MORS RUZR- Posvet o vgrajenih SAPZ Pekre - 15.12.2011 Pravilno načrtovanje in izvedba gasilnih sistemov s plini Gašenje s halogeniziranimi ogljikovodiki, fluorketoni in inertnimi plini Andrej Srna (projektant, preglednik SAPZ) MORS RUZR- Posvet o vgrajenih SAPZ Pekre - 15.12.2011  

VSEBINA SPLOŠNO – STANDARDI SMERNICE PRIMERJAVA – PREDNOSTI, SLABOSTI IN NEVARNOSTI NAJBOLJ POGOSTIH PLINSKIH GASIL V SLO PRIMER in POJASNILA K PRIMERU ter UTEMELJITVE PREGLEDI – POROČILA – OKVIRNA VSEBINA VPRAŠANJA …?

HFCX in FKX in INERTNI PLINI OGLJIKOVODIKI IN FLUORKETONI INERTNI PLINI Vrste gasila FK 5-1-12 HFC-227ea HFC-125 HCFC Blend A CF3(i) HFC-236fa Vrste gasila IG - 01 IG - 100 IG - 541 IG - 55 ~ = +/- 10% ISO14520 (1-15), VdS 2380, VdS 2381, NFPA 2001

Gašenje s halogeniziranimi ogljikovodiki, fluorketoni in inertnimi plini ISO14520 (1-15), VdS 2380, VdS 2381, NFPA 2001

Standardi za načrtovanje, v uporabi v SLO Vrednosti za gasilne koncentracije, kot jih navajajo standardi in smernice ISO 14520 (1-15) - Gaseous Fire Extinguishing Systems, NFPA 2001, VdS 2380, VdS 2381 Minimalne gasilne koncentracije za IG-01, IG-100, IG-541 in IG-55 ISO 145201 VdS 23801 (?) NFPA 20012 (?) IG 01 IG 100 541 55 A 41,9 ÷ 48,4% 40,3 ÷ 41,5 % 39,9 % 40,3÷45,1 % B* 51 % 43,7% 41,2% 47,5% C 47% ÷ 76% IG 01 IG 100 541 55 A 50,4% 45,2% 45,7% Dokumentacija 61% B* 43÷ 86% 41÷68% 42÷64% 48÷ (?) C IG 01 IG 100 IG 541 IG 55 A 42% 31% 38% B* (?) 31%÷ 38% (?) 35÷39% (?) C 37÷49% (?) 1 Gasilna koncentracija + 30% 2 Gasilna koncentracija + 20% * =f(snovi: heptan, etanol, metanol) ?= posebne snovi - podatki iz standardov ali rezultati testiranj

Standardi za načrtovanje, v uporabi v SLO Vrednosti za gasilne koncentracije, kot jih navajajo standardi in smernice ISO 14520 (1-15) - Gaseous Fire Extinguishing Systems, NFPA 2001, VdS 2380, VdS 2381 Minimalne gasilne koncentracije za HFC 227 ea in FK 5-1-12 ISO 145201 VdS 23811 (?) NFPA 20012 (?) HFC 227ea FK 5-1-12 A 7,9%÷8,5% (5,2%) 5,3% ÷5,6% B* 9%÷(?) (5,8%)÷(?) 5,9%÷(?) C 13 % (?) 9 % (?) HFC 227ea FK 5-1-12 A 6,25÷7% 4,2% B* 8,7÷15% (4,5÷10%) 4,5%÷(?) C HFC 227ea FK 5-1-12 A 8,4% 5,8% B* 8,8÷15,4% 6,1%÷(?) C 8,4% (?) 5,8% (?) 1 Gasilna koncentracija + 30% 2 Gasilna koncentracija + 20% * =f(snovi: heptan, etanol, metanol) ?= podatki iz standardov ali rezultati testiranj

PRIMERJAVA prednosti in slabosti HFC 227ea pred inertnimi plini Volumsko nekoliko manjša količina gasila - gasilo je tekoče (masa gasila je večja) Nekoliko nižja cena za novo vgradnjo Sistem je v opuščanju - novih sistemov se v velikem obsegu ne vgrajuje več (vgradnja ponekod ni bila nikoli dovoljena) Kemično pridobljena snov z znanimi in neznanimi negativnimi učinki Ponovno polnjenje 36÷48 ur po aktiviranju je težko zagotoviti n.m.!

PRIMERJAVA prednosti in slabosti HFC 227ea pred inertnimi plini Zgodnja detekcija (nujno gašenje v zgodnji fazi, da ne pride do negativnih produktov – razpad gasila na bolj škodljive produkte) Različne velikosti vsebnikov in različno polnjenje le-teh GWP 3500 (>>> 150) Potreben dodatni nadzor puščanja gasila (dodatne kontrole (12/<300 kg, 6 />300 kg)

PRIMERJAVA prednosti in slabosti HFC 227ea pred inertnimi plini Nižji tlak v vsebnikih – manjša nevarnost Veliki stroški ob 10-letnih tlačnih preizkusih (delna izguba gasila in drag postopek) Težko se kombinira več prostorov Kratek razvod (25 bar, 42 bar) Rezerva gasila v neposredni bližini gasilnega področja (25 bar, 42 bar) Težji vsebniki

PRIMERJAVA prednosti in slabosti HFC 227ea pred inertnimi plini Koncentracija kisika v prostoru se ob gašenju bistveno ne zmanjša Neučinkovito gašenje ob netesnosti prostorov in ob neupoštevanju pravil pri montaži (vsebnost kisika v zraku se bistveno ne zmanjša) Običajno potrebne poleg nadtlačnih razbremenitev tudi podtlačne razbremenitve Nujna natančna montaža in lastnostim gasila prilagojen način montaže ( =/=, T, lokacija šob ) Visoka cena ponovnega polnjenja po sprožitvi (tudi dopolnjevanje po 10-letih) Zdravstvene okvare kot posledice (časovno omejene) prisotnosti oseb v gasilni koncentraciji

PRIMERJAVA prednosti in slabosti FK 5-1-12 pred inertnimi plini manjša količina gasila - gasilo je tekoče (masa gasila je večja) ODP = 0 (pri normalni temperaturi GWP-1 (pri normalni temperaturi) Kemično pridobljena snov z znanimi in neznanimi negativnimi učinki Ponovno polnjenje 36÷48 ur po aktiviranju je težko zagotoviti Nekoliko višja cena za novo vgradnjo Veliki stroški ob 10-letnih tlačnih preizkusih (delna izguba dragega gasila Težko se kombinira več prostorov n.m. (el.)!

PRIMERJAVA prednosti in slabosti FK 5-1-12 pred inertnimi plini Nižji tlak v vsebnikih Koncentracija kisika v prostoru se ob gašenju bistveno ne zmanjša manjše število vsebnikov Kratek razvod (25 bar, 45 bar) Natančna in zahtevna montaža in gasilu prilagojen način (=/=, T , lokacija šob) Neučinkovito gašenje ob netesnosti prostorov in ob neupoštevanju pravil pri montaži Težji vsebniki (pri enakem volumnu) Običajno potrebne poleg nadtlačnih razbremenitev tudi podtlačne razbremenitve (kratek čas iztekanje gasila) Visoka cena ponovnega polnjenja po sprožitvi (tudi dopolnjevanje po 10-letih)

PRIMERJAVA prednosti in slabosti inertnih plinov pred HFCX in FKX Inertni plini so v naravi in niso kemično pridobljene spojine VZETO IZ NARAVE IN V NARAVO VRNJENO ODP = 0 GWP-0 ( 1 pri IG-541 ) Pri enakem volumnu so vsebniki bistveno lažji Visok tlak omogoča izvedbo daljše razvodne mreže Možnost kombinacije skupine vsebnikov za gašenje več gasilnih področij in s tem prihranek števila vsebnikov Dobro mešanje z zrakom Nekoliko večje število vsebnikov Visok tlak (večja nevarnost ) Nevarnost visoke hitrosti gibanja gasilnega medija

PRIMERJAVA prednosti in slabosti inertnih plinov pred HFCX in FKX Možnost kombinacije skupine vsebnikov za gašenje več gasilnih področij in s tem prihranek števila vsebnikov Ob prenizki koncentraciji gasila še vedno pride do zmanjšane hitrosti širjenja požara, saj je % kisika manjši Inertni plini so skupina tehničnih plinov, ki jih je možno razmeroma enostavno polniti (enostavna kontrola količine). Po velikosti enaki vsebniki imajo enako polnjenje Gasilo je stisnjen plin in ob gašenju ne pride do spremembe agregatnega stanje (ob gašenju ne pride do pojava podtlaka) Vsebnost kisika v prostoru se zmanjša Potrebne razbremenilne odprtine za razbremenitev nadtlaka

PRIMERJAVA prednosti in slabosti inertnih plinov pred HFCX in FKX Posledice časovno omejene prisotnosti oseb v dopustni gasilni koncentraciji niso trajne Enostavna razvodna mreža ob upoštevanju splošnih pravil za cevovode Tlačni preizkus po 10 letih je enostaven (hkratna kontrola delovanja sistema). Sistem se zaradi poceni gasila aktivira in vsebnike po tlačnem preizkusu ponovno napolni in vrne v sistem Nizka cena ponovnega polnjenja Zaradi višjega tlaka cevni loki in ustrezne pritrditve

PRIMERJAVA NEVARNOSTI: HFCX in FKX in INERTNI PLINI HFC 227ea, FK 5-1-12 … INERTNI PLINI Koncentracija O2 pod 10% Koncentracija CO2 nad 5% Vrsta gasila NOAEL [%] LOAEL [%] FK 5-1-12 10 >10 HFC-227ea 9 10,5 HFC-125 7,5 HCFC Blend A CF3(i) 0,2 0,4 HFC-236fa 15 *Vpliv gasilne koncentracije inertnih plinov [%] Vrsta gasila Brez škodljivih vplivov** Z malo škodljivih vplivov** IG - 01 43 52 IG – 100 IG – 541 IG - 55 nekatera gasila so toksična že v majhnih koncentracijah Pri povišani temperaturi nevarnost nastanka nevarnih produktov kemičnih reakcij * - brez upoštevanja nevarnih snovi ** - osnova so vrednosti NOAL ( min. 12,5% O2) in LOAL (min. 10% O2) NADTLAK V PROSTORU IN NAVARNOST POŠKODB OBJAKTA - PROSTORA

PRIMER Računalniški prostor ISO14520 Prostor 6,0 m x 5,0 m x 2,5 m >>>> volumen prostora ca. 75 m3 n.m. 500,0 m (0 m); 20°C;

PRIMER - Računalniški prostor Razred A (<) FK 5-1-12 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 HFC 227 ea CF3CHFCF3 IG-100 (N2) (IG-55, IG-541, ~ IG-01) W Količina gasila [kg] W500 = 54,9 kg W0 = 58,4 kg W1500 = 48,5 kg W2000 = 45,8 kg W500 = 104,1 kg W0 = 97,9 kg W1000 = 110,6 kg WIG-100 = 48,5 kg WIG-55 = 57,9 kg WIG-541= 57,8 kg WIG-01= 64,4 kg Vsebniki 1 x 106 lit (ca.129 kg) 2 x 106 lit (ca. 2 x po 129 kg) 3 x 67 lit(200 bar) ( 3 x 80 kg) 2 x 80 lit (300 bar) (2 x 100 kg) Razbremenitev nadtlaka 0,06 m2 (30 x 20 cm) <<<<<<<<<< podtlak nadtlak >>>>>>>> ~ 0,22 m2 (50 x 45 cm) <<<<<<<<< podtlak nadtlak >>>>>>> ~ 0,20 m2 (50 x 40 cm) nadtlak >>>>> POZOR NOAEL, LOAEL p (šobe, cevi), v (cevi) %O2, %CO2 p (šobe, cevi, redukcija) v (, šobe, cevi)

PRIMER - POJASNILA - UTEMELJITVE Vsebniki HFC 227ea, FK 5-1-12 … INERTNI PLINI Vsebniki po direktivi 84/527/EEC (TPED): Standardne velikosti vsebnikov [200 bar] Velikost vsebnika [litri] Polnjenje Teža polne jeklenke [m3] [kg] 27 5,6 7,9 ~40 40 8,4 12,0 ~53 67 14,1 20,1 ~94 80 16,8 23,9 ~110 Vsebniki skladni z DOT 4BW 34.5/DOT 4 BW 500 v Europi NISO dovoljeni (CE)

PRIMER - POJASNILA - UTEMELJITVE HFC 227ea, FK 5-1-12 … INERTNI PLINI W = količina gasila [kg] VR = računski volumen prostora [m³] ϱig = gostota plina [kg/m³] = pri 1013 mbar in 20°C CA = potrebna koncentracija [%] AR = računska površina [m2] k = konstanta = 0,27 m W = količina gasila [kg] V = volumen prostora [m³] S = spec.vol.par [m³/kg] T = Temp. prostora [°C] C = potrebna koncentracija [%] CF = potrebna koncentracija [kg/m3] (po tabelah) Cel = popravek zaradi nadmorske višine (po tabelah)

PRIMER - POJASNILA - UTEMELJITVE Načrtovanje - vsebniki 25 bar (45) Velikost vsebnikov in polnjenje Dušik Dušik Minimalno polnjenje : 0,5 kg/lit Maksimalno polnjenje: 1,2 kg/litre* * Iz praktičnih razlogov je polnjenje ~ 75% - 80% (hidravlični izračun). 25 bar (45) FK 5-1-12 FK 5-1-12 Zahtevana/izračunana količina: 54,9 kg FK 5-1-12 Vsebnik Min. polnjenje Max. polnjenje 52 l 26,0 kg 63,0 kg*  ni OK/polnjenje>80% 106 l 53,0 kg 129,5 kg  OK 147 l 73,5 kg 176,0 kg  ni OK/min. polnjenje * 80% of 63 kg = 50,4 kg FK 5-1-12 Potreben je 1 vsebnik s 106 lit (dm3) prostornine

PRIMER - POJASNILA - UTEMELJITVE Korekcijski faktor elevacije Nadmorska višina [m] Korekcijski faktor -1000 1.130 500 0.94 (<11%) 1000 0.885 1500 0,830 2000 0.785 2500 0.735 3000 0,690 Specifični volumen gasila HFC 227ea in FK 5-1-12 se z nadmorsko višino spreminja. Sistem z vsebniki, ki je načrtovan za objekte z nizko nadmorsko višino ni primeren za prostore na višji nadmorski višini (prevelika koncentracija)

NEVARNOSTI: HFCX in FKX in INERTNI PLINI PRIMER - POJASNILA - UTEMELJITVE NEVARNOSTI: HFCX in FKX in INERTNI PLINI , Velja tako za HFC 227ea, FK 5-1-12 … kot tudi za inertne pline Dopusten nadtlak (podtlak v prostorih) v času puščanja gasila v prostor 100 Pa – suhomotažne stene (gipskarton, steklo, ..) 200 Pa - zidane stene brez oken (brez stekel ali dela iz suhomontažnih sten) ca. 500 Pa – betonske stene brez oken (brez stekel ali suhomontažnih sten) … do 1000 Pa – posebni primeri (bunkerji . . . ) 100 Pa = 1 mbar = 0,001 bar

PRIMER - POJASNILA - UTEMELJITVE HFC 227ea INERTNI PLINI _______ Rezultati glede na koncentracijo po NFPA 2001 _ _ _ _ _ Rezultati glede na koncentracijo po ISO 14520 OPOMBA: gasilna koncentracija za računski prostor Enote !!! iwc = 0,249 kPa = 249 Pa

PRIMER - POJASNILA - UTEMELJITVE Velja tako za HFC 227ea, FK 5-1-12 … kot tudi za inertne pline POENOSTAVLJEN IZRAČUN ZA DOLOČITEV RAZBREMENILNIH POVRŠIN A = aerodinamična površina razbremenilne odprtine (rešetke, lopute, …) Mg = masni tok gasila [kg/s] – povzeti po hidravličnem izračunu vg = specifični volumen [m³/kg] ∆p= dopusten nadtlak (podtlak) v prostoru pri 1013 mbar in 20°C vHOM = specifični volumen homogene mešanice zraka in gasila [m³/kg] Računski programi upoštevajo tudi dopustno netesnost prostorov (ocene 5,78x10-5 m2/m3)

PRIMER - POJASNILA - UTEMELJITVE RAZBREMENILNE POVRŠINE – VZORČNI PRIMERI

PRIMER - POJASNILA - UTEMELJITVE RAZBREMENILNE POVRŠINE – VZORČNI PRIMERI

PRIMER - POJASNILA - UTEMELJITVE RAZBREMENILNE POVRŠINE – VZORČNI PRIMERI

PRIMER - POJASNILA - UTEMELJITVE HFC 227 ea, FK 5-1-12…. NEKAJ POSEBNOSTI – PRAVILA ZA NAČRTOVANJE (MONTAŽO) NAPAČNO PRAVILNO Minimalno 10 x DN

PRIMER - POJASNILA - UTEMELJITVE HFC 227 ea, FK 5-1-12…. NEKAJ POSEBNOSTI – PRAVILA ZA NAČRTOVANJE (MONTAŽO) NAPAČNO PRAVILNO Minimalno 10 x DN

PRIMER - POJASNILA - UTEMELJITVE HFC 227 ea, FK 5-1-12…. NEKAJ POSEBNOSTI – PRAVILA ZA NAČRTOVANJE (MONTAŽO) PRAVILNO

PRIMER - POJASNILA - UTEMELJITVE HFC 227 ea, FK 5-1-12…. NEKAJ POSEBNOSTI – PRAVILA ZA NAČRTOVANJE (MONTAŽO) Uravnotežena mreža - simetrična

PRIMER - POJASNILA - UTEMELJITVE HFC 227 ea, FK 5-1-12…. NEKAJ POSEBNOSTI – PRAVILA ZA NAČRTOVANJE (MONTAŽO)

PRIMER - POJASNILA – UTEMELJITVE HFC 227ea, FK 5-1-12 … INERTNI PLINI Hidravlični izračuni – mejne vrednosti Hitrosti v ceveh 20 m/s Hitrost medija na šobah 20 m/s Hitrost skozi reducirne izvrtine (kjer so potrebne )< Mach Tlak v razvodni mreži < 60 bar FK-5-1-12 Hitrost zvoka v zraku 15°C = 340,5 m/s

PREGLEDI - POROČILA Pregled projektne in spremne tehnične dokumentacije sistema (ugotovitve v poročilu !!!): Pregled projektne dokumentacije bi moral opravljen pred pričetkom vgradnje (zavarovalnice, pooblaščene družbe) Kontrola hidravličnega izračuna (pravilna izbira koncentracij, količine gasila, vsebniki, razvodna mreža, pravilna izbira elementov – prilagojenih tlačnim in hitrostnim razmeram, ki bodo nastopale, določitev razbremenilnih površin za nadtlak … , kontrola koncentracij glede na NOAEL in LOAEL ter %O2, …). Pri projektiranju sistema paziti tudi na omejitve sistema avtomatskega javljanja požara (izbira ustreznih javljalnikov, velika hitrost gibanja zraka, hlajenje, …). Elementi sistema, vključno z elementi avtomatskega javljanja požara, ki sistem krmili, morajo imeti veljavne certifikate izdane s strani priglašenega organa (paziti na kombinacijo strojnih elementov in AJP).

PREGLEDI - POROČILA Pregled in testiranje sistema (ugotovitve v poročilu !!!): Kontrola namestitve in razporeditve opreme in elementov za avtomatsko javljanje požara in kjer je to potrebno, tudi meritev hitrosti gibanja zraka. Testiranje delovanja (aktiviranje) vseh avtomatskih javljalnikov požara s simulacijo požarnih veličin in s simulacijami prekinitev zank. Testiranje – aktiviranje ročnih javljalnikov požara oziroma tipk za ročno proženje gašenja (tipke za zadrževanje = f (koncentr.)). Kontrola elementov požarne centrale s poudarkom na zadostni kapaciteti s standardi določenega rezervnega električnega napajanja in vgradnji standardnih vmesnikov za javljanje požara, standardnih vmesnikov za gašenje požara (extinguishing modul), prenos požara do intervencijskih enot, alarmiranje ogroženih oseb preko električno nadzorovanih siren in svetlobnih signalov.

PREGLEDI - POROČILA Pregled in testiranje sistema (ugotovitve v poročilu): Pregled hidravličnega izračuna oziroma izvedba kontrolnega izračuna za količino gasila (pravilna izbira koncentracij, količine gasila, vsebniki, razvodna mreža, pravilna izbira elementov – prilagojenih tlačnim in hitrostnim razmeram, ki bodo nastopale, določitev razbremenilnih površin za nadtlak … , kontrola koncentracij glede na NOAEL in LOAEL ter %O2, …).. Kontrola razvodnih cevi in vsebnikov (razporeditve, dimenzije, tipi, korozija, cevni loki, pritrditve, gostota pritrditev … . Kontrola zbirnih cevi, kontrola gibljivih cevi, kontrola povezav med posameznimi vsebniki (certifikati, pritrditve, tlačni preizkusi) Kontrola razporeditve in pravilne izbire izpustnih šob Kontrola in testiranje elementov za redukcijo tlaka v ceveh Kontrola in testiranje manometrov, kontrola količine gasila v vsebnikih Kontrola in testiranje elementov za nadzor puščanja gasil, ki imajo GWP > 150 ( HFC 227 ea, CF3(i), HFC-125, HFC-236fa…) Uredba – Ur.list RS št.78/08

PREGLEDI - POROČILA Pregled in testiranje sistema (ugotovitve v poročilu): Kontrola in testiranje elementov za blokado gašenja in elementov za zadrževanje gašenja Kontrola prezračevanja in predvidenih izklopov – testiranje (izklop prezračevanja pred izpustom gasila). Kontrola elementov za ločevanje prostorov in njihovo testiranje (požarne lopute, samozapirala na vratih/oknih, smeri odpiranja vrat, … .). Kontrola in testiranje elementov za razbremenitev nadtlaka ob gašenju in testiranje krmiljenih elementov za razbremenitev nadtlaka (kontrolni izračun in pregled).  kontrola dostopnosti ročnih javljalnikov in ročnih aktivatorjev gašenja

PREGLEDI - POROČILA Pregled in testiranje sistema (ugotovitve v poročilu): Testiranje elementov za blokado gašenja s simulacijo požarnih veličin na javljalnikih požara in s proženjem ročnih javljalnikov Testiranje sistemov v stanju pripravljenosti in sicer s simulacijo požarnih veličin na javljalnikih požara in s proženjem ročnih javljalnikov in aktivatorjev (izpust gasila se v večini primerov onemogoči (10 letni testi tudi s puščanjem gasila), ali pa se izpusti izvajajo preko pilotskega vsebnika. Testiranje gašenja po področjih gašenja, testiranje vsakega področja in kontrola vklopov posameznih področnih ventilov (testiranje delovanja elektropnevmetske krmilne logike, kjer je ta vgrajena). kontrola oznak na elementih sistema in shem Kontrola namestitve varnostnih navodil in opozoril Varnostna razsvetljava v prostorih

PREGLEDI - POROČILA Pregled in testiranje sistema - ugotovitve v poročilu: Skladno s pravilnikom morajo biti v poročilih navedeni vsi rezultati pregleda in testiranja v obsegu in z rezultati, ki dokazujejo ustrezno načrtovanje in izvedbo sistema z namenom zanesljive detekcije požara, gašenja in zadušitve požara ter hkrati tudi zagotavljanje varnosti oseb, ki so stalno ali občasno prisotne v prostorih in objektih, kjer so sistemi gašenja s plinskimi gasili nameščeni.

VIRI SLO predpisi EN …SIST EN…, ISO, CEN…VdS, BS, AS NFPA, FM, UL, LPC, VKF, CFPA Podatki z izobraževanj VdS, VKF, NIST Splet: www.//nfpa.org, www.//fmglobal.org www.//vds.de, www.//suissi.ch, www.cfpa-e.org www.tycofireandsecurity.com/

HVALA ZA POZORNOST ???