А.3.4 Запаліть пальне відповідним способом (бажано електричним), за якого не забруднюватиметься випробовувальне пальне.

А.3.5 Установіть витрату повітря на рівні 40 л/хв.

А.3.6 Розпочніть подавання діоксиду вуглецю і повільно збільшуйте його доки полум'я не буде погашене. Зареєструйте значення витрати діоксиду вуглецю.

А.3.7 За допомогою піпетки видаліть приблизно від 10 мл до 20 мл пального з його поверхні в чашці.

А.3.8 Повторіть дії А.3.4–А.3.6 і усередніть результат.

А.3.9 Обчисліть вогнегасну концентрацію, ТС (у відсотках), за рівнянням:

де V_F – витрата діоксиду вуглецю, л/хв.

А.3.10 Збільшіть температуру пального до рівня, на 5 °С нижчого за його температуру кипіння, або до 200 °С, обравши менше з цих двох значень. А.3.11 Повторіть дії А.3.2 та А.3.4–А.3.9.

А.3.12 За вогнегасну концентрацію беруть більше з одержаних значень за двох температур пального, за яких проводили випробовування.

А.4 Процедура випробовування для займистих газів

А.4.1 Апаратуру модифікують так: чашки заповнюють скловатою, а резервуар для пального, який зображено на рисунку А.1, замінюють на ротаметр, калібрований для даного газу. Ротаметр приєднують до джерела пального через відповідний регулятор тиску.

А.4.2 Відрегулюйте потік пального так, щоб одержати лінійну швидкість усередині чашки на рівні
130 мм/с.

А.4.3 Виконайте дії А.3.3–А.3.9.

А.4.4 Збільшіть температуру пального до 150 °С.

А.4.5 Повторіть дії А.3.4–А.3.9.

А.4.6 За вогнегасну концентрацію беруть більше з одержаних значень за двох температур пального, за яких проводили випробовування.

А.4.7 Якщо одержане значення концентрації за вищої температури значно більше, ніж за нижчої температури, пальне треба класифікувати як «температурно-чутливе». Вогнегасну концентрацію для температурно-чутливих видів пального треба визначати за найвищої температури, яка існує у конкретному захищуваному просторі.

А.5 Обчислювання проектної концентрації

За проектну концентрацію беруть значення вогнегасної концентрації, помножене на 1,7.

Розміри у міліметрах

Рисунок А.1 – Апаратура на базі чашкового пальника

НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ

Додаткові вимоги до оформлювання протоколів сертифікаційного випробовування наведено у
ДСТУ 3412.

ДОДАТОК В

(обов'язковий)

ВИЗНАЧАННЯ РОЗМІРІВ ТРУБ І ОТВОРІВ СИСТЕМ ПОЖЕЖОГАСІННЯ ДІОКСИДОМ ВУГЛЕЦЮ

В.1 Тиск у резервуарі є важливим чинником для потоку діоксиду вуглецю. У разі низькотемпературного зберігання початковий тиск у резервуарі падатиме на величину, яка залежить від того, чи випущено весь заряд, чи лише його частину. Тому, він повинен становити близько 19,7 бар¹⁾. Рівняння потоку базується на абсолютному тиску, тому в розрахунках, необхідних для систем низького тиску, використовують значення 20,7 бар.

Для систем високого тиску, тиск у резервуарі залежить від температури довкілля. Прийнятно, що нормальна температура довкілля становить 21 °С. За цієї температури середній тиск у балоні протягом випускання рідкої фази становитиме близько 51,7 бар. Тому, цей тиск повинен бути обраний для розрахунків, якщо йдеться про системи високого тиску.

З використанням вищевказаних значень тиску 20,7 бар та 51,7 бар встановлено значення коефіцієнтів Y та Z у рівнянні потоку, їх перелічено в таблицях В.1 та В.2.

В.2 Для практичного застосовування бажано побудувати криві для кожного розміру труби, який може бути використаний. Однак треба зазначити, що рівняння потоку може мати такий вигляд:

Таким чином, будуючи графічні залежності L/D^1,25 та Q/D², можна використовувати одне сімейство кривих для будь-якого розміру труби. На рисунку В.1 наведено одержану на цій основі інформацію щодо потоків для температури резервуара мінус 18 °С. На рисунку В.2 наведено аналогічну інформацію для систем високого тиску за температури 21 °С.

Ці криві можуть бути використані для проектування систем і перевіряння можливих витрат. Величина тиску в будь-якій точці трубопроводу може бути одержана обчислюванням значень Q/D²і L/D^1,25. Після цього можуть бути визначені точки на кривій Q/D², щоб одержати значення початкового тиску і тиску на виході. Для прикладу приймемо, що задача полягає у визначені тиску на виході для системи низького тиску, яка складається з однієї трубопровідної лінії умовним діаметром 50 мм з еквівалентною довжиною 152 м і витратою 454 кг/хв.

Насамперед обчислюють значення Q/D²і L/D^1,25:

Початковий тиск становить 20,7 бар, а , як показано на рисунку В.1 у точці S1. Знаходимо, що тиск на виході становить близько 15,7 бар у точці Т1, в якій перетинаються значення і значення .

Якщо ця лінія закінчується одним насадком, еквівалентна площа отвору повинна підбиратися під тиск на виході, щоб регулювати витрату на заданому рівні 454 кг/хв.

Таблиця В.1 – Значення Y і Z для систем низького тиску

Таблиця В.2 – Значення Y і Z для систем високого тиску

Рисунок В.1 – Падання тиску в трубопроводі за умови,
що тиск у резервуарі становить 20,7 бар (2,07 МПа)

Звертаючись до таблиці В.7, відзначимо, що питома витрата повинна становити 0,9913 кг/хв • мм^-2 еквівалентної площі отвору, якщо тиск на виході з отвору становить 15,9 бар. Таким чином, необхідна еквівалентна площа отвору насадка дорівнює загальній витраті, поділеній на величину витрати, віднесену до одного квадратного міліметра.

На практиці проектувальник повинен вибрати стандартний насадок, еквівалентна площа отвору якого найближча до розрахованої площі. У випадку, якщо площа отвору буде трохи більша, реальна витрата також буде трохи вища, а тиск на виході – дещо нижчий за оцінені 15,7 бар.

В.З Якщо у наведеному вище прикладі трубопровід не закінчується одним великим насадком, а розгалужується на два трубопроводи меншого діаметра, необхідно визначати тиск на кінці кожного відгалуження. Для ілюстрації цієї процедури приймається, що відгалуження однакові і складаються з труб з умовним діаметром 40 мм еквівалентними довжинами 61 м, а витрата у кожному розгалуженні повинна становити
227 кг/хв.

Для відгалуження розраховують значення і :

Як видно з рисунка В.1, значення початкового тиску 15,7 бар (тиск наприкінці основного трубопроводу) перетинає лінію у точці S2, звідки одержуємо значення . Тиск на виході знаходимо, рухаючись униз по лінії і змістившись на відстань 0,59 уздовж осі (тобто ) до точки Т2, де значення тиску на виході становить 11,4 бар. Виходячи з цього нового значення тиску на виході і витрати 227 кг/хв, необхідна площа отвору насадка на кінець кожного відгалуження визначають відповідно до таблиці В.7 і становить близько 368 мм².

Треба зазначити, що це значення лише трохи менше ніж у прикладі з одним великим насадком, але витрата зменшується удвічі завдяки зниженому тиску.

Рисунок В.2 – Падання тиску в трубопроводі за умови,
що тиск у резервуарі становить 51,7 бар (5,17 МПа)

В.4 У системах високого тиску колектор живиться з кількох окремих резервуарів. Отже, щоб одержати витрату від кожного резервуара, значення загальної витрати ділиться на кількість резервуарів. Пропускна здатність клапана резервуара і приєднувального пристрою до колектора у різних виробників різняться залежно від конструкції та розміру. Для будь-якого конкретного клапана, сифонної труби і з'єднувального пристрою еквівалентна довжина може бути визначена на основі одиничної довжини труби стандартного розміру. З урахуванням цієї інформації, для побудови кривої залежності витрати від падання тиску може бути використане рівняння потоку. Це забезпечує зручний метод визначання тиску в колекторі для конкретної комбінації клапана і приєднувального пристрою.

B.5 У таблицях В.З і В.4 перелічено еквівалентні довжини трубопровідних з'єднань для визначення еквівалентних довжин трубопровідних мереж. Ці таблиці призначені лише для орієнтування. Можна також використовувати дані, надані виробником. Таблиця В.З стосується нарізевих з'єднань, а таблиця В.4 – зварних з'єднань.

Обидві таблиці було підготовлено для випадку труб типорозміру 40, однак в усіх практичних випадках ті самі рисунки можна використовувати для труб типорозміру 80.

НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ

Сталеві труби згідно з ГОСТ 8732, ГОСТ 8734 та ГОСТ 10704.

В.6 Для незначних змін у висоті розташування трубопроводів зміною напору можна знехтувати. Однак, якщо має місце суттєва зміна висоти, цей чинник необхідно брати до уваги. Зміна напору на кожен метр зміни висоти залежить від середнього тиску у трубопроводі, оскільки зміна тиску внаслідок зміни висоти його розташування призводить до зміни густини.

Коефіцієнти коригування наведено в таблицях В.5 і В.6 для систем низького і високого тиску відповідно. Поправку віднімають від значення тиску на виході, якщо потік спрямовано вгору, і додають до нього, якщо потік спрямовано донизу. Насадки відповідних розмірів обирають лише після того, як визначено тиск на виході перед насадками.

Для систем низького тиску витрата крізь еквівалентні отвори має базуватися на значеннях, які наведено в таблиці В.7. Проектні значення тиску на насадках мають бути не менші ніж 10 бар.

Для систем високого тиску витрата крізь еквівалентні отвори має базуватися на значеннях, які наведено в таблиці В.8. Проектні значення тиску на насадках за температури зберігання 21 °С мають бути не менші ніж 14 бар.

Таблиця В.З – Еквівалентна довжина нарізевих трубопровідних фітингів