Методика расчета тушения высокократной пеной

Здравствуйте, уважаемые читатели.

В этой статье мы с вами подробно опишем, что представляет собой методика расчета

тушения высокократной пеной для пожаротушения на производственном объекте.

Определим требования нормативной документации к выполнению расчета,

приведем нормальные параметры для обеспечения работоспособности пенной АУПТ.

Методика расчета тушения высокократной пеной

Сначала о главном.

На основании чего мы выполняем расчеты для пожаротушения?

Давайте назовем основные требования безопасности, а также правила и нормативы, регулирующие порядок расчета.

Нормы для расчета

В качестве АУПТ мы возьмем дренчерную установку пенного огнетушения, и будем относить к ней наш расчет.

К проекту предъявляются требования, согласно следующим нормативам.

• СП 2.13130.2012: регулирует вопросы обеспечения огнестойкости охраняемых от пожара объектов.
• СП 5.13130.2009: затрагивает правила и нормы проектирования АУПТ и АПС.
• СП 3.13130.2009: требования ПБ, предъявляемые к СОУЭ.
• СП 6.13130.2013: требования к электроустановкам.

• ГОСТ Р 50588-2012: методика испытаний и стандартизация пенообразователей.
• ГОСТ Р 50800-95: автоматические пенные АУПТ, правила испытаний и общие нормативные требования.
• Приказ № 1573 от 30.04.2009 ФА по метрологии и техрегулированию: утверждает список государственных сводов и стандартов, обеспечивающих добровольное соблюдение требований ФЗ № 123-ФЗ от 22.07.2008.
• Постановление Правительства России № 753: утверждает техрегламент о безопасности оборудования и машин.
• ФЗ России № 123-ФЗ от 22.07.2008: регламент о требованиях ПБ с поправками от 2013 г.
• ФЗ России № 69-ФЗ от 21.12.1994: о ПБ с поправками от 30.12.2012.

Но этим мы можем не ограничиваться.

Помимо приведенного перечня, нам также надо учитывать правила монтажа электрооборудования,

обращения с АУПТ для тушения высокократной пеной и прочую нормативную документацию.

Данные для расчета

Для вычисления нам понадобятся некоторые исходные данные.

Сам расчет ведется по приложению Г свода правил СП 5.13130.2009.

При этом мы должны учитывать рекомендации фирм-производителей пенообразователя и

оборудования для пенной установки автоматического ПТ.

Приводим начальные значения в таблице.

Методика расчета тушения

Методику расчета для высокократной пены опишем пошагово.

1. Сначала вычисляем расчетный объем пространства V (м³), которое подлежит заполнению пеной. Этот объем определяем как произведение высоты заполнения помещения на его периметр. Исключаем здесь объем непроницаемых несгораемых сплошных строительных конструкций.
2. Выбираем марку и тип пеногенератора, определяется производительность агрегата – величина производимого раствора пенообразователя q, л/мин.
3. Вычисляем расчетное количество пеногенераторов (высокократная пена), по формуле:

n = (a * V * 1000) / (q * t * K),

где

• K – показатель кратности нашей пены (используем технический паспорт пеногенератора);
• t – наибольшее время заполнения огнетушащим веществом всего объема охраняемого помещения, мин;
• a – коэффициент разложения ОТВ.

Сам коэффициент a определяем по формуле:

a = K1 * K2 * K3

где

• K1 – коэффициент учета усадки пены – его принимаем равным 1,2, если высота заполнения пеной не больше 4 м и 1,5, если высота заполнения до 10 м, значение устанавливается экспериментально, если высота больше 10 м;
• K2 – коэффициент, учитывающий утеку пены – если нет открытых проемов, принимаем его равным 1,2, когда такие проемы есть – экспериментально;
• K3 – коэффициент учета влияния дымовых примесей на разложение пены, если надо учитывать влияние продуктов горения жидкого углеводорода, принимаем его равным 1,5.

Максимальное время, за которое все защищаемое помещение заполняется огнетушащей пеной,

принимается равным не более 10 мин.

4. Рассчитываем производительность системы, исходя из количества образуемого раствора пенообразователя, м³/с, по формуле:

Q = (n * q) / (60 * 10³)

5. Дальше по технической документации мы определяем объемную концентрацию пенообразователя в растворе c, %.
6. Вычисляем величину расчетного количества пенообразователя, м3, по формуле:

V_{ПО/расч} = c * Q * t * 10^-2 * 60

7. Рассчитываем объем резервуара для хранения пенообразователя. Здесь учитываем:

• стопроцентный запас пенообразователя, V_{ПО/резер}, м³, согласно п. 5.9.21 СП5.13130.2009;
• полный объем заполнения трубопроводов пенной АУПТ, V_{ПО/заполн}, м³, в соответствии с п. 5.9.22 СП5.13130.2009. Эту величину определяем как произведение времени (3 мин) на расход пенообразователя;
• минимальный уровень в резервуаре для хранения пенообразователя V_{ПО/мин.ур}, м³. Учитываем этот показатель только для резервуаров с атмосферным давлением, определяем его равным 10-ти процентам от полного объема выбранного из типоряда резервуара.

8. Рассчитываем объем пенообразователя, который рекомендован к закупке, по формуле:

V_{ПО/закупки} = V_{ПО/расч} + V_{ПО/резер} + V_{ПО/заполн} + V_{ПО/погрешн} + V_{ПО/мин.ур.}, м³

9. Таким же образом рассчитываем объем воды:

V_{воды/расч} = (V_{ПО/расч} / с) * (100 — c), м³

Вычисление параметров АУПТ высокократной пеной

Теперь простой формулой мы вычисляем расчетный объем заполнения помещения высокократной пеной:

V = S * h_заполн = 900 * 5 = 4500 м3

Чтобы высокократная пена в охраняемом помещении распределялась равномерно по всему объему,

в качестве пеногенератора используем эжекционный тип с номинальным расходом ОТВ 400 л/мин,

номинальным входным давлением 0,5 МПа и кратностью пены 400.

Вычисляем расчетное количество высокократных пеногенераторов для группы резервуаров:

n = (1,5 * 1,2 * 1,5 * 4500 * 1000) / (400 * 10 * 400) = 7,59 шт.

Конечно же, не забудем округлить это значение до ближайшего целого числа в большую сторону – 8 шт.

Теперь мы можем определить производительность системы относительно раствора пенообразователя:

Q = (8 * 400) / (60 * 103) = 0,05 м³/с = 180 м³/ч = 180000 л/ч = 3000 л/мин.

Расчет дозирования пенообразователя

Здесь мы исходим из того, что система дозирования ПО должна обеспечивать работоспособность автоматической установки пенного ПТ с учетом расхода 3000 л/мин.

Что касается объема пенообразователя (объем резервуара для хранения),

рекомендуемого к закупке, то он вычисляется по формуле, приведенной выше.

Расчетное количество пенообразователя для 10-ти минут работы установки,

учитывая погрешность, составляет:

V_{ПО/расч} = 1,2 м³

Запас пенообразователя в хранилище:

V_{ПО/резер} = 1,2 м³

Объем пенообразователя для наполнения сухотрубов за 3 минуты:

V_{ПО/заполн} = 0,36 м³

Отсюда мы получаем общее необходимое количество пенообразователя:

V_ПО/общ = V_{ПО/расч} + V_{ПО/резер} + V_{ПО/заполн} = 1,2 + 1,2 + 0,36 = 2,76 м³

Необходимые условия

Это те параметры системы, друзья, которым мы обязаны соблюсти для обеспечения

нормальной работоспособности системы пенного ПТ пеной высокой кратности.

Перечислим их.

• В смесителе дозирующей системы потери давления должны составлять не более 0,2 МПа.
• Предусматривается запас пеногенераторов, хранимых на складе, в количестве не менее 10 % от числа работающих устройств, в соответствии с п. 5.1.25 ГОСТ Р 50800-95.
• Устанавливается задержка автоматического срабатывания пенной АУПТ для возможности своевременной эвакуации рабочего персонала.
• Трубопроводы выполняются из пластика или оцинкованной стали и должны иметь сертификат качества.

• Давление перед диктующим эжекционным генератором высокократной пены составляет не меньше 0,5 МПа.
• Предусматривается специальная тара для сбора раствора пенообразователя, пролитого, либо находящегося в трубопроводе после срабатывания АУПТ.
• На питающих трубопроводах перед генераторами устанавливаются пожарные фильтры с узлом для обслуживания и размером ячейки фильтра 2х2 мм, согласно п. 6.3.1.8 СП 5.13130.2009.

Что запомнить

Традиционно, дорогие читатели, подведем итоги и назовем ключевые моменты нашей статьи.

1. В методике расчета тушения огня высокократной пеной следуйте указаниям ФЗ №№ 69-ФЗ, 123-ФЗ, СП 2, 3, 5, 6, ГОСТам Р 50800-95, Р 50588-2012 и другой нормативно-правовой документации.
2. Расчет огнетушения пеной высокой кратности ведется в соответствии с приложением Г свода правил СП 5.13130.2009.
3. В ходе расчета вычисляются показатели объема воды, пенообразователя для нужд пожаротушения, расчетное количество пеногенераторов, производительность системы ПТ и другие величины.
4. Обязательно предусматривайте задержку срабатывания пенной АУПТ для возможности эвакуации людей из здания.

На этом мы с вами заканчиваем рассказ о методике расчета тушения пеной высокой кратности.

Используйте приведенные методы для правильного выполнения расчета.

До встречи в следующей статье!