TCVN7161-13:2002

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7161-13:2002 (ISO 14520-13:2000) về hệ thống chữa cháy bằng khí - tính chất vật lý và thiết kế hệ thống - Phần 13 : chất chữa cháy G-100 do Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 7161-13:2002 HỆ THỐNG CHỮA CHÁY BẰNG KHÍ – TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG PH Ầ N 13: CHẤT C H ỮA CHÁY IG-100 Gaseous fire – extinguishing – Physical properties and system design Part 13: IG-100 extin g uishant LỜI NÓI Đ Ầ U TCVN 7161-13:2002 hoàn toàn t ươ n g đương với ISO 14520-13:2000 TCVN 7161-13:2002 do Ban k ỹ th u ật tiêu ch uẩ n TCVN/TC 21 Thiết bị PCCC biên soạ n, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất l ượng đề ngh ị , Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành. 1. PHẠM VI ỨNG DỤ NG 1.1. Tiêu chuẩn này quy đị n h các yêu c ầ u riêng đ ố i với hệ t hố n g chữa cháy bằng khí dùng chấ t chữa cháy IG-100. Tiêu ch u ẩn này bao gồm các chi t i ết về tính ch ấ t vật lý, đặc tính kỹ thuật, cách s ử dụng và các khía c ạnh an toàn. 1.2. Tiêu chuẩn này áp dụng cho hệ t hống hoạt động ở áp suất danh định 135bar và 162bar ở 15 o C. Điều này không loại trừ việc sử dụng các hệ t hống khác, m ặc dù h i ện nay c h ưa có các s ố l i ệu th i ế t kế cho các áp suất khác. 2. TIÊU CH U ẨN T R ÍCH DẪ N TCVN 7161-1:2002 (I S O 14520-1:2000) Hệ t hống chữa cháy bằng khí – Tính chất vật lý v à thi ế t kế hệ thống – Phần 1: Yêu cầu chung. 3. TH U ẬT N G Ữ VÀ Đ Ị NH NGH ĨA Tiêu chuẩn này sử dụng các thu ậ t n g ữ và đ ị nh nghĩa trong TCVN 7161-1:2002. 4. TÍNH C HẤ T VÀ CÁCH S Ử DỤ NG 4.1. Quy định chung Chất chữa cháy IG-100 phải phù h ợ p với đặc tí n h kỹ thuật cho trong Bả ng 1. IG-100 là c h ất khí không m àu, h ầu như không mùi, không dẫn điện, có khối l ượ n g riêng xấp xỉ không khí. Tính c h ất v ật lý cho trong Bảng 2. IG-100 dập t ắt các đ ám cháy chủ yếu bằng biện pháp gi ả m n ồng độ Oxy. Bảng 1 – Đ ặc tính của IG-100 Bảng 1 – Đ ặc tính của IG – 100 Đ ặc tính Yêu cầu Đ ộ sạch Min 99,6% t h ể tích Đ ộ ẩ m Max 50x10 -6 khối l ượ ng Oxy Max 0,1% t h ể tích Chú thích – C h ỉ đưa ra các t ạp ch ấ t c hủ yếu. Các phép đo k h ác có thể bao gồm Hyro Cacbon, CO, NO, N O 2 , CO 2 , … phần lớn < 20x10 -6 Bảng 2 – Tính chất v ậ t lý của IG – 1 00 Tính chất Đ ơn vị Trị số Nguyên tử lượng - 28,02 Điểm sôi ở 1,013bar (tuyệt đối) o C -195,8 Điểm đông đặc o C -210,0 Nh i ệt độ t ớ i hạn o C - Áp suất t ớ i hạn Bar tuyệt đ ố i - Thể tích t ới hạn c m 3 / m o l - K hối l ượng riêng t ới hạn kg/ m 3 - Áp suất hơi ở 20 o C Bar tuyệt đ ố i - K hối l ượng riêng thể lỏ n g ở 20 o C kg/ m 3 - K hối l ượng riêng bay hơ i bão hòa ở 20 o C kg/ m 3 - Thể tích riêng của hơi quá nhiệt ở 1,013 bar và ở 20 o C m 3 /kg 0,858 Công thức hóa học N 2 Tên hóa họ c N itơ 4.2. Cách sử d ụ ng hệ thống IG - 100 Hệ t hống n ạ p toàn bộ IG - 100 có thể được sử d ụ ng để dập t ắ t t ấ t cả các loại đám cháy quy định trong Đ iều 4 của TC VN 7161 - 1:2002. Các yêu cầu về chất ch ữ a cháy theo t h ể tích của vùng bảo vệ cho trong B ảng 3 đối v ớ i các m ức nồng độ khác nhau. Điều này dựa trên cơ sở các phư ơ ng pháp cho trong 7.6 T C VN 7161-1:2002. Nồng độ c h ất chữa cháy và nồng đ ộ th i ết k ế đ ố i v ớ i n-heptan và b ề m ặt nguy h i ểm cấp A cho trong B ảng 4. Bảng 3 – L ượng chất c hữa cháy toàn bộ IG - 100. Nh i ệ t độ T o C Thể tích hơi riêng S m 3 /kg Yêu cầu khối l ượng HFC 227ea trên đơn vị thể tích vùng b ảo vệ, m / V (kg/ m 3 ) Nồng độ th i ết kế (theo thể tíc h ) 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 Chú thích – Các thông tin này do nhà s ản x u ất K oatsu Co, Japan cung cấ p, Chứng chỉ liên quan t ới sản p h ẩ m IG - 100 và không đại diện cho bất k ỳ s ả n ph ẩ m nào khác c h ứa Nitơ , Ký hiệu: − V/V là yêu c ầu thể tích chất chữa cháy ( m 3 / m 3 ) ; đó là thể tích Q ( m 3 ) của chất c h ữ a cháy quy định ở nhiệt độ 20 o C và á p suất 1,013 bar trên m 3 t hể tích vugnf bảo vệ đẻ tạ o ra nồng độ c hỉ định ở nh i ệt độ quy đ ị nh. − V là t h ể tích nguy hiểm t hực ( m 3 ), đ ó là thể tích bao kín t r ừ đi kết cấu c ố định m à chấ t chữa cháy không t h ấm q ua , − S R là thể tích riêng ( m 3 /kg); đó là t h ể tích h ơi riêng ở nhiệt đ ộ nạp chuẩ n. − T là nh i ệ t độ ( o C); đó là nh i ệt độ thi ế t kế của vùng bảo vệ ; − S là thể tích riêng ( m 3 /kg); đó l à t hể tích riêng c ủ a hơi IG-100 quá nh i ệt ở áp s u ất 1,013 bar được tí n h gần đúng bằng công thức: S = k 1 + k 2 T Trong đó: k 1 = 0,79968; k 2 = 0,00293 − C là nồng đ ộ % ; đó là nồng độ t hể tích của IG-100 trong không khí ở nh iệt độ chỉ định, và áp suất 1,013 bar tu yệ t đối, Bảng 4 – N ồng độ chất chữa cháy chuẩn IG-100 và nồng độ th i ế t kế, Nhiên liệu N,độ chất chữa cháy % N , độ th i ết kế nhỏ nhất % Heptan 33,6 43,7 Bề m ặt nguy hiểm cấp A a) H i ện chưa có số l i ệu H i ện chưa có số l i ệu Chú thích – Các trị số đư ợc dẫn suất phù hợp với các yêu cầu của phụ lục B TCVN 7161-1 : 2002 a) X e m 7,5,1,3 TCVN 7161-1:2002, 5. AN TOÀN Đ Ố I VỚI CON N G ƯỜI Bất k ỳ sự nguy hiểm đ ố i với con người do phun IG-100 đều phải được xem xét trong thiết kế hệ thống. Các nguy h i ểm t i ề m tàng có thể phát sinh từ các nguyên nhân sau: a. Bản thân c h ất chữa cháy, do làm giảm nồng độ Oxy; b. Các sản ph ẩ m của đám c háy. Đ ối với các yêu cầu an toàn tối thiểu x em Điều 5 TCVN 7161-1:2002. Thông tin về sinh lý học đối với IG-100 cho trong B ảng 5. Bảng 5 – Thông tin về sinh lý học đ ố i với IG-100 Nhiên liệu N,độ chất chữa cháy % N , độ th i ết kế nhỏ nhất % Mức tác động có hại không quan tr ắ c được (NOAEL) 435 Mức tác động có hại t hấ p nhất quan trắc được (LOAEL) 52 Chú thích – Các giá trị này d ự a t r ên cơ sở t á c động sinh lý đ ố i v ới con người c ủa khí quyển, các giá t r ị này là tương đ ư ơng về ch ứ c năng của g i á trị NOAEL và LOAEL và tương ứng v ới ít nh ấ t 12% Oxy đối với m ức không tác động và ít nhất 10% Oxy đ ối v ới m ức tác động thấp. 6. THIẾT L Ậ P HỆ THỐNG 6.1. Áp suất n ạ p Áp suất nạp của bình không được vượt quá các giá t r ị cho trong Bảng 6 và 7 đối với hệ t hống làm việc ở 135 bar và 15 o C và 162 bar ở 1 5 o C. Có thể sử d ụng các áp suất khác và p h ải quy đ ị nh áp s u ất thiết kế nhỏ nhất cho phù hợ p. Mối quan liên giữa áp s u ất và nh i ệt đ ộ cho trên H ì nh 1. Bảng 6 – C á c đặc trưng của bình c h ứa 135 bar cho IG-100 Tính chất Đ ơn vị Giá t rị Áp suất nạp ở 15 o C Bar 135 Áp suất làm việc l ớn nh ấ t của bình chứa ở 50 o C Bar 157 Chú thích – P h ải đối c hiếu với Hình 1 để có các số l iệu khác nữa về m ối qua n h ệ áp suất/n h iệt độ Bảng 7 – C á c đặc trưng của bình c h ứa 162 bar cho IG-100 Tính chất Đ ơn vị Giá t rị Áp suất nạp ở 15 o C Bar 162 Áp suất làm việc l ớn nh ấ t của bình chứa ở 50 o C Bar 188 Chú thích – P h ải đối c hiếu với Hình 1 để có các số l iệu khác nữa về m ối qua n h ệ áp suất/n h iệt độ 6.2. Nén t ạo áp Không nén tạo áp đối v ớ i bình chứa cho IG-100. 6.3. Lượng chất chữa cháy Phải quy đ ị nh lượng c h ất chữa cháy tối t h iểu đ ể đạt được nồng độ th i ết kế trong thể tích nguy hiểm ở nhiệt độ dự tính nhỏ nhất, được xác định bằng cách sử dụng Bảng 3 và phương pháp quy đ ị nh ở 7.6 TCVN 7161-1:2002 Nồng độ thiết kế được quy định cho các m ối nguy h i ểm tư ơ ng ứng trong Bảng 4. Nó b a o g ồ m cả hệ số an toàn, 1,3 đối với n ồ ng độ chất c hữa cháy. Phải tính đ ế n việc tăng nồng độ đối với các nguy h i ểm đặc biệt, và yêu cầu sự hướ n g dẫ n từ các cơ quan có t h ẩm quyền thích hợp. Hình 1 – Đ ồ thị nh i ệt đ ộ/áp su ấ t đối với IG-100 nén đến 135 bar và 162 bar ở 15 o C