Автоматическая система водяного пожаротушения

Среди способов и средств тушения возгорания наиболее востребованными являются установки водяного пожаротушения автоматического действия. В данной конструкции средством тушения пожара является вода – благодаря большой теплоемкости она снижает температуру горящей поверхности, тем самым устраняя возгорание и препятствуя дальнейшему распространению огня.

При возникновении пожарной ситуации система срабатывает автоматически. Это исключает потерю времени, возможную в запускаемых вручную установках, что значительно повышает шансы устранить возгорание еще в начальной стадии и избежать имущественных и человеческих потерь.

По сравнению с другими средствами пожаротушения (паровоздушные смеси, химические соединения, пены, порошки и т.д.), автоматическая водяная установка имеет такие достоинства как низкая стоимость и доступность ресурса (воды), отсутствие токсичных выделений и большая эффективность. В связи с этими преимуществами система имеет широкие варианты эксплуатации, и ее можно устанавливать на объектах с массовым скоплением людей:

• Офисные помещения;
• Жилые дома;
• Учебные заведения;
• Торговые и складские площади;
• Производственные зоны предприятий.

Почему вода – лучший способ тушения пожаров?

Популярность автоматических водяных систем пожаротушения обусловлена свойствами воды. Она доступна практически на любых объектах и имеет низкую стоимость, при этом химико-физические параметры делают воду незаменимым средством ликвидации возгораний:

• Большая теплоемкость обеспечивает снижение температур даже в труднодоступных местах;
• Химическая нейтральность к множеству материалов позволяет использовать водяное пожаротушение в местах с некоторыми легковоспламеняющимися веществами.
• При распылении вода препятствует доступу кислорода к огню;
• В сочетании со специальными вспенивающими добавками, вода быстро и эффективно устраняет возгорание даже на значительных площадях.

Область применения

Хотя водяные системы пожаротушения имеют широкую сферу эксплуатации, при определенных обстоятельствах их использование категорически запрещено. Это связано с еще одним свойством воды – высокой электропроводностью. Так, на объектах с большим количеством электрооборудования, с присутствием высоковольтных установок и оборудованием под напряжением, водные средства тушения неприемлемы, для данных условий разработаны специальные методы пожаротушения.

Еще одним исключением являются места скопления горючих жидкостей – бензина, ацетона, скипидара, мазута и прочих. Эти вещества легче воды, поэтому всплывают на ее поверхности и продолжают гореть. Также недопустимо тушение данными средствами материалов, вступающих в реакцию с водой (кальций, магний).

При отсутствии в воде специальных антифризных добавок запрещается использование водяной техники пожаротушения в условиях низких наружных температур.

Во всех остальных случаях автоматическое водяное пожаротушение актуально. Например, установка возможна в следующих помещениях:

• Торговые центры;
• Административные здания;
• Спортивные объекты;
• Детские сады, школы и другие учебные заведения;
• Автостоянки и гаражи;
• Лечебные учреждения, больницы;
• Бизнес центры.

Преимущества автоматического водяного пожаротушения

Помимо достоинств самой воды системы водяного пожаротушения отличаются следующими свойствами:

• Экономичность. Затраты на разработку, транспортировку и монтаж автоматической системы минимальны.
• Разнообразие конструкций. Проектирование осуществляется с учетом особенностей охраняемого объекта и видовых типов материалов, находящихся в зоне тушения.
• Универсальность. Задействовать установку водяного пожаротушения можно как локально, ограничиваясь одним помещением, там и по всей площади здания.

Составляющие водяных установок

Система водяного пожаротушения состоит из множества элементов, без которых невозможно организовать полноценную противопожарную защиту. В зависимости от технических требований узлы и детали конструкции могут видоизменяться, но основой всегда выступают следующие комплектующие:

• Насосные системы;
• Трубопроводы подачи воды и распределительные установки;
• Узлы управления (спринклерные/дренчерные);
• Запорная арматура пожарного назначения;
• Оросители;

Одной из наиболее важных частей противопожарной водной установки являются оросители.

Виды водяного пожаротушения

В соответствии с ГОСТ Р 50680-94 в зависимости от типа оросителей установки водяного пожаротушения разделяются на два типа: спринклерные и дренчерные.

Спринклерные

Сприклеры имеют специальный тепловой замок, реагирующий на изменения температурных показателей окружающей среды. Принцип действия следующий – в систему пожаротушения предварительно закачивается и сохраняется под давлением вода, ее вывод осуществляется через отверстие в оросителе, заблокированное замком. При возникновении возгорания и повышении температуры в защищаемом помещении, срабатывает чувствительный элемент ( тепловой замок), что приводит к автоматическому вскрытию оросителя и началу орошения водой пламени.

Оборудование спринклерной системы активируется только на том участке, где было зарегистрировано критическое изменение температур. Происходит локальное тушение возгорания, что позволяет избежать порчи имущества на других зонах объекта и последствий подтопления при ложном срабатывании системы.

Дренчерные

Дренчерные оросители не имеют теплового замка и запорного элемента, закрывающего отверстие оросителя, по этому тушение происходит не локально как с принклерных системах, а по всей площади защищаемого помещения. После того, как датчиками пожарной сигнализации было зарегистрировано задымление или повышение температур, поступает сигнал для запуска дренчерного клапана, а так же включения пожарных насосов и начинается тушение.
К преимуществам дренчерной системы относится возможность эффективно защитить помещения от распространения огня, создав мощную противопожарную завесу.

Как происходит проектирование?

При проектировании водяного пожаротушения используются специальные нормативные документы, такие как СП 5.13130. 2009 «Системы противопожарной защиты». В соответствии с ними, а также в зависимости от объекта и требований заказчика, происходит планировка систем тушения.

Для составления проекта необходимы все вводные данные о помещении, его площади и планировки, сведенья ближайших источниках воды и состоянии водопроводов. Также учитывается информация о материалах, используемых при строительстве здания, степени их горючести и реакции на воду. Далее совместно с заказчиком определяется уровень пожарной нагрузки, температурный режим внутри помещения и тип смеси, который будет использован для орошения – чистая вода, водно-пенная смесь или вода со специальными добавками. Затем подбирается тип оросителя (спринклерный или дренчерный) и интенсивность водяного потока. Проектируется расположение датчиков и технологических труб системы, выполняется гидравлический расчет. Гидравлический расчет начинают от самого удаленного от узла управления оросителя принимая за начальную цифру минимальное давление перед оросителем, и считают потери давления в трубопроводе двигаясь к узлу управления. После получения данных о потерях давления в системе, подбирается необходимое давление воды которое должны обеспечивать пожарные насосы с учетом этих потерь.

Далее составляется финансовый документ, смета, в которой указаны денежные расходы, объем материалов и работ. Перед началом проектных работ все конструктивные элементы системы проверяются на соответствие нормам.

Не стоит пытаться осуществить проектирование и установку автоматической водяной системы пожаротушения самостоятельно. Без должного образования и отсутствия опыта это приведет с вещественным и человеческим потерям.

Особенности монтажа

Монтаж систем автоматического водяного пожаротушения, как и проектирование, осуществляется в соответствии с нормами и правилами, документально закрепленными на законодательном уровне. Упрощенно, установка систем тушения производится в следующем порядке:

• Подготовка площадки для проведения монтажных работ;
• Подвод коммуникаций;
• Установка резервуаров;
• Монтаж насосов, узлов управления, запорной арматуры и оросителей;
• Проверка всех узлов соединения;
• Испытание системы.

Заключение

Чтобы максимально обезопасить объект от возгорания, максимально сократить потери в случае пожара и понести минимальные расходы на установку системы автоматического водяного пожаротушения, следует обратиться к профессионалам. Даже незначительные недоработки могут привести к серьезным последствиям. От качества составленного проекта и его реализации напрямую зависят не только ваши материальные ценности, но и жизни людей!

Системы водяного пожаротушения

Автоматическая установка водяного пожаротушения предназначена для обнаружения и тушения пожара, с одновременной сигнализацией в помещение дежурного персонала (помещение охраны) о начале работы установки для обеспечения своевременной эвакуации посетителей и персонала.
В качестве огнетушащего вещества используется вода.

Установка водяного пожаротушения состоит из следующих компонентов:

• Спринклерные оросители
• Дренчерные оросители
• Затворы
• Сигнализаторы потока жидкости
• Пожарные краны
• Узлы управления
• Насосная станция
• Пожарный резервуар

Спринклерные и дренчерные оросители.

Планировка оросителей и их количество принимается из расчета обеспечения необходимой интенсивности орошения в защищаемых помещениях. Расстояния между оросителями принимается с учетом нормативных требований, конструкций перекрытия, расположением вентиляции и светильников, но не более 1,4 м от стен и не более 2,8 м между оросителями.

В каждой секции не превышается максимальное нормативное количество оросителей – 1200 на один сигнальный клапан, с учетом использования сигнализаторов потока жидкости.

В системе предусматривается сеть внутренних пожарных кранов, совмещенными с установкой водяного пожаротушения, расход воды принимается по приложению 2, СП 10.13130.2009.

Пожарные краны устанавливаются на этажах здания с учетом орошения каждой точки этажа двумя строями из разных пожарных кранов.

Насосная станция.

Насосная станция предназначается для обеспечения необходимого давления воды в системе и, как правило, размещается в подвале здания.

Помещение станции отделено от других помещений противопожарными перегородками с пределом огнестойкости 0,75 часа. Основной выход из помещения насосной предусматривается на лестницу ведущую наружу.

Температура воздуха в станции составляет 5-35oС, относительная влажность воздуха – не более 80% при 25oС, освещение не менее 100лк соединяется с аварийным освещением.

Станция оборудуется телефонной связью с постом охраны, в котором несет дежурство дежурный персонал.

У входа в насосную предусматривается световое табло «Насосная станция».

Насосная станция состоит из одной или нескольких насосных установок.

Минимальное давление водопроводной сети 0,1 МПа.

В случае необходимости предусматривается подача воды в сеть установки пожаротушения мобильными средствами.

Основные принципы работы установки водяного пожаротушения.

Принципиальная схема работы насосной установки:

Если двигатель пожарного насоса не включится или не обеспечит расчетное давление Pраб=( рассчитывается конкретно для каждого объекта), то через 10 секунд включается резервный насос.

При включение рабочего насоса жокей-насос отключается.

Работа спринклерной установки.

При возникновении загорания в помещение, защищаемом спринклерной установкой, и превышении температуры более (рассчитывается конкретно для каждого объекта) градусов, разрушается тепловой замок, вода поступает в помещение и давление в сети падает. При падении давления до Рпуск срабатывает сигнализатор давления и подается импульс на включение рабочего насоса. Одновременно подается сигнал «ПОЖАР» на систему пожарной сигнализации.

Включение дренчерной завесы в автоматическом режиме не производится. При необходимости включение дренчерной завесы производится вручную из места установки завесы или дистанционно из пожарного поста (поста охраны).

Работа дренчерной установки.

При возникновении пожара создание дренчерной завесы производится путем открытия соленоидного клапана, сигналами от устройств электрического пуска системы пожарной сигнализации.

Работа внутренних пожарных кранов.

При пожаре, когда открывают пожарный кран, давление в системе падает до Р=0,3 МПа, срабатывают сигнализаторы давления, включается пожарный насос обеспечивающий полный расход огнетушащего вещества. Одновременно поступает сигнал на систему пожарной сигнализации от устройства обрыва связи установленного на пожарном кране, определяющий где работает пожарный кран.

Расчет установки водяного пожаротушения.

Для выбора оборудования и схемы установки пожаротушения производится расчет расхода воды на эти нужды и необходимого давления. Гидравлический расчет выполняется в соответствии с требованиями СП 5.13130.2009. По результатам определяются диаметры распределительных, питающих и подводящих трубопроводов, давление возле узлов управления и оросителей.

Гидравлический расчет производится на самый удаленный (диктующий) ороситель (пожарный кран).

Расчетный расход воды Q (л/с) через «диктующий» ороситель определяется по формуле

где К – коэф. производительности оросителя; Р – давление перед оросителем, МПа.

Расход через следующие оросители, расположенные на этой и следующих ветвях, определяется с учетом расчетного давления соответствующего оросителя.

Суммарный расход определяется по формуле:

где qi – расход через каждый ороситель.

Потери давления Р (МПа) на расчетном участке трубопровода определяются по формуле:

где qi – расход воды м3/с, Bm – характеристика трубопровода.

Характеристика трубопровода определяется по формуле:

Km – удельная характеристика трубопровода, l – длина расчетного участка

Требуемое давление которое должна развивать установка, определяется по формуле:

где P1 – давление у диктующего оросителя; P2 – давление равное эквивалентной высоте диктующего оросителя; P3 – линейные потери давления в трубопроводе; P4 – местные потери в трубопроводе;
P5 – потери давления в сигнальном клапане; P6 – потери давления в насосной установке; Pm – давление подпора в магистрали.

Расчет насосной станции (пример).

Давление подачи насоса с учетом давления подпора в магистрали должно составлять не менее 0,865 МПа.

Выбираем центробежный насос фирмы “GRUNDFOS” типа NB 100-250/261. (Расход 320 м3/ч, давление подачи P=0,88 МПа, потребляемая мощность N=110 kBt).

В качестве автоматического водопитателя применен центробежный насос фирмы “GRUNDFOS” CR 5-16 (мощность N=2.2 kBt, расход Q=5.0 м3/ч, давление подачи P=0.89 МПа).

Расчет электротехнической части установки водяного пожаротушения.

Для управления повысительными насосами предусматривается комплект приборов пожарной автоматики:

• Прибор управления ПУ
• Шкаф аппаратуры коммутации ШАК
• Центральный прибор индикации ЦПИ

Автоматика станции пожаротушении обеспечивает выполнение следующих функций:

• Автоматический пуск основного насоса.
• Автоматический пуск резервного насоса, в случае, если основной насос не создает в сети расчетное давление.
• Автоматический пуск и остановку жокей-насоса.
• Ручное управление пожарными насосами со шкафа управления (ШАК). правление насосами с пульта индикации.
• Контроль исправности электрических систем.
• Контроль положения затворов на всасывающих и напорных магистралях.
• Протоколирование событий в энергонезависимой памяти.

Монтаж установок водяного пожаротушения.

При монтаже и эксплуатации установок руководствоваться требованиями, заложенными в технической документации заводами изготовителями данного оборудования, ГОСТ 12.1.019, ГОСТ 12.3.046, ГОСТ 12.2.005.

Монтажные, строительные и пуско-наладочные работы необходимо производить в соответствии с планом производства работ.

Монтаж установки рекомендуется проводить в такой последовательности: подготовительные работы, обмеры защищаемых помещений, разбивка трубопроводов, монтаж трубопроводов, промывка трубопроводов, гидравлические испытания трубопроводов, окраска трубопроводов.

К подготовительным работам относятся:

• удаление из помещений легкосгораемых материалов;
• возведения лесов (при необходимости);
• подготовка строительного материала и рабочих мест.

Для обеспечения проектного уклона трубопровода допускается установка под опоры металлических прокладок, привариваемых к закладным частям или стальным конструкциям. Соединения труб следует располагать на расстоянии не менее 200 мм от мест крепления.

При выполнении монтажа трубопроводов должны быть обеспечены:

• прочность и герметичность соединений труб и присоединений их к арматуре и приборам
• надежность закрепления труб на опорных конструкциях и самих конструкций на основаниях
• возможность их осмотра, промывки и продувки.

Мероприятия по охране труда и технике безопасности.

К обслуживанию установки допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности. Прохождение инструктажа отмечается в журнале.

Монтаж и демонтаж производить только:

• при отсутствии давления в ремонтируемом узле;
• исправным инструментом.

Испытания гидравлические и пневматические должны производиться в соответствии с Правилами Госгортехнадзора.

Основным назначением технического обслуживания является выполнение мероприятий, направленных на поддерживание системы внутреннего противопожарного водопровода в состоянии готовности к применению: предупреждению неисправностей и преждевременного выхода из строя составляющих приборов и элементов.

Структура технического обслуживания и ремонта системы противопожарного водопровода включает в себя следующие виды работ:

• техническое обслуживание;
• плановый текущий ремонт;
• плановый капитальный ремонт;
• неплановый ремонт.

При проведении работ по техническому обслуживанию следует руководствоваться требованиями: «Инструкция по организации и проведению работ по регламентированному техническому обслуживанию установок пожаротушения, пожарной и охранно-пожарной сигнализации» и РД 25.964-90 «Система технического обслуживания и ремонта АУП, дымоудаления, охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации».

Области применения установок водяного пожаротушения:

• Жилые здания
• Гостиницы
• Офисные центры
• Торговые центры
• Спортивные объекты
• Здания вокзалов и аэропортов
• Выставочные павильоны
• Производственные здания
• Морские суда и подводные лодки

Наши специалисты помогут вам профессионально подобрать все необходимые компоненты системы водяного пожаротушения, максимально оптимизируют технические решения для сохранения ваших денег и обеспечения достойной и надежной защиты вашего объекта.

Система водяного пожаротушения: варианты классификации установок

Пожарная сигнализация

Несмотря на появление новых эффективных средств борьбы с огнем, автономная, автоматическая система водяного пожаротушения здания остается одной из самых популярных и распространенных установок.

Причина заключается в значительных преимуществах, которые она предоставляет:

• Универсальность – систему можно устанавливать практически в любом помещении и использовать для тушения большинства классов и категорий пожаров.
• Экономичность – вода самый дешевый тип огнетушащего вещества. Кроме того, водяные установки стоят существенно дешевле сем пенные, газовые и порошковые системы сопоставимой мощности и площади. Типовую водную установку можно быстро смонтировать и также быстро демонтировать для перевозки на новое место.
• Гибкость применения – системы водяного пожаротушения имеют достаточно много настроек и выпускаются в различных модификациях. Они могут быть применены как локально, так и в целом по зданию, возможна добавка в воду различных пожаротушащих веществ, делающих процесс борьбы с огнем более эффективным.
• Повторное использование – в отличие от некоторых одноразовых [link_webnavoz]локальных модулей[/link_webnavoz], для повторного приведения в полную готовность водяной системы пожаротушения необходимо всего несколько часов.

Для справедливости следует отметить и слабые стороны:

• Невозможность использования при отрицательных температурах чистой воды (возможны применения антифризных добавок);
• Запрещено тушение включенных электрических установок (кроме применения тонкодисперсного метода);
• Неэффективность применения против горящих жидкостей.

Принцип действия

Тушение водой основано на двух типах воздействия:

• на горящее вещество;
• на огонь.

Прежде всего, это снижение температуры горящих предметов за счет большой теплоемкости воды. Нагрев на 1°С литра воды потребует 4,2 кДж. Соответственно в процессе тушения доведение 1 л воды до кипения (100°С) потребует 335кДж. Всю эту энергию вода абсорбирует у материала, снижая его температуру до тех пор, пока процесс горения станет невозможен. Кроме того, [link_webnavoz]процесс[/link_webnavoz] парообразования потребует еще 2260 кДж, при этом из 1 л воды получится 1700 л пара, который перекроет доступ кислорода к пламени.

В соответствии с этими данными, а также зная примерное количество и горючесть материалов, из которых состоит здание, и которые находятся внутри, определяют расход воды на пожаротушение, расчет необходим для проектирования мощности и типа системы.

Классификация установок

Автоматическая система пожаротушения водяная бывает нескольких типов, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки, и рекомендуемую область применения.

Названы по типу водного спринклерного распылителя. Его главным отличием является чувствительный к температуре замок на отверстии, блокирующем поступление воды. В классической системе данного типа в трубы уже закачана вода, которая находится под давлением. Однако для использования в помещениях с низкими температурами и для предотвращения порчи имущества при ложном срабатывании были разработаны воздушные системы. У них заполнен водой только магистральный (идущий от резервуара) трубопровод. У водовоздушных заполнение произведено до уровня транспортного (доставляющий воду к зонам тушения) трубопровода, а трубы, поставляющие огнетушащее вещество непосредственно к распылителям не заполнены.

Основным преимуществом спринклера является локализация срабатывания, тушение производится только в том помещении, где температура превысила пороговое значение.

Установки напоминают спринклерные воздушные с [link_webnavoz]сухими трубопроводами[/link_webnavoz]. Однако распылители у таких систем не имеют температурных замков, и срабатывание производится по всей защищаемой площади. Преимущества такого метода в предотвращении распространения огня, раннем обнаружении и высокой скорости реакции системы.

Дренчерные установки различаются по разным видам побуждения:

• Электрические;
• Гидравлические;
• Пневматические;
• Механические;
• Комбинированные.

Тушение мелкодисперсной водой

Основное отличие данных водяных установок в типе распылителя. Хоть он может быть и дренчерным и спринклерным, но имеет специальное приспособление для создания струй с величиной капли до 100 микрон.

Были разработаны и специализированные типы тонкодисперсных распылителей:

Такой способ подачи воды предоставляет ряд существенных преимуществ в процессе пожаротушения:

• Высокая эффективность и скорость ликвидации возгорания, мелкие капли быстрее переходят в парообразное состояние, активнее снижая температуру и вытесняя кислород;
• Экономный расход огнетушащего вещества, около 1,5 л на 1 м 2 площади помещения;
• Значительно снижает задымление помещения, связывая твердые вещества дыма;
• Локализация и ликвидация очага возгорания происходит настолько быстро и при этом расходуется так мало воды, что предметам в помещении наносится минимальный ущерб;
• Допускается тушение подключенных электроустановок с рабочим напряжением до 1000 В.

В зависимости от того какое рабочее давление в системе водяного пожаротушения различают установки:

• С низким давлением – до 12,1 атм.;
• Со средним давлением – 12,1 – 34,5 атм.;
• С высоким давлением – более 34,5 атм.

Водяная автоматическая система пожаротушения применяется для ликвидации пожаров категории А, В и С. Учитывая, что ее применение возможно немедленно после получения сигнала тревоги, не дожидаясь эвакуации персонала или посетителей, рекомендуется использование водотушащих систем в общественных зданиях с большим человекопотоком:

• Развлекательные и торговые центры;
• Вокзалы и аэропорты;
• Выставочные залы театры и кинотеатры, крытые стадионы;
• Складские и производственные помещения и т.п.

Устройство и основные рабочие узлы

А. Спринклерная система;
В. Дренчерная система.

1. Центральный извещатель пожарной сигнализации;
2. Спринклерный ороситель;
3. Извещатель пожарной сигнализации (дымовой, тепловой извещатель, УК, горения);
4. Дренчерный ороситель;
5. Мелкодисперсный ороситель;
6. Подключенный к электросети объект защиты;
7. Узлы управления и контроля;
8. Компрессор;
9. Автоматика управления водоснабжением;
10. Тестовый водопровод для насоса;
11. Поплавковый механизм контроля заполнения резервуара водой;
12. Резервуар с огнетушащим веществом;
13. Внешняя магистраль подачи воды;
14. Переливной предохранитель;
15. Всасывающий водопровод;
16. Главный насос;
17. Насос поддержки давления в спринклерной системе;
18. Дренажный резервуар для воды.

Процесс и правила монтажа

Проектирование, монтаж, опрессовка системы водяного пожаротушения, финальное тестирование и сдача в эксплуатацию установок регламентирует ГОСТ Р5068-94 «Установки водяного пожаротушения автоматические» и СП 5.13130.2009 «установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические».

Согласно этим документам, основными параметрами, которыми следует руководствоваться при разработке водяных систем пожаротушения, являются:

• Расход огнетушащего вещества;
• Интенсивность и продолжительность орошения;
• Площадь, которую орошает один распылитель;
• Максимальное расстояние между распылителями.

Все необходимые ключевые показатели, а именно:

• Тип распылителя;
• Расположение и площадь контролируемой зоны;
• Диаметр подающего, транспортного и магистрального трубопровода и его тип;
• Объем резервуара для огнетушащего вещества;
• Мощность насосов;
• Размещение и тип запорной арматуры;
• Система контроля и управления установкой.

Все данные рассчитываются исходя из горючести материала, из которого изготовлено строение, а так же огнеопасности веществ, находящихся внутри.

Источник https://www.ogneborets.com/spravochnik/stati/sistema_vodyanogo_pozharotusheniya

Источник https://asptgroup.ru/sistemy-vodjanogo-pozharotushenija/

Источник http://ohranivdome.net/pozharnaya-signalizatsiya/sistema-vodyanogo-pozharotusheniya-varianty-klassifikacii-ustanovok.html