INSTALATIA DE STINS INCENDIU
Riscul aparitiei unui incendiu pe o nava este de o probabilitate crescuta fata de celelalte evenimente evenimente . Din aceasta cauza se acorda o atentie sporita protejarii navei , in special in m are deschisa . Riscul este ridicat si datorita tipului de marfa transportata care contribuie la ridicarea sanselor de producere a accidentelor . Navele care transporta produse inflamabile sunt supuse factorilor de risc . Exista trei factori determinanati in aparitia incendiului la bord :
Combustibilul si substantele de izolare , materialele neignifugate neignifugate pot cauza incendii . Temperatura limita ptr substante explozive este de 5-25 gr C, combustibili usor max 43 gr C, combustibil grei, ulei, pacura 60 gr C. Modificarea temperaturii se face cu stropirea puntilor, pulverizare de apa in compartimente, compartimente, stropirea magaziilor , inundarea in caz extrem. extrem. Oxigenul este un factor ce intretine arderea. De aceea se cauta reducerea volumului volumului de aer prin introducerea de gaz inert sau de izolare a suprafetei suprafetei .
Ca mijloace mijloace pasive sunt: - Protectia constructiva (prevenire, limitare, evacuare persoane) - Reducerea temperaturii - Instalatii de semnalizare /dedectare Mijloacele active : - Echipamente si instalatii - Inventarul de incendiu Semnalizarea se face automat in cazul compartimentelor in care s-ar putea sa nu fie oameni , spatii tehnice, magazii, cai de acces. Semnalizarea prin butoane facuta manual Detectoarele sunt de mai multe tipuri ptr temperatura, fum si flacari . Detectoarele termice sunt pe baza de : Bimetal, fuzibil , rezistiv, semiconductori
-
Detectorii pot fi legati : In serie – serie –se se dedecteaza greu zona In paralel – paralel – cu cu dedectare usoara a zonei zo nei Mixt – Mixt – se se poate detemina numai zona
Detectarea fumului se face prin aspirarea din spatiile verificate verificate intr-o centrala ce ce analizeaza optic densitatea aerului . Este necesara asigurarea prin mijloace mijloace de control a cantitatii de substante antifao la bordul navei , astfel incit sa se poata reincarca in timp util.
Instalatia de stins incendiu cu apa Principiul este de acoperi suprafata obiectului aprins cu un strat de apa compact sau pulverizat. Procedeul nu este valabil ptr instalatiile electrice . Instalatia se compune din : -pompe autoamorsabile - tubulatura magistrala si ramificatii -hidranti -furtune -tevi de refulare de mana(manica) Pompele se amplaseaza in CM. Nr pompelor si presiunea la hidrant se stabileste conf normelor de Registru . In afara de aceste pompe se stabileste o pompa suplimentara actionata de o sursa independenta. Debitul pompei de avarie trebuie sa asigure functionarea simultana a a doua tevi de refulare si trebuie sa fie egal cu cel putin 40% din debitul total necesar al pompelor de incendiu . Si pompele de balast si sanitare pot fi folosite ca pompe de incendiu . Tubulatura : dimensiune tubulaturii trebuie sa satisfaca distributia la debitul maxim cerut de reguli. Hidrantii : sunt prevazuti cu valvula de inchidere si cuplare rapida si trebuie sa satisfaca functionarea cu doua jeturi de apa in orice parte a magaziei, compartimentului , puntii. Distanta intre hidranti 20m la interior si 40 m la exterior. Instalatia pote fi conectata si la mal , iar pompa de avarie se monteaza in afara CM-ului. Calculul instalatiei : a) alegerea pompelor b) dimensionarea conductelor Algerea pompelor : Pentru a alege pompele trebuie determinate sarcina si debitul conform regulilor : Suma debitelor pompelor deincendiu stationare fara pompa de avarie cu presiunea la hidrant din tabel trebuie sa fie mai mare decit cel calculat cu formula: Q=km² unde m=1,68 + 25 L,B,d dimensiunile navei [m] k=0,016, 0,012,0,08 functie de nava Daca functioneaza o pompa debitul ar fi Q1. Ptr doua pompe debitul este Q2, dar datorita intersectiei cu caracteristica instalatiei 2 se muta in 2’.
Debitul in paralel este mai mic decit debitul insumat. Q₂<2Q₁
Pentru n pompe cuplate Qt
- =Δp,
In calcul se considera numarul minim de jeturi care realizeaza debitul pompelor impuse de registru si se alege traseul cu pierderile cele mai mari. Se aleg trei trasee si se deschid n hidranti care realizeaza debitul Qt. n hidr =Qt/Qh
Qh-debitul hidrantului
Se calculeaza ptr fiecare traseu caracteristica tubulaturii h=h(Q) Se calculeaza caracteristica complexa a instalatiei Hi pentru fiecare din ramuri de forma,( de exemplu pe traseul k): Hi(k)=(ph-po)+ρgz(k)+h(k), k reprezinta indice de traseu Se determina traseul cu pierderile maxime. Hi =max(Hk,Hl,Hm) Se considera ca sarcina pompei este egala cu sarcina instalatiei cu traseul cu pierdere maxima Hp=Hi Pentru aceasta sarcina avind si debitul Q1 se face alegerea pompei .
Se face o predimensionare a tubulaturii cunoscind debitul total , debitul fiecarei ramificatii si alegind viteza de curgere a apei prin tubulatura . D= , v=2-4,5 m/s Diametrul se standardizeaza si se verifica la presiune .
Instalatia de stins incendiu cu apa pulverizata Instalatia se foloseste in spatii care nu sunt upravegheate continuu. Instalatia se prezinta in doua forme: -
instalatii cu sprinklere , care se cupleaza automat si includ si sistemul de semnalizare. instalatii cu drencere, care se cupleaza manual
Sistemele des folosite sunt cu apa sau cu apa si aer. Instalatia cu apa pulverizata cu sprinklere se compune din : Sprinklerele sunt dispozitive care au rol de detectare si stingere cu apa. Elementul fuzibil declanseseaza sprinklerul si elibereaza apa. -Tubulatura-este in permanenta sub presiune. Reteaua poate fi inelara cu valvule de separare intre punti. -Hidroforul trebuie sa asigure cantitatea de apa egala ce cea debitata de pompa in timp de o ora. Presiunea in hidrofor la golire trebuie sa fie cel putin egala cu presiunea sprinklerului in pozitia cea mai de sus, plus sarcina geodezica. -Pompa cu declasare automata este independenta si se cupleaza automat la caderea presiunii pe instalatie. Pompa trebuie sa mentina presiunea de lucru la sprinklere si o acoperire de 280 m². -Compresor de aer cu butelie -Dispozitiv (valvule) de control si semnalizare Schema functioala se bazeaza pe declansarea sprinklerului din zona de incendiu care comanda deblocarea valvulelor cu retinere. In prima faza se declanseza hidroforul , dupa care urmeaza pornirea pompei principale dupa circa 1min.
Calculul instalatiei consta in determinarea debitului necesar si a sarcinii pentru alegerea pompei. Se pune conditia ca fiecare sprinkler sa realizeze un debit de 5l/m² Daca sunt n compartimente cu suprafata Si , Qi=qSi (i=1...n) Debitul maxim va fi egal cu cel mai mare debit Qi. Se aleg trei trasee diferite cele mai lungi si se calculeaza sarcina: Hi1=(ps-po)ρgz1 h1 pe cele trei trasee 1,2,3, Hi =max(Hi1,Hi2,Hi3) Se alege pompa cu Qi si sarcina Hi -Calculul numarului de sprinklere pe ramificatie. Se impune presiunea minima 1,5 bar si debitul la sprinkler de catre producator si se determina valoarea ptr un sprinkler. n=Qi/Qmin
Instalatii de stins incendiu cu drancere. La aceasta instalatie duza de stropire este deschisa, Se plaseaza deasupra agregatelor, in putul spatiilor din CM, deasupra suprafetelor cu scurgeri de combustibil, spatii cu subst volatile. Amplasarea se face astfel incit zonele stropite sa se suprapuna. Pot exista duze montate in inst cu perdea de apa sau stropire cu apa. Acestea asigura stropirea stelajelor magaziei, protectia iesirilor din magazii sau alte spatii, suprafete exterioare.
Un alt tip de instalatie pe baza de apa este instalatia de ceata (Flexi-Fog). A fost introdusa de US Navy in expluatare in anul 2000. Aceasta instalatie are un randament mare , particulele fiind foarte fine evaporarea este aproape instantanee si are avantajul ca nu inunda compartimentele si agregatele. Racirea se face in foarte scurt timp de la 1000 gradeC la 300 grade C . Putere 15-20 KW Diam tubulat DN 16 / 10 barr Consum 2l/min/m² Spatiu de actiune pina la 2000 m ³
Instalatia de stins incendiu cu gaz inert Instalatiile cu gaz inert sunt de tip volumic deoarece ocupa intreg volumul spatiilor afectate de incendiu . Ele functioneaza doar in caz de incendiu si nu de preventie. Dupa agentul folosit se impart in : -
Inst cu bioxid de carbon Inst cu lichide volatile sau hidrocarburi halogenate Inst cu pulberi (praf) care prin incalzire degaja gaz inert Inst cu abur Inst cu gaz inert.
Instalatia cu CO2- poate fi de joasa sau de inalta presiune, respectiv 125 bar sau 40 bar. Gradul de umplere este de 0,675kg/l sau 0,9kg/l Au avantaje : -
Nu distrug materialul Nu se deterioreaza in timp Este dielectric Este mai greu decit aerul Nu este sensibil la temperaturi scazute Mentinerea gazului fara pierderi in mars Evacuarea printr-o manevra simpla
-
Evacuarea gazului in caz de crestere a presiunii buteliilor
Buteliile sunt cuplate pe zone G1,G2,G3 , in functie de marimea compartimentului . Toate buteliile trebuie sa fie suficiente pentru cel mai mare compartiment. Amplasarea lor se face pe un pat de lemn ,iar compartimentul trebuie sa fie izolat ptr mentinerea temperaturii . Ventilarea compartmentului trebuie sa se faca fortat independent cu actionare din exterior, pe linga ventilatia libera (regula de Registru). Grupurile sunt legate intre ele cu tubulatura colectoare dupa care toate sunt legate la t eava pilot (colectorul general) prin valvula cu sens. Aceste este proiectat la o presiune cu 10 bari mai mare ca a instalatiei. De aici gazul pleaca la zona prin valvule de zona. Ptr CM valvula de zona este legata la un sistem de avertizare luminos si sonor ce permite evacuarea personalului din compatiment dupa care se declansesaza sistemul . Calculul instalatiei consta in : - determinarea cantitatii de CO2 necesare si -dimensionarea tubulaturii Valoare oxigenului ar trebuie sa scada sub 15% pentru a se stinge focul. Se pune problema introducerii cantitatii de CO2 intr-un metru cub de aer ptr a scadea procentul sub 15%. Cantitatea masica data de reguli : = 1,79 Vcomp* φ *kg+ Φ- coeficient dat de gradul de umplere al compartimentului Stiind ca masa de gaz intr-o butelie este G1 se determina numarul de butelii. Calculul se face tabelar si se stabileste cantitatea maxima ptr volumul cel mai mare . Numarul de butelii va fi nb=max(n1,n2,n3....nv). De obicei cantitate maxima este ptr CM.
Dimensionarea tubulaturii : La baza calculului stau urmatoarele principii: -
-
Evitarea blocarii conductelor prin inghetare datorita detentei gazului (salt de presiune cu crestere de sectiune ), sub valoarea de 5,28 bar. Zapada carbonica care se formeaza dopuri de gheata. Cantitatea de 85% din gaz trebuie sa ajunga la compartimentul protejat in cel mult 2 min ptr CM, DG-uri , pompe incendiu , incaperi cu lichide inflamabile, si in 10 minute la spatii cu autovehicule cu combustibil in rezervor si incaperi in care nu exista combustibili. Patratul sectiunii magistralei trebuie sa fie mai mare sau egala decit suma patratelor diametrelor ramificatiilor ,ptr evitarea cresterii de sectiune. aria tevii cuplarii * n butelii rezulta : dm d1√ invers pentru ramificatii : dm dr1²+dr2²+dr3² ....
aria magistralei
Se considera gazul in stare lichida . Se traseaza caracteristica traseului cel mai dificil care alimenteaza compartimentul cel mai indepartat. I=sQ²+ C unde C – presiune din conditiile de cuplare. Se considera buteliile ca o pompa care are caracteristica orizontala , punctul de intersectie da greutatea G efectiv mai mare cu 85% decit cea prescrisa de Registru . Daca nu este indeplinita conditia se modifica constanta s, deci marirea debitului prin micsorarea lungimii tubulaturii, amplasarea statiei la mijlocul traseului , adoptarea unor duze mai mari .
Fig 45
Instalatia de stins incendiu de joasa presiune cu CO2 Instalatia are un rezervor pentru pastrarea CO2 lichefiat la 20 bar si temp de -18 grd C. Gradul de umplere este de 0,9 kg/l Are avantajele urmatoare : -
Volumul ocupat de Co2 este mai mic (grad de umplere mai mare), deci spatiu mai mic la bord. Greutatea rezervorului redusa Presiune constanta si conditii termice mai bune . Rezervorul trebuie sa aiba o instalatie de racire deci o impunere tehnica
Instalatia de stins incendiu cu spuma Spuma ca agent ptr stingerea incendiului este folosita in general pe petroliere, in incendii in CM, punti, magazii. Spumele sunt de doua feluri : - spume chimice - spume aeromecanice a)Spuma chimica rezulta din reactia chimica a unei baze cu un acid in prezenta unui stabilizator. Spuma chimica se obtie din : soda bicarbonica si sulfat de aluminiu bicarbonat cu sulfati si bisulfat din saruri de amoniu ca stabilizator se folosesc extrasi pe baza de glicerina. Spuma are efect de izolare , racire si inabusire. Spuma are conductibilitate termica redusa deci de izolare. Racirea se produce prin evaporarea apei , efectul de inabusire apare generat de vaporii de apa . Rezulta din reactie o bula de bioxid de carbon in membrana lichida. Furtunele folosite pot ajunge numai pina la 60m . b)Spuma aerodinamica se produce ca efect a amestecului apa mare sau dulce 9.6-9,8,%, cu aer 90% si spumogen 0.2-0.4% Se defineste coeficientul de spumare: mic 12/1, mare 1000/1, reprezentind raportul dintre volumul de spuma si volumul amestecului spumogen (apa + spumogen ) Exista doua tipuri de inst aeromecanice : - cu formarea interioara a spumei Amestecul se formeaza cu ajutorul presiunii de la inst aer comprimat si de la butelie , iar amestecul se face in tanc separat cu substanta spumogena. - cu formarea spumei la evacuare Sistemul este format din : rezervorul subst spumogen dispozitiv dozare amestec apa +subst spumogena dispozitiv de amestec de subst emulsie apa si subst cu aer Magistrala de stins incendiu cu apa se foloseste c a sursa de apa ptr o statie in pupa si una in prova.
Instalatia de stins incendiu cu pulberi
Componenta de baza a instalatie este carbonatul de sodiu. Se mai folosesc pulberi pe baza de bicarbonat de potasiu , sulfat de amoniu. Un kg de pulbere bicarbonat de sodiu elibereaza 0,26 kg bioxid de carbon consumindu-se o cantitate de caldura necesara evaporarii a 300 g apa, deci un efect de racire de 95 kcal. Stingerea incendiului se bazeaza pe fenomene chimice si fizice . Pulberea sublimeaza . -
stingerea volumica datorita degajarii de CO2 si a vaporilor de apa (carbonatul de sodiu) racirea focarului datorita reactiei cu absorbtie de caldura
-
mediul de antrenare pina la locul incendiului se face pe conducta cu un gaz inert Co2 sau azot Se recomanda prin reguli de Registru cantitatea de azot necesara Calculul hidraulic se face pentru mediul bifazic Se calculeaza cantitatea de praf dupa care se calculeaza cantitatea de gaz . Aceasta trebuie sa fie cel putin egala cu 0,2 din cantitate de praf .
Instalatiile pot fi portabile sau fixe. Exista pericolul blocarii prafului , de aceea se proiecteaza tubulatur considerind r=10d d=diametrul conductei
