A.5.1.2 دستیابی و حفظ غلظت صحیح اطمینان میدهد که آتش بهطور کامل و دائمی در ماده قابل احتراق خاص یا مواد دخیل در آتش خاموش میشود.
A.5.2.1 در این نوع حفاظت، فرض بر این است که فضای نسبتاً بستهای برای کاهش از دست دادن عامل اطفاء حریق در نظر گرفته شده است. مساحت منافذ غیرقابل بسته شدن مجاز بستگی به نوع مواد قابل احتراق دارد.
A.5.2.1.1 در صورتی که دو یا چند خطر به دلیل نزدیکی آنها به طور همزمان در آتش درگیر شوند، باید هر خطر با یک سیستم جداگانه حفاظت شود، یا با ترکیبی از سیستمها که بهطور همزمان عمل کنند، یا با یک سیستم واحد که باید بهطور همزمان برای تمام خطرات بالقوه درگیر طراحی و تنظیم شود.
A.5.2.1.3 برای آتشهای عمیق، باید از منافذ پایین اجتناب شود، صرفنظر از نیازهای تهویه، تا غلظت اطفاء حریق برای مدت زمان لازم حفظ شود. دریچههای تهویه تحت این شرایط باید تا حد امکان در بالاترین نقطه محفظه قرار گیرند.
A.5.2.3 تقریباً تمام خطراتی که مواد قابل احتراقی دارند که آتش سطحی تولید میکنند، میتوانند مقادیر مختلفی از موادی که آتشهای عمیق تولید میکنند را در خود جای دهند. انتخاب صحیح نوع آتشی که سیستم باید برای اطفاء آن طراحی شود، اهمیت زیادی دارد و در بسیاری از موارد نیازمند قضاوت صحیح پس از بررسی دقیق تمام عوامل مختلف است. اساساً، چنین تصمیمی بر اساس پاسخ به سوالات زیر گرفته میشود:
(1) آیا احتمال ایجاد آتش عمیق وجود دارد، با توجه به سرعت شناسایی و کاربرد سیستم مورد نظر؟
(2) اگر آتش عمیق ایجاد شود، آیا بهطور جزئی خواهد بود، شرایط بهگونهای است که باعث شعلهور شدن مادهای که آتش سطحی تولید کرده است نخواهد شد، و آیا میتوان ترتیبی برای اطفاء دستی آن پس از تخلیه دیاکسیدکربن قبل از ایجاد مشکل فراهم کرد؟
(3) آیا ارزشها یا اهمیت تجهیزات بهگونهای است که حفاظت نهایی توجیهپذیر باشد، صرفنظر از هزینه اضافی برای فراهم کردن سیستمی که قادر به اطفاء آتشهای عمیق باشد؟
خواهید دید که در صورتی که احتمال کمی از آتش عمیق وجود داشته باشد که مشکلاتی ایجاد کند، در بسیاری از موارد پذیرش این خطر کم ممکن است توجیهپذیر باشد و انتخاب سیستمی که فقط آتشهای سطحی را خاموش کند صحیح باشد. به عنوان مثال، ترانسفورماتورهای الکتریکی و سایر تجهیزات الکتریکی پر شده با روغن معمولاً بهعنوان تولیدکننده آتش سطحی در نظر گرفته میشوند، اگرچه ممکن است این احتمال وجود داشته باشد که هسته گرم شده آتش عمیق در عایق الکتریکی ایجاد کند. از سوی دیگر، اهمیت برخی از تجهیزات الکتریکی برای تولید میتواند بهگونهای باشد که برخورد با خطر بهعنوان آتش عمیق توجیهپذیر باشد.
اغلب، تصمیمگیری نیاز به مشاوره با مقامات صلاحیتدار و با مالک و مهندسان شرکت تأمینکننده تجهیزات دارد. مقایسه هزینهها بین سیستمی که برای اطفاء آتش سطحی طراحی شده است و سیستمی که برای اطفاء آتش عمیق طراحی شده است، میتواند عامل تعیینکننده باشد. در همه موارد، توصیه میشود که تمام طرفهای ذینفع کاملاً از هرگونه خطرات موجود آگاه باشند، اگر سیستم فقط برای اطفاء آتش سطحی طراحی شود و از هزینههای اضافی مربوط به طراحی سیستمی که قادر به اطفاء آتش عمیق است.
A.5.2.3.1 آتشهای سطحی رایجترین خطراتی هستند که بهویژه به سیستمهای اطفاء حریق با سیل کامل مناسب هستند.
A.5.2.3.2 در هر صورت، پس از آتش عمیق، ضروری است که خطر بلافاصله بررسی شود تا اطمینان حاصل شود که اطفاء حریق کامل بوده و هر مادهای که در آتش دخیل بوده است برداشته شود.
در مواقعی که جو انفجاری از بخارات قابل اشتعال یا گرد و غبار قابل احتراق در داخل یک محفظه وجود دارد، تخلیه دیاکسیدکربن مایع میتواند باعث ایجاد جرقهای استاتیکی شود که انفجار ایجاد کند. خطر انفجار میتواند با تزریق بخار دیاکسیدکربن به داخل خطر برای ایجاد جو بیاثر کاهش یابد. تزریق بخار دیاکسیدکربن باید بهآرامی انجام شود تا از ایجاد آشفتگی که میتواند گرد و غبار قابل احتراق را در داخل محفظه به حالت معلق درآورد، جلوگیری شود. یک مثال از چنین خطری، سیلوی ذخیره زغالسنگ است.
(توجه: حفاظت در برابر حریق و بیاثر کردن سیلوهای زغالسنگ از محدوده این استاندارد خارج است.) به A.4.2.1 مراجعه کنید.
A.5.3.2.2 حداقل غلظت نظری دیاکسیدکربن و حداقل غلظت طراحی دیاکسیدکربن برای جلوگیری از اشتعال برخی مایعات و گازهای رایج در جدول 5.3.2.2 آورده شده است.
A.5.3.3.1 از آنجا که در فضای کوچک نسبت به حجم محصور، مساحت مرز بیشتری وجود دارد، بنابراین احتمال نشت بیشتر و به تبع آن نیاز به در نظر گرفتن فاکتورهای حجم گرید شده در جدول 5.3.3(a) و جدول 5.3.3(b) است.
حداقل مقادیر گاز برای کوچکترین حجمها در جدول آورده شده است تا هدف ستون B در جدولهای 5.3.3(a) و 5.3.3(b) روشن شود و از همپوشانی احتمالی در حجمهای مرزی جلوگیری شود.
A.5.3.5.1 زمانی که تهویه اجباری مدنظر نباشد، نشت مخلوط دیاکسیدکربن و هوا از فضای محصور بستگی به یکی یا چند مورد از پارامترهای زیر دارد:
(1) دمای محفظه: دیاکسیدکربن در دمای پایین کمتر گسترش مییابد و چگالی بیشتری خواهد داشت؛ بنابراین، مقدار بیشتری از آن در صورت وجود منافذ در قسمت پایین محفظه نشت خواهد کرد.
(2) حجم محفظه: درصد گاز دیاکسیدکربن که از هر منفذ در یک فضای کوچک نشت میکند، بسیار بیشتر از آن است که از همان منفذ در فضای بزرگتر نشت کند.
(3) تهویه: معمولاً یک منفذ در یا نزدیک به سقف مطلوب است تا گازهای سبکتر از اتاق خارج شوند طی تخلیه.
(4) محل منافذ: چون دیاکسیدکربن از هوا سنگینتر است، ممکن است نشت دیاکسیدکربن از منافذ نزدیک به سقف بسیار کم یا هیچگونه نشت نداشته باشد، در حالی که نشت در سطح کف میتواند قابل توجه باشد.
A.5.3.5.3 خطراتی که در محفظههایی که معمولاً دمای آنها بالاتر از 2000 درجه فارنهایت (93 درجه سلسیوس) است، قرار دارند، بیشتر در معرض خطر بازاشتعال هستند. بنابراین، اضافه کردن دیاکسیدکربن اضافی توصیه میشود تا غلظتهای اطفاء حریق برای مدت زمان بیشتری حفظ شود، و این اجازه میدهد تا ماده خاموششده خنک شود و احتمال بازاشتعال زمانی که گاز پخش میشود، کاهش یابد.
A.5.3.5.5 تحت شرایط عادی، آتشهای سطحی معمولاً در طول دوره تخلیه خاموش میشوند.
A.5.3.5.7 آزمایشها نشان دادهاند که دیاکسیدکربن که مستقیماً بر روی سطح مایع توسط نازلهای نوع کاربرد محلی اعمال میشود، میتواند برای تأمین خنککنندگی مورد نیاز جهت جلوگیری از بازاشتعال پس از پایان تخلیه دیاکسیدکربن ضروری باشد.
A.5.4.1 اگرچه دادههای خاص آزمایشی در دسترس نیست، اما شناخته شده است که برخی از انواع آتشهای عمیق ممکن است نیاز به زمانهای نگهداری بیش از 20 دقیقه داشته باشند. مقدار دیاکسیدکربن مورد نیاز برای آتشهای عمیق بر اساس محفظههای نسبتاً محکم است.
A.5.4.2 برای مواد قابل اشتعال که قادر به تولید آتشهای عمیق هستند، غلظتهای مورد نیاز دیاکسیدکربن نمیتوانند با دقت مشابهی با مواد سوختی سطحی تعیین شوند. غلظت اطفاء حریق به جرم ماده موجود بستگی خواهد داشت زیرا اثرات عایق حرارتی وجود دارد. بنابراین، عوامل سیل کردن بر اساس شرایط آزمایشی عملی تعیین شدهاند.
A5.4.2.1 به طور کلی، عوامل سیل کردن برای فراهم کردن غلظتهای طراحی مناسب برای اتاقها و محفظههای ذکر شده در جدول 5.4.2.1 یافت شده است.
برای اطلاعات بیشتر، به پیوست D مراجعه کنید.
بسته به قابلیت اشتعال، این خطرات ممکن است شامل آتشهای عمیق نباشند. (به 5.3.5.6 مراجعه کنید.)
A5.5.2 نرخهای حداقل طراحی اعمال شده برای آتشهای سطحی یا عمیق معمولی کافی در نظر گرفته شدهاند. با این حال، در مواردی که سرعت گسترش آتش سریعتر از حالت عادی برای نوع آتش باشد، یا زمانی که مقادیر بالا یا تجهیزات حیاتی درگیر باشند، نرخهای بالاتر از حداقلها میتوانند و در بسیاری از موارد باید استفاده شوند.
در مواردی که یک خطر شامل مادهای باشد که هر دو نوع آتش سطحی و عمیق را تولید کند، نرخ اعمال باید حداقل نرخ مورد نیاز برای آتشهای سطحی باشد.
پس از انتخاب نرخ مناسب برای خطر، جداول و اطلاعاتی که در ادامه آمده باید استفاده شود یا مهندسی خاصی که نیاز است باید برای به دست آوردن ترکیب صحیح از رهاسازیهای مخزن، لولهکشی تأمین و اندازههای اوریفیس که این نرخ مطلوب را تولید کند، انجام شود.
نرخ نشت از یک محفظه در غیاب تهویه اجباری عمدتاً به تفاوت چگالی بین جو داخل محفظه و هوای اطراف محفظه بستگی دارد.
معادله زیر میتواند برای محاسبه نرخ از دست دادن دیاکسیدکربن استفاده شود، به این فرض که نشت کافی در قسمت بالایی محفظه وجود دارد تا ورود هوای آزاد را امکانپذیر کند:
جایی که:
R = نرخ دیاکسیدکربن [پوند در دقیقه (کیلوگرم در دقیقه)]
C = نسبت غلظت دیاکسیدکربن
p = چگالی بخار دیاکسیدکربن [پوند بر فوت مکعب (کیلوگرم بر متر مکعب)]
A = مساحت بازشو [فوت مربع (متر مربع)] (شامل ضریب جریان)
g = ثابت گرانش [32.2 فوت بر ثانیه مربع (9.81 متر بر ثانیه مربع)]
p1 = چگالی جو [پوند بر فوت مکعب (کیلوگرم بر متر مکعب)]
p2 = چگالی هوای اطراف [پوند بر فوت مکعب (کیلوگرم بر متر مکعب)]
h = ارتفاع ایستا بین بازشو و بالای محفظه [فوت (متر)]
اگر تنها در دیوارها بازشوهایی وجود داشته باشد، مساحت بازشوهای دیوار میتواند برای محاسبات تقسیم بر 2 شود زیرا فرض بر این است که هواي تازه میتواند از نیمی از بازشوها وارد شود و گاز محافظ از نیمی دیگر خارج خواهد شد.
شکل E.1 (ب) میتواند بهعنوان راهنمایی برای برآورد نرخهای تخلیه در سیستمهای تخلیه طولانی استفاده شود. منحنیها با استفاده از معادله قبلی محاسبه شدهاند، با فرض دمای 70 درجه فارنهایت (21 درجه سلسیوس) داخل و خارج محفظه. در یک سیستم واقعی، دمای داخل معمولاً با تخلیه کاهش مییابد، که باعث افزایش نرخ از دست رفتن گاز میشود. به دلیل وجود متغیرهای زیاد، ممکن است نیاز به آزمایش سیستم نصبشده برای اطمینان از عملکرد صحیح باشد.
در صورتی که نشت قابل توجهی وجود داشته باشد، غلظت طراحی باید به سرعت به دست آید و برای مدت زمان طولانی حفظ شود. دیاکسیدکربن مورد نیاز برای جبران نشت باید با نرخ کمتری اعمال شود. نرخ تخلیه طولانیشده باید به اندازه کافی برای حفظ غلظت طراحی باشد.
A.5.5.2.1 معمولاً زمان تخلیه اندازهگیری شده زمانی در نظر گرفته میشود که دستگاه اندازهگیری شروع به ثبت حضور دیاکسیدکربن میکند تا غلظت طراحی به دست آید.
A.5.5.3 حفاظت از موتورهای احتراق ثابت و توربینهای گازی درNFPA 37 مورد بررسی قرار گرفته است.
برای تجهیزات الکتریکی محصور از نوع گردش داخلی، مقدار اولیه تخلیه نباید کمتر از 1 پوند (0.45 کیلوگرم) گاز برای هر 10 فوت مکعب (0.28 متر مکعب) از حجم محصور تا 2000 فوت مکعب (56.6 متر مکعب) باشد. برای حجمهای بزرگتر، 1 پوند (0.45 کیلوگرم) گاز برای هر 12 فوت مکعب (0.34 متر مکعب) یا حداقل 200 پوند (90.8 کیلوگرم) باید استفاده شود. جدولA.5.5.3(الف) و جدول A.5.5.3(ب) میتواند بهعنوان راهنما برای برآورد مقدار گاز مورد نیاز برای تخلیه طولانیشده جهت حفظ حداقل غلظت 30 درصد برای زمان کاهش شتاب استفاده شود. این مقدار بر اساس حجم داخلی دستگاه و زمان کاهش شتاب است، با فرض نشت متوسط. برای دستگاههای بدون گردش داخلی که دارای دمپر هستند، 35 درصد به مقادیر نشان دادهشده در جدول A.5.5.3(الف) و جدول A.5.5.3(ب) باید اضافه شود تا حفاظت از تخلیه طولانیشده تأمین شود.
A.5.5.4.2 روشهای موجود برای جبران دماهای بالایی شامل کاهش چگالی پر کردن برای دماهای بالا و فشردهسازی نیتروژن همراه با کاهش چگالی پر کردن برای دماهای پایین است. باید با تولیدکنندگان مشورت شود برای راهنمایی بیشتر.
A.5.6.1 ملاحظههای تهویه فشار شامل عواملی مانند استحکام محفظه و نرخ تزریق است.
A.5.6.2 منافذ و نشتهایی مانند درها، پنجرهها و دمپرها که ممکن است به راحتی قابل شناسایی نباشند یا به راحتی محاسبه نشوند، در سیستمهای سیلاب دیاکسیدکربن معمولاً بهاندازه کافی برای تهویه طبیعی بدون نیاز به تهویه اضافی فراهم کردهاند. اتاقهای ذخیرهسازی رکوردها، فضاهای یخچالی و کانالهای تهویه نیز تحت شرایط سیستم متوسط خود نیاز به تهویه اضافی ندارند.
در بسیاری از موارد، بهویژه زمانی که مواد خطرناک درگیر هستند، منافذ تهویه برای تهویه انفجاری قبلاً فراهم شده است. اینها و سایر منافذ موجود معمولاً تهویه کافی را فراهم میکنند.
عملیات ساختوساز عمومی راهنمای جدول A.5.6.2 را برای در نظر گرفتن استحکام عادی و فشارهای مجاز محفظههای متوسط فراهم میآورد.
A.6.1.2 نمونههایی از خطراتی که توسط سیستمهای کاربردی محلی محافظت میشوند شامل وانهای غوطهوری، تانکهای خنککننده، اتاقهای اسپری، ترانسفورماتورهای الکتریکی پر شده از روغن، دریچههای بخار، آسیابهای نورد، دستگاههای چاپ و غیره میشود.
A.6.1.4 به بخشهای 4.3، 4.5.5 و A.4.3 اشاره میشود در مورد خطرات ناشی از کدورت دید و کاهش غلظت اکسیژن به مقداری که نمیتواند حیات را پشتیبانی کند، نه تنها در ناحیه اطراف تخلیه، بلکه در مناطق مجاور که گاز میتواند به آنجا مهاجرت کند.
A.6.3.1 در محاسبه مجموع مقدار دیاکسیدکربن مورد نیاز برای یک سیستم کاربردی محلی، نرخ جریان همه نازلها باید با هم جمع شوند تا نرخ جریان جرمی برای حفاظت از خطر خاص بهدست آید. این نرخ باید ضربدر زمان تخلیه شود.
A.6.3.1.1 این سیلندرها معمولاً در ظرفیتهای اسمی 50 پوند، 75 پوند و 100 پوند (22.7 کیلوگرم، 34.1 کیلوگرم و 45.4 کیلوگرم) دیاکسیدکربن اندازهگیری میشوند. زمانی که سیلندرها با دیاکسیدکربن در چگالی پر کردن عادی که از 68 درصد بیشتر نباشد، پر میشوند، بخشی از تخلیه از سیلندرها بهصورت دیاکسیدکربن مایع و باقیمانده بهصورت بخار خواهد بود. برای مقاصد طراحی، تخلیه بخار بهعنوان اثربخش در خاموش کردن آتش در نظر گرفته نمیشود. مشخص شده است که مقدار دیاکسیدکربن تخلیهشده از نازل بهصورت مایع دیاکسیدکربن از 70 درصد تا 75 درصد از کل مقدار دیاکسیدکربن موجود در سیلندر متغیر است و بنابراین لازم است ظرفیت اسمی سیلندر برای یک سیستم خاص 40 درصد افزایش یابد تا بخش بخار دیاکسیدکربن در نظر گرفته شود. بهعنوان مثال، یک سیلندر 50 پوندی (22.7 کیلوگرم) میتواند بین 35 پوند و 37.5 پوند (15.9 کیلوگرم و 17.0 کیلوگرم) دیاکسیدکربن بهصورت مایع تخلیه کند که بخش مؤثر تخلیه در خاموش کردن آتش است.
A.6.3.1.2 زمانی که دیاکسیدکربن مایع از یک لولهکشی گرم عبور میکند، مایع بهسرعت تبخیر میشود تا دمای لوله به دمای اشباع دیاکسیدکربن برسد. مقدار دیاکسیدکربن مایع تبخیرشده به این روش بستگی به مقدار کل حرارت دارد که باید از لولهکشی برداشته شود و حرارت نهان تبخیر دیاکسیدکربن دارد. برای دیاکسیدکربن با فشار بالا، حرارت نهان تبخیر حدود 64Btu/pound (149 kJ/kg) است؛ برای دیاکسیدکربن با فشار پایین، حرارت نهان تبخیر حدود 120 Btu/pound (279 kJ/kg) است.
مقدار حرارت که باید از لولهکشی برداشته شود، حاصلضرب وزن لولهکشی در ظرفیت حرارتی ویژه فلز و تغییر دمای متوسط لولهکشی است. برای لولهکشی فولادی، ظرفیت حرارتی ویژه متوسط حدود 0.11 Btu/pound·°F (0.46 kJ/kg·K) تغییر دما است. تغییر دمای متوسط نیز تفاوت بین دمای آغاز تخلیه و دمای متوسط مایع در حال جریان در لوله خواهد بود. برای دیاکسیدکربن با فشار بالا، میتوان دمای متوسط مایع در لولهکشی را حدود 60 درجه فارنهایت (16 درجه سلسیوس) فرض کرد. برای دیاکسیدکربن با فشار پایین، دمای متوسط را میتوان حدود -5 درجه فارنهایت (-21 درجه سلسیوس) فرض کرد. این دماها البته تا حدودی متناسب با فشار نازلهای متوسط تغییر خواهند کرد، اما چنین تنظیمات جزئی تأثیر قابل توجهی بر نتایج نخواهد گذاشت. معادله زیر میتواند برای محاسبه مقدار دیاکسیدکربن تبخیرشده در لولهکشی استفاده شود:
جایی که:
• W = C0₂ تبخیر شده [پوند (کیلوگرم)]
• w = وزن لولهکشی [پوند (کیلوگرم)]
• Cp = گرمای ویژه فلز در لوله [Btu/پوند·°F; 0.11 برای فولاد (kJ/کیلوگرم·K; 0.46 برای فولاد)]
• T₁ = دمای متوسط لوله قبل از تخلیه [°F (°C)]
• T₂ = دمای متوسط C0₂ [°F (°C)]
• H = حرارت نهان تبخیر C0₂ مایع [Btu/پوند (kJ/کیلوگرم)]
A.6.3.3 چون آزمایشهای انجام شده در فهرست یا تاییدیههای اسپرینکلرهای دیاکسید کربن ایجاب میکند که آتش در حداکثر زمان ۲۰ ثانیه خاموش شود، زمان حداقل ۳۰ ثانیه برای این استاندارد تعیین شده است. این زمان اضافی بهعنوان یک ضریب ایمنی برای شرایط غیرقابل پیشبینی در نظر گرفته شده است. مهم است که این زمان تخلیه بهعنوان حداقل در نظر گرفته شود و شرایطی مانند دماهای بالا و خنک شدن سطوح بسیار داغ در منطقه خطر ممکن است نیاز به افزایش زمان تخلیه برای اطمینان از خاموشی کامل و مؤثر داشته باشد.
A.6.3.3.2 جریان دیاکسید کربن نیازی نیست که همزمان در تمام اسپرینکلرها شروع یا متوقف شود، اما همه اسپرینکلرها باید حداقل به مدت زمان تخلیه مایع کربن دیاکسید بهطور همزمان کار کنند.
A.6.3.3.5 دمای حداکثر سوخت مایع در حال سوخت محدود به نقطه جوش آن است که در آن سرمایش تبخیری با ورود حرارت مطابقت دارد. در بیشتر مایعات، دمای خود اشتعال بسیار بالاتر از دمای جوش است، بنابراین باز اشتعال بعد از خاموش شدن تنها میتواند توسط یک منبع اشتعال خارجی ایجاد شود. با این حال، برخی مایعات منحصر به فرد دارای دماهای خود اشتعال بسیار پایینتری نسبت به دمای جوش خود هستند. روغنهای پختوپز معمولی و موم پارافین ذوبشده این ویژگی را دارند. برای جلوگیری از باز اشتعال در این مواد، لازم است تا جوّ اطفاء حریق تا زمانی که سوخت پایینتر از دمای خود اشتعال آن سرد شود، حفظ شود. یک زمان تخلیه ۳ دقیقهای برای واحدهای کوچک کافی است، اما ممکن است برای واحدهای با ظرفیت بزرگتر به زمان بیشتری نیاز باشد.
A.6.4.1 کاربرد عملی روش نرخ بر اساس مساحت در راهنمای طراحی FSSA برای سیستمهای محلی دیاکسید کربن نرخ بر اساس مساحت توضیح داده شده است. این راهنما به کاربر در تمام فرآیند طراحی سیستم دیاکسید کربن بر اساس نرخ مساحت با مثالها کمک میکند. کاربر با مراحل مختلف طراحی سیستم شامل چیدمان، محاسبات و طراحی کلی سیستم آشنا خواهد شد.
A.6.4.2.1 در فهرستهای فردی یا تاییدیههای اسپرینکلرهای نوع سقفی، آزمایشهایی برای تعیین جریان بهینهای که یک اسپرینکلر باید برای ارتفاع نصب آن نسبت به سطح مایع استفاده کند، انجام میشود. این آزمایشها به شرح زیر انجام میشوند:
1. آزمایشهای آتشسوزی برای اسپرینکلرهای نوع سقفی انجام میشود تا یک منحنی که جریانهای حداکثر قابل استفاده برای اسپرینکلرها را در ارتفاعات مختلف نشان میدهد، توسعه یابد.
2. پس از آزمایشهای فوق، حداقل جریان برای ارتفاعات مختلف فرض میشود که ۷۵ درصد از حداکثر جریان قبلاً تعیین شده است.
3. پس از آزمایشهای فوق، آزمایشهایی انجام میشود تا مساحت آتش تغییر کند تا بیشترین مساحتی که یک اسپرینکلر در ارتفاعات مختلف میتواند خاموش کند، تعیین شود.
4. از دادههای مراحل قبلی دو منحنی رسم میشود: یک منحنی جریان در مقابل ارتفاع و منحنی مساحت در مقابل ارتفاع.
این منحنیها بر اساس آزمایشهای آتشسوزی با استفاده از سینیهای مربعی توسعه یافتهاند، بنابراین مهم است که مساحت پوشش اسپرینکلرها در ارتفاعات مختلف بر اساس مساحتهای مربعی تقریبی در نظر گرفته شود. در سیستمهای اسپرینکلر چندگانه، این محدودیتها برای بخشهای خطر که هر اسپرینکلر بهطور جداگانه پوشش میدهد، استفاده میشود.
چون این منحنیها بر اساس آزمایشهای آتشسوزی با استفاده از سینیهای مربعی توسعه یافتهاند، مهم است که بهخاطر داشته باشید که پوشش مساحت برای اسپرینکلرها در ارتفاعات مختلف که توسط منحنی دوم نشان داده شده، باید بر اساس مساحتهای مربعی تقریبی در نظر گرفته شود. همچنین مهم است که به یاد داشته باشید این دو منحنی محدودیتهای پوشش تک اسپرینکلر را نشان میدهند. در سیستمهای چند اسپرینکلری، این محدودیتها برای بخشی از خطر که توسط هر اسپرینکلر پوشش داده میشود، استفاده میشود.
A.6.4.2.2 برای اسپرینکلرهای کنار مخزن و خطی، آزمایشهای آتشسوزی برای توسعه منحنیهایی که حداکثر و حداقل جریانهای قابل استفاده برای اسپرینکلر را به مساحت آتشی که اسپرینکلر قادر به خاموش کردن آن است، مرتبط میکند، انجام میشود. همچنین محدودیتهای اضافی در مورد حداکثر عرض خطر و الزامات فاصله بین اسپرینکلرها و نزدیکترین گوشه خطر وجود دارد. در این آزمایشها، اسپرینکلرها معمولاً در فاصله ۶اینچی (۱۵۲ میلیمتر) از سطح مایع نصب میشوند، که پارامتر ارتفاع را حذف میکند. این آزمایشها بهصورت زیر انجام میشوند.
اسپرینکلرهای تک یا چندگانه روی لبه سینیهای مربعی یا مستطیلی نصب میشوند. در آزمایشهای اسپرینکلر چندگانه، اسپرینکلرها روی یک طرف یا دو طرف متقابل نصب میشوند. آزمایشها روی اندازههای مختلف سینی و آرایشهای فاصلهای مختلف انجام میشود تا منحنی حداکثر نرخ یا منحنی پاشش ایجاد شود که میتوان آن را بهعنوان تابعی از جریان در مقابل مساحت پوشش یا عرض خطر ترسیم کرد. پس از این مرحله، حداقل جریان برای شرایط مختلف مساحت یا عرض خطر (با محدودیتهای فاصلهای مناسب دیگر) توسط یک سری آزمایش مشابه تعیین میشود.
برای همه این آزمایشها، جریانها بر اساس دمای ذخیرهسازی ۰درجه فارنهایت (۱۸- درجه سانتیگراد) برای سیستمهای فشار پایین (فشار متوسط ۳۰۰ psi یا ۲۰۶۸ kPa) یا دمای ذخیرهسازی ۷۰ درجه فارنهایت (۲۱ درجه سانتیگراد) برای سیستمهای فشار بالا (فشار متوسط ۷۵۰ psi یا ۵۱۷۱ kPa) محاسبه میشوند. در سیستمهای فشار بالا، دمای واقعی ذخیرهسازی میتواند بین ۱۲۰ درجه فارنهایت (۴۹ درجه سانتیگراد) و ۳۲ درجه فارنهایت (۰ درجه سانتیگراد) متغیر باشد. به همین دلیل، آزمایشهای منحنی حداکثر نرخ یا پاشش با استفاده از سیلندرهای ذخیرهسازی که به دمای ۱۲۰ درجه فارنهایت (۴۹ درجه سانتیگراد) تنظیم شدهاند، انجام میشود که جریان کمی بالاتر از نرخ محاسبه شده ایجاد میکند. آزمایشهای نرخ حداقل با استفاده از سیلندرهای ذخیرهسازی که به دمای ۳۲ درجه فارنهایت (۰ درجه سانتیگراد) تنظیم شدهاند، انجام میشود که جریان کمی پایینتر از نرخ محاسبه شده ایجاد میکند.
از دادههای حاصل از این آزمایشها، یک منحنی جریان در مقابل مساحت پوشش یا عرض خطر ترسیم میشود که منحنی حداکثر یا پاشش آن با ضریبی معادل ۱۰ درصد کاهش و نرخ حداقل آن با ضریبی معادل ۱۵ درصد افزایش مییابد. یک منحنی معمولی برای اسپرینکلر کنار مخزن در شکل F.1 (c) و یک منحنی برای اسپرینکلر خطی در شکل F.1 (d) نشان داده شده است.
A.6.4.3.4 برای آزمایشهای فهرست و تاییدیه، اسپرینکلرهای محلی دیاکسید کربن نوع سقفی روی آتشسوزیهای دو بعدی سینی انجام میشوند. (مراجعه شود به A.6.4.2.1.) برخی اسپرینکلرها هنگام استفاده روی چنین آتشسوزیهای “مسطح” پوشش مساحت عالی دارند. اگرچه مخروط واقعی تخلیه میتواند تنها روی یک مساحت کوچک از آتش تأثیر بگذارد، دیاکسید کربن میتواند از ناحیه برخورد واقعی خارج شده و مساحت بسیار بزرگتری از سینی آتش را بهطور مؤثر پوشش دهد.
اگر سطحی که تخلیه دیاکسید کربن روی آن برخورد میکند، بسیار نامنظم باشد، ممکن است تخلیه نازل نتواند تمام قسمتهای خطر را بهطور مؤثر پوشش دهد. اگر نازلهای استفاده شده دارای مناطق برخورد کوچکی نسبت به مناطق پوشش فهرست شده خود باشند، ممکن است نیاز به نازلهای اضافی برای پوشش کامل اشیاء با اشکال نامنظم باشد. در صورتی که چنین خطراتی با اشکال نامنظم باید پوشش داده شوند، طراح باید اطمینان حاصل کند که تعداد، نوع و مکان نازلها برای تضمین پوشش کامل سطوح خطر کافی است. بررسی پوشش اسپرینکلرهای محلی از جمله قسمتهای مهم آزمایش تخلیه است.
A.6.4.4.5 ممکن است نیاز به نازلهای اضافی برای این منظور خاص باشد، بهویژه اگر انبار بیش از ۲ فوت (۰.۶ متر) بالاتر از سطح محافظت شده قرار گیرد.
A.6.5.1 کاربرد عملی روش نرخ به حجم پیچیده است. طراحی یک سیستم میتواند با استفاده از مثالها و یک محاسبه گام به گام از یک سیستم، تسهیل شود. دستورالعملهای طراحی FSSA برای سیستمهای کاربرد محلی دیاکسید کربن با روش نرخ به حجم توضیح میدهند که چگونه یک سیستم دیاکسید کربن با استفاده از این روش طراحی شود.
A.6.5.3.2 شکل A.6.5.3.2 نمودار پوشش جزئی است.
A.6.6.2 دماهای ذخیرهسازی فشار بالا که از ۳۲ درجه فارنهایت تا ۱۲۰ درجه فارنهایت (۰ درجه سانتیگراد تا ۴۹ درجه سانتیگراد) متغیر هستند، نیاز به روشهای خاص برای جبران تغییرات نرخ جریان ندارند. در صورتی که دماهای ذخیرهسازی فشار بالا بتوانند زیر ۳۲ درجه فارنهایت (۰ درجه سانتیگراد) یا بالاتر از ۱۲۰ درجه فارنهایت (۴۹ درجه سانتیگراد) قرار گیرند، ممکن است نیاز باشد ویژگیهای خاصی در سیستم گنجانده شود تا نرخ جریان صحیح تضمین شود.
A.7.1.1 یک منبع دیاکسید کربن جداگانه میتواند برای استفاده از شلنگ دستی فراهم شود، یا دیاکسید کربن میتواند از یک واحد ذخیرهسازی مرکزی که چندین خط شلنگ را تأمین میکند یا از سیستمهای ثابت دستی یا خودکار تأمین شود. (مراجعه شود به ۴.۶.۱.۱.)
