Sabit tavanlı bir tankı köpükle korurken iki ayrı hesap yapılır: tankın kendisini söndürecek birincil koruma ve tank çevresindeki küçük döküntü yangınları için tamamlayıcı köpük hortumları. NFPA 11-2024 birincisini 5.2'de (sabit çıkış, yüzey altı enjeksiyon ya da monitör ve el hortumu), ikincisini 5.9'da düzenler. Bu yazı monitör ve el hortumunu birincil koruma olarak kullanma şartlarını (5.2.4, Tablo 5.2.4.2.2) ve tamamlayıcı hortum kurallarını (5.9, Tablo 5.9.2.2 ve 5.9.2.4) madde numaralarıyla anlatır.
Madde ve tablo numaraları NFPA 11-2024 baskısındandır; sayılar standardın PDF sayfalarından okunmuştur. ABD birimleri standardın kendi değerleridir, metrik karşılıkları da standardın parantez içinde verdiği değerlerdir.
Birincil koruma ile tamamlayıcı koruma arasındaki fark
NFPA 11, açık havadaki sabit tavanlı (konik tavanlı) tanklar için dört yöntemi sıra gözetmeden kabul eder: köpük monitörleri ve el hortumları, tank gövdesine bağlı sabit köpük çıkışlarıyla yüzeye uygulama, yüzey altı uygulama ve yarı yüzey altı enjeksiyon (5.2). Hangisi seçilirse seçilsin, birincil korumanın yanında 5.9'a göre tamamlayıcı koruma da kurulur (5.2.1). Sistem, en büyük köpük çözeltisi debisini isteyen tanka göre boyutlandırılır ve bu debiye tamamlayıcı hortumlar da dahildir (5.2.2).
İki kavramı karıştırmamak gerekir. Birincil koruma tank yüzeyindeki yangını söndürmek içindir. Tamamlayıcı hortumlar ise standardın açıklayıcı ekine göre büyük döküntü yangınlarına karşı değil, küçük döküntüler için bir tür ilk müdahale olarak düşünülmüştür (A.5.9).
Monitör ve el hortumu birincil koruma olabilir mi?
Olabilir, ama koşulları vardır. Monitör lansları, konik tavanlı tankta birincil koruma olarak ancak portatif, mobil ya da yarı sabit bir sistemin parçası olduklarında kullanılabilir. Bu sistemin yeterli yangın suyunu, köpük konsantresi stokunu ve portatif ya da sabit monitörleri içermesi ve 4 saat içinde devreye alınabilmesi gerekir. Ek olarak üç şart aranır: risk değerlendirmesi yapılmış olmalı, olay öncesi müdahale planı hazırlanmış olmalı ve yetkili makam onay vermiş olmalıdır (5.2.4.1.1).
El hortumları için sınır daha sıkıdır: çapı 9 m (30 ft) üzerindeki ya da yüksekliği 6,1 m (20 ft) üzerindeki sabit tavanlı tanklarda el hortumu birincil koruma olarak kullanılamaz (5.2.4.1.2). Bu sınırlar "ya da" ile bağlıdır; ikisinden birinin aşılması yeterlidir.
Ekteki açıklama (A.5.2.4.1.1), konik tavanlı tank yangınlarının çoğunun taşma ya da tavanı kısmen veya tamamen koparan bir iç patlamayla başladığını hatırlatır. Monitörle müdahale seçildiyse, olası her senaryo için müdahale taktiğinin önceden belirlenmesi beklenir.
Tablo 5.2.4.2.2: hidrokarbon tankında uygulama hızı ve süre
| Hidrokarbon türü | En az uygulama hızı | En az boşaltma süresi |
|---|---|---|
| Parlama noktası 38 °C ile 60 °C arası (100–140 °F) | 6,5 L/dk·m² (0,16 gpm/ft²) | 50 dk |
| Parlama noktası 38 °C altında (100 °F) ya da parlama noktasının üstüne ısıtılmış sıvı | 6,5 L/dk·m² (0,16 gpm/ft²) | 65 dk |
| Ham petrol | 6,5 L/dk·m² (0,16 gpm/ft²) | 65 dk |
Tablo notuna göre L/dk·m² ile mm/dk aynı büyüklüktür. Ek açıklama, parlama noktası 93,3 °C (200 °F) üzerindeki hidrokarbonlar için en az 35 dakikalık boşaltma süresini önerir (A.5.2.4.2.2). Aynı ek, kaynama noktası 38 °C altındaki sıvıların daha yüksek uygulama hızı isteyebileceğini, geniş kaynama aralıklı sıvılarda uzun yanmadan sonra oluşan sıcak tabaka nedeniyle 8,2 L/dk·m² (0,2 gpm/ft²) ya da daha yüksek hız gerekebileceğini not eder.
Rüzgâr ve ortam kaybı: 1,5 katsayısı
Monitör ve hortumla atılan köpüğün bir kısmı rüzgârla, sıcaklıkla ve yağışla hedefe ulaşmaz. Standart gerçek çözelti debisi hesaplanırken bu kayıpların hesaba katılmasını ister (5.2.4.2.1.1) ve bunun için uygulama hızına en az 1,5 katsayısı uygulanır (5.2.4.2.1.2). Pratikte tablo değeri olan 6,5 L/dk·m², monitörle birincil korumada en az 9,75 L/dk·m²'ye çıkar. Ekteki açıklama, tablodaki en az hızın, 1,5 katsayısıyla eklenen fazladan çözeltinin gereken köpüğü hedef alana taşıyacağı varsayımına dayandığını belirtir (A.5.2.4.2.1).
Alkole dayanıklı köpük isteyen sıvılar
Suda çözünen sıvılar ve sıradan köpüğü bozan polar çözücüler alkole dayanıklı (AR) köpükle korunur (5.2.4.3.1). Derinliği 25 mm (1 in.) üzerindeki sıvılarda monitör ve köpük hortumu yalnız bu amaçla listelenmiş ya da onaylanmış özel alkole dayanıklı köpüklerle kullanılabilir (5.2.4.3.2). Her durumda konsantre ve köpük üretim ekipmanının üreticisine listeleme ya da yangın testine dayalı sınırlar sorulur (5.2.4.3.3).
Bu tanklarda monitör ve el hortumunun çalışma süresi, listelenmiş uygulama hızlarında 65 dakikadır; köpük üreticisi daha kısa bir sürenin yeterli olduğunu yangın testiyle göstermişse o süre kullanılabilir (5.2.4.4). Ek açıklama, polar çözücülere köpüğün dalarak (plunge) atılmaması ve yüzeye olabildiğince yumuşak uygulanması gerektiğini vurgular (A.5.2.4.4).
Tamamlayıcı köpük hortumları (5.9)
Tank köpük tesisatına ek olarak onaylı köpük hortumu ekipmanı sağlanır; amacı küçük döküntü yangınlarıdır (5.9.2.1). Kaç hortum gerektiği tesisteki en büyük tankın çapına bağlıdır (5.9.2.2) ve her köpük akımını üreten ekipmanın çözelti debisi en az 190 L/dk (50 gpm) olmalıdır (5.9.2.3).
Tablo 5.9.2.2: en az hortum sayısı
| En büyük tank çapı | En az hortum akımı |
|---|---|
| 20 m'ye kadar (65 ft'e kadar) | 1 |
| 20–36 m (65–120 ft) | 2 |
| 36 m üzeri (120 ft üzeri) | 3 |
Tablo 5.9.2.4: tank köpük tesisatıyla eş zamanlı çalışma süresi
| En büyük tank çapı | En az çalışma süresi |
|---|---|
| 11 m'ye kadar (35 ft'e kadar) | 10 dk |
| 11–29 m (35–95 ft) | 20 dk |
| 29 m üzeri (95 ft üzeri) | 30 dk |
Süre tablosunun dipnotu, sürelerin gereken en az sayıdaki hortumun her biri 190 L/dk (50 gpm) ile aynı anda çalıştığı varsayımına dayandığını söyler. Hortumların tank tesisatıyla birlikte çalışabilmesi için gereken ek köpük malzemesi stokta bulunur (5.9.2.4). İki tablonun çap aralıkları farklıdır: hortum sayısı 20 ve 36 m'de, süre ise 11 ve 29 m'de kademelenir. Tablo sınırındaki bir çapta hangi satırın uygulanacağı metinde ayrıca tanımlanmadığı için bu durumda yetkili makamla teyit edin.
Kapsama için kaba ölçü. Ek açıklamaya göre tamamlayıcı hortum, nozul debisinin (gpm) yaklaşık altı katı kadar fit kare büyüklüğündeki küçük bir döküntüyü kapatabilecek ilk müdahale olarak düşünülür (A.5.9). 50 gpm'lik bir hortum için bu yaklaşık 300 ft², yani 28 m² civarıdır. Kalıcı köpük hidrantları kullanılıyorsa tehlikeye yakın, güvenli ve erişilebilir yerde, aşırı hortum uzunluğu gerektirmeyecek biçimde konumlanmalıdır.
Örnek hesap
Varsayım: çapı 8 m olan, parlama noktası 38 °C altında bir hidrokarbon içeren sabit tavanlı tank, mobil monitörle birincil koruma (5.2.4.1.1 şartları sağlanmış), konsantre oranı %3. Bu tank tesisteki en büyük tank olsun.
- Yüzey alanı: π × 8² / 4 = 50,3 m².
- Tablo hızı: 6,5 L/dk·m² → 50,3 × 6,5 = 327 L/dk.
- 1,5 katsayısı: 327 × 1,5 = 490 L/dk monitör debisi.
- Süre: Tablo 5.2.4.2.2 → 65 dk. Monitör çözeltisi: 490 × 65 = 31 850 L.
- Tamamlayıcı hortum: çap 8 m → 1 hortum (Tablo 5.9.2.2), 10 dk (Tablo 5.9.2.4). 190 × 10 = 1900 L çözelti.
- Toplam çözelti: 33 750 L. %3 konsantre ile 1012,5 L konsantre; buna rezerv stok (4.3.2.5.2) ve tank tabanındaki kullanılamayan hacim (4.3.2.3.1.5) eklenir.
Tank çapı 30 m olsaydı tamamlayıcı tarafta 2 hortum ve 30 dakika gerekirdi: 2 × 190 × 30 = 11 400 L çözelti. Bu tankta el hortumu birincil koruma olamaz (çap 9 m üzerinde). Konsantre hesabını Köpük Konsantresi Miktarı Hesabı ile tekrarlayabilirsiniz.
Sahada sık yapılan hatalar
- Tamamlayıcı hortumu konsantre hesabına katmamak. 5.2.2 tasarım debisine hortumları dahil eder; stok ve pompa kapasitesi de buna göre seçilir.
- 1,5 katsayısını unutmak. Tablo 5.2.4.2.2'deki 6,5 L/dk·m² monitör ve el hortumuyla birincil korumada kayıpsız değer değildir.
- Büyük tankta el hortumuna güvenmek. 9 m çap ya da 6,1 m yükseklik aşılınca el hortumu birincil koruma olamaz.
- "4 saat" şartını belgesiz bırakmak. Mobil monitörle birincil korumada risk değerlendirmesi, olay öncesi plan ve yetkili makam onayı yazılı olmalıdır.
- Polar sıvıda sıradan köpük. Derinliği 25 mm'yi aşan polar sıvıda yalnız bu amaç için listelenmiş özel AR köpük kullanılabilir.
Tank ve köpük sistemine genel bakış için Köpük Sistemi Tasarım Rehberi, sabit çıkışlı koruma için NFPA 11 Sabit Tavanlı Tank, konsantre ve oranlama için NFPA 11 Konsantre Stoku ve Oranlama yazılarına bakabilirsiniz.
Sık Sorulan Sorular
NFPA 11'e göre tamamlayıcı köpük hortumu sayısı nasıl belirlenir?
Tesisteki en büyük tankın çapına göre: 20 m'ye kadar 1, 20–36 m arası 2, 36 m üzeri 3 hortum (Tablo 5.9.2.2). Her hortumun çözelti debisi en az 190 L/dk (50 gpm) olmalıdır (5.9.2.3).
Tamamlayıcı hortumlar ne kadar süre çalışabilmeli?
En büyük tank çapı 11 m'ye kadar ise 10 dk, 11–29 m arası 20 dk, 29 m üzeri 30 dk (Tablo 5.9.2.4). Süreler, gereken hortumların her biri 190 L/dk ile tank tesisatıyla aynı anda çalıştığı varsayımına dayanır.
El hortumu sabit tavanlı tankta birincil koruma olabilir mi?
Yalnız küçük tanklarda. Çapı 9 m (30 ft) ya da yüksekliği 6,1 m (20 ft) üzerindeki sabit tavanlı tanklarda el hortumu birincil koruma olarak kullanılamaz (5.2.4.1.2).
Monitörle birincil korumada uygulama hızı nedir?
Hidrokarbon tanklarında Tablo 5.2.4.2.2'ye göre 6,5 L/dk·m² (0,16 gpm/ft²); süre parlama noktasına göre 50 ya da 65 dakika. Rüzgâr ve ortam kayıpları için bu hıza en az 1,5 katsayısı uygulanır (5.2.4.2.1.2).
Tamamlayıcı hortumlar büyük döküntü yangınını söndürmek için mi?
Hayır. NFPA 11'in açıklayıcı ekine göre bu hortumlar büyük döküntüler için değil, küçük döküntü yangınlarına ilk müdahale içindir (A.5.9). Setli alan ve setsiz döküntü alanı koruması 5.7 ve 5.8'de ayrıca hesaplanır.
SprinkCalc — Üç Standartta Yangın Sprinkler Tasarımı
SprinkCalc; NFPA 13, FM Global ve BS EN 12845 için tehlike sınıflandırması, tasarım yoğunluğu ve alanı, K-faktör seçimi, su talebi ve hidrolik hesapları tek iOS uygulamasında toplar ve profesyonel PDF rapor üretir.
SprinkCalc'i App Store'dan indir
MEP Calc — 110+ Mühendislik Hesap Modülü
MEP Calc tek iOS uygulamasında 110+ mühendislik modülü sunar: 21 yangın hesabının yanı sıra ısıtma, soğutma, HVAC, sıhhi tesisat, buhar ve doğalgaz.
MEP Calc'i App Store'dan indirNFPA 11, Standard for Low-, Medium-, and High-Expansion Foam, 2024 baskısı: 5.2, 5.2.1, 5.2.2 (s. 11-18); 5.2.4 ve Tablo 5.2.4.2.2 (s. 11-19); 5.9 ve Tablo 5.9.2.2, 5.9.2.4 (s. 11-29); Ek A: A.5.2.4.1.1–A.5.2.4.4 (s. 11-77, 11-78), A.5.9 (s. 11-88). Tablo değerleri standardın PDF sayfalarından okunmuştur. Bağlayıcı metin standardın kendisi ve yetkili makamın kararıdır.