Ứng dụng phần mềm Epanet trong thiết kế hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler cho các chợ truyền thống

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Thêm vào BST

Báo xấu

34
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Ứng dụng phần mềm Epanet trong thiết kế hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler cho các chợ truyền thống đề cập đến việc sử dụng phần mềm Epanet để tính toán, thiết kế hệ thống chữa cháy tự động Sprinker cho các chợ lớn, các khu vực buôn bán.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ứng dụng phần mềm Epanet trong thiết kế hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler cho các chợ truyền thống

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM EPANET TRONG THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỮA CHÁY TỰ ĐỘNG SPRINKLER CHO CÁC CHỢ TRUYỀN THỐNG Nguyễn Văn Tài Trường Đại học Thủy lợi, email: nguyentai.thuyluc@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Thời gian vừa qua đã xảy ra nhiều vụ cháy 2.1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống tại các chợ, khu vực buôn bán lớn ở nhiều chữa cháy tự động Sprinkler tỉnh thành trong nước, gây ra tổn thất rất lớn về tài sản và tính mạng con người của các Hệ thống đầu phun tự động Sprinkler được doanh nghiệp kinh doanh tại đây. Chợ và các lắp đặt có 2 mục đích: Kiểm soát sự xuất khu buôn bán thường là những nơi trao đổi hiện, phát triển ngọn lửa và ngăn chặn ngọn lửa. Chế độ đầu phun Sprinkler dùng để kiểm hàng hóa giữa các vùng miền, các địa phương soát sức nóng của ngọn lửa, phun và làm ướt với nhau, các loại hàng hóa được trao đổi, các chất xung quanh để ngăn chặn chất cháy vận chuyển, các kho chứa hàng… luôn luôn lan, các vòi phun chỉ làm việc khi nhiệt độ tiềm ẩn nhiều nguyên nhân gây cháy cao. môi trường xung quanh đạt đến giá trị giới Tùy từng loại hình kinh doanh mà có thể thiết hạn. Hệ thống Sprinkler chỉ có khả năng chữa kế hệ thống chữa cháy khác nhau. cháy theo điểm trên diện tích bảo vệ nhất Thiết kế hệ thống chữa cháy tự động hợp định. Khi hệ thống dò cháy kích hoạt, nó sẽ lý đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ kích hoạt các thiết bị ở trạng thái làm việc, sẽ tài sản và tính mạng con người. Phần lớn mở các dry pipe valves cùng lúc mà không khi lắp đặt hệ thống chữa cháy tại các chợ, mất áp lực không khí trong hệ thống. khu vực buôn bán chủ yếu sử dụng các cách tính toán thủy lực thông thường hay theo kinh nghiệm thiết kế. Tuy nhiên, việc tính toán này không thể hiện được áp lực tại các đầu phun dẫn đến nhiều sai sót trong thiết kế hệ thống chữa cháy tự động. Khi áp dụng phần mềm EPANET để tính toán trong thiết kế hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler có thể khắc phục được các thiếu sót này tại các chợ truyền thống và các khu kinh doanh buôn bán. Bài báo này sẽ đề cập đến việc sử dụng Hình 1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống chữa cháy phần mềm Epanet để tính toán, thiết kế hệ tự động Sprinkler thống chữa cháy tự động Sprinker cho các Đường ống dẫn tới các Sprinkler thường chợ lớn, các khu vực buôn bán. xuyên được nạp đầy nước. Khi áp lực trong 329
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 đường ống đạt đến giá trị áp lực làm việc, - Quy định cách lắp đặt cụm Sprinkler công tắc áp lực vẫn ở trạng thái ngắt, tín hiệu + Một cụm chữa cháy chỉ được bố trí tối điện này truyền về trung tâm điều khiển qua đa số lượng 800 đầu phun Sprinkler. các rơ le sẽ ngắt ngồn điện cấp cho bơm bù, + Các đầu phun Sprinkler cần được lắp đặt bơm bù ở trạng thái ngắt. Khi có cháy, nhiệt nhô ra (các dầm, kèo) để dễ dàng phun nước độ gần vị trí đặt Sprinkler tăng và đạt đến ra xung quanh, cách tường dễ cháy không nhiệt độ giới hạn, công tắc bật lên, vòi phun quá 1,2m và với mái dễ cháy là1,5m. làm việc và nước trong ống dưới áp lực đi + Đầu phun Sprinkler cần hướng lên trên qua đầu phun sẽ phun vào đám cháy, áp lực hoặc hướng xuống dưới và luôn vuông góc trong ống giảm đi và bơm bù sẽ bật lên tăng với trần hoặc mái. thêm áp lực cho vòi phun. + Nếu có hộp kỹ thuật, hộp thông gió cần lắp thêm các đầu phun Sprinkler tại vị trí này. 2.2. Nguyên tắc thiết kế hệ thống chữa - Quy định về đường ống dẫn nước với hệ cháy tự động Sprinkler thống Sprinkler: + Các đường ống lắp theo mạng vòng; nếu Khi thiết kế hệ thống chữa cháy tự động ống cụt không vượt quá 3 đầu phun. Các Sprinkler được thiết kế theo mức độ nguy cơ phân đoạn cần có van ngăn cách. phát sinh đám cháy tại các cơ sở hay vị trí + Đường kính ống dẫn không nhỏ quá trong chợ hay siêu thị lớn được quy định 15mm; đường ống chữa cháy riêng biệt với trong phụ lục A-TCVN 7336:2003 như sau: đường ống nước sinh hoạt hay sản xuất. + Khu vực có nguy cơ cháy thấp - Quy định về nguồn nước cấp cho hệ + Khu vực có nguy cơ cháy trung bình; thống chữa cháy tự động Sprinkler: + Khu vực có nguy cơ cháy cao. + Bể nước phải đảm bảo hệ thống hoạt Khi đó có thể xác định được mật độ bố trí động trong thời gian ít nhất 60 phút. các Sprinkler, lưu lượng cần cung cấp, áp lực + Thể tích bể chứa phải tính đủ cho nước tự nước tại các đầu phun, đường kính ống dẫn, động nạp vào bể trong thời gian chữa cháy. vận tốc dòng chảy trong ống… + Trước thời điểm khởi động bơm các Lắp đặt đầu phun Sprinkler theo cường độ đường ống cấp của hệ thống cần thiết bị tạo phun, diện tích bảo vệ bởi 1 Sprinkler và thời xung lực để bật công tắc (dạng bình áp lực). gian cần thiết để dập tắt đám cháy như sau: 2.3. Lập mô hình tính toán Bảng 1. Phân loại cường độ phun Việc sử dụng phần mềm tính toán thủy lực theo nguy cơ gây cháy bằng phần mềm Epanet 2 trong thiết kế hệ Thời thống chữa cháy Sprinkler giúp việc tính toán Diện tích Khoảng gian được nhanh chóng, chính xác. Nhóm Mật độ bảo vệ cách giữa phun của 1 phun Lựa chọn các thông số đầu vào: Máy bơm, nguy cơ các cháy 2 (l/m /ph) Sprinkler chữa Sprinkler đường kính ống, hệ số nhám, khai báo đặc cháy tính kỹ thuật của đầu phun Sprinkler (loại (m2) (m) (phút) K5.6) trên phần mềm Epanet tại các nút, khai Nguy cơ 0.08 12 30 4 báo các van báo động, khai báo các khu vực cháy thấp loading, khu Asembly, khu vực Mold trong Nguy cơ toàn bộ diện tích cần bảo vệ. 0.10 12 40 4 cháy TB Nguy cơ 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 0.12 12 60 4 cao loại I Với mô hình chữa cháy tự động Sprinkler Nguy cơ hiện nay được sử dụng khá rộng rãi, nhưng áp 0.24 12 60 4 cao loại II dụng phần mềm Epanet để tính toán còn rất Nguy cơ hạn chế. Trong báo cáo này xin đưa ra kết quả 0.30 12 60 4 cao loại III tính toán thủy lực hệ thống chữa cháy tự động 330
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 của tòa nhà chợ lớn thành phố Hải dương, tỉnh Bảng 3. Áp lực tại các đầu phun Hải dương bằng phần mềm Epanet 2. tại các nút điển hình trong hệ thống Áp lực tính Lưu lượng Áp lực yêu Tên toán tại các tại các đầu cầu tại đầu Nút đầu phun phun (l/s) phun (m) (m) Nút 4 2,44 7,10 5,92 Nút 17 2,32 6,33 5,18 Nút 33 2,37 6,25 5,11 Nút 59 2,29 5,99 5,03 Nút 74 2,34 5,72 5,02 Hình 2. Khai báo đặc tính kỹ thuật Trong đó lưu lượng yêu cầu Qyc = 1,33 l/s. của đầu phun Sprinler K5.6 Áp lực yêu cầu tại các đầu phun h = 5,0m trên phần mềm Epanet Đánh giá mô hình thiết kế : Mô hình đạt yêu cầu thiết kế. Lưu lượng và áp lực tại các Hệ thống chữa cháy tự động được thiết kế đầu phun đảm bảo yêu cầu thiết kế cho hệ các Sprinklers được bố trí ở sát trần, đầu thống cấp nước chữa cháy. Đường kính ống phun sprinkler được bố trí ở 81 điểm nút. dẫn và vận tốc trong ống đảm bảo yêu cầu kỹ Tính toán hệ thống chữa cháy : thuật theo tiêu chuẩn thiết kế. Mật độ phun thiết kế: i = 0,3 l/m2.s Diện tích đám cháy : Sf = 760m2 4. KẾT LUẬN Lượng nước chữa cháy tối thiểu : Trong việc chữa cháy có hiệu quả tại các Qfm = i  Sf = 0,3  760=228 l/s khu vực chợ, khu buôn bán cần phải hạn chế Cột áp bơm tự động Sprinkler : rủi ro, thiệt hại về người và tài sản cho người H = Hhh + Hb +Hv + Hdd + Hcb = 77,00m dân, nên việc đưa ra phương pháp thiết kế hệ Trong đó: thống chữa cháy tự động Sprinkler theo quy Hhh - Độ cao hình học; Hhh = 12m trình thiết kế hợp lý rất cần thiết. Hb = Tổn thất qua thiết bị mở nước : Việc sử dụng phần mềm Epanet để tính Hb = Sb x q2 = 0,00368x108 = 42,9(m) toán mô hình tính toán thủy lực hệ thống Hv - Áp lực tự do tối thiểu đầu phun; chữa cháy, trong đó có việc mô phỏng sự làm Hv = 5,0m việc của đầu phun chữa cháy giúp việc tính Hdd - Tổn thất áp lực ma sát; Hdd =15,2m toán, thiết kế có độ chính xác cao và thu được A - Sức cản đơn vị phụ thuộc đường kính kết quả nhanh chóng và hiệu quả. ống Kết quả tính toán hệ thống chữa cháy tự 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO động được thể hiện ở bảng sau [1] Hồ sơ thiết kế hệ thống chữa cháy tòa nhà Bảng 2. Kết quả tính toán lưu lượng, chợ Lớn Hải Dương, tỉnh Hải Dương. vận tốc lớn nhất trên các đoạn ống [2] TCVN 9211:2012. Tiêu chuẩn thiết kế cho Đường kính Lưu lượng Vận tốc chợ và các khu vực kinh doanh. TT [3] TCVN 7336:2003. Hệ thống Sprinkler tự ống (mm) (l/s) (m/s) động - Yêu cầu thiết kế và lắp đặt. 1 50 2.29 1.18 [4] TCXD 33 :2006. Cấp nước-mạng lưới bên 2 100 2.53 1.39 ngoài công trình- tiêu chuẩn thiết kế. 3 150 4.86 1.46 [5] Rossman L.A, Epanet 2, Users manual. U.S. 4 200 7.67 1.53 Environmental Protection Agency, 2000. 331