Программа салют почему нет расчета novec 1230

Про применимость Novec©®™ 1230©®™ для погруженного в жидкость компьютера

В комментариях появилась куча желающих использовать эту жидкость для создания компьютера, погруженного в жидкость. Попытаюсь обосновать, почему это плохая идея. Жидкость буду называть фреоном, потому что так короче и в целом это и есть фреон. Для полного восприятия желательно помнить химию и физику в объеме чуть меньше школьной программы, ну или уметь быстро загуглить. Заодно проверю свое давнее подозрение о том, что образованный и умеющий пользоваться мозгом человек может базово освоить абсолютно постороннюю область знаний за очень короткое время. Вещи, описанные в посте, для меня очевидны, поэтому где-то мог упустить ключевые для понимания моменты. Пишите в комментариях, буду исправлять. И подскажите, как вставлять ТеХовские формулы в пост — переделаю нынешний ужас.

Про летучесть, образование паров и прочие фазовые переходы

Самые базовые вещи.

Количество вещества, моль

1 моль — это такое количество вещества, которое содержит 6.02e23 молекул, атомов или каких-то других частиц по нашему усмотрению. Для пересчета молей в килограммы и обратно используется молярная масса вещества, т.е. масса одного моля. Для фреона это 316.04 г/моль.

Термодинамическая система, фаза

Система — та область пространства, которую мы рассматриваем. В нашем случае это может быть аквариум с фреоном и потрохами компьютера. Фаза — это такая область системы, в которой физические и химические свойства одинаковы или имеют небольшой градиент. Фазы разделены границами раздела фаз. На границе фаз какие-то свойства меняются скачком. Фаза может быть несвязной и состоять из более чем одного фрагмента. Пример:

Имеем такие фазы: вода, лед, стакан, воздух. Лед лежит несколькими кусками, но идет в зачет как одна фаза, потому что состав и физ. свойства у всех кусочков одинаковые.

Концентрация

Слева тоже раствор, хоть и твердый. Но не будем лезть в дебри. Растворимость можно косвенно определить даже для почти нерастворимых веществ, просто она будет очень маленькой.

Распределение

После того, как обе жидкости расслоятся обратно, фреон как-то распределится между растворителями, и мы получим два ненасыщенных (потому что фреона очень мало) раствора с разными концентрациями. Отношение этих концентраций (водный раствор в знаменателе) называется константой распределения. Обычно работают с ее десятичным логарифмом. Константа имеет свое значение для каждой пары растворителей, и поменяется при замена масла на бензин. Чем больше константа, тем больше склонность фреона переходить из воды в этот растворитель.

Газовые растворы

Они же смеси газов. Самый удобный в прикладных расчетах способ выражения содержания газа в смеси — парциальное давление. Это общее давление газовой смеси, умноженное на объемную долю газа в смеси. Пример: давление воздуха 101,3 кПа, кислорода в нем 21% по объему. Итого парциальное давление кислорода в воздухе 101.3*0.21=21.3 кПа.

Расчет параметров газа

Ровно одно уравнение состояния идеального газа имени Менделеева-Клапейрона:
pV=nRT, где p — давление, V — объем, n — количество вещества в молях, R — универсальная газовая постоянная (8.314 в системе СИ), T — температура в Кельвинах. Подставляем величины в системе СИ, считаем. Формула применима к парциальным давлениям.

Закон Генри

Частный случай распределения фреона в системе жидкость-воздух.
p=k*c, где p — парциальное давление, k — константа, с — концентрация вещества в жидкости. Для фреона константа «большая», как указано в одном из документов по безопасности. Это говорит о том, что фреон будет активно переходить из воды в воздух.

Испарение

Возьмем банку жидкого фреона, откроем ее и поставим на столе в герметично закупоренной комнате. Он начнет испаряться. Чтобы испарить фреон, надо сообщить ему некоторую энергию — теплоту испарения. В нашем случае она может взяться из кинетической энергии молекул системы. Она тратится на отрыв молекулы фреона от общей жидкой массы и вталкивание ее в среду газа. Если же у молекулы фреона в газовой фазе этой энергии не будет, то она скорее всего прилипнет к поверхности жидкости — произойдет конденсация. То есть имеем два встречных процесса — испарение жидкости и конденсацию паров. Скорость испарения в первом приближении увеличивается с ростом температуры жидкости, скорость конденсации — с ростом парциального давления фреона в воздухе. Очевидно, что по мере испарения фреона его парциальное давление (=содержание его в воздухе комнаты) будет расти, и процесс конденсации будет ускоряться. А потом скорость конденсации сравняется со скоростью испарения, и система придет в динамическое равновесие. В воздухе получится некое стабильное парциальное давление фреона. Это называется давление насыщенных паров. Оно зависит только от температуры и растет при нагреве. Когда давление насыщенных паров сравнивается с атмосферным — жидкость начинает кипеть.

Зачем все это надо?

Клаузиус и Клапейрон полтора столетия назад вывели уравнение, связывающее температуру, теплоту испарения и давление насыщенных паров. В слегка упрощенной форме, удобной для применения оно выглядит так:

где P — давление паров, L — теплота испарения, RT — смотри выше, C — константа интегрирования. Мы можем ее найти из условия про температуру кипения и давление насыщенных паров, равное атмосферному. Итого при Т=322 К и L=88.1 кДж/кг = 27.8 кДж/моль P должно составить 101.3 кПа, т.е. lnP=11.53.
Получаем C = 21.93

Рассчитаем давление паров при комнатной температуре, например 18С.
P=33.5 кПа. Это 30% по объему! Дышать таким явно нельзя, хорошо хоть ничего не загорится. Такая концентрация фреона сильно больше необходимой для тушения пламени.

Замечания про герметичный корпус. В этом случае давление насыщенных паров будет суммироваться с тем, которое внутри корпуса помимо фреона. То есть при герметизации корпуса с воздухом внутри при 25 градусах внутри будет 1.3 атм, при 49 градусах — 2.0 атм, и так далее. Это накладывает некие требования на прочность стенок и герметизацию. Как учесть неравномерный нагрев? Например, процессор греется до 70С, а материнка холодная. В этом случае будет локальное вскипание жидкости и очень быстрое выравнивание температуры за счет переноса тепла паром фреона. Так что приблизительно надо брать среднюю температуру по больнице, т.е. объему корпуса.

Предположим крайний случай любви к искусству. Комп с фреоном, комната герметичная, пользователь в ОЗК и изолирующем противогазе. Комнату возьмем 5х4х3 метров, общий объем 60 кубов, температура 18С. Сколько фреона улетит в атмосферу? Давление из предыдущего расчета подставляем в уравнение состояния газа, получаем n=830 моль. Это 262 кг или 152 литра. Вот такая бочка:

Это просто фреон, который будет спокойно висеть в воздухе не очень большой комнаты.

Токсикология для начинающих

Токсичность можно оценить количественно. Для этого обычно используются два набора параметров: ПДК и ЛД50. ЛД50 — способность вещества вызвать острое отравление. Это разовая доза, после которой дохнет 50% подопытных зверушек. При этом исследователь ставит звездочку и мелким шрифтом указывает, с какими именно зверушками был эксперимент и как вводили вещество — с едой, водой, воздухом, на кожу, по вене, внутрибрюшинно итд. Измеряется обычно в мг/кг пока еще живого веса.

ПДК — это предельно допустимая концентрация нашего вещества. Для нее оговаривается где оно находится и в каких условиях оно действует. Например, может быть ПДК в воздухе рабочей зоны, а может быть ПДК в пище. ПДК показывает токсичность вещества при длительном воздействии и косвенно — склонность к накоплению в организме. Единицы измерения на постсоветском пространстве обычно мг/кг для пищи и мг/м3 для воздуха. В англоязычной литературе любят ppm — part per million, обычно по массе. Несложный пересчет показывает, что 1 ppm = 1 мг/кг. Для успокоения общественности используются различные варианты заведомо безопасных концентраций — например берем ПДК и делим на 100. Потребителю от этого спокойней. Понятно, что чем ЛД50 и ПДК меньше, тем вещество токсичней. Между величинами ЛД50 и ПДК связи в общем случае нет.

Для нашего фреона ПДК в воздухе рабочей зоны составляет 150 ppm (пункт 8.3 MSDS). Для сравнения с предыдущим расчетом пересчитаем на давление пара: 150/1e6*101.3 кПа = 15.2 Па. Или в 2000 раз меньше.

Других данных о токсичности не приводится. Судя по всему, исходный фреон можно считать малотоксичным при использовании по назначению, даже при небольших утечках, но есть один нюанс. Повышенная экологичность этого фреона достигается посредством его неустойчивости к ультрафиолету. Под УФ-излучением с длиной волны около 300 нм получается фтороводород и трифторуксусная кислота — штуки относительно безвредные для озонового слоя, но очень неприятные при непосредственном воздействии на человека.

Зачем выше я рассказывал про распределение? С значением константы распределения часто связана токсичность. Мембраны клеток живых организмов представляют собой тонкие слои жира. Для проникновения сквозь нее вещество должно быть жирорастворимым, то есть иметь большую константу распределения вода-масло. Производитель эти данные не дает, но есть способы приблизительно оценить их исходя из строения молекулы. И для фреона он должен быть весьма большим.

Еще момент. Экологичность производства. Здесь я не специалист, так что запросил помощи у органиков. Вполне возможно, что для получения 1 тонны фреона надо затратить 100500 тонн чего-нибудь крайне токсичного. Сразу после получения ответа расскажу про эту сторону вопроса.

Что еще можно сделать с фреоном

Аквариум (или фреонриум?) с роборыбами

Систему жидкостного дыхания

Расчет газового пожаротушения

Калькулятор оценочного расчета газового пожаротушения по минимуму расхода газового огнетушащего вещества ФК-5-1-12 для системы пожаротушения в помещении.

• объем вашего помещения в метрах кубических,
• выберите соответствующий коэффициент для тушения пожара в помещении;
• укажите температуру помещения в Кельвинах.

Расчет расхода ГОТВ ФК-5-1-12

Данный калькулятор носит исключительно информационный, справочный характер и выполняет оценочный расчет о минимальном количестве огнетушащего вещества ГОТВ ФК-5-1-12 для помещения с указанными параметрами.

Результат расчёта не может являться основанием для каких-либо технических или коммерческих решений. Расчет уточняется на стадии проектирования и подтверждается обязательным гидравлическим расчетом с использованием сертифицированного органами МЧС России программного обеспечения.

За более подробной информацией обращайтесь в Холдинг ОСК групп , наши специалисты выполнят грамотный гидравлический расчет газового пожаротушения.

Программа салют почему нет расчета novec 1230

Главная Продукция Dukare 1230 Игра не по правилам

Недостаточная нормативная огнетушащая концентрация хладона ФК-5-1-12 не гарантирует 100% надежности

Novec 1230, Ducare1230, PFK-50

• расчетная концентрация (минимальная) – 3,42%;
• огнетушащая (рабочая) концентрация – 3,4%;
• минимальная огнетушащая концентрация при тушении Н-гептана – 2,86%.

pozhproekt

1. Предоставление удаленного доступа к программе гидравлических расчётов автоматических установок газового пожаротушения ««Саlculation of Novec – systems 7.2 VDS»;
2. Рассмотрение интерфейса и возможностей программы;
3. Примеры применения программного обеспечения на конкретных объектах;
4. Предоставление удаленного доступа полнофункциональной версии программы «VDS» и исходных данных для выполнения тестового задания;
5. Проверка выданного тестового задания представителями МГП “Спецавтоматика”;
6. Подведение итогов тестирования и результатов обучения;
7. Выдача сертификатов о прохождении обучения;
8. Ответы на вопросы.

Почему газы разные,
а название одно?

• огнетушащей концентрацией (на защиту одного и того же помещения ряда китайских FK-5-1-12 требуется на 20-30% больше, чем Novec™1230),
• отсутствием документации (предлагая свой продукт, многие китайские производители FK-5-1-12 не предоставляют ни технического описания, ни паспорта безопасности),
• отсутствием таких значимых для музейного сообщества испытаний, как токсикологических испытаний на безопасность ГОТВ для людей, а также безопасность ГОТВ для музейных ценностей.

Почему формула ФК-5-1-12 одна,
а испытания и документация разная?
Для обеспечения всех этих условий требуются сложные расчеты при помощи ПО, верифицированного натурными испытаниями для конкретного оборудования конкретного производителя, а также определенное оборудование.

/>Могут ли сертификаты, протоколы испытаний и прочие документы, оформленные для Novec™ 1230, применяться для FК-5-1-12 китайского происхождения?
/>Если один ФК-5-1-12 отличается от другого,
как заказчику их различить?

/>Где официально сказано, что,
чем больше минимальная объемная концентрация,
тем больше нужно ФК-5-1-12?
/> Что делать, если у заказчика нет возможности указать
в ТЗ наименование ГОТВ Novec™ 1230?

• Наличие токсикологических испытаний на безопасность для людей при холодном и горячем пуске (если требуется обеспечить безопасность предметов хранения и людей).
• Срок службы от 30 лет (если предполагается длительное использование системы).
• Наличие испытаний на воздействие на музейные ценности (в случае, если возможно срабатывание системы в помещении с музейными ценностями).
• Наличие серийного сертификата на производство ГОТВ (в случае, если важно наличие контроля российских государственных органов за качеством производственной линии).
• Производство на территории России (если есть потребность в наличии контроля качества продукции на территории России и т.д.).

• результаты токсикологических испытаний;
• официальное подтверждение срока годности;
• результаты натурных испытаний конкретной системы пожаротушения на ее огнетушащую способность с конкретным газовым огнетушащим веществом;
• подтверждения сертифицированной системы менеджмента качества производства как ГОТВ, так и системы и проч.

Важно помнить о единственной задаче системы пожаротушения – готовность 24/7 в течение десятков лет в любой момент защитить вас и ценное имущество

Эксперты Ассоциации «Безопасность туризма» готовы оказывать всяческое содействие и профессиональные компетенции представителям музейного сообщества — чтобы избежать ошибок при выборе установок для закупок и создания надежных систем противопожарной защиты на объектах Ассоциацией разработано Практическое пособие по закупочной деятельности в сфере охраны и безопасности объектов культуры.

Методики расчета газового пожаротушения

При проектировании систем газового пожаротушения возникает задача определения времени выхода в помещение необходимого количества огнетушащего вещества при заданных параметрах гидравлической системы. Возможность проведения такого расчета позволяет подобрать оптимальные характеристики системы газового пожаротушения, обеспечивающей требуемое время выхода необходимого количества огнетушащего вещества.

В соответствии с п. 9.7.4 СП 485.1311500.2020 должна быть обеспечена подача не менее 95% массы газового огнетушащего вещества, требуемой для создания нормативной огнетушащей концентрации в защищаемом помещении, за временной интервал, не превышающий 10 с для модульных установок и 15 с для централизованных установок газового пожаротушения, в которых в качестве огнетушащего вещества огнетушащего вещества применяются сжиженные газы (кроме углекислоты), и 60 с для модульных и централизованных установок газового пожаротушения углекислотой. В соответствии с п. 9.15.5 для локально-объемного пожаротушения углекислотой время подачи расчетного количества огнетушащего вещества не должно превышать 30 с.

В связи с отсутствием утвержденных отечественных методик, позволяющих определить время выхода огнетушащего вещества в помещение, были разработаны специальные методики расчета газового пожаротушения. Эти методики позволяют с использованием компьютерной техники проводить расчет времени выхода огнетушащего вещества для систем газового пожаротушения.

В методике расчета для хладонов и ФК-5-1-12 (Novec 1230) предполагается, что огнетушащее вещество находится в модулях (баллонах) в жидком состоянии под давлением газа-вытеснителя, обеспечивающего необходимую скорость выхода газа из системы. При этом учитывается факт растворения газа-вытеснителя в жидком огнетушащем веществе. Эта методика расчета газового пожаротушения лежит в основе компьютерной программы Такт-Газ, а также — переработанной программы Такт-Газ-Плюс, в их части, касающейся расчета систем газового пожаротушения на основе хладонов и огнетушащего вещества ФК-5-1-12 (Novec 1230).

Данная методика получила согласование ФГУ ВНИИПО МЧС России как в части, касающейся пожаротушения хладонами, так и в части, касающейся пожаротушения ФК-5-1-12 (Novec 1230). Она также опубликована (в сокращенном виде) в издаваемом ФГУ ВНИИПО МЧС России журнале «Пожарная безопасность», №4 за 2007 г, с. 38, в виде статьи:

С.Г. Цариченко, д-р. техн. наук, зам. нач. НИЦ НТ и Р, нач. отд. (ФГУ ВНИИПО МЧС России),
С.А. Пастон, канд. физ.-мат. наук, доц. (СПбГУ),
А.Р. Пастон, зам. дир. по науке (ООО ТАКТ),
С.А. Жаров, канд. техн. наук, доц.,
А.В. Куянов, адъюнкт (СПбУ ГПС МЧС России),
«Расчет времени выхода огнетушащего вещества для систем газового пожаротушения на основе сжиженных газов под давлением газа-вытеснителя».

В методике расчета для углекислоты предполагается, что огнетушащее вещество может находиться как в модулях (углекислота высокого давления), так и в изотермических емкостях (углекислота низкого давления), под давлением собственных паров. При этом учитывается факт испарения углекислоты при ее движении по трубопроводам. Данная методика расчета газового пожаротушения лежит в основе переработанной программы Такт-Газ-Плюс в ее части, касающейся расчета систем газового пожаротушения углекислотой — как для установок объемного тушения, так и для установок локального тушения по объему.

Эта новая методика также получила согласование ФГУ ВНИИПО МЧС России.

Основные идеи и область применения

В системе газового пожаротушения на основе хладонов и ФК-5-1-12 при движении огнетушащего вещества по трубам происходит частичный переход в газообразную форму растворенного в жидкости газа-вытеснителя, а также частичное испарение самого огнетушащего вещества. В системе газового пожаротушения на основе углекислоты при движении огнетушащего вещества по трубам происходит частичное испарение углекислоты. В обоих случаях имеет место вскипание жидкости в процессе ее течения. Это приводит к тому, что плотность возникающей газожидкостной смеси оказывается существенно отличающейся от исходной плотности жидкости, что не дает возможности с достаточным успехом применять стандартные методы гидравлических расчетов, предполагающие, что текущая жидкость несжимаема.

В разработанных методиках расчета систем газового пожаротушения предлагается описание рассматриваемого процесса, в основе которого лежит физическая модель течения сжимаемой жидкости через трубопровод переменного сечения (с возможными разветвлениями). Уравнение состояния (т. е. связь между давлением и плотностью) для этой сжимаемой жидкости определяется путем изучения как процесса перехода в газообразную форму растворенного в жидком огнетушащем веществе газа-вытеснителя — для хладонов и ФК-5-1-12, так и процесса испарения огнетушащего вещества — во всех случаях. В качестве примеров хладонов, для которых применима разработанная методика, можно назвать хладоны 125, 218, 227еа, 318С, 13В1. Роль газа-вытеснителя при использовании как этих хладонов, так и огнетушащего вещества ФК-5-1-12 (Novec 1230), обычно играет азот.

Для нахождения уравнения состояния, кроме знания стандартных, хорошо известных свойств используемых огнетушащих веществ, в случае присутствия газа-вытеснителя необходимо также знать величину его растворимости в жидком огнетушащем веществе. Следует отметить, что, как показывают расчеты, время выхода огнетушащего вещества не очень сильно зависит от величины растворимости. Это говорит о том, что, несмотря на то, что пренебрегать эффектом растворимости газа-вытеснителя в жидком огнетушащем веществе нельзя, достаточно знать коэффициент растворимости с не очень большой точностью.

Предлагаемые в обоих методиках физические модели оказываются в математическом отношении весьма сложными, поэтому проведение проверочных расчетов времени выхода огнетушащего вещества в рамках этих методик оказывается возможным только с использованием компьютерной техники. Такая возможность для методики расчета установок пожаротушения хладонами и ФК-5-1-12 (Novec 1230) реализована как в программе Такт-Газ, так и в переработанной программе Такт-Газ-Плюс, а для методики расчета установок пожаротушения углекислотой — только в переработанной программе Такт-Газ-Плюс.