Гидравлический расчет пожарного водопровода

Устройство системы внутреннего пожарного водопровода: расчет, монтаж, обслуживание

Внутренний противопожарный водопровод специально предназначен для тушения огня внутри зданий. Закольцованная или тупиковая водоподающая система из труб и стояков в шкафах с кранами, и пожарными рукавами охватывает помещение, подключается к общему или пожарному водоснабжению, резервуарам.

Общие сведения ВПВ:

Время работы при пожаре

Внутренний пожарный водопровод: что это

Внутреннее противопожарное водоснабжение – сеть из труб и технических средств (насосов, водонапорных емкостей), обеспечивающих совокупно или раздельно подачу воды в здании:

на внутренние стояки (клапаны);

к устройствам первичного тушения;

многофункциональный (совмещенный) ВПВ – фактически, общий (бытовой) водопровод с противопожарной функцией, где максимум 12 кранов для тушения;

Назначение и устройство

Элементы внутреннего водоснабжения системы пожаротушения:

запорная, распределительная (стояки), контрольно-измерительная (на вводе) арматура;

станция с насосом, поддерживающая давление в водопроводе;

пневмобак с резервом от 1 м. куб. для тушения на протяжении от 10 мин. до включения основных насосов. Потребуется, если в противопожарной сети меньше 0,05 Мпа. Не обязательный, если старт главного нагнетателя автоматизированный;

горизонтальная и вертикальная сеть труб, стояки, разводка;

один пожарный клапан или два спаренных;

брандспойт (ствол ручной);

рукава (10, 15 или 20 м);

пульт управления автоматикой, сигнализация;

Где должен размещаться ВПВ

в общежитиях, гостиницах независимо от высоты;

12-этажные комплексы жилья и выше;

офисные (административные) постройки от 6 уровней;

сооружения производственного назначения, склады от 5000 м. куб.;

Знак обозначения ВПВ

Графические обозначения внутреннего пожарного водоснабжения регламентируются ГОСТ 12.4.026-2015 , НПБ 160-97 . Используется знак «пожарный кран» (F02) – схематический рисунок брандспойта с вентилем в квадрате красного фона.

На табличке вписывают литерный индекс ПК с порядковым номером по гидравлической схеме, а также телефонный номер пожарного отделения. Окраска труб и шкафов красная.

На каком этапе строительства объекта должен вводиться в действие

Монтаж внутреннего противопожарного водопровода осуществляется после создания проекта одновременно с возведением объекта.

Когда не требуется предусматривать ВПВ

Система не обязательная:

открытые стадионы и кинотеатры (летние);

для школ, училищ, других средних учебных учреждений. Исключение: интернаты с проживанием;

ангары с категориями огнестойкости 1 — 3;

цеха с технологическим назначением с опасностью химических реакций при использовании воды;

Нормативные документы

Акты с правилами эксплуатации ВПВ:

ПП N 390 «Противопожарный режим», ФЗ-123 (ст. 86) – общие нормы;

10.13130.2009 (основной документ, инструкция по эксплуатации);

• 2.04.01-85 (водопроводы) (СП 30.13330.2016);

Требования к пожарному водопроводу внутреннего типа

Противопожарная внутренняя сеть водоснабжения должна соответствовать ППБ. Требования касаются давления, материала и размещения элементов, насосов, резервных баков, контрольных узлов, разводки.

Источники внутреннего водоснабжения

Вид водоисточника выбирают исходя из возможностей и уместности применения. За чертой города, если отсутствует централизованное водоснабжение, пользуются водоемами.

Куда подключается противопожарная разводка:

водопровод: общий (питьевой, технический), специальный (раздельный). Подключение, как правило, через задвижку на обводке водомера на вводе хозяйственно-питьевой магистрали или наружного противопожарного водовода;

Требования к трубам

металл (сталь, чугун);

композитные, полимерные материалы, металлопластик с сертификатами по ППБ:

специальные и многофункциональные сети;

при рабочем давлении магистрали до 1,2 Мпа и выше 1,2 Мпа трубы должны выдерживать пробное давление, соответственно, в 1,5 и 1,25 раза больше;

при температуре ниже -5°C;

Требования к насосной станции

Наличие насосной повысительной системы обязательное там, где отсутствует, недостаточное или периодически пропадает давление. Должна быть функция всасывания воды с внешнего водоисточника.

Насос(ы) размещают в обособленном отапливаемом помещении снаружи или в защищенном месте внутри охраняемого строения с отдельным выходом (бойлерные, котельные, подвалы).

Требования (по СП 10.13130.2009):

главный и резервный насос;

высота помещения – от 3 м., не ниже первого подземного этажа;

для подземных установок – обязательное оборудование для эвакуации пролитой воды;

автоматический и ручной запуск, манометр;

допускается использовать хозяйственные насосы, погружные агрегаты;

при давлении до 0,05 Мпа перед станцией должен быть резервный бак с 2 или больше всасывающими линиями;

время с включения до подачи воды – до 30 сек;

дублирование сигнала срабатывания на пожарный пост;

Автоматический контроль системы

дистанционный пульт управления;

сигнализация (световые, звуковые сигналы);

Пример действия автоматики (блока управления):

обводная задвижка открывается (пуск насосов задерживается до этого действия);

о срабатывании оповещается пожарный пост, депо;

на пульте обозначается, в какой зоне сработали датчики;

сигнал активации поступает на станцию после автоматической проверки давления. Нагнетатель запускается при снижении Мпа до заданного уровня. До этого времени работают водонапорные баки, «жокей» насосы;

Используемые огнетушащие вещества

В обычных противопожарных водопроводах внутреннего типа используется техническая или питьевая вода с водовода (источника), которым обеспечивается помещение.

Правила и нормы монтажа

Для монтажа ВПВ создается исполнительная документация (проекты, отчеты) с данными о противопожарной сети, ее схемой. Работы производят с учетом:

диаметр труб – DN50, при расходе до 4 л/сек. и DN65 – больше 4л/сек.;

ВПВ соединяется с другими водопроводами через перемычки;

запорную арматуру ставят на верхнем и нижнем этаже пожарного столба, предусматривают промежуточные задвижки;

запорные узлы размещают в отапливаемых местах;

для зданий выше 50 м и массового скопления народа, а также, если есть системы противопожарной защиты, предусматривают одновременно дистанционный, ручной и автоматический пуск;

ПК монтируют у входов, на лестничных площадках, вестибюлях, не создавая препятствий эвакуации:

высота размещения ПК – 1,35 м от пола;

количество струй из одного стояка – до 2;

если ВПВ объединен с хозяйственной или питьевой магистралью на вводе устанавливают водомерный узел с электрозадвижкой;

минимальное количество стволов:

1 на здание до 16 этажей, 2 – до 25;

Расчет системы ВПВ: пример

Определяют количество ПК, стояков по расчетным таблицам сборника правил 10.13130.2009 (основной нормативный документ регламентирует проектирование сети). Каждая точка охраняемой зоны должна орошаться от минимум 2 кранов, разнесенных друг от друга.

Длина компактной струи:

от 6 м – здания высотой до 50 м;

8 м – для сооружений от 50 м;

помещения от 50 м и до 50 тыс. куб. м – 4 струи по 5 л/сек.;

при больших параметрах – 8 струй по 5 л/сек.;

до 5 тыс. м. куб. – 2,5 л/сек;

Отдельно делают гидравлический расчет. Расчеты проводят по самому отдаленному стояку сети. Формула: Н = Нвг (высота подачи) + Нп (расчетные потери в стояке) + Нпп (потери в режиме тушения) + Нпк (требуемая водоотдача).

Исчисления, как и проектировка системы, проводятся специалистами. Пример расчета (ссылки на свод правил 10.13130.2009):

строения от 50 м и до 50 тыс. куб. м.: от 4 струй по 5 л/с каждая (п. 4.1.2);

далее, необходимо рассчитать давление:

гидростатический показатель не должен превышать 0,45 Мпа (п. 4.1.7.), в раздельном ВПВ – 0,9 Мпа;

Проверка работоспособности ВПВ

Методика обследования внутреннего противопожарного водопровода включает применение измерительных приборов и испытания:

1. ежемесячно:
   • проверяются насосы.

• визуальный осмотр;

раз в 6 мес. (весной и осенью) тестирование и испытание:

подачи воды (излив). Составляется акт на водоотдачу;

кранов и запорных механизмов;

параметров водной струи;

• испытание рукавов на устойчивость, перекатка.

Результаты заносят в отчетность, ведомости, протоколы, акт работоспособности. Подробнее о периодичности и методике проверки ВПВ читайте здесь.

Срок службы ВПВ

пластиковые трубы – 50 лет, металлические – до 30 лет;

рукава – от 2 до 5 лет, максимум до 10;

По результатам проверки период эксплуатации может ограничиваться или продлеваться.

Гидравлический расчет пожарного водопровода

Отталкиваясь от основных положений Технического регламента и здравого смысла скажем, что:

а) Количество подаваемой воды должно быть достаточным для целей пожаротушения. Это количество обычно устанавливается нормами;

б) Вода на пожар должна подводиться с определенным давлением, в зависимости от того, как производится тушение пожара и какими средствами достигается создание необходимого напора;

в) Качество воды обычно не играет никакой роли, за исключению большой загрязнённости песком и примесями;

г) Для целей пожаротушения всегда должен иметься неприкосновенный запас воды на случай аварии водопроводных сооружений и транспортирующих устройств подачи воды. Этот запас должен рассчитываться на определенный отрезок времени, в течении которого он может быть использован;

д) Подача воды для тушения пожара может осуществляться или при помощи передвижных насосов или посредством стационарного насоса;

е) Подача воды для тушения пожара того или иного здания должна осуществляться с момента развертывания боевых сил пожарных команд и зависит от размера пожара;

ж) при наличии в здании внутреннего противопожарного водопровода напор во внутренней сети в любое время дня и ночи должен быть достаточным для создания струй, необходимых для целей внутреннего пожаротушения;

Очевидно что для расчета необходимого количества воды, расходов на тушение, параметров пожарных стволов, насосных установок и т.п. необходимы элементарные знания гидравлики, знание нормативных документов в области пожарной безопасности, наличия необходимых сведений об объекте, в том числе и специальных технических условий.

СП 8.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Источники наружного противопожарного водоснабжения. Требования пожарной безопасности».

СП 10.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Требования пожарной безопасности».

Для специальных объектов промышленности:

СП 155.13130.2014 «Склады нефти и нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности»

ВУПП-88 «Ведомственные указания по противопожарному проектированию предприятий, зданий и сооружений нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности»

РД 39-138-95 «Нормы технологического проектирования резервуарных парков сжиженных углеводородных газов»

ВНТП 03/170/567-87 «Противопожарные нормы объектов Западно-Сибирского нефтегазового комплекса»

ВУП СНЭ-87 «Ведомственные указания по проектированию железнодорожных сливо-наливных эстакад легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и сжиженных углеводородов»

Для объектов спроектированных и построенных до вступления в силу Технического регламента:

СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий»

СНиП 2.04.02-84* «Водоснабжение . Наружные сети и сооружения»

К исходным данным при расчете систем внутреннего противопожарного водопровода следует отнести:

1. Технические условия на подключение к сети

2. Класс функциональной пожарной опасности здания

3. Строительный объем здания

4. Степень огнестойкости

5. Класс конструктивной пожарной опасности

6. Категория здания по взрывопожарной и пожарной опасности для категорируемых зданий

7. Архитектурно-строительные чертежи.

Перечень исходных данных для разработки системы наружного противопожарного водоснабжения гораздо шире, в том числе климатические условия, сведения об инженерно-геологических изысканиях и т.д.

Гидравический расчеты противопожарных систем схожи с расчетами фонтанов. Расчету основных параметров систем противопожарного водоснабжения посвящено большое количество работ, в том числе и в нашей стране. Основные постулаты по результатам исследований были сформулированы профессором В.Г. Лобачевым «Противопожарное водоснабжение» 1950 г. В данной книге помимо формул можно найти табличные результаты исследований (испытаний), а именно:

1. Зависимоть радиуса действия компактной части струи, напора у спрыска и расхода из него;

2. Радиус действия струи в зависимости от угла её наклона;

и многие другие полезные сведения, которые сегодня не встретишь.

В качестве современных рекомендаций рекомендуется использовать Учебно-методическое пособие (Л.М. Мешман, В.А. Былинкин, Р.Ю. Губин, Е.Ю. Романова) «Внутренний противопожарный водопровод» Москва, 2010 г, ВНИИПО.

Предлагаемый в данном пособии алгоритм следующий:

1. Определени количества расчетных струй и минимальный расход;

2. Выбор диаметра выходного отверстия пожарного ствола (т.е. спрыска);

3. Выбор номинального диаметра пожарного клапана;

4. Выбор длины пожарных рукавов;

5. Расстановка пожарных с помощью графоаналитического метода;

6. Построение аксонометрической схема;

7. Расчет требуемого давления водоисточника;

8. Выбор диафрагмы, регуляторов давления;

9. Расчет диаметров трубопроводов;

10. Расчет фактического расхода воды в системе;

11. Выбор насосного агрегата.

Расчетные расходы воды на наружное пожаротушение зависят:

а) от пожарной опасности зданий различного назначений (в особенности это относится к промышленным объектам, пожарная опасность которых может значительно отличаться);

б) от степени огнестойкости зданий и пожарной опасности их строительных конструкций;

в) объема пожарной нагрузки и количества пожаоопасных строительных конструкций;

Сегодня нормами установлены минимальные требуемые расходы воды на наружное или внутренее пожаротушения, но к сожалению не для всех случаев.

*Пример: 1. Для помещения высотой более 20 метров в таблице № 3 в СП 10.13130.2009 необходимые расходы, напоры не предусмотрены.

2. Для производства требуется строительство последовательно расположенных зданий и сооружений, между которыми устройство каких либо преград невозможно в таблиц № 3 не предумотрены расходы для зданий Iобъемом более 200 м.куб. II-IV степени огнестойкости, принятой в соответствие с требованиями.

Что же делать рядовому проектировщику в такой ситуации? Ряд норм прямо указывает на разработку Специальных техничских условий (СТУ).

В письме ФГУ «Главгосэкспертиза России» от 9 декабря 2008 года № 14-2/2507 «О разработке и согласовании специальных технических условий для подготовки проектной документации на объект капитального строительства» отмечает случаи предоставления в составе проектной документации для проведения государственной экспертизы специальных технических условий без основания их необходимости разработки и разъясняет, что необходимость разработки и утверждения СТУ необходима только в случае если для разработки проектной документации на объек недостаточно требований по надеждности, установленных нормативными документами.

В тоже время в соответствие с частью 6 статьи 15 Технического регламента о безопасности зданий и сооружений соответствие проектных значений и характеристик требованиям безопасности могут быть обоснованы одним из нескольких следующих способов:

1) результаты исследованний;

2) расчеты и (или) испытания, выполненные по сертифицированным или апробированным иным способом методикам;

3) моделирование сценариев возникновения пожара;

4) оценка риска возникновения пожара;

Иными словами в помещении высотой 20 метров и более расход из пожарного ствола, давление на клапане пожарного крана определяется на основании стандартного гидравлического расчета, а расходы на наружное пожаротушение зданий определяется на основании расчета боевых действий пожарного подразделения в соответствие с основными положениями дисциплины «Пожарная тактика».

Мир водоснабжения и канализации

все для проектирования

Гидравлический расчет системы автоматического водяного пожаротушения и подбор пожарного насоса

Краткое описание системы АПТ

Цель гидравлического расчета — определение расхода воды на пожаротушение, диаметров распределительных, питающих и подводящих трубопроводов и необходимого требуемого давления и расхода для насосной установки.

Гидравлический расчет выполнен по техническим данным представленным в Приложение А (Гидравлическая схема расчета параметров)

Параметры установки пожаротушения торгового центра и других помещениях в подтрибунных пространствах принято в соответствии с требованиями СТУ:

— помещения объекта относятся к I группе помещений;

— интенсивность орошения — 0,12 л/(с·м 2 );

— минимальная площадь для расчета расхода воды — 120 м 2 ;

— продолжительность подачи воды — 60 мин;

— максимальная площадь, защищаемая одним оросителем — 12 м 2 ;

— расход воды на внутреннее пожаротушение здания от пожарных кранов составляет 2 струи с расходом каждой не менее 5 л/с.

Рабочей документацией предусмотрена защита от пожара автоматической установкой водяного пожаротушения со спринклерными оросителями RA1325 Reliable с коэффициентом производительности 0,42.

На магистральной сети трубопровода предусмотрен монтаж пожарных кранов на питающих и распределительных трубопроводах диаметром DN 65. Расстановка пожарных кранов выполнена с учетом орошения каждой точки защищаемых помещений двумя струями с высотой компактной струи не менее 12 м для помещений здания. При этом расход от одного пожарного крана составляет не менее 5,2 л/с, а требуемый напор у пожарного крана — не менее 19,9 м. вод. ст. (согласно табл. 3 СП10.13130.2009).

Трубопроводы установки пожаротушения выполнены из электросварных и водогазопроводных труб по ГОСТ 10704-91 и ГОСТ 3262-75 различного диаметра.

Источником холодного водоснабжения проектируемого объекта является проектируемый водовод. Напор в существующей сети водопровода равен 2,6 атм. (26,0 м).

Расчетная площадь для определения параметров насосной станции пожаротушения принята на отм.+21,600 (6 этаж), расположение распределительного трубопровода на отм.+28,300 (под перекрытием) с монтажным положением оросителей вертикально вверх. Участок принят для расчета по причине того, что является наиболее удаленным, тупиковым и высоко поднятым по отношению к другим участкам данной секции.

Внутренний противопожарный водопровод выполнен совмещенным со спринклерным водяным пожаротушением, общая насосная группа.

Для определения параметров насосной станции пожаротушения принято расположение основания для пожарных насосов на отм.-0,150 (1 этаж).

Максимальное расстояние между спринклерами 2,7-3,0 м (в форме квадрата с учетом технических требований и эпюры орошения или прямоугольной формы с соблюдением охвата орошения). Диаметр окружности, защищаемая одним оросителем 4,0м, соответственно один ороситель защищает площадь 12,5 м2.

Свободный напор в наиболее удаленном и высокорасположенном оросителе должен быть не менее 12 м (0,12 МПа). Расход через диктующий ороситель
Qmin = k√ Н = 0,42√12 =1,455 л/с.

На защищаемой площади 120 м2 требуется не менее 16 (120/(2,76*2,76)) оросителей, минимальная интенсивность орошения 0,12 л/(с·м 2 ), тогда расход воды каждого оросителя должен составить: л/с, где м 2 — площадь орошения, — число оросителей, л/(с·м 2 ) — нормативная интенсивность орошения.

Гидравлический расчет системы автоматического пожаротушение

Расчет производится для тупиковой не симметричной схемы.

Гидравлический расчет для подбора моноблочной насосной установки произведен в соответствии с Приложением В СП 5.13130.2009.

Основные показатели гидравлического расчета, представлены в таблице 1.

Таблица 1 Гидравлический расчет

Интенсивность орошения защищаемой площади с учетом орошения зоны спринклера совместно с соседними спринклерами по результатам расчетов получена i=0,318 л/(с · м2), что обеспечивает требуемую интенсивность i=0,12 л/(с · м2).

Производительность моноблочной насосной установки на отм. -0,150 в пом.Г.1.79 (Насосная ВПТ) 1-го этажа принята из условия обеспечения основным пожарным насосом расхода воды Q » 137,5 м3/ч и давления подачи Н=46,0м (эта цифра из графика насоса Q-H), жокей-насос принят с расходом воды Q » 5,45 м3/ч и давления подачи Н=54,4 м.

Данный расчет Вы можете скачать бесплатно (для личного пользования):

• расчет в формате Word — Гидравлический расчет АПТ
• принципиальная расчетная схема в формате ПДФ — Приложение А

Информация на сайте является интеллектуальной собственностью. Просьба ее не распространять на других сайтах.

8.2. Пример гидравлического расчета внутреннего объединенного хозяйственно-производственного и противопожарного водопровода производственного здания

Рассчитать объединенный хозяйственно-производственный противопожарный водопровод двухэтажного производственного здания II степени огнестойкости с категорией здания B-II с высотой помещений 8,2 м и размерами в плане 24х60 м (объем 23616 м 3 ). На хозяйственно-питьевые и производственные нужды вода подается по двум стоякам с расходом q=4 л/с. Гарантированный напор в наружной сети 20 м.

1. Определяем нормативный расход и число пожарных струй по табл.2.СНиП 2.04.01-85*. На внутреннее пожаротушение в производственном здании высотой до 50 м требуется 2 струи по 5л/с:

Q_вн = 25= 10л/с.

2. Определим требуемый радиус компактной части струи при угле наклона струи =60°.

Так как расход пожарной струи больше 4л/с, то водопроводная сеть должна оборудоваться пожарными кранами диаметром 65 мм со стволами, имеющими насадки 19 мм, и рукавами длиной 20 м (п.6.8, прим. 2 [5]). При этом в соответствии с табл. 3 СНиП 2.04.01-85* действительный расход струи будет равен 5,2л/с, напор у пожарного крана 19,9 м, а компактная часть струи R_к=12 м.

3. Определим расстояние между пожарными кранами из условия орошения каждой точки помещения двумя струями:

При таком расстоянии требуется установить на каждом этаже по 8 пожарных кранов (рис. 8.2). Так как общее количество пожарных кранов более 12, то магистральная сеть должна быть кольцевой и питаться двумя вводами.

4. Составим аксонометрическую схему водопроводной сети (рис. 8.3), наметив на ней расчетные участки. Как видно, за расчетное направление следует принять направление от точки 0 до ПК-16 (расчет проводится при отключении второго ввода).

5. Сосредоточиваем полученные величины расходов воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды в точках присоединения хозяйственных стояков к магистральной сети, т.е. в точках 1 и 4, q₁=q₄=q/2=4/2=2 л/с.

Рис. 8.2. Размещение пожарных кранов из условия орошения каждой точки помещения двумя струями.

Рис. 8.3. Расчетная схема внутреннего водопровода.

6. Распределим сосредоточенные расходы по участкам магистральной сети, как показано на рис. 8.3, принимая за точку схода точку 3.

7. Определим диаметры труб. Для определения диаметров труб магистральной сети воспользуемся формулой

где .

Диаметр труб на участке 0-1 с максимальным расходом 7,7л/с.

Диаметр труб для вводов:

Принимаем трубы стальные диаметром 80 мм для магистральной сети и трубы чугунные диаметром 100 мм для вводов.

8. Производим расчет кольцевой магистральной сети. Потери напора определяем по формуле: ,где — поправочный коэффициент, учитывающий неквадратичность зависимости потерь напора от средней скорости движения воды (приложение 9); A — удельное сопротивление труб (приложение 10); l — длина участка водопровода, м; Q — расход воды, м 3 /с. Результаты вычислений сводим в табл. 8.2.

Как следует из таблицы 8.2, средние потери напора в сети равны:

9. Подбираем водомер на пропуск расчетного расхода (с учетом пожарного) Q_pacч=14,410 -3 м 3 /с=14,4 л/с. Принимаем водомер ВВ-80. Потери напора в нем будут равны: h_вод=SQ 2 _расч=0,00264(14,4) 2 =0,55м, что меньше допустимой величины 2,5 м.

10. Определим потери напора в пожарном стояке и на вводе:

h_cт=А₆₅ l_cт Q 2 _cm = 22929,55(5,210 -3 ) 2 = 0,6 м;

h_вв=А₁₀₀ l_вв Q 2 _расч = 311,742,5(14,410 -3 ) 2 =2,75 м;

Тогда потери напора в сети на расчетном направлении 0 — ПК-16:

Онлайн-калькулятор потерь напора в зависимости от расхода жидкости и сечения трубопровода

Зачем нужен этот калькулятор?

Калькулятор умеет рассчитывать потери напора в метрах в зависимости от длины и диаметра вашего трубопровода, а также объемного расхода жидкости. Зная потери напора, вы сможете более точно подобрать нужный насос под вашу задачу.

Наш калькулятор использует формулу расчета одного немецкого института гидродинамики. Из всех протестированных нами формул эта в наибольшей степени соотносится с нашим собственным опытом.

Чтобы воспользоваться калькулятором, введите исходные данные, потом нажмите кнопку «Рассчитать».
Ниже этой кнопки будут показаны результаты расчета.

Подробнее о заполнении полей калькулятора

Поясним чуть подробнее как заполнить исходные данные.

Внутренний диаметр трубопровода
Измеряется в миллиметрах. Лучше измерять диаметр труб непосредственно штангенциркулем, а не ориентироваться на справочные данные. Также обратите внимание на то, что диаметр требуется именно внутренний. В каталогах труб часто указывают номинальный диаметр труб, который чуть больше, чем внутренний.

Длина трубопровода
Измеряется в метрах. Длина трубопровода — это сумма длин всех прямых участков трубы, а не расстояние между начальной и конечной точкой. К примеру, если у вас труба идет 10 метров по земле, а затем поднимается на 3 метра вверх, и идет 2 метра в обратном направлении, то в калькулятор нужно занести число 15. Это важно учитывать на предприятиях, где трубы часто обходят препятствия и имеют технологические изгибы.

Расход жидкости
В этом пункте вы самостоятельно можете выбрать единицы измерения: литры в минуту или кубометры в час. Расход жидкости — это количество жидкости, которое протекает через трубу за определенное время. Например, если 60 литровая бочка наполняется водой за 1 час, значит расход воды составляет 60 литров в час или 1 литр в минуту.

Перекачиваемая жидкость
Для удобства в калькулятор уже занесены данные по кинематической вязкости некоторых жидкостей при температуре 20 °C. Если ваша жидкость присутствует в перечне, то просто выберите ее из выпадающего списка. Данные кинематической вязкости в поле ниже заполнятся автоматически. Если вашей жидкости в списке нет, то выберите пункт «Другая жидкость», после чего у вас появится возможность редактировать поле «Кинематическая вязкость» вручную. Кроме того, если температура перекачиваемой жидкости меньше 15 °С или больше 25 °С, то значение кинематической вязкости тоже лучше ввести вручную.

Кинематическая вязкость
Измеряется в квадратных метрах в секунду. В большинстве случаев это поле заполняется автоматически. Однако если у вас есть данные по вязкости, лучше укажите это значение вручную. Для этого нужно выбрать в поле выше пункт «Другая жидкость», после чего откроется возможность ручного редактирования кинематической вязкости. Данные о кинематической вязкости можно взять из специализированных таблиц или измерить непосредственно при помощи вискозиметра. Обратите внимание, что вязкость сильно зависит от температуры жидкости — измеряйте ее при той же температуре, при которой она будет находиться в трубах. В данном калькуляторе используется система СИ, поэтому вводите данные именно в квадратных метрах в секунду. В таблицах данные часто указывают в сантистоксах: 1 сСт = 0.000001 м²/с. Не запутайтесь в количестве нулей!

Материал внутренней поверхности трубопровода
Калькулятор содержит справочник материалов, из которых надо выбрать материал внутренней стенки трубопровода. Это нужно для определения шероховатости внутренней поверхности трубы. Если вы знаете шероховатость, то лучше указать ее вручную, выбрав пункт списка «Указать шероховатость вручную». После чего вам станет доступно для редактирования поле «Шероховатость внутренней поверхности».

Результаты расчёта

После того, как вы заполните данные, нажмите кнопку «Рассчитать». Калькулятор отобразит следующие показатели:

Площадь поперечного сечения трубопровода
Рассчитывается в квадратных миллиметрах. Этот показатель полезен для дальнейших расчетов.

Относительная шероховатость трубопровода
Измеряется в условных миллиметрах. Этот показатель может отличаться от номинальной шероховатости, но может и совпадать с ней. Он пригодится для ручных расчетов.

Скорость течения жидкости
Измеряется в метрах в секунду. Это средняя скорость каждой частицы жидкости вдоль оси трубопровода. Скорость у стенок трубопровода может отличаться.

Коэффициент гидравлического трения
Безразмерный показатель, используемый при расчете гидравлических систем.

1. Любой калькулятор потерь напора (в том числе и этот) дает погрешности при вычислениях. Поэтому сделанный расчет должен быть подкреплен практической проверкой. Если вы нашли очевидную ошибку или неточность в расчетах нашего калькулятора, пожалуйста, сообщите нам на электронную почту.

2. Калькулятор рассчитывает потери давления жидкости без учета изменения высоты труб. Подробнее об этом будет указано в конце статьи.

Пример расчета потери напора для подбора насоса

Допустим, мы хотим подобрать насос для двухэтажного дома. Нам нужно, чтобы на втором этаже могла работать стиральная машина, для которой нужно обеспечить давление в 6 м.в.ст. Источником воды будет колодец или скважина, глубиной 10 метров. Сам насос будет располагаться на уровне воды. Начертим эскиз водопровода и укажем все известные нам размеры: расстояние от скважины до дома 15 метров, расстояние от земли до места установки стиральной машины 5 метров.

Сложив все эти величины, получаем длину трубопровода 30 метров. Вводим это значение в калькулятор. Заполняем остальные значения: в нашем случае внутренний диаметр труб будет 15 мм. В качестве значения расхода воды укажем максимальное потребление для стиральной машины — 30 литров в минуту. В качестве жидкости у нас будет выступать вода, а в качестве труб — полипропилен. Нажимаем кнопку рассчитать, и получаем потери напора в 22 метра водяного столба.

Но это еще не окончательный ответ. Из рисунка выше видно, что в нашем случае насос должен поднять воду на высоту 15 метров (10 метров высота скважины и 5 метров — высота дома). Значит к 22 м.в.ст. нужно добавить еще 15 метров высоты. Общие потери напора, с учетом подъема воды из скважины до высоты второго этажа составят 22+15=37 метров водяного столба. Однако, если взять насос с максимальным напором в 37 м.в.ст. он сможет лишь поднять воду до уровня стиральной машины. Впускной клапан стиральной машины, по условиям нашей задачи, требует как минимум 6 м.в.ст. избыточного давления. Их тоже нужно прибавить к результату: 37+6=43 метра водяного столба.

Вот теперь мы можем подобрать насос для данного водопровода: нам подойдут любые модели, способные обеспечить напор более 43 метров водяного столба.

Но, обратите внимание на получившуюся цифру: при длине линии в 30 метров у нас на одно только трение теряется аж 22 метра напора. Если трубы еще не проложены, то стоит выбрать диаметр труб побольше. Посмотрим, что будет, если мы всего на треть увеличим диаметр трубы. Диаметр у нас был 15, а теперь возьмем трубы диаметром 20 мм. Остальные данные оставим теми же.

Нажимаем кнопку «рассчитать» и получаем потери давления — чуть более 6 метров водяного столба. Значит мы сократили потери напора с 22 до 6 метров. Прекрасный результат! Не забудем прибавить к этой цифре 15 метров подъема по высоте и 6 метров давления, которое мы хотим видеть на выходе из трубопровода: 6+15+6=27 метров водяного столба. Получается, что увеличив диаметр труб всего на треть, мы можем существенно снизить требования к насосу. В нашем случае, для сечения труб ⌀ 20 мм нам подойдет любой насос с рабочим давлением более 27 метров водяного столба.

Расчет потери напора сделан. Как теперь подобрать насос?

Когда известны расчетные параметры трубопроводной сети, можно подобрать насос онлайн, пользуясь нашим каталогом. Для подбора насоса онлайн вам необходимо будет указать желаемую производительность насоса и его напор (давление). Подробнее об онлайн-подборе насосов на нашем сайте написано здесь.

Как вариант, вы всегда можете позвонить нам или написать на электронную почту, чтобы переложить подбор насоса на наших приветливых и заботливых менеджеров по продажам.

Алгоритм проектирования установок водяного пожаротушения

Автор: Гарданова Елена Владимировна, инженер-проектировщик систем противопожарной защиты с опытом работы более 14 лет, преподаватель онлайн-курса «Проектирование установок водяного пожаротушения для начинающих».

Обращаем внимание, что в статье не учтены изменения в новом СП 485.1311500.2020 взамен СП 5.13130.2009. Когда изменения вступят в силу — статью обновим.

Алгоритм подготовлен для начинающих проектировщиков пожаротушения, чтобы предоставить опорные точки для самостоятельного проектирования.

Алгоритм не претендует на истину последней инстанции, здесь собраны только основные шаги проектирования установок водяного пожаротушения. Вы можете усовершенствовать алгоритм под себя, если это поможет в работе.

1. Проверить: требуется ли пожаротушение для объекта

По приложению А СП 5.13130.2009 нужно обосновать необходимость защиты объекта установкой пожаротушения:

• по исходным данным определить назначение помещения;
• по таблицам А.1 –А.4 определить нужно ли вам пожаротушение или достаточно пожарной сигнализации.

2. Если требуется пожаротушение — проверить: можно ли тушить водой

Чтобы проверить, можно ли на объекте использовать воду в качестве огнетушащего вещества, вам потребуется:

• Определить по исходным данным заказчика: тип, количество и способ размещения веществ и материалов, представляющих пожарную нагрузку — всё, что может гореть на объекте.
• Определить является ли вода допустимым огнетушащим веществом на вашем объекте с помощью справочных данных: Пожаровзрывобезопасности веществ и материалов и средствах их тушения, справочники Корольченко или Баратова. Если вашего вещества нет в справочниках — ищите ГОСТ или ТУ на вещество.

3. Если вода допустима — выбрать воду для пожаротушения

Определиться с видом огнетушащего вещества для установок водяного пожаротушения:

• распыленная вода;
• тонкораспыленная вода (ТРВ);
• ТРВ высокого давления;
• вода со смачивателем;
• пена низкой или средней кратности.

Здесь же можно определить:

• тип установки пожаротушения: спринклерные, дренчерные, спринклерно-дренчерные, агрегатные, модульные,
• способ подачи ОТВ: оросители, распылители, пеногенераторы и т.д.

4. Проверить опасность объекта и сколько воды потребуется

По приложению Б СП 5.13130.2009 определить группу помещений по степени опасности развития пожара — насколько опасен ваш объект с точки зрения характерных процессов и производств. Это позволит установить сколько же воды потребуется для тушения пожара в следующем шаге.

5. Определить параметры установки водяного пожаротушения

По таблице 5.1-5.3 СП 5.13130.2009 в зависимости от группы помещения определить параметры установки водяного пожаротушения: интенсивность орошения, расход ОТВ, минимальная площадь орошения при срабатывании спринклерной АУП, продолжительность подачи воды и максимальное расстояние между спринклерными оросителями.

6. Определить тип подачи ОТВ

Например, для подачи ОТВ выбран ороситель. Теперь нужно выбрать тип оросителя в соответствии с его расходом, интенсивностью орошения и защищаемой им площадью, а также архитектурно-планировочными решениями защищаемого объекта. Для подбора оросителя (распылителя или иного устройства для подачи ОТВ) обязательно нужно воспользоваться технической документацией, предоставляемой заводом-изготовителем, а также уточнить наличие у изделия сертификата соответствия требованиям по пожарной безопасности.

7. Расставить оросители на плане помещения

При расстановке оросителей на плане помещения используются условно-графические обозначения РД 25.953-90 “Системы автоматические пожаротушения, пожарной, охранной и охранно-пожарной сигнализации. Обозначения условные графические элементов систем” из таблицы 1.

При расстановке следует соблюдать нормативные расстояния между оросителями и от оросителей до стены, а также учитывать площадь, защищаемую одним оросителем (указывается в технической документации на ороситель). Для удобства рекомендуется создать для оросителей отдельный слой в AutoCAD.

8. Определить место размещения насосной станции

При определении места размещения насосной станции необходимо проверить соответствие параметров помещения требованиям п. 5.10.10-5.10.17 СП 5.13130.2009: ширина проходов между оборудованием, размещение насосной станции не ниже первого этажа, отдельный выход на лестничную клетку или наружу, температура воздуха и т.д.

9. Определить оптимальную трассировку распределительных и питающих трубопроводов

Расстановка оросителей и определение места насосной станции могут проходить параллельно с определением оптимальной трассировки распределительных и питающих трубопроводов.

В первую очередь, от проектировщика требуют расход воды, чтобы выдать задание разделу ВК для проектирования вводов с нужным диаметром — с учетом расхода на АПТ они определят потери на вводе и выдадут значение гарантированного напора в точке подключения вашей установки к источнику водоснабжения. Чтобы определить значение требуемого расхода воды на пожаротушение — вам нужно провести гидравлический расчет.

Гидравлический расчет пожарного водопровода

Примечание: Для сокращения значности узловые расходы в узлах 3 и 5 округлены до десятых долей единицы.

Расход воды на предприятии 14,7 л/с в узле 5.

Из схемы водопроводной сети видно, что наиболее трудных условиях будет работать узел №7. Этот узел наиболее удален от ввода и расположен в самой высокой точке. Поэтому узел №7 будем считать диктующей точкой сети (точкой схода воды).

Из точки ввода в сеть (узел №2) в диктующую точку. Вода может поступать по трем наиболее вероятным направлениям, а именно:

II. 3 – 2 – 5 – 6 – 7

III. 3 – 4 – 5 – 6 – 7

Эти направления по схеме обозначаем стрелами. Производим предварительное распределение расчетных расходов в сети, начиная с диктующей точки.

Так как по подаче воды в узлы подбираются диаметры труб по участкам, то подачу в узлы можно назвать условной пропускной способностью труб. Таким образом, оформляется расчётная схема «Подготовка к гидравлическому расчёту на пропуск хозяйственно-питьевого расхода». После составления расчётной схемы необходимо приступить к подбору диаметров труб. При выборе диаметров труб водоводов и водопроводных линий по расходам воды прежде всего исходят из технико-экономических соображений. Диаметры труб подбираются с использованием экономических скоростей движения воды и «Таблиц для гидравлического расчёта водопроводных труб». Учитывая, что расход воды для целей пожаротушения велик по сравнению с прочими с прочими расходами, при подборе диаметров труб необходимо использовать нижние границы экономических скоростей движения воды. Подобранные диаметры труб наносятся на расчётную схему и приступают к составлению таблицы «Гидравлический расчёт водопроводной сети на пропуск максимального хозяйственно-питьевого и производственного расхода».

Рекомендации по составлению и расчету таблиц

Гидравлический расчет сети является наиболее трудоемкой частью проекта. Большое количество цифр и вычислений требуют особого внимания.

Во избежание ошибок необходимо строго руководствоваться следующими правилами:

1. Заполнение таблицы для обоих колец проводят одновременно.
2. Заполнить графы 1 – 3, используя исходные данные задания, и графу 4, используя данные предварительного распределения потоков по направлениям.
3. С помощью таблиц для гидравлического расчета водопроводных труб заполняются графы 5, 6, 7.
4. Сделать перерасчет потерь напора для фактической длины каждого участка и занести в графу 8.
5. Определить невязку колей. Если она окажется по абсолютной величине больше 0,5, вычислить поправочный расход.
6. Занести поправочный расход в графу 9 и определить его знак. Для определения знака поправочного расхода необходимо использовать знак невязки и знак потерь напора на участках кольца. Так, например, в первом кольце невязка с «плюсом». Это значит, что на участках, имеющих положительные потери напора, поправочный расход нужно вносить с «минусом», чтобы уменьшить сумму положительных потерь напора в кольце, а на участках с отрицательными потерями напора – с «плюсом», чтобы увеличить сумму отрицательных потерь напора. Общий участок имеет две поправки. Знаки поправок определяются по тому кольцу, для которого они вычислены (см. в таблице участок 5 – 2).
7. В графе 10 исправленный расход определяется как алгебраическая сумма значений графы 4 и графы 9.
8. Графы 11 – 12 рассчитываются по аналогии с графами 6 – 8 (см. пункты 3 – 4).
9. Если после первого исправления желаемый результат не получен, необходимо выполнить последующие исправления до получения невязки в обоих кольцах меньше 0.5.

Окончательно вычисленные величины заносятся на расчетную схему увязанная водопроводная сеть на пропуск хозяйственно-питьевого и производственного расхода.

Далее определяются потери напора в сети по направлениям питания (от ввода к диктующей точке).

Гидравлический расчет внутреннего объединенного хозяйственно-производственного и противопожарного водопровода производственного здания

1. Определяем нормативный расход и число пожарных струй по табл.2.СНиП 2.04.01-85*. На внутреннее пожаротушение в производственном здании высотой до 50 м требуется 2 струи по2,5 л/с:

2. Определим требуемый радиус компактной части струи при угле наклона струи a=60°

Так как расход пожарной струи больше 4л/с, то водопроводная сеть должна оборудоваться пожарными кранами диаметром 65 мм со стволами, имеющими насадки 19 мм, и рукавами длиной 20 м (п.6.8, прим. 2 [5]). При этом в соответствии с табл. 3 СНиП 2.04.01-85* действительный расход струи будет равен 5,2л/с, напор у пожарного крана 19,9 м, а компактная часть струи Rк=6,9 м.

Определим расстояние между пожарными кранами из условия орошения каждой точки помещения двумя струями:

При таком расстоянии требуется установить на каждом этаже по 8 пожарных кранов. Так как общее количество пожарных кранов более 12, то магистральная сеть должна быть кольцевой и питаться тремя вводами.

Составим аксонометрическую схему водопроводной сети , наметив на ней расчетные участки. Как видно, за расчетное направление следует принять направление от точки 0 до ПК-16 (расчет проводится при отключении второго ввода).

Сосредоточиваем полученные величины расходов воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды в точках присоединения хозяйственных стояков к магистральной сети, т.е. в точках 0 и 4,

Распределим сосредоточенные расходы по участкам магистральной сети, принимая за точку схода точку 3.

Определим диаметры труб. Для определения диаметров труб магистральной сети воспользуемся формулой:

Диаметр труб на участке 0-1 с максимальным расходом 8.7л/с.

Диаметр труб для вводов:

Принимаем трубы стальные диаметром 80 мм для магистральной сети и трубы чугунные диаметром 100 мм для вводов.

Производим расчет кольцевой магистральной сети. Потери напора определяем по формуле:

где Q — поправочный коэффициент, учитывающий неквадратичность зависимости потерь напора от средней скорости движения воды (приложение 9); A — удельное сопротивление труб(приложение 10); l — длина участка водопровода, м; Q — расход воды.

Подбираем водомер на пропуск расчетного расхода (с учетом пожарного)

Принимаем водомер ВВ-80. Потери напора внем будут равны:

Определим потери напора в пожарном стояке и на вводе:

Тогда потери напора в сети на расчетном направлении 0 — ПК-16:

Определим требуемый напор на вводе:

Так как величина гарантированного напора, равная 20 м, меньше величины требуемого напора, то необходимо установить насос, обеспечивающий создание напора:

Принимаем по каталогу или по прил. 5 насосы марки К 8/18.

Гидравлический расчет водяных установок пожаротушения

Для определения основных параметров установок водяного пожаротушения проводится гидравлический расчет в соответствии с СП 5.13130.2009.

Параметры установок пожаротушения (интенсивность орошения, расход ОТВ, минимальная площадь орошения при срабатывании спринклерной АУП, продолжительность подачи воды и максимальное расстояние между спринклерными оросителями), кроме АУП тонкораспыленной водой и роботизированных установок пожаротушения, следует определять в соответствии с табл.3.1, 3.2 и 3.3. взятых с СП 5.13130-2009.

Для защиты складского помещения гидравлический расчет проводим в следующей последовательности:

Компоновка оросителей на распределительном трубопроводе АУП выполняется по симметричной кольцевой схеме. Диктующая защищаемая орошаемая площадь представлена на Рис. А1

Рис. А1 Схема компоновки оросителей

Гидравлический расчет автоматических установок пожаротушения проводится по максимальным показателям сети. В данном случае максимальные показатели имеют складские помещения, защищаемые воздушной спринклерной установкой пожаротушения.

С учетом нормативной интенсивности орошения и высоты расположения оросителя, по паспортным данным на ороситель, определяем:

· давление, которое необходимо обеспечить у диктующего оросителя Р = 0.3Мпа;

· расстояние между оросителями в рядке принимается равным 3 м, между рядками 3 м.

Скорость движения воды в напорных трубопроводах принимаем — 5 м/с.

Расчетный расход воды через диктующий ороситель, расположенный в диктующей защищаемой орошаемой площади, определяется по формуле:

где q1 — расход ОТВ через диктующий ороситель, л/с;

K — коэффициент производительности оросителя, принимаемый по технической документации на изделие, л/(с·МПа 0,5 );

Р — давление перед оросителем, МПа.

Расход первого диктующего оросителя 1 является расчетным значением Q_1–2 на участке L1–2 между первым и вторым оросителями.

Диаметр трубопровода на участке L1–2 определяется по формуле:

где d1–2 — диаметр между первым и вторым оросителями трубопровода, мм;

Q1–2 — расход ОТВ, л/с;

v — скорость движения воды, м/с.

Диаметр увеличиваем до ближайшего номинального значения по ГОСТ 28338. Принимаем d_1-2=0,032 (Kт=13, 97)

Потери давления Р1–2 на участке L1–2 определяются по формуле

где Kт — удельная характеристика трубопровода, л6/с2;

Давление у оросителя 2

Расход оросителя 2 составит

Расчетный расход на участке между вторым оросителем и точкой а, т. е. на участке 2–а, будет равен

По расходу воды q_2–а определяем потери давления на участке 2–а:

Давление в точке а составит

Для левой ветви рядка I требуется обеспечить расход Q2–а при давлении Ра. Правая ветвь рядка симметрична левой, поэтому расход для этой ветви тоже будет равен Q2–а, а следовательно, и давление в точке а будет равно Ра.

В итоге для рядка I имеем давление, равное Ра, и расход воды

Гидравлическую характеристику рядков, выполненных конструктивно одинаково, определяют по обобщенной характеристике расчетного участка трубопровода.

Обобщенную характеристику рядка I определяют из выражения

Диаметр трубопровода на участке Lа–b назначаем 0,08м (К_т=1429)

Потери давления на участке а–b определяются по формуле

Давление в точке b составит

Расход воды из рядка II определяют по формуле

Потери давления на участке б–в определяются по формуле

Давление в точке в составит

Расход воды из рядка III определяют по формуле

Расчет спринклерных АУП проводится из условия

где Qн = 60 л/с — нормативный расход спринклерной АУП согласно таблицам 5.2 СП-5.13130.2009;

Qс = 30,48 л/с— фактический расход спринклерной АУП. Условие выполняется.

Количество оросителей, обеспечивающих фактический расход Qс спринклерной АУП с интенсивностью орошения не менее нормативной (с учетом конфигурации принятой площади орошения), должно быть не менее

где n — минимальное количество спринклерных оросителей, обеспечивающих фактический расход Qс всех типов спринклерных АУП с интенсивностью орошения не менее нормативной;

S = 90 м 2 — минимальная площадь орошения согласно таблице 5.2 СП-5.13130.2009;

— условная расчетная площадь, защищаемая одним оросителем.

Расчетное количество оросителей 10 шт., что не менее минимального количества n=10 шт., условие выполняется.

Для совмещенных противопожарных водопроводов (внутреннего противопожарного водопровода и автоматических установок пожаротушения) допустима установка одной группы насосов при условии обеспечения этой группой расхода Q, равного сумме потребности каждого водопровода

где Q_АУП =30,48л/с, — расход водопровода АУП.

Симметричную кольцевую схему согласно СП-5.13130.2009 рассчитывают при 50 % расчетного расхода воды по каждому полукольцу, следовательно, расход по кольцевому водопроводу будет — Q =33,12л/с

Требуемое давление пожарного насоса складывается из следующих составляющих:

где Рн — требуемое давление пожарного насоса, МПа;

Рг — потери давления на горизонтальном участке трубопровода, МПа;

Рв — потери давления на вертикальном участке трубопровода, МПа;

Рм — потери давления в местных сопротивлениях (фасонных деталях), МПа;

Руу — местные сопротивления в узле управления (сигнальном клапане, задвижках, затворах),

Рд — давление у диктующей защищаемой площади, МПа;

Z — пьезометрическое давление (геометрическая высота диктующего оросителя над осью пожарного насоса), МПа; Z = Н/100;

Pвх=0,05 (МПа) — давление на входе пожарного насоса, МПа,

Pтр — давление требуемое, МПа.

От точки д до пожарного насоса вычисляются потери давления в трубах по длине с учетом местных сопротивлений, в том числе в узлах управления (сигнальных клапанах, задвижках, затворах).

Гидравлические потери давления в диктующем питающем трубопроводе определяют суммированием гидравлических потерь на отдельных участках трубопровода по формуле:

где — гидравлические потери давления на участке Li, МПа;

Q — расход ОТВ, л/с;

Kт — удельная характеристика трубопровода на участке Li, л/с2;

Для кольцевого питающего трубопровода принимаем трубу Ду-0.100 (К_т=5757).

Для питающего трубопровода принимаем трубу Ду-0.150 (К_т=36920).

Результаты расчета представлены в таблице:

Потеря напора на участке; МПа	Длинна участка; м	Диаметр трубы на участке; мм	Расход на участке; л/с
в-г	0,00001	1,5	15,24
г-д	0,02266	17,84
д-е	0,0689	35,68
з-ж	0,0068	35,68

Пьезометрическое давление Z=0,15 МПа.

Потери давления в местных сопротивлениях Рм=0,009 Мпа.

Потери давления в узле управления установок Р_УУ, м, определяются по паспортным данным на сухой клапан модели DPV-1 Ду 150мм, что составляет – 0,012 МПа.

Требуемое давление пожарного насоса составляет:

Давление у узла управления не превышает 1 МПа.

С учетом выбранной группы объекта защиты продолжительность подачи огнетушащего вещества составит 60 с.

Подбираем по расчетному давлению и расходу тип и марку пожарного насоса.

К установке приняты насосы Grundfos NB 65-200/198 основной и резервный, имеющие показатели: подача Q=160м 3 /ч, напор Н=62 м вод.ст., N=22 кВт, и жокей-насос КМ80-65-160, имеющий показатели: подача Q=50м 3 /ч, напор Н=32 м вод.ст., N=7,5 кВт.

Виды систем противопожарного водоснабжения — рассмотрим во всех подробностях

Современные системы водоснабжения – это сложный комплекс инженерных сооружений, которые обеспечивают надежную подачу воды в необходимом количестве и давлении до каждого потребителя. Одной из категорий системы водоподачи является противопожарное водоснабжение. Оно определяется совокупностью мероприятий по обеспечению необходимым объемом воды потребителей, которое направляется на тушение пожаров. Поэтому еще на стадии проектирования объекта, неважно, это будет жилое здание или промышленная территория, сразу же учитывается не только хозяйственно-питьевой водопровод или технический, но и противопожарный.

Система противопожарного водопровода

Виды пожарного водоснабжения

Существует два вида рассматриваемой системы по величине давления:

1. Высокого.
2. Низкого.

Первый вид является системой, способной подавать воду с нужным давлением для тушения больших зданий. Подача воды при этом в большом объеме должна поступать в самом начале тушения. Для этого применяют стационарные насосы, которые устанавливаются в отдельном помещении, либо здании. Такая система способна тушить пожар высокой сложности без пожарных автомобилей.

Второй вид системы – водопровод, подающий воду по гидрантам насосами к месту пожара. Гидранты соединяются с насосами специальными шлангами.

Гидранты соединяются с насосами

Все сооружения и оборудование создаются так, чтобы для тушения пожара было достаточно воды, но при этом технический и питьевой водопровод могли работать на полную мощность. Другими словами один водопровод не должен влиять на другие. В то же время создается резерв воды для пожарных целей. Его чаще всего создают в водонапорных башнях, открытых водоемах или подземных емкостях.

В схему водоснабжения включена система рукавов и насосов. Она представляет собой насосы, трубы, по которым подается вода к объектам, а также рукава, которые можно скручивать и укладывать в предназначенные для этого ящики. Чтобы эти ящики отличались от других, их окрашивают в красный цвет.

Ящики окрашивают в красный цвет

Водонапорные башни

Это разновидность емкостей для воды, которую стоит рассмотреть отдельно и более подробно. Она предназначена для тушения пожара. Водонапорные башни позволяют регулировать давление и потребление воды в водопроводе. Наружное противопожарное водоснабжение должно создаваться так, чтобы башни служили началом и окончанием водопроводной сети. Башня устроена из резервуара и ствола, исполняющего функцию опоры. Для предохранения воды от замерзания, башня закрывается специальным шатром.

Водонапорные башни

Если башню не закрыть, то вода зимой замерзнет, и повредит резервуар. Высота башни зависит от местности и находится обычно в пределах 10-45 метров. Объем резервуара башни также бывает различным.

Одним из видов водонапорных башен стали водонапорные емкости. Их задачей является хранение такого объема воды, которого достаточно для тушения пожара объекта длительностью более 2,5 часов. В них установлены измерительные приборы, позволяющие контролировать уровень воды.

Пожарный гидрант

Это устройство забора воды во время тушения возгорания. В зависимости от особенностей местности, гидранты могут применяться для соединения с пожарным рукавом, а также для наполнения емкости пожарной машины.

Существуют два вида гидрантов: наземные и подземные. Второй вид должен располагаться ниже уровня земли в люке, оборудованном крышкой, но иметь свободный доступ, не закрываться на какие-либо запоры и замки. Соединение с пожарным рукавом должно происходить легко.

Наземный гидрант монтируется выше земли, и представляет собой колонку с головкой, на которой имеется резьба или удобный замок для подключения пожарного рукава.

Высокое и низкое давление при подаче воды

При высоком водоснабжении насосы включаются заранее, минимум за 5-10 минут, так как они создают необходимое давление напора воды. У низкого давления струя от двух с половиной литров за секунду, высота свыше 10 метров. При выборе этих видов учитывается, какое здание по конструкции нужно тушить.

Вспомогательные элементы при пожаротушении:

Водонапорная башня

Это резервуар для хранения жидкости, она используется при пожарах для тушения. Башня контролирует трату воды в сетях и регулирует давление струи. Их строят в начале цепочки и в конце сети. Конструкция водопроводной башни заключается в наличие самого резервуара для воды и ствола для опоры. Чтобы при колебаниях низких температур вода не замёрзла, её покрывают специальным шатром.

Если вода застынет, она расширит стенки хранилища и начнёт вытекать наружу. Высота и объем зависит от местного рельефа. Ещё строятся водонапорные резервуары для тушения какого-либо отдельного здания на протяжении минимум двух часов. В этих сооружениях присутствует специальная измерительная техника, чтобы понимать какое количество воды в них есть.

Пожарные гидраты

Это элемент используется для набора воды и тушение пожара. От его расположения зависит способ использования либо подсоединяется к пожарному рукаву, либо для наполнения водой пожарной машины.

Надземные гидраты находятся выше уровня поверхности земли и представляют собой колонку с головкой установки, на которой есть резьба для подсоединения рукава или замок. В монтируемых колодцах устанавливают гидранты, для удобной проверки работы всех соединений, уплотнений и фланцев, это позволяет оперативно обслуживать и контролировать работу системы.

Насосные станции

Служат для перекачивания водного ресурса по системе для получения необходимого напора и давления. Есть целые станции насосного типа, которые строятся в виде небольшого здания с комплексом трубопроводов и электропитания. Такие помещения оборудованы приспособлениями для вычисления давления, создаваемого насосом и для измерения разрядки воды при заборе. Местоположение должно соответствовать доступности использования, обеспечивая тем самым правильное функционирование насосных станций.

Вода занимает одно из главных мест в жизнедеятельности человека, для того чтобы создать комфортные условия в жилище необходима система водоснабжения. Кроме этого она обеспечивает безопасность при возгораниях и пожарах с помощью их тушения. На данный момент развитая сеть водопроводов даёт определённые гарантии благополучного исхода при экстренных ситуациях.

Насосные станции

Чтобы воду принудительно перегонять по системе и создавать необходимое давление, созданы насосные станции, являющиеся составным элементом систем пожарного водоснабжения. Чаще всего насосная станция размещается в отдельном помещении с насосами. Количество их зависит от вида системы.

На насосах устанавливают манометры и вакуумметры, измеряющие разряжение при закачке воды. Расположение всех элементов станции выбирается с таким расчетом, чтобы не создавать препятствий к свободному доступу к этим элементам, гарантировать нормальную работу и будущее увеличение площади станции.

Схему действия насосной станции необходимо выстраивать по такому принципу, чтобы при возникновении возгорания была возможность оперативного реагирования. Другой особенностью пожарных насосов должна быть способность всасывать воду, служащую для технических нужд. Это дает возможность потушить пожар, если воды не хватит в системе тушения пожара.

Чаще всего станции насосов создают в подвале дома или отдельно от жилого здания. Подключение к электричеству станций насосов выполняется от высокого напряжения, поэтому в этом вопросе уделяется большое внимание технике безопасности на насосной станции, и при возникновении аварий. Электричество и вода в совокупности являются опасными соседями по отношению к людям.

Разновидности пожарного водоснабжения

В основном пожарное водоснабжение разделяется на два вида:

• высокого давления;
• низкого.

Первый – это система, которая может подавать воду с необходимым давлением на тушение самого большого здания проектируемого объекта. При этом подача воды большого объема должна начинать подаваться в течение первых пяти минут. Для этого используются специально установленные стационарные насосы. Для них обычно выделяется отдельное помещение или целое здание. Такое водоснабжение может потушить пожар любой сложности без привлечения пожарных машин.

Вторая группа – это водопровод, из которого вода через гидранты и с помощью насосов подается в зону тушения пожара. Соединяются насосы с гидрантами специальными пожарными шлангами.

Необходимо отметить, что все сооружения и установленные в них оборудование проектируется таким образом, чтобы для пожарных мероприятий выделялось столько воды, которой бы хватила для тушения пожара. Но при этом и хозяйственно-питьевой водопровод, и технический (технологический) работали в полную силу. То есть, один вид водопровода не должен мешать остальным. При этом обязательно производится задел воды, как неприкосновенный запас. Ее обычно аккумулирует в подземных резервуарах, в открытых бассейнах или в водонапорных башнях.

В схему противопожарного водоснабжения входит также насосно-рукавная система. По сути, это установленные насосы (первого и второго подъема), трубопроводы, по которым к каждому объекту подается вода, а также пожарные рукава, которые скручиваются и убираются в специальные ящики. Последние окрашиваются в красный цвет, обозначая отношение к противопожарной системе водоснабжения.

Другие варианты классификации

Существует и другое разделение систем противопожарного водоснабжения.

• По виду обслуживание. Делится оно на городские сети, районные, поселковые, заводские, железнодорожные, сельскохозяйственные и так далее.
• По способу подачи воды. Здесь определяется источник противопожарного водоснабжения. Это могут быть открытые источники (озера, реки, пруды и так далее) или закрытые (скважины, колодцы, родники). Нередко для полного обеспечения водой в необходимом объеме две системы объединяются.

Внимание! По статистике водозабор для системы пожаротушения из подземных источников составляет всего лишь 16%, из открытых 84%.

Сам пожарный водопровод делится на внешний и внутренний. Первый – это насосные станции, трубопровод и гидранты, расположенные на территории. Второй – это трубопроводы, разбросанные внутри зданий и соединенные с внешним водопроводным комплексом.

В небольших поселках, на мелких фабриках и заводах система пожарного водоснабжения не устраивается, как отдельная единица инженерных сооружений. Она объединяется с другими водопроводными сетями, то есть вода, к примеру, для тушения пожара берется прямо из хозяйственно-питьевой системы. Хотя во многих местах система пожарной безопасности организуется из специальных машин, которые пополняют свой запас воды из открытых или закрытых источников напрямую. То есть, как таковой насосно-рукавной системы пожарного водоснабжения нет.

Забор воды из открытого водоема

Другие виды противопожарного водоснабжения

Существуют и другие виды систем снабжения водой мест пожара:

1. По типу обслуживания: сельскохозяйственные, производственные, районные, городские сети и т. д.
2. По методу подачи воды, определяемые источником водоснабжения. Это открытые и закрытые источники. Обычно эти системы объединяют между собой. Если рассматривать статистические данные, то вода для тушения пожаров из открытых источников составляет около 84%, из подземных источников – 16%.
3. По числу потребителей. Это зависит от обслуживания. Например, если водопровод работает на один город, то он называется местным, если на несколько населенных пунктов – групповым. Если потребители находятся между собой далеко, но обслуживаются одним водопроводом, его называют зонным. Если комплекс тушения пожаров захватывает большую территорию с множеством потребителей – это районный водопровод.

Полипропиленовые трубы при организации ВПВ

В основном трубная разводка ВПВ производится из стальных труб. Но на некоторых участках, где сложно провести монтажные работы, используют полипропиленовые трубы, только с одной оговоркой – они должны иметь сертификат пожарной безопасности.

У полипропиленовых труб есть свои серьезные преимущества:

• они устойчивы к образованию конденсата;
• у них высокая износостойкость;
• полное отсутствие ржавчины, которая сокращает внутренний диаметр стальных труб;
• простота монтажа;
• низкий удельный вес, который уменьшает нагрузки на всю трубную конструкцию;
• полипропилен не горит;
• отсутствие протечек в местах стыков за счет отсутствие мест сварки;
• монтаж, ремонт и замену можно проводить в любых помещениях, потому что это не связано с огневыми работами, то есть появилась возможность не останавливать технологический процесс.

Давление в пожарном водопроводе

Расчет требуемого давления внутри ВПВ – важная составляющая, которая влияет на эффективность тушения очага возгорания. Сегодня такие расчеты производятся с помощью специальных программ. Совсем недавно их производили по формуле, где учитывалось четыре показателя:

• требуемый расход огнетушащего вещества;
• напор до крана (ствола);
• потери давления в трубах ВПВ;
• потери давления во время тушения огня.

Надо учитывать, что расчет производится самого последнего ствола в системе ВПВ.

Но есть уже стандартные параметры давления, а также остальных характеристик водопровода:

• диаметр стояка – 65 мм;
• диаметр шланга – 50 мм, если необходимо обеспечить расход воды в пределах 2,5 л/с, и 65 мм при расходе 4 л/с;
• трубы, соединяемые стволы со стояками, не меньше 50 мм;
• кран диаметром 50 или 65 мм;
• давление внутри водопровода – 0,9 МПа.

И последнее. ВПВ периодически надо испытывать на предмет качественного состояния. Это делают визуальным осмотром внешней части один раз в три месяца и испытаниями на излив один раз в полгода. Результаты испытания обязательно заносятся в специальный журнал, где члены комиссии расписываются.

Проверка противопожарного водоснабжения

Эффективность действия этой системы должна регулярно подвергаться проверке, не дожидаясь возникновения аварий. Проверку функционирования по важным характеристикам производят путем тестирования или проверки. Это нужно для выявления эффективности работы трубопроводов, проверки насосов и давления в сети. Выполнение проверки должно доверяться специалистам с допуском.

Такая проверка включает в себя:

• тестирование давления в системе и подачи воды;
• контроль затворных узлов кранов.

Имеющийся в здании внутренний пожарный водопровод должен проверяться по различным параметрам на работоспособность. Согласно методике испытаний, обслуживание внутреннего водоснабжения должно производиться не реже одного раза за полгода:

• действие кранов;
• давление в трубах;
• запорная арматура;
• какую площадь охватывает струя воды;
• комплектность пожарных шкафов.

Каждый год должно производиться испытание рукавов по их устойчивости к давлению. Каждый месяц проверяется работа насосов. После испытаний составляются документы:

• ведомость по недостаткам;
• протокол о работе кранов;
• акт проверки;
• отчет о техобслуживании.

Уровень отдачи воды контролируется с помощью измерительных приборов в системе. Испытания должны проводиться по схеме:

• 1. Открыть шкаф, отключить рукав.
  2. Если имеется диафрагма ствола, то проверяется ее диаметр по указанным значениям.
  3. Манометр подключают к пожарному крану.
  4. Рукав подключается к системе, а сопло направляют в резервуар.
  5. Запускается пожарный извещатель, запускается насос и открывается клапан.
  6. Манометр показывает давление, данные фиксируют через 30 секунд после запуска.
  7. Насос выключается, клапан закрывается, показания записывают в специальный журнал, составляется акт. Оборудование снимается, рукав и остальные элементы возвращают на свои места.

Документы подписывают члены комиссии. Работа оборудования признается эффективной, если вся система исправна. Полноценное применение оборудования для тушения пожаров зависит от профессионализма персонала. Периодически проводится обучение.

Источник https://svetlyi21.ru/pozharotushenie/ustrojstvo-sistemy-vnutrennego-pozharnogo-vodoprovoda-raschet-montazh-obsluzhivanie.html

Источник https://vladyka23.ru/stati/vidy-protivopozharnogo-vodoprovoda-normy-i-pravila-ekspluatacii.html

Источник

Источник