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

28 Yangın ve Güvenlik / Ocak-Şubat 2020 yanginguvenlik.com.tr Su ve yangınla mücadele her zaman birlikte olacak. Küresel olarak, su en bol bulunan kaynağımızdır. Kamu su sistemleri mevcut olduğunda, neredeyse sonsuz bir tedarik mevcuttur. Düzgün uygulandığında, ısıyı emmek ve yangınları söndürmek için çok etkilidir. Bu nedenlerden ötürü, dünya genelindeki yangın hizmetleri birincil faaliyetlerini, bir yangın söndürme maddesi olarak su kullanmaya dayandırmaktadır [13]. Su ve yangın hidrant sistemleri önemli miktarda sermaye harcaması gerektirir, ancak bunlar genellikle 70 ila 100 yıl sürer. Düzgün tasarlanmış ve kurulmuş bir sistem, topluluk güvenliğine uzun vadeli bir yatırımdır ve uzun vadeli planlama ve uygun mühendislik standartları kullanılarak yapılmalıdır. Hidrantlar, bağlanmak ve çalıştırmak için basit ve güvenilir olmalıdır. Yetkili olmayan kişilerin kurcalamasını azaltmak için işletme somunları beşgen veya üçgen olmalıdır. Boşaltma vanalarının saat yönünün tersine çevrilerek açılması ve saat yönünde kapatılması belirtilmelidir [14]. Hidrant tasarımları, uygulanan kafa (statik basınç) mikta- rına uygun olmalıdır. Herhangi bir yangın hidrantının minimum çalışma basıncı derecesi 150 p.s.i olmalıdır. Yüksek basınçlı tesisatlara monte edilen hidrantlar uygun şekilde derecelendi- rilmelidir. Tüm yangın hidrantları, nominal çalışma basıncının iki katı olarak statik olarak test edilmelidir [15]. Bu araştırmada ele alınan su dağıtım sistemlerine yerleştirilen yangın hidrantları- nın temel amacı, itfaiyecilerin yangın motorlarının hortumları hidrantlara bağlamasını sağlamaktır, bu olduğunda yangının söndürülmesine yardımcı olmaktır. Fakat burada hidrantlarda akış analizine ihtiyaç ardır. Her ne kadar hidrant yerleştirme konusundaki pratik değerlendirme erişilebilirlik, engeller, korunan binalara yakın- lık ve diğer şartlar gibi birçok faktörü içerebilse de, kentin büyüklüğüne bağlı olarak bir kentsel su dağıtım sistemine kurulmuş yüzlerce ve hatta binlerce hidrant vardır. Hidrant akış testi, sadece hidrantlardan elde edilen yangın akışını gösteren ormanları yaygın şekilde kullanmakla kalmaz, aynı zamanda hidrolik model kalibrasyonu [12-15], kaçak sıcak nokta tespiti tespiti [15-21] için basınç verilerini toplamak ve yeterli su kalitesini sağlamak için boru hatları aynı zamanda suyu temizlemek için de kullanılır. [19] Akış testleri için iyi yerlerin seçilmesi konusunda sınırlı araştırma yapıldı veya yayınlandı. Şekil 8’de gösterilen, hidrant analiz çalışmasında küçük bir sistemin örnekleme tasarımına optimize edilmiş çözüm, örnekleme tasarımının olası tüm basınç ve debi akış analizi yapıldı. Bununla birlikte, hidrant seçimi optimizasyonu için genel bir örnekleme tasarımmodeli oluşturulmamıştır. Bu yazıda, akış testleri için hidrant seçimini optimize etmek için genel yöntemi sunuyoruz. Yöntem, hidrant akış testlerinin performansı en üst düzeye çıkarmak için bir dizi hidrant aramaktır. Entegre yöntem, örnek bir problem üzerinde test edilmiştir. Hidrant seçim optimizasyonu ile elde edilen sonuçlar, alandaki uzmanlar tarafından yapılan seçim ile karşılaştırılmıştır. Yüksek deformasyon çalışma ortamında büyük defor- masyon sorunları, yetersiz güç ve su basınç kelebeği gerilme dağılımı dikkate alındığında, hidrant kök yapısını iyileştirmek için yeni bir tasarım önerilmiştir. Yangın hidrant yapısının üç boyutlu bir katı modeli oluşturulmuştur, burada sonlu eleman- lar modelinin statik mukavemet analizi ANSYS yazılımı tarafın- dan gerçekleştirilmiştir. Şekil 9’da yapılan CFD akış analizinde gösterilen x,y,z eksenlerinde oluşan akış debi grafiği verilmiştir. Yangın suyunun girişi ve akıntısı, bilimselliği test etmek için CFD analizi ve yeni yapının güvenilirliği testi yapılmıştır. Geliştirilmiş yangın hidrant gövdesinin stresi, deformasyon şeması ve basınç dağılım şeması analiz edildi ve sonuçlar, yeni tasarımın deformasyon derecesinin ve stresinin orijinal yapıyla karşılaştırıldığında açıkça iyileştirilebileceğini gösterdi. 4. SONUÇ Bu araştırmada, yangın hidrant gövdesi dökme demir GG-25 malzemesi kalitesinde yapısal olarak modellenmiştir. Mekanik gerilmeler ve plastik deformasyona bağlı yer değiş- tirmeler TS-2821 standartlarına göre sonlu elemanlar yöntemi ile analiz yapılmıştır. Bu araştırma kapsamında yangın hidrant sistemlerinde kullanılan dökme demir hidrant gövdesi, sonlu MAKALE Şekil 8. Hidrant basınç ve hız analizi Şekil 8. Hidrant yapısal analizinde su akış debi iterasyon grafiği