Sammutuslaitteistot Eino Laakkonen Suojattu sammutuslaitteistolla? Hirviset Oy Lestijärvi 27.6.2007 www.vahingontorjunta.fi 1) Sprinklerilaitteistojen suunnittelu ja asentaminen, CEA 4001 2) Hiilidioksidisammutuslaitteistot - Suunnittelu- ja asennus, CEA 4007 3) Inerttikaasusammutuslaitteistot - Suunnittelu- ja asennussäännöt, CEA 4008 4) Kipinäilmaisu-, kipinäerotus- ja kipinäsammutuslaitteistot - Suunnittelu ja asennus, CEA 4044 5) Vesisammutus- ja savunpoistojärjestelmien vuorovaikutus palontorjunnassa FK VdS 2815 6) Linja-autojen sammutusjärjestelmät - Suunnittelu ja asentaminen FK 128 : 2011 7) Ajoneuvojen ja metsätyökoneiden sammutusjärjestelmät, FK 127: 2012 1
www.vahingontorjunta.fi 8) Sprinklerilaitteiston kunnossapito-ohjelman laadintaohjeet, 2007 9) Specifications for fire extinguishing systems using liquefied halocarbon gases; Planning and installation, CEA 4045 Sammutuslaitteistoja koskevia sääntöjä ja ohjeita www.cen.eu SFS-EN 12845 Automaattiset sprinklerilaitteistot Suunnittelu, asennus ja huolto EN/TS 14816: Water spray systems Design, installation and maintenance EN/TS 14972: Watermist systems Design and installation EN 12416 Powder systems Design, construction and maintenance EN 15004 Gas extinguishing systems Design, installation and maintenance EN/TR 15276 Condensed aerosol extinguishing systems Design, installation and maintenance Sammutuslaitteistoja koskevat säännöt ja ohjeet www.sfs.fi SFS 5980 Asuntosprinklerilaitteistot Suunnittelu, asentaminen ja huolto (INSTA 900) ( Inter NordicStandardisation Cooperation ) www.nfpa.org NFPA 13: Standard for the Installation of Sprinkler Systems Etc. 2
SPRINKLERILAITTEISTOT SPRINKLERILAITTEISTOT Automaattinen sprinklerilaitteisto: kiinteästi asennettu laitteisto, joka on tarkoitettu palon sammuttamiseen tai pitämään se hallinnassa, kunnes lopullinen sammutus saadaan suoritetuksi. Sprinklerilaitteisto ei tee tarpeettomaksi muita palon havaitsemis- ja sammutusmenetelmiä. Paloturvallisuus on kokonaisuus. Sammutuslaitteiston suunnittelu Sammutuslaitteiston suunnitteluperusteista on laadittava selvitys, jossa määritetään: suojauksen laajuus, laitteiston mitoitusperusteet ja noudatettava suunnittelu- ja asennussääntö. Jos kysymyksessä on vesisammutuslaitteisto, selvityksessä on määritettävä vesilähteelle asetettavat vaatimukset. Sprinklerilaitteistolle on määritettävä myös kohteen sprinkleriluokka, jolla tarkoitetaan suojattavan kohteen käyttötarkoituksen ja palovaarallisuuden mukaan määräytyvää luokkaa. 3
Sprinklerilaitteiston mitoitusvesimäärä määritetään: suojattavan tilan käyttötarkoituksen varastoitavan materiaalin ja sen pinoamiskorkeuksien perusteella. Korkeavarastojen sprinklaaminen: Sprinklereitä pelkästään katossa CEA suojausmoodi sammutus NFPA:n mukaan valittavissa kaksi vaihtoehtoista suojausmahdollisuutta: 1.Palon hallinta (Fire Control) Rajoitetaan palon kokoa ja sen leviämistä. Estetään rakenteiden vioittuminen rajoittamalla palokaasujen lämpötilaa katossa 2.Palon sammutus (Fire Suppression) Lasketaan palotehoa voimakkaasti Pyritään suuntaamaan vesi suoraan liekkipatsaan läpi suoraan palokohteeseen (Huom suuri haaste! Palokaasujen virtausnopeus jopa 50-55 km/h!) SPRINKLERILAITTEISTOT Korkeavarastojen sprinklaaminen palokuorma >2000 MJ/m 2 : Hyllystösprinklereistä halutaan eroon CEA:n normaalisprinklaus, sprinklereitä vain katossa: - HHS kat. I 7,6 m 12,5 mm/min 260 m 2 - HHS kat.ii 7,5 m 17,5 mm/min 300 m 2 - HHS kat.iii 7,2 m 27,5 mm/min 300 m 2 - HHS kat IV 4,4 m 30,0 mm/min 300 m 2 4
SPRINKLERILAITTEISTOT Korkeavarastojen sprinklaaminen: CEA:n ESFR-sprinklaus, sprinklereitä pelkästään katossa: - kat. I, II, III ja IV - 2,8 m 10,6 m SPRINKLERILAITTEISTOT Korkeavarastojen sprinklaaminen: NFPA ESFR, sprinklereitä pelkästään katossa: Esim. ESFR K-360 class 1 IV group A plastics - kat. I, II, III ja IV - max 13,7 m rakennuksen sisäkorkeus - max 12,2 m pinoamiskorkeus - Min. paine 2,7 bar suuttimella SPRINKLERILAITTEISTOT Kylmien korkeavarastojen sprinklaaminen: Talvella vesi jäätyy ja rikkoo putket! èpakkasnestejärjestelmä (CEA rajoitus 20 suutinta) èkuivajärjestelmä putkiston tilavuus, max 4 m3 Huomautus: vakavasti suositellaan, ettei kuivaasennusta käytettäisi varastokohteessa (HHS) 5
Kylmien korkeavarastojen erikoissuojausjärjestelmä : Tyco Quell - Quell on eräs tapa suunnitella suojaus - ei tarvitse jäätymisen estoaineita - viivästetty laukaisu esim 20 s - jopa 12,2 m pinoamiskorkeus (2 bar suutinpaine) ilman hyllystösprinklereitä, vain kattosprinklerit - Quell:ia saa soveltaa vain käytettäessä: - UltraK 17 sprinkleri - QRS sähköinen paine-eromittauslaite - SprinkFTD-Q laskentamenetelmä Vesisumuista Suhtautuminen vesisumuihin ü järjestelmät liian monimutkaisia ü suurin edistysaskel sammutustekniikassa 100 vuoteen ü sprinklerin ja CO 2 -järjestelmän korvaaja varsinkin laivoissa ü kemiallisten kaasujen korvaaja ympäristön suojelun kannalta ü toimiessa pienet vesivahingot ü normaalin sprinklerin korvaaja ü eri järjestelmät yksilöllisiä ü epätasainen kilpailu ü asennussäännöt ylimalkaiset ü hyväksyntäprosessi epäselvä ü lyhyt kokemus vesisumuista, sprinkleristä yli 100 v kokemus epäilevä optimistinen 6
Vesisumulaitteistotoimittaja Osoitus suorituskyvystä akkreditoidussa testauslaitoksessa Palotestit Komponenttitestit è Sertifikaatti Vesisumulaitteistotoimittajia Suomessa: 1. Firecon Oy, Lahti: EconAqua + Softex 2. Marioff Corporation Oy, Vantaa: HI-FOG 3. Promist Oy, Tampere Promist Vesisumusammutus Sprinklerilaitteistot Suunnittelu ja asentaminen FK - CEA 4001: 2007-06 (fi ) Liite T Vaatimukset automaattiselle vesisumusammutusjärjestelmälle 7
Kaasusammutuslaitteistot Kiinteän kaasusammutuslaitteiston tarkoituksena on ilmaista palo ja sammuttaa palo sen alkuvaiheessa ilman sammutuksesta aiheutuvia henkilö- tai omaisuusvahinkoja. Puhdas sammute (clean agent) = Sähköisesti johtamaton, haihtuva tai kaasumainen sammute, josta ei jää haihdutusjäännöstä Kaasusammutuslaitteistot Suomessa lähes 100 vuotta hiilidioksidilaitteistot 1940-luvulta - halonit 1970-2000 inerttikaasut 1992 - synteettiset kaasut, esim. Halotron 1995 -? vesisumut 1990 - Kaasusammutevaihtoehtoja ODP=0 Novec 1230 GWP 1 NAF S-III Inerttikaasut FE 232 CEA-614 FM 100 CO 2 FE 13 CEA tai ISO tai NFPA Henkilöturvallinen FE36 FM 200 HFC 134a CEA-308 CEA-410 Triodide FE 25 FS 49 C2 HCFC blend A, B & C Typpi HCFC 124/FE 241 8
Kaasusammutevaihtoehdot CEA tai ISO tai NFPA Novec 1230 FE 232 CEA-614 FM 100 GWP 1 ODP=0 Henkilöturvallinen NAF S-III Inerttikaasut Triodide FE 25 FS 49 C2 CO 2 FE36 FM 200 HCFC blend A, B & C FE 13 HFC 134a Typpi CEA-308 CEA-410 HCFC 124/FE 241 @ LähiTapiola Yrityspalvelut / Eino Laakkonen / Eino Laakkonen 25 Suomessa käytettyjä kaasusammutteita: 1. Hiilidioksidi [CO 2 ] 2. Argon [argon] 3. Argonite [argon + typpi] 4. Inergen [argon + typpi + CO 2 ] 5. Clean Agent FS 49 C2 (ent. kauppanimi: Halotron) Fluorihiilivety-yhdiste): 1,1, 1,2 -Tetrafluoroetaani, pentafluoroetaani CO 2 seos seoskaasu 6. Novec 1230 [heptafluoropropaani] Sammutesäiliötarve eri kaasusammutteilla Haloni 1301 Novec 1230 FS 49 C2 COCO2 2 Inerttikaasut 9
Vajaahappilaitteistot (Palonestolaitteistot) OxyReduct ; Wagner, Langenhagen, Saksa Permatec ; Minimax, Bad Oldesloe, Saksa periaate Ar / CO 2 Ar / CO2 happi typpi happi typpi Norm. ilma Oxyreduct Permatec ; Minimax GmbH Happipitoisuus % Vaikutus ihmisiin turvallinen toiminta-alue väsymys pahoinvointi, huimaus terveydelle vaarallinen Laitetoimittaja ARE Oy:n taulukko 10
Vajaahappilaitteistot typpi 13 17 % happi Toimintaperiaate Happipitoisuus O 2min Leimahduspiste Turvamarginaali Turvaraja O 2max hälytys O 2min varoitus Typetys päälle Tavoitepitoisuus Typetys pois päältä mittausepävarmuus mittausepävarmuus O 2min varoitus O 2min hälytys aika Vajaahappilaitteistot EN- TS Oxygen reduction systems Design, installation, planning and maintenance (olemassa myös CEA ja VdS asennussääntö) Jatkuva suoja paloa vastaan Ei savuvahinkoja herkästi pilaantuville tuotteille Hyllystöissä ei herkästi rikkoutuvia suuttimia Helppo nopeasti lisätä Rakenteiden oltava tiiviitä Paloilmoitin vaaditaan Elintarvikevarastot, tietoliikennetilat, tallelokerot, arkistot, automaattivarastot, pakastamot, herkästi syttyvät tuotannon kohteet 11
Vajaahappilaitteistot typen kehitin paineilmakompressori Vajaahappilaitteistot Suomessa ainakin 1 muovituotteiden korkeavarasto suojattu vajaahappijärjestelmällä: Permatec ; Minimax ü varaston koko 30 m * 30 m * 20 m ü rakennuksen huono tiiveys ollut ongelma ü 4 kompressoria turvaa typetystä AEROSOLIJÄRJESTELMÄT Nimitys aerosoli viittaa tuotettujen pisaroiden erittäin pieneen kokoon. Aerosolihiukkasella ymmärretään niin pienikokoista kiinteää (neste)hiukkasta, että se kykenee leijumaan pitkiä aikoja ja kulkeutumaan kaasuvirtausten mukana. 12
AEROSOLIJÄRJESTELMÄ (condensed) Kemiallinen liekinsammutin Markkinoitu 1990-luvun lopulta lähtien Eräs tuotemerkki Pyrogen (Berezovski 1998). Järjestelmä koostuu sylinterimäisistä säiliöistä, jotka sisältävät aerosolia tuottavassa reaktiossa tarvittavia kiinteitä lähtöaineita. PYROGEN kaliumnitraatti sekä nitroselluloosa, sekä reaktion katalysaattorina hiili. reaktiotuotteina ovat kaliumbikarbonaatti (KHCO3), kaliumkarbonaatti (K2CO3), hiilidioksidi, typpi ja vesihöyry. valmistajan ilmoitus sammutuspitoisuudesta 100 g/m 3 AEROSOLIJÄRJESTELMÄT Aerosolin muodostumisreaktio on voimakkaasti lämpöä tuottava (eksoterminen), Syntyvä lämpö on yksi aerosolijärjestelmän pääongelmista: ilman erityisratkaisuja purkautuvan aerosolisäiliön päästä tulisi ulos liekkejä. Huom! ATEX-tilat Pyrogen-järjestelmässä purkautuvat reaktiotuotteet kulkevat lämpöä sitovan (endotermisen) kemiallisen jäähdytteen läpi. AEROSOLIJÄRJESTELMÄT Pyrogen-säiliön toiminta 13
AEROSOLIJÄRJESTELMÄT Aerosolijärjestelmän toinen pääongelma on jakaa sammute tasaisesti suojattavaan tilaan. Toistaiseksi aerosolijärjestelmät ovatkin pienten suljettujen tilojen (esim. polttomoottorikäyttöisten kulkuneuvojen koneistotilojen) suojausjärjestelmiä ISO-OMENA 7.1.2003 klo 23.17 Vika aerosolisäiliöiden toiminnassa, voimakas purkautus työntänyt jäähdytteen ja muut tavarat ulos ISO-OMENA 7.1.2003 klo 23.17 14
Dispersed-aerosolijärjestelmä -Ko. aerosolijärjestelmä on koeasteella yhden valmistajan toimesta. -USA Navy Force on käyttänyt sammutetta sähkölaitteiden suojaukseen. YHTEENVETO DISPERSED AEROSOLISAMMUTTEESTA: kehitysasteella, testejä tehty vaikea sovellus erittäin tehokas kallis suojaustapa käytetään erittäin pienpartikkelista sammutetta, joka purkautetaan ponneaineen avulla henkilöturvallisuus kyseenalainen? ponneaineena inertti- tai halocarbonkaasu Sammutuslaitteiston valinta kohteeseen? 1. Vesisammutuslaitteisto, sprinkleri 2. Vesisumusammutuslaitteisto 3. Vesisammutuslaitteisto vaahtolisäaineella 4. Muut sammutteet 15
Työkoneiden sammutuslaitteistot Ajoneuvojen ja metsätyökoneiden sammutusjärjestelmät FK 127: 2012 Ohjeessa työkoneet lajitellaan TURVALLISUUSLUOKAN mukaan Turvallisuusluokiksi 1 10 määritellään sen mukaan missä ympäristöissä työkonetta käytetään millaista työtä sillä tehdään Ajoneuvojen ja metsätyökoneiden sammutusjärjestelmät FK 127: 2012 Kiinteästi asennettu palonsammutuslaitteisto: Palovaarallisissa ympäristöissä käytettävissä ja/tai Palovaarallisia materiaaleja käsittelevissä ajoneuvoissa 16
Turvallisuusluokka 1 käyttömoottori Varustetaan kiinteästi asennetulla automaattisella sammutuslaitteistolla työntömoottori ja Hakkurit/silppurit 2 kpl käsisammuttimia, luokka 34 A 233BC, vähintään 6 kg, standardin SFS-EN 3 mukaisesti. Metsäkone repijällä Kaatopaikkakone Murskain Seula Turvekone Turvallisuusluokka 2 Dumpperi palovaarallisilla alueilla Varustetaan kiinteästi asennetulla puoliautomaattisella sammutuslaitteistolla ja Hakkurit/silppurit 2 kpl käsisammuttimia, luokka 34 A 233BC, vähintään 6 kg, standardin SFS-EN 3 Traktorikaivuri Puskutraktori mukaisesti. palovaarallisilla alueilla palovaarallisilla alueilla Harvesteri Metsäkone repijällä (Tela)- ja pyöräkuormaaja (Tela)- ja pyöräalustainen kaivukone palovaarallisilla alueilla palovaarallisilla alueilla PALONSAMMUTUSLAITTEISTON PERIAATTEET Automaattinen sammutuslaitteisto: 1)Antaa hälytyksen havaittuaan palon. 2)Pysäyttää samalla kertaa moottorin sekä sähkö- ja polttoainejärjestelmän 3)Laukaisee sammutuslaitteiston Järjestelmä voidaan kytkeä manuaaliseksi ajon aikana, mutta sen on palattava aina automaattitoimintaiseksi, kun seisontajarru kytketään tai virta katkaistaan pääkytkimestä. 17
PALONSAMMUTUSLAITTEISTON PERIAATTEET Puoliautomaattinen sammutuslaitteisto: Hälyttää, kun se havaitsee palon päävirtakytkimen ollessa auki ja laukaisee sammutuslaitteiston. Kun pääkytkin on kytkettynä, järjestelmä toimii manuaalisen järjestelmän tapaan. Hyväksytty ajoneuvosammutuslaitteisto Jotta sammutuslaitteisto voidaan hyväksyä, täytyy sen läpäistä täysimittakaavainen testi (selvitetään tuotteen vaatimuksenmukaisuus). Suomessa VTT? Ruotsissa SP Technical Research Institute Kiitokset mielenkiinnosta! 18