Pressure Surge analysis (water hammer) in Firewater deluge system

Abstract

Deluge brannvannsystemer er vanligvis designet basert på «steady state» tilstand, hvor et system blir utformet slik at det er tilstrekkelig vannstrøm og vanntetthet over systems dekningsarealet slik at brannen slokkes innenfor forhåndsdefinert tid. I « steady state» er trykket i deluge systemet alltid lavere enn inntakstrykket. Men under den innledende fasen ved åpning av deluge ventilet hvor vannet begynner å strømme gjennom de tomme rørene og luft ventileres ut av dysene til «steady state» inntreffer, kan trykket i noen tilfeller være mye høyere enn inntakstrykket, noe som kan resultere i skade på deluge nettverket. For eksempel, fordi luften strømmer ut fra dysene med mindre motstand sammenlignet med vann, vil det være en betydelig reduksjon i strømningshastighet når det skifter fra luft til vannstrøm ut dysene, og dette fenomenet er vanligvis mer alvorlig for de siste dysene som slipper ut vannet. Denne reduksjonen i hastighet og moment vil resultere i trykkstøt i en veldig kort periode som kan være destruktiv. I tillegg er det muligheter for dannelse av kavitasjon og kollaps av kavitasjonen som kan forårsake betydelige trykkstøt. I denne rapporten brukes programvare for å beregne trykkstøt, og deretter blir ulike løsninger foreslått for å håndtere dette fenomenet, for eksempel et blindstykke av rør på den mest fjerntliggende dysen, bruk av en vakumbryter og en akkumulator for å redusere trykkstøtet. Ulike scenarier er modellert for å illustrere tilstedeværelsen av trykkstøt og deretter er ulike tiltak anvendt for å redusere trykkstøt og vise hvor effektive de er.