Cпринклерная система пожаротушения

Содержание

Cпринклерная система пожаротушения

Применение спринклерных и дренчерных систем пожаротушения — важное условие безопасного содержания общественных и производственных объектов. У противоаварийных служб существует стандарт требований к соответствующим противопожарным средствам. Во избежание штрафов и рисков возникновения пожаров, следует предметно подойти к выбору спринклерной системы пожаротушения.

Чем является спринклерная пожарозащита?

В понятие указанного типа пожарозащиты входит совокупность техэлементов, связанных в единую техническую цепочку по предотвращению пожароопасных ситуаций. Название устройства обязано спринклерам, входящим в состав пожаробезопасной схемы. В переводе с английского языка, спринклер — это разбрызгиватель. Таким образом, посредством монтажа головок-разбрызгивателей легко добиться скорейшего подавления вспыхнувшего огня. Возникший пожар уничтожается путем «дождя» от автоматического срабатывания оснащения.

Как устроено спринклерное орошение

Cпринклерная система пожаротушения

В монтаж орошающей схемы пожароподавления входят, вне зависимости от модификации, следующие обязательные элементы:

  • Трубопровод, постоянно подводящий водный поток на заполнение резервуара.
  • Емкость/резервуар, необходимый для бесперебойной заполненности труб и циркуляционного насоса.
  • Насос-жокей, включающийся на начальной стадии возгорания объекта.
  • Насос под создание постоянного напора в оросительной сети пожаробезопасности при обширном развитии пожара.
  • Коммуникационная разводка со спринклерными розетками.

Важно! Наличие накопительного резервуара в составе пожароподавляющей схемы обязательно. При запитывании насосной станции напрямую от всасывающего трубопровода, и при случайном отсутствии пожароподавляющего вещества в подводящей трубной линии, приводит к парализации пожарной защиты. Присутствие заполненного водяного бака, снимает риски распространения пожароопасной ситуации, особенно в первые минуты возникновения воспламенения.

Особенности работы

Cпринклерная система пожаротушения

Назначение рассматриваемой пожарной защиты — быстро и с минимальными потерями загасить начавшийся пожар. Спринклерное оснащение обязательно в публичных местах с высокой проходимостью людей, взрывоопасных закрытых объектах, производственных помещениях с высокой степенью скопления пыли. Эффективность включения оборудования основана на принципе оперативного срабатывания спринклерных розеток, а также надлежащего напора в трубах.

Алгоритм функционирования автоматического пожаротушащего орошения следующий:

  1. Повышаемая температура воздуха от произошедшего возгорания воздействует на колбу оросителя. Стеклянная емкость оросителя растрескивается от расширевщейся жидкости, высвобождая проход для водяной смеси, идущей на тушение.
  2. Стабильность подачи водного потока на оросительные точки обеспечивается насосом-жокеем. При точечной очаговости, когда огонь имеет малую локацию, срабатывает один-два дождевателя.
  3. При мгновенном тотальном воспламенении, когда «взрываются» колбы на всех установленных спринклерных розетках, происходит резкое занижение давления в коммуникационной разводке. На произошедший процесс мгновенно реагирует электроконтактный манометр, подавая сигнал на включение насосной станции. Включившееся оборудование возобновляет требуемый напор, чем достигается полноценное «дождевое» гашение возникшего пожара.

Стандарты и нормы монтажа

Cпринклерная система пожаротушения

Монтирование осуществляется по проведенным расчетам дождевой схемы пожаротушения, включающим техобоснование, гидравлические расчеты, схемы и чертежи основных и вспомогательных узлов. При монтаже учитывается наличие следующих обязательных дополнений:

  • Запорные органы в виде задвижек. Арматура позволяет отсечь группу дождевателей, отдельные участки коммуникаций, насосную станцию, резервуар под проведение ремонтных мероприятий, ревизии или модернизации противоаварийного орошения.
  • Резервный насос, необходимый на случай непредвиденного выхода из строя основного, производства текущей ревизии/ремонта.
  • Щит контроля. Технический узел необходим для отслеживания уровня заполненности бака водой, периодического наблюдения за минимально допустимым напором в трубах.

При монтаже насоса необходимо предусмотреть наличие обратного клапана на его напорном патрубке. Арматура позволяет избежать обратного тока рабочей среды при заполненном трубном контуре, оставляя оснащение пожаробезопасности в «боевой готовности».

Так как спринклерные коммуникации монтируются под потолком помещения, нужно предусмотреть тепловое влияние осветительных приборов на разбрызгиватели. Минимальное расстояние между орошающими точками и осветительным прибором должно быть не менее одного метра. Норма исключает ошибочное разрушение термоколбы от теплового излучения лампы накаливания.

Обратите внимание! Монтирование щита и управления необязательна, если предусмотрено водомерное стекло на резервуаре, ЭКМ (электроконтактный манометр) на напорной линии насосной станции.

По завершении монтажных мероприятий проводятся обязательные испытания. При этом проводится осмотр смонтированных узлов, стыков коммуникационных участков на предмет течей. Без последнего пункта, эффективность собранной схемы, при угрозе пожарного случая, сомнительна. Важный параметр надежной работы спринклерной системы пожаротушения — давление в напорной линии трубопровода. Обязательно уставка на ЭКМе устанавливается на определенный минимум для включения насосного оборудования, в случае потери напора водного потока, идущего на подавление огневого очага.

Варианты спринклерного пожаротушения

Исходя из состояния заполнения труб рабочей средой, спринклерные противопожарные установки подразделяются на две разновидности:

  1. Водозаполненная. Альтернативное название – «мокрая». Установка полностью заполнена и готова к моментальному тушению очага возгорания.
  2. Водовоздушная (сухая). Трубный участок, находящийся в неотапливаемом помещении, заполнен сжатым газом, остальные коммуникации и технические узлы находятся под напором воды.

Водовоздушная спринклерная система пожароподавления, в отличие от водозаполненной, используется в неотапливаемых помещениях, где возможно понижение температуры ниже нуля градусов.

Принцип работы водовоздушной противопожарной защиты сводится к следующим этапам:

  • При непосредственном воздействии огня, лопаются термоголовки на дождевателях.
  • Через освободившийся проход спринклера выходит закаченный воздух.
  • Понижается давление в водоподводящих трубах.
  • Срабатывает насос, подавая воду на разбрызгиватели.

Перед выбором противопожарной дождевой установки целесообразно точно определиться, отапливается объект или нет. Ошибочная установка водозаполненной орошающей системы на неотапливаемом объекте приведет к промерзанию и дальнейшему разрушению трубных коммуникаций противопожарного оснащения.

Как выбрать спринклеры

Cпринклерная система пожаротушения

На эффективность работы установки влияют нормы выбора разбрызгивателей. Для оптимального выбора технического элемента следует ознакомиться с устройством разбрызгивателя. Конструкция спринклерной головки представлена следующими составляющими:

  • Корпус в стальном исполнении с тарельчатой пластиной.
  • Патрубок резьбового присоединения к подводящим трубам.
  • Сквозное отверстие под проход воды из трубного контура.
  • Стеклоколба с терморасширяющейся жидкостью.

Последние два пункта напрямую влияют на интенсивность образования «дождевого» потока и скорость подавления очага возгорания. В зависимости от модификации, спринклеры выпускаются с проходным сечением от 8 до 20 мм. Чем больше диаметр отверстия, тем больший объем воды пройдет за единицу времени.

Скорость срабатывания спринклерной головки зависит от разновидности стеклоколбы. Чем чувствительнее элемент к температуре, тем скорее сработает спринклер.

Важно! После срабатывания оросительной головки, требуется ее замена на новую единицу с целым термозамком.

Производителями выпускаются разбрызгиватели с термозамками разных цветов, предназначенных под определенную температуру разрушения:

  1. Оранжевый – 57 ℃.
  2. Красный – 68 ℃.
  3. Желтый – 79 ℃.
  4. Зеленый – 93 ℃.
  5. Голубой – 141 ℃.
  6. Фиолетовый – 182 ℃.

Исходя из цвета жидкости стеклоколбы, спринклерная головка срабатывает в диапазоне от 2 до 10 минут. Особенность влияет на оперативность реагирования оросительной противопожарной защиты.

Спринклерная система пожаротушения, что это такое, принцип работы установки

Спринклерная система пожаротушения, что это такое, принцип работы установки

Принцип работы спринклерной системы пожаротушения: схемы, конструкция

Применение автоматических систем борьбы с возгоранием – самый надежный способ защиты имущества. Прежде чем выбирать ту или иную противопожарную конструкцию, необходимо представлять особенности каждой из них, и чем принцип работы спринклерной системы пожаротушения отличается от порошковых или дренчерных моделей.

Устройство и конструкция спринклерной системы пожаротушения

Не случайно противопожарные устройства спринклерного вида называют системами, т.е. комплексным оборудованием, действие которого основано на взаимодействии составляющих узлов и элементов. Устройство спринклерной системы пожаротушения состоит из:

  • трубопровода, предназначенного для передачи, распределения и распыления воды или пены;
  • оросителей (спринклеров), установленных на трубах и распыляющих поступающую жидкость по площади помещения;
  • насосов для увеличения давления при подаче воды;
  • резервуаров с водой и доступа к централизованной водопроводной системе;
  • устройства звукового и светового оповещения.

Cпринклерная система пожаротушения

Схема конструкции спринклерной системы тушения

Функции контрольно-сигнальных датчиков выполняют сами спринклеры, головки которых выполняются из термочувствительных материалов.

В большом по площади помещении трубопровод состоит из отдельных сегментов с автономной системой активизации, что дает возможность его локального использования. В зависимости от мощности и локализации возгорания подключается различное количество спринклеров, находящихся в зоне повышения температуры.

Трубопровод постоянно заполнен водой и готов к началу работы. В зимнее время, если в помещении отрицательные температуры, то вода сливается из трубопровода, а внутреннее пространство заполняется воздухом под давлением, который легко вытесняется водой в случае необходимости.

Для просторных помещений с высокими потолками нередко используется оборудование с ручным способом активации, так как температура при локальном возгорании не достигает критических величин, необходимых для автоматического плавления спринклеров.

Схема спринклерной системы пожаротушения предусматривает (смотреть схему выше):

  • протяженность и разветвленность трубопроводов
  • взаимное расположение спринклеров с учетом максимального охвата территории.

Используются способы размещения оросителей с взаимным перекрытием зон, что обеспечивает усиленный водяной душ или без перекрытия, при котором используется минимальное количество спринклеров.

Для высоких помещений возможно использование настенных моделей спринклеров, что делает конструкцию более сложной, но увеличивает ее эффективность и снижает расход воды и повреждения имущества в ходе тушения.

Принцип работы

Как и любое противопожарное оборудование, спринклерные устройства предназначаются для подавления огня путем распыления огнегасящих веществ. Принципы действия спринклерной системы пожаротушения базируются на использовании жидкости, пены, газа или водно-газовых смесей.

Основной действующий элемент – спринклер, который одновременно исполняет функции датчика и распылителя. В дополнение к нему могут использоваться другие датчики, реагирующие на температуру или состав воздуха. Такие устройства увеличивают быстродействие системы, но усложняют принципы ее управления. В схему добавляется еще одна цепочка, состоящая из датчиков и блока управления, которые приводят оборудование в действие, до того как произойдет плавление спринклеров.

Cпринклерная система пожаротушения

Принцип работы спринклерной установки

В значительной степени для спринклерной системы пожаротушения принцип действия основан на разнице давлений внутри системы и снаружи. В пассивном состоянии эти два давления уравновешены, и запорный клапан герметично перекрывает подачу воды к оросителям. После того, как под воздействием высокой температуры головки спринклера растворяются, создаются перепады давления внутри системы, клапан открывается, и вода под давлением подается в помещение через распылительные отверстия спринклера.

Какое давление в спринклерной системе пожаротушения должно быть?

Требования по уровню давления сформулированы в СП 5.13130.2009 и других нормативных документах. Давление в спринклерной системе пожаротушения указывается в сопроводительных технических документах и должен соблюдаться в ходе эксплуатации. Соблюдение нормативов давления – это один из обязательных вопросов проверок работоспособности оборудования.

Cпринклерная система пожаротушения

Давление в спринклерной системе

В требованиях СП указаны допустимые максимальные и минимальные показатели того, какое давление в спринклерной системе пожаротушения считается допустимым.

Обратите внимание!

Так, максимальное давление у оросителя может быть не больше 1 МПа или 10 атмосфер, но допускаются и другие показатели, если они зафиксированы в технических условиях защиты объекта недвижимости.

Оптимальный уровень давления в двухтрубной системе автоматического пожаротушения выбирается исходя из того, что противопожарное оборудование должно срабатывать в течение определенного времени, т.е. инерционность установки не должна превышать 180 секунд.

Для воздушных спринклерных конструкций минимальное давление может составлять 0,01 МПа, при дальнейшем понижении подается сигнал, отключающий компрессор.

Правила эксплуатации

Эксплуатация спринклерной системы пожаротушения обязана сохранить надолго и постоянно поддерживать оборудование в рабочем состоянии.

В ходе эксплуатации ответственное лицо обязано наблюдать за:

  • целостностью системы;
  • уровнем ее заполнения водой или другими огнегасящими растворами;
  • подключением к электрическому оборудованию (насосам, помпам, сигнализации) и наличием напряжения в электрической сети;
  • соответствием показателей техническим условиям, приведенным в документации к оборудованию;
  • организовывать регулярное обслуживание и проверки возможностей пожаротушения
  • при выходе из строя хотя бы одного из составляющих элементах заботиться о ремонте или демонтаже оборудования и замене его на новую модель.

спринклерная система пожаротушения, что это такое, принцип работы установки

Спринклерная система пожаротушения. Монтаж и наладка

спринклерная система пожаротушения, что это такое, принцип работы установки

Общее устройство и принцип работы установок пожаротушения

Принцип работы спринклерной системы пожаротушения: схемы, конструкция

Cпринклерная система пожаротушения

Спринклерные системы пожаротушения – это автоматические средства тушения возгорания. Оросители создают завесу из огнетушащего вещества (ОТВ), локализуя и ликвидируя пожар.

Нормы по эксплуатации систем спринклерного типа:

  1. СП 5.13130.2009;
  2. ГОСТ Р 51043-2002;
  3. ФЗ N 123-ФЗ (техрегламент);
  4. Пост. N 390 (противопожарный режим);
  5. НПБ 88-2001 (проектирование, монтаж).

Что такое спринклерная система

Спринклерные автоматические системы пожаротушения (АСПТ) представляют собой магистраль и разводку трубопроводов, содержащую под напором огнетушащее вещество или заполняемую ОТВ при обнаружении возгорания.

В охраняемом помещении создается разветвленная сеть, а на местах распыления вкручиваются специальные реагирующие на огонь, открывающие выход ОТВ самосрабатывающие водяные оросители – спринклеры.

Как работает спринклерная система

Суть работы АСПТ спринклерного типа состоит в выпуске огнетушащего состава на очаг возгорания. Система непрерывно готова к подаче ОТВ. Давление в трубах постоянное, создаваемое насосом-жокеем. Активируется выход воды спринклером – распылителем с тепловым замком.

Спринклерная система срабатывает и тушит этапами:

  1. При возникновении пожара температура повышается.
  2. Тепловой замок спринклера разрушается (разбивается колба или расплавляется пломба), открывая отверстие для воды.
  3. ОТВ выходит через ороситель, сначала самотеком.
  4. Узел управления фиксирует снижение давление (Мпа) – подает сигнал на БУ.
  5. «Жокей» насос поддерживает напор небольшое время. Далее включается основная насосная станция.

Для задействования спринклерной системы пожаротушения и основных насосов требуется реагирование двух датчиков последовательно:

  1. Теплового – в спринклере.
  2. Гидравлического/воздушного – в узле управления между разводкой с распылительными головками с жидкостью или воздухом, и источником ОТВ, перекрытым пружинным клапаном.

  • подходит для отапливаемых помещений от +5°C, поскольку вода замерзает;
  • магистраль уже с огнетушащим веществом;
  • есть подключение к центральному снабжению или к емкости с ОТВ.
  • в трубах сжатый воздух;
  • после реагирования спринклера:
    • происходит стравливание;
    • давление понижается;
    • клапаны открываются;
    • преграда исчезает, тушащий состав заполняет трубы, выходит через оросители.
    • вода сливается на зиму, но оборудование готово к работе, поскольку имеет и «сухую» часть;
    • подводящая магистраль с водой, а питающая и распределительная часть заполняются воздухом в зависимости от сезона.

    Области применения

    Системы пожаротушения спринклерного типа используются на:

    1. объекты хранения данных;
    2. автостоянки под землей, надземные – выше 1 этажа;
    3. сооружения с фасадом от 30 м. Для категорий опасности Д, Г высота не имеет значения;
    4. одноэтажки из металлических элементов с горючим утеплителем. Для общественных зданий данного типа площадь – больше 800 м², административных и бытовых – от 1200 м²;
    5. торговые предприятия с наземной частью от 2500 м², с подвальной (цокольной) – от 200 м². Исключения: реализация негорючих товаров (металлы, стекло, фарфор, пища);
    6. постройки, где торгуют легко воспламеняемыми материалами. Исключение: розница упаковками до 20 л.;
    7. выставочные ангары, залы, галереи от 1000 м²;
    8. объекты для массового отдыха от 800 посадочных мест;
    9. склады со стеллажами от 5,5 м.

    Применить сеть со спринклерами можно даже в квартире или в других помещениях. Но оборудование тушит только пожары класса A, реже B (специальной пеной). Для других возгораний, объектов под напряжением применяют АСПТ с порошком, углекислотой. Учитывают, что вода может повредить материалы.

    Автоматическая система полива характерна для тушения:

    • водные судна – есть неограниченный доступ к ОТВ;
    • пенные и спринклерные устройства применяют для опасных зон с ГСМ, топливом, полимерами, резиной (производства, цеха, склады);
    • открытые, технологические проемы: водные завесы на арках, атриумах, стройплощадках;
    • противопожарные отсеки больших помещений.

    Преимущества и недостатки

    Достоинства АСПТ спринклерного типа:

    1. нет ограничений по размеру помещений, количеству персоналу. ОТВ безопасное;
    2. не надо заправлять;
    3. экономичность – вода дешевая;
    4. не требует герметизации помещения;
    5. магистраль модифицируется под особенности (формы) объекта;
    6. удобно при централизованном водоснабжении – тушащий состав постоянно циркулирует в трубах на месте возгорания, любые объемы доступны, время распыления неограниченное;
    7. простая замена спринклеров, большой выбор распылителей (орошение струей, пылью, в точку);
    8. полная автоматизация, автономность;
    9. независимость от питания в очаге пожара;
    10. охват больших площадей;
    11. долговечность (от 10 лет).

    Минусы спринклерной АСПТ:

    1. инерционность (время с момента срабатывания). Тепловой замок разрушается продолжительно – до 300 или 600 сек.;
    2. реагируют только на температуру;
    3. риск ложных срабатываний, при этом процесс трудно остановить;
    4. сложность проектировки, монтажа: соблюдают обширные НПБ;
    5. ограниченность классами пожара A, B (пенные), видами тушащих составов (вода, пена);
    6. при отсутствии централизованного водоснабжения – потребность в емкостях для ОТВ, дополнительных насосах;
    7. тепловые замки делают невозможным применение спринклеров, где неравномерно, непредвиденно нагревается воздух;
    8. вода замерзает – установка не работает при отрицательных температурах, кроме «сухого» варианта или с теплым водоснабжением;
    9. спринклеры нужно менять после активации.

    Спринклерная и дренчерная системы: отличия

    Оба варианта имеют инерционность, но при термочувствительном запорном устройстве она больше. У оборудования с открытыми распылителями период ожидания выпуска тушащей смеси зависит лишь от доставки воды по магистрали.

    Отличие спринклерной системы от дренчерной:

    Оборудование
    СпринклерноеДренчерное
    Ороситель закрытого типа, автономный, самодостаточный, активирующийся самостоятельно.Простой распрыскиватель. Открытый, без теплового запора, не влияет на активацию.
    Вскрывается только реагирующая на огонь головка, орошая строго защищенную площадь, не заливая остальное пространство. Требуется замена тепловых замков после срабатывания.Задействуются все оросители, заливая все помещение, но не требуют замены.
    Побудительная цепь не нужна: спринклер сам является таковой (обнаружитель плюс побудитель). Можно использовать без дополнительных датчиков.Необходима сигнализация, датчики и активация с пульта.

    Устройство спринклерного пожаротушения

    АСПТ может включать в себя два варианта: «сухой» и водозаполненной с переключением по мере необходимости.

    1. подача воды, источник с дозатором;
    2. пожарный резервуар с переливным, тестовым трубопроводом;
    3. насос с всасывающим шлангом, около него – водяной узел управления (спринклерный клапан);
    4. обратный клапан для перекрытия или обеспечения постоянного напора.
    1. источник;
    2. воздушный узел управления (сухой клапан);
    3. насос для резервуара;
    4. компрессор;
    5. резервуар (пневмоцистерна, водопитатель).
    1. магистраль со спринклерными распылителями;
    2. гибкая подводка;
    3. шкафы, блоки управления;
    4. пожарные извещатели.

    Дополнительные элементы АСПТ:

    1. запорная арматура;
    2. резервные, откачивающие насосы;
    3. дренажные приямки;
    4. датчики контроля ОТВ;
    5. для вспененного тушащего состава:
      • пенный ороситель;
      • емкости для хранения пенообразователя с устройством контроля уровня;
      • пеногенераторы;
      • дозатор.

    Cпринклерная система пожаротушения

    Спринклерная система пожаротушения в больших помещениях может иметь несколько секций (зон), индивидуальные сигнальные клапаны, устройства подачи сжатого воздуха для повышения давления.

    Спринклерный узел управления

    Тип узла управления определяет режим работы, вариант компоновки. Задачи механизма – сигнализировать на пульт или БУ для включения насоса. От узла зависит активация и будет ли включена подача огнетушащего состава.

    Узел водозаполненный

    «Мокрый» клапан внутри заполнен жидкостью под высоким давлением. Варианты:

    1. угловой;
    2. прямоточный.

    Суть работы: разрушается термозатвор, спринклерная головка открывается, напор меняется. Перепад давления передается воде в камере узла и компенсатору – механизм активируется, отправляет сообщение на блок управления.

    • Плюс: нет потребности в дополнительных сигнальных клапанах.
    • Минус: возможность ложных самозапусков из-за гидроударов, неисправностей оросителей, вода может замерзнуть. Для уменьшения риска есть замедляющая камера (время выставляется от 0 до 16 сек.). Если движение жидкости в спринклерной АСПТ вызвано посторонней причиной, то вода стравливается в канализацию.

    Узел воздушный

    Управляющий узел может наполняться вместо жидкости сжатым кислородом или азотом. Второе название – спринклерный мембранный воздушный клапан.

    Используется дифференциальный принцип, равновесие:

    1. Напор воздуха со стороны магистрали с оросителями и от части поступления воды на задвижку создает баланс.
    2. При открытии оросителя происходит разгерметизация – давление падает, равновесие нарушается, запор отодвигается, тушащее вещество поступает в трубы.

    Воздушный узел больше подвержен ложным срабатываниям, но нет промерзания.

    Воздушный контрольно-пусковой

    Принцип работы КПУУ дополненный контролем целостности цепей оборудования (изменение Мпа, разрывы, поломки), что полностью исключает ложную тревогу.

    1. предварительного действия – после реагирования пожарных извещателей или оросителей;
    2. предварительного срабатывания с контролем пуска – только после сигнала датчиков;
    3. с двойным контролем старта установки – активация от пожарных датчиков и при запуске хотя бы одного спринклерного распрыскивателя.

    Воздушные контрольно-пусковые узлы устанавливают на объектах с риском механических повреждений труб, оросителей: промышленные, военные, нефтехимические предприятия, морозильные отсеки.

    Виды спринклерных оросителей

    Спринклер – распрыскиватель АСПТ из легких сплавов с посадочной резьбой, запорным сегментом (колба, распаивающаяся пластина) на выходном отверстии, открывающимся при определенной температуре.

    1. достигается критическая температура;
    2. головка устройства:
      • распаивается – встречается реже, поскольку плавящиеся пластины ненадежные;
      • термочувствительная жидкость расширяется, запирающая колба оросителя трескается;
    3. замок разрывается;
    4. открывается отверстие – сдерживаемая вода распыляется.

    Температура срабатывания от + 57 до +182°С. Инерционность является основным недостатком распрыскивателя: до 300 сек. у низкотемпературных изделий (+57, +68°С) и у высокотемпературных – до 600 сек. Механизм – одноразовый. После активации заменяют новым. Срок службы оросителя в режиме ожидания – 10 лет.

    Колбы в зависимости от значения для начала химической реакции имеют разный цвет жидкости.

    Cпринклерная система пожаротушения

    Спринклерная декоративная розетка АСПТ имеет и рабочую функцию: обеспечивает требуемое разбрызгивание, направление: завеса из мелкодисперсной водной пыли, крупные капли, струи. В среднем ороситель охватывает радиус 2 м.

    Из чего состоит спринклер:

    1. винты стопорные;
    2. розетка;
    3. запорная колба;
    4. пружина тарельчатого типа или резина (реже, так как она плавится и деформируется);
    5. корпус с резьбой.

    Позиционные

    Спринклеры позиционного типа имеют несколько модификаций ориентации розетки для разных вариантов распыления ОТВ в очаг:

    1. универсальные – фиксируется в любом направлении;
    2. вогнутые – вертикальная установка;
    3. плоские – разбрызгивающей частью вверх;
    4. для горизонтальной фиксации.

    Угловые

    Струя моделируется: устройство с миниатюрным козырьком розетки позволяет выбрать требуемый угол для эффективного распыления. Подобрав правильную настройку, создается наиболее результативная водная завеса, орошающая материалы и оборудование в очаге возгорания.

    Тонкодисперсные

    Спринклеры для тонкого распыления с сетчатым колпачком-калибратором создают плотную завесу ОТВ. Расход воды сниженный, одновременно повышается эффективность, создается огнпреграждающий экран облаком мелкой взвеси огнетушащего вещества.

    Пониженный уровень повреждения влагой обрабатываемых поверхностей. Часто применяется для пожаров класса A.

    Быстродействующие

    Конструкция спринклеров с ускоренным действием имеет элементы, обеспечивающие меньшую инерционность. Ликвидируется большая задержка между возникновением возгорания и разрыва замка на оросителе.

    Устройства быстрого срабатывания рекомендованы на складах с высокими стеллажами (до 12,5 м) и потолками (до 20 м).

    Огнетушащие составы

    Второе название спринклерных систем – установки водяного пожаротушения, поскольку используются составы на основе воды.

    Максимум, как можно модифицировать ОТВ – создание пены. В пенных системах есть отдельный бак с пеногенератором, специальные калибровщики.

    Пена расширяет диапазон тушения классов пожара. Смесь имеет различные химические добавки (фторные). Вспененное вещество меньше повреждает материалы.

    Требования к состоянию огнетушащих веществ

    Вещества для тушения должны быть без примесей, приводящих к коррозии труб. Используются те же составы, что для обычных водных или пенных огнетушителей.

    Монтаж спринклерной системы тушения: нормы и требования

    Разработку проекта, монтаж и ТО производят лицензированные предприятия. Учитывают высоту потолков, радиус и диаграммы распыления, характеристики вентиляции. Возможен вариант углубленного монтажа оросителей для декоративного вида.

    Cпринклерная система пожаротушения

    Основы процесса установки:

    1. трубы:
      • шовные;
      • оцинкованные снаружи и изнутри;
      • крепление к потолку. Используются металлические спринклерные подвесные хомуты, шаг 1,5 м;
      • соединения: сварка, опрессовка фитингами, установочные муфты;
    2. расстановка оросителей должна соответствовать инструкции: при радиусе распространения капель в 2 м расстояние между головками около 4 м;
    3. разводку, аккумуляторы, баки, насосы размещают в отдельном помещении (пристройка, подвал). Там же производится подключение к водоснабжению;
    4. отдельно устанавливается пульт охраны (дублирующая схема управления).
    5. в системе должно быть давление до 1 Мпа.

    Cпринклерная система пожаротушения

    Cпринклерная система пожаротушения

    Обслуживание спринклерных систем

    1. Монтаж спринклерной системы завершается испытанием – имитацией пожара с заменой спринклеров на дренчерные оросители.
    2. ТО включает осмотр на предмет выявления утечек, коррозии. При обнаружении дефектов тепловые замки и другие элементы заменяются со сливом жидкости. Производится принудительный пуск и перезапуск.
    3. Гарантированный срок эксплуатации – 10 лет, полная проверка с испытанием, капитальным ремонтом, повторный гидравлический расчет – раз в 3 года.
    4. Температуры эксплуатации от -50 до +50˚С (для водозаполненных – от +5 ˚С) или рекомендованные производителем.
    5. Обслуживание системы после срабатывания заключается в возвращении оборудования в рабочее состояние: заменяют термозатворы, приводят узлы управления в режим ожидания.

    Техническая информация по монтажу автоматических систем водяного пожаротушения

    Никто не усомнится, что вода – самое известное вещество для тушения огня. Противостоящая огню стихия обладает рядом преимуществ, таких как высокая удельная теплоемкость, скрытая теплота парообразования, химическая инертность к большинству веществ и материалов, доступность и низкая стоимость.

    Однако, наравне с преимуществами воды следует учитывать так же и ее недостатки, а именно – низкая смачивающая способность, высокая электропроводность, недостаточная адгезия к объекту тушения, а также, что немаловажно, нанесение существенного вреда зданию.

    Тушение огня из пожарного шланга прямой струей не является лучшим способом в борьбе с возгоранием, так как основной объем воды не участвует в процессе, происходит лишь охлаждение горючего, иногда можно добиться срыва пламени. Повысить эффективность тушения пламени можно распылив воду, однако при этом возрастут затраты на получение водяной пыли и ее доставку к очагу возгорания. В нашей стране струю воды в зависимости от среднеарифметического диаметра капель подразделяют на распыленную (диаметр капель более 150 мкм) и тонкораспыленную (менее 150 мкм).

    Чем так эффективно распыление воды? При таком способе тушения происходит охлаждение горючего путем разбавления газов водяным паром, кроме того, тонкораспыленная струя с диаметром капель менее 100 мкм способна охлаждать и саму химическую зону реакции.

    Для увеличения проникающей способности воды применяют так называемые растворы воды со смачивателями. Также применяются добавки:
    — водорастворимых полимеров для повышения адгезии к горящему объекту («вязкая вода»);
    — полиоксиэтилена для повышения пропускной способности трубопроводов («скользкая вода», за рубежом «быстрая вода»);
    — неорганических солей для повышения эффективности тушения;
    — антифризов и солей для уменьшения температуры замерзания воды.

    Нельзя применять воду для тушения веществ, вступающих с ней в химические реакции, а так же токсичных, горючих и коррозийно-активных газов. Такими веществами являются многие металлы, металлоорганические соединения, карбиды и гидриды металлов, раскаленные уголь и железо. Таким образом, ни в коем случае не применяйте воду, а так же водные растворы с такими материалами:
    — алюминийорганических соединений (реакция со взрывом);
    — литийорганических соединений; азида свинца; карбидов щелочных металлов; гидридов ряда металлов — алюминия, магния, цинка; карбидов кальция, алюминия, бария (разложение с выделением горючих газов);
    — гидросульфита натрия (самовозгорание);
    — серной кислоты, термитов, хлорида титана (сильный экзотермический эффект);
    — битума, перекиси натрия, жиров, масел, петролатума (усиление горения в результате выброса, разбрызгивания, вскипания).

    А так же, нельзя использовать струи для тушения пыли, чтобы избежать образования взрывоопасной среды. Так же при тушении нефтепродуктов может произойти распространение, разбрызгивание горящего вещества.

    2. СПРИНКЛЕРНЫЕ И ДРЕНЧЕРНЫЕ УСТАНОВКИ ПОЖАРОТУШЕНИЯ

    2.1. Назначение и устройство установок

    Установки водяного, пенного низкой кратности, а также водяного пожаротушения со смачивателем подразделяются на:

    Спринклерные установки используются для локального тушения пожара и охлаждения строительных конструкций. Обычно используются в помещениях, в которых возможно развитие пожара с выделением большого количества тепла.

    Дренчерные установки предназначаются для тушения пожара по всей заданной площади, а так же создают водяную завесу. Они орошают очаг возгорания в защищаемом помещении, получая сигнал от приборов обнаружения пожара, что позволяет устранить причину возгорания на ранних стадиях, быстрее, чем спринклерными системами.

    Данные установки пожаротушения встречаются наиболее часто. Они используются для защиты складов, торговых центров, помещений производства горячих натуральных и синтетических смол, пластмасс, резиновых изделий, кабельных канатов и т.д. Современные термины и определения применительно к водяным АУП приведены в НПБ 88-2001.

    Принципиальная схема спринклерной установки пожаротушения.

    Принципиальная схема спринклерной установки пожаротушения

    Принципиальная схема дренчерной установки пожаротушения

    Она не содержит теплового замка, как спринклерная, поэтому снабжена дополнительными устройствами обнаружения пожара.

    Автоматическое включение обеспечивает побудительный трубопровод 16, который заполнен водой под давлением вспомогательного водопитателя 23 (для неотапливаемых помещений вместо воды применяют сжатый воздух). Для примера в первой секции к трубопроводу 16 подключены побудительно-пусковые клапаны 6, которые в исходном состоянии закрыты с помощью троса с тепловыми замками 7. Во второй секции к аналогичному трубопроводу 16 подключены распределительные трубопроводы с спринклерными оросителями.

    Выходные отверстия дренчерных оросителей открыты, поэтому питающий 11 и распределительные 9 трубопроводы заполнены атмосферным воздухом (сухо трубы). Подводящий трубопровод 17 заполнен водой под давлением вспомогательного водопитателя 23, который представляет собой гидропневмобак, заполненный водой и сжатым воздухом. Давление воздуха контролируется с помощью электроконтактного манометра 5. На данном избражении источником воды установки выбран открытый водоем 21, забор воды из которого осуществляется насосами 22 или 19 через трубопровод с фильтром 20.

    УУ 13 дренчерной установки содержит гидравлический привод, а также сигнализатор давления 14 типа СДУ.

    Автоматическое включение установки производится в результате срабатывания спринклерных оросителей 10 или разрушения тепловых замков 7, падает давление в побудительном трубопроводе 16 и узле гидропривода УУ 13. Клапан УУ 13 открывается под давлением воды в подводящем трубопроводе 17. Вода поступает к дренчерным оросителям и орошает помещение, защищаемое секцией установки.

    Ручной пуск дренчерной установки производится с помощью шарового крана 15. Спринклерную установку нельзя включить автоматически, т.к. несанкционированная подача воды из систем пожаротушения приведет к нанесению большого ущерба защищаемому помещению при отсутствии пожара. Рассмотрим схему спринклерной установки, которая позволяет исключить подобные ложные срабатывания:

    Принципиальная схема спринклерной установки пожаротушения

    Установка содержит спринклерные оросители на распределительном трубопроводе 1, который в условиях эксплуатации заполнен сжатым воздухом до давления около 0,7 кгс/см2 с помощью компрессора 3. Давление воздуха контролирует сигнализатор 4, который установлен перед обратным клапаном 7 с дренажным вентилем 10.

    УУ установки содержит клапан 8 с запорным органом мембранного типа, сигнализатор давления или потока жидкости 9, а также задвижку 15. В условиях эксплуатации клапан 8 закрыт давлением воды, которая поступает в пусковой трубопровод клапана 8 от водоисточника 16 через открытый вентиль 13 и дроссель 12. Пусковой трубопровод соединен с краном ручного пуска 11 и с дренажным клапаном 6, оборудованным электрическим приводом. Установка содержит также технические средства (ТС) автоматической пожарной сигнализации (АПС) — пожарные извещатели и приемно-контрольный прибор 2, а также пусковой прибор 5.

    Трубопровод между клапанами 7 и 8 заполнен воздухом с давлением, близким к атмосферному, что обеспечивает работоспособность запорного клапана 8 (main valve).

    Механические повреждения, которые могут вызвать нарушение герметичности распределительного трубопровода установки или теплового замка, не вызовут подачу воды, т.к. клапан 8 закрыт. При снижении давления в трубопроводе 1 до 0,35 кгс/см2 сигнализатор 4 вырабатывает тревожный сигнал о неисправности (разгерметизации) распределительного трубопровода 1 установки.

    Ложное срабатывание АПС также не приведет к срабатыванию системы. Управляющий сигнал от АПС с помощью электропривода откроет дренажный клапан 6 на пусковом трубопроводе запорного клапана 8, в результате чего последний откроется. Вода поступит в распределительный трубопровод 1, где остановится перед закрытыми тепловыми замками спринклерных оросителей.

    При проектировании АУВП, ТС АПС выбираются так, чтобы иннертность спринклерных оросителей была выше. Это делается для того. Чтобы при пожаре ТС АПС срабатывали раньше и открывали запорный клапан 8. Далее вода поступит в трубопровод 1 и заполнит его. Это значит, что к моменту срабатывания оросителя, вода уже находится перед ним.

    Важно уточнить, что подача первого тревожного сигнала от АПС позволяет быстро устранить небольшие возгорания средствами первичного пожаротушения(такими, как огнетушители).

    2.2. Состав технологической части спринклерных и дренчерных установок водяного пожаротушения

    2.2.1. Источник водоснабжения

    2.2.2. Водопитатели
    В соответствии с НПБ 88-2001 основной водопитатель обеспечивает работу установки пожаротушения с заданным давлением и расходом воды или водного раствора в течение расчетного времени.

    Источник водоснабжения (водопровод, водоем и т.д.) может быть использован в качестве основного водопитателя, если он может обеспечить расчетный расход и давление воды в течение необходимого времени. До выхода в рабочий режим основного водопитателя давление в трубопроводе автоматически обеспечивается вспомогательным водопитателем. Как правило, это гидропневматический бак (гидропневмобак), который оборудуют поплавковыми и предохранительными клапанами, датчиками уровня, визуальными уровнемерами, трубопроводами для выпуска воды при тушении пожара, устройствами для создания необходимого давления воздуха.

    Автоматический водопитатель обеспечивает давление в трубопроводе, необходимое для срабатывания узлов управления. Таким водопитателем могут быть водопроводы с необходимым гарантированным давлением, гидропневматический бак, жокей-насос.

    2.2.3. Узел управления (УУ) – это сочетание трубопроводной арматуры с запорными и сигнальными устройствами и измерительными приборами. Предназначаются они для запуска противопожарной установки и контроля за ее работоспособностью, располагаются между подводящим и питающим трубопроводами установок.
    Узлы управления обеспечивают:
    — подачу воды (пенных растворов) на тушение пожаров;
    — заполнение питающих и распределительных трубопроводов водой;
    — слив воды из питающих и распределительных трубопроводов;
    — компенсацию утечек из гидравлической системы АУП;
    — проверку сигнализации об их срабатывании;
    — сигнализацию при срабатывании сигнального клапана;
    — измерение давления до и после узла управления.

    Согласно ГОСТ Р 51052-97 клапаны узлов управления подразделяют на спринклерные, дренчерные и спринклерно-дренчерные.

    Максимальное давление рабочей среды составляет не менее 1,2 МПа, минимальное — не более 0,14 МПа.
    Время срабатывания сигнализаторов давления и потока жидкости не превышает 2 с.

    2.2.4. Трубопроводы

    Как правило, трубопроводы установки изготовлены из стали, однако, при соблюдении ряда ограничений возможна установка трубопровода из пластмассовых труб.

    Трубопроводы подразделены на 3 типа:
    • Подводящий – доставляет воду от основного водопитателя до уу
    • Питающий – от УУ до распределительного трубопровода
    • Распределительный – непосредственно трубопровод с оросителями, распределенный по площади помещения.

    2.2.5. Оросители

    Оросители — устройства, предназначенные для устранения возгорания, путем распыления воды или водных растворов.

    Рассмотрим подробнее отличия дренчерных оросителей от спринклерных:

    • Основное отличие спринклерного оросителя заключается в наличии дополнительного запорного устройства, герметично перекрывающее выходное отверстие. Регулируется тепловым замком.

    • Дренчерный ороситель имеет в своем составе элемент (как правило розетку), формирующий структуру и направление водяного потока, однако выходное отверстие всегда открыто.
    Наиболее эффективно блокируют пожар оросители, формирующие водяные завесы, которые приостанавливают распространение огня сквозь оконные и дверные проемы, что обеспечивает условия для эвакуации людей из очага возгорания. Зачастую применяются дренчерные оросители, то есть оросители без теплового замка. В России основные требования к оросителям, создающим контактные и объёмные водяные завесы, регламентируются НПБ 87-2000.

    Тепловой замок в составе спринклерного оросителя срабатывает при повышении температуры в помещении до заданного уровня.
    Термочувствительным элементом здесь являются плавкие, либо взрывные элементы, как например стеклянные колбы. Также разрабатываются замки с упругим элементом « памяти формы».

    Срабатывание спринклерного оросителя

    Срабатывание спринклерного оросителя

    Принцип действия замка с использованием плавкого элемента заключается в применении двух металлических пластин, спаянных легкоплавким припоем, который теряет прочность при повышении температуры, вследствие чего рычажная система выходит из равновесия, и открывает клапан оросителя.

    Но использование плавкого элемента имеет ряд недостатков, таких как подверженность легкоплавкого элемента коррозии, вследствие чего он становится хрупким, а это может повлечь самопроизвольное срабатывание механизма (особенно в условиях вибрации).

    Поэтому все чаще сейчас применяются оросители с использованием стеклянных колб. Они технологичны в изготовлении, стойки к внешним воздействиям, длительное действие температур, близких к номинальным никак не сказываются на их надежности, устойчивы к действию вибрации или резких колебаний давления в водопроводной сети.

    Ниже представлена схема конструкции оросителя с взрывным элементом- колбой С.Д. Богословского:

    Конструкция оросителя с термоколбой С.Д. Богословского

    1 – штуцер; 2 – дужки; 3 – розетка; 4 – прижимной винт; 5 – колпачок; 6 – термоколба; 7 – диафрагма

    Термоколба есть ни что иное, как тонкостенная герметично закрытая ампула, внутри которой находится термочувствительная жидкость, например, метилкарбитол. Это вещество под действием высоких температур энергично расширяется, увеличивая давление в колбе, что приводит к ее взрыву.

    В наши дни термоколбы являются самым популярным теплочувствительным элементом спринклерных оросителей. Чаще всего встречаются термоколбы фирм «Job GmbН» типа G8, G5, F5, F4, F3, F 2.5 и F1.5, «Day-Impex Lim» типа DI 817, DI 933, DI 937, DI 950, DI 984 и DI 941, Geissler типа G и «Norbert Job» типа Norbulb. Имеются сведения об освоении выпуска термоколб в России и фирмой «Grinnell» (США).

    Зона I — это термоколбы типа Job G8 и Job G5 для работы в обычных условиях.
    Зона II — это термоколбы типа F5 и F4 для оросителей, размещенных в нишах или скрытно.
    Зона III — это термоколбы типа F3 для спринклерных оросителей в жилых помещениях, а также в оросителях с увеличенной площадью орошения; термоколбы F2.5; F2 и F1.5 — для оросителей, время срабатывания которых должно быть минимальным по условиям применения (например, в оросителях с тонкодисперсным распыливанием, с повышенной площадью орошения и оросителях, предназначенных для использования в установках предупреждения взрывов). Такие оросители, как правило, маркируют литерами FR (Fast Response).

    Примечание: цифра после буквы F обычно соответствует диаметру термоколбы в мм.

    Список документов, которые регламентируют требования, применение и методы испытаний оросителей
    ГОСТ Р 51043-97
    НПБ 87-2000
    НПБ 88-2001
    НПБ 68-98
    Структура обозначения и маркировка оросителей в соответствии с ГОСТ Р 51043-97 приведена ниже.

    Примечание: Для дренчерных оросителей поз. 6 и 7 не указывают.

    Основные технические параметры оросителей общего назначения

    Условный диаметр выходного отверстия, мм

    Наружная присоединительная резьбаR

    Минимальное рабочее давление перед оросителем, МПа

    Защищаемая площадь, м2, не менее

    Средняя интенсивность орошения, л/(с·м2), не менее

    Примечания:
    (текст) — редакция по проекту ГОСТ Р [11].
    1. Указанные параметры (защищаемая площадь, средняя интенсивность орошения) приведены при установке оросителей на высоте 2,5 м от уровня пола.
    2. Для оросителей монтажного расположения В, Н, У площадь, защищаемая одним оросителем, должна иметь форму круга, а для расположения Г, Гв, Гн, Гу — форму прямоугольника размером не менее 4х3 м.
    3. Не ограничивается размер наружной присоединительной резьбы для оросителей, имеющих выходное отверстие, форма которого отличается от формы круга, и максимальный линейный размер, превышающий 15 мм, а также для оросителей, предназначенных для пневмо- и массопроводов, и оросителей специального назначения.

    Защищаемая площадь орошения принимается равной площади, удельный расход и равномерность орошения которой не ниже установленной либо нормативной.

    Наличие теплового замка накладывает на спринклерные оросители некоторые ограничения по времени и предельной температуры срабатывания.

    Для оросителей устанавливаются следующие требования:
    Номинальная температура срабатывания – температура, при которой происходит реагирование теплового замка, происходит подача воды. Установлена и указана в стандарте или технической документации для данного изделия
    Номинальное время срабатывания – указанное в технической документации время срабатывания спринклерного оросителя
    Условное время срабатывания – время с момента действия на спринклерный ороситель температуры, превышающей номинальную на 30 °С, до активации теплового замка.

    Номинальная температура, условное время срабатывания и цветовая маркировка спринклерных оросителей по ГОСТ Р 51043-97, НПБ 87-2000 и планируемому ГОСТ Р представлены в таблице:

    Номинальная температура, условное время срабатывания и цветовая маркировка спринклерных оросителей

    Условное время срабатывания, с, не более

    Маркировочный цвет жидкости в стеклянной термоколбе (разрывном термочувствительном элементе) или дужек оросителя (при плавком и упругом термочувствительном элементе)

    Примечания:
    1. При номинальной температуре срабатывания теплового замка от 57 по 72 °С дужки оросителей допускается не окрашивать.
    2. При использовании в качестве термочувствительного элемента термоколбы дужки оросителя допускается не окрашивать.
    3. «*» — только у оросителей с плавким термочувствительным элементом.
    4. «#» — оросители как с плавким, так и разрывным термочувствительным элементом (термоколбой).
    5. Не помеченные знаками «*» и «#» значения номинальной температуры срабатывания — термочувствительным элементом является термоколба.
    6. В ГОСТ Р 51043-97 отсутствуют номиналы температур 74* и 100* °С.

    Устранение пожаров с высокой интенсивностью тепловыделения. Оказалось, что обычные оросители, установленные на больших складах, например, пластмассовых материалов не справляются из-за того, что мощные тепловые потоки пожара уносят мелкие капли воды. С 60-х по 80-е года прошлого века в Европе для тушения таких пожаров применялись спринклерные оросители с отверстием 17/32”, а после 80-х перешли на использование оросителей со сверхбольшим отверстием (ELO), ESFR и «больших капель». Такие оросители способны производить капли воды, проникающие сквозь конвективный поток, возникающий в помещении склада при мощном пожаре. За пределами нашей страны спринклерные носители типа ELO применяются для защиты упакованной в картон пластмассы на высоте около 6 м (кроме воспламеняющихся аэрозолей).

    Еще одним качеством оросителя ELO является то, что он способен функционировать при низком давлении воды в трубопроводе. Достаточное давление может быть обеспечено во многих водных источниках без применения насосов, что сказывается на стоимости оросителей.

    Оросители типа ESFR рекомендованы для защиты различной продукции, в том числе упакованные в картон не вспененные пластмассовые материалы, складируемые на высоте до 10, 7 м при высоте помещения до 12,2 м. Такие качества системы, как быстрое реагирование на развитие огня и интенсивный поток воды, позволяет использовать меньшее количество оросителей, что положительно сказывается на уменьшении затраченной воды и нанесенного ущерба.

    Для помещений, где технические конструкции нарушают интерьер помещения были разработаны следующие типы оросителей:
    Углубленные – оросители, корпус или дужки которых частично скрываются в углублениях подвесного потолка или стеновой панели;
    Потайные – оросители, в которых корпус дужки и частично термочувствительный элемент находятся в углублении подвесного потолка или стеновой панели;
    Скрытые – оросители, закрывающиеся декоративной крышкой

    Принцип действия таких оросителей изображен ниже. После срабатывания крышки розетка оросителя под собственным весом и воздействием струи воды из оросителя по двум направляющим опускается вниз на такое расстояние, чтобы углубление в потолке, в котором смонтирован ороситель, не влияло на характер распространения воды.

    Спринклерные оросители для монтажа в подвесных потолках.

    Спринклерные оросители для монтажа в подвесных потолках

    Чтобы не увеличивать время срабатывания АУП, температура плавления припоя декоративной крышки устанавливается ниже температуры срабатывания системы оросителя, поэтому в условиях пожара декоративный элемент не будет препятствовать поступлению теплового потока к тепловому замку оросителя.

    Проектирование спринклерных и дренчерных установок водяного пожаротушения.

    Детально особенности проектирования водопенных АУП расписаны в учебном пособии. В нем Вы найдете особенности создания спринклерных и дренчерных водопенных АУП, установки пожаротушения тонкораспыленной водой, АУП для сохранения высотных стеллажных складов, правила расчета АУП, примеры.

    Так же в пособии изложены основные положения современной НТД для каждой области России. Подробному рассмотрению подвергается изложение правил разработки технического задания на проектирование, формулировка основных положений по согласованию и утверждению этого задания.

    В учебном пособии также рассматриваются содержание и правила оформления рабочего проекта, включая пояснительную записку.

    Чтобы упростить Вам задачу, мы приводим алгоритм проектирования классической установки водяного пожаротушения в упрощенном виде:

    1. По данным НПБ 88-2001 необходимо установить группу помещения (производства или технологического процесса) в зависимости от его функционального назначения и пожарной нагрузки сгораемых материалов.

    Выбирают ОТВ, для чего устанавливают эффективность тушения горючих материалов, сосредоточенных в защищаемых объектах, водой, водным или пенным раствором по данным НПБ 88-2001 (гл. 4). Проверяют совместимость материалов в защищаемом помещении с выбранным ОТВ — отсутствие возможных химических реакций с ОТВ, сопровождающихся взрывом, сильным экзотермическим эффектом, самовозгоранием и т.п.

    2. С учетом пожарной опасности (скорость распространения пламени) выбирают вид установки пожаротушения — спринклерная, дренчерная или АУП тонкораспыленной (распыленной) водой.
    Автоматическое включение дренчерных установок осуществляют по сигналам от установок пожарной сигнализации, побудительной системы с тепловыми замками или спринкленными оросителями, а также от датчиков технологического оборудования. Привод дренчерных установок может быть электрический, гидравлический, пневматический, механический или комбинированный.

    3. Для спринклерной АУП в зависимости от температуры эксплуатации устанавливают тип установки – водозаполненная (5°С и выше) или воздушная. Заметим, что в НПБ 88-2001 применение водовоздушных АУП не предусмотрено.

    4. По данным гл. 4 НПБ 88-2001 принимают интенсивность орошения и площадь, защищаемую одним оросителем, площадь для расчета расхода воды и расчетное время работы установки.
    Если используется вода с добавкой смачивателя на основе пенообразователя общего назначения, то интенсивность орошения принимают в 1,5 раза меньше, чем для водяных АУП.

    5. По паспортным данным оросителя с учетом коэффициента полезного использования расходуемой воды устанавливают давление, которое необходимо обеспечить у «диктующего» оросителя (наиболее удаленного или высоко расположенного), и расстояние между оросителями (с учетом гл. 4 НПБ 88-2001).

    6. Расчетный расход воды для спринклерных систем определяют из условия одновременной работы всех спринклерных оросителей на защищаемой площади (см. табл. 1 гл. 4 НПБ 88-2001, [2, 6]), с учетом КПД используемой воды и того факта, что расход оросителей, устанавливаемых вдоль распределительных труб, увеличивается по мере отдаления от «диктующего» оросителя.
    Расход воды для дренчерных установок рассчитываются из условия одновременной работы всех дренчерных оросителей в защищаемом складском помещении (5, 6 и 7-я группы объекта защиты) . Площадь помещений 1, 2, 3 и 4-й групп для определения расхода воды и числа одновременно работающих секций находят в зависимости от технологических данных.

    7. Для складских помещений (5, 6 и 7-я группы объекта защиты по НПБ 88-2001) интенсивность орошения зависит от высоты складирования материалов.
    Для зоны приема, упаковки и отправки грузов в складских помещениях высотой от 10 до 20 м с высотным стеллажным хранением значения интенсивности и защищаемой площади для расчета расхода воды, раствора пенообразователя по группам 5, 6 и 7, приведенные в НПБ 88-2001, увеличивают из расчета 10 % на каждые 2 м высоты.
    Общий расход воды на внутреннее пожаротушение высотных стеллажных складов принимают по наибольшему суммарному расходу в зоне стеллажного хранения или в зоне приема, упаковки, комплектации и отправки грузов.
    При этом непременно учитывается, что объемно-планировочные и конструктивные решения складов должны соответствовать и СНиП 2.11.01-85, например, стеллажи оборудуют горизонтальными экранами и т.п.

    8. Исходя из расчетного расхода воды и продолжительности тушения пожара вычисляют расчетное количество воды. Определяют вместимость пожарных резервуаров (водоемов), при этом учитывают возможность автоматического пополнения водой в течение всего времени тушения пожара.
    Расчетное количество воды хранится в резервуарах различного назначения, если установлены устройства, которые предотвращают расход указанного объема воды на другие нужды.
    Должно быть установлено не менее двух пожарных резервуаров. При этом необходимо учесть, что в каждом из них должно храниться не менее 50 % объема воды для пожаротушения, а подача воды в любую точку пожара обеспечивают из двух соседних резервуаров (водоемов).
    При расчетном объеме воды до 1000 м3 допустимо хранить воду в одном резервуаре.
    К пожарным резервуарам, водоемам и проемным колодцам должен быть создан свободный подъезд пожарных машин с облегченным усовершенствованным покрытием дорог. Места расположения пожарных резервуаров (водоемов) Вы найдете в ГОСТ 12.4.009-83.

    9. В соответствии с выбранным типом оросителя, его расходом, интенсивностью орошения и защищаемой им площадью разрабатывают планы размещения оросителей и вариант трассировки трубопроводной сети. Для наглядности изображают (необязательно в масштабе) аксонометрическую схему трубопроводной сети.
    При этом важно учесть следующее:

    9.1. В пределах одного защищаемого помещения должны размещаться однотипные оросители с одинаковым диаметром выходного отверстия.
    Расстояние между спринклерными оросителями или тепловыми замками в побудительной системе определено НПБ 88-2001. В зависимости от группы помещения оно составляет 3 или 4 м. Исключения составляют лишь оросители под балочными перекрытиями с выступающими частями более 0,32 м (при классе пожарной опасности перекрытия (покрытия) К0 и К1) или 0,2 м (в остальных случаях). В таких ситуациях оросители устанавливаются между выпирающими частями перекрытия учитывая равномерное орошение пола.

    Кроме этого необходимо установить дополнительные спринклерые оросители или дренчерные оросители с побудительной системой под преграды (технологические площадки, короба и т. п.) шириной или диаметром более 0,75 м, расположенные на высоте более 0,7 м от пола.

    Наилучшие показатели по скорости действия были получены при размещении площади дужек оросителя перпендикулярно воздушному потоку; при ином размещении оросителя за счет экранирования термоколбы дужками от воздушного потока время срабатывания возрастает.

    Оросители устанавливаются таким образом, чтобы вода из одного оросителя не задевала соседние. Минимальное расстояние между смежными оросителями под гладким перекрытием не должна превышать 1,5 м.

    Расстояние между спринклерными оросителями и стенами (перегородками) не должно быть больше половины расстояния между оросителями и зависит от уклона покрытия, а также класса пожарной опасности стены или покрытия.
    Расстояние от плоскости перекрытия (покрытия) до розетки спринклерного оросителя или теплового замка тросовой побудительной системы должно составлять 0,08…0,4 м, а до отражателя оросителя, установленного горизонтально относительно своей оси типа — 0,07…0,15 м.
    Размещение оросителей для подвесных потолков — в соответствии с ТД на данный вид оросителя.

    Дренчерные оросители располагаются с учетом их технических характеристик и карт орошения для обеспечения равномерности орошения защищаемой площади.
    Спринклерные оросители в водозаполненных установках устанавливают розетками вверх или вниз, в воздушных — розетками только вверх. Оросители с горизонтальным расположением отражателя применяются в любой конфигурации спринклерной установки.

    Если возникает опасность механического повреждения, оросители защищаются кожухами. Конструкция кожуха выбирается так, чтобы исключить уменьшение площади и интенсивности орошения ниже нормативных значений.
    Особенности размещения оросителей для получения водяных завес подробно описаны в пособиях.

    9.2. Трубопроводы проектируют из стальных труб: по ГОСТ 10704-91 — со сварными и фланцевыми соединениями, по ГОСТ 3262-75 — со сварными, фланцевыми, резьбовыми соединениями, а также по ГОСТ Р 51737-2001 — с разъемными трубопроводными муфтами только для водонаполненных спринклерных установок для труб диаметром не более 200 мм.

    Подводящие трубопроводы разрешается проектировать тупиковыми, только в том случае, если конструкция содержит не более трех узлов управления и длина внешнего тупикового провода не более 200м. В других случаях подводящие трубопроводы создаются кольцевыми и разделяются на участки задвижками из расчета до 3х управления в участке.

    Тупиковые и кольцевые питающие трубопроводы снабжают промывочными задвижками, затворами или кранами с диаметром условного прохода не менее 50 мм. Такие запорные устройства снабжают заглушками и устанавливают в конце тупикового трубопровода или в наиболее удаленном от узла управления месте — для кольцевых трубопроводов.

    Задвижки или затворы, монтируемые на кольцевых трубопроводах, должны пропускать воду в обоих направлениях. Наличие и назначение запорной арматуры на питающих и распределительных трубопроводах регламентировано НПБ 88-2001.

    На одной ветви распределительного трубопровода установок, как правило, следует устанавливать не более шести оросителей с диаметром выходного отверстия до 12 мм включительно и не более четырех оросителей с диаметром выходного отверстия более 12 мм.

    В дренчерных АУП питающие и распределительные трубопроводы допускается заполнять водой или водным раствором до отметки наиболее низко расположенного оросителя в данной секции. При наличии специальных колпачков или заглушек на дренчерных оросителях трубопроводы могут быть заполнены полностью. Такие колпачки (заглушки) должны освобождать выходное отверстие оросителей под давлением воды (водного раствора) при срабатывании АУП.

    Необходимо предусмотреть теплоизоляцию водозаполненных трубопроводов, проложенных в местах их возможного промерзания, например, над воротами или дверными проемами. При необходимости предусматривают дополнительные устройства для спуска воды.

    В некоторых случаях возможно подключение к питающим трубопроводам внутренние пожарные краны с ручными стволами и дренчерные оросители с побудительной системой включения, а к питающим и распределительным трубопроводам — дренчерные завесы для орошения дверных и технологических проемов.
    Как уже упоминалось ранее, проектирование трубопроводов из пластмассовых труб имеет ряд особенностей. Такие трубопроводы проектируют только для водозаполненных АУП по техническим условиям, разработанным для конкретного объекта и согласованным с ГУГПС МЧС России. Трубы должны пройти испытания в ФГУ ВНИИПО МЧС России.

    Средний срок службы в установках пожаротушения пластмассового трубопровода должен составлять не менее 20 лет. Трубы устанавливаются только в помещениях категорий В, Г и Д, причем в установках наружного пожаротушения их использование запрещено. Установка пластмассовых труб предусматривается как открытая, так и скрытая (в пространстве фальшпотолков). Трубы прокладывают в помещениях с диапазоном температур от 5 до 50 °С, расстояния от трубопроводов до источников тепла ограничены. Внутрицеховые трубопроводы на стенах зданий располагают на 0,5 м выше или ниже оконных проемов.
    Внутрицеховые трубопроводы из пластмассовых труб запрещено прокладывать транзитом через помещения, выполняющие административные, бытовые и хозяйственные функции, распределительные устройства, помещения электроустановок, щиты системы контроля и автоматики, вентиляционные камеры, тепловые пункты, лестничные клетки, коридоры и т. п.

    На ветвях распределительных пластмассовых трубопроводов применяют спринклерные оросители с температурой срабатывания не более 68 °С. При этом в помещениях категорий В1 и В2 диаметр разрывных колб оросителей не превышает 3 мм, для помещений категорий В3 и В4 — 5 мм.

    При открытом размещении спринклерных оросителей расстояние между ними не должно быть больше 3м, для настенных допустимое расстояние составляет– 2,5 м.

    При скрытом размещении системы пластмассовый трубопровод скрывается потолочными панелями, огнестойкость которых составляет EL 15.
    Рабочее давление в пластмассовом трубопроводе должно быть не менее 1,0 МПа.

    9.3 Трубопроводная сеть должна быть поделена на секции пожаротушения – совокупность питающих и разделительных трубопроводов, на которых и размещаются оросители, присоединенные к общему для всех узлу управления (УУ).

    Количество оросителей всех типов в одной секции спринклерной установки не должно превышать 800, а общая вместимость трубопроводов (только для воздушной спринклерной установки) — 3,0 м3. Вместимость трубопровода может быть увеличена до 4,0 м3 при использовании УУ с акселератором или эксгаустером.

    Для исключения ложных сигналов о срабатывании применяют камеру задержки перед сигнализатором давления УУ спринклерной установки.

    Для защиты нескольких помещений или этажей одной секцией спринклерной системы возможна установка сигнализаторов потока жидкости на питающих трубопроводах, за исключением кольцевых. В этом случае должна быть установлена запорная арматура, сведения о которой Вы найдете в НПБ 88-2001. Делается это для выдачи сигнала, уточняющего место возгорания и включения систем оповещения и дымоудаления.

    Сигнализатор потока жидкости можно применить в качестве сигнального клапана в водозаполненной спринклерной установке, если за ним установлен обратный клапан.
    Секция спринклерной установки с 12 и более пожарными кранами должна иметь два ввода.

    10. Составление гидравлического расчета.

    Основной задачей здесь является определение расхода воды на каждый ороситель и диаметр различных частей противопожарного трубопровода. Неправильный расчет распределительной сети АУП (недостаточный расход воды) часто становится причиной неэффективного пожаротушения.

    В гидравлическом расчете необходимо решить 3 задачи:

    а) определить давление на входе в противоположный водопровод (на оси выходного патрубка насоса или иного водопитателя), если заданы расчетный расход воды, схема трассировки трубопроводов, их длина и диаметр, а также тип арматуры. Первым делом следует определить потери давления при движении воды по трубопроводу при заданном расчетном ходе, а после определить марку насоса (или другого вида источника водоснабжения), способного обеспечить необходимый напор.

    б) определить расход воды по заданному давлению в начале трубопровода. В данном случае расчет следует начать с определения гидравлического сопротивления каждого элемента трубопровода, вследствие чего, установить расчетный расход воды в зависимости от полученного давления в начале трубопровода.

    в) определить диаметра трубопровода и других элементов защитной системы трубопроводов исходя из рассчитанного расхода воды и потерь давления вдоль длины трубопровода.

    В пособиях НПБ 59-97, НПБ 67-98 подробно рассматриваются способы расчета необходимого давления в оросителе с установленной интенсивностью орошения. При этом нужно учесть, что при изменении давления перед оросителем площадь орошения может как увеличиться, уменьшиться или остаться неизменной.

    Формула для вычисления необходимого давления в начале трубопровода после насоса для общего случая выглядит следующим образом:

    требуемое давление в начале установки

    где Рг — потери давления на горизонтальном участке трубопровода АБ;
    Рв — потери давления на вертикальном участке трубопровода БД;
    Рм — потери давления в местных сопротивлениях (фасонных деталях Б и Д);
    Руу — местные сопротивления в узле управления (сигнальном клапане, задвижках, затворах);
    Ро — давление у «диктующего» оросителя;
    Z — геометрическая высота «диктующего» оросителя над осью насоса.

    Расчетная схема установки водяного пожаротушения

    Расчетная схема установки водяного пожаротушения

    Расчетная схема установки водяного пожаротушения:
    1 – водопитатель;
    2 – ороситель;
    3 – узлы управления;
    4 – подводящий трубопровод;
    Рг – потери давления на горизонтальном участке трубопровода АБ;
    Pв – потери давления на вертикальном участке трубопровода БД;
    Рм – потери давления в местных сопротивлениях (фасонных деталях Б и Д);
    Руу – местные сопротивления в узле управления (сигнальном клапане, задвижках, затворах);
    Ро – давление у “диктующего” оросителя;
    Z – геометрическая высота “диктующего” оросителя над осью насоса

    Максимальное давление в трубопроводах установок водяного и пенного пожаротушения – не более 1,0МПа.
    Гидравлические потери давления P в трубопроводах определяют по формуле:

    где l — длина трубопровода, м; k — потери давления на единицу длины трубопровода (гидравлический уклон), Q — расход воды, л/с.

    Гидравлический уклон определяют из выражения:

    гидравлический уклон

    где А — удельное сопротивление, зависящее от диаметра и шероховатости стенок, x 106 м6/с2; Km — удельная характеристика трубопровода, м6/с2.

    Как показывает опыт эксплуатации, характер изменения шероховатости труб зависит от состава воды, растворенного в ней воздуха, режима эксплуатации, срока службы и т. п.

    Значение удельного сопротивления и удельная гидравлическая характеристика трубопроводов для труб различного диаметра приведены в НПБ 67-98.

    Расчетный расход воды (раствора пенообразователя) q, л/с, через ороситель (генератор пены):

    расчетный расход воды

    где K — коэффициент производительности оросителя (генератора пены) в соответствии с ТД на изделие; Р — давление перед оросителем (генератором пены), МПа.

    Коэффициент производительности К (в зарубежной литературе синоним коэффициента производительности-«К-фактор») является совокупным комплексом, зависящим от коэффициента расхода и площади выходного отверстия:

    где K — коэффициент расхода; F — площадь выходного отверстия; q — ускорение свободного падения.

    В практике гидравлического проектирования водяных и пенных АУП расчет коэффициента производительности обычно осуществляют из выражения:

    коэффициент производительности

    где Q — расход воды или раствора через ороситель; Р — давление перед оросителем.
    Зависимости между коэффициентами производительности выражаются следующим приближенным выражением:

    Поэтому при гидравлических расчетах по НПБ 88-2001 значение коэффициента производительности в соответствии с международным и национальными стандартами необходимо принимать равным:

    международные стандарты определения К производительности

    Однако необходимо учитывать, что не вся диспергируемая вода поступает непосредственно в защищаемую зону.

    Схема, характеризующая распределение интенсивности орошения из оросителя с вертикальной подачей огнетушащего вещества

    На рисунке изображена эпюра затрагивания оросителем площади помещения. На площади круга с радиусом Ri обеспечивается требуемое или нормативное значение интенсивности орошения, а на площадь круга радиусом Rорош распределяется все огнетушащее вещество, диспергируемое оросителем.
    Взаимную расстановку оросителей можно представить двумя схемами: в шахматном или квадратном порядке

    Способы взаимной расстановки оросителей

    Способы взаимной расстановки оросителей:
    а – шахматный; б – квадратный

    Способы взаимной расстановки оросителей

    Размещение оросителей в шахматном порядке выгодно в тех случаях, когда линейные размеры подконтрольной зоны кратны радиусу Ri или остаток не более 0,5 Ri, и практически весь расход воды приходится на защищаемую зону.

    В данном случае конфигурация расчетной площади имеет вид вписанного в окружность правильного шестиугольника, форма которого стремится к орошаемой системой площади круга. При таком расположении создается наиболее интенсивное орошение боковых сторон. НО при квадратном расположении оросителей увеличивается зона их взамодействия.

    Согласно НПБ 88-2001 расстояние между оросителями зависит от групп защищаемых помещений и составляет для одних групп не более 4 м, для других — не более 3 м.

    Реальны только 3 способа размещения оросителей на распределительном трубопроводе:

    На рисунке изображены схемы трех способов компоновки оросителей, рассмотрим их подробнее:

    Расчетная схема спринклерной или дренчерной секции пожаротушения

    А – секция с симметричным расположением оросителей;
    Б – секция с несимметричным расположением оросителей;
    В – секция с закольцованным питающим трубопроводом;
    I, II, III – рядки распределительного трубопровода;
    а, b…јn, m – узловые расчетные точки

    Для каждой секции пожаротушения находим самую удаленную и высоко расположенную защищаемую зону, гидравлический расчет будет проводиться именно для этой зоны. Давление P1 у «диктующего» оросителя 1, располагающегося дальше и выше других оросителей системы не должно быть ниже:

    Давление Р1

    где q — расход через ороситель; К — коэффициент производительности; Рмин раб — минимальное допустимое давление для данного типа оросителя.

    Расход первого оросителя 1 является расчетным значением Q1-2 на участке l1-2 между первым и вторым оросителем. Потери давления Р1-2 на участке l1-2 определяют по формуле:

    Расход первого оросителя 1

    где Кт — удельная характеристика трубопровода.

    Следовательно, давление у оросителя 2:

    Давление оросителя 2

    Расход оросителя 2 составит:

    расход оросителя 2

    Расчетный расход на участке между вторым оросителем и точкой «а», т. е. на участке «2-а» будет равен:

    Расчетный расход на участке 2-а

    Диаметр трубопровода d, м, определяют по формуле:

    Диаметр трубопровода d, м

    где Q — расход воды, м3/с; ϑ — скорость движения воды, м/с.

    Скорость движения воды в трубопроводах водяных и пенных АУП не должна превышать 10 м/с.
    Диаметр трубопровода выражают в миллиметрах и увеличивают до ближайшего значения, указанного в НД.

    По расходу воды Q2-а определяют потери напора на участке «2-а»:

    потери напора

    Напор в точке «а» равен

    Отсюда получаем: для левой ветви 1 рядка секции А необходимо обеспечить расход Q2-а при давлении Ра. Правая ветвь рядка симметрична левой, поэтому расход для этой ветви тоже будет равен Q2-а, следовательно, и давлениев точке «а» будет равно Ра .

    В итоге для 1 рядка имеем давление, равное Ра, и расход воды:

    расход воды

    Рядок 2 рассчитывают по гидравлической характеристике:

    гидравлическая характеристика

    где l — длина расчетного участка трубопровода, м.

    Так как гидравлические характеристики рядков, выполненных конструктивно одинаково, равны, характеристику рядка II определяют по обобщенной характеристике расчетного участка трубопровода:

    обобщенная характеристика расчетного участка трубопровода

    Расход воды из рядка 2 определяют по формуле:

    Расход воды из рядка II

    Все следующие рядки рассчитываются аналогично расчету второго до получения результата расчетного расхода воды. Затем подсчитывают общий расход из условия расстановки необходимого количества оросителей, необходимых для защиты расчетной площади в том числе и в случае необходимости установки оросителей под технологическим оборудованием, вентиляционными коробами либо площадками, препятствующими орошению защищаемой площади.

    Расчетную площадь принимают в зависимости от группы помещений по данным НПБ 88-2001.

    Из-за того, что давление в каждом оросителе отличается ( у самого отдаленного оросителя – минимальное давление), необходимо также учесть и различный расход воды из каждого оросителя при соответствующем КПД воды.

    Поэтому расчетный расход АУП должен определяться по формуле:

    расчетный расход АУП

    где QАУП — расчетный расход АУП, л/с; qn — расход n-го оросителя, л/с; fn — коэффициент использования расхода при расчетном давлении у n-го оросителя; in — средняя интенсивность орошения n-м оросителем (не менее нормированной интенсивности орошения; Sn — нормативная площадь орошения каждым оросителем с нормированной интенсивностью.

    Кольцевая сеть рассчитывается аналогично тупиковой сети, но при 50% расчетного расхода воды по каждому полукольцу.
    От точки «m» до водопитателей вычисляют потери давления в трубах по длине и с учетом местных сопротивлений, в том числе в узлах управления (сигнальных клапанах, задвижках, затворах).

    При примерных расчетах все местные сопротивления принимаются равными 20% от сопротивления сети трубопроводов.

    Потери напора в УУ установок Руу (м) определяют по формуле:

    потери напора в узлах управления

    где yY — коэффициент потерь давления в узле управления (принимается по ТД на узел управления в целом или на каждый сигнальный клапан, затвор или задвижку индивидуально); Q — расчетный расход воды или раствора пенообразователя через узел управления.

    Расчет производится так, чтобы давление в УУ не было более 1 МПа.

    Приблизительно диаметры распределительных рядков можно установить по числу установленных оросителей. В таблице ниже приведена зависимость между самыми распространенными диаметрами труб распределительных рядков, давлением и количеством установленных спринклерных оросителей.

    Источник https://stroy-zashita.ru/blog/cprinklernaya-sistema-pozharotusheniya

    Источник https://opechkah.ru/bez-rubriki/sprinklernaya-sistema-pozharotusheniya-chto-eto-takoe-princip-raboty-ustanovki

    Источник http://tmb-spb.ru/tekhnicheskaya-informatsiya-po-montazhu-avtomaticheskikh-sistem-vodyanogo-pozharotusheniya

    Вам будет интересно  Установка автоматического пожаротушения (АПТ)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Предыдущая статья Региональные приоритеты: Красноярский край определил точки роста
Следующая статья 6 фактов в пользу бизнес-планирования