Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse
Universitatea Tehnică de Aviație de Stat Ufa
Departamentul de securitate la incendiu
Calcul și lucrare grafică
Tema: Calculul instalatiei automate de stingere a incendiilor cu apa
supraveghetor:
asistent de departament
„Siguranța la incendiu” Gardanova E.V.
Executor testamentar
elev al grupei PB-205 vv
Gafurova R.D.
Caietul de note nr. 210149
Ufa, 2012
Exercițiu
În această lucrare, este necesar să se realizeze o diagramă axonometrică a unui sistem automat de stingere a incendiilor cu apă, indicând pe acesta dimensiunile și diametrele secțiunilor de conducte, locațiile aspersoarelor și echipamentele necesare.
Efectuați calcule hidraulice pentru diametrele conductei selectate. Determinați debitul proiectat al unei instalații automate de stingere a incendiilor cu apă.
Calculați presiunea pe care trebuie să o furnizeze stația de pompare și selectați echipamentul pentru stația de pompare.
presiunea conductei instalatiei de stingere a incendiilor
adnotare
Cursul RGR „Automatică industrială și de incendiu” are ca scop rezolvarea unor probleme specifice în instalarea și întreținerea instalațiilor de automatizare la incendiu.
Această lucrare prezintă modalități de aplicare a cunoștințelor teoretice pentru rezolvarea problemelor de inginerie legate de crearea sistemelor de protecție împotriva incendiilor pentru clădiri.
In timpul lucrarii:
a fost studiată documentația tehnică și de reglementare care reglementează proiectarea, montarea și funcționarea instalațiilor de stingere a incendiilor;
se dă o metodă de calcule tehnologice care să asigure parametrii necesari instalației de stingere a incendiilor;
prezintă regulile de utilizare a literaturii tehnice și a documentelor de reglementare privind realizarea sistemelor de protecție împotriva incendiilor.
Realizarea RGR contribuie la dezvoltarea abilităților de muncă independentă ale studenților și la formarea unei abordări creative pentru rezolvarea problemelor inginerești legate de realizarea sistemelor de protecție împotriva incendiilor pentru clădiri.
adnotare
Introducere
Datele inițiale
Formule de calcul
Principii de bază ale instalației de stingere a incendiilor
1 Principiul de funcționare al stației de pompare
2 Principiul de funcționare al unui sistem de sprinklere
Proiectarea unei instalații de stingere a incendiilor cu apă. Calcul hidraulic
Alegerea echipamentelor
Concluzie
Bibliografie
Introducere
Sistemele automate de stingere a incendiilor cu apă sunt în prezent cele mai răspândite. Sunt utilizate pe suprafețe mari pentru a proteja centre comerciale și multifuncționale, clădiri administrative, complexe sportive, hoteluri, afaceri, garaje și parcări, bănci, instalații energetice, instalații militare și cu destinații speciale, depozite, clădiri rezidențiale și cabane.
Versiunea mea a misiunii prezintă o instalație pentru producerea de alcooli și eteri cu încăperi de utilitate, care, în conformitate cu clauza 20 din Tabelul A.1 din Anexa A la Codul de Practică 5.13130.2009, indiferent de zonă, trebuie să aibă un sistem automat de stingere a incendiilor. În conformitate cu cerințele acestui tabel, nu este necesară dotarea încăperilor de utilitate rămase ale unității cu un sistem automat de stingere a incendiilor. Pereții și tavanele sunt din beton armat.
Principalele tipuri de încărcări de foc sunt alcoolii și eterii. În conformitate cu tabelul, decidem că este posibil să folosim o soluție de agent de spumă pentru stingere.
Sarcina principală de incendiu într-o instalație cu înălțimea încăperii de 4 metri provine din zona de reparații, care, în conformitate cu tabelul din Anexa B a setului de reguli 5.13130.2009, aparține grupului 4.2 de spații în funcție de gradul de pericol de incendiu, în funcție de scopul lor funcțional și de sarcina de incendiu a materialelor combustibile.
Instalația nu dispune de spații din categoriile A și B pentru pericole de explozie și incendiu în conformitate cu SP 5.13130.2009 și zone explozive în conformitate cu PUE.
Pentru a stinge eventualele incendii din instalație, ținând cont de încărcătura inflamabilă existentă, este posibilă utilizarea unei soluții de agent de spumă.
Pentru a dota o instalație pentru producerea de alcooli și eteri, vom alege o instalație automată de stingere a incendiilor cu spumă tip sprinklere umplută cu o soluție de agent spumant. Agenți de spumă înseamnă soluții apoase concentrate de surfactanți (surfactanți) destinate să producă soluții speciale de agenți de umectare sau spumă. Utilizarea unor astfel de agenți de spumă în timpul stingerii incendiului poate reduce semnificativ intensitatea arderii în 1,5-2 minute. Metodele de influențare a sursei de aprindere depind de tipul de agent de spumă utilizat în stingătorul de incendiu, dar principiile de bază de funcționare sunt aceleași pentru toți:
datorită faptului că spuma are o masă semnificativ mai mică decât masa oricărui lichid inflamabil, acoperă suprafața combustibilului, stingând astfel focul;
utilizarea apei, care face parte din agentul de spumare, permite, în câteva secunde, reducerea temperaturii combustibilului la un nivel la care arderea devine imposibilă;
spuma previne eficient extinderea vaporilor fierbinți generați de incendiu, făcând practic imposibilă reaprinderea.
Datorită acestor caracteristici, concentratele de spumă sunt utilizate în mod activ pentru stingerea incendiilor în industria petrochimică și chimică, unde există un risc ridicat de aprindere a lichidelor inflamabile și inflamabile. Aceste substanțe nu reprezintă o amenințare pentru sănătatea sau viața umană, iar urmele lor pot fi îndepărtate cu ușurință din spații.
1. Date inițiale
Calculele hidraulice se efectuează în conformitate cu cerințele SP 5.13130.2009 „Instalații de stingere și alarmare a incendiilor. Standarde și reguli de proiectare” conform metodologiei prezentate în Anexa B.
Obiectul protejat este un volum de cameră de 30x48x4m, în plan - un dreptunghi. Suprafața totală a unității este de 1440 m2.
Datele inițiale pentru producerea de alcooli și eteri în conformitate cu un anumit grup de premise din tabelul 5.1 al acestui set de reguli le găsim în secțiunea „Instalații de stingere a incendiilor cu apă și spumă”:
intensitatea irigarii - 0,17 l/(s*m2);
suprafata pentru calculul consumului de apa - 180 m2;
consum minim de apa al instalatiei de stingere a incendiilor - 65 l/s;
distanta maxima intre aspersoare este de 3 m;
Suprafața maximă selectată controlată de un sprinkler este de 12m2.
timp de funcționare - 60 min.
Pentru protejarea depozitului, selectam sprinklerul SPO0-RUo(d)0,74-R1/2/P57(68,79,93,141,182).V3-"SPU-15" PO "SPETSAVTOMATIKA" cu un coeficient de performanta k = 0,74 (conform la tehnic .documentatie pentru sprinkler).
2. Formule de calcul
Debitul de apă estimat prin aspersorul dictator situat în zona irigată protejată dictator este determinat de formula
unde q1 este consumul de apă uzată prin sprinklerul dictator, l/s, este coeficientul de performanță a sprinklerului acceptat conform documentației tehnice a produsului, l/(s MPa0,5);
P - presiunea in fata aspersoarei, MPa.
Debitul primului sprinkler dictator este valoarea calculată a lui Q1-2 în secțiunea L1-2 dintre primul și al doilea sprinkler.
Diametrul conductei din secțiunea L1-2 este atribuit de proiectant sau determinat de formulă
unde d1-2 este diametrul dintre primul și al doilea aspersor al conductei, mm; -2 este consumul de apă uzată, l/s;
μ - coeficientul de curgere; - viteza de deplasare a apei, m/s (nu trebuie sa depaseasca 10 m/s).
Diametrul este mărit la cea mai apropiată valoare nominală conform GOST 28338.
Pierderea de presiune P1-2 în secțiunea L1-2 este determinată de formula
unde Q1-2 este debitul total al primului și celui de-al doilea sprinklere, l/s, t este caracteristicile specifice ale conductei, l6/s2;
A este rezistența specifică a conductei, în funcție de diametrul și rugozitatea pereților, c2/l6.
Rezistivitatea și caracteristicile hidraulice specifice ale conductelor pentru conducte (din materiale carbonice) de diferite diametre sunt date în tabelul B.1<#"606542.files/image005.gif">
Caracteristicile hidraulice ale rândurilor, realizate structural identic, sunt determinate de caracteristicile generalizate ale secțiunii de proiectare a conductei.
Caracteristica generalizată a rândului I se determină din expresie
Pierderea de presiune în secțiunea a-b pentru schemele simetrice și asimetrice se găsește folosind formula.
Presiunea în punctul b va fi
Рb=Pa+Pa-b.
Consumul de apă din rândul II este determinat de formulă
Calculul tuturor rândurilor următoare până la obținerea debitului de apă calculat (real) și a presiunii corespunzătoare este similar cu calculul rândului II.
Calculăm circuite inelare simetrice și asimetrice în același mod ca o rețea de fund, dar la 50% din debitul de apă calculat pentru fiecare jumătate de inel.
3. Principii de bază de funcționare a unei instalații de stingere a incendiilor
O instalație automată de stingere a incendiilor este formată din următoarele elemente principale: o stație de pompare automată de stingere a incendiilor cu un sistem de conducte de admisie (aspirație) și de alimentare (de presiune); - unități de control cu sistem de conducte de alimentare și distribuție cu sprinklere instalate pe acestea.
1 Principiul de funcționare al stației de pompare
În modul de așteptare, conductele de alimentare și distribuție ale sistemelor de sprinklere sunt umplute în mod constant cu apă și sunt sub presiune, asigurând disponibilitatea constantă pentru stingerea unui incendiu. Pompa jockey pornește când este activată alarma de presiune.
În caz de incendiu, când presiunea de pe pompa jockey (în conducta de alimentare) scade, când alarma de presiune este declanșată, pompa de incendiu funcțională este pornită, oferind debit complet. În același timp, atunci când pompa de incendiu este pornită, un semnal de alarmă de incendiu este trimis către sistemul de siguranță la incendiu al unității.
Dacă motorul electric al pompei de incendiu care funcționează nu pornește sau pompa nu asigură presiunea de proiectare, atunci după 10 s se pornește motorul electric al pompei de incendiu de rezervă. Impulsul de a porni pompa de rezervă este furnizat de la un presostat instalat pe conducta de presiune a pompei de lucru.
Când pompa de incendiu funcțională este pornită, pompa jockey este oprită automat. După ce incendiul a fost eliminat, alimentarea cu apă a sistemului este oprită manual, pentru care pompele de incendiu sunt oprite și robinetul din fața unității de comandă este închis.
3.2 Principiul de funcționare al sistemului de sprinklere
Dacă se produce un incendiu în încăperea protejată de secțiunea de sprinklere și temperatura aerului crește peste 68 "C, blocarea termică (becul de sticlă) al sprinklerului este distrusă. Apa, care este sub presiune în conductele de distribuție, împinge robinetul în afară. care blochează ieșirea sprinklerului și se deschide Apa din sprinkler intră în cameră presiunea din rețea scade Când presiunea scade cu 0,1 MPa se declanșează alarmele de presiune instalate pe conducta de presiune și se dă un impuls pentru a porni pompa de lucru.
Pompa preia apă din rețeaua de alimentare cu apă a orașului, ocolind unitatea de contorizare a apei și o alimentează la sistemul de conducte al instalației de stingere a incendiilor. În acest caz, pompa jockey este oprită automat. Atunci când se produce un incendiu la unul dintre etaje, alarmele de debit de lichid dublează semnalele despre activarea instalației de stingere a incendiilor cu apă (identificând astfel locația incendiului) și simultan oprește sistemul de alimentare cu energie a etajului corespunzător.
Concomitent cu activarea automată a instalației de stingere a incendiilor, semnalele despre un incendiu, activarea pompelor și pornirea în funcțiune a instalației în direcția corespunzătoare sunt transmise la sediul postului de incendiu cu prezența non-stop a funcționalității. personal. În acest caz, alarma luminoasă este însoțită de o alarmă sonoră.
4. Proiectarea unei instalaţii de stingere a incendiilor cu apă. Calcul hidraulic
Calculele hidraulice sunt efectuate pentru sprinklerul cel mai îndepărtat și înalt amplasat („dictator”) cu condiția ca toate sprinklerele care sunt cele mai îndepărtate de alimentarea cu apă și montate pe zona de proiectare să fie activate.
Schițăm traseul rețelei de conducte și planul de amenajare pentru aspersoare și selectăm zona irigată protejată dictatoare pe diagrama planului hidraulic al AUP, pe care se află aspersorul dictator și efectuăm un calcul hidraulic al AUP.
Determinarea debitului de apă estimat peste aria protejată.
Determinarea debitului și presiunii în fața „aspersorului dictator” (debitul la punctul 1 din diagrama din Anexa 1) este determinată de formula:
=k √ H
Debitul sprinklerului „dictator” trebuie să asigure intensitatea standard de irigare, prin urmare:
min = I*S=0,17 * 12 = 2,04 l/s, deci Q1 ≥ 2,04 l/s
Notă. La calcul, este necesar să se țină cont de numărul de sprinklere care protejează zona calculată. Pe o suprafață calculată de 180 m2 există 4 rânduri de 5 și 4 aspersoare, debitul total trebuie să fie de cel puțin 60 l/s (vezi Tabelul 5.2 SP 5.13130.2009 pentru grupa 4.2 de spații). Astfel, la calcularea presiunii în fața sprinklerului „dictator”, este necesar să se țină cont de faptul că pentru a asigura debitul minim necesar instalației de stingere a incendiilor, debitul (și deci presiunea) fiecărui sprinkler. va trebui crescută. Adică, în cazul nostru, dacă debitul de la sprinkler este luat egal cu 2,04 l/s, atunci debitul total a 18 sprinklere va fi aproximativ egal cu 2,04 * 18 = 37 l/s și ținând cont de presiune diferită în fața aspersoarelor va fi puțin mai mare, dar această valoare nu corespunde debitului necesar de 65 l/s. Astfel, este necesar să se selecteze presiunea în fața sprinklerului astfel încât debitul total a 18 sprinklere amplasate pe zona de proiectare să fie mai mare de 65 l/s. Pentru aceasta: 65/18=3,611, i.e. debitul sprinklerului dictator trebuie să fie mai mare de 3,6 l/s. După ce am efectuat mai multe variante de calcule în proiect, determinăm presiunea necesară în fața sprinklerului „dictator”. În cazul nostru, H=24 m.v.s.=0,024 MPa.
(1) =k √ H= 0,74√24= 3,625 l/s;
Să calculăm diametrul conductei pe rând folosind următoarea formulă:
De unde obținem, la o viteză de curgere a apei de 5 m/s, valoarea d = 40 mm și luăm valoarea de 50 mm pentru rezervă.
Pierderi de presiune în secțiunea 1-2: dH(1-2)= Q(1) *Q(1) *l(1-2) / Km= 3,625*3,625*6/110=0,717 m.w.s.= 0,007MPa;
Pentru a determina debitul de la al 2-lea sprinkler, calculăm presiunea în fața celui de-al 2-lea sprinkler:
H(2)=H(1)+ dH(1-2)=24+0,717=24,717 m.v.s.
Debit de la a 2-a stropitoare: Q(2) =k √ H= 0,74√24,717= 3,679 l/s;
Pierderea de presiune în secțiunea 2-3: dH(2-3)= (Q(1) + Q(2))*(Q(1) + Q(2))*l(2-3) / Km= 7,304* 7,304*1,5/110=0,727 m.v. Cu;
Presiunea la punctul 3: Н(3)=Н(2)+ dH(2-3)= 24,717+0,727=25,444 m.v.s;
Debitul total al ramului drept al primului rând este Q1 + Q2 = 7,304 l/s.
Deoarece ramurile din dreapta și din stânga primului rând sunt identice din punct de vedere structural (2 aspersoare fiecare), debitul ramului din stânga va fi, de asemenea, egal cu 7,304 l/s. Debitul total al primului rând este Q I = 14,608 l/s.
Debitul de la punctul 3 este împărțit la jumătate, deoarece conducta de alimentare este realizată ca o fundătură. Prin urmare, la calcularea pierderilor de presiune în secțiunea 4-5, se va lua în considerare debitul din primul rând. Q(3-4) = 14,608 l/s.
Vom accepta valoarea d=150 mm pentru conducta principală.
Pierderea de presiune în secțiunea 3-4:
(3-4)=Q(3)*Q(3)*l(3-4)/Km= 14,608 *14,608 *3/36920=0,017 m.v. Cu;
Presiunea la punctul 4: Н(4)=Н(3)+ dH(3-4)= 25,444+0,017=25,461 m.v. Cu;
Pentru a determina debitul celui de-al doilea rând, este necesar să se determine coeficientul B:
Adică B= Q(3)*Q(3)/H(3)=8,39
Astfel, consumul celui de-al doilea rând este egal cu:
II= √8, 39*24,918= 14,616 l/s;
Debit total din 2 rânduri: QI +QII = 14,608+14,616 =29,224 l/s;
În mod similar, găsesc (4-5)=Q(4)*Q(4)*l(4-5)/Km= 29,224 *29,224*3/36920=0,069 m.v. Cu;
Presiunea la punctul 5: Н(5)=Н(4)+ dH(4-5)= 25,461+0,069=25,53 m. Cu;
Deoarece următoarele 2 rânduri sunt asimetrice, găsim consumul celui de-al 3-lea rând după cum urmează:
Adică B= Q(1)*Q(1)/H(4)= 3,625*3,625/25,461=0,516lev= √0,516 * 25,53= 3,629 l/s;(5)= 14,616 +3,629 = l/18.245. s= Q(5)*Q(5)/H(5)=13,04III= √13,04 * 25,53= 18,24 l/s;
Debit total din 3 rânduri: Q (3 rânduri) = 47,464 l/s;
Pierderea de presiune in sectiunea 5-6:(5-6)=Q (6) *Q (6) *l(5-6)/Km= 47,464 *47,464 *3/36920=0,183 m.v. Cu;
Presiunea la punctul 6: Н(6)=Н(5)+ dH(5-6)= 25,53+0,183=25,713 m.v. Cu;
IV= √13,04 * 25,713= 18,311 l/s;
Debit total din 4 rânduri: Q(4 rânduri) =65,775 l/s;
Astfel, debitul calculat este de 65,775 l/s, ceea ce îndeplinește cerințele documentelor normative >65 l/s.
Presiunea necesară la începutul instalației (lângă pompa de incendiu) se calculează din următoarele componente:
presiune în fața sprinklerului „dictator”;
pierderea de presiune în conducta de distribuție;
pierderea de presiune în conducta de alimentare;
pierderea de presiune în unitatea de control;
diferența de cotă dintre pompă și sprinklerul „dictator”.
Pierderea de presiune în unitatea de control:
.apă.st.,
Presiunea necesară pe care trebuie să o furnizeze unitatea de pompare este determinată de formula:
tr=24+4+8,45+(9,622)*0,2+9,622 =47,99 m.v.s.=0,48 MPa
Consum total de apă pentru stingerea incendiilor cu sprinklere: (4 rânduri) = 65,775 l/s = 236,79 m3/h
Presiunea necesară:
tr = 48 m.v.s. = 0,48 MPa
5. Selectarea echipamentului
Calculele au fost efectuate ținând cont de sprinklerul selectat SPOO-RUoO,74-R1/2/R57.VZ-„SPU-15”-bronz cu un diametru de evacuare de 15 mm.
Luând în considerare specificul unității (o clădire multifuncțională unică cu un număr mare de persoane), sistemul complex de conducte al sistemului intern de alimentare cu apă de stingere a incendiilor, unitatea de pompare este selectată cu o rezervă de presiune de alimentare.
Timpul de stingere este de 60 de minute, ceea ce înseamnă că trebuie furnizați 234.000 de litri de apă.
Soluția de proiectare aleasă este pompa Irtysh-TsMK 150/400-55/4 viteză 1500 rpm, care are o rezervă atât H = 48 m.v.s. cât și Q. a pompei = 65 m.
Caracteristicile de funcționare ale pompei sunt prezentate în figură.
Concluzie
Prezentul RGR prezintă rezultatele metodelor studiate de proiectare a instalațiilor automate de stingere a incendiilor, precum și calculele necesare pentru proiectarea unei instalații automate de stingere a incendiilor.
Pe baza rezultatelor calculelor hidraulice s-a determinat amplasarea sprinklerelor pentru a se realiza un debit de apă pentru stingerea incendiilor în zona protejată de 65 l/s. Pentru a asigura intensitatea standard de irigare va fi necesară o presiune de 48 m.w.c.
Echipamentul pentru instalații a fost selectat pe baza intensității minime standard de irigare, a debitelor calculate și a presiunii necesare.
Bibliografie
1 SP 5.13130.2009. Instalatiile de alarma si stingerea incendiilor sunt automate. Norme și reguli de proiectare.
Legea federală nr. 123 - Legea federală „Reglementări tehnice privind cerințele de securitate la incendiu” din 22 iulie 2008
Proiectare instalatii automate de stingere a incendiilor cu apa si spuma / L.M. Meshman, S.G. Tsarichenko, V.A. Bylinkin, V.V. Aleshin, R.Yu. Gubin; editat de N.P. Kopylova. - M: VNIIPO EMERCOM al Federației Ruse, 2002.-413 p.
Site-uri web ale producătorilor de echipamente de stingere a incendiilor
Calculul hidraulic al unei rețele de sprinklere sau potop are ca scop:
Determinarea debitului de apă, de ex. intensitatea irigației sau debitul specific pentru aspersoarele „dictatoare” (cele mai îndepărtate sau înalt amplasate);
Compararea consumului specific (intensitatea irigației) cu necesarul (standard), precum și determinarea presiunii (presiunii) necesare a alimentatoarelor de apă și a celor mai economice diametre ale conductelor.
O metodologie detaliată de calcul a rețelelor hidraulice de instalații de stingere a incendiilor cu sprinklere și potop cu apă și soluții apoase, AFS agregat cu apă fin pulverizată, AFS cu pornire forțată și AFS cu sprinkler și delugiu este dată în Anexa B. Etapa critică a calculului hidraulic este alegerea sprinklerului si determinarea presiunii care trebuie asigurata la sprinklerul "dictator".
La determinarea parametrilor sprinklerului, este necesar să se țină cont de câteva caracteristici tehnice, care sunt:
Consum de agent de stingere a incendiilor;
Intensitatea irigarii;
Suprafața maximă de irigare în cadrul căreia se asigură intensitatea necesară, distanța dintre aspersoare.
Consumul de sprinklere Q (dm3/s) este determinat de formula:
unde K este coeficientul de performanță,
P - presiunea in fata aspersoarei, MPa.
Cel mai important parametru este coeficientul de performanță, adică capacitatea sprinklerului de a trece o anumită cantitate de apă prin el însuși, la rândul său, depinde de dimensiunea orificiului de evacuare a sprinklerului: cu cât orificiul este mai mare, cu atât este mai mare. coeficient.
Pentru a calcula debitul Q, trebuie să determinați presiunea necesară P la aspersor la o anumită intensitate de irigare.
Una dintre modalitățile de determinare a presiunii necesare a unui sprinkler este determinarea presiunii în funcție de graficul dependenței intensității de irigare a sprinklerelor de presiune (Fig. 4.1), dat în documentația tehnică. Conform programului, în funcție de o anumită intensitate și diametrul nominal selectat al sprinklerului, se determină presiunea minimă necesară.
După cum se poate observa din grafic, pentru o intensitate de irigare de 0,12 dm 3 / m 2 sunt potrivite trei tipuri de sprinklere - „SVN-K115”, „SVN-K80” și „SVN-K57”. Selectați un sprinkler care asigură intensitatea specificată la presiune mai mică, în cazul nostru este „SVN-K115” conform pașaportului CBO0-PHo(d)0,59-R1/2/P57.B3 - (diametru de ieșire 15mm, coeficient de performanță K = 0,59). La alegerea unui sprinkler, este de asemenea necesar să se țină cont de faptul că presiunea minimă pentru majoritatea sprinklerelor, la care funcționalitatea sprinklerului este asigurată, conform datelor pașaportului, este de 0,1 MPa.
Aspersorul SVN-K115 asigură o intensitate de irigare de 0,12 dm 3 / m 2 la o presiune de 0,17 MPa (Fig. 4.1).
Orez. 4.1. Graficul dependenței intensității de irigare a aspersoarelor de presiune.
Conform calculului debitului instalației, acesta se determină din starea de funcționare simultană a tuturor sprinklerelor montate pe zona de dictare protejată, determinată conform Tabelului 5.1-5.3, ținând cont de faptul că debitul sprinklerelor instalate de-a lungul conductele de distribuție cresc cu distanța față de sprinklerul „dictator”. În acest caz, suprafața totală protejată poate fi de multe ori mai mare, iar numărul de sprinklere poate ajunge la 800 sau 1200 la utilizarea indicatoarelor de debit de lichid.
Amplasarea aspersoarelor se efectuează ținând cont de distanța maximă, debitul de apă se calculează în aria de dictare protejată stabilită în Tabelul 5.1. Calculul rețelei de distribuție a sprinklerului AUP se verifică în baza condiției ca un astfel de număr de sprinklere să fie activat, al căror consum total pe suprafața irigată protejată acceptată nu va fi mai mic decât valorile standard pentru consumul de sprinklere. agent de stingere a incendiilor prezentat în tabelele 5.1-5.3. Dacă în acest caz debitul este mai mic decât cel indicat în tabelele 5.1-5.3, atunci calculul trebuie repetat cu creșterea numărului de sprinklere și a diametrelor conductelor rețelei de distribuție. Recalcularea rețelei poate fi repetată de mai multe ori.
Autorii manualului, pentru simplificare, la efectuarea calculelor hidraulice în scop educativ, propun determinarea numărului de sprinklere pentru protejarea ariei minime de dictare și amplasarea acestora după formula:
Unde q 1 — consum de apă uzată prin aspersorul dictator, l/s;
Q n - debitul standard al sprinklerului AUP conform tabelelor 5.1-5.3 SP-5.13130.2009
Ca urmare a acestei ipoteze, debitul final calculat va depăși standardul cu 10-15%, dar calculul în sine este simplificat semnificativ.
De exemplu, vom amenaja sprinklerele unei instalații automate de stingere a incendiilor cu apă pentru o întreprindere textilă cu parametrii de instalare:
Intensitatea irigarii apei - 0,12 l/(s*m2);
Consum de agent de stingere a incendiilor - minim 30 l/s;
Suprafața minimă de irigare este de minim 120 m2;
Distanța maximă dintre aspersoare nu este mai mare de 4 m;
Presiunea minima care trebuie asigurata la sprinklerul dictator este P = 0,17 MPa (Fig. 4.1.);
Debitul de apă estimat prin aspersorul dictator situat în zona irigată protejată dictator se determină prin formula:
K— coeficient de performanță sprinkler, acceptat conform documentației tehnice a produsului, l/(s MPa 0,5);
Numărul minim estimat de sprinklere necesare pentru a proteja zona de dictare:
Unde Q n = 30 l/s - debitul standard al sprinklerului AUP conform tabelelor 5.1.
Amplasarea sprinklerelor pe suprafața de dictare minimă alocată este prezentată în Fig. 4.2. La amenajare, este necesar să se țină cont de faptul că distanța dintre sprinklere nu trebuie să depășească distanțele standard indicate în Tabelele 5.1.
Orez. 4.2 Dispunerea aspersoarelor
Calculul suplimentar al instalației implică determinarea:
Diametrele conductelor;
Presiuni în punctele nodale;
Pierderi de presiune în conducte, unități de control și supape de închidere;
Debitele la aspersoarele ulterioare de la cea dictatoare din cadrul ariei protejate;
Determinarea debitului total proiectat al instalației.
Pentru claritate, traseul rețelei de conducte prin obiectul de protecție este reprezentat în formă axonometrică (Fig. 4.3).
Fig. 4.3 Vedere axonometrică a unei instalații de sprinklere de stingere a incendiilor cu apă folosind un design simetric de capăt mort
Dispunerea aspersoarelor pe conducta de distribuție a AUP poate fi în funcție de un model de fund sau inel, simetric sau asimetric. În fig. 4.3 prezintă o instalație de sprinklere de stingere a incendiilor cu apă utilizând un circuit de fund simetric, în Fig. 4.4. conform unei scheme asimetrice inelare.
Fig. 4.4 Vedere axonometrică a unei instalații de sprinklere de stingere a incendiilor cu apă folosind un model inel asimetric
Diametrul conductelor poate fi atribuit de proiectant sau calculat folosind formula:
Unde d— se determină diametrul tronsonului conductei, mm;
Q— debitul în secțiunea determinată a conductei, l/s;
v- viteza de deplasare a apei nu trebuie să fie mai mare de 10 m/s, iar în aspirație - nu mai mare de 2,8 m/s;
Pierderea de presiune pe secțiunea conductei este determinată de formula:
Unde L- lungimea secțiunii conductei în care se calculează pierderile de presiune;
LA T — Caracteristicile specifice ale conductei sunt determinate conform Tabelului B.2 din Anexa B.
După determinarea presiunii în punctul a (Fig. 4.3) și a debitului total al aspersoarelor din primul rând, se determină caracteristica generalizată a primului rând folosind formula:
Deoarece al doilea și al treilea rând sunt identice cu primul, după calcularea pierderii de presiune între primul și al doilea rând, caracteristica generalizată este utilizată pentru a determina debitul celui de-al doilea rând. Consumul celui de-al treilea rând este calculat în mod similar.
Presiunea pompei de incendiu, conform diagramei din Fig. 4.3, constă din următoarele componente:
Unde R e— presiunea necesară pompei de incendiu, MPa;
R v-g— pierderea de presiune pe secțiunea orizontală a conductei, MPa;
R g-d— pierderea de presiune în secțiunea verticală a conductei, MPa;
R M— pierderea de presiune în rezistențele locale (piese modelate), MPa;
R uu— rezistența locală în unitatea de comandă (vană de semnalizare, supape, obloane), MPa;
R în— presiunea la aria protejată dictatoare, MPa;
Z— presiune piezometrică (înălțimea geometrică a sprinklerului dictator deasupra axei pompei de incendiu), MPa; Z = N/100;
P VX — presiunea la intrarea pompei de incendiu (determinată în funcție de opțiune), MPa.
1. Calculul instalației de sprinklere
Procedura de calcul a instalațiilor de sprinklere și potop este următoarea:
1. Grupa de incinte se determină în funcție de gradul de pericol de incendiu căruia îi aparține sediul proiectat, producția sau procesul tehnologic.
Pentru o sarcină de incendiu de 350 MJ m -2 acceptăm grupa a 2-a de spații.
2. Se determină parametrii necesari unei instalații de stingere a incendiilor cu apă sau spumă.
Pentru a 2-a grupă de spații și agent de stingere avem:
Intensitatea irigarii Ј r, nu mai puțin de 0,12 l/s m 2;
Zona protejată de un stingător cu sprinklere este F r; 12 m2;
Durata de funcționare a instalației, 60 minute;
Distanța dintre amortizoare, L cu, 4 m.
3. Productivitatea necesară a sprinklerului este determinată de formula:
,
l/s
4. Coeficientul de performanță necesar al sprinklerului se determină folosind formula:
,
Unde h- presiunea liberă în fața sprinklerului se presupune a fi de 5 m.
5. Pe baza valorii calculate a coeficientului de performanță necesar, diametrul ieșirii sprinklerului este luat din condiție K > Kr. Noi acceptam K=0,71, atunci diametrul orificiului de evacuare va fi de 15 mm.
6. Presiunea în fața sprinklerului (generatorului) este specificată folosind formula:
,
m.
7. Numărul de sprinklere este determinat de formula:
Unde m- număr de rânduri;
n- numărul de aspersoare pe rând.
Unde AȘi V- lungimea si latimea incaperii care trebuie protejata de incendiu, A= 42 m; V= 14 m.
, 
Se determină numărul de sprinklere implicate în localizarea și stingerea incendiului:
9. Se intocmeste schema de proiectare a instalatiei de stingere a incendiilor cu apa.
Atunci când se dezvoltă o schemă de trasare a conductelor de distribuție, este necesar să se străduiască să selecteze o schemă care să asigure alimentarea cu apă cu cele mai mici pierderi de presiune în rețea cu cel mai mic diametru posibil de conductă.
Se acceptă următoarea opțiune:
10. Se efectuează calculul hidraulic al instalației de apă.
Calculul hidraulic constă în determinarea parametrilor alimentării principale cu apă în funcție de înălțimea conductelor de distribuție cu sprinklere, presiunea liberă la sprinklerul „dictator” și pierderea de presiune în rețea în zona dintre alimentarea cu apă și sprinklerul „dictator”. ” stropitoare.
Orez. 1 Schema de proiectare a unei instalații de sprinklere.
Rezumam calculele hidraulice din rețea în tabelul 1.
Tabelul 1 Calculul hidraulic al instalației de sprinklere
|
Loturi |
eum |
Diametru nominal d imm |
Pierderea capului la unitate |
Cap în design puncte Ljm |
Consumul de apă pe calcul puncte q j l/s |
Consumul de apă pe unitate q i l/s |
||||
Alegerea unui sistem automat de stingere a incendiilor
Tipul instalației automate de stingere a incendiului, modul de stingere, tipul agenților de stingere a incendiilor, tipul de echipament pentru instalațiile automate de incendiu sunt determinate de organizația de proiectare în funcție de caracteristicile tehnologice, structurale și de amenajare a spațiului clădirilor protejate și spații, ținând cont de cerințele din Anexa A „Lista clădirilor, structurilor, spațiilor și echipamentelor supuse protecției prin instalații automate de stingere a incendiilor și alarme automate de incendiu” (SP 5.13130.2009).
Astfel, ca proiectant, instalăm în atelier de tâmplărie un sistem de sprinklere pentru stingerea incendiilor cu apă. În funcție de temperatura aerului din depozitul de produse electrice în ambalaje combustibile, acceptăm un sistem de sprinklere umplut cu apă, deoarece temperatura aerului din atelierul de tâmplărie este mai mare de + 5 ° C (clauza 5.2.1. SP 5.13130. 2009).
Agentul de stingere a incendiilor într-o instalație de sprinklere cu apă va fi apa (manual de A.N. Baratov).
Calcul hidraulic al unei instalații de stingere a incendiilor cu sprinklere cu apă
4.1 Selectarea datelor standard pentru calcul și alegerea sprinklerelor
Calculele hidraulice sunt efectuate ținând cont de funcționarea tuturor sprinklerelor pe o suprafață AUP minimă a sprinklerului de cel puțin 90 m2 (Tabelul 5.1 (SP 5.13130.2009)).
Determinăm debitul de apă necesar prin aspersorul dictator:
unde este intensitatea standard de irigare (Tabelul 5.2 (SP 5.13130.2009));
Zona de proiectare pentru irigare prin aspersiune, .
1. Debitul de apă estimat prin aspersorul dictator situat în zona irigată protejată dictator se determină prin formula:
unde K este coeficientul de performanță al sprinklerului, acceptat conform documentației tehnice a produsului;
P - presiunea in fata aspersoarei, .
Ca proiectant, selectăm un aspersor cu apă model ESFR d=20 mm.
Determinăm debitul de apă prin aspersorul dictator:
Verificarea starii:
condiția este îndeplinită.
Determinăm numărul de sprinklere implicate în calculul hidraulic:
unde este consumul AUP, ;
Consumul de 1 stropitor, .
4.2 Amplasarea sprinklerelor în planul încăperii protejate
4.3 Rutarea conductelor
1. Diametrul conductei din secțiunea L1-2 este atribuit de proiectant sau determinat prin formula:
Consumul în acest domeniu, ;
Viteza de mișcare a apei în conductă, .
4.4 Calcul rețelei hidraulice
Conform Tabelului B.2 din Anexa B „Metodologie de calcul a parametrilor sistemului de stingere a incendiilor pentru stingerea incendiilor de suprafață cu apă și spumă cu expansiune redusă” (SP 5.13130.2009), luăm diametrul nominal al conductei egal cu 50 mm. ; pentru conductele de apă și gaz din oțel (GOST - 3262 - 75) caracteristica specifică a conductei este egală cu .
1. Pierderea de presiune P1-2 în secțiunea L1-2 este determinată de formula:
unde este consumul total de apă uzată al primului și celui de-al doilea aspersor, ;
Lungimea secțiunii între 1 și 2 sprinklere, ;
Caracteristicile specifice ale conductei, .
2. Presiunea la sprinkler 2 este determinată de formula:
3. Debitul sprinklerului 2 va fi:
8. Diametrul conductei la amplasament L 2-a va fi:
accepta 50 mm
9. Pierderea de presiune R 2-a Locația activată L 2-a va fi:
10. Presiunea punctuală A va fi:
11. Debitul estimat în zona cuprinsă între 2 și punct A va fi egal cu:
12. Pentru ramura stângă a rândului I (Figura 1, secțiunea A) este necesară asigurarea debitului la presiune. Ramura dreaptă a rândului este simetrică spre stânga, astfel încât debitul pentru această ramură va fi, de asemenea, egal și, prin urmare, presiunea în punct A va fi egal.
13. Consumul de apă pentru ramura I va fi:
14. Calculați coeficientul de ramură folosind formula:
15. Diametrul conductei la amplasament L a-c va fi:
acceptăm 90 mm, .
16. Caracteristica generalizată a ramurii I se determină din expresia:
17. Pierderea de presiune R a-c Locația activată L a-c va fi:
18. Presiunea în punctul b va fi:
19. Debitul de apă din ramura II este determinat de formula:
20. Debitul de apă din ramura III este determinat de formula:
acceptăm 90 mm, .
21. Debitul de apă din ramura IV este determinat de formula:
acceptăm 90 mm, .
22. Calculați coeficientul de rând folosind formula:
23. Să calculăm consumul folosind formula:
24. Verificarea stării:
condiția este îndeplinită.
25. Presiunea necesară a pompei de incendiu este determinată de formula:
unde este presiunea necesară a pompei de incendiu, ;
Pierderea de presiune în secțiunile orizontale ale conductei;
Pierderea de presiune pe o secțiune orizontală a conductei s - st, ;
Pierderea de presiune în secțiunea verticală a conductei DB, ;
Pierderi de presiune în rezistențele locale (piese modelate BȘi D), ;
Rezistențe locale în unitatea de comandă (vană de semnalizare, robinete cu poartă, obloane), ;
Presiune la aspersorul dictator, ;
Presiunea piezometrică (înălțimea geometrică a sprinklerului dictator deasupra axei pompei de incendiu), ;
Presiunea de intrare a pompei de incendiu, ;
Presiune necesară, .
26. Pierderea de presiune pe o secțiune orizontală a conductei s - st va fi:
27. Pierderea de presiune pe o secțiune orizontală a conductei AB va fi:
unde este distanța până la stația de pompare de stingere a incendiilor, ;
28. Pierderea de presiune pe secțiunea orizontală a conductei BD va fi:
29. Pierderile de presiune în secțiunile orizontale ale conductei vor fi:
30. Rezistența locală în unitatea de comandă va fi:
31. Rezistența locală în unitatea de control (supapă de semnal, supape, obloane) este determinată de formula:
unde este coeficientul de pierdere de presiune, respectiv, în unitatea de control sprinkler (acceptat individual conform documentației tehnice pentru unitatea de comandă în ansamblu);
Curgerea apei prin unitatea de control, .
32. Rezistența locală în unitatea de comandă va fi:
Selectăm o unitate de control a sprinklerelor cu aer - УУ-С100/1.2Вз-ВФ.О4-01 TU4892-080-00226827-2006* cu un coeficient de pierdere de presiune de 0,004.
33. Presiunea necesară a pompei de incendiu va fi:
34. Presiunea necesară pompei de incendiu va fi:
35. Verificarea stării:
condiția nu este îndeplinită, adică este necesară instalarea unui rezervor suplimentar.
36. Conform datelor obținute, alegem o pompă pentru AUPT - o pompă centrifugă 1D, seria 1D250-125, cu o putere a motorului electric de 152 kW.
37. Determinați alimentarea cu apă în rezervor:
unde Q us este debitul pompei, l/s;
Q retea de apa - consum retea de alimentare cu apa, l/s;
Calculul alimentatorului automat de apă
Presiune minimă în alimentatorul automat de apă:
N av = N 1 + Z + 15
unde H 1 este presiunea la sprinklerul dictator, m.v.s.;
Z-înălțimea geometrică de la axa pompei până la nivelul sprinklerului, m;
Z= 6m (înălțimea încăperii) + 2 m (nivelul podelei camerei pompei dedesubt) = 8m;
15 - rezerva pentru funcționarea instalației până la pornirea pompei de rezervă.
N av =25+8+15=48 m.v.s.
Pentru a menține presiunea alimentatorului automat de apă, alegem o pompă jockey CR 5-10 cu o presiune de 49,8 m.w.s.
Caracteristicile obiectului
După gradul de pericol de incendiu, clădirea aparține grupei 1 (Anexa B din SP 5.13130.2009):
Intensitatea irigarii - 0,08 l/(s*m2);
Suprafata pentru calculul consumului de apa - 60 m2;
Durata de lucru - 30 de minute.
Totuși, ținând cont de notele 3, 4 din Anexa „B” din SP 5.13130.2009, toate depozitele situate în clădire aparțin grupei a 2-a:
Intensitatea irigarii - 0,18 l/(s*m2);
Consumul estimat de apă nu este mai mic de 45 l/s;
Suprafata pentru calculul consumului de apa - 120 m2;
Durata de lucru - 60 de minute.
Este prevăzută o instalație de sprinklere umplută cu apă.
În conformitate cu cerințele clauzei 4.1.6 SP 10.13130.2009, pentru părțile clădirilor în diverse scopuri, nevoia de alimentare internă cu apă pentru incendiu și consumul de apă pentru stingerea incendiului trebuie luate separat pentru fiecare parte a clădirii.
În același timp, consumul de apă pentru clădirile care nu au pereți antifoc ar trebui luat în funcție de volumul total al clădirii.
Conform clauzelor 4.1.1, 4.1.4 și tabelelor 1,2,3 SP 10.13130.2009, se acceptă consumul de apă pentru stingerea incendiilor interioare de la hidranți de incendiu:
Pentru spațiile publice, 2 jeturi cu un debit de cel puțin 2,6 l/s, în timp ce diametrul robinetului este de 50 mm, diametrul cilindrului de pulverizare este de 16 mm, lungimea furtunului este de 20 m, presiunea la hidrantul de incendiu este Yum.coloana de apă;
Pentru spațiile de depozit, 2 jeturi cu un debit de cel puțin 5,2 l/s, în timp ce diametrul supapei este de 65 mm, diametrul butoiului de pulverizare este de 19 mm, lungimea furtunului este de 20 m, presiunea la hidrantul de incendiu este de 24 m. coloană de apă;
Rețeaua internă de hidranți de incendiu este conectată la galeria de distribuție a sistemului de sprinklere.
Presiunea liberă la hidranții de incendiu este proiectată în așa fel încât jetul compact rezultat iriga cea mai înaltă parte a încăperii de proiectare.
Pentru asigurarea functionarii instalatiei se prevede instalarea unor pompe a caror pornire este asigurata automat, cu backup la distanta (pentru pornire si oprire) de la statia de pompieri si camerele de pompare.
Pompele de incendiu au o rezervă de 100% și sunt instalate într-o încăpere separată.
Pentru conectarea furtunurilor pompelor mobile de incendiu de la conducta de presiune, între pompe și unități de control, se scot conducte cu diametrul de 80 mm cu supape de reținere și capete de racord standard.
Instalația folosește o supapă de semnalizare cu diametrul de 100 mm.
Fiecare etaj este echipat cu indicatori de debit de lichid.
Sunt acceptate ca irigatoare următoarele:
In depozite, aspersoare de apa (cu balon de 5mm) de la TYCO cu priza plana TY4251, 57°C, K=115 (0,61), instalare cu priza in jos;
În încăperile rămase există sprinklere cu apă (cu balon de 5mm) de la TYCO cu priză plată TY3251, 57°C, K=80 (0,42), instalare cu priza în jos.
Dispunerea aspersoarelor și numărul acestora sunt luate pentru a asigura intensitatea necesară a irigațiilor în incinta protejată. Distanțele dintre aspersoare sunt luate în considerare ținând cont de cerințele de reglementare, de designul tavanului, de amplasarea ventilației și a lămpilor.
Numărul de sprinklere de pe o unitate de control nu depășește 1200 de bucăți. (clauza 5.2.3 SP 5.13130.2009).
Calculul instalatiei de stingere a incendiilor
Dispoziții generale
Selectăm depozitul de la etajul trei ca secțiune de dictare.
Rețeaua de distribuție se calculează pe baza stării de funcționare a tuturor sprinklerelor (TY4251) instalate pe o suprafață de proiectare de 120 m și hidranților de incendiu.
Ținând cont de geometria de pulverizare a aspersoarelor utilizate, numărul de aspersoare care protejează zona de dictare de 120 m2 este de 16 bucăți.
Dacă debitul calculat de la aspersoarele situate în secțiunea de dictare a instalației este mai mic de 45 l/s, atunci se ia în calcul valoarea minimă standard - 45 l/s (clauza 5.1.4, tabel 5.1 SP 5.13130). .2009 ).
3.2. Determinarea presiunii de dictare și a debitului
Intensitatea specificată (0,18 l/(s*m2)) cu zonă protejată (conform planului de amenajare a echipamentului - 9 m2) cu un sprinkler în secțiunea de dictare se va asigura la o presiune la sprinkler de 0,21 MPa.
Astfel, debitul de la sprinklerul „dictator” va fi:
Q, =10*K7P = 10*0,61. V02l = 2,79l/s;
Căderea de presiune în zona dintre primul și al doilea aspersor va fi:
p\-2 = 4/50. QG * A-2 = 0-0078. 2,79: . 3,0 = 0,001 8M7ya,
unde A(15o este rezistența hidraulică specifică a conductei (cu diametrul nominal al conductei de 50 mm), s2/l6. Având în vedere că instalația funcționează, de regulă, o perioadă destul de lungă fără înlocuirea conductelor, după un anumit timp, rugozitatea acestora va crește, drept urmare rețeaua de distribuție nu mai este va corespunde parametrilor calculați pentru debit și presiune. În acest sens, se acceptă rugozitatea medie a conductelor.
Diametrul rândurilor de distribuție este selectat în funcție de numărul de sprinklere instalate pe acestea, ținând cont de faptul că viteza apei în acestea nu trebuie să depășească 10 m/s.
Calculul complet poate fi descărcat după înregistrare
