Yangın Dolapları 17 bar basınca dayanmasına rağmen neden 9 bar basınç sınırı konulmuştur ?

   Sayın meslektaşlarım yangın tesisatında yangın dolapları hesabında ilk dolabın lülesine ulaşan gücünün 9 barı geçmesi durumunda dolaplara basınç düşürücü konulması gerekmektedir. bu durum alt katlarda gerekir iken üst katlarda gerekmeyebilir bunu hesaplar sonucu karar verilmesi gerekir.

Yönetmelik Maddesi Der ki :

MADDE 94

5) İçinde itfaiye su alma ağzı olmayan yuvarlak yarı-sert hortumlu yangın dolaplarında tasarım debisinin 100 l/dak ve tasarım basıncının 400 kPa olması şarttır. Lüle girişindeki basıncın 900 kPa’ı geçmesi hâlinde, basınç düşürücülerin kullanılması gerekir.

Gelin bu durumu yaklaşık analiz edelim.

Şekil 1 : Yangın dolabından Hortumu Almış Bir İnsan

Kabuller .
Şekil 1 deki bir insan hortumu almış olsun insan ağırlığını 45 kg kabul edelim bacak durma açısınıda 15 derece kabul eder isek
90 derece yatay duvara çarptığı  kabul edilmiştir. (Kritik Anlar Düşünülmüştür. )Moment notasına göre ayakta durması için

M= m.g.sin15.Lmoment =  45 x 9,81 x sin15 x 1 = 114,26 N yaklaşık

Bu duruma göre;

1.Hesap Durumu hortumun ucunda lüle yok ise 9 barda ne olur
2.Hesap Durumu Hortumun ucunda lüle var ise 9 barda ne olur.

1.Hesap Durumu :Lüle yok
 

1. Formül  

P = F/A         Basınç = Kuvvet / Alan

2. Formül  (Akışkanlarda Kuvvet )

F = V². A. ρ     Kuvvet = Hızın Karekökü x  Alan x su Yoğunluğu

2. Formüld  "F" (Kuvvet)  yerine  "P.A" (Basınç x Alan) yazar isek.

F = V². A. ρ   = >   P.A = V². A. ρ  = >     P = V². ρ   Şeklinde sadeleşir.

9 bar = 900.000 pascal  ( kg./ (m.s²) ) Su Yoğunluğu =  1000 kg/m3

 P = V². ρ 

 900.000  = V².100

 V= 30 m/s ile yere su çarpmaktadır. 

Hortumun çapı İç çapı 25 mm dir.

Hortum Alanı : (π.r²) /4  = (3,14 x 0,025² ) / 4 = 0,0005 m²

Yerden Çarpma Etkisi İle oluşan kuvvet.

F = V². A. ρ = 30² .0,0005 . 1000 = 450 N =  45 kg 

Yaklaşık Yıkılmama gücü 114,26 N oladan kişinin 4 katı kuvvet çıktı

2.Hesap Durumu Lüle Var İse

 Şekil 2 : Lüle Tasarım Şekli

Şekil 3 :Lüle hızıda artma basınçta azalma.

Biliyoruz ki dolaplar 4 bar basınç altında 100 lt/dk = 6 m³/h =0,0017 m³/s çalışmaktadır buna göre tasarlanır bu işide nozul yapar.

25 lik Hortum kısmında 4 bar mevcut olduğunda boru hızı Q = V.A

Hortum Alanı : (π.r1²) /4  = (3,14 x 0,025² ) / 4 = 0,0005 m²
Q1 = V1.A1      0,0017 m³/s =V . 0,0005 m²    V1= 3,4 m/s

Giren çıkan debiler eşit olduğu için  Q1 =Q2

V2 = (P1x2/q +V1² ) ^0,5     = (400.000 kg./ (m.s²)/1000 kg/m³  x2 + 3,4 ² )^0,5  = 28,49 m/s hız ile gidiyor.

Buradan Q2 = V2 x A2 den   0,0017 =28,49  x A2       A2= 0,604 x 10^-4 m²

Nozul ucu çapı = (π.r²) /4  = (3,14 x r2² ) / 4 = 0,604 x 10^-4 m²  r2 =0,00877 m = 8,7 mm 

Şimdi buraya kadar 4 bar için yaptık şimdi 9 bar için işlem yapalım 8,7 mm nozulun ucundan çıkan hızı hesaplayalım.

9 barda debi değişecektir ancak bunu orifis değeri ile buluruz çünkü her malzemenin orifis değeri sabittir.

Lülenin orifis çapını bulalım. (km)

Q= km.p^0,5 den    100 = km.4^0,5     km=50 olur

9 bar için ise.

Q= km.p^0,5 den    Q= 50*9^0,5 = 150 lt/dk  = 9 m­­­³/h = 0,025 m­­­­³/s olur.

25 lik Hortum kısmında 9 bar mevcut olduğunda boru hızı Q = V.A

Hortum Alanı : (π.r1²) /4  = (3,14 x 0,025² ) / 4 = 0,0005 m²
Q1 = V1.A1      0,0025 m³/s =V . 0,0005 m²    V1= 5 m/s

 V2 = (P1x2 /q +V1² ) ^0,5     = (900.000 kg./ (m.s²) /1000 kg/m³ x2 + 5 ² )^0,5  = 42,74 m/s hız ile gidiyor.

F = V². A. ρ     Kuvvet = Hızın Karekökü x  Alan x su Yoğunluğu
   = 42,74 ² x  0,604 x 10^-4 m² x 1000

F=110,33 N =11 ,21 kg

Yaklaşık Yıkılmama gücü 114,26N oladan kişinin  gücüne yakın güç çıktı . Aşağı yukarı bu analiz yönetmelik maddesini doğruluyor umarım güzel açıdan bakmışızdır olaylara.



Burada görüldüğü gibi  lüle kullanıldığı zaman basınç düşürücü etkisi görmektedir koruyucu görev görmektedir.

İfadedede anlaşıldığı gibi 9 bar basıncı geçince yangın hortumunu kontrol etmek zorlaşır hale gelir ki bir elden kaçarsa ölümcül sonuçlar bile doğurur . Bu yüzden yönetmelikler bu sınırı can güvenliği için koymuştur. Herhangi bir binada yangın hortumunu alayımda şuraları bir temizleyim vs yollarına girmeyin olaki yanlış tasarım yüzünden canınız ve malınız yanabilir.

Bu değerin buradan geldiğinni tersine mühendislik ile yaklaşık bulduk.

Umarım bu konu güzel bir ufuk çizgisi çizmiştir gördüğünüz gibi fazla derinlere inmeden güzel ve detaylı bilgiler vermeye çalışıyorum bu web sitesi size yolda can olması için çapalıyorum bu yazıları ne kadar paylaşırsanız benimde heyecanım o kadar artmaktadır çok zamnınızı almaz bu yazıyı meslektaşlarınızla paylaşınız. Bu ülkede ne kadar bilgili insan sayısı artar ise nefesimizi yormamız o kadar azalır ve kalite ve ekonominin yükselmeside peşinden gelecektir.