Instalacja zraszaczowa transformatorów

Kiedy stosujemy urządzenia zraszaczowe?

Instalacje zraszaczową nazywamy stałą instalację wodną przeznaczoną do:
1.    Gaszenia urządzeń lub zagrożonych powierzchni.
2.    Zabezpieczenia sąsiadujących obiektów.
3.    Chłodzenia urządzeń lub zbiorników.

W odróżnieniu do instalacji tryskaczowej, w instalacji zraszaczowej wypływ wody następuje przez wszystkie dysze zraszaczy podłączone do danej sekcji (zaworu wzbudzającego).

Instalacja zraszaczowa transformatora (fot. A. Masłowski)

Instalacja zraszaczowa transformatora (fot. A. Masłowski)

Dlaczego transformator zabezpieczamy instalacją zraszaczową?

W niniejszym artykule skupie się wyłącznie na instalacji chroniącej powierzchnię zagrożonych obiektów lub ich elementów przed nadmiernych wzrostem temperatury albo rozprzestrzenieniem się pożaru. Jako przykład podam urządzenie zraszaczowe chłodzące powierzchnię autoransformatorów elektrycznych, olejowych.

Wyprowadzenie mocy z generatorów elektrowni do sieci, wymaga transformacji niskiego napięcia generatora na wysokie napięcie przesyłowe, z możliwością regulacji napięcia wyjściowego pod obciążeniem. W celu realizacji tego zadania buduje się transformatory podwyższające napięcie.

Transformatory budowane są również na linii wysokich napięć prądu przemiennego. Są to tzw. transformatory i autotransformatory sprzęgające, zwane sieciowymi (Zakrzewski 2009).

Większość transformatorów jest wypełniona olejem. Wprowadzone do eksploatacji oleje mogą przy niezmiennej lepkości pracować w niskich temperaturach i mają lepsze właściwości odprowadzania ciepła. Olej znajdujący się wewnątrz i inne elementy konstrukcyjne osiągają temperatury od 100 do 140 ‚C. Chociaż transformatory te zazwyczaj pracują na zewnątrz do rozwiązania pozostaje zawsze problem nagrzewania i chłodzenia. Instalacje zraszania stosuje się w celu chłodzenia i i gaszenia ewentualnego pożaru.

Opis systemu

Dookoła transformatora wykonuje się dwa pierścienie rurociągów, na których zamontowane są tryskacze lub zraszacze. Zdjęcie poniżej.

Od lewej: zraszacz otwarty i tryskacz zamknięty (www.tyco-fire.com)

Od lewej: zraszacz otwarty i tryskacz zamknięty (www.tyco-fire.com)

Pierwszy pierścień stanowi instalację gaśniczą chodzącą chroniony transformator. Na tej instalacji montuje się system zraszaczy otwartych. Rozmieszczenie zraszaczy powinno gwarantować zraszanie powierzchni ze wszystkich stron oraz zapewnić zraszanie dołu olejowego.

Drugi pierścień stanowi instalację pilotującą, wypełnioną sprężonym powietrzem. Na instalacji pilotującej montuje się tryskacze zamknięte, które tworzą układ zamknięty pod ciśnieniem. Wzrost temperatury transformatora powyżej ustalonej wartości powoduje pęknięcie szklanej ampułki tryskacza, rozszczelnienie instalacji pilotującej, gwałtowny spadek ciśnienia i uruchomienie urządzenia zraszaczowego.

Identyczne rozwiązania stosowane są na całym świeci.

Podstawowe typy urządzeń zraszaczowych:
1.    Instalacja zraszaczowa z linią aktywującą pneumatyczną, wypełnioną sprężonym powietrzem.
2.    Instalacja zraszaczowa z linią aktywującą hydrauliczną, wypełnioną wodą pod ciśnieniem.
3.    Instalacja zraszaczowa z linią aktywującą elektryczną (pętla czujek dymu, temperatury, płomieni itp.).
4.    Instalacja zraszaczowa z aktywacją wyłącznie ręczną.

Główne elementy składowe instalacji zraszaczowej.
1.    Zbiornik zapasu wody przeciwpożarowej.
2.    Pompy z napędem z silnikiem elektrycznym lub spalinowym.
3.    Zawór wzbudzający (nr 1).
4.    Instalacja gaśnicza wodna zakończona systemem zraszaczy (nr 5).
5.    Sprężarka utrzymująca stale ciśnienie w instalacji pilotującej.
6.    Instalacja pilotująca wypełniona sprężonym powietrzem, zakończona systemem tryskaczy (nr 6).

Zawór zalewowy (wzbudzający) to zawór membranowy (lub klapowy), którego działanie zależy od ciśnienia hydraulicznego w komorze membranowej utrzymującego membranę w pozycji zatrzymującej wodę pod ciśnieniem.

Schemat zaworu wzbudzającego na przykładzie firmy Tyco (fot. www.tyco-fire.com)

Schemat zaworu wzbudzającego na przykładzie firmy Tyco (fot. www.tyco-fire.com)

Legenda do schematu zaworu wzbudzającego:

1. Zawór zalewowy (wzbudzający). 2. Główny zawór kontrolny. 3. Zawór kontrolny dopływu wody do komory membrany. 4. Miejscowe stanowisko ręcznego sterowania. 5. Otwarte zraszacze. 6. Tryskacze pneumatycznej instalacji pilotowej (wykrywanie pożaru). 7. Wskaźnik ciśnienia zasilania wodą. 8. Wskaźnik ciśnienia w komorze membrany. 9. Zawór odwadniający systemu. 10. Główny zawór odwadniający. 11. Automatyczny zawór odcinający komory membrany. 12. Czujnik alarmowy ciśnienia przepływu wody. 13. Turbinowe urządzenie alarmowe (opcjonalnie). 14. Urządzenie uruchamiające pneumatyczną aktywację pilotową. 15. Czujnik alarmowy niskiego ciśnienia. 16. Automatyczne zasilanie powietrzem azotem.

fot. A. Masłowski

Zasada działania

Na instalacji gaśniczej zamontowane są zraszacze (nr 5) . System rurociągów od zawory wzbudzającego do główek zraszaczy wypełniony jest powietrzem atmosferyczny.
Zawór wzbudzający (nr 1) zatrzymuje wodę pod ciśnieniem.
Sprężarka poprzez układ automatycznej redukcji sprężonego powietrza (nr 16) utrzymuje stałe ciśnienie w instalacji pneumatycznej wykrywczej (pilotującej) (nr 6). Tryskacze zamontowane w systemie detekcji stanowią czujki temperatury. Tryskacze pilotowe powinny być tryskaczami automatycznymi o współczynniku wypływu minimum K80.
Otwarcie tryskacza typu suchego uwalnia ciśnienie powietrza z linii pilotującej. Skutkiem gwałtownego spadku ciśnienia w instalacji pilotującej, maleje również siła utrzymująca membranę zaworu w pozycji zamkniętej. Siła utrzymująca maleje do wartości zadanej wyzwalającej działanie zaworu. Ciśnienie zasilającej wody wypycha membranę do pozycji umożliwiającej przepływ wody w instalacji gaśniczej i wypływ przez system zraszaczy.

Uruchomienie zaworu następuje automatycznie lub ręcznie.

Poniżej film z testu instalacji zraszaczowej:

Istotnym zagadnieniem jest również zapewnienie odprowadzania nadmiaru wody gaśniczej.  W tym celu wody gaśnicze powinny być gromadzone w misie i odprowadzone do separatora olejowego i dalej do kanalizacji deszczowej.

Dobór każdego elementu systemu jest bardzo czasochłonny i nie należy lekceważyć żadnego etapu projektowania urządzenia zraszaczowego.

Są to tylko podstawowe zagadnienia opisujące system zraszania transformatorów. Nie opisywałem szczegółowych wszystkich etapów związanych z projektowaniem instalacji zraszaczowej. Do takich zagadnień należą m.in.:

1. Intensywność zraszania chronionej powierzchni.

2. Wybór zraszaczy i tryskaczy.

3. Wybór źródła zasilania w wodę.

4. Obliczenia hydrauliczne.

5. Odległości tryskaczy i zraszaczy oraz rurociągów od elementów konstrukcyjnych transformatora.

6. Dobór armatury, zaworu wzbudzającego, sprężarki i wielu innych urządzeń niezbędnych i kluczowych dla prawidłowego działania instalacji.

Opracował:

mgr inż. Adam Masłowski

 

Literatura

1. Kazimierz Zakrzewski „TRANSFORMATORY NAJWIĘKSZYCH MOCY I NAPIĘĆ – PROBLEMATYKA TECHNOLOGICZNA I BADAWCZA”. Politechnika Łódzka. Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne Nr 83/2009.

2.  Mjr poż. Jadwiga Pacocha „Ochrona przeciwpożarowa – Urządzenia zraszaczowe”.  Komenda Główna Straży Pożarnych. Warszawa 1974.

3. Jan Linder Włodzimierz Struś  „Przeciwpożarowe urządzenia i instalacje wodne”.  Komenda Główna Straży Pożarnych. Warszawa 1974.

4. Materiały firmowe firmy Tyco.

5. Materiały firmowe firmy Viking.

Instalacja zraszaczowa - instalacja przewodów gaśniczych

Instalacja zraszaczowa - instalacja przewodów gaśniczych ze zraszaczami (czerwony kolor rurociągów), instalacja pilotująca wykrywcza (niebieski kolor rurociągów)

Author: Adam Masłowski

Masz pytanie? Wyślij maila na adres podany w zakładce kontakt. Będziemy wdzięczni za każdy komentarz oraz Wasze doświadczenia związane z Naszą branżą. Jeżeli spodobał się Tobie ten wpis i dowiedziałeś się czegoś fajnego polub nasz Funpage na Facebooku lub udostępnij tą stronę na swoim profilu.

Share This Post On

Submit a Comment

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *