طراحی سیستم‌های اطفاء حریق گاز پایه به روش سیلاب کامل

۷.۱ enclosure

۷.۱.۱ در طراحی سیستم اطفاء حریق به روش سیلاب کامل، ویژگی‌هایenclosure محافظت‌شده باید مورد توجه قرار گیرد.
۷.۱.۲ مساحت منافذی که قابل بسته شدن نیستند در enclosure محافظت‌شده باید به حداقل برسد.
۷.۱.۳ مرجع ذی‌صلاح می‌تواند برای اطمینان از عملکرد سیستم مطابق با الزامات این استاندارد، از سیستم‌های فشرده‌سازی/افزایش فشار یا آزمایش‌های دیگر استفاده کند. (برای اطلاعات بیشتر به پیوست D مراجعه کنید.)
۷.۱.۴ برای جلوگیری از از دست رفتن عامل از طریق منافذ به خطرات یا مناطق کاری مجاور، منافذ باید به طور دائمی مهر و موم شده یا مجهز به بسته‌کننده‌های خودکار باشند.
۷.۱.۵ در صورتی که محدود کردن عامل عملی نباشد، یکی از موارد زیر باید اعمال شود:
(۱) حفاظت باید گسترش یابد تا شامل خطرات یا مناطق کاری متصل مجاور شود.
(۲) عامل اضافی باید از طریق پیکربندی تخلیه گسترش‌یافته به enclosure محافظت‌شده وارد شود.
۷.۱.۶ در صورتی که یک سیستم اطفاء حریق به روش سیلاب کامل با عامل پاک برای حفاظت از یک اتاق با کف بلند یا فرورفته در نظر گرفته شده باشد، اتاق و کف بلند یا فرورفته باید به طور همزمان محافظت شوند.
۷.۱.۶.۱ اگر فقط فضای زیر کف بلند قرار است توسط سیستم سیلاب کامل محافظت شود، باید از گاز بی‌اثر برای محافظت از آن فضا استفاده شود.
۷.۱.۶.۲ هر حجم، اتاق و کف بلند یا فرورفته که باید محافظت شود باید دارای دتکتورها، شبکه لوله‌کشی و نازل‌ها باشد.
۷.۱.۷ به جز سیستم‌های تهویه شناسایی شده در بند ۷.۱.۷.۲، سیستم‌های تهویه هوای فشرده، شامل سیستم‌های تهویه بازگشتی مستقل، باید به طور خودکار خاموش یا بسته شوند در صورتی که ادامه کار آن‌ها عملکرد سیستم اطفاء حریق را تحت تأثیر منفی قرار دهد یا منجر به گسترش آتش شود.
۷.۱.۷.۱ در صورتی که سیستم تهویه هوای فشرده یا بازگشتی مستقل به طور خودکار خاموش یا بسته نشود، حجم کانال‌های سیستم تهویه بازگشتی خود-contained که در زیر ارتفاع سقف فضای محافظت‌شده نصب شده‌اند باید به عنوان بخشی از حجم کل خطر هنگام تعیین مقدار عامل در نظر گرفته شود.
۷.۱.۷.۲ سیستم‌های تهویه‌ای که برای تأمین ایمنی ضروری هستند نیازی به خاموش شدن هنگام فعال‌سازی سیستم اطفاء حریق ندارند.
۷.۱.۷.۳ در صورتی که سیستم تهویه مجاز به ادامه کار طبق بند ۷.۱.۷.۲باشد، باید تخلیه گسترش‌یافته عامل فراهم شود تا غلظت طراحی برای مدت زمان مورد نیاز حفاظت حفظ شود.
۷.۱.۸ enclosure محافظت‌شده باید دارای استحکام ساختاری و یکپارچگی لازم برای نگهداری تخلیه عامل باشد.
۷.۱.۸.۱ اگر فشارهای ایجادشده تهدیدی برای استحکام ساختاریenclosure ایجاد کند، باید تهویه فراهم شود تا از فشارهای زیاد جلوگیری شود.
۷.۱.۸.۲ طراحان باید به دستورالعمل‌های سازنده سیستم در خصوص تهویهenclosure مشورت کنند. (برای منطقه تهویه relief فشار یا مساحت معادل نشت، به بند ۶.۱.۲.۵(۲۸) مراجعه کنید.)

۷.۲ الزامات غلظت طراحی

۷.۲.۱ عمومی
۷.۲.۱.۱ غلظت حداقل اطفاء حریق یا غلظت بی‌اثر باید برای تعیین غلظت طراحی حداقل برای سوخت خاص استفاده شود.
۷.۲.۱.۲ برای ترکیب‌های سوختی، باید از غلظت حداقل اطفاء حریق یا غلظت بی‌اثر برای سوختی که نیاز به بالاترین غلظت دارد استفاده شود مگر اینکه آزمایش‌هایی روی ترکیب واقعی انجام شده باشد.

۷.۲.۲ خاموش کردن شعله

۷.۲.۲.۱ خطرات کلاس A
۷.۲.۲.۱.۱ غلظت حداقل اطفاء حریق برای سوخت‌های کلاس A باید از طریق آزمایش به عنوان بخشی از برنامه فهرست‌بندی مطابق با بند ۷.۲.۲.۳تعیین شود.

۷.۲.۲.۱.۲ غلظت حداقل طراحی برای یک خطر سطحی کلاس A باید از طریق بزرگ‌ترین مورد از موارد زیر تعیین شود:
(۱) غلظت اطفاء حریق، همانطور که در بند ۷.۲.۲.۱.۱ تعیین شده است، ضرب در یک عامل ایمنی ۱.۲ برای سیستم‌هایی با شناسایی و فعال‌سازی خودکار (به بند ۹.۱.۲ مراجعه کنید) یا ۱.۳ برای سیستم‌هایی با فعال‌سازی دستی فقط (به بند ۹.۱.۱.۱ مراجعه کنید).
(۲) برابر با حداقل غلظت اطفاء حریق برای هپتان همانطور که از بند ۷.۲.۲.۲.۱ (۲) تعیین شده است.

۷.۲.۲.۱.۳ غلظت حداقل طراحی برای آتش‌های عمیق باید از طریق آزمایش خاص کاربردی تعیین شود.

۷.۲.۲.۲ خطرات کلاس B
۷.۲.۲.۲.۱ غلظت اطفاء حریق برای سوخت‌های کلاس B باید از طریق بزرگ‌ترین مورد از موارد زیر تعیین شود:
(۱) غلظت کلاس B همانطور که از طریق یک برنامه فهرست‌بندی مطابق با بند ۷.۲.۲.۳ تعیین شده است.
(۲) غلظت اطفاء حریق برای سوخت خاص، همانطور که از طریق روش فنجان برنر (به پیوست B مراجعه کنید) تعیین شده است.
هشدار: در شرایط خاص، ممکن است خاموش کردن یک جت گاز در حال سوخت خطرناک باشد. به عنوان اولین اقدام، تأمین گاز را قطع کنید.

۷.۲.۲.۲.۲ تجهیزات اندازه‌گیری که در استفاده از روش فنجان برنر به کار می‌روند باید کالیبره شده باشند.
۷.۲.۲.۲.۳ غلظت حداقل طراحی برای یک خطر سوخت کلاس B باید غلظت اطفاء حریق، همانطور که در بند ۷.۲.۲.۲.۱ تعیین شده است، ضرب در یک عامل ایمنی ۱.۳ باشد.

۷.۲.۲.۳ برنامه فهرست‌بندی
به حداقل، برنامه فهرست‌بندی باید مطابق با UL 2127، سیستم‌های اطفاء حریق با گاز بی‌اثر تمیز، یا UL 2166، سیستم‌های اطفاء حریق با گاز هالوکربن تمیز، یا معادل آن باشد.

۷.۲.۲.۴ خطرات کلاس C
۷.۲.۲.۴.۱ غلظت حداقل طراحی برای یک خطر کلاس C باید غلظت حداقل اطفاء حریق کلاس A باشد، همانطور که در بند ۷.۲.۲.۱.۱ تعیین شده است، ضرب در یک عامل ایمنی ۱.۳۵.
۷.۲.۲.۴.۲ غلظت حداقل طراحی برای فضاهایی که حاوی خطرات الکتریکی انرژی‌دار با ولتاژ بالاتر از ۴۸۰ ولت هستند و در حین و بعد از تخلیه برق دارند، باید از طریق تحلیل خطر و آزمایشات لازم تعیین شود.

۷.۲.۳ بی‌اثر کردن
۷.۲.۳.۱ غلظت بی‌اثر باید از طریق آزمایش تعیین شود.
۷.۲.۳.۲ غلظت بی‌اثر باید در تعیین غلظت طراحی عامل استفاده شود زمانی که شرایطی برای بازگشت مجدد یا انفجار وجود دارد.
۷.۲.۳.۳ غلظت حداقل طراحی برای بی‌اثر کردن جو یک enclosure که خطر آن یک مایع یا گاز قابل اشتعال است، باید غلظت بی‌اثر ضرب در یک عامل ایمنی ۱.۱ باشد.

۷.۳ مقدار سیستم سیلاب کامل
۷.۳.۱ مقدار عامل هالوکربنی که برای دستیابی به غلظت طراحی مورد نیاز است، باید از طریق معادله زیر محاسبه شود:

مقادیر پارامترها عبارتند از:

W = مقدار عامل پاک کننده [پوند (کیلوگرم)]

V = حجم خالص خطر، که به‌صورت حجم ناخالص منهای حجم ساختارهای ثابت غیر قابل نفوذ به بخار عامل پاک کننده محاسبه می‌شود [فوت‌مکعب (مترمکعب)]

C = غلظت طراحی عامل (درصد حجم)

s = حجم ویژه بخار عامل فوق‌گرم در فشار 1 اتمسفر و دمای حداقل پیش‌بینی شده [درجه فارنهایت (درجه سلسیوس)] از حجم حفاظت‌شده [فوت‌مکعب/پوند (مترمکعب/کیلوگرم)]

7.3.1.1 غلظت عامل هالوکربنی که در محفظه حفاظت‌شده توسعه خواهد یافت، باید در دمای حداقل و حداکثر طراحی با استفاده از معادله زیر محاسبه شود:

مقادیر پارامترها عبارتند از:

C = غلظت عامل [درصد حجم]

W = مقدار نصب‌شده عامل [پوند (کیلوگرم)]

s = حجم ویژه گاز عامل در دمای حداقل/حداکثر طراحی خطر [فوت‌مکعب/پوند (مترمکعب/کیلوگرم)]

V = حجم محفظه ساخته‌شده [فوت‌مکعب (مترمکعب)]

7.3.1.2 غلظت‌های عامل محاسبه‌شده بر اساس داده‌های ساخته‌شده و نصب‌شده و دماهای حداقل و حداکثر طراحی فضای حفاظت‌شده باید طبق الزامات 6.1.2.7 و 6.2.4 ثبت شوند.

7.3.2* مقدار عامل گاز بی‌اثر مورد نیاز برای دستیابی به غلظت طراحی باید با استفاده از معادله 7.3.2، 7.3.2.1a یا 7.3.2.1b محاسبه شود:

مقادیر پارامترها عبارتند از:

X = حجم گاز بی‌اثر اضافه‌شده در شرایط استاندارد 14.7 psi مطلق، 70°F (1.013 بار مطلق، 21 درجه سلسیوس) به ازای حجم فضای خطر [فوت‌مکعب/فوت‌مکعب (مترمکعب/مترمکعب)]

sJ = حجم ویژه گاز بی‌اثر در 70°F (21 درجه سلسیوس) و 14.7 psi مطلق (1.013 بار مطلق)

s = حجم ویژه گاز بی‌اثر در 14.7 psi مطلق و دمای حداقل طراحی [درجه فارنهایت (درجه سلسیوس)] از حجم حفاظت‌شده [فوت‌مکعب/پوند (مترمکعب/کیلوگرم)]

C = غلظت طراحی گاز بی‌اثر (درصد حجم)

7.3.2.1* معادله جایگزینی برای محاسبه غلظت‌های عامل گاز بی‌اثرمجاز است، به‌شرح زیر:

t = حداقل دمای پیش‌بینی شده در حجم محافظت‌شده (در فارنهایت)

جایی که:

t = حداقل دمای پیش‌بینی شده در حجم محافظت‌شده (در سلسیوس)

7.3.2.2 مقدار طراحی شده گاز بی‌اثر در واحدهای جرم باید به صورت زیر محاسبه شود:

جایی که:

W = مقدار گاز بی‌اثر [پوند (کیلوگرم)]
V = حجم خطر [پای³ (متر³)]
[7.3.2.2a]
[7.3.2.2b]
s = حجم ویژه گاز در دمای خطر [پای³ /پوند (متر³ /کیلوگرم)]
C = غلظت گاز بی‌اثر [% حجم]

7.3.2.3 غلظت گاز بی‌اثر تمیز که در محفظه محافظت‌شده تولید خواهد شد، باید در دمای طراحی حداقل و حداکثر محاسبه شود، با استفاده از یکی از معادلات زیر:

جایی که:

C = غلظت گاز [٪ حجم]
W = مقدار نصب‌شده گاز [پوند (کیلوگرم)]
s = حجم ویژه گاز در دمای طراحی حداقل/حداکثر خطر [پای³ /پوند (متر³ /کیلوگرم)]
V = حجم محفظه ساخته‌شده [پای³ (متر³)]

7.3.3* عوامل طراحی. در صورتی که شرایط خاصی بر کارایی اطفاء حریق تأثیر بگذارد، حداقل مقدار گاز باید از طریق استفاده از عوامل طراحی افزایش یابد.

7.3.3.1 * عامل طراحی تی. غیر از موارد شناسایی‌شده در 7.3.3.1.3، هنگامی که یک منبع گاز واحد برای محافظت از چندین خطر استفاده می‌شود، باید از عامل طراحی جدول 7.3.3.1 استفاده شود.

7.3.3.1.1 برای کاربرد جدول 7.3.3.1، تعداد عامل طراحی تی باید برای هر خطری که سیستم از آن محافظت می‌کند، با استفاده از راهنماهای زیر تعیین شود:
(1) از نقطه‌ای که سیستم لوله‌کشی وارد خطر می‌شود، تعداد تی‌های موجود در مسیر جریان که به منبع گاز برمی‌گردند باید در تعداد عامل طراحی تی برای آن خطر گنجانده شود (تی‌های استفاده‌شده در یک منیفولد را شامل نشوید).
(2) هر تی که در داخل خطر گاز را به خطر دیگری می‌رساند، باید در تعداد عامل طراحی تی برای آن خطر گنجانده شود.

7.3.3.1.2 خطر با بزرگ‌ترین تعداد عامل طراحی تی باید در جدول 7.3.3.1 برای تعیین عامل طراحی استفاده شود.

7.3.3.1.3 برای سیستم‌هایی که آزمون تخلیه را با موفقیت پشت سر می‌گذارند، این عامل طراحی اعمال نخواهد شد.

7.3.3.2* عوامل طراحی اضافی. طراح باید عوامل طراحی اضافی را برای هر یک از موارد زیر تعیین و مستند کند:
(1) دهانه‌های غیرقابل بستن و تأثیر آن‌ها بر توزیع و غلظت (برای جزئیات بیشتر به 7.6.3 مراجعه کنید).
(2) کنترل گازهای اسیدی
(3) بازآتش‌سوزی از سطوح گرم‌شده
(4) نوع سوخت، پیکربندی‌ها، سناریوهایی که به طور کامل در غلظت اطفاء حریق، هندسه محفظه و موانع در نظر گرفته نشده‌اند و تأثیر آن‌ها بر توزیع.

7.3.3.3* عامل طراحی برای فشار محفظه. مقدار طراحی گاز تمیز باید طبق جدول 7.3.3.3 تنظیم شود تا فشارهای محیطی که بیشتر از 11 درصد (معادل تقریباً 3000 فوت (915 متر) تغییر ارتفاع) از فشارهای استاندارد سطح دریا [29.92 اینچ جیوه در 70°F (760 میلیمتر جیوه در 0°C)] متفاوت است، جبران شود.

7.4* مدت زمان حفاظت.
7.4.1 برای سیستم‌های اطفاء حریق شعله‌ای، حداقل غلظت 85 درصد از حداقل غلظت طراحی باید در بالاترین ارتفاع محتوای محافظت‌شده در داخل خطر برای مدت زمان 10 دقیقه یا مدت زمانی کافی برای پاسخگویی پرسنل آموزش‌دیده حفظ شود.
7.4.2 برای سیستم‌های بی‌اثر کننده، حداقل غلظت نباید کمتر از غلظت بی‌اثر کننده تعیین‌شده مطابق با 7.2.3.1 باشد و باید در طول فضای محافظت‌شده برای مدت زمانی کافی برای پاسخگویی پرسنل آموزش‌دیده حفظ شود.

7.5 سیستم توزیع.
7.5.1 * زمان تخلیه اولیه.
7.5.1.1* برای گازهای هالوکربنی، زمان تخلیه نباید بیشتر از 10 ثانیه باشد یا طبق الزامات مقامات مسئول.
7.5.1.2 برای گازهای بی‌اثر، زمان تخلیه نباید بیشتر از 60 ثانیه برای خطرات سوخت کلاس B، 120 ثانیه برای خطرات آتش‌سوزی سطحی کلاسA یا خطرات کلاس C باشد یا طبق الزامات مقامات مسئول. (برای جزئیات بیشتر به A.7.5.1.1 مراجعه کنید.)
7.5.1.3* محاسبات جریان انجام شده طبق بخش 6.2 یا طبق دستورالعمل‌های سیستم‌های پیش‌مهندسی‌شده فهرست‌شده باید برای اثبات انطباق با 7.5.1.1 یا 7.5.1.2 استفاده شود.
7.5.1.4 برای سیستم‌های پیشگیری از انفجار، زمان تخلیه گازها باید به گونه‌ای باشد که غلظت حداقل طراحی بی‌اثر قبل از رسیدن غلظت بخارات قابل اشتعال به محدوده قابل اشتعال بدست آید.

7.5.2* تخلیه طولانی. در صورتی که تخلیه طولانی برای حفظ غلظت طراحی برای مدت زمان مشخص ضروری باشد، مقادیر اضافی گاز باید با نرخ کاهش یافته به کار گرفته شوند.
7.5.2.1 تخلیه اولیه باید در محدودیت‌های مشخص شده در 7.5.1.1 تکمیل شود.
7.5.2.2 عملکرد سیستم تخلیه طولانی باید با آزمایش تأیید شود.

7.6 انتخاب و مکان‌یابی نازل‌ها.
7.6.1 نازل‌ها باید از نوع فهرست‌شده برای هدف مورد نظر باشند.
7.6.2 نازل‌ها باید در داخل محفظه محافظت‌شده مطابق با محدودیت‌های فهرست‌شده از نظر فاصله، پوشش کف و هم‌راستایی قرار گیرند.
7.6.3 نوع نازل‌های انتخاب‌شده، تعداد آن‌ها و مکان‌یابی آن‌ها باید به گونه‌ای باشد که غلظت طراحی در تمام قسمت‌های محفظه خطر ایجاد شود و به گونه‌ای باشد که تخلیه موجب پاشیدن مایعات قابل اشتعال یا ایجاد ابرهای گرد و غبار نشود که بتوانند آتش را گسترش دهند، انفجار ایجاد کنند یا به طور دیگری بر محتویات یا یکپارچگی محفظه تأثیر منفی بگذارند.