Yangın ve Güvenlik Dergisi 212. Sayı (Ocak-Şubat 2020)

yanginguvenlik.com.tr 24 Yangın ve Güvenlik / Ocak-Şubat 2020 Yangın mahalline ilk müdahalede sonuç alınamaması durumunda devreye giren yangın söndürme hidrantı, döner vaziyette alanın her tarafına su fışkırtma görevi görmekte- dir. Yangın söndürme hidrantı; imar planlama alanı 5000 metrekarenin üzerinde olan ve içerisinde her türlü kullanım alanı mevcut bulunan yerleşim yerlerinde yaptırılması zorunlu bir ekipmandır. Dış hidrant sistemi olarak bu tarz yerlerde bulunması zorunlu hale getirilmiştir [4]. Su bizim en değerli kaynağımızdır. Bu özellikle yangın söndürme uygulamaları dikkate alındığında geçerlidir. Yangın söndürme personeli- nin tüm ekipman, eğitim ve verimliliğine rağmen, yangınla mücadelede yeterli su kaynağı, yasamı ve malları yangından koruma yeteneğimizdeki en önemli rolü oynamaktadır [5-7]. Hidrantların birden fazla olması nedeniyle; arasındaki uzaklıklar da belli bir mesafede olmalıdır. Çok yüksek tehlike arz eden bölgelerde daha yakın konumda olmaları gereken hidrantlar; tehlike olasılığı azaldıkça daha uzak bir şekilde konumlan- dırılabilir. Çok yüksek tehlikeli bölgelerde 50 metre, yüksek tehlikeli bölgelerde 100 metre, orta tehlikeli bölgelerde 125 metre ve düşük tehlikeli bölgelerde ise; 150 metre mesafe olarak belirlenmektedir. Bu şekilde hidrantların birbirlerine olan konumları da ayarlanmış olacaktır. Aynı zamanda normal şartlarda korunan binaların 5 ile 15 metre uzaklığında hidrantlar yerlerini alırlar. Eğer hidrant sisteminde; boru donanımında yer alan ring sistemi yok ise; en düşük boru çapının da 100 mm olması ve hidrolik hesaba uygun bir şekilde dizayn edilmesi gerekmektedir. Hidrant sisteminde dizayn debisinin en az 1900 l/dk olması da şarttır. Uygun bulunması durumunda, binanın tehlike sınıfına göre debi arttırılabilir. Ayrıca hidrant çıkış noktasında 700 kPa basınç olması gerekmektedir [5]. Yangınla mücadelede söndürme araçlarının görünür ve bulanabilir olması ana kuraldır [8]. Yerüstü yangın hidrantları yer altı yangın musluklarının çeşitli sebeplerle görünebilirlik özelliklerinin kaybolması problemini ortadan kaldırmıştır [9]. Yangının tesislerin özelliklerine bağlı olarak gelişme gösterdiği bir gerçek de yangına anında müdahale etme süresidir. Yer üstü yangın hidrantları buna imkân verir [10- 13]. Bu araştırmada bir yer üstü hidrantının tasarımında önemli olan hızlı müdahale sırasında suyun kolayca açma ve kapatma yanı sıra debisinin artırılması ve su debisinin değişim olmadan sürekliliğin sağlanmasıdır. Uzun süre basınç etkisi altında kalan bu hidrantların malzemesi basınca dayanım göstermesi ve mekanik gerilmeler karşında yapısının bozulmaması çok önemlidir. Bu çalışmada yapısal deformasyonlar, gerilmelerin akış basıncı ve debisine bağlı olarak incelenmiştir. Diğer gelen bölümde, araştırmanın odak noktası olan von Mises kriterini karşılama kriterleri ve yangın söndürme hidranı statik yer değiştirme analizi açıklanmıştır. Hidrant basınç ve hız analizi hakkında CDF hesaplamalı sıvı dinamiği yöntemi ele alınmıştır. 2. MATERYAL VE YÖNTEM: SONLU ELEMANLAR YÖNTEMI ILE YAPISAL MODELLEME Bu çalışmada bir yer üstü hidrantının dayanımı ve ömrünü hesaplamak için sonlu elemanlar yöntemi ile yapısal analiz yapılmıştır. Şekil 3’de SOLIDWORKS’de modellenmiş hidrant başlık ve kelebek tasarımı gösterilmiştir. Bu araştırmada, hidrostatik yapısını değerlendirmek için ANSYS yazılımı kullanılarak hidrant malzeme ve geometrik şeklinin dayanımı test sürecini sanal gerçeklik olarak elde etmek için stres ve deformasyon analizi yapıldı. Hidrantın farklı gövde kalınlıkları ile sırasıyla simülasyonlar yapıldı ve gövde duvar kalınlığı ile gerilme ve deformasyon arasındaki ilişkilen- dirme yapıldı. Vananın tasarımında yol gösterici olması için su-dinamik basınç altında vücudun stresi ve deformasyonu, sıvı-katı birleştirme algoritması kullanılarak analiz edilmiştir. 3. BULGULAR Sonlu elemanlar yöntemi (FEM), katıların gerilme analizi ve sıvı analizi ile ilgili simülasyonlar için en yaygın yöntemlerden biridir. FEM için giriş verileri bir mesh eleman ağı ve elemana eklenmiş fiziksel özelliklerdir ve çıkış verileri de elemana eklen- miş niteliklerdir. Bu giriş ve çıkış verileri hacimli verilerdir, MAKALE Şekil 2. Hidrant başlık ve kelebek tasarımı