Door Hielke Lootsma
In dit artikel wordt de invloed van een matige vorm van corrosie op de functionaliteit van een sprinklerinstallatie behandeld. Er is getracht de tekst ook zo begrijpelijk mogelijk te maken voor niet-deskundigen op het gebied van sprinklertechniek. De technische uitwerkingen zijn blauw gemarkeerd.
In sommige gevallen is de ernst van de situatie zonneklaar. Bijvoorbeeld als er lekkages in de leidingen zijn, of als uit endoscopisch onderzoek blijkt dat leidingen grotendeels verstopt zijn geraakt. In de meeste gevallen is de situatie echter minder eenvoudig te beoordelen. Weliswaar wordt aangetoond dat er enige roestvorming plaatsvindt, maar of dit de functionaliteit van het blussysteem aantast, kan niet met zekerheid worden gezegd.
Tabel 1: C-waarden van een aantal leidingmaterialen volgens EN12845
Oppervlaktegesteldheid
Wel zeker is dat roestvorming de oppervlaktegesteldheid van de leidingwand verandert. Wat ooit bij oplevering een glad inwendig oppervlak was, is na enige jaren door roestvorming veel ruwer geworden. Dit betekent dat het water meer weerstand ondervindt als het hier doorheen stroomt. In de installatieberekeningen komt de ruwheid van het leidingmateriaal tot uitdrukking als zogeheten ‘C-waarde’. Hoe hoger deze waarde is, des te gladder is de leiding. In tabel 1 zijn voor een aantal veel voorkomende materialen de C-waarden gegeven.
Omdat de meeste sprinklerinstallaties van staal of gegalvaniseerd staal worden gemaakt, wordt er over het algemeen gerekend met een C-waarde van 120. Op basis van deze berekeningen wordt een sprinklerpomp met voldoende vermogen geselecteerd.
Capaciteits- en drukverlies door corrosie in een sprinklerinstallatie
Hoe verandert de functionaliteit van een sprinklerinstallatie als de ruwheid van de leidingen toeneemt door roestvorming? In de tabellen 2 en 3 is dit aangegeven als capaciteits- en drukverlies voor twee verschillende soorten sprinklerinstallaties:
- ESFR installatie; dit betreft sprinklers met een hoge wateropbrengst per vierkante meter in bijvoorbeeld een distributiecentrum.
- Normale gevarenklasse; dit betreft sprinklers in bijvoorbeeld een kantoor of winkelcentrum.
De resultaten in de tabellen 2 en 3 zijn vanzelfsprekend alleen van toepassing voor de specifiek berekende situaties. Wel zijn de omstandigheden exemplarisch voor veel andere installaties in de praktijk.
In beide tabellen vormt de bovenste rij de referentiewaarde, waarbij de C-factor 120 bedraagt. De capaciteits- en drukverliezen bij lagere C-waarden zijn bepaald ten opzichte van het debiet en druk bij de C-factor 120.
Tabel 2: invloed C-factor bij ESFR installatie
Tabel 3: invloed C-factor op normale gevarenklasse
Gietijzer
Voor de ESFR sprinklers in tabel 2 moet volgens het sprinklervoorschrift een minimale voordruk van 3,5 bar beschikbaar zijn (anders wordt het water niet voldoende verspreid in de ruimte). In de tabel kan worden afgelezen dat deze voordruk bij een C-factor van 115 nog gehaald wordt. De reden hiervoor is dat de sprinklerpomp bij de C-factor van 120 meer druk en capaciteit levert dan strikt noodzakelijk. Bij een C-factor van 110 wordt de vereiste voordruk echter niet meer gehaald.
Omdat de sprinklerpompmarge bij de normale gevarenklasse iets hoger is dan bij de berekende ESFR installatie, is de toegestane afname van de C-factor ook groter. Bij een C-factor van 105 voldoet de voordruk van de sprinklers niet meer aan het voorschrift.
Als bovenstaande uitkomsten worden vergeleken met de C-waarden van tabel 1 kan worden gesteld dat er niet meer voldoende voordruk op de sprinklers is als de C-waarde van een stalen leiding door corrosie dermate verslechtert dat deze vergelijkbaar is met de C-waarde van gietijzer.
Hielke Lootsma is Senior Safety Engineer en werkzaam bij European Fire Protection Consultants N.V.
Conclusie
In beide onderzochte omstandigheden voldoet de functionaliteit van de sprinklerinstallaties niet meer aan het sprinklervoorschrift als de oppervlaktegesteldheid van het staal zodanig is aangetast dat deze overeenkomt met die van gietijzer. In deze gevallen kunnen we de corrosie dus als ernstig beschouwen, ook al is geenszins sprake is van verschijnselen zoals lekkages of verstoppingen.
Relativeren
Dit verlies aan functionaliteit moet wel enigszins worden gerelativeerd. Want de sprinklervoorschriften gaan ervan uit dat veel meer sprinklers opengaan bij brand dan in werkelijkheid vaak het geval is. Vooral bij normale gevarenklassen wordt een brand in meestal beheerst of geblust door één tot vier sprinklers, terwijl in het ontwerp rekening moet worden gehouden met een brand waarbij ongeveer 25 sprinklers opengaan. Voor een ESFR installatie is deze marge tussen theorie en praktijk overigens veel kleiner. Een tweede reden voor relativering is dat in het onderzoek alleen gekeken is naar de sprinklers op de hydraulisch ongunstigste positie; de sprinklers die dichter bij de sprinklerpomp zijn gepositioneerd zullen pas bij een grotere afname van de C-waarde aan functionaliteit inboeten.
Bij een beperkte mate van corrosie kan dus een situatie ontstaan waarin de goede werking van de sprinklerinstallatie niet is gewaarborgd. Dit is vooral afhankelijk van de overdimensionering van de sprinklerpomp. Periodieke controle op de mate van corrosie is dus van vitaal belang voor de gegarandeerde werking van de installatie.
Volg Brandveilig op LinkedIn
