
هذا هو المكان الذي أبحرنا فيه ، لأنه ، حرفيًا فهم البند 7.21 من GOST R 50680-94 (الإطفاء بقطعة واحدة) جنبًا إلى جنب مع البند B.3.2 من SP5 (حماية منطقة) ، يجب علينا ضمان الكثافة المعيارية في منطقة المربع المحفور بدائرة مساحتها 12 م 2 لأن في جواز السفر للرش ، يتم إعطاء هذه المنطقة المحمية (المستديرة!) ، وخارج حدود هذه الدائرة ، ستكون الكثافة أقل بالفعل.
يبلغ جانب هذا المربع (تباعد الرشاشات) 2.75 مترًا مربعًا ، ولم تعد مساحته 12 مترًا مربعًا ، بل 7.6 مترًا مربعًا. في الوقت نفسه ، عند الإطفاء في المنطقة القياسية (عند تشغيل عدة مرشات) ، ستكون كثافة الري الفعلية 4.22 / 7.6 = 0.56 (لتر / ثانية * م 2). وفي هذه الحالة ، سنحتاج 0.56 (لتر / ثانية * م 2) * 120 (م 2) = 67.2 (لتر / ثانية) لكامل المنطقة التنظيمية. هذا 67.2 (لتر / ثانية) / 25.8 (لتر / ثانية) = 2.6 مرة أكثر من عند حساب 4 مرشات (مربعة)! وما مقدار زيادة تكلفة الأنابيب والمضخات والخزانات وما إلى ذلك؟

تقنين استهلاك المياه لإطفاء الحرائق في المستودعات الشاهقة. UDC 614.844.2
مشمان ، ف.بيلينكين ، ر. جوبين ، إي رومانوفا

تقنين استهلاك المياه لإطفاء الحرائق في المستودعات الشاهقة. UDC B14.844.22

ل. مشمان

خامسا بيلينكين

مرشح العلوم التقنية ، باحث رئيسي ،

ر. جوبين

باحث أول ،

إي رومانوفا

الباحث

في الوقت الحاضر ، فإن الخصائص الأولية الرئيسية ، والتي وفقًا لها يتم تنفيذ حساب استهلاك المياه لمنشآت إطفاء الحرائق الأوتوماتيكية (AFS) ، هي القيم المعيارية لشدة الري أو الضغط عند إملاء الرش. يتم استخدام شدة الري في الوثائق التنظيمية بغض النظر عن تصميم الرشاشات ، ويتم تطبيق الضغط فقط على نوع معين من الرشاشات.

تم إعطاء قيم شدة الري في SP 5.13130 ​​لجميع مجموعات المباني ، بما في ذلك مباني التخزين. هذا يعني استخدام رشاش AFS تحت سطح المبنى.

ومع ذلك ، فإن القيم المقبولة لشدة الري التي تعتمد على مجموعة المباني ، وارتفاع التخزين ونوع عامل إطفاء الحرائق ، الواردة في الجدول 5.2 من SP 5.13130 ​​، تتحدى المنطق. على سبيل المثال ، بالنسبة لمجموعة الغرف 5 ، مع زيادة ارتفاع التخزين من 1 إلى 4 أمتار (لكل متر ارتفاع) ومن 4 إلى 5.5 متر ، تزداد كثافة الري بالماء بشكل متناسب بمقدار 0.08 لتر / (ثانية-م 2) ).

يبدو أن نهجًا مشابهًا لتقنين توريد عامل إطفاء الحريق لإطفاء حريق يجب أن يمتد إلى مجموعات أخرى من المباني ولإطفاء حريق بمحلول مركّز للرغوة ، لكن هذا لم يتم ملاحظته.

على سبيل المثال ، بالنسبة لمجموعة الغرف 5 ، عند استخدام محلول عامل رغوة على ارتفاع تخزين يصل إلى 4 أمتار ، تزداد كثافة الري بمقدار 0.04 لتر / (ثانية-م 2) لكل 1 متر من ارتفاع تخزين الرف ، وعند التخزين من 4 إلى 5.5 متر ، تزداد كثافة الري 4 مرات ، أي بمقدار 0.16 لتر / (s-m2) ، و 0.32 l / (s-m2).

بالنسبة لمجموعة الغرف 6 ، تكون الزيادة في كثافة الري بالماء 0.16 لتر / (ثانية-م 2) حتى 2 م ، من 2 إلى 3 م - فقط 0.08 لتر / (ثانية-م 2) ، أكثر من 2 إلى 4 م - لا تتغير الشدة ، وعند ارتفاع التخزين الذي يزيد عن 4-5.5 م ، تتغير شدة الري بمقدار 0.1 لتر / (ثانية-م 2) وتصل إلى 0.50 لتر / (ثانية-م 2). في الوقت نفسه ، عند استخدام محلول عامل الرغوة ، تصل شدة الري إلى 1 م - 0.08 لتر / (ثانية-م 2) ، أكثر من 1-2 م تتغير بمقدار 0.12 لتر / (ثانية-م 2) ، أكثر من 2- 3 م - بمقدار 0.04 لتر / (ث- م 2) ، ثم أكثر من 3 إلى 4 م ومن أكثر من 4 إلى 5.5 م - بمقدار 0.08 لتر / (ث- م 2) و 0.40 لتر / (ث- م 2).

في مستودعات الرفوف ، غالبًا ما يتم تخزين البضائع في صناديق. في هذه الحالة ، عند إطفاء حريق ، لا تؤثر نفاثات عامل إطفاء الحريق ، كقاعدة عامة ، بشكل مباشر على منطقة الاحتراق (الاستثناء هو حريق على الطبقة العليا). ينتشر جزء من الماء المشتت من الرشاش فوق السطح الأفقي للصناديق ويتدفق لأسفل ، أما الباقي ، الذي لا يسقط على الصناديق ، فيشكل ستارة واقية رأسية. تسقط الطائرات المائلة جزئيًا في المساحة الخالية داخل الرف وتقوم بتبليل البضائع غير المعبأة في الصناديق أو السطح الجانبي للصناديق. لذلك ، إذا كان اعتماد كثافة الري بالنسبة للأسطح المفتوحة على نوع حمل الحريق والحمل المحدد له أمر لا شك فيه ، فعند إطفاء مستودعات الرفوف ، لا يظهر هذا الاعتماد بشكل ملحوظ.

ومع ذلك ، إذا سمحنا ببعض التناسب في زيادة كثافة الري اعتمادًا على ارتفاع التخزين وارتفاع الغرفة ، يصبح من الممكن تحديد شدة الري ليس من خلال القيم المنفصلة لارتفاع التخزين وارتفاع الغرفة ، كما هو معروض في SP 5.13130 ​​، ولكن من خلال معادلة معبرة عن دالة مستمرة

حيث 1dict هو شدة الري بالرش الإملائي اعتمادًا على ارتفاع التخزين وارتفاع الغرفة ، l / (s-m2) ؛

i55 - شدة الري بالرش على ارتفاع تخزين 5.5 متر ولا يزيد ارتفاع الغرفة عن 10 أمتار (وفقًا للمواصفة SP 5.13130) ، لتر / (ثانية-م 2) ؛

F - معامل الاختلاف في ارتفاع التخزين ، l / (s-m3) ؛ ح - ارتفاع تخزين حمولة النار ، م ؛ ل - معامل اختلاف ارتفاع الغرفة.

بالنسبة لمجموعات الغرف 5 ، تبلغ كثافة الري i5 5 0.4 لتر / (ثانية-م 2) ، ولمجموعات الغرف ب - 0.5 لتر / (ثانية-م 2).

يُفترض أن عامل تغير ارتفاع التخزين φ لمجموعات الغرف 5 أقل بنسبة 20٪ من مجموعات الغرف ب (بالقياس مع SP 5.13130).

ترد قيمة معامل التباين في ارتفاع الغرفة l في الجدول 2.

عند إجراء الحسابات الهيدروليكية لشبكة توزيع AFS ، من الضروري تحديد الضغط عند إملاء الرش بناءً على كثافة الري المحسوبة أو القياسية (وفقًا للمواصفة SP 5.13130). لا يمكن تحديد الضغط عند الرش ، المقابل للشدة المرغوبة للري ، إلا من خلال عائلة مخططات الري. لكن مصنعي الرشاشات ، كقاعدة عامة ، لا يوفرون قطع أراضي للري.

لذلك ، يواجه المصممون إزعاجًا عند اتخاذ قرار بشأن القيمة التصميمية للضغط عند إملاء الرش. بالإضافة إلى ذلك ، ليس من الواضح ما هو الارتفاع الذي يجب اتخاذه باعتباره الارتفاع المحسوب لتحديد شدة الري: المسافة بين الرشاش والأرض أو بين الرشاش والمستوى العلوي من حمل النار. كما أنه من غير الواضح كيفية تحديد شدة الري: في منطقة دائرة بقطر يساوي المسافة بين الرشاشات ، أو على كامل المنطقة المروية بالرش ، أو مع مراعاة الري المتبادل بواسطة الري المجاور مرشات.

للحماية من الحرائق في مستودعات الرفوف الشاهقة ، بدأ الآن استخدام طفايات الحريق الأوتوماتيكية بالرش على نطاق واسع ، حيث يتم وضع مرشاتها تحت غطاء المستودع. يتطلب هذا الحل التقني كمية كبيرة من الماء. لهذه الأغراض ، يتم استخدام مرشات خاصة ، يتم إنتاجها محليًا ، على سبيل المثال ، SOBR-17 ، SOBR-25 ، والأجنبية ، على سبيل المثال ، ESFR-17 ، ESFR-25 ، VK503 ، VK510 بقطر مخرج 17 أو 25 مم .

في محطات خدمة مرشات SOBR ، في كتيبات رشاشات ESFR من Tyco و Viking ، المعلمة الرئيسية هي الضغط عند الرش ، اعتمادًا على نوعه (SOBR-17 ، SOBR-25 ، ESFR-17 ، ESFR-25 ، VK503 ، VK510 ، وما إلى ذلك). وما إلى ذلك) ، على نوع البضائع المخزنة ، وارتفاع التخزين وارتفاع الغرفة. هذا النهج مناسب للمصممين ، لأن يلغي الحاجة إلى البحث عن معلومات عن كثافة الري.

في الوقت نفسه ، هل من الممكن ، بغض النظر عن التصميم المحدد للرش ، استخدام بعض المتغيرات المعممة لتقييم إمكانية استخدام أي تصميمات للرشاشات المطورة في المستقبل؟ اتضح أنه من الممكن إذا استخدمنا ضغط أو معدل تدفق الرش الإملائي كمعامل رئيسي ، وشدة الري في منطقة معينة كمعامل إضافي عند ارتفاع قياسي لتركيب الرش والضغط القياسي (وفقًا لـ GOST ص 51043). على سبيل المثال ، يمكنك استخدام قيمة شدة الري التي تم الحصول عليها دون فشل أثناء اختبارات اعتماد الرشاشات ذات الأغراض الخاصة: المساحة التي يتم تحديد كثافة الري عليها هي 12 مترًا مربعًا لمرشات الأغراض العامة (قطرها 4 أمتار تقريبًا) ، للرشاشات الخاصة - 9.6 م 2 (القطر ~ 3.5 م) ، ارتفاع تركيب الرش 2.5 م ، الضغط 0.1 و 0.3 ميجاباسكال. علاوة على ذلك ، يجب الإشارة إلى المعلومات حول كثافة الري لكل نوع من أنواع الرش ، التي تم الحصول عليها أثناء اختبارات الشهادة ، في جواز السفر لكل نوع من أنواع الرش. مع المعلمات الأولية المحددة لمستودعات الرفوف الشاهقة ، يجب ألا تقل كثافة الري عن تلك الواردة في الجدول 3.

يمكن أن تتجاوز الكثافة الحقيقية لري AFS أثناء تفاعل الرشاشات المجاورة ، اعتمادًا على نوعها والمسافة بينها ، شدة الري بالرشاش الإملائي بمقدار 1.5-2.0 مرة.

فيما يتعلق بالمستودعات الشاهقة (التي يبلغ ارتفاع التخزين فيها أكثر من 5.5 متر) ، يمكن اتخاذ شرطين أوليين لحساب القيمة المعيارية لتدفق الرش:

1. مع تخزين ارتفاع 5.5 متر و ارتفاع 6.5 متر.

2. بارتفاع تخزين 12.2 م وارتفاع غرفة 13.7 م تم تعيين النقطة المرجعية الأولى (الحد الأدنى) على أساس بيانات SP 5.131301 حول كثافة الري وإجمالي استهلاك المياه AFS. بالنسبة لمجموعة الغرف ب ، تبلغ شدة الري 0.5 لتر / (ثانية-م 2) على الأقل ومعدل التدفق الإجمالي 90 لترًا / ثانية على الأقل. استهلاك مرشة تملي للأغراض العامة وفقًا لمعايير SP 5.13130 ​​مع كثافة الري هذه 6.5 لتر / ثانية على الأقل.

يتم تعيين النقطة المرجعية الثانية (الحد الأقصى) على أساس البيانات الواردة في الوثائق الفنية لمرشاشات SOBR و ESFR.

مع معدلات تدفق متساوية تقريبًا للرشاشات SOBR-17 و ESFR-17 و VK503 و SOBR-25 و ESFR-25 و VK510 لخصائص مماثلة للمستودع ، تتطلب SOBR-17 و ESFR-17 و VK503 ضغطًا أعلى. وفقًا لجميع أنواع ESFR (باستثناء ESFR-25) ، مع ارتفاع تخزين يزيد عن 10.7 مترًا وارتفاع الغرفة أكثر من 12.2 مترًا ، يلزم وجود مستوى إضافي من المرشات داخل الرفوف ، الأمر الذي يتطلب استهلاكًا إضافيًا لإطفاء الحرائق وكيل. لذلك ، يُنصح بالتركيز على المعلمات الهيدروليكية للرشاشات SOBR-25 ، ESFR-25 ، VK510.

بالنسبة لمجموعات الغرف 5 و b (وفقًا للمواصفة SP 5.13130) من مستودعات الرفوف الشاهقة ، يُقترح حساب معادلة حساب معدل تدفق رشاش الماء AFS بواسطة الصيغة

الجدول 1

الجدول 2

الجدول 3

مع ارتفاع التخزين 12.2 مترًا وارتفاع الغرفة 13.7 مترًا ، يجب أن يكون الضغط في مرشة ESFR-25 على الأقل: وفقًا لـ NFPA-13 ، 0.28 ميجا باسكال ، وفقًا لـ FM 8-9 و FM 2-2 0.34 ميجا باسكال . لذلك ، يتم أخذ معدل تدفق الرشاش لمجموعة الغرف 6 مع مراعاة الضغط وفقًا لـ FM ، أي 0.34 ميجا باسكال:

حيث qЕSFR - ESFR-25 معدل تدفق الرش ، لتر / ثانية ؛

KRF - عامل الإنتاجية في البعد وفقًا لـ GOST R 51043 ، لتر / (عمود الماء 0.5) ؛

KISO - عامل الأداء من حيث ISO 6182-7، l / (min-bar0.5) ؛ ع - ضغط الرش ، MPa.

يتم أخذ معدل تدفق الرشاش الإملائي لمجموعة من الغرف 5 بنفس الطريقة وفقًا للصيغة (2) ، مع مراعاة الضغط وفقًا لـ NFPA ، أي 0.28 ميجا باسكال - معدل التدفق = 10 لتر / ثانية.

بالنسبة لمجموعات الغرف 5 ، يُؤخذ معدل تدفق رشاش الإملاء ليكون q55 = 5.3 لتر / ثانية ، ولمجموعات الغرف 6 - q55 = 6.5 لتر / ثانية.

ترد قيمة معامل الاختلاف في ارتفاع التخزين في الجدول 4.

ترد قيمة معامل تغير ارتفاع الغرفة ب في الجدول 5.

يتم عرض نسب الضغوط الواردة ، مع معدل التدفق المحسوب عند هذه الضغوط لمرشاشات ESFR-25 و SOBR-25 ، في الجدول 6. تم حساب معدل التدفق للمجموعتين 5 و 6 باستخدام الصيغة (3).

على النحو التالي من الجدول 7 ، فإن قيم معدل تدفق الرشاش الإملائي لمجموعات الغرف 5 و 6 ، المحسوبة بالصيغة (3) ، تتوافق بشكل جيد مع معدل تدفق رشاشات ESFR-25 ، المحسوبة بالصيغة ( 2).

وبدقة مُرضية تمامًا ، من الممكن حساب الفرق في التدفق بين مجموعات الغرف 6 و 5 التي تساوي ~ (1.1-1.2) لتر / ثانية.

وبالتالي ، يمكن أن تكون المعلمات الأولية للوثائق التنظيمية لتحديد إجمالي استهلاك AFS فيما يتعلق بمستودعات الرفوف الشاهقة ، حيث يتم وضع الرشاشات تحت الغطاء ، كما يلي:

■ كثافة الري.

■ الضغط على إملاء الرش.

■ إستهلاك إملاء الرشاشات.

الأكثر قبولًا ، في رأينا ، هو معدل تدفق الرش الإملائي ، وهو مناسب للمصممين ولا يعتمد على نوع معين من الرش.

يجب أيضًا إدخال استخدام "إملاء معدل تدفق الرش" كمعامل مهيمن في جميع الوثائق التنظيمية التي تستخدم فيها كثافة الري كمعامل هيدروليكي رئيسي.

الجدول 4

الجدول 5

الجدول 6

ارتفاع التخزين / ارتفاع الغرفة

حدود

SOBR-25

معدل التدفق المقدر ، l / s ، وفقًا للصيغة (3)

المجموعة 5

المجموعة 6

الضغط ، MPa

الاستهلاك ، لتر / ثانية

الضغط ، MPa

الاستهلاك ، لتر / ثانية

الضغط ، MPa

الاستهلاك ، لتر / ثانية

الضغط ، MPa

الاستهلاك ، لتر / ثانية

الضغط ، MPa

الاستهلاك ، لتر / ثانية

الاستهلاك ، لتر / ثانية

المؤلفات:

1. SP 5.13130.2009 "أنظمة الحماية من الحريق. أجهزة إنذار الحريق وإطفاء الحرائق أوتوماتيكية. قواعد التصميم وقواعده ».

2. STO 7.3-02-2009. معيار التنظيم لتصميم منشآت إطفاء حرائق المياه الأوتوماتيكية باستخدام رشاشات SOBR في المستودعات الشاهقة. المتطلبات الفنية العامة. Biysk ، ZAO PO Spetsavtomatika ، 2009.

3. نموذج ESFR-25. الرشاشات المعلقة ذات الاستجابة السريعة للقمع المبكر 25 عامل K / منتجات الحريق والبناء - TFP 312 / Tyco ، 2004-8 ص.

4. ESFR Pendent Shrinkler VK510 (K25.2). فايكنغ / البيانات الفنية ، نموذج F100102 ، 2007-6 ص.

5. GOST R 51043-2002 "تركيبات إطفاء حريق أوتوماتيكية بالماء والرغوة. مرشات. المتطلبات الفنية العامة. طرق الاختبار".

6. NFPA 13. معيار تركيب أنظمة الرش.

7. FM 2-2. FM العالمية. قواعد التثبيت للقمع وضع الرشاشات التلقائية.

8. بيانات منع فقدان FM 8-9 توفر طرقًا بديلة للحماية من الحرائق.

9. Meshman L.M.، Tsarichenko S.G.، Bylinkin V.A.، Aleshin V.V.، Gubin R.Yu. مرشات لتركيبات الإطفاء الأوتوماتيكي بالماء والفوم. مساعدة تعليمية. م: VNIIPO، 2002، 314 ص.

10. متطلبات ISO 6182-7 وطرق الاختبار لمرشات الاستجابة السريعة لقمع الأذن (ESFR).

المؤسسة التعليمية لميزانية الدولة الفيدرالية للتعليم المهني العالي

جامعة تشوفاش البيداغوجية

هم. و انا. ياكوفليف "

قسم السلامة من الحرائق

معمل رقم 1

الانضباط: "أتمتة إطفاء الحريق"

حول موضوع: "تحديد كثافة مياه الري لمنشآت إطفاء الحرائق".

أكمله: طالب السنة الخامسة من مجموعة PB-5 تخصص السلامة من الحرائق

كلية الفيزياء والرياضيات

فحص بواسطة: Sintsov S.I.

تشيبوكساري 2013

تحديد شدة ري المياه لمنشآت إطفاء الحرائق

1. الغرض من العمل:لتعليم الطلاب منهجية تحديد الشدة المحددة للري بالمياه من رشاشات منشأة إطفاء حريق المياه.

2. معلومات نظرية موجزة

تعد كثافة الري بالماء من أهم المؤشرات التي تميز فعالية تركيب إطفاء حريق المياه.

وفقًا لـ GOST R 50680-94 "تجهيزات إطفاء حريق أوتوماتيكية. المتطلبات الفنية العامة. طرق الاختبار". يجب إجراء الاختبارات قبل تشغيل التركيبات وأثناء التشغيل مرة واحدة على الأقل كل خمس سنوات. هناك الطرق التالية لتحديد شدة الري.

1. وفقًا لـ GOST R 50680-94 ، يتم تحديد كثافة الري في الموقع المحدد للتركيب عندما تعمل رشاش واحد للرشاشات وأربع مرشات لمحطات الغمر تحت ضغط التصميم. يتم تنفيذ اختيار المواقع لاختبار تركيبات الرش والطوفان من قبل ممثلي العميل وخدمة الإشراف على الحرائق الحكومية على أساس الوثائق التنظيمية المعتمدة.

تحت موقع التثبيت المختار للاختبار ، يجب تركيب منصات نقالة معدنية بحجم 0.5 * 0.5 متر وارتفاع جانبي لا يقل عن 0.2 متر عند نقاط التحكم. يجب أخذ عدد نقاط التحكم على الأقل ثلاث نقاط ، والتي يجب تحديدها في معظم الأماكن غير المواتية للري. يتم تحديد شدة الري I l / (s * m 2) في كل نقطة تحكم بواسطة الصيغة:

حيث W under - حجم المياه المجمعة في المقلاة أثناء تشغيل التثبيت في حالة مستقرة ، l ؛ τ هي مدة التثبيت ، ق ؛ F هي مساحة البليت ، وتساوي 0.25 م 2.

يجب ألا تكون كثافة الري عند كل نقطة تحكم أقل من المعيار (الجداول 1-3 NPB 88-2001 *).

تتطلب هذه الطريقة انسكاب المياه على كامل منطقة مناطق الاستيطان وفي ظروف مؤسسة عاملة.

2. تحديد شدة الري باستخدام وعاء قياس. باستخدام بيانات التصميم (كثافة الري المعيارية ؛ المساحة الفعلية التي يشغلها الرش ؛ أقطار وأطوال خطوط الأنابيب) ، يتم رسم مخطط تصميم والضغط المطلوب في الرش المختبَر والضغط المقابل في خط أنابيب الإمداد في وحدة التحكم محسوب. ثم يتم تغيير الرش إلى طوفان. يتم تركيب وعاء قياس تحت الرشاش ، متصل بخرطوم الرش. يفتح الصمام أمام صمام وحدة التحكم ، وباستخدام مقياس الضغط الذي يوضح الضغط في خط أنابيب الإمداد ، يتم تحديد الضغط الناتج عن الحساب. في حالة انتهاء الصلاحية الثابتة ، يتم قياس معدل التدفق من الرش. تتكرر هذه العمليات لكل رشاش تم اختباره لاحقًا. يتم تحديد كثافة الري I l / (s * m 2) في كل نقطة تحكم بواسطة الصيغة ويجب ألا تكون أقل من المعيار:

حيث W تحت هو حجم الماء في خزان القياس ، l ، يقاس بمرور الوقت τ، s ؛ F المنطقة المحمية بالرش (حسب المشروع) م 2.

عند الحصول على نتائج غير مرضية (واحدة على الأقل من الرشاشات) ، يجب تحديد الأسباب والقضاء عليها ، ثم إعادة الاختبارات.

اختيار عامل الإطفاء وطريقة إطفاء الحرائق ونوع تركيب الإطفاء الأوتوماتيكي.

يتم اختيار OTVs الممكنة وفقًا لـ NPB 88-2001. مع الأخذ في الاعتبار المعلومات المتعلقة بإمكانية تطبيق عوامل إطفاء الحريق لطفايات الحريق الآلية ، اعتمادًا على فئة الحريق وخصائص الأصول المادية الموجودة ، فإنه يتفق مع التوصيات الخاصة بإطفاء حرائق الفئة A1 (A1 - حرق المواد الصلبة المصاحبة عن طريق الاحتراق) ، الماء المرشوش جيدًا مناسب لـ TRV.

في مهمة الرسم المحسوبة ، نقبل AUP-TRV. في المبنى السكني قيد الدراسة ، سيكون عبارة عن سترينجر مملوء بالماء (للغرف ذات درجة حرارة هواء لا تقل عن 10 درجات مئوية وما فوق). يتم قبول تركيبات الرش في الغرف ذات المخاطر المتزايدة للحريق. يجب أن يتم تصميم تركيبات صمام التمدد مع الأخذ في الاعتبار الحلول المعمارية والتخطيطية للمباني المحمية والمعايير الفنية والتركيبات التقنية لصمام التمدد المعطى لتوثيق الرشاشات أو تركيبات صمام التمدد المعياري. يتم تحديد معلمات AFS المصممة للرش (كثافة الري ، استهلاك OTV ، الحد الأدنى لمنطقة الري ، مدة الإمداد بالمياه والحد الأقصى للمسافة بين رشاشات الرش ، وفقًا للقسم 2.1 ، كانت هناك مجموعة معينة من المباني في RGZ لحماية المبنى ، يجب استخدام الرشاشات B3 - "Maxtop".

الجدول 3

معلمات تركيب إطفاء الحريق.

2.3 تتبع أنظمة الإطفاء.

يوضح الشكل مخطط التوجيه ، والذي بموجبه من الضروري تثبيت رشاش في الغرفة المحمية:



الصورة 1.

عدد الرشاشات في قسم واحد من التثبيت غير محدود. في الوقت نفسه ، من أجل إصدار إشارة تحدد موقع حريق المبنى ، وكذلك لتشغيل أنظمة الإنذار وعادم الدخان ، يوصى بتركيب أجهزة كشف تدفق السائل بنمط استجابة على خطوط أنابيب الإمداد. بالنسبة للمجموعة 4 ، يجب أن يكون الحد الأدنى للمسافة من الحافة العلوية للأشياء إلى الرشاشات 0.5 متر. يجب أن تكون المسافة من مخرج الرشاش المركب عموديًا إلى مستوى الأرضية من 8 إلى 40 سم ، ويفترض أن تكون هذه المسافة 0.2 متر في AFS المصمم. داخل عنصر واحد محمي ، يجب تثبيت مرشات فردية بنفس القطر ، وسيتم تحديد نوع الرشاش من خلال نتيجة الحساب الهيدروليكي.

3. الحساب الهيدروليكي لنظام إطفاء الحريق.

يتم إجراء الحساب الهيدروليكي لشبكة الرش من أجل:

1. تحديد تدفق المياه

2. مقارنة الاستهلاك المحدد لشدة الري مع المتطلبات التنظيمية.

3. تحديد الضغط المطلوب لوحدات تغذية المياه وأكثر أقطار الأنابيب اقتصادا.

يتم تقليل الحساب الهيدروليكي لنظام إمداد المياه لمكافحة الحرائق إلى حل ثلاث مهام رئيسية:

1. تحديد الضغط عند مدخل إمداد مياه الحريق (على محور أنبوب المخرج ، المضخة). إذا تم ضبط تدفق المياه المقدر ، فإن مخطط توجيه خط الأنابيب وطولها وقطرها وكذلك نوع التركيبات. في هذه الحالة ، يبدأ الحساب بتحديد خسائر الضغط أثناء حركة الماء ، اعتمادًا على قطر خطوط الأنابيب ، إلخ. ينتهي الحساب باختيار العلامة التجارية للمضخة وفقًا لتدفق المياه المقدر والضغط في بداية التثبيت

2. تحديد تدفق المياه عند ضغط معين في بداية خط أنابيب الحريق. يبدأ الحساب بتحديد المقاومة الهيدروليكية لجميع عناصر خط الأنابيب وينتهي بإنشاء تدفق المياه من ضغط معين في بداية خط أنابيب مياه الحريق.

3. تحديد قطر خط الأنابيب والعناصر الأخرى وفقًا لتدفق المياه المقدر وضغطها في بداية خط الأنابيب.

تحديد الضغط المطلوب عند شدة معينة للري.

الجدول 4

معلمات الرشاشات "Maxtop"

في القسم ، تم اعتماد رشاش AFS ، على التوالي ، نفترض أنه سيتم استخدام مرشات من العلامة التجارية SIS-PN 0 0.085 - رشاش ، ماء ، مرشات ذات أغراض خاصة بتدفق متحد المركز ، مثبتة رأسياً بدون طلاء زخرفي مع أداء عامل 0.085 ، درجة حرارة استجابة اسمية 57 درجة ، يتم تحديد تدفق المياه التصميمية في إملاء الرش بواسطة الصيغة:

عامل الإنتاجية - 0.085 ؛

الرأس الحر المطلوب 100 م.

3.2 الحساب الهيدروليكي لتقسيم وتوريد خطوط الأنابيب.

لكل قسم من أقسام إطفاء الحريق ، يتم تحديد المنطقة المحمية الأبعد أو الأكثر موقعًا ، ويتم إجراء الحساب الهيدروليكي لهذه المنطقة داخل المنطقة المحسوبة. وفقًا لنوع تتبع نظام إطفاء الحريق ، فهو طريق مسدود في التكوين ، وليس متماثلًا مع أنبوب المياه في الصباح ، ولا يتم دمجه. الرأس الحر عند إملاء الرش 100 متر ، وفقدان الرأس في قسم الإمداد يساوي:

طول القطعة من خط الأنابيب بين الرشاشات ؛

تدفق السوائل في قسم خط الأنابيب ؛

المعامل الذي يميز فقدان الضغط على طول خط الأنابيب للدرجة المختارة هو 0.085 ؛

الرأس الحر المطلوب لكل رشاش لاحق هو المبلغ الذي يتكون من الرأس الحر المطلوب للرش السابق وفقدان الضغط في قسم خط الأنابيب بينهما:

يتم تحديد استهلاك الماء لعامل الرغوة من الرش التالي بواسطة الصيغة:

في الفقرة 3.1 ، تم تحديد معدل تدفق الرشاش. يجب أن تكون خطوط الأنابيب الخاصة بالمنشآت المملوءة بالماء مصنوعة من الفولاذ المجلفن والفولاذ المقاوم للصدأ ، ويتم تحديد قطر خط الأنابيب بالصيغة:

مؤامرة استهلاك المياه ، م 3 / ث

سرعة حركة الماء م / ث. نقبل سرعة الحركة من 3 إلى 10 م / ث

نعبر عن قطر خط الأنابيب بالملل ونزيده إلى أقرب قيمة (7). سيتم توصيل الأنابيب باللحام ، وتصنع التركيبات في الموقع. يجب تحديد أقطار خطوط الأنابيب في كل قسم تصميم.

تم تلخيص نتائج الحساب الهيدروليكي في الجدول 5.

الجدول 5

3.3 تحديد الضغط المطلوب في النظام

    العدد الإجمالي للمتطلبات المختلفة لإنتاج ومراقبة الرش كبير جدًا ، لذلك سننظر فقط في أهم المعلمات.
    1. مؤشرات الجودة
    1.1 ضيق

    هذا هو أحد المؤشرات الرئيسية التي يواجهها مستخدم نظام الرش. في الواقع ، يمكن أن يسبب رشاش غير محكم الإغلاق الكثير من المتاعب. لن يعجب أحد إذا بدأ الناس أو المعدات باهظة الثمن أو البضائع فجأة بالتنقيط من الماء. وإذا حدث فقدان الضيق بسبب التدمير التلقائي لجهاز قفل حساس للحرارة ، يمكن أن يزداد الضرر الناتج عن الماء المنسكب عدة مرات.

    تتيح لك تكنولوجيا تصميم وإنتاج الرشاشات الحديثة ، والتي تم تحسينها على مر السنين ، التأكد من موثوقيتها.

    العنصر الرئيسي للرش ، الذي يضمن إحكام الرش في أصعب ظروف التشغيل ، هو زنبرك بيلفيل. (5) . لا يمكن المبالغة في أهمية هذا العنصر. يسمح لك الزنبرك بالتعويض عن التغييرات الطفيفة في الأبعاد الخطية لأجزاء الرش. الحقيقة هي أنه من أجل ضمان إحكام موثوق به للرش ، يجب أن تكون عناصر جهاز القفل باستمرار تحت ضغط مرتفع بدرجة كافية ، والذي يتم توفيره أثناء التجميع باستخدام برغي قفل. (1) . بمرور الوقت ، يمكن أن يتسبب هذا الضغط في حدوث تشوه طفيف في جسم الرش ، والذي ، مع ذلك ، سيكون كافياً لكسر الضيق.

    كان هناك وقت استخدم فيه بعض مصنعي الرشاشات جوانات مطاطية كمواد مانعة للتسرب لتقليل تكلفة البناء. في الواقع ، تتيح الخصائص المرنة للمطاط أيضًا إمكانية التعويض عن التغييرات الطفيفة في الأبعاد الخطية وتوفير الإحكام المطلوب.

    الشكل 2.مرشة مع حشية مطاطية.

    ومع ذلك ، فإن هذا لم يأخذ في الاعتبار أنه بمرور الوقت ، تتدهور الخصائص المرنة للمطاط ، وقد يحدث فقدان الضيق. لكن أسوأ شيء هو أن المطاط يمكن أن يلتصق بالأسطح المراد غلقها. لذلك ، متى إطلاق النار، بعد تدمير العنصر الحساس لدرجة الحرارة ، يظل غطاء الرش ملتصقًا بإحكام بالجسم ولا يتدفق الماء من الرش.

    تم تسجيل مثل هذه الحالات خلال حريق في العديد من المنشآت في الولايات المتحدة. بعد ذلك ، قام المصنعون بإجراء واسع النطاق لاستدعاء واستبدال جميع الرشاشات بحلقات مانعة للتسرب من المطاط 3. في الاتحاد الروسي ، يحظر استخدام المرشات ذات الختم المطاطي. في الوقت نفسه ، كما هو معروف ، تستمر إمدادات الرشاشات الرخيصة من هذا التصميم في بعض بلدان رابطة الدول المستقلة.

    في إنتاج الرشاشات ، توفر كل من المعايير المحلية والأجنبية عددًا من الاختبارات التي تجعل من الممكن ضمان الضيق.

    يتم اختبار كل رشاش عن طريق الضغط الهيدروليكي (1.5 ميجا باسكال) والهوائي (0.6 ميجا باسكال) ، ويتم اختباره أيضًا لمقاومة الصدمات الهيدروليكية ، أي ارتفاع الضغط حتى 2.5 ميجا باسكال.

    يوفر اختبار الاهتزاز الثقة في أن عمليات التعبئة ستعمل بشكل موثوق في ظل أقسى ظروف التشغيل.

    1.2 القوة

    لا تقل أهمية الحفاظ على جميع الخصائص التقنية لأي منتج عن قوته ، أي مقاومة التأثيرات الخارجية المختلفة.

    يتم تحديد القوة الكيميائية للعناصر الهيكلية للرش عن طريق اختبار المقاومة لتأثيرات البيئة الضبابية من رش الملح ، محلول مائي من الأمونيا وثاني أكسيد الكبريت.

    يجب أن تضمن مقاومة تأثير الرشاشات سلامة جميع عناصرها عند السقوط على أرضية خرسانية من ارتفاع 1 متر.

    يجب أن يتحمل مخرج الرشاش الصدمات ماءبضغط 1.25 ميجا باسكال.

    في حالة الصيام تطوير النارقد تتعرض الرشاشات الموجودة في الهواء أو أنظمة التحكم في البداية لدرجات حرارة عالية لبعض الوقت. من أجل التأكد من أن الحشو لا يتشوه وبالتالي لا يغير خصائصه ، يتم إجراء اختبارات مقاومة الحرارة. في نفس الوقت ، يجب أن يتحمل جسم الرشاش درجة حرارة 800 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة.

    لاختبار مقاومة التأثيرات المناخية ، يتم اختبار الرشاشات لدرجات الحرارة السلبية. يوفر معيار ISO لاختبار الرشاشات عند -10 درجة مئوية ، ومتطلبات GOST R أكثر صرامة إلى حد ما ويتم تحديدها حسب المناخ: من الضروري إجراء اختبارات طويلة الأجل عند -50 درجة مئوية واختبارات قصيرة المدى عند -60 ° С.

    1.3 موثوقية القفل الحراري

    أحد أهم عناصر الرش هو القفل الحراري للرش. تحدد الخصائص التقنية وجودة هذا العنصر إلى حد كبير التشغيل الناجح للرش. يعتمد التوقيت على التشغيل الدقيق لهذا الجهاز ، وفقًا للخصائص التقنية المعلنة. إطفاء حريقوغياب الإيجابيات الكاذبة في وضع الاستعداد. على مدار التاريخ الطويل لوجود رشاشات رشاش ، تم اقتراح العديد من أنواع تصميمات القفل الحراري.


    الشكل 3مرشات ذات دورق زجاجي وعنصر قابل للانصهار.

    اجتازت الأقفال الحرارية القابلة للانصهار مع عنصر حساس للحرارة من سبيكة Wood ، والذي يخفف عند درجة حرارة معينة ويتفكك القفل ، وكذلك الأقفال الحرارية التي تستخدم قارورة زجاجية حساسة للحرارة ، اختبار الزمن. تحت تأثير الحرارة ، يتمدد السائل الموجود في القارورة ، ويمارس ضغطًا على جدران القارورة ، وعندما يتم الوصول إلى قيمة حرجة ، تنهار القارورة. يوضح الشكل 3 عبوات من نوع ESFR بأنواع مختلفة من الأقفال الحرارية.

    للتحقق من موثوقية القفل الحراري في وضع الاستعداد وفي حالة نشوب حريق ، يتم توفير عدد من الاختبارات.

    يجب أن تكون درجة حرارة التشغيل الاسمية للقفل ضمن التسامح. بالنسبة للرشاشات في نطاق درجات الحرارة المنخفضة ، يجب ألا يتجاوز انحراف درجة حرارة الاستجابة 3 درجات مئوية.

    يجب أن يكون القفل الحراري مقاومًا للصدمات الحرارية (ارتفاع حاد في درجة الحرارة بمقدار 10 درجات مئوية تحت درجة حرارة الاستجابة الاسمية).

    يتم فحص مقاومة القفل الحراري للحرارة عن طريق تسخين درجة الحرارة تدريجيًا إلى 5 درجات مئوية تحت درجة حرارة الاستجابة الاسمية.

    إذا تم استخدام دورق زجاجي كقفل حراري ، فمن الضروري التحقق من سلامته باستخدام فراغ.

    يخضع كل من المصباح الزجاجي والعنصر القابل للانصهار لاختبار القوة. لذلك ، على سبيل المثال ، يجب أن يتحمل المصباح الزجاجي حملًا أكبر بست مرات من حمله في وضع التشغيل. تم ضبط العنصر القابل للانصهار على خمسة عشر ضعفًا للحد الأقصى.

    2. مؤشرات الغرض
    2.1 الحساسية الحرارية للقفل

    وفقًا لـ GOST R 51043 ، فإن وقت استجابة الرش يخضع للتحقق. يجب ألا تتجاوز 300 ثانية للمرشات ذات درجة الحرارة المنخفضة (57 و 68 درجة مئوية) و 600 ثانية للمرشات ذات درجة الحرارة الأعلى.

    لا توجد معلمة مماثلة في المعيار الأجنبي ، بدلاً من ذلك يتم استخدام RTI (مؤشر وقت الاستجابة) على نطاق واسع: معلمة تميز حساسية عنصر حساس لدرجة الحرارة (مصباح زجاجي أو قفل قابل للانصهار). كلما انخفضت قيمته ، زادت حساسية هذا العنصر لتسخينه. جنبا إلى جنب مع معلمة أخرى - C (عامل التوصيل - القياس توصيل حراريبين عنصر استشعار درجة الحرارة والعناصر الهيكلية للرش) أنها تشكل واحدة من أهم خصائص الرش - وقت الاستجابة.


    الشكل 4حدود المنطقة التي تحدد استجابة الرش.

    يوضح الشكل 4 المناطق التي تميز:

    1 - رشاش زمن الاستجابة القياسي ؛ 2 - رش وقت استجابة خاص ؛ 3 - رشاش سريع الاستجابة.

بالنسبة للرشاشات ذات أوقات الاستجابة المختلفة ، تم وضع قواعد لاستخدامها لحماية المنشآت ذات المستويات المختلفة من مخاطر الحريق:

  • حسب الحجم
  • حسب النوع
  • معلمات تخزين حمل النار.

تجدر الإشارة إلى أن الملحق أ (موصى به) من GOST R 51043 يحتوي على منهجية لتحديد معامل القصور الذاتي الحراريو معامل فقدان الحرارة بسبب التوصيل الحراريبناءً على منهجيات ISO / FDIS6182-1. ومع ذلك ، لم يكن هناك استخدام عملي لهذه المعلومات حتى الآن. والحقيقة أنه بالرغم من أن الفقرة ألف -1-2 تنص على وجوب استخدام هذه العوامل "... لتحديد وقت استجابة الرشاشات في الحريق ، تبرير متطلبات وضعها في المبنى"، لا توجد طرق حقيقية لاستخدامها. لذلك ، لا يمكن العثور على هذه المعلمات من بين الخصائص التقنية للرشاشات.

بالإضافة إلى ذلك ، محاولة لتحديد معامل القصور الذاتي الحراري بالصيغة من المرفقات GOST R 51043:

الحقيقة هي أنه حدث خطأ عند نسخ الصيغة من معيار ISO / FDIS6182-1.

الشخص الذي لديه معرفة بالرياضيات في إطار المناهج الدراسية سيلاحظ بسهولة أنه عند تحويل نوع المعادلة من معيار أجنبي (ليس من الواضح سبب القيام بذلك ، ربما لجعلها تبدو أقل انتحالًا؟) تم حذف علامة الطرح في درجة العامل ν إلى 0 ، 5 ، الموجودة في بسط الكسر.

في الوقت نفسه ، من الضروري ملاحظة الجوانب الإيجابية في صنع القواعد الحديثة. حتى وقت قريب ، يمكن أن تُعزى حساسية الرش بأمان إلى معايير الجودة. يحتوي SP 6 4 الذي تم تطويره حديثًا (ولكنه غير فعال بعد) بالفعل على تعليمات لاستخدام الرشاشات الأكثر حساسية لتغيرات درجات الحرارة لحماية المباني الأكثر خطورة على الحريق:

5.2.19 متى تحميل النارما لا يقل عن 1400 ميجا جول / م 2 للمستودعات والغرف التي يزيد ارتفاعها عن 10 أمتار والغرف التي يكون فيها المنتج الرئيسي القابل للاحتراق لفزو جي جييجب أن يكون معامل القصور الذاتي للرشاشات أقل من 80 (م · ث) 0.5.

لسوء الحظ ، ليس من الواضح تمامًا ما إذا كان عن قصد أو بسبب عدم الدقة ، يتم تحديد متطلبات حساسية درجة الحرارة للرش فقط على أساس معامل القصور الذاتي الحراري لعنصر استشعار درجة الحرارة ، دون مراعاة معامل فقد الحرارة بسبب التوصيل الحراري. وهذا في وقت ، وفقًا للمعيار الدولي (الشكل 4) ، فإن الرشاشات ذات معامل فقد الحرارة بسبب توصيل حراريأكثر من 1.0 (م / ث) 0.5 لم تعد سريعة المفعول.

2.2 عامل الإنتاجية

هذا هو أحد المعلمات الرئيسية مرشات الرش. إنه مصمم لحساب كمية الماء المتدفق مرشةعند ضغط معين لكل وحدة زمنية. هذا ليس من الصعب القيام به مع الصيغة:

    س - معدل تدفق المياه من الرش ، l / s P - الضغط عند الرش ، MPa K - عامل الإنتاجية.

تعتمد قيمة عامل الأداء على قطر مخرج الرش: كلما زاد حجم الفتحة ، زاد المعامل.

في العديد من المعايير الأجنبية ، قد تكون هناك خيارات لكتابة هذا المعامل ، اعتمادًا على أبعاد المعلمات المستخدمة. على سبيل المثال ، ليس لترًا في الثانية و MPa ، ولكن جالونًا في الدقيقة (GPM) والضغط في PSI ، أو لترات في الدقيقة (LPM) والضغط في بار.

إذا لزم الأمر ، يمكن تحويل كل هذه الكميات من واحدة إلى أخرى ، باستخدام معاملات التحويل من الجداول 1.

الجدول 1.النسبة بين المعاملات

على سبيل المثال ، بالنسبة للرشاش SVV-12:

في الوقت نفسه ، يجب أن نتذكر أنه عند حساب تدفق المياه باستخدام قيم عامل K ، من الضروري استخدام صيغة مختلفة قليلاً:

2.3 توزيع المياه وكثافة الري

تتكرر جميع المتطلبات المذكورة أعلاه إلى حد أكبر أو أقل في كل من معيار ISO / FDIS6182-1 وفي GOST R 51043. ومع وجود تناقضات طفيفة ، فإنها ليست ذات طبيعة أساسية.

هناك اختلافات جوهرية مهمة للغاية بين المعايير تتعلق بمعايير توزيع المياه فوق المنطقة المحمية. هذه الاختلافات ، التي تشكل أساس خصائص الرش ، هي التي تحدد أساسًا قواعد ومنطق تصميم أنظمة إطفاء الحريق الأوتوماتيكية.

من أهم معايير الرش هي كثافة الري ، أي استهلاك المياه باللتر لكل 1 م 2 من المنطقة المحمية في الثانية. الحقيقة هي أنه حسب الحجم والخصائص القابلة للاحتراق تحميل النارمن أجل إطفاءه المضمون ، يجب توفير كثافة معينة للري.

تم تحديد هذه المعلمات تجريبيا خلال العديد من الاختبارات. تم إعطاء القيم المحددة لشدة الري لحماية المباني من حمولات الحريق المختلفة الجدول 2 NPB88.

السلامة من الحرائقالهدف هو مهمة مهمة للغاية ومسؤولة ، يمكن أن تعتمد عليها حياة الكثير من الناس. لذلك ، لا يمكن المبالغة في تقدير متطلبات المعدات التي تضمن تنفيذ هذه المهمة ووصفها بأنها قاسية بلا داع. في هذه الحالة ، يتضح سبب تكوين متطلبات المعايير الروسية GOST R 51043 ، NPB 88 5 , GOST R 50680 6 ـ أرسى مبدأ الإطفاء حرائقمرشة واحدة.

بمعنى آخر ، إذا حدث حريق داخل المنطقة المحمية للرش ، فيجب عليه وحده توفير كثافة الري المطلوبة وإطفاء الحريق الأولي. إطلاق النار. لإنجاز هذه المهمة ، أثناء اعتماد الرش ، يتم إجراء اختبارات للتحقق من شدة الري.

للقيام بذلك ، داخل القطاع ، بالضبط 1/4 من مساحة دائرة المنطقة المحمية ، يتم وضع البنوك المقاسة في نمط رقعة الشطرنج. يتم ضبط الرش على أصل هذا القطاع ويتم اختباره عند ضغط ماء معين.


الشكل 5مخطط اختبار الرش وفقًا لـ GOST R 51043.

بعد ذلك يتم قياس كمية المياه التي انتهى بها المطاف في البنوك ، ويتم حساب متوسط ​​كثافة الري. وفقا لمتطلبات الفقرة 5.1.1.3. GOST R 51043 ، على منطقة محمية تبلغ مساحتها 12 مترًا مربعًا ، يجب أن يوفر الرش المركب على ارتفاع 2.5 متر من الأرض ، عند ضغوط ثابتة تبلغ 0.1 ميجا باسكال و 0.3 ميجا باسكال ، كثافة ري لا تقل عما هو مذكور في الجدول 2.

الجدول 2. كثافة الري المطلوبة للرش وفقًا لـ GOST R 51043.

بالنظر إلى هذا الجدول ، فإن السؤال الذي يطرح نفسه: ما هي الشدة التي يجب أن يوفرها رشاش ذو d y 12 مم عند ضغط 0.1 ميجا باسكال؟ بعد كل شيء ، رشاش بهذا d y يناسب كلاً من الخط الثاني بمتطلبات 0.056 dm 3 / m 2 ⋅s ، والثالث 0.070 dm 3 / m 2 s؟ لماذا يتم إهمال واحدة من أهم معلمات الرش؟

لتوضيح الموقف ، دعنا نحاول إجراء بعض الحسابات البسيطة.

لنفترض أن قطر مخرج الرش أكبر بقليل من 12 مم. ثم حسب الصيغة (3) دعونا نحدد كمية الماء المتدفقة من الرش بضغط 0.1 ميجا باسكال: 1.49 لتر / ثانية. إذا كان كل هذا الماء يتدفق بالضبط على منطقة محمية تبلغ مساحتها 12 م 2 ، فسيتم إنشاء كثافة ري تبلغ 0.124 dm 3 / m 2 ⋅ s. إذا قارنا هذا الرقم بالكثافة المطلوبة البالغة 0.070 dm 3 / m 2 s المتدفقة من الرش ، اتضح أن 56.5 ٪ فقط من الماء يفي بمتطلبات GOST ويدخل المنطقة المحمية.

لنفترض الآن أن قطر المخرج أقل بقليل من 12 مم. في هذه الحالة ، من الضروري ربط كثافة الري المستلمة البالغة 0.124 dm 3 / m 2 s بمتطلبات السطر الثاني من الجدول 2 (0.056 dm 3 / m 2 s). اتضح أقل: 45.2٪.

في الأدبيات المتخصصة 7 ، تسمى المعلمات التي نحسبها كفاءة الاستهلاك.

من الممكن أن تحتوي متطلبات GOST فقط على الحد الأدنى من المتطلبات المسموح بها لكفاءة التدفق ، والتي تحتها الرش ، كجزء من تجهيزات إطفاء الحرائق، لا يمكن اعتباره على الإطلاق. ثم اتضح أنه يجب تضمين المعلمات الحقيقية للرش في الوثائق الفنية للمصنعين. لماذا لا نجدهم هناك؟

الحقيقة هي أنه من أجل تصميم أنظمة الرش للعديد من الأشياء ، من الضروري معرفة الكثافة التي سيخلقها الرش في ظروف معينة. بادئ ذي بدء ، اعتمادًا على الضغط أمام الرشاش وارتفاع التثبيت. أظهرت الاختبارات العملية أنه لا يمكن وصف هذه المعلمات بواسطة معادلة رياضية ، ويجب إجراء عدد كبير من التجارب لإنشاء مجموعة بيانات ثنائية الأبعاد.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك العديد من المشاكل العملية.

دعونا نحاول أن نتخيل رشاشًا مثاليًا بكفاءة تدفق تصل إلى 99٪ ، حيث يتم توزيع كل المياه تقريبًا داخل المنطقة المحمية.


الشكل 6التوزيع المثالي للمياه داخل المنطقة المحمية.

على ال الشكل 6يوضح نمط توزيع المياه المثالي لملء بنوع COP 0.47. يمكن ملاحظة أن جزءًا صغيرًا فقط من الماء يسقط خارج المنطقة المحمية بنصف قطر 2 متر (يُشار إليه بالخط المنقط).

يبدو أن كل شيء بسيط ومنطقي ، لكن الأسئلة تبدأ عندما يكون من الضروري حماية مساحة كبيرة بالرشاشات. كيفية وضع المرشات؟

في حالة واحدة ، تظهر مناطق غير محمية ( الشكل 7). في مكان آخر ، لتغطية المناطق غير المحمية ، يجب وضع مرشات بالقرب من بعضها ، مما يؤدي إلى تداخل جزء من المناطق المحمية بواسطة مرشات مجاورة ( الشكل 8).


الشكل 7ترتيب مرشات بدون تداخل مناطق الري


الشكل 8ترتيب مرشات متداخلة مع مناطق الري.

يؤدي تداخل المناطق المحمية إلى حقيقة أنه من الضروري زيادة عدد المرشات بشكل كبير ، والأهم من ذلك ، أنه سيتطلب المزيد من المياه لتشغيل مثل هذا الرشاش AUPT. في نفس الوقت ، في حال أن إطلاق النارإذا تم تنشيط أكثر من رشاش واحد ، فإن كمية المياه الفائضة ستكون مفرطة بشكل واضح.

تم اقتراح حل بسيط إلى حد ما لهذه المهمة التي تبدو متناقضة في المعايير الأجنبية.

الحقيقة هي أنه في المعايير الأجنبية ، يتم فرض متطلبات ضمان الكثافة اللازمة للري على التشغيل المتزامن لأربعة مرشات. توجد الرشاشات في زوايا المربع ، حيث يتم تثبيت حاويات القياس فوق المنطقة.

يتم إجراء اختبارات الرشاشات ذات الأقطار المختلفة للمنافذ على مسافات مختلفة بين الرشاشات - من 4.5 إلى 2.5 متر. على ال الشكل 8يظهر مثال على ترتيب المرشات التي يبلغ قطر مخرجها 10 مم. في هذه الحالة ، يجب أن تكون المسافة بينهما 4.5 متر.


الشكل 9مخطط اختبار الرش حسب ISO / FDIS6182-1.

مع هذا الترتيب من الرشاشات ، سيسقط الماء في وسط المنطقة المحمية إذا كان شكل التوزيع أكبر بكثير من 2 متر ، على سبيل المثال ، على الشكل 10.


الشكل 10.جدول توزيع مياه الرش حسب ISO / FDIS6182-1.

بطبيعة الحال ، مع هذا الشكل من توزيع المياه ، سينخفض ​​متوسط ​​كثافة الري بما يتناسب مع الزيادة في مساحة الري. ولكن نظرًا لأن الاختبار يشتمل على أربع مرشات في نفس الوقت ، فإن مناطق الري المتداخلة ستوفر متوسط ​​كثافة ري أعلى.

في الجدول 3تم تحديد شروط ومتطلبات اختبار كثافة الري لعدد من مرشات الأغراض العامة وفقًا لمعيار ISO / FDIS6182-1. للراحة ، يتم إعطاء المعلمة الفنية لكمية المياه في الخزان ، معبراً عنها بالملليمتر / الدقيقة ، في بُعد أكثر شيوعًا للمعايير الروسية ، لترات في الثانية / م 2.

الجدول 3متطلبات معدل الري حسب المواصفة ISO / FDIS6182-1.

قطر المخرج ، مم استهلاك المياه من خلال الرش ، لتر / دقيقة ترتيب المرشات شدة الري العدد المسموح به للحاويات ذات الحجم المائي المنخفض
المنطقة المحمية ، م 2 المسافة بين orrows ، م مم / دقيقة في الخزان لتر / سم 2
10 50,6 20,25 4,5 2,5 0,0417 8 من 81
15 61,3 12,25 3,5 5,0 0,083 5 من 49
15 135,0 9,00 3,0 15,0 0,250 4 من 36
20 90,0 9,00 3,0 10,0 0,167 4 من 36
20 187,5 6,25 2,5 30,0 0,500 3 من 25

لتقييم مدى ارتفاع مستوى المتطلبات لحجم وتوحيد كثافة الري داخل المربع المحمي ، يمكن إجراء الحسابات البسيطة التالية:

  1. دعونا نحدد كمية الماء التي يتم سكبها داخل مربع منطقة الري في الثانية. يمكن أن نرى من الشكل أن قطاعًا من ربع المساحة المروية لدائرة الرش يشارك في ري المربع ، لذلك تصب أربع مرشات على المربع "المحمي" كمية الماء التي تساوي تلك المسكوبة من رشاش واحد. بقسمة تدفق المياه المشار إليه على 60 ، نحصل على التدفق في لتر / ثانية. على سبيل المثال ، بالنسبة لـ DN 10 بمعدل تدفق 50.6 لتر / دقيقة نحصل على 0.8433 لتر / ثانية.
  2. من الناحية المثالية ، إذا تم توزيع كل المياه بالتساوي على المنطقة ، فيجب تقسيم معدل التدفق على المنطقة المحمية للحصول على الكثافة المحددة. على سبيل المثال ، 0.8433 l / s مقسومًا على 20.25 m 2 ، نحصل على 0.0417 l / s / m 2 ، والتي تطابق تمامًا القيمة القياسية. وبما أنه من المستحيل من حيث المبدأ تحقيق التوزيع المثالي ، فإنه يُسمح بالحصول على حاويات ذات محتوى مائي أقل بنسبة تصل إلى 10٪. في مثالنا ، هذه 8 علب من أصل 81. يمكن التعرف على أن هذا مستوى عالٍ إلى حد ما من توحيد توزيع المياه.

إذا تحدثنا عن التحكم في توحيد كثافة الري وفقًا للمعيار الروسي ، فسيواجه المفتش اختبارًا أكثر جدية في الرياضيات. وفقًا لمتطلبات GOST R51043:

يتم حساب متوسط ​​شدة الري لمرش الماء I ، dm 3 / (m 2 s) ، بالصيغة التالية:

حيث i - كثافة الري في الضفة ذات البعد الأول ، dm 3 / (m 3 ⋅ s) ؛
n هو عدد جرار القياس المثبتة في المنطقة المحمية. شدة الري في الضفة ذات البعد الأول i i dm 3 / (m 3 ⋅ s) ، تُحسب بالصيغة:

حيث V i هو حجم الماء (محلول مائي) الذي تم جمعه في وعاء القياس من الدرجة الأولى ، dm 3;
ر هي مدة الري ، ق. يتم حساب انتظام الري ، الذي يتميز بقيمة الانحراف المعياري S ، dm 3 / (m 2 ⋅ s) ، بواسطة الصيغة:

يتم حساب معامل انتظام الري R بالصيغة التالية:

تعتبر الرشاشات قد اجتازت الاختبار إذا لم يكن متوسط ​​كثافة الري أقل من القيمة القياسية مع معامل تجانس ري لا يزيد عن 0.5 وعدد علب القياس التي تقل كثافة الري فيها عن 50٪ من الشدة المعيارية لا تتجاوز: اثنان - لمرشات الأنواع B و H و U و 4 - لمرشات الأنواع Г و و ГН و ГУ.

لا يؤخذ معامل التوحيد في الاعتبار إذا كانت شدة الري في بنوك القياس أقل من القيمة القياسية في الحالات التالية: في أربعة بنوك قياس - لمرشات الأنواع B و N و U و 6 - لمرشات الأنواع G و GV و GN و G U.

لكن هذه المتطلبات لم تعد سرقة أدبية للمعايير الأجنبية! هذه هي متطلباتنا الأصلية. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن لديهم أيضًا عيوب. ومع ذلك ، من أجل الكشف عن جميع عيوب أو مزايا هذه الطريقة لقياس انتظام كثافة الري ، ستكون هناك حاجة إلى أكثر من صفحة واحدة. ربما يتم ذلك في الطبعة القادمة من المقال.

خاتمة
  1. أظهر تحليل مقارن لمتطلبات الخصائص التقنية للرشاشات في المعيار الروسي GOST R 51043 والمعيار الأجنبي ISO / FDIS6182-1 أنها متطابقة تقريبًا من حيث مؤشرات جودة الرش.
  2. تم وضع اختلافات كبيرة بين الرشاشات في متطلبات المعايير الروسية المختلفة بشأن مسألة ضمان الكثافة اللازمة لري المنطقة المحمية باستخدام رشاش واحد. وفقًا للمعايير الأجنبية ، يجب ضمان كثافة الري المطلوبة عن طريق تشغيل أربع مرشات في وقت واحد.
  3. تتمثل ميزة طريقة "الحماية بالرش الواحد" في الاحتمال الأكبر بأن يتم إطفاء الحريق بواسطة رشاش واحد.
  4. يمكن ملاحظة العيوب:
  • هناك حاجة إلى المزيد من الرشاشات لحماية المبنى ؛
  • لتشغيل منشأة إطفاء الحريق ، ستكون هناك حاجة إلى المزيد من المياه بشكل كبير ، وفي بعض الحالات يمكن أن تزيد قيمتها بشكل كبير ؛
  • يستلزم توصيل كميات كبيرة من المياه زيادة كبيرة في تكلفة نظام إطفاء الحرائق بالكامل ؛
  • عدم وجود منهجية واضحة تشرح مبادئ وقواعد ترتيب الرشاشات في منطقة محمية ؛
  • عدم توفر البيانات اللازمة عن الكثافة الفعلية للري بالرشاشات مما يحول دون التنفيذ الواضح للحسابات الهندسية للمشروع.
المؤلفات

1 GOST R 51043-2002. تجهيزات الإطفاء الأوتوماتيكي بالماء والرغوة. مرشات. المتطلبات الفنية العامة. طرق الاختبار.

2 ISO / FDIS6182-1. الحماية من الحرائق - أنظمة الرش الآلي - الجزء الأول: متطلبات وطرق اختبار الرشاشات.

3 http://www.sprinklerreplacement.com/

4 ليرة سورية 6. نظام الحماية من الحرائق. معايير وقواعد التصميم. انذار حريق اوتوماتيكي واطفاء اوتوماتيكي. مشروع المراجعة النهائية رقم 171208.

5 NPB 88-01 أنظمة إطفاء وإنذار. معايير وقواعد التصميم.

6 GOST R 50680-94. تجهيزات إطفاء حريق المياه الأوتوماتيكية. المتطلبات الفنية العامة. طرق الاختبار.

7 تصميم تجهيزات الإطفاء الأوتوماتيكي بالماء والرغوة. إل إم ميشمان ، S.G. تساريشينكو ، ف. بيلينكين ، في. أليشين ، R.Yu. جوبين. تحت التحرير العام لـ N.P. كوبيلوف. - م: VNIIPO EMERCOM من الاتحاد الروسي ، 2002

ماذا تقرأ

كيف تتذكر الناس؟ طرق فعالة. تذكر الوجوه إذا كنت تريد أن تتذكرها كيفية تحسين ذاكرتك: تذكر الوجوه والأسماء بشكل فعال ، يجب أن أعترف أنني لست دائمًا ...
Windows: تسجيل دخول تلقائي (تسجيل دخول تلقائي) إذا كنت تقوم بتشغيل Windows 7 على جهاز الكمبيوتر الشخصي الخاص بك ، فغالبًا ما تحتاج إلى تأكيد تسجيل الدخول الخاص بك (عن طريق ...
أحجام الصور القياسية الصورة هي لحظة واحدة من الحياة تبقى في الذاكرة لسنوات عديدة. بغض النظر عما يحدث ، ولكن عندما تأخذ ...