Numărul total de cerințe diferite impuse în timpul producției și controlului unui sprinkler este destul de mare, așa că vom lua în considerare doar cei mai importanți parametri.

1. Indicatori de calitate

1.1 Etanșare

Acesta este unul dintre principalii indicatori cu care se confruntă utilizatorul unui sistem de sprinklere. Într-adevăr, un sprinkler cu etanșare slabă poate cauza multe probleme. Nimănui nu-i va plăcea dacă apa începe să picure brusc pe oameni, echipamente scumpe sau bunuri. Și dacă pierderea etanșeității are loc din cauza distrugerii spontane a unui dispozitiv de închidere sensibil la căldură, deteriorarea apei vărsate poate crește de mai multe ori.

Tehnologia de proiectare și producție a sprinklerelor moderne, care au fost îmbunătățite de-a lungul multor ani, ne permit să avem încredere în fiabilitatea acestora.

Elementul principal al sprinklerului, care asigură etanșeitatea sprinklerului în cele mai severe condiții de funcționare, este un arc cu disc. (5) . Importanța acestui element nu poate fi supraestimată. Arcul vă permite să compensați modificările minore ale dimensiunilor liniare ale pieselor sprinklerului. Faptul este că, pentru a asigura etanșeitatea fiabilă a sprinklerului, elementele dispozitivului de blocare trebuie să fie întotdeauna sub suficient presiune ridicata, care se asigură în timpul montării cu un șurub de blocare (1) . În timp, sub influența acestei presiuni, poate apărea o ușoară deformare a corpului sprinklerului, care, însă, ar fi suficientă pentru a sparge etanșeitatea.

A fost o vreme când unii producători de sprinklere foloseau garnituri de cauciuc ca material de etanșare pentru a reduce costul construcției. Într-adevăr, proprietățile elastice ale cauciucului fac, de asemenea, posibilă compensarea modificărilor liniare minore ale dimensiunilor și asigurarea etanșeității necesare.

Figura 2. Aspersor cu garnitura de cauciuc.

Cu toate acestea, nu s-a luat în considerare faptul că în timp proprietățile elastice ale cauciucului se deteriorează și poate apărea pierderea etanșeității. Dar cel mai rău lucru este că cauciucul se poate lipi de suprafețele sigilate. Prin urmare, când foc, după distrugerea elementului termosensibil, capacul sprinklerului rămâne strâns lipit de corp și apa nu curge din sprinkler.

Astfel de cazuri au fost înregistrate în timpul incendiilor la multe unități din Statele Unite. După aceasta, producătorii au desfășurat o campanie pe scară largă de rechemare și înlocuire a tuturor sprinklerelor cu inele de etanșare din cauciuc 3 . ÎN Federația Rusă folosirea aspersoarelor cu garnitura de cauciuc interzis. În același timp, după cum se știe, livrările de sprinklere ieftine de acest design continuă în unele dintre țările CSI.

În producția de sprinklere, atât standardele interne, cât și cele străine prevăd o serie de teste care fac posibilă garantarea etanșeității.

Fiecare sprinkler este testat sub presiune hidraulică (1,5 MPa) și pneumatică (0,6 MPa) și este, de asemenea, testat pentru rezistența la lovituri de berbec, adică creșteri bruște de presiune până la 2,5 MPa.

Testele de vibrații oferă încredere că aspersoarele vor funcționa fiabil în cele mai dure condiții de funcționare.

1.2 Durabilitate

De importanță nu mică pentru menținerea tuturor caracteristicilor tehnice ale oricărui produs este rezistența acestuia, adică rezistența la diferite influențe externe.

Rezistența chimică a elementelor de proiectare a aspersoarelor este determinată de testele de rezistență la efectele unui mediu de ceață de pulverizare cu sare, o soluție apoasă de amoniac și dioxid de sulf.

Rezistența la șocuri a sprinklerului ar trebui să asigure integritatea tuturor elementelor sale atunci când este aruncată pe o podea de beton de la o înălțime de 1 metru.

Ieșirea sprinklerului trebuie să poată rezista la impact apă, lăsându-l sub o presiune de 1,25 MPa.

În caz de post dezvoltarea incendiului stropitoare în sisteme de aer sau sistemele cu controlul lansării pot fi afectate pentru o perioadă de timp temperatura ridicata. Pentru a fi sigur că sprinklerul nu se deformează și, prin urmare, nu își modifică caracteristicile, se efectuează teste de rezistență la căldură. În acest caz, corpul sprinklerului trebuie să reziste la expunerea la o temperatură de 800°C timp de 15 minute.

Pentru a verifica rezistența la influențele climatice, sprinklerele sunt testate temperaturi negative. Standardul ISO prevede testarea sprinklerelor la -10°C, cerințele GOST R sunt oarecum mai stricte și sunt determinate de caracteristicile climatice: este necesar să se efectueze teste pe termen lung la -50°C și teste pe termen scurt la -60°C .

1.3 Fiabilitatea blocării termice

Unul dintre cele mai critice elemente ale unui sprinkler este blocarea termică a sprinklerului. Caracteristicile tehnice și calitatea acestui element determină în mare măsură munca de succes stropitoare Promptitudinea de stingerea incendiilorși absența alarmelor false în modul standby. De-a lungul istoriei lungi a sistemului de sprinklere, au fost propuse multe tipuri de design de blocare termică.




Figura 3. Aspersoare cu bec de sticlă și element fuzibil.

Termoblocatoarele fuzibile cu element termosensibil pe baza de aliaj Wood, care se inmoaie la o anumita temperatura si incuietoarea se dezintegreaza, precum si termoblocatoarele care folosesc un bec din sticla termosensibil au trecut testul timpului. Sub influența căldurii, lichidul din balon se dilată, exercitând presiune pe pereții balonului, iar când se atinge o valoare critică, balonul se prăbușește. Figura 3 prezintă sprinklere tip ESFR cu tipuri diferiteîncuietori termice.

Pentru a verifica fiabilitatea blocării termice în modul de așteptare și în caz de incendiu, sunt furnizate o serie de teste.

Temperatura nominală de funcționare a închizătorului trebuie să fie în limitele toleranței. Pentru aspersoarele din intervalul de temperatură mai scăzut, abaterea temperaturii de răspuns nu trebuie să depășească 3°C.

Blocarea termică trebuie să fie rezistentă la șoc termic (creștere bruscă a temperaturii cu 10°C sub temperatura nominală de funcționare).

Rezistența termică a blocării termice este testată prin încălzirea treptată a temperaturii la 5°C sub temperatura nominală de funcționare.

Dacă un balon de sticlă este folosit ca blocare termică, integritatea acestuia trebuie verificată folosind un vid.

Atât becul de sticlă, cât și elementul fuzibil sunt supuse testării de rezistență. De exemplu, un balon de sticlă trebuie să reziste la o sarcină de șase ori mai mare decât sarcina de funcționare. Elementul siguranței are o limită de cincisprezece.

2. Indicatori de scop

2.1 Sensibilitate termică castel

Conform GOST R 51043, timpul de răspuns al sprinklerului trebuie verificat. Nu trebuie să depășească 300 de secunde pentru sprinklerele cu temperatură joasă (57 și 68°C) și 600 de secunde pentru sprinklerele cu cea mai mare temperatură.

Un parametru similar este absent în standardul străin; în schimb, RTI (indicele timpului de răspuns) este utilizat pe scară largă: un parametru care caracterizează sensibilitatea unui element sensibil la temperatură (bec de sticlă sau blocaj fuzibil). Cu cât valoarea sa este mai mică, cu atât acest element este mai sensibil la căldură. Împreună cu un alt parametru - C (factor de conductivitate - măsură conductivitate termicăîntre elementul termosensibil şi elementele de proiectare a sprinklerului) formează una dintre cele mai importante caracteristici ale sprinklerului – timpul de răspuns.




Figura 4. Limitele zonelor care determină viteza sprinklerului.

Figura 4 indică zonele care caracterizează:

1 – sprinkler cu timp de răspuns standard; 2 – sprinkler cu timp de răspuns special; 3 – sprinkler cu răspuns rapid.

Pentru aspersoarele cu timpi de răspuns diferiți au fost stabilite reguli de utilizare a acestora pentru a proteja obiectele cu diferite niveluri pericol de foc:

• in functie de marime;
• in functie de tip;
• parametrii de stocare a sarcinii de foc.

Trebuie remarcat faptul că Anexa A (recomandat) GOST R 51043 conține o metodă pentru determinarea Coeficientul de inerție termicăȘi Coeficient de pierdere de căldură datorită conductivității termice, bazat pe metodele ISO/FDIS6182-1. Cu toate acestea, până acum nu a existat o utilizare practică a acestor informații. Cert este că, deși paragraful A.1.2 prevede că acești coeficienți ar trebui folosiți „... pentru a determina timpul de răspuns al sprinklerelor în condiții de incendiu, justificați cerințele pentru amplasarea acestora în incinte„, nu există metode reale de utilizare a acestora. Prin urmare, acești parametri nu se regăsesc printre caracteristicile tehnice ale sprinklerelor.

În plus, o încercare de a determina coeficientul de inerție termică folosind formula de la Anexa A GOST R 51043:

Cert este că a fost făcută o eroare la copierea formulei din standardul ISO/FDIS6182-1.

O persoană cu cunoștințe de matematică în interior curiculumul scolar, este ușor de observat că la conversia formei unei formule dintr-un standard străin (nu este clar de ce s-a făcut acest lucru, poate ca să pară mai puțin plagiat?) semnul minus în puterea multiplicatorului ν de 0,5 , care se află la numărătorul fracției, a fost omis.

În același timp, trebuie remarcat puncte pozitiveîn elaborarea modernă a regulilor. Până de curând, sensibilitatea unui sprinkler putea fi considerată cu ușurință un parametru de calitate. SP 6 4, acum nou dezvoltat (dar care nu a fost încă pus în aplicare), conține deja instrucțiuni privind utilizarea sprinklerelor care sunt mai sensibile la schimbările de temperatură pentru a proteja cele mai periculoase spații de incendiu:

5.2.19 Când sarcina de foc nu mai putin de 1400 MJ/m 2 pt spații de depozitare, pentru încăperile cu înălțimea mai mare de 10 m și pentru încăperile în care se află principalul produs combustibil LVZHȘi GJ, coeficientul de inerție termică al sprinklerelor trebuie să fie mai mic de 80 (m s) 0,5.

Din păcate, nu este în întregime clar dacă cerința pentru sensibilitatea la temperatură a unui sprinkler este stabilită intenționat sau din cauza inexactității numai pe baza coeficientului de inerție termică al elementului sensibil la temperatură, fără a ține cont de coeficientul de pierdere de căldură datorată. la conductivitatea termică. Și asta într-un moment în care, conform standardului internațional (Fig. 4), sprinklerele cu un coeficient de pierdere de căldură datorită conductivitate termică mai mult de 1,0 (m/s) 0,5 nu mai sunt considerate cu acțiune rapidă.

2.2 Factorul de productivitate

Acesta este unul dintre parametrii cheie aspersoare. Este conceput pentru a calcula cantitatea de apă care se revarsă stropitoare la o anumită presiune pe unitatea de timp. Acest lucru nu este dificil de făcut folosind formula:

Q – debitul de apă din sprinkler, l/sec P – presiunea la sprinkler, MPa K – coeficient de performanță.

Valoarea coeficientului de performanță depinde de diametrul ieșirii sprinklerului: decât gaura mai mare, cu atât coeficientul este mai mare.

În diferite standarde străine, pot exista opțiuni de scriere a acestui coeficient în funcție de dimensiunea parametrilor utilizați. De exemplu, nu litri pe secundă și MPa, ci galoane pe minut (GPM) și presiune în PSI, sau litri pe minut (LPM) și presiune în bar.

Dacă este necesar, toate aceste cantități pot fi convertite de la una în alta folosind factori de conversie de la Tabelele 1.

Tabelul 1. Relația dintre coeficienți

De exemplu, pentru aspersorul SVV-12:

Trebuie reținut că atunci când calculați consumul de apă folosind valorile factorului K, trebuie să utilizați o formulă ușor diferită:

2.3 Distribuția apei și intensitatea irigației

Toate cerințele de mai sus sunt repetate într-o măsură mai mare sau mai mică atât în ​​standardul ISO/FDIS6182-1, cât și în GOST R 51043. Deși există discrepanțe minore, acestea nu sunt, totuși, de natură fundamentală.

Diferențe foarte semnificative, cu adevărat fundamentale, între standarde se referă la parametrii distribuției apei în aria protejată. Aceste diferențe, care stau la baza caracteristicilor sprinklerului, predetermină în principal regulile și logica pentru proiectarea sistemelor automate de stingere a incendiilor.

Unul dintre cei mai importanți parametri ai unui aspersor este intensitatea irigației, adică consumul de apă în litri la 1 m2 de suprafață protejată pe secundă. Faptul este că, în funcție de dimensiune și proprietăți combustibile sarcina de foc Pentru a garanta stingerea acestuia, este necesar să se asigure o anumită intensitate a irigației.

Acești parametri au fost determinați experimental în timpul a numeroase teste. Sunt date valori specifice ale intensității irigației pentru protejarea spațiilor cu diferite sarcini de incendiu masa 2 NPB88.

Asigurarea securității la incendiu obiect este o sarcină extrem de importantă și responsabilă, din decizia corectă de care poate depinde viața multor oameni. Prin urmare, cerințele pentru echipamentele care asigură această sarcină cu greu pot fi supraestimate și numite inutil de crude. În acest caz, devine clar de ce baza pentru formarea cerințelor standardelor rusești este GOST R 51043, NPB 88 5 , GOST R 50680 6 este stabilit principiul stingerii foc un stropitor.

Cu alte cuvinte, în cazul în care se produce un incendiu în zona protejată a sprinklerului, acesta singur trebuie să asigure intensitatea necesară de irigare și să stingă începutul. foc. Pentru a îndeplini această sarcină, la certificarea unui sprinkler, se efectuează teste pentru a verifica intensitatea irigației acestuia.

Pentru a face acest lucru, în cadrul sectorului, exact 1/4 din suprafața cercului zonei protejate, borcanele de măsurare sunt plasate într-un model de șah. Sprinklerul este instalat la originea coordonatelor acestui sector și este testat la o presiune dată a apei.

Figura 5. Schema de testare a sprinklerelor conform GOST R 51043.

După aceasta, se măsoară cantitatea de apă care a ajuns în borcane și se calculează intensitatea medie de irigare. Conform cerințelor paragrafului 5.1.1.3. GOST R 51043, pe o zonă protejată de 12 m2, un sprinkler instalat la o înălțime de 2,5 m de podea, la două presiuni fixe de 0,1 MPa și 0,3 MPa, trebuie să asigure o intensitate de irigare nu mai mică decât cea specificată în masa 2.

masa 2. Intensitatea de irigare necesară a aspersoarei conform GOST R 51043.

Privind acest tabel, apare întrebarea: ce intensitate ar trebui să ofere un sprinkler cu d y 12 mm la o presiune de 0,1 MPa? La urma urmei, un sprinkler cu un astfel de d y se potrivește atât celei de-a doua linie cu cerința de 0,056 dm 3 /m 2 ⋅s, cât și a treia linie de 0,070 dm 3 /m 2 ⋅s? De ce unul dintre cei mai importanți parametri ai unui sprinkler este tratat atât de neglijent?

Pentru a clarifica situația, să încercăm să efectuăm o serie de calcule simple.

Să presupunem că diametrul orificiului de evacuare din sprinkler este puțin mai mare de 12 mm. Apoi conform formulei (3) Să determinăm cantitatea de apă care iese din sprinkler la o presiune de 0,1 MPa: 1,49 l/s. Dacă toată această apă se revarsă exact pe aria protejată de 12 m 2 , atunci se va crea o intensitate de irigare de 0,124 dm 3 / m 2 s. Dacă comparăm această cifră cu intensitatea necesară de 0,070 dm 3 /m 2 ⋅s care se revarsă din stropitor, se dovedește că doar 56,5% din apă îndeplinește cerințele GOST și cade pe aria protejată.

Acum să presupunem că diametrul orificiului de evacuare este puțin mai mic de 12 mm. În acest caz, este necesar să se coreleze intensitatea de irigare rezultată de 0,124 dm 3 /m 2 ⋅s cu cerințele liniei a doua din Tabelul 2 (0,056 dm 3 /m 2 ⋅s). Se dovedește și mai puțin: 45,2%.

În literatura de specialitate 7 parametrii pe care i-am calculat se numesc coeficient utilizare benefică consum

Este posibil ca cerințele GOST să conțină doar cerințele minime acceptabile pentru coeficientul de eficiență al debitului, sub care sprinklerul, ca parte a instalatii de stingere a incendiilor, nu poate fi luată în considerare deloc. Apoi, se dovedește că parametrii actuali ai sprinklerului ar trebui să fie cuprinși în documentația tehnică a producătorilor. De ce nu le găsim și noi acolo?

Cert este că pentru a proiecta sisteme de sprinklere pentru diverse obiecte este necesar să știm ce intensitate va crea sistemul de sprinklere în anumite condiții. În primul rând, în funcție de presiunea din fața sprinklerului și de înălțimea instalării acestuia. Testele practice au arătat că acești parametri nu pot fi descriși formula matematica, iar pentru a crea un astfel de set de date bidimensionale este necesar să se efectueze un număr mare de experimente.

În plus, apar câteva alte probleme practice.

Să încercăm să ne imaginăm un stropitor ideal cu un randament de curgere de 99%, când aproape toată apa este distribuită în zona protejată.

Figura 6. Distribuția ideală a apei în aria protejată.

Pe Figura 6 arată modelul ideal de distribuție a apei pentru un sprinkler cu un coeficient de performanță de 0,47. Se poate observa că doar o mică parte din apă cade în afara ariei protejate cu o rază de 2 m (indicată prin linia punctată).

Totul pare simplu și logic, dar întrebările încep atunci când este necesar să se protejeze cu aspersoare suprafata mare. Cum trebuie amplasate aspersoarele?

Într-un caz, apar zone neprotejate ( figura 7). În alta, pentru a acoperi zonele neprotejate, sprinklerele trebuie amplasate mai aproape, ceea ce duce la suprapunerea unei părți din zonele protejate de sprinklere învecinate ( figura 8).

Figura 7. Amenajarea aspersoarelor fără blocarea zonelor de irigare

Figura 8. Amenajarea aspersoarelor cu suprapunerea zonelor de irigare.

Acoperirea ariilor protejate duce la necesitatea creșterii semnificative a numărului de sprinklere și, cel mai important, funcționarea unui astfel de sprinkler AUPT va necesita mult mai multă apă. Mai mult, dacă foc Dacă funcționează mai mult de un sprinkler, cantitatea de apă care curge va fi în mod evident excesivă.

O soluție destul de simplă la această problemă aparent contradictorie este propusă în standardele străine.

Faptul este că în standardele străine cerințele pentru asigurarea intensității de irigare necesare se aplică la funcționarea simultană a patru aspersoare. Aspersoarele sunt situate în colțurile unui pătrat, în interiorul căruia sunt instalate recipiente de măsurare de-a lungul zonei.

Teste pentru aspersoare cu diferite diametre orificiul de evacuare se realizează la distanțe diferite între aspersoare - de la 4,5 la 2,5 metri. Pe Figura 8 prezintă un exemplu de aranjare a sprinklerelor cu diametrul de evacuare de 10 mm. În acest caz, distanța dintre ele ar trebui să fie de 4,5 metri.

Figura 9. Schema de testare a sprinklerelor conform ISO/FDIS6182-1.

Cu acest aranjament de sprinklere, apa va cădea în centrul zonei protejate dacă forma de distribuție este semnificativ mai mare de 2 metri, de exemplu, cum ar fi în Figura 10.

Figura 10. Program de distribuție a apei de sprinklere conform ISO/FDIS6182-1.

Desigur, cu această formă de distribuție a apei, intensitatea medie a irigației va scădea proporțional cu creșterea suprafeței de irigare. Dar, deoarece testul implică patru aspersoare în același timp, suprapunerea zonelor de irigare va oferi o intensitate medie de irigare mai mare.

ÎN tabelul 3 sunt date condițiile de încercare și cerințele pentru intensitatea irigației pentru un număr de aspersoare scop general conform standardului ISO/FDIS6182-1. Pentru comoditate, parametrul tehnic pentru cantitatea de apă din recipient, exprimat în mm/min, este dat într-o dimensiune mai familiară standardelor rusești, litri pe secundă/m2.

Tabelul 3. Cerințe de intensitate a irigației conform ISO/FDIS6182-1.

Diametrul de evacuare, mm	Debitul de apă prin aspersor, l/min	Amenajarea aspersoarelor		Intensitatea irigarii		Numărul permis de recipiente cu volum redus de apă
		Zona protejată, m 2	Distanța dintre vegetație, m	mm/min în rezervor	l/s⋅m 2
10	50,6	20,25	4,5	2,5	0,0417	8 din 81
15	61,3	12,25	3,5	5,0	0,083	5 din 49
15	135,0	9,00	3,0	15,0	0,250	4 din 36
20	90,0	9,00	3,0	10,0	0,167	4 din 36
20	187,5	6,25	2,5	30,0	0,500	3 din 25

Pentru a evalua cât de ridicat este nivelul cerințelor pentru dimensiunea și uniformitatea intensității irigației în interiorul pătratului protejat, puteți face următoarele calcule simple:

1. Să stabilim câtă apă se toarnă în pătratul suprafeței de irigare pe secundă. Din figură se poate observa că un sector de un sfert din suprafața irigată a cercului de aspersoare este implicat în irigarea pătratului, prin urmare patru aspersoare turnă pe pătratul „protejat” o cantitate de apă egală cu cea turnată din un stropitor. Împărțind debitul de apă indicat la 60, obținem debitul în l/sec. De exemplu, pentru DN 10 la un debit de 50,6 l/min obținem 0,8433 l/sec.
2. În mod ideal, dacă toată apa este distribuită uniform pe zonă, pentru a obține intensitatea specifică, debitul ar trebui împărțit la aria protejată. De exemplu, împărțim 0,8433 l/sec la 20,25 m2, obținem 0,0417 l/sec/m2, care coincide exact cu valoarea standard. Și deoarece distribuția ideală este în principiu imposibil de realizat, este permisă prezența recipientelor cu un conținut de apă mai mic de până la 10%. În exemplul nostru, acesta este 8 din 81 de borcane. Puteți recunoaște că este suficient nivel inalt distribuția uniformă a apei.

Dacă vorbim despre monitorizarea uniformității intensității irigației conform standardului rus, atunci inspectorul se va confrunta cu un test de matematică mult mai serios. Conform cerințelor GOST R51043:

Intensitatea medie de irigare a sprinklerului de apă I, dm 3 / (m 2 s), se calculează folosind formula:

unde i i este intensitatea irigarii în borcanul i-lea de măsurare, dm 3 /(m 3 ⋅ s);
n este numărul de borcane de măsurare instalate pe zona protejată. Intensitatea udării în i-a dimensiune jar i i dm 3 /(m 3 ⋅ s), calculat prin formula:

unde V i este volumul de apă (soluție apoasă) colectat în al-lea borcan de măsurare, dm 3;
t – durata irigarii, s. Uniformitatea irigației, caracterizată prin valoarea abaterii standard S, dm 3 / (m 2 ⋅ s), se calculează folosind formula:

Coeficientul de uniformitate de irigare R se calculează folosind formula:

Se consideră că aspersoarele au trecut testele dacă intensitatea medie de irigare nu este mai mică decât valoarea standard cu un coeficient de uniformitate a irigației de cel mult 0,5 și numărul de borcane de măsurare cu o intensitate de irigare mai mică de 50% din intensitatea standard nu să nu depășească: două - pentru aspersoare de tipurile B, N, U și patru - pentru aspersoare de tipuri G, G V, G N și G U.

Coeficientul de uniformitate nu este luat în considerare dacă intensitatea irigației în malurile de măsurare este mai mică decât valoarea standard în următoarele cazuri: în patru bancuri de măsurare - pentru aspersoare de tipurile V, N, U și șase - pentru aspersoare de tip G, G V, G N și G U.

Dar aceste cerințe nu mai sunt plagiat al standardelor străine! Acestea sunt cerințele noastre native. Cu toate acestea, trebuie menționat că au și dezavantaje. Totuși, pentru a identifica toate dezavantajele sau avantajele acestei metode de măsurare a uniformității intensității irigației, va fi nevoie de mai mult de o pagină. Poate că acest lucru se va face în următoarea ediție a articolului.

Concluzie

1. Analiza comparativă a cerințelor pentru specificatii tehnice sprinklerele din standardul rus GOST R 51043 și străină ISO/FDIS6182-1, au arătat că sunt aproape identice în ceea ce privește indicatorii de calitate a sprinklerelor.
2. Diferențele semnificative între aspersoare sunt cuprinse în cerințele diferitelor standarde rusești privind asigurarea intensității necesare a irigației zonei protejate cu un singur aspersor. Conform standardelor străine, intensitatea necesară de irigare trebuie asigurată prin funcționarea a patru aspersoare simultan.
3. Avantajul metodei „protecție cu un sprinkler” este probabilitatea mai mare ca incendiul să fie stins cu un singur sprinkler.
4. Dezavantajele includ:

• sunt necesare mai multe sprinklere pentru a proteja incinta;
• pentru funcționarea instalației de stingere a incendiilor va fi nevoie de mult mai multă apă, în unele cazuri cantitatea acesteia putând crește de câteva ori;
• livrarea unor cantități mari de apă implică o creștere semnificativă a costului întregului sistem de stingere a incendiilor;
• lipsa unei metodologii clare care să explice principiile și regulile de amplasare a sprinklerelor în aria protejată;
• lipsa datelor necesare privind intensitatea reală a irigațiilor aspersoare, ceea ce împiedică implementarea corectă a calculelor inginerești ale proiectului.

Literatură

1 GOST R 51043-2002. Sisteme automate de stingere a incendiilor cu apă și spumă. Aspersoare. Cerințe tehnice generale. Metode de testare.

2 ISO/FDIS6182-1. Protecția împotriva incendiilor - Sisteme automate de sprinklere - Partea 1: Cerințe și metode de încercare pentru sprinklere.

3 http://www.sprinklerreplacement.com/

4 SP 6. Sistem protecție împotriva incendiilor. Norme și reguli de proiectare. Automat alarma de incendiuși stingerea automată a incendiilor. Proiectul final Nr.171208.

5 NPB 88-01 Sisteme de stingere și alarmare a incendiilor. Norme și reguli de proiectare.

6 GOST R 50680-94. Sisteme automate de stingere a incendiilor cu apă. Cerințe tehnice generale. Metode de testare.

7 Design de apă și spumă instalatii automate stingerea incendiilor L.M Meshman, S.G. Tsarichenko, V.A. Bylinkin, V.V. Aleshin, R.Yu. Gubin; Sub editie generala N.P. Kopylova. – M.: VNIIPO EMERCOM al Federației Ruse, 2002.

Discutat de multe ori, zici? Și, cum ar fi, este totul clar? Ce gânduri ai avea despre acest mic studiu:
Principala contradicție, în prezent nerezolvată de standarde, este între harta (diagrama) de irigare cu aspersoare circulară și dispunerea pătrată (majoritate covârșitoare) a aspersoarelor pe aria protejată (calculată conform SP5).
1. De exemplu, trebuie să stingem o anumită încăpere cu o suprafață de 120 m2 cu o intensitate de 0,21 l/s*m2. Din aspersorul SVN-15 cu k=0,77 (Biysk) la o presiune de trei atmosfere (0,3 MPa) va curge q = 10*0,77*SQRT (0,3) = 4,22 l/s, în timp ce pe o suprafață certificată de 12 m2 se va asigura intensitatea (conform pasaportului de sprinklere) i = 0,215 l/s*m2. Deoarece pașaportul conține o referire la faptul că acest sprinkler îndeplinește cerințele GOST R 51043-2002, atunci, conform clauzei 8.23 ​​(verificarea intensității și a zonei protejate), trebuie să luăm în considerare acești 12 m2 (conform pașaportului). - zonă protejată) ca aria unui cerc cu raza R= 1,95 m. Apropo, 0,215 * 12 = 2,58 (l/s) va curge într-o astfel de zonă, care este doar 2,58/4,22 = 0,61 din debitul total al sprinklerului, i.e. Aproape 40% din apa furnizată curge dincolo de zona protejată reglementată.
SP5 (Tabelele 5.1 și 5.2) impune ca intensitatea standard să fie asigurată în aria protejată reglementată (și acolo, de regulă, cel puțin 10 sprinklere sunt amplasate într-un grup pătrat), în timp ce conform paragrafului B.3.2 din SP5 :
- suprafață calculată condiționată protejată de un sprinkler: Ω = L2, aici L este distanța dintre sprinklere (adică latura pătratului în colțurile căreia sunt amplasate sprinklerele).
Și, înțelegând cu înțelepciune că toată apa care se revarsă din sprinkler va rămâne pe zona protejată atunci când aspersoarele noastre sunt amplasate la colțurile pătratelor convenționale, calculăm foarte simplu intensitatea pe care AUP-ul o asigură pe zona protejată standard: întregul debit. (și nu 61%) prin aspersorul dictator (prin celelalte debitul va fi mai mare prin definiție) se împarte la aria pătratului cu latura egală cu distanța dintre aspersoare. Absolut la fel cum cred colegii noștri străini (în special, pentru ESFR), adică, în realitate, 4 stropitoare plasate la colțurile unui pătrat cu latura de 3,46 m (S = 12 m2).
In acest caz, intensitatea calculata pe aria protejata standard va fi de 4,22/12 = 0,35 l/s*m2 - toata apa se va turna pe foc!
Acestea. pentru a proteja zona, putem reduce consumul de 0,35/0,215 = 1,63 ori (in cele din urmă - costuri de construcție), și obținem intensitatea cerută de standarde, nu avem nevoie de 0,35 l/s*m2, este suficient 0,215 l/ s*m2. Și pentru întreaga suprafață standard de 120 m2 vom avea nevoie de (simplificat) calculat 0,215 (l/s*m2)*120(m2)=25,8 (l/s).
Dar aici, înaintea restului planetei, iese cel dezvoltat și introdus în 1994. Comitetul Tehnic TC 274 “ Siguranța privind incendiile” GOST R 50680-94, și anume acest punct:
7.21 Intensitatea irigarii este determinata in zona selectata atunci cand un sprinkler functioneaza pentru sprinklere ... sprinklere la presiunea de proiectare. - (în acest caz, harta de irigare prin aspersiune folosind metoda de măsurare a intensității adoptată în acest GOST este un cerc).
Aici am ajuns, pentru că, înțelegând literalmente clauza 7.21 din GOST R 50680-94 (stingem dintr-o singură bucată) în legătură cu clauza B.3.2 SP5 (protejăm zona), trebuie să asigurăm intensitatea standard pe zona de pătratul înscris într-un cerc cu suprafața de 12 m2, deoarece în pașaportul de sprinklere este specificată această zonă protejată (rotunda!), iar dincolo de limitele acestui cerc intensitatea va fi mai mică.
Latura unui astfel de pătrat (distanța sprinklerelor) este de 2,75 m, iar suprafața lui nu mai este de 12 m2, ci de 7,6 m2. In acest caz, la stingerea pe o suprafata standard (cu mai multe aspersoare in functiune), intensitatea reala a irigarii va fi de 4,22/7,6 = 0,56 (l/s*m2). Și în acest caz, pentru întreaga suprafață standard vom avea nevoie de 0,56 (l/s*m2)*120(m2)=67,2 (l/s). Aceasta este 67,2 (l/s) / 25,8 (l/s) = de 2,6 ori mai mult decât atunci când se calculează folosind 4 sprinklere (pe pătrat)! Cât de mult crește acest lucru costurile țevilor, pompelor, rezervoarelor etc.?

BUGETUL FEDERAL DE STAT INSTITUȚIA DE ÎNVĂȚĂMÂNTUL SUPERIOR PROFESIONAL

„UNIVERSITATEA PEDAGOGICĂ DE STAT CHUVASH

lor. ȘI EU. YAKOVLEV"

Departamentul de securitate la incendiu

Lucrare de laborator nr 1

disciplina: "Automatizarea stingerii incendiilor"

pe tema: „Determinarea intensității irigațiilor instalațiilor de stingere a incendiilor cu apă”.

Completat de: elev în anul 5 grupa PB-5, specialitatea securitate la incendiu

Facultatea de Fizică și Matematică

Verificat de: Sintsov S.I.

Ceboksary 2013

Determinarea intensitatii irigarii instalatiilor de stingere a incendiilor cu apa

1. Scopul lucrării:învață elevii cum să determine intensitatea specificată a irigației cu apă de la aspersoarele unei instalații de stingere a incendiilor cu apă.

2. Informații teoretice scurte

Intensitatea pulverizării apei este unul dintre cei mai importanți indicatori care caracterizează eficacitatea unei instalații de stingere a incendiilor cu apă.

Conform GOST R 50680-94 „Instalații automate de stingere a incendiilor. Cerințe tehnice generale. Metode de testare”. Testele trebuie efectuate înainte de punerea în funcțiune a instalațiilor și în timpul funcționării cel puțin o dată la cinci ani. Există următoarele metode pentru a determina intensitatea irigației.

1. Conform GOST R 50680-94, se determină intensitatea irigației la locul de instalare selectat când un sprinkler pentru sprinklere și patru sprinklere pentru instalații cu potop funcționează la presiunea de proiectare. Selecția locurilor pentru testarea instalațiilor de sprinklere și potop este efectuată de reprezentanții clientului și ai Gospozhnadzor pe baza documentației de reglementare aprobate.

Sub zona de instalare selectată pentru testare, la punctele de control trebuie instalați paleți metalici cu dimensiunea de 0,5 * 0,5 m și înălțimi laterale de cel puțin 0,2 m. Numărul punctelor de control trebuie să fie de cel puțin trei, care trebuie amplasate în locurile cele mai nefavorabile. pentru irigare. Intensitatea irigației I l/(s*m2) la fiecare punct de control este determinată de formula:

unde W sub este volumul de apă colectat în tigaie în timpul funcționării instalației în regim de echilibru, l; τ – durata de funcționare a instalației, s; F – suprafata paletilor egala cu 0,25 m2.

Intensitatea de irigare la fiecare punct de control nu trebuie să fie mai mică decât standardul (Tabelul 1-3 NPB 88-2001*).

Această metodă necesită curgerea apei pe întreaga suprafață a șantierelor de proiectare și în condițiile unei întreprinderi operaționale.

2. Determinarea intensității irigației cu ajutorul unui recipient de măsurare. Folosind datele de proiectare (intensitatea standard de irigare; suprafața efectivă ocupată de sprinkler; diametrele și lungimile conductelor), se întocmește o diagramă de proiectare și se testează presiunea necesară la sprinklerul și presiunea corespunzătoare în conducta de alimentare la unitatea de control. calculat. Apoi stropitorul este schimbat într-un potop. Sub aspersor este instalat un recipient de măsurare, conectat printr-un furtun la aspersor. Supapa din fața supapei unității de control se deschide și presiunea obținută prin calcul se stabilește cu ajutorul unui manometru care arată presiunea din conducta de alimentare. La un debit constant, se măsoară debitul de la sprinkler. Aceste operațiuni se repetă pentru fiecare sprinkler ulterioar testat. Intensitatea irigației I l/(s*m2) la fiecare punct de control este determinată de formula și nu trebuie să fie mai mică decât standardul:

unde W sub este volumul de apă din recipientul de măsurare, l, măsurat în timp τ, s; F – suprafata protejata de sprinkler (conform proiectare), m2.

Dacă se obțin rezultate nesatisfăcătoare (cel puțin de la unul dintre aspersoare), cauzele trebuie identificate și eliminate, iar apoi testele trebuie repetate.

În URSS, principalul producător de sprinklere a fost fabrica din Odesa „Spetsavtomatika”, care producea trei tipuri de sprinklere, montate cu o rozetă în sus sau în jos, cu un diametru nominal de ieșire de 10; 12 și 15 mm.

Pe baza rezultatelor testelor cuprinzătoare, au fost construite diagrame de irigare pentru aceste aspersoare pe o gamă largă de presiuni și înălțimi de instalare. În conformitate cu datele obținute, au fost stabilite standarde în SNiP 2.04.09-84 pentru amplasarea lor (în funcție de sarcina de foc) la o distanță de 3 sau 4 m unul de celălalt. Aceste standarde sunt incluse fără modificări în NPB 88-2001.

În prezent, volumul principal de irigatoare provine din străinătate, de vreme ce Producătorii ruși PO „Spets-Avtomatika” (Biysk) și CJSC „Ropotek” (Moscova) nu sunt capabile să răspundă pe deplin nevoilor consumatorilor casnici.

În prospectele pentru irigatorii străini, de regulă, nu există date despre majoritatea parametri tehnici reglementate de standardele interne. În acest sens, efectuați evaluare comparativă indicatori de calitate ai aceluiaşi tip de produse fabricate diverse companii, nu pare posibil.

Testele de certificare nu prevăd o verificare exhaustivă a parametrilor hidraulici inițiali necesari proiectării, de exemplu, diagrame de intensitate a irigației în zona protejată în funcție de presiunea și înălțimea instalației de sprinklere. De regulă, aceste date nu sunt incluse în documentația tehnică; cu toate acestea, fără aceste informații, nu este posibilă îndeplinirea corectă a sarcinii. munca de proiectare conform AUP.

În special, cel mai important parametru aspersoare, necesare proiectarii AUP, este intensitatea irigarii zonei protejate, in functie de presiunea si inaltimea instalatiei de sprinklere.

În funcție de proiectarea sprinklerului, suprafața de irigare poate rămâne neschimbată, scădea sau crește pe măsură ce presiunea crește.

De exemplu, diagramele de irigare ale unui aspersor universal tip CU/P, instalat cu priza în sus, se modifică aproape ușor în funcție de presiunea de alimentare în intervalul 0,07-0,34 MPa (Fig. IV. 1.1). Dimpotrivă, schemele de irigare ale unui aspersor de acest tip, instalat cu rozeta în jos, se modifică mai intens când presiunea de alimentare se modifică în aceleași limite.

Dacă zona irigată a aspersoarei rămâne neschimbată atunci când presiunea se schimbă, atunci în zona de irigare de 12 m2 (cerc R ~ 2 m) puteți seta presiunea Р t prin calcul, la care se asigură intensitatea de irigare cerută de proiect:

Unde R nși i n - presiunea și valoarea corespunzătoare a intensității irigației în conformitate cu GOST R 51043-94 și NPB 87-2000.

Valorile i n și R n depinde de diametrul ieșirii.

Dacă suprafața de irigare scade odată cu creșterea presiunii, atunci intensitatea irigației crește mai semnificativ în comparație cu ecuația (IV. 1.1), totuși, este necesar să se țină cont de faptul că distanța dintre aspersoare ar trebui să scadă și ea.

Dacă suprafața de irigare crește odată cu creșterea presiunii, atunci intensitatea irigației poate crește ușor, rămâne neschimbată sau poate scădea semnificativ. În acest caz, metoda de calcul pentru determinarea intensității irigației în funcție de presiune este inacceptabilă, prin urmare distanța dintre aspersoare poate fi determinată folosind numai diagrame de irigare.

Cazurile de lipsă de eficacitate a incendiilor de stingere a incendiilor observate în practică sunt adesea rezultatul calculării incorecte a circuitelor hidraulice de incendiu (intensitate insuficientă de irigare).

Diagramele de irigare prezentate în unele prospecte ale companiilor străine caracterizează limita vizibilă a zonei de irigare, nefiind o caracteristică numerică a intensității irigațiilor și doar induc în eroare specialiștii organizațiilor de proiectare. De exemplu, pe diagramele de irigare ale unui aspersor universal tip CU/P, limitele zonei de irigare nu sunt indicate prin valori numerice ale intensității irigației (vezi Fig. IV.1.1).

O evaluare preliminară a unor astfel de diagrame poate fi făcută după cum urmează.

La timp q = f(K, P)(Fig. IV. 1.2) debitul de la sprinkler se determină la coeficientul de performanță LA, specificate în documentația tehnică, și presiunea pe diagrama corespunzătoare.

Pentru sprinkler la LA= 80 și P = Debitul de 0,07 MPa este q p =007~ 67 l/min (1,1 l/s).

Conform GOST R 51043-94 și NPB 87-2000, la o presiune de 0,05 MPa, aspersoarele concentrice de irigare cu un diametru de evacuare de 10 până la 12 mm trebuie să asigure o intensitate de cel puțin 0,04 l/(cm 2).

Determinăm debitul de la sprinkler la o presiune de 0,05 MPa:

q p=0,05 = 0,845 q p ≈ = 0,93 l/s. (IV. 1.2)

Presupunând că irigarea în zona de irigare specificată cu rază R≈3,1 m (vezi Fig. IV. 1.1, a) uniformă și toate agent de stingere a incendiilor distribuite numai pe suprafața protejată, determinăm intensitatea medie a irigației:

Astfel, această intensitate de irigare din diagrama dată nu corespunde valorii standard (este necesar cel puțin 0,04 l/(s*m2)).Pentru a stabili dacă satisface acest design Cerințele de sprinklere ale GOST R 51043-94 și NPB 87-2000 pe o suprafață de 12 m 2 (raza ~ 2 m), sunt necesare teste corespunzătoare.

Pentru proiectarea calificată a AUP, documentația tehnică pentru aspersoare trebuie să conțină diagrame de irigare în funcție de presiune și înălțimea de instalare. Diagrame similare ale unui sprinkler universal de tip RPTK sunt prezentate în Fig. IV. 1.3, și sprinklere produse de SP "Spetsavtomatika" (Biysk) - în Anexa 6.

Conform diagramelor de irigare date pentru un proiect de aspersor dat, se pot trage concluzii adecvate cu privire la efectul presiunii asupra intensității irigației.

De exemplu, dacă aspersorul RPTK este instalat cu rozeta în sus, atunci la o înălțime de instalare de 2,5 m, intensitatea irigației este practic independentă de presiune. În zona zonei cu raze 1,5; 2 și 2,5 m, intensitatea irigației cu o creștere de 2 ori a presiunii crește cu 0,005 l/(s*m2), adică cu 4,3-6,7%, ceea ce indică o creștere semnificativă a suprafeței de irigare. Dacă, cu o creștere de 2 ori a presiunii, zona de irigare rămâne neschimbată, atunci intensitatea irigației ar trebui să crească de 1,41 ori.

La instalarea sprinklerului RPTC cu rozeta în jos, intensitatea irigației crește mai semnificativ (cu 25-40%), ceea ce indică o ușoară creștere a suprafeței de irigare (cu o suprafață de irigare constantă, intensitatea ar fi trebuit să crească cu 41%).