Определение необходимого давления у оросителя при заданной интенсивности орошения

     В СССР основным производителем оросителей являлся Одесский завод "Спецавтоматика", который выпускал три вида оросителей, монтируемых розеткой вверх или вниз, с услов­ным диаметром выходного отверстия 10; 12 и 15 мм.

     По результатам всесторонних испытаний для этих оросите­лей были построены эпюры орошения в широком диапазоне дав­лений и высоты установки. В соответствии с полученными дан­ными и были установлены в СНиП 2.04.09-84 нормативы по их размещению (в зависимости от пожарной нагрузки) на рас­стоянии 3 или 4 м друг от друга. Эти нормативы без измене­ния внесены в НПБ 88-2001.

     В настоящее время основной объем оросителей поступает из-за рубежа, так как российские производители ПО "Спец­автоматика" (г. Бийск) и ЗАО "Ропотек" (г. Москва) не в со­стоянии полностью обеспечить потребность в них отечествен­ных потребителей.

     В проспектах на зарубежные оросители, как правило, от­сутствуют данные по большинству технических параметров, регламентируемых отечественными нормами. В связи с этим провести сравнительную оценку показателей качества одно­типной продукции, выпускаемой различными фирмами, не представляется возможным.

     Сертификационными испытаниями не предусматривает­ся исчерпывающая проверка исходных гидравлических пара­метров, необходимых для проектирования, например эпюр ин­тенсивности орошения в пределах защищаемой площади в зависимости от давления и высоты установки оросителя. Как правило, эти данные отсутствуют и в технической документации, однако без этих сведений не представляется возможным корректное выполнение проектных работ по АУП.

     В частности, важнейшим параметром оросителей, необ­ходимым для проектирования АУП, является интенсивность орошения защищаемой площади в зависимости от давления и высоты установки оросителя.

     В зависимости от конструкции оросителя площадь оро­шения по мере повышения давления может оставаться неиз­менной, уменьшаться или увеличиваться [5, 26—28].

     Например, эпюры орошения универсального оросителя типа CU/P, установленного розеткой вверх, практически слабо изменяются от давления подачи в пределах 0,07-0,34 МПа (рис. IV. 1.1). Напротив, эпюры орошения оросителя этого ти­па, установленного розеткой вниз, при изменении давления подачи в тех же пределах изменяются более интенсивно.

     Если орошаемая площадь оросителя при изменении дав­ления остается неизменной, то в пределах площади орошения 12 м² (круг R ~ 2 м) можно расчетным путем установить давле­ние Р_т, при котором обеспечивается требуемая по проекту ин­тенсивность орошения i_m:

где Р_н и i_н — давление и соответствующее ему значение интен­сивности орошения согласно ГОСТ Р 51043-94 и НПБ 87-2000.

      Значения i_н и Р_н зависят от диаметра выходного отверстия.

     Если с возрастанием давления площадь орошения уменьшается, то интенсивность орошения возрастает более существенно по сравнению с уравнением (IV. 1.1), однако при-этом необходимо учитывать, что должно сокращаться и расстояние между оросителями.

     Если с возрастанием давления площадь орошения увели­чивается, то интенсивность орошения может несколько повы­шаться, оставаться неизменной или существенно уменьшаться. В этом случае расчетный метод определения интенсивности орошения в зависимости от давления неприемлем, поэтому расстояние между оросителями можно определить пользуясь только эпюрами орошения.

     Отмечаемые на практике случаи отсутствия эффективно­сти тушения АУП нередко являются следствием неправильного расчета гидравлических цепей АУП (недостаточной интенсив­ности орошения).

     Приведенные в отдельных проспектах зарубежных фирм эпюры орошения характеризуют видимую границу зоны оро­шения, не являясь числовой характеристикой интенсивности орошения, и только вводят в заблуждение специалистов про­ектных организаций. Например, на эпюрах орошения универ­сального оросителя типа CU/P границы зоны орошения не обозначены числовыми значениями интенсивности орошения (см. рис. IV.1.1) [26-28].

     Предварительную оценку подобных эпюр можно произ­вести следующим образом.

     По графику q = f(K, Р) (рис. IV. 1.2) определяется расход из оросителя при коэффициенте производительности К, ука­занном в технической документации, и давлении на соответст­вующей эпюре.

     Для оросителя при К = 80 и Р = 0,07 МПа расход со­ставляет q_p=007 ~ 67 л/мин (1,1 л/c).

     Согласно ГОСТ Р 51043-94 и НПБ 87-2000 при давлении 0,05 МПа оросители концентричного орошения с диаметром выходного отверстия от 10 до 12 мм должны обеспечивать ин­тенсивность не менее 0,04 л/(см²).

     Определяем расход из оросителя при давлении 0,05 МПа:

q_p=0,05 = 0,845 q_{p ≈}= 0,93 л/c.            (IV. 1.2)

 

     Допуская, что орошение в пределах указанной площади орошения радиусом R≈3,1 м (см. рис. IV. 1.1,а) равномерное и все огнетушащее вещество распределяется только на защищае­мую площадь, определяем среднюю интенсивность орошения:

     Таким образом, данная интенсивность орошения в пределах приведенной эпюры не соответствует нормативному значению (необходимо не менее 0,04 л/(с*м²). Для того чтобы установить, удовлетворяет ли данная конструкция оросителя требованиям ГОСТ Р 51043-94 и НПБ 87-2000 на площади 12 м² (радиус ~2 м), требуется проведение соответствующих испытаний.

     Для квалифицированного проектирования АУП в техни­ческой документации на оросители должны быть представлены эпюры орошения в зависимости от давления и высоты уста­новки. Подобные эпюры универсального оросителя типа РПТК приведены на рис. IV. 1.3, а оросителей, производимых ПО "Спецавтоматика" (г. Бийск), - в приложении 6.

     Согласно приведенным эпюрам орошения для данной конструкции оросителей можно сделать соответствующие вы­воды о влиянии давления на интенсивность орошения.

     Например, если ороситель РПТК установлен розеткой вверх, то при высоте установки 2,5 м интенсивность орошения практически не зависит от давления. В пределах площади зоны радиусами 1,5; 2 и 2,5 м интенсивность орошения при повы­шении давления в 2 раза возрастает на 0,005 л/(с*м²), т. е. на 4,3-6,7 %, что свидетельствует о значительном увеличении площади орошения. Если при повышении давления в 2 раза площадь орошения останется неизменной, то интенсивность орошения должна увеличиться в 1,41 раза.

     При установке оросителя РПТК розеткой вниз интенсив­ность орошения возрастает более существенно (на 25-40 %), что свидетельствует о незначительном увеличении площади орошения (при неизменной площади орошения интенсивность должна была бы увеличиться на 41 %).