Instalații Pentru Fluide Speciale

Universitatea de Construcții București-Facultatea de Inginerie a Instalațiilor-

Instala ț ii pentru fluide speciale

Referat : Instalații de stingerea incendiilor cu gaze inerte .

Studenți : Anul I Master ECDD 2014-2015

Bîrlog Rareș

Duca George Florin

http://instalatii.utcb.ro/Educatie/Master/Instalatii%20pt%20fluide%20speciale.doc


-CUPRINS-

1.Sisteme de stingere a incendiilor

2. In s talaţii de stingere cu substanţe sp e ciale

3.Legislația aferentă i n s talaţii lor de stingere cu substanţe sp e ciale

4. Sisteme de stingere a incendiilor cu azot, respectiv INERGEN (IG 541)


1.Sisteme de stingere a incendiilor

Scopul oricărui sistem de stingere este de a minimiza pierderile şi daunele atât la

nivelul bunurilor, cât şi la nivelul persoanelor aflate în spaţiul protejat. Apa este un agent de

stingere excelent, datorită capacităţii de a absorbi căldura şi de a opri procesul de ardere. Cu

toate acestea, de multe ori, utilizarea apei poate dăuna bunurilor. Deci, pentru zonele în

care sunt păstrate bunuri de mare valoare apa nu este soluţia ideală.

Pentru astfel de situaţii agenţii de stingere gazoşi şi sistemele bazate pe aerosoli

reprezintă soluţia optimă, deoarece aceştia nu aduc pagube suplimentare. Procesul de

stingere nu lasa reziduuri, astfel încât obiectele de valoare rămân impecabile.

Pentru astfel de situaţii agenţii de stingere gazoşi şi sistemele bazate pe aerosoli reprezintă

soluţia optimă, deoarece aceştia nu aduc pagube suplimentare. Procesul de stingere nu lasa

reziduuri, astfel încât obiectele de valoare rămân impecabile.

Tipuri:

- Azot (IG - 100) – gaz inert, incolor şi incombustibil, concentraţia minimă de calcul:

43.7% (conform standardului ISO/FDIS 14520-13:2000 (E)), NOAEL1) la 43%, LOAEL2)

la 52%.

• Recomandări: spaţii închise, instalaţii tehnologice.

- Inergen (IG - 541) – amestec de: azot (52%), argon (40%), dioxid de carbon (8%),

concentraţia de minimă de calcul (pentru incendii de clasa A) 36.5%, NOAEL la 43%,

LOAEL la 52%.

• Recomandări: incinte cu tehnica de calcul, incinte cu aparatura şi echipamente

electronice sau de telecomunicaţii, incinte din producţie şi transporturi, incinte cu valori.

- Novec 1230 (FK-5-1-12) – substanţa chmica, concentraţia minimă de calcul (pentru

incendii de clasa A) 5.6%, NOAEL la 10%, LOAEL la mai mult de 10%.

• Recomandări: muzee, galerii de arte, librãrii, biblioteci, depozite, bãnci, echipamente

electrice, echipamente medicale şi de laborator, instalaţii militare, platforme petroliere şi

instalaţii de gaze, fabrici petrochimice, generatoare, staţii de pompare, camere de control

industriale. Aerosoli – microparticule de compuşi de potasiu şi gaze, O.D.P.3) = 0, G.W.P.4) =

0, A.L.T.5) = 30 – 120 min.


• Recomandări: incendii de substanţe gazoase, solide şi lichide, în special a celor care

derivă din hidrocarburi (gaze naturale, produse petroliere, combustibili, lubrifianţi etc.),

incendii la echipamente electrice cu tensiuni până la 24.000 V; incendii din construcţii civile,

de producţie sau depozitare (magazine, depozite, hoteluri, muzee, bănci, birouri, hale,

echipamente electrice sau electronice şi altele similare).

1) NOAEL – Nici un efect advers observabil (No Observed Adverse Effect Level)

2) LOAEL – Cel mai mic efect advers observabil (Lowest Observed Adverse Effect Level)

3) O.D.P. - Potenţialul de distrugere al stratului de ozon (Ozone Depletion Potenţial)

4) G.W.P. - Potenţialul de încălzire globală a atmosferei (Global Warming Potenţial)

5) A.L.T. - Timpul de viaţă în atmosfera/remanenta (Atmosphere Lifetime)

6) Date conform NP 086-05 “NORMATIV PENTRU PROIECTAREA, EXECUTAREA ŞI

EXPLOATAREA INSTALAŢIILOR DE STINGERE A INCENDIILOR”.

2. In s talaţii de stingere cu substanţe sp e ciale:

Proiectarea, executarea şi exploatarea instalaţiilor de stingere a incendiilor cu gaze

inerte este reglementată de Normativul NP 086-05, care prevede următoarele tipuri:

· Instalaţii cu CO2;

· Instalaţi cu azot (IG-100);

· Instalaţii cu FM 200 (HFC-227ea);

· Instalaţii cu INERGEN (IG-541);

· Instalaţii de stingere cu argon (IG-01);

· Instalaţii cu NAF ŞIII (HCFC/A);

· Instalaţii cu ECARO (HFC-125).

Normativul NP 086-05 stabileşte parametrii de proiectare şi metodologia de calcul a

acestor instalaţii pentru instalaţiile de stingere a incendiilor cu gaze inerte care nu necesită

licenţă de proiectare (CO2, azot, argon) şi gaze inerte specifice unui anumit producător

(FM 200, INERGEN, NAF ŞIII, ECARO, Novec 1230). Parametri de proiectare sunt:

debitul specific, volum specific, concentraţia specifică, presiunea de lucru, etc. De

asemenea, este precizat şi modul de exploatare, întreţinere şi reparare a acestor instalaţii.


Substanţele speciale utilizate în instalaţii de stingere a incendiilor trebuie să

îndeplinească cerinţele impuse deProtocolul de la Montreal, semnat la 16 septembrie

1987.

În acest sens, odată cu interzicerea folosirii halonilor ca substanţe de stingere, s-au

identificat noi soluţii de înlocuirea a acestora, cu substanţe denumite şi agenţi de stingere

„curaţi”. La nivel internaţional, pentru instalaţiile de stingere cu gaz, s-a elaborat seria de

standarde ISO 14520, care cuprinde în părţile sale, cele mai uzuale substanţe de stingere.

În legislaţia din ţara noastră se regăsesc doar o parte din substanţele speciale de

stingere precizate în seria de standarde menţionată.

Substanţele de stingere care nu sunt specificate de normativul NP 086-05 sunt:

– Triodide (FIC – 13I1);

– CEA 308;

– CEA 410;

– FE – 241;

– FE – 13;

– FE – 36.

Tabel comparativ asupra unor caracteristici ale substanţelor speciale de stingere

care nu sunt cuprinse în reglementările din România:

Substanţă de

Stingere

Heptan

LC50

(%)

NOAEL

(%)

LOAEL (%)Concentraţie de

Stingere

(%)

Concentraţie

Minimă de

Proiectare (%)

FIC-12I1 3,5 4,6 > 12,8 0,2 0,4

FC – 2 – 1 – 8 7,3 8,8 > 81 30 > 30

FC – 3 – 1 – 10 5,9 7,1 > 80 40 > 40

HCFC Ble nd A 10 13 64 10 > 10

HFC 23 12,7 16,5 > 65 50 > 50

HFC 236 fă 6,5 8,5 > 47,5 10 15


3.Legislația aferentă i n s talaţii lor de stingere cu substanţe sp e ciale:

Pentru instalaţiile de stingere cu CO2 se propune ca, pentru actualizarea

prevederilor din legislaţia țării noastră, menţionarea ca referenţiale a următoarelor

standarde, care intră sub incidenţa Directivei privind produsele pentru construcţii

89/106/EEC, prevăzute Jurnalul Oficial C 304 din 13 decembrie 2006:

SR EN 12094-7:2002 Sisteme fixe de luptă împotriva incendiilor. Componente pentru

sisteme de stingere cu gaz.Partea 7: Condiţii şi metode de încercare pentru duzele

sistemelor cu CO2;

SR EN 12094-7:2002/A1:2005 Sisteme fixe de luptă împotriva incendiilor. Componente

pentru sisteme de stingere cu gaz. Partea 7: Condiţii şi metode de încercare pentru duzele

sistemelor cu CO2.

Alte standarde specifice instalaţiilor de stingere cu substanţe speciale:

EN 25923:1993 Fire protection - Fire extinguishing media - Carbon dioxide (ISO

5923:1989);

EN 27201-2:1994 Fire protection - Fire extinguishing media - Halogenated hydrocarbons -

Part 2: Code of practice for safe handling and transfer procedures (ISO 7201-2:1991).

De asemenea, pentru componentele instalaţiilor de stingere cu gaz, se propune

introducerea în reglementările naţionale a standardelor europene armonizate.

Componentele acestor instalaţii trebuie să respecte cerinţele standardelor din seria SR EN

12094 Instalaţii fixe de luptă împotriva incendiului. Elemente componente pentru instalaţii

de stingere cu gaz.

SR EN 12094-1:2004 Sisteme fixe de luptă împotriva incendiilor. Componente pentru

sisteme de stingere cu gaz. Partea 1: Cerinţe şi metode de încercare pentru

dispozitive electrice automate de comandă şi temporizare, stabileşte condiţiile pe care

trebuie să le îndeplinească echipamentul de control şi semnalizare a incendiului, care

comandă instalaţia de stingere a incendiului cu gaze inerte. Aceste cerinţe reprezintă o

particularizare a cerinţelor standardelor :


SR EN 54-1:1998 Sisteme de detectare şi de alarmă la incendiu. Partea 1: introducere şi

SR EN 54-2+AC:2000 Sisteme de detectare și de alarmă la incendiu. Partea 2: echipament

de control şi semnalizare.

Celelalte părţi ale standardelor din seria 12094 stabilesc încercările la care sunt

supuse elementele componente ale instalaţiilor de stingere cu gaze inerte: dispozitive

neelectrice automate de comandă şi temporizare

– partea 2:2004; dispozitive manuale de declanşare şi de oprire

– partea 3:2004; ansambluri de supape şi declanşatoarele lor

– partea 4:2004; distribuitoare de înaltă şi joasă presiune şi declanşarea lor

– partea 5:2006; dispozitive neelectrice de scoatere din funcţiune

– Partea 6:2006; duzele sistemelor cu CO2

– partea 7:2002/A1:2005; racorduri

– partea 8:2006 detectoare speciale de incendiu

– partea 9:2004; manometre şi presostate

– partea 10:2004; dispozitive mecanice de cântărire

– partea 11:2004; dispozitive de alarmare pneumatice

–partea 12:2004; dispozitive odorizante pentru instalaţiile de stingere cu dioxid de carbon

de joasă presiune.

Elementele componente neelectrice sunt supuse, în principal, la următoarelor încercări:

§ funcţionare;

§ rezistenţa la presiune internă;

§ etanşeitate;

§ rezistenţa la temperaturi înalte şi joase;

§ caracteristicile de curgere;

§ coroziune;

§ rezistenţa la vibraţii, etc.

În plus, echipamentele electrice mai sunt încercate la suprasarcină, variaţii ale

tensiunii de alimentare, umiditate etc.

Standardele europene aplicabile sunt:


SR EN 12094-2 Sisteme fixe de luptă împotriva incendiilor. Componente pentru

sisteme de stingere cu gaz. Partea 2: Cerinţe şi metode de încercare pentru dispozitive

neelectrice automate de comandă şi temporizare;

SR EN 12094-3 Sisteme fixe de luptă împotriva incendiilor. Componente pentru sisteme

de stingere cu gaz. Partea 3: Cerinţe şi metode de încercare pentru dispozitive manuale

de declanşare şi de oprire;


de stingere cu gaz. Partea 4: Cerinţe şi metode de încercare pentru ansambluri de supate

şi declanşatoarele lor;

SR EN 12094-5 Sisteme fixe de luptă împotriva incendiilor - Componente pentru sisteme

de stingere cu gaz. Partea 5: Condiţii şi metode de încercare pentru distribuitoare de

înaltă şi joasă presiune şi acţionările lor pentru sistemele cu CO2;


de stingere cu gaz. Partea 6:Condiţii şi metode de încercare pentru dispozitivele

neelectrice de scoatere din funcţiune a sistemelor de stingere cu CO2;


de stingere cu gaz. Partea 7: Condiţii şi metode de încercare pentru duzele sistemelor cu

CO2 (standard european armonizat);


de stingere cu gaz. Partea9: Cerinţe şi metode de încercare pentru detectoare speciale de

incendiu;

SR EN 12094-10 Sisteme fixe de luptă împotriva incendiilor. Componente pentru

sisteme de stingere cu gaz. Partea 10: Cerinţe şi metode de încercare pentru manometre

şi presostate;


de stingere cu gaz. Partea 11: Cerinţe şi metode de încercare pentru dispozitive mecanice

de cântărire;


de stingere cu gaz. Partea 12: Cerinţe şi metode de încercare pentru dispozitive de

alarmare pneumatice;


de stingere cu gaz. Partea 13: Condiţii şi metode de încercare pentru clapete antiretur;


SR EN 12094-13/AC Sisteme fixe de luptă împotriva incendiului. Componente pentru

sisteme de stingere cu gaz. Partea 13: Condiţii şi metode de încercare pentru clapetele

antiretur.

4. Sisteme de stingere a incendiilor cu azot, respectiv INERGEN (IG 541):

Sisteme de inertizare şi stingere a incendiilor cu azot, instalaţiile de inertizare şi/sau

de stingere a incendiilor cu azot se diferenţiază după următoarele criterii principale:

§ felul acţiunii de inertizare;

§ felul acţiunii de stingere;

§ modul acţionarii instalaţiilor;

§ felul comenzii acţionarii.

Din punctul de vedere al acţiunii de inertizare, instalaţiile cu azot pot fi:

§ prin sifonare - la care azotul este introdus în spaţiul de vapori al incintei sau al

echipamentului tehnologic pe măsură ce se evacuează lichidul din incinta său

echipament;

§ prin vacuumare - la care azotul este introdus în incinte sau echipamente tehnologice în

care există lichide inflamabile şi în care amestecurile de vapori - aer se afla la presiuni

mai mici decât presiunea atmosferică;

§ prin presiune - la care azotul este introdus sub presiune în incinte sau echipamentul

tehnologic;

§ în flux continuu - la care azotul este introdus şi evacuat în flux continuu din incinta sau

echipamentul tehnologic realizând circulaţia azotului în incinta şi/său echipament.

Din punct de vedere al acţiunii de stingere, instalaţiile cu azot pot fi:

§ pentru stingere prin inundare totală;

§ pentru stingere locală (pe suprafeţe restrânse).

Acţionarea instalaţiilor fixe de stingere a incendiilor cu azot poate fi automată şi/sau

manuală.


Comenzile de acţionare automată ale instalaţiilor fixe de stingere a incendiului cu

azot pot fi:

§ pneumatice;

§ mecanice;

§ electrice;

§ mixte.

Inertizarea incintelor şi a echipamentelor tehnologice cu azot se poate realiza prin:

§ introducerea continuă a unui debit constant de azot în incinta sau echipamentul

respectiv;

§ introducerea discontinuă a unui debit variabil de azot pentru menţinerea unei presiuni

superioare celei atmosferice.

Stingerea în volum (inundare totală) sau pe suprafaţă restrânsă (stingere locală) se

realizează prin refularea azotului în incintele protejate, la presiunea de (4... 6) bar, prin

reţele de distribuţie şi duze de refulare.

Pentru concentraţii volumice uzuale de azot în aer necesare stingerii incendiului

(43,7%) nu există riscuri majore pentru persoane. Indicele NOAEL (nici un efect advers

observabil) corespunde unei concentraţii volumice de azot în spaţiul protejat de 43%,

determinat la o concentraţie volumica minimă de oxigen de 12% iar indicele LOAEL (cel mai

mic efect advers observabil) corespunde la o concentraţie volumica de azot în spaţiul

protejat de 52%, respectiv la o concentraţie volumica minimă de oxigen de 10%.

La concentraţii volumice ale azotului în aer mai mari de 78%, aerul devine toxic şi

prezintă riscuri pentru persoane.

Instalaţiile fixe de stingere a incendiului cu azot se compun, în principal, din:

§ sursa de alimentare cu azot;

§ instalaţia de reducere a presiunii;

§ dispozitive de acţionare;

§ reţeaua de distribuţie cu duze de refulare a azotului în spaţiul protejat;

§ dispozitive de avertizare a oamenilor;

§ dispozitive de semnalizare a intrării în funcţiune a instalaţiei (intrarea în funcţiune a

instalaţiei se face după avertizarea şi evacuarea oamenilor).


Sursele de alimentare cu azot ale instalaţiilor fixe de stingere a incendiului sunt:

§ rezervoare de înmagazinare la presiunea de (6... 8) bar (pentru azotul provenit din

fracţionarea aerului în instalaţii tehnologice);

§ recipienţi (butelii) de azot la presiuni de 135 şi 200 bar.

Lungimea conductei de la rezervoarele sau buteliile de azot până la distribuitor nu

trebuie să depăşească 200 m.

Concentraţia volumica procentuala de azot necesar stingerii incendiului, determinată

pentru heptan, este de 33,6% iar concentraţia volumica minimă de proiectare (de calcul)

pentru stingerea incendiului, este de 43,7% [conform standardului ISO/FDIS 14520-13:2000

(E)].Timpul necesar pentru asigurarea concentraţiei minime de azot necesară stingerii

incendiului este de 1,5 la 3 minute, iar timpul de menţinere a acestei concentraţii este de 20

minute.

Instalaţiile de stingere a incendiului cu gaze tip INERGEN (IG 541) pot fi realizate în

sistem de:

§ inundare totală;

§ stingere locală.

Sistemul de inundare totală se poate realiza pentru spaţii închise la care uşile,

ferestrele, tubulaturile etc., se pot închide înainte sau simultan cu începerea deversării

gazului.

Pentru stingerea incendiilor din interiorul spaţiilor prin inundare totală, întreg spaţiul

trebuie să fie umplut cu substanţa de stingere tip INERGEN (IG 541), astfel încât procentul

de oxigen să scadă (în timp scurt), sub valoarea de menţinere a arderii.

La sistemele cu inundare totală pentru incendii instantanee şi de suprafaţă

(declanşate de lichide inflamabile), cantitatea (masa) de substanţă de stingere deversata

trebuie să acopere pierderile datorate neetanşeităţilor. Suprafaţa totală (m2) a golurilor ce

nu pot fi închise va fi sub 3% din volumul (m3) incintei protejate, sau 10% din aria totală (m2)

a suprafeţelor laterale şi părţilor superioare şi inferioare ale incintei. în situaţia în care, din

motive tehnice sau tehnologice aceste condiţii nu se pot realiza, se adopta sistemul de

stingere locală.

La concentraţia volumica standard de stingere a incendiului, de până la 43%,

substanţa de stingere tip INERGEN (IG 541) nu pune viaţa oamenilor în pericol.


După stingerea incendiului, accesul persoanelor în încăperile respective este permis numai

după evacuarea nocivităţilor prin ventilare natural - organizată sau instalaţie de ventilare

mecanică.

Componentele instalaţiilor fixe de stingere a incendiilor cu gaz tip INERGEN (IG 541)

Instalaţiile fixe de stingere a incendiilor cu gaz tip INERGEN (IG 541) se compun, în principal,

din:

§ butelii cu gaz tip INERGEN (IG 541), grupate în baterii;

§ racorduri flexibile pentru conectare la colector;

§ colector;

§ dispozitive de acţionare electrică şi mecanică a buteliei pilot;

§ dispozitive şi echipamente electrice de detectare, semnalizare (acustica şi optică) şi de

comandă;

§ aparatura de control;

§ elemente de monitorizare a stării elementelor de închidere a golurilor (uşi, ferestre,

trape etc.);

§ reţeaua de conducte pentru transportul şi distribuţia substanţei de stingere;

§ duze pentru refularea substanţei de stingere în spaţiul protejat.

Gazul tip INERGEN (IG 541) este stocat în butelii la presiunea de 150 bar, respectiv 200

bar, la temperatura de 15oC.

Instalatiile automate de stins incendii cu gaz INERGEN se utilizeaza in spatii in care este

cerut un mediu electric neconductiv, unde curatenia este o problema obligatorie si zona

protejata este in mod normal ocupata, cerandu-se un agent de stingere cu eficienta maxima,

netoxic (respirabil) si perfect ecologic. Aceste instalatii sunt furnizate de firma ANSUL Inc.

din S.U.A., in conformitate cu standardele NFPA 2001 pentru « agenti curati ».

INERGEN-ul este o substanta de stingere compusa din amestecul a trei gaze (ce reduc

concentratia de oxigen): 52% azot, 40% argon si 8% dioxid de carbon. Deoarece INERGEN-ul

este derivat din gaze ce se gasesc in mod uzual in atmosfera, nu are nici un impact asupra

stratului de ozon, nu contribuie la incalzirea globala si nu produce compusi chimici


remanenti in atmosfera nepunand astfel probleme de toxicitate asociate cu derivati de tip

Halon.

Gazul INERGEN stinge incendiul prin reducerea concentratiei de oxigen sub nivelul de

intretinere a arderii. Dupa deversarea gazului INERGEN, persoanele pot sa respire

confortabil, intrucat cresterea concentratiei de dioxid de carbon mareste ritmul respirator si

creste capacitatea de a asimila oxigen a organismului. Este singurul gaz din lume testat pe

subiecti umani si, in consecinta, acceptat oriunde in lume.

Instalații Pentru Fluide Speciale

Documents

Transcript of Instalații Pentru Fluide Speciale