Proteksi Kebakaran Desain dengan FM 200

FM 200 adalah agen halocarbon diterima sebagai alternatif halon untuk sistem penindasan banjir api total. Setelah menerima sinyal api, FM 200 dibuang sama sekali dari silinder dalam waktu 10 detik untuk mengisi ruang seragam pada konsentrasi desain untuk memadamkan api. Agen itu dipertahankan pada konsentrasi desain di ruang angkasa untuk jangka waktu yang disebut ‘Tahan Time’-untuk memadamkan api. Setelah waktu Tahan, ketika api dipadamkan, agen habis dari ruang dengan exhaust fan sebelum inspeksi apapun dilakukan.
Untuk desain sistem, NFPA Kode 2001, “Standar pada Sistem Api Agen Bersih pemadam” diikuti. Kode ini merekomendasikan bahwa sistem dirancang oleh seorang desainer agen bersih berkualitas pemadam sistem. Hal ini terkadang tidak langsung berarti perancang sistem wewenang kepada pemasok agen.
Lingkup Desain

1

FM 200 desain meliputi penentuan jumlah agen, tata letak pipa, penurunan tekanan melalui pipa dan aksesoris, serta memperbaiki lokasi dan jumlah nozel debit untuk distribusi seragam agen di seluruh ruang. Ini juga termasuk menentukan kepadatan mengisi silinder agen untuk mengurus penurunan tekanan melalui sistem, untuk menentukan jumlah silinder.
Dari atas, jumlah agen yang diperlukan untuk banjir total ruang ditentukan secara independen berdasarkan konsentrasi desain dari agen diperlukan untuk jenis api akan padam, Tunggu Waktu untuk memadamkan api, kuantitas tambahan yang diperlukan untuk mengurus kebocoran , dll
Tentatif pipa ukuran dan pipa routing dengan lokasi nozzle dilakukan oleh pemilik atau insinyur selaras dengan fasilitas lainnya dalam ruang tersebut. Hal ini, bagaimanapun, diselesaikan oleh perancang sistem wewenang kepada agen pemasok berdasarkan program penurunan tekanan perangkat lunak untuk dua fase aliran agen. Untuk menjaga penurunan tekanan sistem dan untuk membangun tekanan yang dibutuhkan di nozel, agen resmi menentukan kepadatan agen isi dalam silinder. Mereka juga menyelesaikan jumlah silinder berdasarkan kepadatan timbunan dan ukuran standar silinder mereka.

Kawasan Lindung

2

Wilayah yang akan dilindungi diidentifikasi dari analisis resiko kebakaran tanaman dan berbagai kode (seperti NFPA, dll). Persyaratan dipandu oleh kekritisan fungsional dari sistem dilindungi, jumlah kerugian yang terlibat, premi asuransi kebakaran, dll

Desain Filsafat

3

Sebuah kasus khas melindungi pembangkit listrik menggunakan sistem 200 FM penindasan total adalah dasar untuk informasi desain berikut. Desain Code: NFPA 2001, “Agen Sistem Api Bersih pemadam,” adalah kode yang mengatur untuk merancang sistem, dan NFPA 72, “Nasional Kode Fire Alarm,” diikuti untuk memperbaiki sistem alarm kebakaran, merupakan bagian penting dari agen bersih Total penekanan sistem.Konsentrasi Agen: Sejak FM 200 adalah item yang paling mahal dari sistem total, analisis yang cermat diperlukan sebelum memperbaiki konsentrasi yang dibutuhkan dan jumlah total agen.
Mengenai konsentrasi desain agen, ada panduan yang tersedia, seperti:
* 120% dari nilai burner cup diverifikasi oleh daftar / persetujuan tes, konsentrasi desain minimum (% V / V) FM 200 adalah 7%, (lihat Tabel 4-7,5 Berat dan Volume Penyimpanan Data Setara alternatif Halocarbon Teknologi Baru Gas ‘ SFPE Buku Pegangan tentang Rekayasa Fire Protection).
• Konsentrasi agen yang sama dari 7% diterima oleh Pabrik Mutual (FM) sebagai konsentrasi agen desain.
• Underwriters Laboratories (UL), bagaimanapun, merekomendasikan konsentrasi agen desain sebagai 7,44%.
Untuk memuaskan baik FM dan UL, tampaknya bijaksana untuk mempertimbangkan konsentrasi desain sebagai 7,44% volume. Agen pemasok 200 FM berwenang biasanya merekomendasikan 7% sebagai konsentrasi desain, berdasarkan pengalaman mereka dengan jenis api diantisipasi dalam kawasan lindung. Peningkatan konsentrasi agen dari 7% menjadi 7,44% memiliki tolakan pada biaya agen. Jika memungkinkan, rekomendasi dari AHJ (Kewenangan Yurisdiksi) harus diminta sebelum memperbaiki konsentrasi desain agen.
Batas maksimum konsentrasi 200 FM dibatasi oleh NFPA 2001 karena pertimbangan keamanan efek toksikologi dan fisik pada kehidupan manusia.
NFPA 2001 Huruf a-1-5.1.2 merekomendasikan tingkat konsentrasi berikut FM 200 di kompartemen yang dilindungi:
• Tidak ada Tingkat Efek samping diamati (NOAEL)-Konsentrasi 9% dan di bawah (% V / V)
• Diamati Tingkat Terendah Efek samping (LOAEL)-Konsentrasi di atas 10,5% (% V / V).
Jumlah Agen: Rumus disebutkan dalam Klausul 3.5.1 dari NFPA 2001 digunakan untuk perhitungan kuantitas awal dari persyaratan agen. Rumusnya adalah sebagai berikut:
Dimana:
W = Berat Agen Bersih, lb / ft..
T = suhu diantisipasi minimum volume dilindungi, derajat F.
k1 dan k2 = konstanta khusus untuk agen bersih yang digunakan (FM 200), nilai-nilai yang harus diambil dari Tabel 3-5,1 (a) dari NFPA 2001.
C = 200 FM desain konsentrasi,% volume. Seperti yang telah kita temukan, C = 7,44%.
V = Volume bahaya.
S = k1 dan k2 (T) adalah persamaan linier ditentukan oleh kurva kuadrat terkecil fit teknik dari data yang diberikan oleh produsen agen bersih. Konsep-konsep nol adalah k1 dan k2 adalah lereng.
Bahaya volume (“V”) dalam rumus di atas adalah volume ruang dilindungi. Kadang-kadang volume yang ditempati oleh HVAC ducting dalam ruangan sampai dengan peredam isolasi pertama ditambahkan dengan volume ruang, ketika ruangan dilengkapi dengan langit-langit dan saluran ini berjalan dalam ruang di atas langit-langit.
Mengenai pemilihan suhu di dalam kawasan lindung, NFPA merekomendasikan suhu diantisipasi minimum.Perancang sistem berwenang biasanya mempertimbangkan suhu lazim di dalam kamar, yang ber-AC. Persyaratan jumlah agen meningkat dengan suhu yang lebih rendah dari volume dilindungi. Namun, selama kondisi abnormal, seperti pabrik berada di bawah pemeliharaan, ketika sistem HVAC tidak berjalan, suhu ruangan di ruangan itu bisa mencapai suhu minimum di luar ruangan. Oleh karena itu bijaksana untuk mempertimbangkan suhu di luar ruangan minimum umum dari data klimatologi dan bukan suhu desain minimal yang ditentukan untuk pemilihan peralatan lainnya sebagai suhu diantisipasi minimum untuk perhitungan agen.
Untuk memadamkan api secara efektif, konsentrasi agen desain adalah untuk dipertahankan di dalam ruangan untuk jangka waktu yang disebut “Tunggu Waktu.” Selama Tahan Waktu, campuran udara-agen diharapkan bocor dalam kasus kandang tidak dibuat sempurna kebocoran-ketat. Jadi, untuk menjaga konsentrasi desain hingga akhir Waktu Tahan, jumlah agen yang berasal per Formula 1 ini mendongkrak oleh kuantitas kebocoran diharapkan untuk awalnya debit kuantitas lebih tinggi dari agen dari yang dibutuhkan untuk konsentrasi desain. Ini secara efektif akan meningkatkan konsentrasi zat awal lebih dari konsentrasi desain (7% atau 7,44%). Konsentrasi agen awal, bagaimanapun, akan turun ke konsentrasi desain karena kebocoran agen selama periode Tahan Waktu.
Agen Kebocoran dan Pengaruh Ketinggian: Kebocoran dari agen dari kandang merupakan masalah penting untuk menjaga konsentrasi agen diinginkan di dalam kandang selama Tahan Waktu yang dibutuhkan untuk memadamkan api.
Jumlah FM 200 banjir dalam waktu singkat dari 10 detik tiba-tiba akan meningkatkan tekanan di dalam ruangan karena ekspansi agen. Kenaikan mendadak pada tekanan akan, bagaimanapun, mati bawah tekanan ruang normal dalam waktu singkat pada keadaan diam. Karena itu, ada kemungkinan kebocoran pada saat debit dan juga selama keadaan diam karena campuran udara-bahan yang lebih berat di dalam ruangan dibandingkan dengan udara luar.
Kebocoran akibat ekspansi di saat dikeluarkan termasuk dalam Formula 1 dalam menghitung jumlah agen awal per NFPA 2001. (Perhitungan ini mencakup penyisihan kebocoran normal dari kandang “ketat” karena ekspansi agen.) Dengan demikian, setiap kebocoran dari ekspansi mendadak FM 200 di debit awal tidak dipertimbangkan lebih lanjut untuk kandang ketat, yang tidak memiliki besar pembukaan yang sulit untuk menutup.
Selama keadaan diam, karena perbedaan densitas antara campuran udara 200 FM dalam ruangan dan udara luar ruangan, campuran FM 200 dan udara akan bocor keluar ruangan melalui area kebocoran. Per rekomendasi NFPA, tinggi ruangan dianggap sebagai kepala statis untuk kebocoran.
Untuk lebih tepat, tingkat kebocoran ditentukan oleh Fan Pintu Uji Tekanan, seperti yang direkomendasikan oleh NFPA 2001. Seperti selama tahap desain, nilai kebocoran tersebut tidak dapat dicapai oleh tes Fan Pintu; tingkat kebocoran diestimasi berdasarkan daerah kebocoran mungkin, seperti kebocoran melalui celah-celah pintu, kesenjangan peredam, ubin lantai mengangkat, dll
Kebocoran Melalui Kesenjangan Pintu: Ini adalah bijaksana untuk menghitung tingkat kebocoran melalui celah-celah pintu dari ASHRAE (American Society of Heating, pendingin dan Air-conditioning Engineers) rumus, sebagai berikut:
Dimana:
Pc = gx H0 x (rm – ra), per Persamaan 1 Klausul B-2.6.1.3 NFPA 2001.
g = Percepatan gravitasi
rm = FM 200 dan kepadatan campuran udara, kg/m3. Lihat NFPA 2001 Klausul B-2.7.1.4.
ra = Air densitas, kg/m3.
H0 = Tinggi langit-langit, m.
Kebocoran Melalui Ubin Lantai Dibesarkan: Kebocoran oleh difusi melalui ubin lantai atap mengangkat dianggap hanya ketika lantai mengangkat ruang dalam isolasi dilindungi oleh FM 200. Ketika kedua ruangan dan lantai mengangkat dilindungi oleh FM 200, kebocoran tersebut melalui lantai diajukan adalah tidak dianggap, sebagai agen habis secara bersamaan untuk kedua ruangan dan lantai yang dibangkitkan dari sinyal api dari salah satu spasi.
Kebocoran Melalui Penetrasi Dinding: Penetrasi untuk balapan kabel dan pipa melalui firewall disegel untuk mencapai sesak kebocoran paling sempurna mungkin dan membatasi kebocoran melalui penyegelan penetrasi.
Kebocoran Melalui Kesenjangan Damper: Dampers ditempatkan di dalam saluran HVAC, yang diarahkan dekat langit-langit dari volume tertutup. Dengan demikian, selama negara diam, ketinggian statis jawab atas kebocoran akibat perbedaan densitas antara campuran udara-agent dan udara luar harus menjadi diameter saluran bulat atau tinggi untuk saluran persegi panjang. Untuk menyederhanakan, untuk tujuan praktis, kepala statis yang sama, yaitu tinggi ruangan, dianggap untuk penentuan kuantitas kebocoran melalui damper. Untuk tujuan estimasi, lebar retak dari 0,0016 mm (sama seperti pintu) dapat dianggap di sekeliling saluran untuk mendapatkan area kebocoran untuk damper Kebocoran untuk Ceiling Suspended:. Hal ini tergantung pada jenis perlengkapan yang digunakan pada langit-langit . Biasanya, langit-langit terbuat dari sejumlah panel terhubung bersama-sama dengan klip di mana kebocoran tidak diharapkan. Dengan langit-langit di atas, tidak ada ketinggian statis dari campuran udara-agen untuk kebocoran pada keadaan diam.

Pengaruh Ketinggian: Pada ketinggian di atas permukaan laut, FM 200 mengembang menjadi uap tertentu yang lebih besar. Sebuah sistem yang dirancang untuk permukaan laut akan mengembangkan tingkat konsentrasi yang lebih besar pada ketinggian yang lebih tinggi. Untuk mengoreksi efek dari ketinggian yang lebih tinggi, jumlah agen berkurang dengan faktor tersedia di pemotongan katalog perancang sistem yang berwenang.

Agen Tahan Waktu: Ini adalah waktu yang diperlukan untuk memegang agen di dalam kandang pada konsentrasi yang diinginkan hingga api dipadamkan. Tahan Waktu, yang bertumpu dengan jenis api, barang-barang di bawah api, tingkat kebakaran, dll, umumnya ditentukan oleh AHJ, mungkin berdasarkan data statistik atau percobaan.
Untuk tujuan praktis, nilai-nilai tersebut biasanya tidak tersedia ketika desain sistem siap. NFPA 2001 Klausul B-2.7 untuk waktu tinggal dapat diikuti untuk memperkirakan Tahan Waktu.
Dalam Klausul B-2.7.1.7, NFPA 2001 memberikan rumus untuk menghitung waktu yang dibutuhkan untuk mempertahankan tingkat antarmuka menurun dari campuran udara agen pada atau di atas ketinggian yang diperlukan untuk konsentrasi agen minimum dalam ruangan. Level interface dari campuran agen udara turun akibat kebocoran agen dari kandang. Per Klausul B-2.7.2 NFPA 200a, kali ini dapat dianggap sebagai Tahan Waktu saat tidak ada nilai tertentu yang sama tersedia.
Rumus untuk menghitung NFPA Waktu Tahan adalah sebagai berikut:
Dimana:
t = Waktu, detik. Kandang ini diharapkan dapat menjaga antarmuka turun di atas H untuk waktu t. Ini adalah Tahan Waktu maksimum yang diharapkan untuk bahaya.
C3 = Konstan untuk penyederhanaan persamaan.
C4 Konstan untuk penyederhanaan persamaan =.
AR = Room lantai area, m2.
AT daerah kebocoran = Total m2.
g = Percepatan gravitasi, 9,81 m/sec2.
PSH = Tekanan Statis selama debit, Pa
PSH = 0,25 PC, maks. Lihat NFPA 2001 Klausul B-2.5.2.3.
PC = Tekanan akibat kolom agen (perbedaan densitas), Pa
PC = g H0 (rm – ra). Lihat Pasal 200a NFPA B-2.6.1.3.
rm = FM 200 dan kepadatan udara campuran, kg/m3. Lihat NFPA 2001 Klausul B-2.7.1.4.
ra = Air densitas, kg/m3.
H0 = Tinggi langit-langit, m.
H = Tinggi antarmuka dari lantai, m.
H = H0 (CF / C). Lihat Klausul B-2.7.1.6 NFPA 2001.
CF = konsentrasi agen Akhir, 7,44% (diasumsikan, seperti disebutkan sebelumnya, untuk mempertahankan konsentrasi desain untuk memadamkan api).
C = konsentrasi awal agen, sebagai berasal dari jumlah total 200 FM habis dalam volume dilindungi.
Dalam kasus apapun, Tahan Waktu tidak kurang dari sepuluh (10) menit, yang merupakan nilai generik tradisional untuk memadamkan api.