Sprinklers

Mark Maerevoet

INTRODUCTIE

• HISTOIE VAN DE SPRINKLER• 1860 De commandant HARISSON vindt de eerste sprinkler

uit.• Henri S. PARMELEE deponeerde het eerste patent in 1874.• In 1879 verkoopt hij 200 000 sprinklers.• In 1894 verschijnt de eerste conventionele sprinkler.• In 1920 wordt de eerste glasbulb toegepast.

INTRODUCTIEHISTORIE VAN DE SPRINKLER

• ENKELE CIJFERS

• In 1996 bestond de wereldmarkt uit 53 miljoen sprinklerkoppen.

• 97% van de branden in gebouwen, met een sprinkler installatie, zijn door dit sprinkler systeem daadwerkelijk geblust.

(3% van de installaties stonden niet bij, was de hoofdafsluiter gesloten of stond de installatie zonder water vanwege onderhoud)

• 85% van deze branden werden met 5 of minder sprinklerkoppen geblust.

INTRODUCTIEHISTORIE VAN DE SPRINKLER

• ENKELE CIJFERS

• Als er een sprinkler in het gebouw aanwezig is, dan blust die de brand in 91 procent van de gevallen.

• Schade bedraagt dan gemiddeld € 100.000,--

• Als er geen sprinkler aanwezig is, is de gemiddelde schade € 3,4 miljoen

INTRODUCTIE HISTORIE VAN DE SPRINKLER

ENKELE CIJFERS• ENKELE DEFINITIES• Keuringsbureau’s : UL, FM, VDS, LPC, APSAD,

KENTEI, enz...• Installatie voorschriften : NFPA 13, R1, FM, BVS,

BOSEC, enz ...

• Gevarenklasse : H1, H2, enz. • Sprinkler = 1 detector + 1 sproeier

INTRODUCTIE HISTORIE VAN DE

SPRINKLER

ENKELE CIJFERS

ENKELE DEFINITIES

• SPRINKLER SYSTEMEN

• Is samengesteld uit een waterbron, een alarmpost en een sprinklernet.

• Het sprinkler net wordt bepaald doorRisiko klasseOppervlakte in m2Sproeidichtheid in ltr/min/m2sproeitijdminimale druk op de verst gelegen kop

NATTE SYSTEMEN

ZIJN:

Het minst duur

Makkelijk te

onderhouden

Het meest voorkomend

NAT SYSTEEM

• Voordeel : geen vertraging tussen het tijdstip van detectie en het begin van de blussing.

• Nadeel : kans op bevriezing.• waterschade in geval van lekkage.

NAT SYSTEEM

• ALARM POST

• Hoofd functies :• Terugslag klep• verzorgen van het alarm• testen van het alarm• controle van de druk boven en onder de klep• Voordelen van de post:• klep is verbonden aan het deksel• vertikaal en horizontaal te gebruiken

DROOG SYSTEEM• HET SPRINKLER NET STAAT ONDER EEN LUCHTDRUK• De alarmpost zorgt voor een afscheiding tussen het brandwater

net en het droge sprinkler net.

• Voordeel : geen kans op bevriezing.• Nadeel : Vertraging tussen de signalering (openen

van de sprinkler kop) en het blussen (water sproeien).

• Deze vertraging mag volgens de voorschriften niet langer • dan 60 seconden zijn.• Twee principes van de werking van de droge post:• oppervlakte verschil• vergrendeling

DROOG SYSTEEM

• DROGE POST

werkt volgens het principe van oppervlakte verschil. Verschil in oppervlakte 1 op 6

luchtdruk = waterdruk / 6 + 1 bar

gebruikmakend van een zwevende klepconstructie

ALTERNATIEF SYSTEEM EN ANTI-VRIES

SYSTEEM• ALTERNATIEF SYSTEEM• nat systeem gedurende warme periode en een droog systeem

gedurende de kans op vorst.• Gebruik makende van een complete natte post en een droge post in

serie geschakeld.• Heeft weinig voordelen en een versnelde kans op corrosie.

• ANTI-VRIES SYSTEEM• een nat systeem uitgerust met anti-vries in het water.• Is minder duur in aanschaf dan een droog systeem, maar is duurder in

onderhoud (jaarlijks dient het anti-vries opnieuw vermengd te worden en dient elke keer na activering van het systeem compleet vervangen te worden).

DELUGE SYSTEEM

• EEN DELUGE SYSTEEM IS EEN INSTALLATIE WAARVAN HET LEIDINGNET IS UITGERUST MET OPEN SPROEIERS, WELKE HET WATER OVER HET TOTAAL TE BESCHERMEN OPPERVLAK UITSPROEIT.

PRE-ACTION SYSTEMEN• IS EEN DROOG SYSTEEM, WELKE GEVULD

WORDT MET WATER IN GEVAL VAN BRAND.• MAAKT GEBRUIK VAN 2 NETTEN :• DETECTIE NET • (ELEKTRISCH OF PNEUMATISCH)• BLUS NET ONDER LUCHTDRUK• Als het detektie net een brand detekteert opent de alarm klep en

stuurt het water in het leidingnet.• Zodra een sprinklerkop opent, sproeit het water direct uit deze

kop.• Er bestaan drie uitvoeringen van het pre-action systeem.

PRE-ACTION SYSTEMEN

• ZONDER BLOKKERING (NON-INTERLOCK)• Het detektie net of het sprinkler net opent de alarm post.

• Voordeel : als het detektie net buiten werking is gedraagt het systeem zich als een droog systeem.

• Nadeel : gevaar voor waterschade indien het sprinkler net beschadigd raakt.

PRE-ACTION SYSTEMENZONDER BLOKKERING

• ENKEL GEBLOKKEERD (SINGLE INTERLOCK)• het detektie net, EN ALLEEN DEZE, kan de alarm post openen.• Indien het sprinkler net opent, volgt alleen een alarm vanwege

een lage luchtdruksignalering.

• Voordeel : geen waterschade in geval van beschadiging van het sprinkler net.

• Nadeel : indien het detektie net buiten werking is functioneert het systeem niet.

PREACTION SYSTEMENZONDER BLOKKERINGENKEL GEBLOKKEERD

• DUBBEL GEBLOKKEERD• Het detektie net EN het sprinkler net dient geactiveerd te worden

om de alarm klep te openen.• Voordeel : geen kans op waterschade bij een

beschadigd sprinkler net of een beschadigd detektie net.

• Dit systeem wordt veelal gebruikt in koelsystemen, waar de temperaturen beneden het vriespunt liggen of droogtunnels, waar de temperatuur ver boven het kookpunt ligt.

“FIRE CYCLE” SYSTEEM

• HET ENIGE SYSTEEM WELKE AUTOMATISCH DE HOEVEELHEID WATER BEPERKT OM EEN BRAND ONDER CONTROLE TE KRIJGEN.

• Het “FIRE CYCLE” systeem is een pulserend pre-action systeem met een tijdschakelaar, gestuurd door een signaal van een elektrisch detectie net.

“FIRE CYCLE” SYSTEEM• WERKING :

• In geval van brand activeert een thermisch elektrisch detektie net.

• Een elektrisch paneel ontvangt het signaal van de detektie en stuurt dit signaal door naar een hydraulisch paneel.

• De solenoidkleppen in dit paneel openen en zorgen ervoor dat de flow control klep H-1 opent.

• Het sprinkler net wordt gevuld met water.

• Één of meerdere sprinklerkoppen openen.

• De omgevings temperatuur daalt hetgeen wordt gesignaleerd door de thermische detektoren, welke resetten.

• Dit signaal wordt opgevangen door het elektrisch paneel, welke vertraagd is.

• De solenoidkleppen worden dichtgestuurd, waarna de flow control klep H-1 sluit.

• Mocht de temperatuur weer stijgen, dan wordt dit opgevangen door de detektor en volgt een nieuwe cyclus.

•SPRINKLERS MET AFFF• HET DOEL IS OM DE EFFECTIVITEIT VAN DE

BRANDBESTRIJDING TE VERBETEREN DOOR INSPUITING VAN EEN CONCENTRAAT AFFF OF AFFF/ATC IN EEN SPRINKLER SYSTEEM MET WATER.

• AFFF = Aqueous Film Forming Foam.• AFFF/ATC = Aqueous Film Forming Foam/Alcohol Type Concentraat.• Deze concentraten worden gebruikt vanwege het ontstaan van een

polymeerfilm en een gasdichte laag.• EXPANSIE :

hoeveelheid schuim verkregen door 1 liter schuimvormende oplossing (premix).Zeer zwaar schuim < dan 8Zwaar schuim 8 tot 20Middelschuim 20 tot 200lichtschuim > dan 200

• Met sprinklers gebruiken we slechts de zeer zware schuim expansie.

SPRINKLERS MET AFFF

• PREMIX : water mengsel met concentraat.• BIJMENGPERCENTAGE : hoeveelheid concentraat in water• Gebruikte bijmengpercentages :

op koolwaterstoffen AFFF 3% of 6%AFFF/ATC 3%

op polaire vloeistoffen (water mengbaar)AFFF niet van toepassingAFFF/ATC 3% of 6%

• DOCERINGSSYTEMEN :BLADDERTANK CCSILBP (In Line Balanced Pressure).

ARROW CONCENTRAAT MENGER

Diam. Capaciteit met AFFF Capaciteit met ATC3”

(76 mm)

4”(100 mm)

6”(150 mm)

8”(200 mm)

65 tot 500 GPM(246 tot 1893 LPM)

150 tot 650 GPM(568 tot 2460 LPM)

146 tot 1435 GPM(523 tot 5431 LPM)

300 tot 1150 GPM(1136 tot 4353 LPM)

320 tot 2400 GPM(1211 tot 9084 LPM)

500 tot 2400 GPM(1893 tot 9084 LPM

425 tot 3125 GPM(1609 tot 11828 LPM)

750 tot 4500 GPM(2839 tot 17033 LPM)

ORIFICE

INLAAT WATER

INLAAT CONCENTRAAT

UITLAAT PREMIX

Opm: Alle capaciteiten tussen haakjes zijn metrisch en kunnen in werkelijkheid verschillen

UL en FM gekeurd in combinatie met 3M schuim concentraat

SPRINKLERS

• EEN SPRINKLER IS EEN TEMPERATUUR GEVOELIGE SPROEIER VOOR HET VERSPREIDEN VAN WATER BIJ EEN VOORAF BEPAALDE OMGEVINGS TEMPERATUUR.

SPRINKLERS

• Een sprinkler wordt gekenmerkt door: :

het sproeipatroon

gericht staand, hangend, vertikale of horizontale muuruitvoering, conventionele, large drop, enz…..

Zijn werkings temperatuur

Op zijn capaciteit of K-faktor (capaciteit in ltr/min bij 1 bar)

CAPACITEIT VAN EEN SPRINKLER

Q = K x P

Q = CAPACITEIT in L/min

P = DRUK in kPa of BAR

K = FAKTOR VAN EEN SPRINKLER

ORIFICE INCHES MM K (U.S.) K (METRIC)

Small 3/8 9,5 2,8 4,0

Small 7 /16 11,1 [10] 4.2 6,0

Std. 1/2 12,7 [15] 5.5 7,9

Large 17/32 13,5 [20] 8.0 11,5

ELO 5/8 15,9 11.5 16,6

VELO 3/4 19,0 13.5-14.5 19,5 -20,9

EXTRA GROTE DOORLAAT

• REDUCEERT DE LEIDING DIAMETERS

• VERHOOGT DE AFSTAND TUSSEN DE SPRINKLERS ONDERLING

• VERBETERT DE INTENSITEIT

• MAAKT DE POMP OVERBODIG

CAPACITEIT = 132,5 L/MIN

SPRINKLER STD. L.O. ELO

K FACTOR US (PSI) METRIC (kPa)

5.57,9

8.011,5

11.516,6

FLOW GPMFLOW L/Min

35133

35133

35 (36.4)133 [137,9]

PRESSURE kPa

40.5279,2

19.1131,7

9.3 [10]64,1 [69]

MINIMUMPRESSUREREQUIRED

748,3 kPa

748,3 kPa

1069 kPa

SPRINKLERS

• Een sprinkler wordt gekenmerkt door:

het sproeipatroon

gericht staand, hangend, vertikale of horizontale muuruitvoering, conventionele, large drop, enz…..

Zijn werkings temperatuur

Op zijn capaciteit of K-faktor (capaciteit in ltr/min bij 1 bar)

Op zijn RTI waarde

Sprinklers

Mark Maerevoet