СП СП 485.1311500.2020 Системы противопожарной защиты. Установки пожаротушения автоматические

Б.1.2.9 При необходимости применительно к стальным водогазопроводным трубам по ГОСТ 3262-75 удельное сопротивление А допускается определять из выражения

A = 10⁻⁸α(∅)⁻ᵝ, (Б.7)​

где α - коэффициент пропорциональности;

β - степенной показатель;
∅ - внутренний диаметр трубы, мм.
​

Применительно к стальным водогазопроводным трубам по ГОСТ 3262-75 и стальным электросварным прямошовным трубам по ГОСТ 10704-91 удельную гидравлическую характеристику Kт допускается определять из выражения

Kт =10⁻⁸ψ(∅)ᶿ, (Б.8)​

где ψ - коэффициент пропорциональности;

θ - степенной показатель;
∅ - внутренний диаметр трубы, мм.
​

Б.1.2.10 Значения коэффициентов α, ψ и степенных показателей θ и β (для DN 20 - 200 включ.) приведены в таблице Б.3.

Б.1.2.11 Гидравлическое сопротивление пластмассовых труб принимается по данным производителя, при этом следует учитывать, что в отличие от стальных трубопроводов номинальный диаметр пластмассовых труб указывается по наружному диаметру.

Б.1.2.12 Давление у оросителя 2 определяется по формуле

P₂ = P₁ + P₁₋₂. (Б.9)​

Б.1.2.13 Расход оросителя 2 составит

q₂ = 10K√P₂. (Б.10)​

Таблица Б.3​

Значения коэффициентов α, ψ и степенных показателей θ и β (для DN 20 - 200 включительно)

​

Б.1.2.14 Особенности расчета симметричной схемы тупиковой распределительной сети

Б.1.2.14.1 Для симметричной схемы (см. рисунок Б.2, секция А) расчетный расход на участке между вторым оросителем и точкой a, т.е. на участке 2-a, будет равен

Q₂₋ₐ = q₁ + q₂. (Б.11)​

Б.1.2.14.2 Диаметр трубопровода на участке L₂₋ₐ назначает проектировщик или определяют по формуле

d₂₋ₐ = 1000√(4Q₂₋ₐ/1000πμV), (Б.12)
​

где d₂₋ₐ - диаметр трубопровода между на участке (2-a), мм;

Q₂₋ₐ - суммарный расход ОТВ 1-ого и 2-ого оросителей на участке (2-a), л/с;
μ - коэффициент расхода (при отсутствии данных в справочной литературе принимают μ = 0,90 - 0,95);
V - скорость движения воды на участке (2-a), м/с (не должна превышать 10 м/с).
​

Диаметр увеличивают до ближайшего значения, указанного в ГОСТ 28338-89, ГОСТ 3262-75, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8734-75* или ГОСТ 10704-91.

Б.1.2.14.3 По расходу воды Q₂₋ₐ определяют потери давления на участке 2-a:

P₂₋ₐ = Q²₂₋ₐ L₂₋ₐ/100Kт или P₂₋ₐ = AQ²₂₋ₐ L₂₋ₐ/100. (Б.13)
​

Б.1.2.14.4 Давление в точке a составит

Pₐ = P₂ + P₂₋ₐ. (Б.14)​

Б.1.2.14.5 Для левой ветви рядка I (см. рисунок Б.2, секция А) требуется обеспечить расход Q₂₋ₐ при давлении Pₐ. Правая ветвь рядка симметрична левой, поэтому расход для этой ветви тоже будет равен Q₂₋ₐ, а следовательно, и давление в точке a будет равно Pₐ.

Б.1.2.14.6 В итоге для рядка I имеется давление, равное Pₐ, и расход воды, определяемый по формуле

QI = 2Q₂₋ₐ. (Б.15)​

Б.1.2.14.7 Диаметр трубопровода на участке La-b назначает проектировщик или определяют по формуле

da-b = 1000√(4Qa−b/1000πμV).(Б.16)​

Диаметр увеличивают до ближайшего номинального значения по ГОСТ 28338-89, ГОСТ 3262-75, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8734-75* или ГОСТ 10704-91.

Б.1.2.14.8 Гидравлическую характеристику рядков, выполненных конструктивно одинаково, определяют по обобщенной характеристике расчетного участка трубопровода.

Б.1.2.14.9 Обобщенную характеристику рядка I определяют из выражения

BPI = QI²/Pₐ. (Б.17)​

Б.1.2.14.10 Потери давления на участке a-b для симметричной и несимметричной схем (см. рисунок Б.2, секции А и Б) находят по формуле

Pa-b = QI²La-b/100Kт или Pa-b = AQ²a-b La-b/100.(Б.18)​

Б.1.2.14.11 Давление в точке b составит

Pb = Pₐ + Pa-b. (Б.19)​

Б.1.2.14.12 Расход воды из рядка II определяют по формуле

QII = √(BPI Pb). (Б.20)​

Б.1.2.14.13 Расчет всех последующих рядков до получения расчетного (фактического) расхода воды и соответствующего ему давления ведется аналогично расчету рядка II.

Б.1.2.15 Особенности расчета несимметричной схемы тупиковой сети

Б.1.2.15.1 Правая часть секции Б (см. рисунок Б.2) несимметрична левой, поэтому левую ветвь рассчитывают отдельно, определяя для нее Pₐ и Q₃₋ₐ.

Б.1.2.15.2 Если рассматривать правую часть 3-a рядка (один ороситель) отдельно от левой 1-a (два оросителя), то давление в правой части P₃ должно быть меньше давления Pₐ в левой части.

Б.1.2.15.3 Так как в одной точке не может быть двух разных давлений, то принимают большее значение давления Pₐ и определяют исправленный (уточненный) расход для правой ветви Q₃₋ₐ по формуле

Q₃₋ₐ = Q'₃₋ₐ √(Pₐ/P'ₐ).(Б.21)​

Б.1.2.15.4 Суммарный расход воды из рядка I определяют по формуле

QI = Q₂₋ₐ + Q₃₋ₐ. (Б.22)​

Б.1.2.16 Особенности расчета симметричной и несимметричной кольцевых схем

Б.1.2.16.1 Симметричную и несимметричную кольцевые схемы, представленные на рисунке Б.2, секции В и Г, рассчитывают аналогично тупиковой сети, но при 50% расчетного расхода воды по каждому полукольцу, если нет разделительных запорных устройств. При наличии на кольцевой сети разделительных запорных устройств каждая полуветвь рассчитывается на 100%-ный расход.

Б.1.2.17 Суммарный расход воды спринклерной АУП рассчитывают последовательным суммированием расходов каждого из оросителей, расположенных в расчетной защищаемой зоне:

Qc = ∑ⁿₙ₌₁ qₙ, (Б.23)​

где Qc - расчетный расход спринклерной АУП, л/с;

qₙ - расход n-го оросителя, л/с;
n - количество оросителей, расположенных в орошаемой зоне.​

 

Б.1.3 Гидравлический расчет АУП

Б.1.3.1 Если расчетный расход спринклерной АУП меньше или равен нормативному расходу, т.е.

Qс ≤ Qн, (Б.24)​

где Qс - расчетный расход спринклерной АУП;

Qн - нормативный расход спринклерной АУП согласно таблицам 6.1 - 6.3, то пожарный насос должен обеспечивать нормативный расход спринклерной АУП.
​

Если расчетный расход спринклерной АУП больше нормативного, т.е.

Qс > Qн, (Б.25)​

то пожарный насос должен выбираться с расходом не менее расчетного, т.е.

Qнас ≥ Qс , (Б.26)
​

где Qнас - расход пожарного насоса.

Б.1.3.2 Ориентировочно диаметры отдельных участков распределительных трубопроводов можно выбирать первоначально по числу установленных на нем оросителей. В таблице Б.4 указана взаимосвязь между диаметром распределительных трубопроводов, давлением и числом установленных спринклерных оросителей. При несоответствии результатов гидравлического расчета в части общего расхода (Qс > Qн) диаметры отдельных участков распределительной сети или количество смонтированных на них оросителей должны быть скорректированы.

Таблица Б.4​

Ориентировочная взаимосвязь между наиболее часто используемыми диаметрами
труб распределительных рядков, давлением и числом установленных в ветви
спринклерных или дренчерных оросителей

​

Б.1.3.3 Поскольку давление у каждого оросителя различно (самое низкое давление у диктующего оросителя), необходимо учитывать расход каждого из общего количества n оросителей.

Б.1.3.4 Общий расход дренчерной АУП подсчитывают из условия срабатывания всех оросителей, расположенных на защищаемой площади.

Б.1.3.5 Суммарный расход воды дренчерной АУП рассчитывают последовательным суммированием расходов каждого из оросителей, расположенных в защищаемой зоне аналогично Б.1.2.15:

Qд = ∑ⁿₙ₌₁ qₙ, (Б.27)
​

где Qд - расчетный расход дренчерной АУП, л/с;

qₙ - расход n-го оросителя, л/с;
n - количество оросителей, расположенных в орошаемой зоне.
​

Б.1.3.6 Расход QАУП спринклерной АУП с водяной завесой

QАУП = Qс + Qз, (Б.28)​

где Qс - расход спринклерной АУП;

Qз - расход водяной завесы.​

Б.1.3.7 Для совмещенных противопожарных водопроводов (внутреннего противопожарного водопровода и автоматических установок пожаротушения) допустима установка одной группы насосов при условии обеспечения этой группой расхода Q, равного сумме потребности каждого водопровода:

Q = QАУП + QВПВ, (Б.29)​

где QАУП, QВПВ - расходы водопровода АУП и внутреннего противопожарного водопровода соответственно.

Б.1.3.8 Недопустимо механическое сложение отдельно расходов АУП и отдельно расходов ВПВ. Расход каждого пожарного крана должен учитываться согласно его расположению по совмещенной гидравлической схеме АУП и ВПВ. При этом расход каждого пожарного крана должен быть не менее значения, приведенного в СП 10.13130 (таблицы 1 - 2).

Б.1.3.9 В общем случае требуемое давление пожарного насоса складывается из следующих составляющих:

Pн = Pг + Pв + ∑Pм + Pᵧᵧ + Pд + Z − Pвх = Pтр − Pвх, (Б.30)​

где Pн - требуемое давление пожарного насоса, МПа;

Pг - потери давления на горизонтальном участке трубопровода АБ, МПа;
Pв - потери давления на вертикальном участке трубопровода БД, МПа;
Pм - потери давления в местных сопротивлениях (фасонных деталях Б и Д), МПа;
Pᵧᵧ - местные сопротивления в узле управления (сигнальном клапане, задвижках, дисковых затворах, дозаторе пенообразователя), МПа;
Pд - давление у диктующего оросителя, МПа;
Z - пьезометрическое давление (геометрическая высота диктующего оросителя над осью пожарного насоса), МПа (Z = H/100, где H - геометрическая высота диктующего оросителя над осью пожарного насоса, м);
Pвх - давление на входе пожарного насоса, МПа;
Pтр - давление требуемое, МПа.
​

В потери давления на местные сопротивления могут входить дозаторы, установленные на подводящих или питающих трубопроводах, фитинги и т.п. В общем случае потери давления на местные сопротивления принимают равными 20% от линейных потерь по длине подводящего и питающего трубопровода (от расчетного участка до насосной установки).

Расчетная схема установки водяного пожаротушения представлена на рисунке Б.3.

Б.1.3.10 От точки n (в соответствии с рисунком Б.2, секции А и Б) или от точки m (в соответствии с рисунком Б.2, секции В и Г) до пожарного насоса (или иного водопитателя) вычисляют потери давления в трубах по длине с учетом местных сопротивлений, в том числе в узлах управления (сигнальных клапанах, задвижках, дисковых затворах).

Б.1.3.11 Гидравлические потери давления в диктующем питающем трубопроводе определяют суммированием гидравлических потерь на отдельных участках трубопровода по формулам

∆Pi = Q²Li /100Kт или ∆Pi = AQ²Li /100, (Б.31)
​

где ∆Pi - гидравлические потери давления на участке Li, МПа;

Q - расход ОТВ, л/с;
Kт - удельная характеристика трубопровода на участке Li, л²/с²;
A - удельное сопротивление трубопровода на участке Li, зависящее от диаметра и шероховатости стенок, с²/л².
​

Б.1.3.12 Потери давления в узлах управления установок (Pᵧᵧ, м) определяются по паспортным данным или по формулам:

• в спринклерном

Pуус = ξуус γQ² = (ξкс + ξз)γQ²; (Б.32)

​

1 - водопитатель; 2 - ороситель; 3 - узел управления; 4 - подводящий трубопровод;
Pг - потери давления на горизонтальном участке трубопровода АБ; Pв - потери давления на
вертикальном участке трубопровода БД; Pм - потери давления в местных сопротивлениях
(фасонных деталях Б и Д); Pуу - местные сопротивления в узле управления (сигнальном клапане, задвижках, дисковых затворах); Pд - давление у диктующего оросителя;
Z - пьезометрическое давление; Pтр - давление требуемое
Рисунок Б.3 - Расчетная схема установки водяного пожаротушения

• в дренчерном

​

Pууд = ξууд γQ² = (ξкд + ξз)γQ²

, (Б.33)​

где ξуус, ξууд - коэффициенты потерь давления соответственно в спринклерном и дренчерном узле управления;​

ξкс, ξкд - коэффициенты потерь давления соответственно в спринклерном и дренчерном сигнальном клапане;
ξз - коэффициент потерь давления в запорном устройстве;
ρ - плотность воды, кг/м3;
Q - расчетный расход воды или раствора пенообразователя через узел управления, м3/ч.
​

Коэффициенты ξуус, ξууд, ξкс, ξкд, ξз принимаются по технической документации на
узел управления в целом или на каждый сигнальный клапан, дисковый затвор или задвижку индивидуально.

Б.1.3.13 В гидравлических расчетах местные сопротивления (в том числе с учетом потерь в узле управления) принимают равным 20% линейного сопротивления трубопроводов. Потери давления в дозаторах принимаются по технической документации производителя. В пенных АУП, при концентрации пенообразователя до 10%, вязкость раствора не учитывают.

Б.1.3.14 С учетом выбранной группы объекта защиты (приложение А) по таблице 6.1 принимают продолжительность подачи огнетушащего вещества.

Б.1.3.15 Продолжительность работы внутреннего противопожарного водопровода, совмещенного с АУП, следует принимать равной времени работы АУП.

Б.1.3.16 При гидравлическом расчете АУП, совмещенной с ВПВ, необходимо учитывать наличие в распределительной, питающей или подводящей сетях пожарных кранов. При определении расхода АУП, совмещенной с ВПВ, следует учитывать одновременное действие пожарных кранов, расположенных в диктующей спринклерной или в диктующей дренчерной секциях АУП, т.е. не прибавлять расход внутреннего противопожарного водопровода к расходу АУП, а включать пожарные краны в расчетную сеть АУП.

 

Б.2 Методика расчета параметров установок объемного пожаротушения пеной
высокой и средней кратности

Б.2.1 Определяют расчетный объем (V, м³) защищаемого помещения или объем локального пожаротушения. Расчетный объем помещения определяют произведением площади пола на высоту заполнения помещения пеной, за исключением величины объема сплошных (непроницаемых) строительных негорючих элементов (колонны, балки, фундаменты и т.д.).

Б.2.2 Выбирают тип и марку генератора пены высокой или средней кратности и
устанавливается его производительность по раствору пенообразователя q, м³/мин.

Б.2.3 Расчет параметров установки объемного пожаротушения пеной высокой
кратности

Б.2.3.1 Определяют расчетное количество генераторов пены высокой кратности

n = kV / qtK, (Б.34)​

где k - коэффициент разрушения пены;

t - максимальное время заполнения пеной объема защищаемого помещения, мин;
K - кратность пены.
​

Значение коэффициента k рассчитывают по формуле

k = K₁K₂K₃, (Б.35)​

где K₁ - коэффициент, учитывающий усадку пены, принимается равным 1,2 при высоте помещения до 4 м и 1,5 - при высоте помещения до 10 м, при высоте помещения свыше 10 м определяется экспериментально;

K₂ - учитывает утечки пены, при отсутствии открытых проемов принимается равным 1,2, при наличии открытых проемов определяется экспериментально;
K₃ - учитывает влияние дымовых газов на разрушение пены, для учета влияния продуктов горения углеводородных жидкостей значение коэффициента принимается равным 1,5, для других видов пожарной нагрузки определяется экспериментально.
​

Максимальное время заполнения пеной объема защищаемого помещения принимают не более 10 мин.

Примечание - При заборе генераторами пены воздуха снаружи защищаемого помещения коэффициент K₃ допускается принимать равным 1.

Б.2.3.2 Производительность системы Q по раствору пенообразователя, м³/мин, определяют по формуле

Q = nq. (Б.36)​

Б.2.3.3 По технической документации устанавливают объемную концентрацию пенообразователя в растворе, с, %.

Б.2.3.4 Расчетный объем пенообразователя, м³, определяют по формуле

Vпен = 1,2cQt · 10⁻². (Б.37)​

Б.2.4 Расчет параметров установки объемного пожаротушения пеной средней кратности

Б.2.4.1 Объем раствора пенообразователя (V₁, м³) с учетом коэффициента разрушения пены определяют по формуле

V₁ = Vпен (k / K). (Б.38)​

Коэффициент разрушения пены принимают по таблице Б.5.

Таблица Б.5​

Коэффициент разрушения пены

​

Число одновременно работающих генераторов пены n определяют по формуле

n = V₁ / qt. (Б.39)​

 

Приложение В

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ВОЗМОЖНОСТИ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СПРИНКЛЕРНОЙ АУП​

Принятые обозначения:

H - высота помещения, м;

Hкр - критическая высота расположения оросителя, выше которой не может быть достигнута температура термического разрушения колбы спринклерного оросителя, м;

K - коэффициент тепловой инерционности колбы, (с·м)⁰⸱⁵;

kS , kT , kf , kθ, X - условные параметры;

L - максимальное расстояние между смежными спринклерными оросителями, м;

λ - коэффициент, учитывающий расположение оросителей;

q - тепловая мощность, выделяемая при горении с 1 м² пожарной нагрузки, кВт/м²;

r - расстояние между осью оросителя и осью конвективной колонки, м;

Sлик - защищаемая спринклерным оросителем круговая площадь, в пределах которой обеспечивается нормативная интенсивность орошения и гарантируется ликвидация пожара (соответствует паспортным данным оросителя), м²;

Sп - площадь пожара, м²;

T₀ - температура в помещении до пожара, °C;

Tг - температура газа в зоне расположения спринклерного оросителя, °C;

Tкол - текущее значение температуры колбы, °C;

Tпасп - паспортное значение номинальной температуры срабатывания спринклерного оросителя с колбой по ГОСТ Р 51043, °C;

qпасп - паспортное значение (или минимальное расчетное) скорости роста температуры газа в зоне расположения ДТПИ, достаточное для его срабатывания, °C/с;

t - текущее время, отсчитываемое с момента начала пожара, с;

tакт.изв - время активации спринклерного оросителя от ДТПИ, с;

tакт.орос - время активации спринклерного оросителя с колбой под воздействием температуры газа в зоне его расположения, с;

tлик - время, соответствующее развитию пожара на площади Sлик, с;

tупр - время задержки передачи управляющего сигнала с ДТПИ через приборы и каналы связи на спринклерный ороситель с управляемым пуском, с;

tупр.орос - время активации спринклерного оросителя с управляемым пуском под воздействием управляющего сигнала с ДТПИ, с;

V - скорость распространения пламени по горизонтальной проекции пожарной нагрузки, м/с.​

В.1 Принцип оценки возможности использования спринклерной АУП

В.1.1 Методика предназначена для оценки возможности применения спринклерной АУП или спринклерной АУП с принудительным пуском, проектируемой для защиты помещения от пожара класса A.

Использование спринклерной АУП допускается при выполнении следующих условий:

• к моменту активации первого спринклерного оросителя площадь пожара Sп не превышает площади Sлик, защищаемой одним оросителем (см. рисунок В.1)

Sп < Sлик; (В.1)​

• время активации tакт.орос оросителя меньше времени, соответствующего развитию пожара на площади Sлик

tакт.орос < tлик = (Sлик / π )⁰⸱⁵ / V .(В.2)​

Если к моменту активации первого спринклерного оросителя условия (В.1) и (В.2) не выполняются, то использование спринклерной АУП может оказаться неэффективным и целесообразно использовать другие способы защиты, например, дренчерную АУП или спринклерную АУП с принудительным пуском.

В.1.2 Проверка выполнения условий (В.1) и (В.2) осуществляется при следующих допущениях:

а) используется зонная модель, согласно которой весь объем помещения разделяется на зону горения, зону конвективного движения продуктов горения и зону, не затронутую пожаром (рисунок В.1);

б) высота защищаемого помещения H; перекрытие защищаемого помещения горизонтальное; спринклерные оросители установлены непосредственно под перекрытием на расстоянии L друг от друга;

в) пожарная нагрузка размещена в помещении равномерно, поверхность пожарной нагрузки горизонтальная;

г) при пожаре с единицы площади пожара выделяется тепловая мощность q, пламя распространяется со скоростью V, а площадь пожара Sп имеет круговую форму, оцениваемую из выражения:

Sп = π (Vt)²; (В.3)​

д) продукты горения свободно и концентрично распространяются под перекрытием в горизонтальных направлениях и не накапливаются в припотолочном слое, влияние бокового воздушного потока на конвективную колонку незначительно;

е) максимальная величина расстояния r (рисунок В.1) определяется из выражения:

r = λ L, (В.4)​

где λ - коэффициент, учитывающий расположение оросителей (если очаг пожара находится между оросителями, расположенными в линию, λ = 0,50; если очаг пожара находится в центре квадрата, образованного четырьмя оросителями, λ ≈ 0, 71);

Рисунок В.1 - Расчетная схема
​

ж) инерционность колбы спринклерного оросителя характеризуется коэффициентом тепловой инерционности K;

з) теплоотдача от термочувствительной колбы к корпусу оросителя мала по сравнению с подводом к ней тепла из окружающей среды;

и) в течение времени tакт.орос не происходит полного выгорания пожарной нагрузки на какой-либо части площади Sп;

к) активация спринклерного оросителя может происходить от термического разрушения колбы, в момент времени tакт.орос, когда текущее значение температуры колбы Tкол достигнет паспортного значения номинальной температуры срабатывания оросителя Tпасп, т.е.:

Tкол = Tпасп; (В.5)​

л) на момент пожара АУП полностью работоспособна, ее гидравлические параметры соответствуют нормативным требованиям настоящего свода правил (и в данной методике не рассматриваются).

В.1.3 Выполнение условий (В.1) и (В.2) обеспечивается, когда на момент достижения пожаром площади Sп = Sлик:

• высота помещения меньше критической H < Hкр;
• температура колбы Tкол оросителя оказывается не меньше номинальной температуры срабатывания Tпасп, т.е. Tкол ≥ Tпасп.

В.1.4 Для проверки первого условия рассчитывается высота Hкр , при превышении которой над очагом пожара не будет достигнута температура Tпасп:

H < Hкр = 5, 45(qSлик)⁰⸱⁴ / (Tпасп − T₀)⁰⸱⁶. ( В.6 )​

Если условие (В.6) не выполняется, то для защищаемого помещения использование спринклерной АУП может оказаться неэффективным и целесообразно использовать другие способы защиты, например дренчерную АУП или спринклерную АУП с принудительным пуском.

В.1.5 В случае выполнения условия (В.6) осуществляется оценка температуры колбы Tкол к моменту достижения пожаром площади Sп = Sлик при максимально возможном расстоянии от оси очага пожара до спринклерного оросителя r = L/2.

Оценка значения температуры колбы Tкол осуществляется на основе решения уравнения теплового баланса колбы с учетом динамики температуры продуктов горения:

Tкол = T₀ + kT[kS Sлик²⁄³ + exp(− kS Sлик²⁄³) − 1], ( В.7 )
​

где kS = 0,35kf V⁻⁴⁄³;

​

Если выполняется неравенство Tкол ≥ Tпасп (В.5), то спринклерная АУП может
использоваться; если неравенство не выполняется, то целесообразно проверить возможность использования спринклерных оросителей с меньшим коэффициентом тепловой инерционности либо использовать другие способы защиты, например дренчерную АУП или спринклерную АУП с принудительным пуском.

 

В.2 Оценка времени активации спринклерного оросителя и площади пожара в момент активации спринклерного оросителя

В.2.1 Время активации tакт.орос спринклерного оросителя может быть определено из решения уравнения:

Tпасп = T₀ + kT[X + exp(-X) - 1], (В.8)​

где X = 0,75kf tакт.орос⁴⁄³.

Данные для интерполяционного определения времени активации спринклерного оросителя могут быть получены из графика, приведенного на рисунке В.2. По безразмерному параметру (Tпасп - T₀)/kT определяется величина X, причем при (Tпасп - T₀)/kT > 4 можно полагать:

X ≈ 1 + (Tпасп - T₀)/kT. (В.9)​

По величине X вычисляется искомое время активации оросителя:

tакт.орос = (1,33X / kf )⁰⸱⁷⁵. (В.10)​

В.2.2 Площадь пожара Sп на момент активации спринклерного оросителя может быть оценена по выражению (В.3), полагая t = tакт.орос:

Sп = π (tакт.оросV)². (В.11)


Рисунок В.2 - График для интерполяционного определения времени
активации спринклерного оросителя при термическом разрушении колбы
​

Если при этом выполняются условия (В.1) и (В.2), то может быть сделан вывод об
эффективности спринклерной АУП. В противном случае использование спринклерной АУП может оказаться неэффективным и целесообразно использовать другие способы защиты, например дренчерную АУП или спринклерную АУП с принудительным пуском.

В.3 Оценка времени активации спринклерного оросителя с управляемым
приводом

В.3.1 АУП со спринклерными оросителями с управляемым приводом от извещателей пламени или от ДТПИ используется в том случае, если к водяным или пенным АУП предъявляются жесткие ограничения по времени срабатывания, например, при применении АУП для локализации или ликвидации пожаров в высотных стеллажных складах и т.п.

В.3.2 Время активации tакт.упр спринклерного оросителя с устройством принудительного пуска складывается из времени активации t акт.изв ДТПИ, времени передачи управляющего сигнала tупр с ДТПИ через приборы и каналы связи на устройство принудительного пуска спринклерного оросителя и собственного времени срабатывания t упр.орос устройства принудительного пуска оросителя:

tакт.упр = tакт.изв + tупр + tупр.орос. (В.12)​

Значение tупр зависит от конкретного проектного решения (выбранных технических средств - аппаратуры и линий передачи сигнала), значение tупр.орос принимается по паспорту и составляет от 10 до 30 с.

В.3.3 При использовании для активации спринклерных оросителей извещателя пламени в данном расчете можно принять tакт.изв = 0.

В.3.4 Активация ДТПИ происходит в момент времени t акт.изв , когда скорость роста температуры продуктов горения dTг / dt достигнет паспортного значения θпасп ДТПИ:

dTг / dt ≥ θпасп. (В.13)​

Время активации tакт.изв спринклерного оросителя от ДТПИ может быть найдено из выражения:

tакт.изв = kθ θпасп³ (qV²)⁻², (В.14)​

где kθ = 8,86 ⋅ 10⁻⁶H⁵ при H ≥ 5,577r;

kθ = 2, 75 ⋅ 10⁻⁴H³r² при H < 5,577r.
​

Площадь пожара на момент активации спринклерного оросителя от ДТПИ может быть оценена по выражению

Sп = π (tакт.упр V). (В.15)
​

Полученные значения Sп и tакт.упр проверяются на соответствие условиям (В.1) и (В.2), после чего делается вывод об эффективности принятого решения.

 

В.4 Ориентировочные сведения по мощности тепловыделения

В.4.1 Ориентировочные сведения по мощности тепловыделения с единицы поверхности пожарной нагрузки q и линейной скорости распространения пламени по горизонтальной плоскости V приведены в таблице В.1.

Таблица В.1​

​

 

Приложение Г

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА
МАССЫ ГАЗОВЫХ ОГНЕТУШАЩИХ ВЕЩЕСТВ​

Г.1 Нормативная объемная огнетушащая концентрация газообразного азота (N₂) представлена в таблице Г.1.

Плотность газа при P = 101,3 кПа и T = 20 °C составляет 1,17 кг/м³.

Таблица Г.1​

Нормативная объемная огнетушащая концентрация N₂

​

Г.2 Нормативная объемная огнетушащая концентрация газообразного аргона (Ar) представлена в таблице Г.2.

Плотность газа при P = 101,3 кПа и T = 20 °C составляет 1,66 кг/м³.

Таблица Г.2​

Нормативная объемная огнетушащая концентрация Ar

​

Г.3 Нормативная объемная огнетушащая концентрация двуокиси углерода (CO₂) представлена в таблице Г.3.

Плотность паров при P = 101,3 кПа и T = 20 °C составляет 1,88 кг/м³.

Таблица Г.3​

Нормативная объемная огнетушащая концентрация CO₂

​

Г.4 Нормативная объемная огнетушащая концентрация шестифтористой серы (SF₆) представлена в таблице Г.4.

Плотность паров при P = 101,3 кПа и T = 20 °C составляет 6,474 кг/м³.

Таблица Г.4​

Нормативная объемная огнетушащая концентрация SF₆

​

Г.5 Нормативная объемная огнетушащая концентрация хладона 23 (CF₃H) представлена в
таблице Г.5.

Плотность паров при P = 101,3 кПа и T = 20 °C составляет 2,93 кг/м³.

Таблица Г.5​

Нормативная объемная огнетушащая концентрация CF₃H

​

Г.6 Нормативная объемная огнетушащая концентрация хладона 125 (C₂F₅H) представлена в
таблице Г.6.

Плотность паров при P = 101,3 кПа и T = 20 °C составляет 5,208 кг/м³.

Таблица Г.6​

Нормативная объемная огнетушащая концентрация C₂F₅H
​

 

Г.7 Нормативная объемная огнетушащая концентрация хладона 218 (C₃F₈) представлена в таблице Г.7.

Плотность паров при P = 101,3 кПа и T = 20 °C составляет 7,85 кг/м³.

Таблица Г.7​

Нормативная объемная огнетушащая концентрация C₃F₈

​

Г.8 Нормативная объемная огнетушащая концентрация хладона 227еа (C₃F₇H) представлена в таблице Г.8.

Плотность паров при P = 101,3 кПа и T = 20 °C составляет 7,28 кг/м³.

Таблица Г.8​

Нормативная объемная огнетушащая концентрация C₃F₇H

​

Г.9 Нормативная объемная огнетушащая концентрация хладона 318Ц (C₄F8ц) представлена в таблице Г.9.

Плотность паров при P = 101,3 кПа и T = 20 °C составляет 8,438 кг/м³.

Таблица Г.9​

Нормативная объемная огнетушащая концентрация C₄F8ц

​

Г.10 Нормативная объемная огнетушащая концентрация газового состава "Инерген" (азот (N₂) - 52% (об.); аргон (Ar) - 40% (об.); двуокись углерода (CO₂) - 8% (об.) представлена в таблице Г.10.

Плотность паров при P = 101,3 кПа и T = 20 °C составляет 1,42 кг/м³.

Таблица Г.10​

Нормативная объемная огнетушащая концентрация состава "Инерген"

​

Г.11 Нормативная объемная огнетушащая концентрация ТФМ-18И представлена в таблице Г.11.

Плотность паров при P = 101,3 кПа и T = 20 °C составляет 3,24 кг/м³.

Таблица Г.11​

Нормативная объемная огнетушащая концентрация ТФМ-18И

​

Г.12 Нормативная объемная огнетушащая концентрация фторкетона ФК-5-1-12 (CF₃CF₂C(O)CF(CF₃)₂) представлена в таблице Г.12.

Плотность паров при P = 101,3 кПа и T = 20 °C составляет 13,6 кг/м³.

Таблица Г.12​

Минимальная нормативная объемная
огнетушащая концентрация ФК-5-1-12 (CF₃CF₂C(O)CF(CF₃)₂)

​

ФК-5-1-12 при температуре 20 °C и давлении 760 мм рт. ст. находится в жидком состоянии, поэтому фактическая нормативная объемная огнетушащая концентрация ФК-5-1-12 (C н-фк ) зависит от характеристик оборудования, которые обеспечивают эффективный распыл с последующим испарением жидкой фазы и указаны в протоколе испытаний при подтверждении соответствия ГОТВ по определению МОК.

C н-фк следует вычислять как значение МОК, умноженное на коэффициент безопасности, равный 1,2. Значение МОК для ФК-5-1-12 следует принять по результатам испытаний при подтверждении соответствия, проведенных по действующим нормативным документам. При проектировании следует выбирать характеристики оборудования АУГП с учетом условий проведения огневого опыта при подтверждении соответствия ФК-5-1-12: максимального наполнения модуля газового пожаротушения ФК-5-1-12 (кг/л), минимального давления наддува азотом при 20 °C (МПа), а также типа насадка.

 

Г.13 Нормативная объемная огнетушащая концентрация хладона 217J1 (C₃F₇J) представлена
в таблице Г.13.

Плотность паров при P = 101,3 кПа и T = 20 °C составляет 12,3 кг/м³.

Таблица Г.13​

Нормативная объемная огнетушащая концентрация C₃F₇J

​

Г.14 Нормативная объемная огнетушащая концентрация хладона 13J1 (CF₃J) представлена в таблице Г.14.

Плотность паров при P = 101,3 кПа и T = 20 °C составляет 8,16 кг/м³.

Таблица Г.14​

Нормативная объемная огнетушащая концентрация CF₃J

​

Г.15 Нормативная объемная огнетушащая концентрация газового состава "Аргонит" (азот (N₂) - 50% (об.); аргон (Ar) - 50% (об.) представлена в таблице Г.15.

Плотность паров при P = 101,3 кПа и T = 20 °C составляет 1,4 кг/м³.

Таблица Г.15​

Нормативная объемная огнетушащая концентрация состава "Аргонит"

​

Примечание - Нормативную объемную огнетушащую концентрацию вышеперечисленных газовых ОТВ для тушения пожара подкласса A2 по ГОСТ 27331-87 следует принимать равной нормативной объемной огнетушащей концентрации для тушения н-гептана.

Г.16 Значения параметра негерметичности в зависимости от объема защищаемого помещения представлены в таблице Г.16.

Таблица Г.16​

Значения параметра негерметичности в зависимости
от объема защищаемого помещения

​

Г.17 Поправочный коэффициент, учитывающий высоту расположения защищаемого объекта относительно уровня моря, представлен в таблице Г.17.

Таблица Г.17​

Поправочный коэффициент, учитывающий высоту
расположения защищаемого объекта относительно уровня моря
​

 

Приложение Д

МЕТОДИКА РАСЧЕТА МАССЫ ГАЗОВОГО ОГНЕТУШАЩЕГО ВЕЩЕСТВА
ДЛЯ УСТАНОВОК ГАЗОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ
ПРИ ТУШЕНИИ ОБЪЕМНЫМ СПОСОБОМ​

Д.1 Расчетная масса ГОТВ М г , которая должна храниться в установке, определяется по формуле

Мᵣ = К₁[Мₚ + Мтр + М₆ₙ], (Д.1)​

где Мₚ - масса ГОТВ, предназначенная для создания в объеме помещения огнетушащей концентрации при отсутствии искусственной вентиляции воздуха, определяется по формулам:

• для ГОТВ - сжиженных газов, за исключением двуокиси углерода

Мₚ = Vₚ ρ₁(1 + K₂)[Cн/(100 - Cн)];(Д.2)​

• для ГОТВ - сжатых газов и двуокиси углерода

Мₚ = Vₚ ρ₁(1 + K₂)ln[Cн/(100 - Cн)],(Д.3)​

Vₚ - расчетный объем защищаемого помещения, м³. В расчетный объем помещения включается его внутренний геометрический объем, в том числе объем системы вентиляции, кондиционирования, воздушного отопления (до автоматически закрываемых клапанов или заслонок). Объем оборудования, находящегося в помещении, из него не вычитается, за исключением объема сплошных (непроницаемых) строительных элементов (колонны, балки, фундаменты под оборудование и т.д.);
К₁ - коэффициент, учитывающий утечки газового огнетушащего вещества из сосудов;
K₂ - коэффициент, учитывающий потери газового огнетушащего вещества через проемы помещения;
ρ₁ - плотность газового огнетушащего вещества с учетом высоты защищаемого объекта относительно уровня моря для минимальной температуры в помещении Tм, кг/м³, определяется по формуле​

ρ₁ = ρ₀(T₀/Tм)K₃, (Д.4)​

где ρ₀ - плотность паров газового огнетушащего вещества при температуре T₀ = 293К (20 °C) и атмосферном давлении 101,3 кПа;

Tм - минимальная температура воздуха в защищаемом помещении, К;
K₃ - поправочный коэффициент, учитывающий высоту расположения объекта относительно уровня моря, значения которого приведены в таблице Г.17 (приложение Г);​

Cн - нормативная объемная концентрация, % (об.).​

Значения нормативных огнетушащих концентраций Cн приведены в приложении Г.

Масса остатка ГОТВ в трубопроводах Мтр, кг, определяется по формуле

Мтр = Vтр ρГОТВ, (Д.5)​

где Vтр - суммарный объем трубопроводной разводки и объем сосудов (баллонов), из которых подается ГОТВ, м³;

ρГОТВ - плотность остатка ГОТВ при давлении, которое имеется в трубопроводе после окончания истечения массы газового огнетушащего вещества Мₚ в защищаемое помещение.​

Величину ρГОТВ определяют по формуле

ρГОТВ = ρ₁⋅PН / 2Pₐ, (Д.6)​

где PН - минимальное допустимое давление перед насадком, принятое в методике гидравлического расчета, МПа;

Pₐ - атмосферное давление (0,1 МПа).
​

Рекомендуемые значения PН для АУГП с CO₂ высокого давления составляют от 1,4 МПа до 2,0 МПа, для CO₂ низкого давления - 1,0 МПа, для остальных ГОТВ - от 0,6 МПа до 1,0 МПа.

Масса остатка ГОТВ в модулях установки (М₆ₙ) определяется как произведение остатка ГОТВ в одном модуле М₆ (принимается по ТД на модуль, кг) на количество модулей в установке n.

Примечания:
1 Для жидких горючих веществ, не приведенных в приложении Г, нормативная объемная огнетушащая концентрация ГОТВ, все компоненты которых при нормальных условиях находятся в газовой или жидкой фазе, может быть вычислена как произведение МОК, определенной экспериментально по ГОСТ Р 53280.3, на коэффициент безопасности, равный 1,2 для всех ГОТВ, за исключением двуокиси углерода. Для CO 2 коэффициент безопасности равен 1,7. Нормативные огнетушащие концентрации ГОТВ, указанные в таблицах Г.1 - Г.15 (приложение Г), не подлежат умножению на коэффициент безопасности.
2 Определение терминов ГОТВ - сжиженный газ и ГОТВ - сжатый газ - по ГОСТ Р 53281-2009.
3 Для жидких горючих веществ, не приведенных в приложении Г, которые согласно классификации по ГОСТ 12.1.004 относятся к ГЖ, допускается принимать нормативную объемную огнетушащую концентрацию ГОТВ равной нормативной объемной огнетушащей концентрации для тушения H-гептана (таблицы Г.1 - Г.15) без экспериментального определения МОК по ГОСТ Р 53280.3.

Д.2 Коэффициенты уравнений (Д.1) - (Д.3) определяются следующим образом.

Д.2.1 Коэффициент, учитывающий утечки газового огнетушащего вещества из сосудов К₁ = 1,05.

Д.2.2 Коэффициент, учитывающий потери газового огнетушащего вещества через проемы помещения, определяется по формуле

K₂ = Пδτпод √H , (Д.7)​

где П - параметр, учитывающий расположение проемов по высоте защищаемого помещения, м⁰⸱⁵ · с⁻¹;

τпод - нормативное время подачи ГОТВ в защищаемое помещение, с;
H - высота помещения, м;
δ - параметр негерметичности помещения, м⁻¹, определяется по формуле​

δ = ∑FH /Vₚ, (Д.8)​

где ∑FH - суммарная площадь постоянно открытых проемов, м².

Численные значения параметра П выбираются следующим образом:

• П = 0,65 - при расположении проемов одновременно в нижней (до 0,2H) и верхней зоне помещения (от 0,8H до 1,0H) или одновременно на потолке и на полу помещения, причем площади проемов в нижней и верхней части примерно равны и составляют половину суммарной площади проемов;
• П = 0,1 - при расположении проемов только в верхней зоне (от 0,8H до 1,0H) защищаемого помещения (или на потолке);
• П = 0,25 - при расположении проемов только в нижней зоне (до 0,2H) защищаемого помещения (или на полу);
• П = 0,4 - при примерно равномерном распределении площади проемов по всей высоте защищаемого помещения и во всех остальных случаях.

Д.3 Тушение пожаров подкласса A1 по ГОСТ 27331-87 (кроме тлеющих материалов, указанных в 9.1.1) следует осуществлять в помещениях с параметром негерметичности не более 0,001 м⁻¹.

Значение массы Мₚ для тушения пожаров подкласса A1 определяется по формуле

Мₚ = К₄Мр-гепт, (Д.9)​

где Мр-гепт - значение массы Мₚ для нормативной объемной концентрации Cн при тушении H-гептана, вычисляется по формулам (Д.2) или (Д.3);

К₄ - коэффициент, учитывающий вид горючего материала.
​

Значения коэффициента К₄ принимаются равными:

• 1,3 - для тушения бумаги, гофрированной бумаги, картона, тканей и т.п. в кипах, рулонах или папках;
• 2,25 - для помещений с этими же материалами, в которые доступ пожарных после окончания работы АУГП исключен.

Для остальных пожаров подкласса A1, кроме указанных в 9.1.1, значение К₄ принимается равным 1,2.

Далее расчетная масса ГОТВ вычисляется по формуле (Д.1).

При этом допускается увеличивать нормативное время подачи ГОТВ в К₄ раз.

В случае, если расчетное количество ГОТВ определено с использованием коэффициента К₄ = 2,25, резерв ГОТВ может быть уменьшен и определен расчетом с применением коэффициента К₄ = 1,3.

В проекте следует указать, что не следует вскрывать защищаемое помещение, в которое разрешен доступ, или нарушать его герметичность другим способом в течение 20 мин после срабатывания АУГП (или до приезда подразделений пожарной охраны).

 

Приложение Е

МЕТОДИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА УСТАНОВОК
УГЛЕКИСЛОТНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
​

Е.1 Среднее за время подачи двуокиси углерода давление в изотермическом резервуаре pₘ, МПа, определяется по формуле

pₘ = 0,5 · (p₁ + p₂), (Е.1)​

где p₁ - давление в резервуаре при хранении двуокиси углерода, МПа;

p₂ - давление в резервуаре в конце выпуска расчетного количества двуокиси углерода, МПа, определяется по рисунку Е.1.​

1 - при p₁ = 2,4 МПа; 2 - при p₁ = 2,1 МПа; 3 - при p₁ = 1,8 МПа;
4 - при p₁ = 1,6 МПа; 5 - при p₁ = 1,4 МПа; 6 - при p₁ = 1,2 МПа
Рисунок Е.1 - Зависимость давления p 2 в изотермическом резервуаре в конце выпуска
расчетного количества двуокиси углерода m от относительной массы двуокиси углерода m₄
​

Примечание - Относительная масса двуокиси углерода m 4 определяется по формуле

m₄ = (m₅ − m)/m₅,​

где m₅ - начальная масса двуокиси углерода, кг.

Е.2 Средний расход двуокиси углерода Qₘ, кг/с, определяется по формуле

Qₘ = m/t, (Е.2)
​

где m - расчетное количество двуокиси углерода, кг;

t - нормативное время подачи двуокиси углерода, с.​

Е.3 Внутренний диаметр питающего (магистрального) трубопровода dᵢ, м, определяется по формуле

dᵢ = 9, 6 ⋅ 10⁻³ ⋅ [(k₄)⁻² ⋅ (Qₘ)² l₁]⁰⸱¹⁹, (Е.3)
​

где k₄ - множитель, определяется по таблице Е.1;

l₁ - длина питающего (магистрального) трубопровода по проекту, м.​

Таблица Е.1​

​

При этом суммарная площадь проходных сечений запорно-пусковых устройств должна быть больше площади проходного сечения магистрального трубопровода.

Е.4 Среднее давление в питающем (магистральном) трубопроводе в точке ввода его в защищаемое помещение рассчитывается из уравнения

p₃(p₄) = 2 + 0,568 ⋅ ln [1 − (2⋅10⁻¹¹⋅(Qₘ)²l₂ / (dᵢ)⁵⸱²⁵⋅(k₄)²)], (Е.4)​

где l₂ - эквивалентная длина трубопроводов от изотермического резервуара до точки, в которой определяется давление, м. Эквивалентная длина l₂ определяется из уравнения

l₂ = l₁ + 69dᵢ¹⸱²⁵ ⋅ ε₁, (Е.5)
​

где ε₁ - сумма коэффициентов сопротивления фасонных частей трубопроводов.

Е.5 Среднее давление составляет

pₘ' = 0,5 ⋅ (p₃ + p₄) , (Е.6)​

где p₃ - давление в точке ввода питающего (магистрального) трубопровода в защищаемое помещение, МПа;

p₄ - давление в конце питающего (магистрального) трубопровода, МПа.
​

Давление на насадках (Pн) должно составлять не менее 1,0 МПа.

Е.6 Средний расход через насадок Qₘ', кг с⁻¹, определяется по формуле

Qₘ' = 4,1 ⋅ 10³ μk₅A₃ √(exp(1,76pₘ)), (Е.7)​

где μ - коэффициент расхода через насадок;

A₃ - площадь выпускных отверстий насадка, м²;
k₅ - коэффициент, определяемый по формуле
​

k₅ = 0,93 + 0,03/(1,025 - 0,5pₘ'). (Е.8)​

Е.7 Количество насадков ξ₁ определяется по формуле

ξ₁ = Qₘ / Qₘ'. (Е.9)​

Е.8 Внутренний диаметр распределительного трубопровода dᵢ, м, рассчитывается из условия

dᵢ' ≥ 1,4d √ξ₁, (Е.10)​

где d - эквивалентный диаметр выпускного отверстия насадка из расчета площади A₃, м.

 

Приложение Ж

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПЛОЩАДИ ПРОЕМА ДЛЯ СБРОСА
ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ В ПОМЕЩЕНИЯХ, ЗАЩИЩАЕМЫХ
УСТАНОВКАМИ ГАЗОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ​

Площадь проема для сброса избыточного давления Fc, м², определяется по формуле

, (Ж.1)
​

где Pпр - предельно допустимое избыточное давление, которое определяется из условия сохранения прочности строительных конструкций защищаемого помещения или размещенного в нем оборудования, МПа;

Pₐ - атмосферное давление, МПа;
ρв - плотность воздуха в условиях эксплуатации защищаемого помещения, кг/м³;
К₂ - коэффициент запаса, принимаемый равным 1,2;
К₃ - коэффициент, учитывающий изменение давления при его подаче;
τпод - время подачи ГОТВ, определяемое из гидравлического расчета, с;
∑F - площадь постоянно открытых проемов (кроме сбросного проема) в ограждающих конструкциях помещения, м².
​

Значения величин Мₚ, К₁, ρ₁ определяются в соответствии с приложением Д.

Для ГОТВ - сжиженных газов коэффициент К₃ = 1.

Для ГОТВ - сжатых газов коэффициент К₃ принимается равным:

• для азота - 2,4;
• для аргона - 2,66;
• для состава "Инерген" - 2,44.

Если значение правой части неравенства меньше или равно нулю, то проем (устройство) для сброса избыточного давления не требуется.

Примечание - Значение площади проема рассчитано без учета охлаждающего воздействия
ГОТВ - сжиженного газа, которое может привести к некоторому уменьшению площади проема.

 

Приложение И

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО РАСЧЕТУ УСТАНОВОК ПОРОШКОВОГО И
ГАЗОПОРОШКОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ МОДУЛЬНОГО ТИПА​

И.1 Исходные данные для расчета и проектирования установок

Исходными данными для расчета и проектирования установок являются:

• геометрические размеры помещения (объем, площадь ограждающих конструкций, высота);
• площадь открытых проемов в ограждающих конструкциях;
• рабочая температура, давление и влажность в защищаемом помещении;
• перечень веществ, материалов, находящихся в помещении, и показатели их пожарной опасности, соответствующий им класс пожара по ГОСТ 27331;
• тип, величина и схема распределения пожарной нагрузки;
• наличие и характеристика систем вентиляции, кондиционирования воздуха, воздушного отопления;
• характеристика и расстановка технологического оборудования;
• категория помещений по СП 12.13130 и классы зон по [1];
• наличие людей и пути их эвакуации;
• техническая документация на модули.

И.2 Расчет установки

Расчет установки включает определение:

• количества модулей, предназначенных для тушения пожара;
• времени эвакуации персонала при его наличии;
• времени работы установки;
• необходимого запаса порошка, модулей, комплектующих.

И.3 Методика расчета количества модулей для модульных установок пожаротушения

И.3.1 Тушение защищаемого объема

И.3.1.1 Тушение всего защищаемого объема

Количество модулей для защиты объема помещения определяется по формуле

N = (Vₙ/VH)k₁k₂k₃k₄, (И.1)​

где N - количество модулей, необходимое для защиты помещения, шт.;

Vₙ - объем защищаемого помещения, м³;
VH - объем, защищаемый одним модулем выбранного типа, определяется по технической документации (далее по тексту приложения - документация) на модуль, м³ (с учетом геометрии распыла - формы и размеров защищаемого объема, заявленного изготовителем);
k₁ - коэффициент неравномерности распыления порошка, k₁ = 1 ... 1,2. При размещении насадков на границе максимально допустимой (по документации на модуль) высоты k₁ = 1,2 или определяется по документации на модуль;
k₂ - коэффициент запаса, учитывающий эффективность пожаротушения при наличии затенений возможных очагов загорания. Коэффициент k₂ определяет изготовитель модулей по результатам огневых испытаний в условиях затенений возможных очагов загорания и указывает в стандарте организации. При отсутствии результатов огневых испытаний, подтверждающих эффективность применения модулей в условии затенений, следует разместить дополнительные модули (насадки) непосредственно в затененной зоне или в положении, устраняющем затенение; при выполнении этого условия k₂ принимается равным 1;
k₃ - коэффициент, учитывающий изменение огнетушащей эффективности используемого порошка по отношению к горючему веществу в защищаемой зоне по сравнению с бензином АИ-92 (второго класса). Определяется по таблице И.1. При отсутствии данных определяется экспериментально по результатам огневых испытаний в аккредитованной лаборатории;
k₄ - коэффициент, учитывающий степень негерметичности помещения, определяется по формуле​

k₄ = 1 + 10f, (И.2)​

где f = Fнег/ Fпом - отношение суммарной площади постоянно открытых проемов (проемов, щелей) Fнег к общей поверхности помещения Fпом.

​

Для установок импульсного порошкового и газопорошкового пожаротушения коэффициент k₄ может приниматься в соответствии с документацией на модули.

И.3.1.2 Локальное пожаротушение по объему

Расчет ведется аналогично, как и при тушении по всему объему, с учетом 10.2.5 - 10.2.7.

Локальный объем VH, защищаемый одним модулем, определяется по документации на модули (с учетом геометрии распыла - формы и размеров локального защищаемого объема, заявленного изготовителем), а защищаемый объем V₃ определяется как объем объекта, увеличенный на 15%.

При локальном тушении по объему принимается k₄ = 1,3. Допускается принимать другие значения k₄, полученные по результатам огневых испытаний в типовых условиях защищаемых объектов и приведенные в документации на модуль.

И.3.2 Пожаротушение по площади

И.3.2.1 Тушение по всей площади

Количество модулей, необходимое для пожаротушения по площади защищаемого помещения, определяется по формуле

N = (Sᵧ/SH)k₁k₂k₃k₄, (И.3)​

где N - количество модулей, шт.;

Sᵧ - площадь защищаемого помещения, ограниченная ограждающими конструкциями, стенами, м²;
SH - площадь, защищаемая одним модулем, определяется по документации на модуль, м² (с учетом геометрии распыла - размеров защищаемой площади, заявленной изготовителем).
​

Значения коэффициентов k₁, k₂, k₃ определяются в соответствии с И.3.1. Значение коэффициента k₄ принимается равным 1,2; допускается принимать другие значения k₄, полученные по результатам огневых испытаний в типовых условиях защищаемых объектов и приведенные в документации на модуль.

И.3.2.2 Локальное пожаротушение по площади

Расчет ведется аналогично, как и при пожаротушении по площади с учетом требований 10.2.6 и 10.2.7. При этом принимается: SH - локальная площадь, защищаемая одним модулем, определяется по документации на модуль (с учетом геометрии распыла - формы и размеров локальной защищаемой площади, заявленной изготовителем), а защищаемая площадь Sᵧ определяется как площадь объекта, увеличенная на 10%.

При локальном тушении по площади принимается k₄ = 1,3; допускается принимать другие значения k₄, полученные по результатам огневых испытаний в типовых условиях защищаемых объектов и приведенные в документации на модуль.

В качестве SH может приниматься площадь максимального ранга очага класса B, тушение которого обеспечивается данным модулем (определяется по документации на модуль, м²).

И.3.2.3 Тушение защищаемой площади при проливе горючих жидкостей

Расчет количества модулей производится по И.3.2.1, при этом в качестве SH должна приниматься площадь максимального очага класса B (определяется по результатам огневых испытаний, методика проведения которых соответствует пункту А.1.2 ГОСТ Р 53286, и указывается в документации на модуль), а Sᵧ - площадь возможного пролива.

Примечание - В случае получения при расчете количества модулей дробных чисел за окончательное число принимается следующее по порядку большее целое число. Если при этом количество модулей составляет два или более, то инерционность модулей должна обеспечивать их срабатывание в течение временного интервала не более 3 с.

При защите по площади с учетом конструктивных и технологических особенностей защищаемого объекта (с обоснованием в проекте) допускается пуск модулей по алгоритмам, обеспечивающим позонную защиту. В этом случае за защищаемую зону принимается часть площади, выделенной проектными (проезды и т.п.) или конструктивными (негорючие стены, перегородки и т.п.) решениями. Работа установки при этом должна обеспечивать нераспространение пожара за пределы защищаемой зоны, рассчитываемой с учетом инерционности установки и скоростей распространения пожара (для конкретного вида горючих материалов).

В таблице И.1 указаны значения коэффициента сравнительной эффективности огнетушащих порошков k₃ при тушении различных веществ.

Таблица И.1​

​

 

Приложение К

МЕТОДИКА РАСЧЕТА АВТОМАТИЧЕСКИХ
УСТАНОВОК АЭРОЗОЛЬНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ​

К.1 Расчет массы заряда

К.1.1 Суммарная масса зарядов АОС МАОС, кг, необходимая для ликвидации (тушения) пожара объемным способом в помещении заданного объема и негерметичности, определяется по формуле

МАОС = K₁K₂K₃K₄VqᴴГОА, (К.1)​

где V - объем защищаемого помещения, м³.

qᴴГОА - нормативная огнетушащая способность генераторов применительно к материалу или веществу, которое находится в защищаемом помещении и для которого значение qᴴГОА является наибольшим (величина qᴴГОА должна быть указана в технической документации на генератор), кг/м³;
K₁ - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения аэрозоля из генераторов по высоте помещения;
K₂ - коэффициент, учитывающий влияние негерметичности защищаемого помещения;
K₃ - коэффициент, учитывающий особенности тушения кабелей в аварийном режиме эксплуатации;
K₄ - коэффициент, учитывающий особенности тушения кабелей при различной их ориентации в пространстве.
​

К.1.2 Коэффициенты уравнения (К.1) определяются следующим образом.

К.1.2.1 Коэффициент K₁ принимается равным:

• K₁ = 1,0 - при высоте помещения не более 3,0 м;
• K₁ = 1,15 - при высоте помещения от 3,0 до 5,0 м;
• K₁ = 1,25 - при высоте помещения от 5,0 до 8,0 м;
• K₁ = 1,4 - при высоте помещения от 8,0 до 10 м.

К.1.2.2 Коэффициент K₂ определяется по формуле

K₂ = 1 + U* τл, (К.2)​

где U* - относительная интенсивность подачи аэрозоля из генераторов, с⁻¹, значение которой определяется по таблице К.1 на основе значений параметра негерметичности δ и параметра распределения негерметичности по высоте защищаемого помещения ψ;

τл - размерный коэффициент, с, принимаемый равным 6 с.
​

Таблица К.1​

Относительная интенсивность подачи аэрозоля в помещение U*

​

Параметр негерметичности защищаемого помещения δ, м⁻¹, определяется по формуле

δ = ∑F / V, (K.3)​

где ∑F - суммарная площадь постоянно открытых проемов, м²;

V - объем защищаемого помещения, м³.
​

Параметр распределения негерметичности по высоте защищаемого помещения ψ, %, определяется по формуле

ψ = (Fₚ*/∑F)⋅ 100%, (К.4)​

где Fₚ* - площадь постоянно открытых проемов, расположенных в верхней половине защищаемого помещения, м².

К.1.2.3 Коэффициент K₃ принимается равным:

• K₃ = 1,5 - для кабельных сооружений;
• K₃ = 1,0 - для других сооружений.

К.1.2.4 Коэффициент K₄ принимается равным:

• K₄ = 1,15 - при расположении продольной оси кабельного сооружения под углом более 45° к горизонту (вертикальные, наклонные кабельные коллекторы, туннели, коридоры и кабельные шахты);
• K₄ = 1,0 - в остальных случаях.

К.1.3 При определении расчетного объема защищаемого помещения V объем оборудования, размещаемого в нем, из общего объема не вычитается.

К.1.4 При наличии данных натурных испытаний в защищаемом помещении по тушению горючих материалов конкретными типами генераторов, проведенных по утвержденной методике в аккредитованной лаборатории, суммарная масса зарядов аэрозолеобразующего состава для защиты заданного объема помещения может определяться с учетом результатов указанных испытаний.

 

К.2 Определение необходимого общего количества генераторов в установке

К.2.1 Общее количество генераторов N должно определяться следующим условием:

сумма масс зарядов АОС всех генераторов, входящих в установку, должна быть не меньше суммарной массы зарядов АОС, вычисленной по формуле (К.1):​

, (К.5)
​

где mГОАi - масса заряда АОС в одном генераторе, кг.

К.2.2 При наличии в АУАП однотипных генераторов общее количество ГОА N, шт., должно определяться по формуле

N ≥ МАОС / mГОА. (К.6)​

Полученное дробное значение N округляется в большую сторону до целого числа.

К.2.3 Рекомендуется общее количество генераторов N откорректировать в сторону
увеличения с учетом вероятности срабатывания применяемых генераторов для обеспечения заданной заказчиком надежности установки.

К.3 Определение алгоритма пуска генераторов

К.3.1 Пуск генераторов может производиться одновременно (одной группой) или с целью снижения избыточного давления в помещении несколькими группами без перерывов в подаче огнетушащего аэрозоля.

Количество генераторов в группе n определяется из условия соблюдения требований К.3.2 и К.3.3.

К.3.2 Во время работы каждой группы генераторов относительная интенсивность подачи аэрозоля из генераторов U должна удовлетворять условию U ≥ U* (см. К.1.2.1).

Относительная интенсивность подачи аэрозоля из генераторов U, с⁻¹, определяется по формуле

U = I / qᴴГОА, (К.7)​

где I - интенсивность подачи огнетушащего аэрозоля из генераторов в защищаемое помещение (отношение огнетушащей способности генераторов группы в объеме условно герметичного помещения, в котором генераторы обеспечивают тушение модельных очагов пожара, к времени работы группы генераторов), кг/(м³·с);

qᴴГОА - нормативная огнетушащая способность для данного типа генераторов.​

К.3.3 Избыточное давление в течение всего времени работы установки (см. приложение Л) не должно превышать предельно допустимого давления в помещении (с учетом остекления).

Если требования К.3.2 и К.3.3 выполнить не представляется возможным, то применение установки аэрозольного пожаротушения в данном случае запрещается.

Количество групп генераторов J определяется из условия, чтобы общее количество их в установке было не меньше определенного в К.2.1 - К.2.3.

К.4 Определение уточненных параметров установки

К.4.1 Параметры установки после определения количества групп генераторов J и количества генераторов в группе n подлежат уточнению по формулам:

; (К.8)

; (К.9)

, (К.10)​

где τ*АУАП - время работы установки (промежуток времени от момента подачи сигнала на пуск установки до окончания работы последнего генератора), с;

τгр - время работы группы генераторов (промежуток времени от момента подачи сигнала на пуск генераторов данной группы до окончания работы последнего генератора этой группы), с.
​

К.4.2 Во избежание превышения давления в помещении выше предельно допустимого необходимо провести поверочный расчет давления при использовании установки с уточненными параметрами на избыточное давление в помещении в соответствии с приложением Л. Если полученное в результате поверочного расчета давление превысит предельно допустимое, то необходимо увеличить время работы установки, что может быть достигнуто увеличением количества групп генераторов J при соответствующем уменьшении количества генераторов в группе n и (или) применением генераторов с более длительным временем работы. Далее необходимо провести расчет уточненных параметров установки, начиная с К.1.

К.5 Определение запаса генераторов

Установка, кроме расчетного количества генераторов, должна иметь 100%-ный запас (по каждому типу ГОА).

При наличии на объекте нескольких установок аэрозольного пожаротушения запас генераторов предусматривается в количестве, достаточном для восстановления работоспособности установки, сработавшей в любом из защищаемых помещений объекта.

Генераторы должны храниться на складе объекта осуществляющей сервисное обслуживание установки.