Ингибирование коррозии спринклерных труб с помощью технологии производства азота



Поскольку все больше объектов испытывают отказы, связанные с коррозией, спрос на генераторы азота продолжает расти. Никогда еще не было так важно, как сейчас, понимать ключевые компоненты и функции, из которых состоит надежный генератор азота.

Отправить заявку

Использование азота для подавления коррозии в системах сухой и предварительной противопожарной защиты больше не является «экспериментальным» решением. На самом деле, его использование растет в геометрической прогрессии по всему миру. Традиционно сжатый воздух использовался в качестве источника для поддержания управляющего давления в системах сухой и предварительной противопожарной защиты. Однако кислород составляет примерно 20,9% сжатого воздуха, и его присутствие является движущей силой коррозии спринклерных труб. Из-за постоянного наличия кислорода в сжатом воздухе любая часть спринклерных трубопроводов, содержащая остаточную воду, образовавшуюся в результате гидроиспытаний, гидродинамических испытаний и/или скопления конденсата из влажного воздуха, очень подвержена электрохимической коррозии.

Чтобы лучше понять влияние сжатого воздуха и азота на коррозию спринклерных труб, South-Tek Systems инициировала первую и самую продолжительную программу испытаний на воздействие в отрасли противопожарной защиты. Как черные, так и оцинкованные стальные секции сортамента 10 подвергались воздействию контрольного газа, состоящего из сжатого воздуха, 95% или 98% газообразного азота. Недавние результаты образцов, извлеченных через 2893 дня (примерно 7,9 года), показали, что при воздействии контрольного газа, состоящего из 98% азота, скорость проникновения коррозии в черную стальную трубу была примерно на 67% меньше, чем при воздействии сжатого воздуха. Экстраполируя скорость проникновения коррозии, прогнозируемый срок службы труб из черной стали увеличивается примерно с 19 до более чем 60 лет.

Эффект контроля 98% газообразного азота в реальных установках демонстрирует такой же успех, как и многочисленные клинические испытания. Тысячи примеров по всей Северной Америке в настоящее время доказывают, что у генераторов азота в отрасли большое будущее. Владельцы собственности и руководители объектов ищут жизнеспособные и экономически эффективные меры для минимизации текущих затрат на замену спринклерных труб. Это, в дополнение к сторонним сертификатам, способствует признанию и широкому использованию в отрасли.

Поскольку большинство генераторов азота устанавливаются на уже существующих объектах, большинство из которых испытали отказы, связанные с коррозией, большое внимание было уделено разработке агрегата, работающего по принципу «подключи и работай». Это означает, что с небольшой модификацией существующей системы противопожарной защиты генератор азота может быть интегрирован и введен в эксплуатацию в короткие сроки. Ниже приводится описание основных компонентов, которые необходимо знать, прежде чем выбирать или приобретать свой первый генератор азота. Эти компоненты включают в себя компрессор подаваемого воздуха, рефрижераторный осушитель воздуха, генератор азота, ресивер азота, устройство автоматической продувки газа и датчик чистоты азота.

Источник сжатого воздуха

Термин «генератор азота» может ввести в заблуждение, поскольку генератор азота не создает азот, а просто выделяет молекулы азота из воздуха, которым мы дышим. Это сложный процесс, поскольку молекулы азота очень малы. Таким образом, опытный производитель уделяет большое внимание таким конструктивным соображениям, как схема воздушного потока, температура воздуха, фильтрация, рабочее и нагнетательное давление, а также чистота в зависимости от объема, чтобы гарантировать, что генератор азота может достичь своего полного потенциального жизненного цикла. В дополнение к воздушному компрессору осушитель воздуха с рефрижератором жизненно важен для обеспечения того, чтобы большая часть влаги была удалена из подаваемого воздуха, прежде чем он попадет в блок отделения азота.

Генератор азота/разделительная установка

В противопожарной защите используются две основные технологии разделения молекул азота: мембранная и короткоцикловая адсорбция. Мембранные системы используют процесс фильтрации, при котором воздух проходит через полые волокна под давлением примерно 125 фунтов на квадратный дюйм. Этот процесс вытесняет кислород, водяной пар и другие примеси из мембраны, оставляя только молекулы азота. В короткоцикловых системах используется процесс адсорбции, при котором сжатый воздух проходит через сосуды под давлением, называемые ситовыми слоями, которые заполнены углеродным молекулярным ситом. Под давлением материал сита поглощает кислород, водяной пар и другие примеси из подаваемого воздуха, позволяя азоту проходить через систему противопожарной защиты и попадать в нее. В правильно спроектированном и обслуживаемом генераторе азота мембраны могут прослужить примерно 8-13 лет.

Устройство автоматической продувки газа

Каждая сухая система или система предварительного действия в какой-то момент находилась под атмосферным давлением или изначально была заполнена сжатым воздухом, что делает обязательным удаление кислорода из системы. Поэтому на удаленном участке сети спринклерных трубопроводов устанавливается автоматическое устройство продувки газом или система AutoPurge для вытеснения кислорода. Как показывает закон диффузии Фика, при попадании в систему противопожарной защиты (обычно возле клапана) азот немедленно начинает равномерно распределяться, и, как правило, в течение двух недель концентрация чистоты азота достигает 98% или выше по всей сети трубопроводов.

Система AutoPurge содержит спроектированное калиброванное отверстие, аналогичное тому, которое расположено в устройстве поддержания воздуха. По сути, система AutoPurge создает минутную продувку, так что свежий азот может постоянно циркулировать по всей системе противопожарной защиты. Это ключ к постоянному поддержанию чистоты 98% или выше.

Мониторинг чистоты азота

Существует два типа доступных технологий для подтверждения того, что в системе достигнута чистота азота 98%+. Самый дешевый вариант — ручной датчик чистоты азота. Это устройство с батарейным питанием, которое вручную подключается к каждой системе AutoPurge для получения показаний чистоты в течение нескольких секунд. Другой, более постоянный вариант — это коллектор PowerSaver. Это устройство крепится к стене, имеет интерфейс с сенсорным экраном и подключается к каждой системе AutoPurge для постоянного контроля уровня чистоты азота в каждой системе противопожарной защиты. 

Коллектор PowerSaver проверяет чистоту азота в каждой зоне системы противопожарной защиты один раз в день. Если чистота в зоне составляет 98 % или выше, продувка, поступающая из системы автоматической продувки, блокируется на 24 часа до следующего периода отбора проб. Однако, если чистота менее 98%, продувка остается открытой до повторного отбора проб через 24 часа. Чистота в реальном времени, графические тренды и история зон доступны через интерфейс и хранятся на съемной SD-карте. Сухие контакты и аналоговые выходы легко доступны для подключения к панели мониторинга здания. Кроме того, возможности удаленного мониторинга предоставляются через соединение Ethernet, что позволяет осуществлять удаленный доступ к коллектору PowerSaver с компьютера, планшета или смартфона.

На фотографии представлена ​​типовая установка полной системы производства азота. Компоненты слева направо включают: воздушный компрессор, рефрижераторный осушитель, генератор азота, ресивер азота и коллектор PowerSaver.

Предотвращение образования ледяных пробок на спринклерных трубах

До этого момента мы обсуждали только преимущества азота, связанные с замедлением коррозии спринклерных труб. Однако не менее важным преимуществом использования генератора азота является то, что чрезвычайно низкая точка росы газообразного азота 98% предотвращает накопление влаги и, следовательно, образование ледяных пробок внутри спринклерной трубы. Ледяные пробки являются обычным явлением в холодильных камерах, морозильных камерах и/или в регионах, где температура ниже точки росы подаваемого воздуха, поступающего в спринклерный трубопровод.

Исторически сложилось так, что воздушные компрессоры были соединены с регенеративными адсорбционными осушителями для снижения точки росы подаваемого воздуха. Однако, поскольку сжатый воздух по своей природе не является сухим газом, необходимо постоянно контролировать и обслуживать воздушный компрессор и осушитель, чтобы постоянно поддерживать точку росы ниже температуры трубопровода спринклера.

Генератор азота, использующий технологию PSA, обеспечивает реальную точку росы от -40˚ до -56˚ по Цельсию и сверхнизкую влажность в спринклерном трубопроводе. Поскольку в подавляющем большинстве случаев температура спринклерных трубопроводов превышает -40˚С, влага не переносится при надзоре за азотом, а система противопожарной защиты не имеет ледяных пробок.

Вывод

Внутренняя коррозия спринклерных систем является одной из основных проблем, стоящих перед пожарной охраной. Это приводит к дорогостоящему и обширному ремонту труб, который может привести к остановке или задержке производства в производственных условиях, вызвать катастрофический ущерб имуществу и оборудованию в таких объектах, как центры обработки данных или музеи, сократить полезную площадь в гаражах и складских помещениях и вызвать переселение арендаторов или больных в условиях стационара и стационара. Что еще более важно, внутренняя коррозия может привести к блокировке спринклерной головки, снижению скорости потока и полной неработоспособности систем противопожарной защиты в случае пожара.

Интеграция генератора азота, обеспечивающего чистоту азота 98%+, эффективно подавляет электрохимическую, гальваническую и микробиологическую коррозию (MIC), значительно продлевает срок службы спринклерной трубы и обеспечивает многолетнюю бесперебойную работу.

С учетом сказанного, почему еще не все предприятия по всему миру не используют технологию производства азота? Ответ очень прост, образование. Производители, дистрибьюторы, инженеры и установщики должны продолжать распространять информацию о преимуществах систем производства азота. Такие компании, как South-Tek Systems, предоставляют множество онлайновых и практических возможностей обучения и обучения, включая проектирование системы, продажи/оценку, установку и процедуры обслуживания. 

Контрольный список для полной системы производства азота

Компрессор подаваемого воздуха и осушитель воздуха с хладагентом

  • Полный пакет фильтрации, включая сажевые и коалесцирующие фильтры

  • Резервуар воздушного ресивера с автоматическим сливом бака

Генератор азота

  • Выдает азот с чистотой не менее 98 %.

  • Перечислена промышленная панель управления UL 508A (ICP)

  • В комплекте с ресивером азота

Система автоматической продувки/устройство автоматической продувки газа

  • Требуется один на систему/зону

  • Настраиваемое устройство в зависимости от производительности

  • Пневматическое устройство, не должно требовать подключения к сети

  • Обеспечивает выходное соединение для контроля чистоты азота

Мониторинг чистоты азота

  • Как минимум, для ручного мониторинга должен быть предоставлен портативный анализатор чистоты.

Отправить заявку