curs 3 icpi sprinklere -01_2013.pdf

INSTALATII AUTOMATE PENTRU STINGEREA INCENDIILOR CU SPRINKLERE2013

Curs 3 - Conf.dr.ing. Daniela TEODORESCUFACULTATEA DE INSTALATII

RISCUL DE INCENDIURisc de incendiu (legislatia actuala)La clădiri civile (publice) riscul de incendiu este determinat, în principal, de densitatea sarcinii termice (q) stabilită prin caicul şi de destinaţiarespectivă, în funcţie de densitatea sarcinii termice, riscul de incendiuîn clădiri civile (publice), poate fi (cf normelor actuale):

În funcţie de destinaţie (funcţiune), unele spaţii şi încăperi din clădirilecivile (publice), se încadrează în următoarele riscuri de incendiu:

mare: în care se utilizează, sau depozitează materiale sau substanţecombustibile ( arhive, biblioteci, muitipiicare, parcaje autoturisme, etc.)mijlociu:în care se utilizează foc deschis (bucătării, centrale termice, oficii cu preparări calde, etc);mic: celelalte încăperi şi spaţii

Agent de stingere

Ca produs de stingere, poate fi utilizată:apa (sub formă de jeturi compacte, dispersată

în picături sau pulverizată), spuma (joasă înfoiere, medie înfoiere şi înaltăînfoiere), gaze (inerte, inhibitori), abur sau pulberi stingătoare,

în funcţie de natura şi cantitatea substanţelorşi materialelor combustibile care necesităstingerea.

Instalatii de stingere a incendiilor –actionare manuala sau automata

Instalaţiile de stingere a incendiilor, se prevăd cu acţionaremanuală, dacă observarea incendiului se poate asigura întimp util, sau cu acţionare automată.Acţionarea automată a instalaţiilor de semnalizare şi de stingere a incendiilor, de regulă, se asigură la construcţii şi spaţii unde nu există o permanentă supraveghere umană, când incendiul nu poate fi uşor observat sau atunci când, datorită riscului de incendiu ori al condiţiilor de siguranţă la foc a oamenilor şi bunurilor, este necesară o intervenţierapidă.Instalaţiile cu acţionare automată se prevăd întotdeauna şi cu posibilităţi de acţionare manuală.Instalaţiile de semnalizare şi stingere a incendiilor se proiectează şi se realizează conform reglementărilortehnice, astfel încât să prezinte siguranţă în exploatare, să asigure posibilitatea verificării periodice a stărilor de funcţionare, iar eventualele revizii şi reparaţii să se poatăface cu uşurinţă.

Instalaţiile interioare de stingere a incendiilor

INSTALAŢIILE DE STINGERE A INCENDIILOR, CU ACŢIONARE MANUALĂ• reţele cu hidranţi interiori• coloane uscate

INSTALAŢIILE DE STINGERE A INCENDIILOR, CU ACŢIONARE AUTOMATA

instalaţii automate cu sprinklere instalaţii automate cu drencereinstalaţii fixe de stingere cu apă pulverizatăinstalaţii fixe de stingere cu ceata

SPRINKLERECladiri echipate cu sprinklereTipuri de sprinklereConditii de amplasare in cladiriCaracteristici geometrice si hidrauliceForma geometrica a jetului

Aria suprafetei stropite si aria de declansareIntensitatea de stropire si intensitatea de stingereTemperatura de declansare

Stabilirea tipurilor, numarului si modului de amplasare in cladiriAlcatuirea si functionarea instalatiei de sprinklereDimensionarea instalatiei:

Debite de calcul, presiuni disponibileDimensionarea instalatiei, calculul hidraulic al conductelor sprinklerelorInaltimea de pompareRezerva de apa pentru incendiu

SPRINKLEREEchiparea tehnică a clădirilor cu instalaţii automate cu

sprinklere

Instalaţiile cu sprinklere au rolul de a detecta, semnaliza, localiza şi stinge incendiul, folosind apa ca substanţă (agent) de stingere. Superioritatea acestor instalaţii faţă de celelalte sisteme automate de protecţie cu apă, este determinată, în special, de faptul că sprinklerele se declanşează individual şi acţionează numai asupra ariei incendiate, evitând astfel udarea inutilă a zonelor necuprinse de incendiu.

Instalaţiile cu sprinklere trebuie să fie oportune în timp real, adică să intre automat în funcţiune la parametri necesari, pentru a limita (localiza) focarul şi a acţiona eficient la stingerea incendiului. Această oportunitate trebuie să fie permanentă, având în vedere caracterul aleator al izbucnirii unui incendiu.

SPRINKLEREEchiparea cu sprinklere se realizează, după caz la:

clădiri înalte şi foarte înalte cu densitatea sarcinii termice peste 420 MJ/m2, cu excepţia locuinţelor;platourile de filmare amenajate şi închise, cu arii mai mari de 150 m2, inclusiv buzunarele, depozitele şi atelierele anexă ale acestora;construcţii de producţie încadrate în categoria A, B, sau C de pericol de incendiu cu arie desfăşurată de cel puţin 2.000 m2 şi, totodată, cu densitatea sarcinii termice peste 420 MJ/m2;construcţii publice cu densitatea sarcinii termice peste 840 MJ/m2, cele destinate depozitării materialelor combustibile, cu aria desfăşurată mai mare de 750 m2 şi densitatea sarcinii termice peste 1.680 MJ/m2, precum şi depozitele cu stive înalte (peste 6 m înălţime);Parcari subterane cu mai mult de 10 autoturisme, faradesfumare;etc

SPRINKLERESisteme de instalaţii cu sprinklere

Instalaţiile cu sprinklere se compun din următoarele elemente principale:

sprinklere pentru detectarea şi stingerea incendiului;reţele de conducte ramificate sau inelare pe care se montează sprinklerele;aparate de control şi semnalizare (ACS);conducte principale de alimentare cu apă;surse de alimentare cu apă compuse din:

branşament;rezervoare pentru acumularea (stocarea) rezervei intangibile de apă pentru combaterea incendiului;staţii de pompare a apei cuplate la rezervoarele deacumulare şi cu recipiente de hidrofor;racorduri pentru cuplarea pompelor mobile de incendiu;

Instalatii pentru stingerea incendiuluicu sprinklere - alcatuire

SPRINKLERE

Instalaţia cu sprinklere trebuie să fie permanent sub presiune şi se poate realiza în următoarele sisteme:

cu apă (instalatii de tip apa – apa); cu aer comprimat (instalatii de tip apa – aer); cu apă şi aer comprimat (instalatii mixte);cu apă şi soluţie antigel;instalatii de tip apa-aer cu preactiune.

Instalatii pentru stingerea incendiului cu sprinklere – variante constructive

SISTEMUL DE SPRINKLERE CU APĂ reprezintă sistemul normal de instalaţie şi se aplică pentru protecţia încăperilor în care temperatura nu scade sub + 4°C. şi nu urcă peste 100°C.

SISTEMUL DE SPRINKLERE CU AER COMPRIMATpentru protecţia încăperilor în care temperatura poate să scadă sub +4°C sau să crească peste 100°C. reţeaua de conducte, aflată în aval de aparatul de control şi semnalizare, se umple cu aer comprimat la presiune de 1,80 ÷ 2,00 bar, iar conducta de alimentare până la ACS, cu apă sub presiune.La deschiderea sprinklerelor, trebuie să se evacueze mai întâi aerul comprimat din conducte. Apa pătrunde în reţea cu oarecare întârziere numai după ce presiunea aerului scade astfel încât supapa diferenţială a aparatului de control şi semnalizare tip aer-apă să se ridice şi să permită accesul apei în instalaţie.

SPRINKLERE

SISTEMUL DE SPRINKLERE CU APĂ ŞI AER COMPRIMAT reprezintă o combinaţie a celor două sisteme de mai sus şi poate fi realizat, după caz, în unul din următoarele două moduri:

reţeaua de conducte se umple cu apă în perioada caldă a anului şi cu aer comprimat în cea rece. Pe conducta principală de alimentare a fiecărui sector se montează în serie un aparat de control şi semnalizare de tip apă-apă şi unul de tip aer-apă;instalaţii mixte, la care o parte să fie umplută permanent cu apă, iar cealaltă cu aer comprimat, în funcţie de temperaturile posibile în spaţiile în care se montează sprinklerele.

SISTEMUL DE SPRINKLERE CU APĂ ŞI SOLUŢII ANTIGEL reprezintă instalaţii mixte la care, partea de reţea montată în spaţii cu temperaturi scăzute este umplută cu soluţie antigel. Procedeul de protecţie contra îngheţului cu soluţie antigel poate fi aplicat avantajos pentru porţiuni reduse ale reţelei, care au până la 20 de sprinklere, sau a unor ramificaţii care nu pot fi golite de apă. (acceptate in normativul viitor)

Instalatii sprinklere cu preactiuneInstalaţii cu preacţionareInstalaţiile cu preacţionare trebuie să fie una din următoarele tipuri:Instalaţii cu preacţionare de tip A

Aceasta este un tip de instalaţie apă-aer în care supapele de control şi semnalizare sunt acţionate de un sistem automat de detectare şi semnalizare a incendiului şi nu de declanşareasprinklerelor.Pentru acţionarea supapei cu preacţionare în caz de urgenţă, trebuie asigurat şi un robinet de pornire rapidă a instalaţiei.

NOTĂ - Instalaţiile cu preacţionare de tipul A trebuie instalate doarîn zone unde pot avea loc pagube importante în cazul uneidescărcării accidentale de apă.

Instalaţii cu preacţionare de tip BAceasta este un tip de instalaţie apă-aer în care supapele de control şi semnalizare sunt activate fie de un sistem automat de detectare şi semnalizare a incendiului, fie de declanşareasprinklerelor.

Componenta instalatiilorautomate de stingere a incendiilor cu sprinklere

Instalatia de stingere a incendiilor cu sprinklere apa-apa

Instalatia de stingere a incendiilor cu sprinklere apa-apa

ACS apa - apa

ACS apa-apa cu camera intarziere

ACS apa-apa cu camera intarziere

Camera de intarzierese monteaza pecircuitul de alarmareacustica, catreturbina

ACS apa-apa cu camera intarziere

Instalatia de stingere a incendiilor cu sprinklere aer - apa

Sectorizarea instalatieiDupa amplasarea sprinklerelor, instalatia se sectorizeazaDe regulă, fiecare sector al instalaţiei cu sprinklere se echipeazăcu supapă (un aparat) de control şi semnalizare pentru un număr de sprinklere de maximum:

800 buc. în cazul instalaţiei apă-apă; în cazul în care sprinklerele sunt montate în mai multe încăperi separateîntre ele prin pereţi şi uşi incombustibile, numărulsprinklerelor dintr-un sector poate fi mărit la 1200 buc.;600 buc. în cazul instalaţiei apă-aer ; în acest caz volumulreţelei cu sprinklere al unui sector nu trebuie să fie mai mare de 2m3, pentru instalaţiile fără accelerator şi de 3 m3, la cele cu accelerator. (DIN EXPERIENTA DE CALCUL, REZULTA UN NUMAR DE 200-250 SPRINKLERE)

La stabilirea numărului de sprinklere şi de aparate de control şi semnalizare se va ţine seama şi de instrucţiunile producătorului.

Dulap securizat ACSAparatele de control şi semnalizare (ACS), cu dispozitivele anexe:• se montează într-o încăpere proprie,separată cu pereţi şi planşee rezistente la foc, sau într-o încăpere cu altă destinaţie, care nu prezintă pericol de incendiu. Încăperea trebuie să asigure spaţiulnecesar exploatării şi reparării aparatelorde control şi semnalizare, să fie încălzită şi cu acces direct din spaţiile de circulaţiecomună.•Dacă încăperea are şi altă destinaţie, aparatele de control şi semnalizare semontează într-un dulap închis, cu uşiţă şi geam, asigurat cu încuietoare şi iluminatde siguranţă corespunzător.

Gospodaria de apa – statia de pompare

Camera echipamentelor de alimentare cu apăCamera echipamentelor de alimentare cu apă, ca de exemplu pompe, hidrofoare şi rezervoaregravitaţionale, nu trebuie amplasate în clădiri sauanexe ale acestora în care au loc procese tehnologicepericuloase sau există pericol de explozie.Sursele de apă, robinetele de oprire, supapa de control şi semnalizare trebuie montate astfel încât să fie uşoraccesibile chiar şi într-o situaţie de incendiu. Toateaceste componente ale surselor de apă trebuiemontate astfel încât să fie ferite de intemperii şi să fie protejate împotriva îngheţului.

Protecţie la îngheţPostul de control şi conducta de alimentare trebuiemenţinute la o temperatură de minimum 4°C.

Accesorii obligatoriiAparate de încercare a instalaţiei

Instalaţiile sprinkler trebuie permanent monitorizate cuajutorul dispozitivelor de măsurare a presiunii şi debitului

La supapa de control şi semnalizareUn dispozitiv de măsurare a debitului trebuie montat la fiecare supapă de control şi Semnalizare; Un robinet de încercare a debitului suplimentar, dacăcaracteristica de pierdere de debit nu este specificată, montat pe supapă, în aval de robinetul de oprire principal, pentru a obţine informaţii despre presiunea de alimentare.Este recomandat ca robinetele de încercare ale debitului şi reţeaua de canalizare să aibă un diametru nominal de 40 mm pentru instalaţiile de clasă LH şi de 50 mm pentrucelelalte instalaţii.

TIPURI DE SPRINKLERE

SPRINKLERE

Sprinklerul este compus din trei elemente principale:corpul sprinklerului, prevăzut cu filet exterior pentru montare la reţeaua de conducte şi un ajutaj interior, pentru debitarea apei, prevăzut cu scaun de etanşare;deflectorul, alcătuit dintr-o piesă de formă specială (rozetă, paletă etc.), fixată de corp, printr-un braţ sau un cadru, la o distanţă anumită în faţa orificiului de refulare a apei. Rolul deflectorului este de a dispersa, în picături de o anumită mărime medie, jetul de apă care iese din ajutaj şi de a-l distribui astfel încât suprafaţa aferentă, protejată de sprinkler, să fie cât mai uniform udată;dispozitivul de închidere compus dintr-un ventil care este ţinut presat pe scaunul de etanşare al orificiului de refulare a apei de către un element de declanşare.

SPRINKLERE – tipuri si alcatuire

SPRINKLERE – tipuri si alcatuire

SPRINKLERESprinklerele standard au diametrele orificiilor de 12,7 mm (tip standard), respectiv 10,5; 12,0; 12,5 şi 19,00 mm (tip INOX) şi funcţionează în modul următor: la atingerea unei anumite temperaturi (produsă de incendiu) numită temperatură nominală, lipiturile se topesc şi cele trei plăcuţe 7, 8 şi 9 se desfac. Sprinklerul cu bulb are orificiul de ieşire a apei închis de o fiolă de sticlă umplută aproape complet cu un lichid care trebuie să aibă coeficientul de dilatare volumică mare la temperaturi ridicate, căldura specifică mică şi temperatura joasă de congelare. În caz de incendiu, lichidul încălzindu-se se dilată şi la temperatura nominală sparge bulbul. Sprinklerul cu bulb de cuarţ funcţionează asemănător cu sprinklerul cu bulb de sticlă.Sprinkler deschis (drencer)

SPRINKLERE

Dupa modul de amplasare:Sprinkler de plafon (de tavan)Sprinkler ascunsSprinkler de perdeaSprinkler de raftSprinkler cu deflector apa-aer in josSprinkler cu deflector apa-aer in susSprinkler incastrat

SPRINKLEREDupa forma jetului refulat:

Sprinkler conventionalSprinkler cu jet plat (spray)Sprinkler orizontalSprinkler cu deflectorul in josSprinkler cu deflectorul in susSprinkler muralSprinkler cu pulverizare medieSprinkler de perdea

TIPURI DE SPRINKLERE

TIPURI DE SPRINKLERE

Daniela TEODORESCU - nov 2009

TIPURI DE SPRINKLERE

Daniela TEODORESCU - nov 2009

CARACTERISTICILE SPRINKLERULUI

Indicele al timpului de raspuns RTI (Response Time Index);Temperatura nominala;Diametrul orificiului;Sensul de montare;Caractersticile de stropire;Conditii speciale de utilizare.

CARACTERISTICILE SPRINKLERULUI

Indicele al timpului de raspuns RTI (Response Time Index):RTI = este un coeficient de raspuns termic si reprezinta o masura a vitezei de raspuns a elementului fuzibil al sprinklerului la cantitatea de caldura transmisa in zona sprinkleruluiRTI = indica viteza de declansare a sprinklerelor, ca urmare a sensibilitatii lor termiceResponse Time Index (RTI)

RTI < 50 [(ms)1/2] pentru sprinklere cu raspuns rapid50 < RTI < 80 [(ms)1/2] pentru sprinklere cu raspuns specialRTI > 80 [(ms)1/2] pentru sprinklere cu raspuns standard

Exemple de valori RTI, pentru diferite sprinklere:Common Sprinkler Type Generic Response

Time Index (RTI) (m-sec)1/2

Standard response bulb 235Standard response link 130Quick response bulb 42Quick response link 34

Daniela TEODORESCU - nov 2009

Sensibilitatea termica a sprinklerelor = RTI si amplasarea sprinklerelor

Temperatura de declansare a sprinklerelor

Tipuri de sprinklere – in functie de temperatura

SPRINKLERE in afara legislatiei EU, cuprinse de legislatia SUA (nota dinSR 12845-2009)

SPRINKLEREAlte tipuri de sprinklere (in afara normelor europene):

Sprinklere cu raspuns rapid (cu inundare rapida, ESFR – EarlySupression Fast Response Sprinkler)Sprinklere cu zona de acoperire extinsa – Extended CoverageSprinklerSprinklere CMSASprinklere cu picatura mare – Large Drop SprinklerSprinklere cu raspuns rapid (QRES Quick Response EarlySuppression Sprinkler)Sprinklere cu raspuns rapid (QR Quick Response Sprinkler)Sprinklere rezidentiale (Residential Sprinkler) – au un coeficient de debit mic (k = 5,6; p = 0,5 bar)Sprinklere speciale de raftSprinklere rezistente la coroziuneSprinklere uscateSprinklere pentru colectivitati (institutionale – pt inchisori)