- 10-12-2025, 12:45
- 53
Возможность применения спринклерных оросителей с номинальной температурой срабатывания 68 °C и защищаемой площадью 9,6 м2 в складских помещениях высотой более 12 метров.
Методика оценки возможности использования спринклерной АУП проводится на основании приложения В СП 485.1311500.2020.
Методика предназначена для оценки возможности применения спринклерной АУП, проектируемой для защиты помещения от пожара класса A.
Цель расчета:
Цель расчета – оценка возможности использования спринклероной АУП. В данном расчете по методике приложения В СП 485.1311500.2020 оценивается возможность использования оросителей с температурой срабатывания 68оС и защищаемой площадью 9,6м2 в складских помещениях высотой более 12м.
Описание методики расчета.
Использование спринклерной АУП допускается при выполнении следующих условий методики:
1. К моменту активации первого спринклерного оросителя площадь пожара Sп не превышает площади Sлик, защищаемой одним оросителем:

2. Время активации tакт.орос оросителя меньше времени, соответствующего развитию пожара на площади Sлик:
Если к моменту активации первого спринклерного оросителя условия (В.1) и (В.2) не выполняются, то использование спринклерной АУП может оказаться неэффективным целесообразно использовать другие способы защиты, например, дренчерную АУП или спринклерную АУП с принудительным пуском.Выполнение условий (В.1) и (В.2) обеспечивается, когда на момент достижения пожаром площади Sп = Sлик:
1. высота помещения меньше критической H < Hкр;
2. температура колбы Tкол оросителя оказывается не меньше номинальной температуры срабатывания Tпасп, т.е. Tкол
Tпасп.
Tпасп.
Оценка времени активации спринклерного оросителя и площади пожара в момент активации спринклерного оросителяВремя активации tакт.орос спринклерного оросителя может быть определено из решения уравнения:

Пример расчета.
Одноэтажное здание складского продовольственного комплекса - Ф5.2
H - высота помещения, равная 14,00 м;
q - тепловая мощность, выделяемая при горении с 1 м2 пожарной нагрузки, равная 305,5 кВт/м2 (Упаковка: бумага, картон, полиэтилен и полистирол (40+30+15+15) % об.);
K - коэффициент тепловой инерционности колбы - <45 (с·м)0,5;
V - скорость распространения пламени по горизонтальной проекции пожарной нагрузки, равная 0,004 м/с;
T0 - температура в помещении до пожара, равная 20°C;
Tпасп - паспортное значение номинальной температуры срабатывания спринклерного оросителя с колбой (табл. 2,3 ГОСТ Р 51043), равное 68 °C.
Использование спринклерной АУП допускается при выполнении следующих условий:
к моменту активации первого спринклерного оросителя площадь пожара Sп не превышает площади Sлик, защищаемой одним оросителем:

где Sлик - защищаемая спринклерным оросителем круговая площадь, в пределах которой обеспечивается нормативная интенсивность орошения и гарантируется ликвидация пожара, рассчитываемая по формуле окружности:

где π – число, равное 3,14:
R - радиус, защищаемый спринклерным оросителем, равный 1,75 м.

Sп - площадь пожара к моменту запуска спринлерной АУП, м2, рассчитывается по формуле:

где V - скорость распространения пламени по горизонтальной проекции пожарной нагрузки, равная 0,004 м/с;
t - текущее время, отсчитываемое с момента начала пожара, с;
Площадь пожара Sп на момент активации спринклерного оросителя может быть оценена по выражению (В.3), полагая t = tакт.орос:
tакт.орос - время активации спринклерного оросителя с колбой под воздействием температуры газа в зоне его расположения, с;
Время активации tакт.орос оросителя меньше времени, соответствующего развитию пожара на площади Sлик:
где tлик - время, соответствующее развитию пожара на площади Sлик, с:
tакт.орос - время активации спринклерного оросителя с колбой под воздействием температуры газа в зоне его расположения, с.Активация спринклерного оросителя происходит 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.:
Tпасп - паспортное значение номинальной температуры срабатывания спринклерного оросителя с колбой (табл. 2,3 ГОСТ Р 51043), равное 68 °C.Если к моменту активации первого спринклерного оросителя условия (В.1) и (В.2) не выполняются, то использование спринклерной АУП может оказаться неэффективным целесообразно использовать другие способы защиты, например, дренчерную АУП или спринклерную АУП с принудительным пуском.
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,
Проверка первого условия Для проверки первого условия рассчитывается высота Hкр, при превышении которой над очагом пожара не будет достигнута температура Tпасп:

где H - высота помещения, равная 14.00 м;
q - тепловая мощность, выделяемая при горении с 1 м2 пожарной нагрузки, равная 305,5 кВт/м2 (Упаковка: бумага, картон, полиэтилен и полистирол (40+30+15+15) % об.);
T0 - температура в помещении до пожара, равная 20°C.
Условие (В.6) не выполняется, следовательно, использование данной спринклерной АУП неэффективно.Проверка второго условия
Так как, условие (В.6) выполняется, 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.
Максимальная величина расстояния r (рисунок 3) определяется из выражения:
где - коэффициент, учитывающий расположение оросителей (очаг пожара находится между оросителями, расположенными в линию,), равный 0,50:L - максимальное расстояние между смежными спринклерными оросителями, равное 3,00 м.
Оценка значения температуры колбы Tкол осуществляется на основе решения уравнения теплового баланса колбы с учетом динамики температуры продуктов горения:

где H - высота помещения, равная 14,00 м;
Sп = Sлик = 9,60 м2;
q - тепловая мощность, выделяемая при горении с 1 м2 пожарной нагрузки, равная 305,5 кВт/м2 (Упаковка: бумага, картон, полиэтилен и полистирол (40+30+15+15) % об.);
kS, kT, kf, X - условные параметры;
K - коэффициент тепловой инерционности колбы, равный 45 (с·м)0,5;
V - скорость распространения пламени по горизонтальной проекции пожарной нагрузки, равная 0,004 м/с;
T0 - температура в помещении до пожара, равная 20°C;
Tпасп - паспортное значение номинальной температуры срабатывания спринклерного оросителя с колбой (табл. 2,3 ГОСТ Р 51043), равное 68 °C.
Проверка условия выполнения неравенства 
Оценка времени активации спринклерного оросителя и площади пожара в момент активации спринклерного оросителя
Данные для интерполяционного определения времени активации спринклерного оросителя могут быть получены из графика, приведенного на рисунке 4. По безразмерному параметру (Tпасп - T0) / kT определяется величина X, причем при (Tпасп - T0) / kT > 4 можно полагать:
По величине X вычисляется искомое время активации оросителя:
Площадь пожара Sп на момент активации спринклерного оросителя может быть оценена по выражению (В.3), полагая t = tакт.орос:Sп=3,14·(494,06·0,004)2=12,26м2
Если при этом выполняются условия (В.1) и (В.2), то может быть сделан вывод об эффективности спринклерной АУП.
Результаты сравнения площади пожара Sп, к моменту активации спринклерного оросителя, и площади Sлик, защищаемой одним оросителем (условие В.1):
Площадь пожара к моменту запуска спринлерной АУП, Sп, м2 | Защищаемая спринклерным оросителем круговая площадь Sлик, м2 | Выполнение условия Sп < Sлик; |
12,26 | 9,6 | НЕ выполняется |
Результаты сравнения времени активации спринклерного оросителя tакт. орос., полученного в результате расчета со временем, соответствующим развитию пожара на площади tлик (условие В.2):
Время активации спринклерного оросителя, tакт. орос с | Время, соответствующее развитию пожара на площади, tлик, с | Выполнение условия tакт. орос< tлик |
494,06 | 437,13 | НЕ выполняется |
Проверка выполнения условий В.1 и В.2
Выполнение условий (В.1) и (В.2) обеспечивается, когда на момент достижения пожаром выполняются следующие условия (В.6, В.7):
| Номер условия | Наименование показателя 1 | Наименование показателя 2 | Условие | Выполнение условия |
| 1. | Высота помещения Н= 14,00 м | Критическая высота помещения Нкр=13,01 м | H < Hкр | НЕ выполняется |
| 2. | Номинальная температура срабатывания спринклерного оросителя с колбой, Tпасп= 68 °C | Температуры колбы Tкол = 60,32 °C | Tкол Tпасп | НЕ выполняется |
Условия методики оценки возможности использования спринклерной АУП или спринклерной АУП с принудительным пуском, проектируемой для защиты помещения от пожара класса A (Приложение В СП 485.1311500.2020) не выполняются.
Пример моделирования
Для расчета использовался полевой метод моделирования динамики развития опасных факторов пожара.
Рассматривается возникновение пожара в помещении склада, высота помещения от пола до потолка составляет 14 м.
Сценарий №1. Расстояния от центра термочувствительного элемента теплового замка оросителя №1 до плоскости перекрытия 0,5 м
Сценарий №1
Очаг пожара находится между оросителями, расположенными на отм. +13,500. Пожарная нагрузка считается равномерно распределенной горизонтально по полу помещения.
Принимается, что в расчетный период времени количество нагрузки достаточно, и выгорание нагрузки не происходит, за счет чего заданная мощность пожара не снижается. Также принимается, что горение происходит при достаточном количестве кислорода.
Рисунок 1. Внешний вид модели (внутренняя часть расчетной области). Общий план размещения спринклерных оросителей.Параметры пожарной нагрузки
- устройство (спринклерный ороситель);
За расчетное время (600 с) произошло вскрытие термочувствительных элементов теплового замка оросителей (расчетом была принята температура вскрытия 68°C (табл. 6.4 СП 485.1311500.2020)).
Рисунок 2. Время вскрытия термочувствительного элемента теплового замка устройства № 1 на отм +13,500 с.
Рисунок 4. Поля ОФП по температуре на высоте расположения термочувствительных элементов теплового замка оросителей1. К моменту активации первого спринклерного оросителя площадь пожара Sп не превышает
площади Sлик, защищаемой одним оросителем
Sлик=3,14·1,752 = 9,6 м2;
Таким образом, площадь пожара в момент срабатывания первого спринклерного оросителя равна:
Устройство SPRK_01 = 355 с.
Sп = 3,14·(0,004·355,00)2=4,46 м2
Условие выполняется
2. Время активации tакт.орос оросителя меньше времени, соответствующего развитию пожара на площади Sлик


Устройство SPRK_01= 355,00 с
355 с <437,13 сУсловие выполняется
Вывод
Критерием оценки является сравнительный анализ времени вскрытия термочувствительного элемента теплового замка спринклерных оросителей и площади распространения пожара за пределы площади орошения при требуемой интенсивности орошения.
Расчет методом полевого моделирования показал, что в рассмотренных сценариях площадь пожара во время расчетного времени вскрытия термочувствительных элементов теплового замка, при рассматриваемых условиях, не распространяется за пределы площади орошения спринклерного оросителя при требуемой интенсивности орошения.
Условия методики оценки возможности использования спринклерной АУП или спринклерной АУП с принудительным пуском, проектируемой для защиты помещения от пожара класса A (Приложение В СП 485.1311500.2020), не выполняются. Из этого может быть сделан вывод о неэффективности использования спринклерной АУП на объекте.
При высоте складского помещения более 12 м и использовании спринклерных оросителей с номинальной температурой срабатывания 68 °C и защищаемой площадью 9,6м2 условия методики (Приложение В СП 485.1311500.2020) не выполняются.
-
Поделиться:
- Подписаться

Tпасп





