Гидравлические расчеты и моделирование автоматической системы пожаротушения на объекте экономики

 

Группа помещений	Перечень характерных помещений, производств, технологических процессов
1	Помещения книгохранилищ, библиотек, цирков, хранения сгораемых музейных ценностей, фондохранилищ, музеев и выставок, картинных галерей, концертных и киноконцертных залов, ЭВМ, магазинов, зданий управлений, гостиниц, больниц
2	Удельная пожарная нагрузка 181 — 1400 МДж/м2. Помещения деревообрабатывающего, текстильного, трикотажного, текстильно-галантерейного, табачного, обувного, кожевенного, мехового, целлюлозно-бумажного и печатного производств; окрасочных, пропиточных, малярных, смесеприготовительных, обезжиривания, консервации и расконсервации, промывки деталей с применением ЛВЖ и ГЖ; производства ваты, искусственных и пленочных материалов; швейной промышленности; производств с применением резинотехнических изделий; предприятий по обслуживанию автомобилей; гаражи и стоянки, помещения категории В3
3	Помещения для производства резинотехнических изделий
4.1	Удельная пожарная нагрузка 1401 — 2200 МДж/м2. Помещения для производства горючих натуральных и синтетических волокон, окрасочные и сушильные камеры, участки открытой окраски и сушки, краско-, лако-, клееприготовительных производств с применением ЛВЖ и ГЖ, помещения категории В2
4.2	Удельная пожарная нагрузка более 2200 МДж/м2. Машинные залы компрессорных станций, станций регенерации, гидрирования, экстракции и помещения других производств, перерабатывающих горючие газы, бензин, спирты, эфиры и другие ЛВЖ и ГЖ, помещения категории В1
5	Склады несгораемых материалов в сгораемой упаковке. Склады трудносгораемых материалов
6	Склады твердых сгораемых материалов, в том числе резины, РТИ, каучука, смолы
7	Склады лаков, красок, ЛВЖ, ГЖ

 

Примечания:

1. Группы помещений определены по их функциональному назначению. В тех случаях, когда невозможно подобрать аналогичные производства, группу следует определять по категории помещения.

2. Категория помещений определяется в зависимости от удельной пожарной нагрузки.

3. Параметры установок водяного и пенного пожаротушения для складских помещений, встроенных в здания, помещения которых относятся к 1-й группе, следует принимать по 2-й группе помещений.

4. В общем случае для группы помещений 2 расход и интенсивность орошения водой или раствором пенообразователя следует увеличить по сравнению с нормативными значениями, приведенными в таблице 1 для

группы помещений 2, не менее чем:

- при удельной пожарной нагрузке  более 1400 МДж/м2 — в 1,5 раза;

- при удельной пожарной нагрузке более 2200 МДж/м2 — в 2,5 раза.

 

Методика расчета параметров АУП при поверхностном пожаротушении водой и пеной низкой кратности

1 Алгоритм расчета параметров  АУП при поверхностном пожаротушении водой и пеной низкой кратности

1.1 Выбирается в зависимости от класса пожара на объекте вид огнетушащего вещества (разбрызгиваемая или распыленная вода либо пенный раствор).

1.2 Осуществляется с учетом пожароопасности и скорости распространения пламени выбор типа установки пожаротушения — спринклерная или дренчерная, агрегатная или модульная либо спринклерно-дренчерная, спринклерная с принудительным пуском.

Примечание — В данном приложении, если это не оговорено особо, под оросителем подразумевается как собственно водяной или пенный ороситель, так и водяной распылитель.

1.3 Устанавливается в зависимости  от температуры эксплуатации  АУП тип спринклерной установки  пожаротушения (водозаполненная или  воздушная).

1.4 Определяется согласно температуре окружающей среды в зоне расположения спринклерных оросителей номинальная температура их срабатывания.

1.5 Принимаются с учетом выбранной  группы объекта защиты (по приложению  Б и таблицам 5.1—5.3 настоящего  СП) интенсивность орошения, расход  огнетушащего вещества (ОТВ), максимальная  площадь орошения, расстояние между оросителями и продолжительность подачи ОТВ.

1.6 Выбирается тип оросителя  в соответствии с его расходом, интенсивностью орошения и защищаемой  им площадью, а также архитектурно-планировочными  решениями защищаемого объекта.

1.7 Намечаются трассировка трубопроводной сети и план размещения оросителей; для наглядности трассировка трубопроводной сети по объекту защиты изображается в аксонометрическом виде (необязательно в масштабе).

1.8 Выделяется диктующая защищаемая  орошаемая площадь на гидравлической план-схеме АУП, на которой расположен диктующий ороситель.

1.9 Проводится гидравлический расчет  АУП:

- определяется с учетом нормативной  интенсивности орошения и высоты  расположения оросителя по эпюрам  орошения или паспортным данным  давление, которое необходимо обеспечить у диктующего оросителя, и расстояние между оросителями;

- назначаются диаметры трубопроводов  для различных участков гидравлической сети АУП; при этом скорость движения воды и раствора пенообразователя в напорных трубопроводах должна составлять не более 10 м/с, а во всасывающих — не более 2,8 м/с; диаметр во всасывающих трубопроводах определяют гидравлическим расчетом с учетом обеспечения кавитационного запаса применяемого пожарного насоса;

- определяется расход каждого  оросителя, находящегося в принятой диктующей защищаемой площади орошения (с учетом того обстоятельства, что расход оросителей, установленных на распределительной сети, возрастает по мере удаления от диктующего оросителя) и суммарный расход оросителей, защищающих орошаемую ими площадь;

- производится проверка расчета  распределительной сети спринклерной  АУП из условия срабатывания  такого количества оросителей, суммарный  расход которых и интенсивность  орошения на принятой защищаемой орошаемой площади составят не менее нормативных значений, приведенных в таблицах 5.1—5.3 настоящего СП. Если при этом защищаемая площадь будет менее указанной в таблицах 5.1—5.3, то расчет должен быть повторен при увеличенных диаметрах трубопроводов распределительной сети. При использовании распылителей интенсивность орошения или давление у диктующего распылителя назначаются по нормативно-технической документации, разработанной в установленном порядке;

- производится расчет распределительной  сети дренчерной АУП из условия  одновременной работы всех дренчерных оросителей секции, обеспечивающей тушение пожара на защищаемой площади с интенсивностью, не менее нормативной (таблицы 5.1—5.3 настоящего СП). При использовании распылителей интенсивность орошения или давление у диктующего распылителя назначаются по нормативно-технической документации, разработанной в установленном порядке;

- определяется давление в питающем  трубопроводе расчетного участка  распределительной сети, защищающей принятую орошаемую площадь;

- определяются гидравлические  потери гидравлической сети от расчетного участка распределительной сети до пожарного насоса, а также местные потери (в том числе в узле управления) в этой

сети трубопроводов;

- рассчитываются с учетом давления  на входе пожарного насоса  его основные параметры (давление  и расход);

- подбирается по расчетному  давлению и расходу тип и  марка пожарного насоса.

Расчетный расход воды через диктующий ороситель, расположенный в диктующей защищаемой орошаемой площади, определяем по формуле

                                         q1=10K√P (1)

где q1 - расход ОТВ через диктующий ороситель, л/с;- коэффициент производительности оросителя, принимаемый по технической документации на изделие, л/(с·МПа0,5);

Р - давление перед оросителем, МПа.

Расход первого диктующего оросителя является расчетным значением Q1-2 на участке L1-2 между первым и вторым оросителями

Диаметр трубопровода на участке L1-2 назначает проектировщик или определяют по формуле

                                   d1-2=1000√4Q1-2/πµʋ (2)

где d1-2 - диаметр между первым и вторым оросителями трубопровода, мм;-2 - расход ОТВ, л/с;

μ - коэффициент расхода;- скорость движения воды, м/с (не должна превышать 10 м/с).

Диаметр увеличивают до ближайшего номинального значения по ГОСТ 28338-89.

Потери давления Р1-2 на участке L1-2 определяют по формуле

                     P1-2=Q21-2L1-2/100Km или P1-2=AQ21-2L1-2/100 (3)

где Q1-2 - суммарный расход ОТВ первого и второго оросителей, л/с;т - удельная характеристика трубопровода, л6/с2;

А - удельное сопротивление трубопровода, зависящее от диаметра и шероховатости стенок, с2/л6.

Удельное сопротивление и удельная гидравлическая характеристика трубопроводов для труб (из углеродистых материалов) различного диаметра приведены в таблице В.1 и В.2 приложения В свода правил 5.13130.2009

Давление у оросителя 2

                                           Р2=Р1+Р1-2. (4)

Расход оросителя 2 составит

                                           q2=10K√P2 (5)

Гидравлическую характеристику рядков, выполненных конструктивно одинаково, определяем по обобщенной характеристике расчетного участка трубопровода.

Обобщенную характеристику рядка I определяем из выражения

                                            Bp1=Q2I/Pa (6)

Потери давления на участке а-b для симметричной и несимметричной схем находим по формуле.

Давление в точке b составит

                                           Рb=Pa+Pa-b (7)

Расход воды из рядка II определяем по формуле

                                           QП=√ Bp1*Pb (8)

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

Симметричную и несимметричную кольцевые схемы рассчитываем аналогично тупиковой сети, но при 50% расчетного расхода воды по каждому полукольцу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Гидравлические расчеты АСПТ для аудиторий АГУ

3.1 Расчеты системы АСПТ

Подбираем параметры основных водопитателей для установки водяного пожаротушения, защищающей учебные помещения.

Интенсивность орошения водой I=0,08 л/(м2 .с) по таблице 5.1 для 1 группы помещений по степени опасности развития пожара.

Площадь орошения спринклерным оросителем Fop =12 м2. Выбираем тип оросителя и его основные параметры. (Таблица 3)

 Таблица 3

Наименование параметра	Значение для оросителя с коэффициентом производительности
	0,24 СВН-8	0,30 СВН-К57	0,35 СВН-10	0,42 СВН-К80	0,47 СВН-12	0,60 СВН-К115	0,77 СВН-15	0,84 СВН-К160
Диапазон рабочего давления, МПа	0,05-1,0
Защищаемая площадь, м2	12
Номинальная температура срабатывания спринклерного оросителя, С	57/68/79/93/141/182
Номинальное время срабатывания спринклерного оросителя, с	300/300/330/380/600/600
Предельно допустимая рабочая температура спринклерного оросителя, С	38/50/58/70/100/140

 

На основании данных применяем в проектируемой установке спринклерный ороситель СВН-12.

Расчеты системы для корпуса «М» пр-т Ленина

Расчет для аудитории 401

Несимметричная схема

1) q1=10K√P =10 × 0, 47 × √0,1=1,49 л/с

Q1=1,49 л/с; P1=0,1 мПа

2) d1-2=1000√Q1-2/250 πʋ = 1000×√1,49/250×3,14×10=14 мм