Существует два метода хранения углекислоты: либо при высоком, либо при низком давлении. А от этого зависит и вид самой системы.
В системах высокого давления углекислота хранится в баллонах, которые закрепляются на специальной установке. Так как температура окружающей среды определяет температуру углекислоты и давление в баллоне, баллон может хранится при температурах от 0 до 50С.
Как ведет себя углекислота в баллоне? Это вещество несколько непривычное для нас, потому что может существовать одновременно в жидком, в твердом и в газообразном состояниях.
Когда баллоны заполняются углекислотой под высоким давлением, то всегда оставляют пространство над поверхностью жидкости, что позволит расширяться жидкости при изменении температуры без колебания давления.
При температуре 21С в баллоне будет давление примерно в 60 атмосфер.
Самым главным критерием баллона с углекислотой является требование, чтобы вес жидкой углекислоты в баллоне не должен превышать 68% веса воды, которая может поместиться в баллоне при температуре в 15С. Однако, производители баллонов охотнее указывают на табличках давление и сколько СО2 находится в баллоне, чем действительный объем баллона.
Если температура баллона будет ниже 0С, то жидкость будет очень плохо переходить в газ и система попросту не сработает. Именно поэтому для углекислотных противопожарных систем устанавливается минимальная температура хранения баллонов. Если она опускается ниже – то помещение с баллонами необходимо отапливать.
Что происходит с повышением температуры? Углекислота тоже нагревается и начинает превращаться в углекислый газ над поверхностью жидкости. Поэтому давление газа в баллоне повышается. Углекислота с повышением температуры расширяется и ее плотность понижается.
Температура 31С является для критической для системы - плотность жидкости и плотность газа становятся равными. Выше этой температуры углекислый газ будет всегда газом при любом давлении.
Поэтому в одном и том же баллоне при разных температурах может хранится и жидкость и газ!
Начинается пожар, система срабатывает, и углекислота подается под давлением в систему трубопроводов, где движется в защищаемое помещение. В самом баллоне давление начинает падать.
Но, большое «но»! Если трубопроводы спроектированы неправильно, то давление упадет до 4,2 атмосферы еще в трубопроводе, что является тройной точкой для углекислоты. Любое дальнейшее понижение давления в трубах приведет к превращению углекислоты в сухой лед, который забьет трубы. В таком случае разряд газа в защищаемое помещение будет не сразу, а в течении длительного времени и эффективность системы будет близка к нулю.
В самом баллоне при этом давлении (4,2 атмосферы) углекислый газ будет сразу в трех состояниях: в жидком, в твердом и в газообразном. А при давлении ниже 4,2 атмосферы, оставшаяся в баллоне углекислота, будет превращаться в сухой лед с температурой минус 56С и газ. Когда давление понизится до атмосферного, то температура сухого льда еще понизится, до минус 79С.
Тоже самое происходит не только в баллоне, но и вокруг форсунки, где падает давление газа.
Поэтому, при проектировании системы, необходимо учитывать расход углекислоты, температуру хранения, длины и диаметры трубопроводов.
Трубопроводы должны быть спроектированы так, чтобы давление в них было не ниже 20 атмосфер, что гарантирует работоспособность всей системы пожаротушения. Трубы трубопроводов и их соединения должны выдерживать давление до 330 атмосфер.
Вывод из всего вышесказанного: у баллонов с углекислым газом необходимо проверять не только давление (оно всегда будет одним и тем же), но и взвешивать, чтобы проверить вес.
При осмотре обратите внимание: все баллоны с углекислотой должны не касаться пола (белая стрелка). Баллоны с другими газами могут касаться пола.
В случае рычажных весов обратите внимание на положение рычагов. Если бы один из баллонов подтекал и потерял часть углекислоты, то рычаг был бы опущен. То есть, зрительно, эта проблема системы определяется очень легко.
Большинство производителей противопожарных углекислотных систем устанавливают простой механизм для взвешивания баллонов без их изымания из установки. Баллоны подвешиваются на простейшие рычажные весы – поэтому при проверке сразу видно, какой из баллонов подтекает и потерял часть углекислоты.
Обычно баллоны перезаряжаются с пятилетними интервалами, и они должны всегда проходить гидростатические испытания.
Углекислотные системы с более современными, электронными весами выглядят таким образом:
Или так:
Обратите внимание: весы электронные, но, чтобы баллоны были подвешены и не касались пола - никто не отменял.
Достаточно часто рядом с основными баллонами устанавливают резервные баллоны (Не путайте с запасными, которые могут хранится где-нибудь на складе). Резервные баллоны уже подключены к установке и обеспечивают второй разряд углекислого газа, когда разряд первых баллонов не обеспечил контроль над огнем. Переключение с основных баллонов на резервные является обычной простой ручной операцией.
Обратите внимание, что соединительные магистрали основной и резервной систем баллонов оборудуются обратными клапанами, чтобы предотвратить разряд резервных баллонов в пустые основные.
Достаточно часто у нас резервные баллоны не устанавливаются, экономя деньги. Но это может быть решением «ума на копейку, а глупости - на рубль», так как возгорание не всегда следует предположениям или логическим критериям.
На сегодня - всё. У нас чуть-чуть осталось разобраться в углекислотных системах. Они самые сложные из газовых систем пожаротушения, поэтому я и уделяю им так много внимания.
С уважением к тем, кто дочитал до конца.
PS. Данная статья не является справочником – ее задача дать общие понятия. Все стандарты и требования вы сможете найти в Интернете.
Не буду кривить душой - лайки приятны, но еще важней подписка, так как Вы всегда будете в курсе новых публикаций!
Если есть чем поделиться, пишите в комментариях, обязательно отвечу.
Если есть ошибки или замечания, постараюсь учесть. Тем более в публикациях по таким темам.
Читать дальше >>>>
<<< Предыдущая статья про СО2 системы пожаротушения
О пенных системах пожаротушения
