HỆ THỐNG CHỮA CHÁY BẰNG KHÍ – TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG
Gaseous fire – extinguishing – Physical properties and system design
Part 13: IG-100 extinguishant
LỜI NÓI ĐẦU
TCVN 7161-13:2002 hoàn toàn tươngđương với ISO 14520-13:2000
TCVN 7161-13:2002 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 21 Thiết bị PCCC biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chấtlượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành.
1.1. Tiêuchuẩnnàyquyđịnhcácyêucầuriêngđốivớihệthốngchữacháybằngkhídùngchất chữacháyIG-100.Tiêuchuẩnnàybaogồmcácchitiếtvềtínhchấtvậtlý,đặctínhkỹ thuật, cách sử dụng và các khía cạnh an toàn.
1.2. Tiêuchuẩnnàyápdụngchohệthốnghoạtđộngởápsuấtdanhđịnh135barvà162barở 15oC.Điềunàykhôngloạitrừviệcsửdụngcáchệthốngkhác,mặcdùhiệnnaychưacó các số liệu thiết kế cho các áp suấtkhác.
TCVN7161-1:2002(ISO14520-1:2000)Hệthốngchữacháybằngkhí–Tínhchấtvậtlývà thiết kế hệ thống – Phần 1: Yêu cầuchung.
Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa trong TCVN 7161-1:2002.
4.1. Quy định chung
Chất chữa cháy IG-100 phải phù hợp với đặc tính kỹ thuật cho trong Bảng 1.
IG-100làchấtkhíkhôngmàu,hầunhưkhôngmùi,khôngdẫnđiện,cókhốilượngriêng xấp xỉ không khí. Tính chất vật lý cho trong Bảng 2.
IG-100 dập tắt các đámcháy chủ yếubằng biện pháp giảmnồng độ Oxy. Bảng 1 – Đặc tính của IG-100
Bảng 1 – Đặc tính của IG – 100
Đặc tính | Yêu cầu |
Độ sạch | Min 99,6% thể tích |
Độ ẩm | Max 50x10-6 khối lượng |
Oxy | Max 0,1% thể tích |
Chúthích–Chỉđưaracáctạpchấtchủyếu.CácphépđokháccóthểbaogồmHyroCacbon,CO, NO, NO2, CO2, … phần lớn < 20x10-6 | |
Bảng 2 – Tính chất vật lý của IG – 100
Tính chất | Đơn vị | Trị số |
Nguyên tử lượng | - | 28,02 |
Điểmsôi ở 1,013bar (tuyệt đối) | oC | -195,8 |
Điểmđôngđặc | oC | -210,0 |
Nhiệt độ tớihạn | oC | - |
Áp suất tớihạn | Bar tuyệt đối | - |
Thể tích tớihạn | cm3/mol | - |
Khối lượng riêng tới hạn | kg/m3 | - |
Áp suất hơiở 20oC | Bar tuyệt đối | - |
Khối lượng riêng thể lỏngở 20oC | kg/m3 | - |
Khối lượng riêng bay hơi bão hòa ở20oC | kg/m3 | - |
Thể tích riêng của hơi quá nhiệtở 1,013 bar và ở20oC | m3/kg | 0,858 |
Công thức hóa học |
| N2 |
Tên hóa học |
| Nitơ |
4.2. Cách sử dụng hệ thống IG - 100
HệthốngnạptoànbộIG-100cóthểđượcsửdụngđểdậptắttấtcảcácloạiđámcháyquy định trong Điều 4 của TCVN 7161-1:2002.
CácyêucầuvềchấtchữacháytheothểtíchcủavùngbảovệchotrongBảng3đốivớicác mứcnồngđộkhácnhau.Điềunàydựatrêncơsởcácphươngphápchotrong7.6TCVN 7161-1:2002.
Nồngđộchấtchữacháyvànồngđộthiếtkếđốivớin-heptanvàbềmặtnguyhiểmcấpA cho trong Bảng 4.
Bảng 3 – Lượng chất chữa cháy toàn bộ IG - 100.
Nhiệt độ ToC | Thể tích hơi riêng Sm3/kg | Yêu cầu khối lượng HFC 227ea trênđơn vị thể tích vùng bảo vệ, m/V (kg/m3) | |||||||
Nồng độ thiết kế (theo thể tích) | |||||||||
34% | 38% | 42% | 46% | 50% | 54% | 58% | 62% | ||
-40 | 0,6825 | 0,523 | 0,601 | 0,685 | 0,775 | 0,872 | 0,977 | 1,091 | 1,217 |
-35 | 0,6971 | 0,512 | 0,589 | 0,671 | 0,759 | 0,853 | 0,956 | 1,068 | 1,191 |
-30 | 0,7118 | 0,501 | 0,576 | 0,657 | 0,743 | 0,836 | 0,936 | 1,046 | 1,167 |
-25 | 0,7264 | 0,491 | 0,565 | 0,644 | 0,728 | 0,819 | 0,917 | 1,025 | 1,143 |
-20 | 0,7411 | 0,481 | 0,554 | 0,631 | 0,714 | 0,803 | 0,899 | 1,005 | 1,121 |
-15 | 0,7557 | 0,472 | 0,543 | 0,619 | 0,700 | 0,787 | 0,882 | 0,985 | 1,099 |
-10 | 0,7704 | 0,463 | 0,533 | 0,607 | 0,686 | 0,772 | 0,865 | 0,966 | 1,078 |
-5 | 0,7850 | 0,454 | 0,523 | 0,596 | 0,674 | 0,758 | 0,849 | 0,958 | 1,058 |
0 | 0,7997 | 0,446 | 0,513 | 0,585 | 0,661 | 0,744 | 0,833 | 0,931 | 1,038 |
5 | 0,8143 | 0,438 | 0,504 | 0,574 | 0,649 | 0,731 | 0,818 | 0,914 | 1,020 |
10 | 0,8290 | 0,430 | 0,495 | 0,564 | 0,638 | 0,718 | 0,804 | 0,898 | 1,002 |
15 | 0,8436 | 0,423 | 0,486 | 0,554 | 0,627 | 0,705 | 0,790 | 0,883 | 0,984 |
20 | 0,8583 | 0,416 | 0,478 | 0,545 | 0,616 | 0,693 | 0,777 | 0,868 | 0,968 |
25 | 0,8729 | 0,409 | 0,470 | 0,536 | 0,606 | 0,682 | 0,763 | 0,853 | 0,951 |
30 | 0,8876 | 0,502 | 0,462 | 0,527 | 0,59 | 0,670 | 0,751 | 0,839 | 0,936 |
35 | 0,9222 | 0,385 | 0,445 | 0,518 | 0,586 | 0,659 | 0,739 | 0,825 | 0,920 |
40 | 0,9169 | 0,389 | 0,447 | 0,510 | 0,577 | 0,649 | 0,727 | 0,812 | 0,906 |
45 | 0,9315 | 0,383 | 0,440 | 0,502 | 0,568 | 0,639 | 0,715 | 0,799 | 0,891 |
50 | 0,9462 | 0,377 | 0,434 | 0,494 | 0,559 | 0,629 | 0,704 | 0,787 | 0,878 |
55 | 0,9608 | 0,371 | 0,427 | 0,487 | 0,550 | 0,619 | 0,694 | 0,775 | 0,864 |
60 | 0,9755 | 0,366 | 0,421 | 0,479 | 0,542 | 0,610 | 0,683 | 0,763 | 0,851 |
65 | 0,9901 | 0,360 | 0,414 | 0,472 | 0,534 | 0,601 | 0,673 | 0,752 | 0,839 |
70 | 1,0048 | 0,355 | 0,408 | 0,465 | 0,526 | 0,592 | 0,66 | 0,741 | 0,827 |
75 | 1,0194 | 0,350 | 0,402 | 0,459 | 0,519 | 0,584 | 0,654 | 0,730 | 0,815 |
80 | 1,0341 | 0,345 | 0,397 | 0,452 | 0,511 | 0,575 | 0,645 | 0,720 | 0,803 |
85 | 1,0487 | 0,340 | 0,391 | 0,446 | 0,504 | 0,567 | 0,636 | 0,710 | 0,792 |
90 | 1,0634 | 0,335 | 0,386 | 0,440 | 0,497 | 0,559 | 0,627 | 0,700 | 0,781 |
95 | 1,0780 | 0,331 | 0,381 | 0,434 | 0,491 | 0,552 | 0,618 | 0,691 | 0,770 |
100 | 1,0927 | 0,326 | 0,375 | 0,428 | 0,484 | 0,544 | 0,610 | 0,681 | 0,760 |
Chúthích–CácthôngtinnàydonhàsảnxuấtKoatsuCo,Japancungcấp,Chứngchỉliên quantớisảnphẩmIG-100vàkhôngđạidiệnchobấtkỳsảnphẩmnàokhácchứaNitơ, Ký hiệu:
− V/Vlàyêucầuthểtíchchấtchữacháy(m3/m3);đólàthểtíchQ(m3)củachấtchữa cháyquyđịnhởnhiệtđộ20oCvàápsuất1,013bartrênm3 thểtíchvugnfbảovệđẻtạo ra nồng độ chỉ định ở nhiệt độ quy định.
− Vlàthểtíchnguyhiểmthực(m3),đólàthểtíchbaokíntrừđikếtcấucốđịnhmàchất chữa cháy không thấmqua,
− SR là thể tích riêng (m3/kg); đó là thể tích hơi riêngở nhiệt độ nạp chuẩn.
− T là nhiệt độ(oC); đólànhiệt độthiết kế của vùng bảo vệ;
− Slàthểtíchriêng(m3/kg);đólàthểtíchriêngcủahơiIG-100quánhiệtởápsuất1,013 bar được tính gần đúng bằng công thức:
S = k1 + k2T
Trong đó:
k1 = 0,79968; k2 = 0,00293
− Clànồngđộ%;đólànồngđộthểtíchcủaIG-100trongkhôngkhíởnhiệtđộchỉđịnh, và áp suất 1,013 bar tuyệt đối,
Bảng 4 – Nồng độ chấtchữa cháy chuẩn IG-100 và nồng độ thiết kế,
Nhiên liệu | N,độ chất chữa cháy % | N,độ thiết kế nhỏ nhất % |
Heptan | 33,6 | 43,7 |
Bềmặt nguy hiểmcấp Aa) | Hiện chưa có số liệu | Hiện chưa có số liệu |
Chúthích–CáctrịsốđượcdẫnsuấtphùhợpvớicácyêucầucủaphụlụcBTCVN7161-1 : 2002 | ||
a) Xem7,5,1,3 TCVN 7161-1:2002, | ||
BấtkỳsựnguyhiểmđốivớiconngườidophunIG-100đềuphảiđượcxemxéttrongthiếtkế hệ thống.
Các nguy hiểmtiềmtàng có thể phát sinh từcác nguyên nhân sau:
a. Bản thân chất chữa cháy, do làmgiảmnồng độOxy;
b. Các sản phẩmcủa đámcháy.
Đối với các yêu cầu an toàn tốithiểu xem Điều 5 TCVN 7161-1:2002. Thông tin vềsinh lý họcđối với IG-100 cho trong Bảng 5.
Bảng 5 – Thông tin về sinh lý học đối vớiIG-100
Nhiên liệu | N,độ chất chữa cháy % | N,độ thiết kế nhỏ nhất % |
Mức tác động có hại không quan trắcđược (NOAEL) | 435 |
|
Mức tác động có hại thấp nhất quan trắc được(LOAEL) | 52 |
|
Chú thích – Các giá trị này dựa trên cơ sở tác động sinh lý đối với con người của khí quyển, các giá trị này là tương đương về chức năng của giá trị NOAEL và LOAEL và tươngứngvớiítnhất12%Oxyđốivớimứckhôngtácđộngvàítnhất10%Oxyđốivới mức tác động thấp. | ||
6.1. Áp suất nạp
ÁpsuấtnạpcủabìnhkhôngđượcvượtquácácgiátrịchotrongBảng6và7đốivớihệ thống làmviệc ở 135 bar và 15oC và 162 bar ở 15oC.
Cóthểsửdụngcácápsuấtkhácvàphảiquyđịnhápsuấtthiếtkếnhỏnhấtchophùhợp. Mối quan liên giữa áp suất và nhiệt độ cho trên Hình 1.
Bảng 6 – Các đặc trưng của bình chứa 135 bar cho IG-100
Tính chất | Đơn vị | Giá trị |
Áp suất nạpở 15oC | Bar | 135 |
Áp suất làmviệc lớn nhất củabìnhchứa ở 50oC | Bar | 157 |
Chú thích – Phải đối chiếu với Hình 1 để có các số liệu khác nữa về mối quan hệ áp suất/nhiệt độ | ||
Bảng 7 – Các đặc trưng của bình chứa 162 bar cho IG-100
Tính chất | Đơn vị | Giá trị |
Áp suất nạpở 15oC | Bar | 162 |
Áp suất làmviệc lớn nhất củabìnhchứa ở 50oC | Bar | 188 |
Chú thích – Phải đối chiếu với Hình 1 để có các số liệu khác nữa về mối quan hệ áp suất/nhiệt độ | ||
6.2. Nén tạo áp
Không nén tạo áp đối với bình chứa cho IG-100.
6.3. Lượng chất chữa cháy
Phảiquyđịnhlượngchấtchữacháytốithiểuđểđạtđượcnồngđộthiếtkếtrongthểtích nguy hiểm ở nhiệt độ dự tính nhỏ nhất, được xác định bằng cách sử dụng Bảng 3 và phương pháp quy định ở 7.6 TCVN 7161-1:2002
NồngđộthiếtkếđượcquyđịnhchocácmốinguyhiểmtươngứngtrongBảng4.Nóbao gồmcả hệ số an toàn, 1,3 đối với nồng độ chất chữa cháy.
Phảitínhđếnviệctăngnồngđộđốivớicácnguyhiểmđặcbiệt,vàyêucầusựhướngdẫn từ các cơ quan có thẩmquyền thích hợp.
Hình 1 – Đồ thị nhiệt độ/áp suất đốivới IG-100 nén đến 135 bar và 162 bar ở 15oC