TCVN7161-9:2002

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7161-9:2002 (ISO 14520-9:2000) về Hệ thống chữa cháy bằng khí - Tính chất vật lý và thiết kế hệ thống - Phần 9: Chất chữa cháy HFC - 227ea do Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 7161-9:2002 HỆ THỐNG CHỮA CHÁY BẰNG KHÍ – TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG PH Ầ N 9: C H ẤT C H Ữ A CHÁY HFC 227EA Gaseous fire – extinguishing – Physical properties and system design Part 9: HFC 227EA extinguishant LỜI NÓI Đ Ầ U TCVN 7161-9:2002 hoàn toàn t ươ n g đương với ISO 14520-9:2000 TCVN 7161-9:2002 do Ban kỹ th u ật tiêu ch u ẩn T CVN / T C 2 1 Thiết bị PCCC biên soạn, Tổng cục Tiêu c h uẩn Đo lường Chất l ượ n g đề nghị, 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 HFC227ea. Tiêu ch u ẩn này bao gồm các chi t i ế t về tính ch ấ t v ật lý, đặc tí n h 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 25bar hoặc 42bar vớ i khí đẩy Nit ơ . Điều này không loại t r ừ việc sử dụng các hệ t h ống khá 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 HFC227ea p h ải phù h ợp với đặc tính k ỹ th uậ t cho trong B ảng 1. HFC227ea là c h ất khí không m àu, h ầu như không m ùi, không dẫn đi ệ n, có khối l ượ ng riêng xấp x ỉ sáu l ần không khí. Tính chất v ậ t lý cho trong B ảng 2. HFCea dập tắt các đám cháy chủ yếu bằng biện pháp lý học nhưng cũng bằng m ột số biệ n pháp hóa học. Bảng 1 – Đ ặc tính của HFC227ea Đ ặc tính Yêu cầu Đ ộ sạch Min 99,6% k h ối l ượng Tính axit Max 3x10 -6 khối l ượng Thành phần nước Max 10x10 -6 khối l ượ ng Thành phần không bay hơi Max 0,01% k h ối l ượng Chất l ơ lửng hoặc cặn Không nhìn thấy Bảng 2 – Tính chất v ậ t lý của HFC227ea Tính chất Đ ơn vị Trị số Nguyên tử lượng - 170 Điểm sôi ở 1,013bar (tuyệt đối) o C -16,4 Điểm đông đặc -131,1 Nh i ệt độ t ớ i hạn 101,7 Áp suất t ớ i hạn Bar tuyệt đ ố i 29,12 Thể tích t ới hạn c m 3 / m ol 274 K hối l ượng riêng t ới hạn kg/ m 3 621 Áp suất hơi ở 20 o C Bar tuyệt đ ố i 3,91 K hối l ượng riêng thể lỏ n g ở 20 o C kg/ m 3 1407 K hối l ượng riêng bay hơ i bão hòa ở 20 o C kg/ m 3 31,176 Thể tích riêng của hơi quá nhiệt ở 1,013 bar và ở 20 o C m 3 /kg 0,1373 Công thức hóa học CF 3 CH F C F 3 Tên hóa học Heptaflopropan 4.2. Cách sử d ụ ng hệ thống HFC227ea Hệ t hống n ạ p toàn bộ H FC227ea có t h ể được sử dụng để d ậ p t ắ t t ất cả các l o ại đám cháy quy định trong Đ iều 4 của TCVN 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 đ ộ khác nhau. Điều này dựa trên cơ s ở các phương pahps 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. Nồng độ đối v ớ i các nhiên l i ệu khác cho trong Bảng 5 và nồng độ khí tr ơ cho trong B ảng 6. Bảng 3 – L ượng chất c hữa cháy toàn bộ HFC227ea. Nh i ệ t độ T o C Thể tích hơ i 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 ) 6% 7% 8% 9% 10% 11% 12% 13% 14% 15% -10 0,1 2 15 0,5 2 54 0,6 1 96 0,7 1 58 0,8 1 42 0,9 1 47 1,0 1 74 1,1 2 25 1,2 3 01 1,3 4 01 1,4 5 27 -5 0,1 2 41 0,5 1 42 0,6 0 64 0,7 0 05 0,7 9 67 0,8 9 51 0,9 9 57 1,0 9 85 1,2 0 38 1,3 1 14 1,4 2 16 0 0,1 2 68 0,5 0 34 0,5 9 36 0,6 8 58 0,7 8 00 0,8 7 63 0,9 7 48 1,0 7 55 1,1 7 85 1,2 8 39 1,3 9 18 5 0,1 2 94 0,4 9 32 0,5 8 16 0,6 7 19 0,7 6 42 0,8 5 86 0,9 5 50 1,0 6 37 1,1 5 46 1,2 5 79 1,3 6 36 10 0,1 3 20 0,4 8 34 0,5 7 00 0,6 5 85 0,7 4 90 0,8 4 14 0,9 3 60 1,0 3 27 1,1 3 16 1,2 3 28 1,3 3 64 15 0,1 3 4 0,4 7 40 0,5 5 89 0,6 4 57 0,7 3 44 0,8 2 51 0,9 1 78 1,0 1 26 1,1 0 96 1,2 0 89 1,3 1 05 20 0,1 3 73 0,4 6 50 0,5 4 83 0,6 3 35 0,7 2 05 0,8 0 94 0,9 0 04 0,9 9 34 1,0 8 86 1,1 8 59 1,2 8 56 25 0,1 3 99 0,4 5 64 0,5 3 82 0,6 2 17 0,7 0 71 0,7 9 44 0,8 8 37 0,9 7 50 1,0 6 84 1,1 6 40 1,2 6 18 30 0,1 4 25 0,4 4 81 0,5 2 84 0,6 1 04 0,6 9 43 0,7 8 00 0,8 6 76 0,9 5 73 1,0 4 90 1,1 4 28 1,2 3 88 35 0,1 4 50 0,4 4 01 0,5 1 90 0,5 9 96 0,6 8 19 0,7 6 61 0,8 5 22 0,9 4 02 1,0 3 03 1,1 2 24 1,2 1 68 40 0,1 4 76 0,4 3 24 0,5 0 99 0,5 8 91 0,6 7 01 0,7 5 28 0,8 3 74 0,9 2 39 1,0 1 24 1,1 0 29 1,1 9 56 45 0,1 5 02 0,4 2 50 0,5 0 12 0,5 7 90 0,6 5 86 0,7 3 99 0,8 2 30 0,9 0 80 0,9 9 50 1,0 8 40 1,1 7 51 50 0,1 5 27 0,4 1 80 0,4 9 29 0,5 6 94 0,6 4 76 0,7 2 76 0,8 0 93 0,8 9 29 0,9 7 84 1,0 6 60 1,1 5 55 55 0,1 5 53 0,4 1 11 0,4 8 47 0,5 6 00 0,6 3 69 0,7 1 56 0,7 9 60 0,8 7 82 0,9 6 23 1,0 4 84 1,1 3 65 60 0,1 5 78 0,4 0 45 0,4 7 70 0,5 5 10 0,6 2 67 0,7 0 41 0,7 8 32 0,8 6 41 0,9 4 69 1,0 3 16 1,1 1 86 65 0,1 6 04 0,3 9 80 0,4 6 94 0,5 4 23 0,6 1 67 0,6 9 29 0,7 7 07 0,8 5 04 0,9 3 18 1,0 1 52 1,1 0 05 70 0,1 6 29 0,3 9 19 0,4 6 21 0,6 3 38 0,6 0 72 0,6 8 21 0,7 5 88 0,8 3 71 0,9 1 73 0,9 9 94 1,0 8 34 75 0,1 6 54 0,3 8 59 0,4 5 50 0,5 2 57 0,5 9 79 0,6 7 17 0,7 4 71 0,8 2 43 0,9 0 33 0,9 8 41 1,0 6 68 80 0,1 6 78 0,3 8 01 0,4 4 82 0,5 1 79 0,5 8 90 0,6 6 17 0,7 3 60 0,8 1 20 0,8 8 98 0,9 6 94 1,0 5 09 85 0,1 7 04 0,3 7 45 0,4 4 16 0,5 1 02 0,5 9 03 0,6 5 19 0,7 2 51 0,8 0 00 0,8 7 67 0,9 5 51 1,0 3 54 90 0,1 7 30 0,3 6 90 0,4 3 51 0,5 0 27 0,5 7 17 0,6 5 23 0,7 1 45 0,7 8 83 0,8 6 38 0,9 4 11 1,0 2 02 95 0,1 7 55 0,3 6 38 0,4 2 90 0,4 9 56 0,5 6 36 0,6 3 32 0,7 0 44 0,7 7 71 0,8 6 16 0,9 2 77 1,0 0 57 100 0,1 7 80 0,3 5 87 0,4 2 29 0,4 8 86 0,5 5 57 0,6 2 43 0,6 9 45 0,7 6 62 0,8 3 96 0,9 1 47 0,9 9 16 Chú thích – Các thông tin này do nhà sản xuất Great La k es Che m ical Corporati o n, USA cung cấp. C hứng chỉ liên quan t ới s ản phẩm FM200 và không đại di ện cho b ấ t k ỳ sản phẩm nào khác chứa heptaflopropan. Ký hiệu: − m / V là yêu c ầu khối l ượng chất c h ữa cháy (k g/ m 3 ) ; đó là k h ối l ượng, tính bằng kg củ a chất chữa cháy quy định tren m 3 t hể tích bảo v ệ để tạo ra nồng độ chỉ định ở nhi ệ t độ quy định. − 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 . − T là nh i ệ t độ o C, đólà nh i ệt độ t h i ết k ế trong vùng nguy hiể m; − S là thể tích riêng ( m 3 / k g); thể tích riêng của hơi HFC 227 ea quá nh i ệt ở áp suất 1,013 bar được tí n h bằng công thức: S = k 1 + k 2 T Trong đó: k 1 = 0,1269; k 2 = 0,000513 − C là nồng đ ộ % ; đó là nồng độ t hể tích của HFC 227 ea trong không khí ở nhiệt độ chỉ định, và áp suất 1,013 bar tu yệ t đối. Bảng 4 – N ồng độ chất chữa cháy chuẩn HFC 227 ea và nồ n g độ th i ế t k ế . Nhiên liệu N.độ chất chữa cháy % N . độ th i ết kế nhỏ nhất % Heptan 6,6 8,6 Bề m ặt nguy hiểm cấp A a) 5,8 7,5 Chú thích 1 – Nồng độ c hất chữa cháy được cung cấp phù hợp với phụ lục B T C V N 7161 – 1 : 2002, s ử dụng chén nung VdS. Chú thích 2 – Đư ợc kiểm định bằng phương pháp chén nung ULI toàn bộ phạm vi a) X e m 7.5.1.3 TCVN 7161-1:2002. Bảng 5 – N ồng độ chất chữa cháy HFC 227 ea và nồng độ t h i ết kế cho các nhiên l i ệu khác. Nhiên liệu N.độ chất chữa cháy % N . độ th i ết kế nhỏ nhất % Aceton 6,5 8,5 Etanol 7,6 9,9 Etylen Glycol 7,8 10,1 Metanol 9,9 12,9 Toluen 5,1 6,6 Chú thích – Do phương pháp chén nung VdS cung cấp Bảng 6 – N ồng độ t r ơ H FC 227 ea và nồng độ t h i ết kế Nhiên liệu Đ ộ trơ % Thiết k ế n h ỏ nhất % Isobutan 11,3 12,4 1 – Clo – 1,1 – Difloetan (HCFC 1416 2,6 2,9 1,1 – Difloetan ( H CFC 152a) 8,6 9,5 Diflo m etan (HCFC 32) 3,5 3,9 Etylen Oxit 13,6 15,0 Metan 8,0 8,8 Pentan 11,6 12,8 Propan 11,6 12,8 Chú thích – Nồng độ t r ơ cung cấp phù hợp với các yêu cầ u của phụ l ục D và 7.5.2 của TCVN 7161 – 1:2002 5. AN TOÀN ĐỐI VỚI CON NGƯỜI Bất k ỳ sự nguy hiểm nào đối với con người do phun HFC 227 ea đều ph ả i được xem xét trong thi ế t 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 chá y ; b. Các sản ph ẩ m của đám cháy; c. Các sản ph ẩ m phân hủy của chất chữa cháy kết q uả của vi ệ c tiếp xúc v ớ i đám cháy. Đ ối với các yêu cầu an toàn tối thiểu x em Điều 5 TCVN 7161-1:2002. Thông tin về tính độc lập với HFC 227 ea cho trong B ảng 7. Bảng 7 – Thông tin về tính độc đối v ới HFC 227 ea Tính chất Giá t rị % ALC >80 t ại 2 0 % O2 Mức tác động có hại không đwọc quan trắc (NOAEL) 9,0 Mức tác động có hại t hấ p nhất quan trắc được ( L OAEL) 10,5 Chú thích – ALC là nồng độ gây c h ết người g ần đúng với số lượng chuột trong thời gian ph ơi 4h 6. THIẾT KẾ HỆ THỐNG 6.1. Tỷ trọng nạp Tỷ tr ọng nạ p của bình không được vượt quá các giá cho trong B ảng 8 đối v ớ i hệ t hống 25bar và trong B ảng 9 tới với h ệ th ố ng 42bar. Vượt quá tỷ tr ọ n g nạp l ớn nhất có thể đưa đến kết quả là trong bình t r ở l ên “ ho àn t oà n lỏng” với k ết quả là l à m áp suất t ă ng cao với s ự tăng rất ít nhiệt độ, đ i ều này có t h ể gây ảnh hưởng bất l ợ i đến tính nguyên vẹn của bộ bình chứa. Mối liên q u an giữa áp s uất và nhi ệ t độ cho trên Hình 1 và H ì nh 2 đối v ớ i các m ức tỷ tọ ng nạp khác nhau. Bảng 8 – C á c đặc trưng của bình c h ứa 25bar cho HFC 227 ea. Tính chất Đ ơn vị Giá t rị Tỷ t r ọng n ạ p lớn nhất kg/ m 3 1150 Áp suất làm việc l ớn nh ấ t của bình chứa ở 50 o C Bar (chuẩn) 34 Điều áp ở 2 1 o C Bar (chuẩn) 25 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 9 – Các đặc trưng của bình c h ứa 42bar cho HFC227ea Tính chất Đ ơn vị Giá t rị Tỷ t r ọng n ạ p lớn nhất kg/ m 3 1150 Áp suất làm việc l ớn nh ấ t của bình chứa ở 50 o C Bar (chuẩn) 53 Điều áp ở 2 1 o C Bar (chuẩn) 41 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 Bình chứa phải được nén tạo áp bằng Nitơ với hàm lượng hơi nước không lớn hơn 0,006% khối l ượng đến áp suất cân bằng 25 bar và 41 bar đối với hệ t h ống tương ứng với nh i ệt đ ộ 21 o C. 6.3. Lượng chất chữa cháy Phải quy đị nh l ượng chất c h ữa cháy t ối t hi ểu để đạt đư ợc nồng độ th i ết k ế bên trong t h ể tích vùng nguy h i ểm ở nhi ệ t độ dự tính nhỏ nh ấ t, được xác đ ị nh bằng cách sử dụng Bảng 3 và phương pháp quy đ ị nh ở 7.6 TCVN 7161-1:2002. Nồng độ th i ết k ế được quy d dị nh cho các m ối nguy h i ểm t ư ơng ứng trong B ảng 4. Nó bao gồm cả hệ số an toàn 1,3 đối v ớ i nồng độ chất c hữa cháy. Phải tính đến việc tăng nồng độ đối với các nguy hiểm đ ặ c bi ệ t và yêu cầu sự hướng d ẫn từ các cơ quan có t h ẩm quyền thích hợp. Hình 1 – Đ ồ thị nh i ệ t độ/ á p suất đ ối v ớ i HFC 227 ea đ i ều áp bằng Nitơ đến 25 bar ở 21 o C Hình 2 – Đ ồ thị nh i ệ t độ/ á p suất đ ối v ớ i HFC 227 ea đ i ều áp bằng Nitơ đến 42 bar ở 21 o C