Насосные станции пожаротушения: проектирование, монтаж, обслуживание

     Насосные установки и гидропневматические баки для внутреннего противопожарного водопровода необходимо устанавливать, если в нем наблюдается систематический или периодический дефицит давления. Насосные же станции требуются для обеспечения подачи воды в наружном противопожарном и объединенном противопожарном водопроводе — от внешних источников. Иногда расчетный расход воды для целей пожаротушения и нужное давление насосная станция противопожарного водоснабжения не обеспечиваются, и тогда наряду с ними используют внутренние противопожарные насосные установки, необходимые в работе большинства видов спринклерных и дренчерных автоматических установок пожаротушения.

Насосные установки и станции пожаротушения: проектирование, монтаж, обслуживание

     В любую насосную станцию (установку) с небольшими изменениями состава входят следующие конструкционные элементы:

     Насосная группа (основной центробежный насос, резервный насос, подпитывающий насос (жокей-насос), дренажный насос (для заглубленных и шахтных установок), компрессор (воздушная помпа для поддержания давления в пневмобаке).
Комплект запорной арматуры (задвижки с электроприводом, обратные клапаны, замки, распределительные устройства, напорный и всасывающий коллекторы, фланец и т.д.).
    Водопитатели (основной резервуар для воды, гидропневматический мембранный бак-накопитель (расширительный бак для жокей-насоса) и т.д.).
Контрольно-измерительные приборы (манометры, датчики температуры подшипников, датчики затопления и т.д.).
Шкаф управления автоматикой
    Автоматические насосные станции (установки) пожаротушения могут использоваться:

• для пожарного трубопровода, объединенного с хозяйственным;
• исключительно для внутреннего пожарного трубопровода (ВПВ);
• для трубопроводной сети спринклерных и/или дренчерных автоматических установок пожаротушения (АУПТ) либо в комбинации автоматики внутреннего противопожарного водопровода (ВПВ) и АУПТ.

  Правовые предпосылки для проектирования насосных установок и станций
В пункте 1 статьи 6 Федерального закона от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» сказано, что перечень национальных стандартов и сводов правил (их частей), в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований настоящего ФЗ установлен постановлением Правительства РФ от 26 декабря 2014 г. № 1521. МЧС РФ приводит нормативные документы по пожарной безопасности в соответствие с данным Перечнем.

Согласно постановлению Правительства РФ № 1521 и приказу МЧС РФ, проектирование и размещение оборудования насосной станции для установок водяного пожаротушения и требования, предъявляемые к ним, регламентируются в документах:

• СП 30.13330.2012. Внутренний водопровод и канализация зданий;
• СП 31.13330.2012. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения;
• СП 118.13330.2012. Общественные здания и сооружения;
• СП 10.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Требования пожарной безопасности;
• СП 8.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Источники наружного противопожарного водоснабжения. Требования пожарной безопасности;
• СП 5.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования.

   «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» также содержит прямые указания в отношении источников противопожарного водоснабжения на производственных объектах и внутреннего противопожарного водопровода (ВПВ).

  Характеристики объекта защиты и системы ВПВ
   При устройстве сетей внутреннего противопожарного водопровода необходимо принимать в расчет одновременную работу спринклерных (и/или дренчерных) АУПТ и пожарных кранов, а если речь идет об объединенных системах хозяйственно-противопожарного водопровода, то следует учитывать максимальный расход воды во всем здании и главное — давление воды в ВПВ, его периодический и постоянный недостаток или избыток.

   Требования к минимальному расходу воды и числу струй на внутреннее пожаротушение для жилых, общественных, административно-бытовых или складских и производственных зданий и помещений отличаются. В любом случае расход воды на одну струю (пожарный ствол) не должен быть менее 2,5 литров в секунду. Точный расход воды и число струй (стволов) рассчитывается на основе данных о назначении, площади, этажности (высоте), степени огнестойкости, категории пожарной опасности зданий и помещений. Расход воды должен также учитывать высоту компактной части струи и диаметр спрыска наконечника ствола (13, 16, 19 мм). Для соблюдения требований при расчетах следует пользоваться таблицами № 1, № 2 и № 3, приведенными в пункте 4.1.1 СП 10.13130.2009.

   Для сложных производственных и складских объектов, имеющих степень огнестойкости от III до V и объем от 50 000 до 800 000 м3 требуется разработка особых ТУ для обоснования расхода и давления воды.

Здания любого назначения и категории пожарной опасности, имеющие высоту более 50 м, должны быть оборудованы ВПВ исходя из следующих требований:

объем объекта до 50 000 м3 — расход воды 5 литров в секунду в расчете на каждый из 4-х пожарных стволов;
объем объекта свыше 50 000 м3 — расход воды 5 литров в секунду в расчете на каждый из 8-х пожарных стволов.
Если объект состоит из нескольких частей (помещений, корпусов, пристроек и т.д.), которые имеют различное количество этажей или различное назначение, то расход воды и давление во внутреннем противопожарном водопроводе рассчитывается исходя из:

общего объема объекта — если здание не оснащено противопожарными стенами;
общего объема и более высокой категории пожарной опасности объекта — если здание I–II категорий состоит, например, из корпусов, соединенных переходами из несгораемых материалов, но не имеющих противопожарных дверей;
объема наибольшей части объекта — если здание разделено противопожарными стенами I–II типов;
объема каждой части объекта — если корпуса, соединенные переходами, имеют противопожарные двери.
Следует также учитывать, что ВПВ могут не иметь:

Жилые здания высотой до 12 этажей.
Здания управлений высотой до 6 этажей.
Общежития, объемом до 5 000 м3 (вне зависимости от этажности).
Здания культурно-зрелищных учреждений, библиотек, архивов, спортивных сооружений (в соответствии с Приложением «Л» СП 118.13330.2012).
Сезонные кинотеатры.
Бани.
Административно-бытовые здания промышленных предприятий, объемом до 5 000 м3 (вне зависимости от этажности).
Производственные и складские здания:
объемом до 500 м3 (любые);
категорий «Г» и «Д» по пожарной опасности и I–II степеней огнестойкости (любые);
до 5 000 м3 категорий «Г» и «Д» по пожарной опасности и III, IV, V степени огнестойкости.
Производственные здания, где применение воды может привести к взрыву и распространению огня.
Склады овощей и фруктов, грубых кормов, пестицидов и минеральных удобрений, а также холодильные камеры.
Общеобразовательные школы (если они не имеют актового зала, стационарного кинооборудования и не являются интернатами).
Но если с расходом воды в единицу времени, рассчитанному на каждый работающий пожарный ствол, все понятно, то остается прояснить, какой длины и радиуса должна быть струя. Общие требования просты: струя должна быть компактной и доставать в высоту верхней точки перекрытия помещения. Однако существуют и минимальные требования для следующих условий:

здания высотой менее 50 м (жилые, общественные, производственные, вспомогательные) — высота струи 6 м (или 4 м на верхнем этаже при работе от водонапорного бака);
здания высотой более 50 м (жилые) — высота струи 8 м;
здания высотой более 50 м (общественные, производственные, вспомогательные) — высота струи 16 м.
Обратите внимание

Если раньше при производительности пожарного крана более 4 литров в секунду нужно было применять комплектующие с диаметром DN 65, то сегодня можно ограничиться DN 50, но при наличии ТЭО, прилагаемого к проекту.

Чтобы обеспечить эти параметры, требуется детальный расчет свободного давления в ВПВ, которое, кстати, теряется в рукаве тем больше, чем длиннее рукав (10, 15, 20 м), а ведь емкость водонапорных баков (при их наличии) должна обеспечивать нормативные значения каждой работающей струи на протяжении не менее 10 минут. В случае объединения автоматики пожарных кранов (ПК) и АУПТ время работы первых следует приравнивать к расчетному времени работы вторых.

    Требования к гидростатическому давлению воды в ВПВ следующие: на уровне самого нижнего ПК оно должно находиться в пределах 0,9 МПа, и, если расчетное давление сети ВПВ превышает 0,45 МПа, следует применить устройство раздельной сети. В то же время, если между соединительной головкой и ПК наблюдается давление свыше 0,4 МПа, необходимо устанавливать диафрагмы с одинаковым диаметром отверстий и регуляторы давления — примерно, через каждые 3–4 этажа.

   Таким образом, если нам известны параметры объекта, системы ВПВ и установленных на объекте АУПТ, а также расчетные расход и давление воды, можно приступать к проектированию. Насосные станции и установки проектируются либо совместно с противопожарным трубопроводом, либо на основе его технических характеристик (если ВПВ уже установлен), либо только на основе параметров АУПТ (если будут использоваться только для них).

     Проектирование насосных станций и насосных установок
В целях проектирования при определении категории, к которой относятся насосные станции наружного противопожарного и объединенного противопожарного водопровода, применяются требования СП 8.13130.2009. В соответствии с ними эти установки принадлежат к I категории, что означает:

• максимально возможное снижение в подаче воды — 30% от расчетного расхода;
• максимальная длительность снижения — 3 суток;
• максимальный перерыв в подаче воды (или снижение напора более чем на 30%) — 10 минут.

Однако, если применяется наружное противопожарное водоснабжение из искусственных и естественных водоисточников (резервуаров, водоемов), то им разрешено присваивать II категорию, которая при прочих равных условиях допускает:

максимальную длительность снижения в подаче воды — 10 суток;
максимальный перерыв (или снижение напора более чем на 30%) — 6 часов.
При этом согласно СП 31.13330.2012 элементы систем водоснабжения II категории, повреждения которых могут нарушить подачу воды на пожаротушение, должны относиться к I категории.

Наружные водопроводные сети должны быть закольцованы, но ни в коем случае не внутренними водопроводами. Тупиковые линии водопровода для противопожарных целей должны иметь максимальную длину до 200 м. Минимальный диаметр труб противопожарного и объединенного противопожарного водопровода в городских условиях и на производственных предприятиях должен составлять 100 мм, в сельских поселениях — 75 мм. Трубопроводы и ведущие к насосным станциям всасывающие линии проектируются из сваренных стальных труб с использованием фланцевых соединений для крепления к пожарным насосам и арматуре.

Когда забор воды производится из резервуара, пожарные насосы размещаются «под залив», а если они установлены выше уровня воды в резервуаре, то существует два варианта: размещение самовсасывающих агрегатов либо монтаж устройств для заливки насосов. В заглубленных и полузаглубленных насосных станциях важно учитывать возможные случайные стоки воды, а значит — планировать мероприятия для ее сбора и защитные меры. Для этого фундамент под электроприводы пожарных насосов, с бортиками, трубками для слива воды, желобками, проектируется на уровне не ниже 0,5 м от пола машинного зала, который в свою очередь должен иметь уклон в сторону сборного приямка. Если есть возможность, предусматривается самотечный сток избытка воды в канализацию или за пределы здания, если нет — обязательно устанавливается дренажный насос с производительностью, позволяющей своевременно откачать весь объем воды от пола до уровня нижней отметки электропривода агрегатов. На уровне фундамента под электродвигатели крепятся датчики затопления, которые подают сигнал на автоматический пуск дренажного насоса.

В целях обоснования системы и схемы подачи воды на расчетный срок, необходимый для пожаротушения, осуществляются расчеты функционирования насосных станций и регулирующих емкостей совместно с водоводами, системой водопровода, условиями пожаротушения. Расчеты помогают:

правильно выбрать тип и количество насосного оборудования;
предусмотреть возможность замены рабочих колес в соответствии с изменением условий их работы в течение расчетного срока;
обеспечить минимальную величину избыточных напоров, развиваемых насосами при различных режимах работы;
выставить правильно количество оборотов;
установить необходимые объемы и выбрать месторасположение регулирующих емкостей.
Независимо от расчетного числа рабочих пожарных насосов, или агрегатов на станциях объединенных водопроводов высокого давления, на случай аварии должен быть предусмотрен минимум один резервный насос. Число линий водопровода, как ведущих к насосной станции (всасывающих), так и идущих от нее (напорных), следует предусматривать не менее 2-х, и это количество не должно зависеть от числа работающих насосных агрегатов. Если какая-либо линия оказалась временно отключена, остальных должно хватать на полноценный пропуск расчетного расхода воды на противопожарные нужды.

Смотрите также:

Метеориты это души невзлетевших…

Собака в космос летака

Больше всего санкций

Космос открывает переда нами великие…

Мы тоже были на Луне

Русская экспедиция на марс