PE-ADZ-7E03020102-MDC-1113-R00 Generator - Calculation of Fire Fighting System

8/17/2019 PE-ADZ-7E03020102-MDC-1113-R00 Generator - Calculation of Fire Fighting System

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T h i s d o c u m e n t

i s p r o p e r t y o f A N D R I T Z A G . A l l r i g h t s o n t h i s d o c u m e

n t , o n i m a g e s ,

d r a w i n g s a n d t e x t s a r e r e s e r v e d . I t i s s t r i c t l y f o r b i d d e n t o h a n d o v e r t o t h i r d p a r t i e s , t o

c o p y , u s e i n a n y c a p a c i t y a n d / o r d i s c l o s e t h i s d o c u m e n t a n d / o r i t s c

o n t e n t s t o t h i r d p a r t i e s . V i o l a t o r s w i l l b e p r o s e c u t e d

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Checked

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Appr.

R e f e r e n c i a C l i e n t e / C u s t o m e r R e f e r e n c e

OWNER:

CONTRACT:

TURNKEY ENGINEERING , PROCUREMENT AND CONSTRUCTION

CONTRACT FOR THE CERRO DEL AGUILA HYDRO POWER PLAN

CONTRACTOR:

CONSORCIO RIO MANTARO

Lista de Piezas / Partslist WA N°

Dimensión / Dimension Class N°

Grupo / Group Tipo / Type

Powerhouse Cavern – Turbine/ Generator

Calculation of fire fighting system

Escala / Scale

Peso / Weight (kg) Material

HAW Fecha /Date Nom/Name Cliente/Client Cerro del Aguila SA

Dib/Drawn 12.03.2014 Pahl Proyecto/Plant Cerro del Aguila

Rev/Check 12.03.2014 Pahl Pedido/Project N° H120.002217.01-.03

Rev/Check Contrato/Contract N° Similar/Similar

Apr/Appr File/Date Remplaza/Replace

Interno N° / Internal N°

3472524=

+Dibujo N° / Drawing N°

PE-ADZ-7E03020102-MDC-1113Rev/Index

0Hoja / Sht.

de / of

STAMP RESERVED SPACE


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Minimax GmbH & Co KGInternational

Fecha: 12.03.2014Nombre: Mr. Pahl

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Andritz Hydro GmbH - Perú – Cálculo hidráulico sistema de CO2 1-32149-533-35

1 Bases para el cálculo

Los siguientes capítulos y tablas de la NFPA 12 son los utilizados como base para el cálculo de agente CO2.

NFPA 12 – 2008

Tabla 5.3.3(b) – Factores de inundación

Tabla 5.3.3(b) Factores de inundación (unidades SI)Volumen de espacio (m3) Factor de volumen Cantidad calculada (kg) (no inferior a)

Hasta…

Tabla 5.4.2.1 – Factores de inundación para peligros específicos

Tabla 5.4.2.1 Factores de inundación para peligros específicos

Concentración prevista (%) Factores de volumen Peligros específicos

Peligros eléctricos en seco en general [espacios inferiores a 2000 ft3 (56,6 m3)]

Peligros eléctricos en seco en general [espacios superiores a 2000 ft3 (56,6 m3)]

Almacenamiento (depósito) máx., conductos, fosas cubiertas

Para cámaras de almacenamiento, colectores de polvo


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Capítulo 5.5.2.3 – Para incendios en emplazamientos subterráneos

En los incendios subterráneos la concentración prevista se alcanza en 7 minutos, sin embargo el índice no

será inferior al requerido para desarrollar una concentración del 30 por ciento en 2 minutos.

Capítulo 5.5.3 – Equipo eléctrico giratorio cerrado

En el caso de equipos eléctricos giratorios cerrados, se mantendrá una concentración mínima del 30 porciento durante el periodo de desaceleración, no siendo nunca inferior a 20 minutos.

Tabla A.5.5.3(b) – Descarga ampliada para equipos eléctricos giratorios de recirculación cerrados

Tiempo (minutos)

Tabla destacada de A.5.5.3(b) – Descarga ampliada para equipos eléctricos giratorios de recirculacióncerrados.

Aquí puede encontrar el factor FEC para el capítulo 2.2.


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Tiempo(minutos)

Factor

20Kg CO2 m^3 m3/Kg

45,4 17,0 0,37468,1 28,3 0,41690,8 36,8 0,405

113,5 46,7 0,411136,2 56,6 0,416158,9 70,8 0,446181,6 89,1 0,491204,3 113,2 0,554

227,0 141,5 0,623249,7 172,6 0,691272,4 203,8 0,748295,1 234,9 0,796317,8 266,0 0,837340,5 297,2 0,873363,2 328,3 0,904385,9 359,4 0,931408,6 390,5 0,956431,3 421,7 0,978454,0 452,8 0,997

476,7 483,9 1,015499,4 515,1 1,031522,1 546,2 1,046544,8 577,3 1,060567,5 609,4 1,074590,2 641,0 1,086612,9 672,1 1,097635,6 704,7 1,109658,3 735,8 1,118681,0 766,9 1,126703,7 798,0 1,134

726,4 829,1 1,141749,1 860,2 1,148771,8 891,3 1,155794,5 922,4 1,161817,2 953,5 1,167839,9 984,6 1,172862,6 1015,7 1,177885,3 1046,8 1,182908,0 1077,9 1,187930,7 1109,0 1,192953,4 1140,1 1,196976,1 1171,2 1,200998,8 1202,3 1,204


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2 Cálculo para el generador

Volumen del generador: 450 m3

Factor de inundación para peligros específicos: 1,33 kg/m

3 para alcanzar el 50% de concentración de CO2

requerido tras la descarga de Qig por peligro específico:peligros eléctricos en seco

Factor de inundación: 0,8 kg/m3 para alcanzar el 30% de concentración de CO2

requerido tras la descarga de Qi120

2.1 Cantidad de CO 2 para la descarga inicial

Para calcular la cantidad de CO2 para la descarga inicial se tiene que utilizar el factor 1,33 kg/m3.

Véase la tabla 5.4.2.1 – Factores de inundación para peligros específicos, en el capítulo 1.

Qig = cantidad de agente de CO2

Nic = número de cilindros

Qig = 450 m3 * 1,33 kg/m

3 = 598,5 kg

Nic = 598,5 kg / 45 kg (cada cilindro lleno) = 13,3 = 14 cilindros

Suministro (i) = 630 kg

2.2 Cantidad de CO 2 para la descarga ampliada

Descarga ampliada durante 20 minutos para mantener una concentración mínima de CO2 del30%

Qeg = cantidad de agente de CO2

Nec = número de cilindros

Fec = Factor de tabla A.5.5.3(b) – 20 minutos = 0,997 m3 /kg

Qeg = 450 m3 / Fec = 451,354 kg

Nec = 451,354 kg / 45 kg (cada cilindro lleno) = 10,03 = 11 cilindros

Suministro (e) = 495 kg

2.3 Descarga inicial

Para calcular la cantidad de CO2 necesaria para alcanzar la concentración de CO2 del 30% enmenos de 2 minutos es necesario utilizar el factor 0,8 kg/m

3. Véase la tabla 5.3.3(b) – Factores

de inundación, en el capítulo 1.

Qi120 = cantidad en 2 minutos

Qi60 (tiempo de la cantidad espec.)= cantidad en 1 minuto


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Qi120 = 450 m3 x 0,8 kg/m

3 = 360 kg/2 minutos

Qi60 (cantidad espec.) = Q120 / 2 = 180 kg

2.4 Descarga ampliada

Tiempo de descarga ampliada no inferior a 20 minutos (1200 seg.) para mantener unaconcentración mínima de CO2 del 30%

Qe60 = cantidad en 1 minuto

Qe60 (cantidad espec.) = 451,354 kg / 20 minutos = 22,568 kg

2.5 Cálculo del número de boquillas

Número de boquillas de descarga inicial: 8 uds.

Qin = cantidad de descarga de cada boquilla

Qin = 180 kg/minutos / 8 = 22,5 kg/minutos

Número de boquillas de descarga ampliada: 4 uds.

Qen = cantidad de descarga de cada boquilla

Qen = (451,654 kg / 20 minutos) / 4 = 112,914 kg/minutos


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2.6 Descarga inicial

Diseño técnico M I N I M A XSistema CO2 A.P. GmbH & Co. KG

Comp. An!"it# H$!"o GmbH %eca '2.().2('* N. p"o$. Pe"+,!i-icio Gene"a!o" inicia Nomb"e M". Pa N./ t"ab. ')2'*01))

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2.7 Descarga ampliada

Diseño técnico M I N I M A X

Sistema CO2 A.P. GmbH & Co. KGComp. An!"it# H$!"o GmbH %eca '2.().2('* N. p"o$. Pe"+,!i-icio Gene"a!o" ampia!o Nomb"e M". Pa N./ t"ab. ')2'*01))

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Date: 12.03.2014Name: Mr. Pahl

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Andritz Hydro GmbH - Peru – Hydraulic Calculation CO2-System1-32149-533-35

1 Calculation Bases

The following chapters and tables of the NFPA 12 are the basis of the calculation of the CO2 agent.

NFPA 12 – 2008

Table 5.3.3(b) - Flooding Factors

Table 5.4.2.1 – Flooding Factors for Specific Hazards

Chapter 5.5.2.3 – For deep seated fires

For deep-seated fires, the design concentration shall be achieved within 7 minutes, but the rate shall be notless than that required to develop a concentration of 30 percent in 2 minutes.

Chapter 5.5.3 – Enclosed Rotating Electrical Equipment

For enclosed rotating electrical equipment, a minimum concentration of 30 percent shall be maintained for thedeceleration period, but not less than 20 minutes.


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Page 2

Table A.5.5.3(b) – Extended Discharge for Enclosed Recirculating Rotating Electrical Equipment

The enhanced table of A.5.5.3(b) – Extended Discharge for Enclosed Recirculating Rotating ElectricalEquipment. Here you can find the factor FEC for chapter 2.2.


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Time(minutes)

Factor

20KgCO2 m^3 m3/Kg

45,4 17,0 0,37468,1 28,3 0,41690,8 36,8 0,405

113,5 46,7 0,411136,2 56,6 0,416158,9 70,8 0,446181,6 89,1 0,491204,3 113,2 0,554227,0 141,5 0,623

249,7 172,6 0,691272,4 203,8 0,748295,1 234,9 0,796317,8 266,0 0,837340,5 297,2 0,873363,2 328,3 0,904385,9 359,4 0,931408,6 390,5 0,956431,3 421,7 0,978454,0 452,8 0,997476,7 483,9 1,015

499,4 515,1 1,031522,1 546,2 1,046544,8 577,3 1,060567,5 609,4 1,074590,2 641,0 1,086612,9 672,1 1,097635,6 704,7 1,109658,3 735,8 1,118681,0 766,9 1,126703,7 798,0 1,134726,4 829,1 1,141

749,1 860,2 1,148771,8 891,3 1,155794,5 922,4 1,161817,2 953,5 1,167839,9 984,6 1,172862,6 1015,7 1,177885,3 1046,8 1,182908,0 1077,9 1,187930,7 1109,0 1,192953,4 1140,1 1,196976,1 1171,2 1,200

998,8 1202,3 1,204


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2 Calculation for Generator

Generator Volume: 450m3

Flooding factor for specific hazards: 1,33kg/m

3 to reach the required 50% CO2 concentration after

discharge of Qig by specific hazard: dry electrical hazards

Flooding factor: 0,8kg/m3 to reach the required 30% CO2 concentration after

discharge of Qi120

2.1 CO 2 Quantity for Initial Discharge

To calculate the CO2 quantity for the initial discharge, we have to use the factor 1,33kg/m3. See

table 5.4.2.1 – Flooding Factors for Specific Hazards, in chapter 1.

Qig = Quantity of CO

2 agent

Nic = Number of cylinders

Qig = 450m3 * 1,33kg/m

3 = 598,5kg

Nic = 598,5kg / 45kg (filled each cylinder) = 13,3 = 14 cylinders

Supply(i) = 630 kg

2.2 CO 2 Quantity for Extended Discharge

Extended discharge for 20 minutes to maintain a minimum CO2-concentration of 30%

Qeg = Quantity of CO2 agent

Nec = Number of cylinders

Fec = Factor from table A.5.5.3(b) - 20 minutes = 0,997 m3 /kg

Qeg = 450m3 / Fec = 451,354kg

Nec = 451,354kg / 45kg (filled each cylinder) = 10,03 = 11 cylinders

Supply(e) = 495kg

2.3 Initial Discharge

To calculate the CO2 quantity to reach 30% CO2 concentration in less than 2 minutes, we haveto use the factor 0,8 Kg/m

3. See table 5.3.3(b) - Flooding Factors, in chapter 1.

Qi120 = Quantity in 2 minutes

Qi60 (Time of the spec. Quantity)= Quantity in 1 minutes

Qi120 = 450m3 x 0,8kg/m

3 = 360kg/2minutes

Qi60 (Spec. Quantity) = Q120 / 2 = 180kg


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2.4 Extended Discharge

Extended discharge time not less than 20 minutes (1200 s) to maintain a minimum CO2-concentration of 30%

Qe60 = Quantity in 1 minutes

Qe60 (Spec. Quantity) = 451,354kg / 20 minutes = 22,568kg

2.5 Number of Nozzles Calculation

Number of initial discharge nozzles: 8 pcs.

Qin = Discharge quantity of each nozzle

Qin = 180kg/minutes / 8 = 22,5 Kg/minutes

Number of extended discharge nozzles: 4 pcs.

Qen = Discharge quantity of each nozzle

Qen = (451,654kg / 20 minutes) / 4 = 112,914kg/minutes


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2.6 Initial Discharge

Client : Andritz Hydro GmbH Date : 12.03.2014 Proj.No.: Peruuild. : Generator !nitial Name : "r. Pa#l $rder No.: 13214%&33

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20/21



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2.7 Extended Discharge

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Client : Andritz Hydro GmbH Date : 12.03.2014 Proj.No.: Peruuild. : Generator *Btended Name : "r. Pa#l $rder No.: 13214%&33

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PE-ADZ-7E03020102-MDC-1113-R00 Generator - Calculation of Fire Fighting System

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