Розрахунок спирнклерної автоматичної установки водяного пожежогасіння

Проводимо гідравлічний розрахунок спринклерної АУП згідно ДСТУ Б EN 12845:2011 «Стаціонарні системи пожежогасіння. Автоматичні спринклерні системи. Проектування, монтування та технічне обслуговування» [3]. Згідно додатку А таблиці А2 торгові центри відноситься до групи середньої пожежної небезпеки ОН3.

Для даної групи приміщеня в таблиці 3 вказані такі вихідні дані для розрахунку системи:

· Розрахункова інтенсивність зрошування, мм/хв. – 5,0

· Водоповітряна спринклерна система пожежогасіння

Так, як площа для розрахунку становить 270 м², а площа торгової зали 880 м², то система буде складатися з 4 розподільчих трубопроводів із спринклерними зрошувачами.

Використовуючи таблицю 6 «Вимоги до тиску та витрат води для попередньо розраховуваних систем, які захищають приміщення класів LHі OH» підбираємо параметри, які водо живильник повинен забезпечувати на кожному вузлів керування:

· Витрата, л/хв – 1800

· Тиск на вузлі керування, бар – 2,0+Р_S

· Максимальна необхідна витрата, л/хв – 2100

· Тиск на вузлі керування, бар – 1,5+Р_S

де:

Р_S- втрата статичного напору через різницю висоти між спринклером, розміщеним на максимальній висоті у певній трубопровідній мережі, і манометром «С» на вузлі керування, бар.

Водоживильники повинні забезпечувати автоматичнее підтримання принаймні тиску та витрати води у системі не нижчими за необхідні значення. Кожен водоживильник повинен мати місткість, достатню для забезпечення такої мінімальної тривалості водопостачання:

· для захисту приміщень класуLH – 30 хв

· для захисту приміщень класу OH - 60 хв

· для захисту приміщень класуHHP - 90 хв

· для захисту приміщень класуHHS - 90 хв

Водоживильник не повинен зазнавати впливу таких чинників, як замерзання, посуха, повінь, та інших, що здатні знижувати витрату води, корисну місткість водоживильника або спричиняти його несправність.

Необхідно вживати усіх можливих заходів для безперебійної та надійної роботи водоживильників.

Вода не повинна містити волокнистих або інших завислих речовин, здатних накопичуватися у трубопроводі системи. У трубопроводах спринклерних секцій не допускається утримувати солону або морську воду.

У разі відсутності придатного джерела прісної води для водопостачання допускається використання джерела солоної аб оморської води за умови, що у звичайному стані секція заповнюється прісною водою.

Температура у приміщенні, де розміщенні розподільчий трубопровід і вузол керування, повинна бути не нижчою ніж 4°С.

За винятком періодів випробувань, тиск води у місцях приєднання обладнання не повинен перевищувати 12 бар. Під час визначення тиску в системах з пожежними насосами необхідно враховувати будь-яке можливе збільшення частоти обертання ротора та підвищення тиску у разі закриття клапана.

В усіх типах спринклерних систем до обладнання належать:

· спринклери;

· багато струменні регулятори;

· сигналізатори протоку води;

· сигнальні клапани повітряних секції і секцій із системою попередньої дії;

· акселератори та ексгаустери;

· сповіщувачі пожежної тривоги з водяним приводом;

· вузли керування частинами системи, які захищають окремі зони;

Обладнання для водопостачання, таке як насоси, пневмобаки та резервуари, не повинне розміщуватися у будівлях або частинахприміщень, де проводяться небезпечні процеси або наявні вибухонебезпечні зони. Водо-живильники, запірні засувки і вузли керування повинні встановлюватися так, щоб забезпечувався безпечний доступ до них навіть в умовах пожежі. Усі складові водоживильників і вузлів керування повинні встановлювати таким чином, щоб вони були захищені від несанкціонованого доступу і дотатньою мірою захищені від замерзання.

Необхідностаціонарновстановлюватищонайменше один пристрій для вимірюваннявитрат і тиску, придатний для перевірки кожного водоживильника.

Обладнання для проведення випробувань повинне мати відповідний діапазон вимірюваня і має бути встановлене відповідно до інструкцій виробника. Таке обладнання повинне встановлюватись в приміщенні, захищеному від замерзання.

Якщо обладнання для проведення випробувань не встановлено стаціонарно, то воно повинне бути завжди у наявності на об’єкті.

Згідно таблиці 9 визначаємо мінімальний корисний запас води, необхідний для забезпечення роботи проектованої спринклерної системи:

Так як висота за вертикаллю між спринклерами, розташованими на максимальній і мінімальній висоті становить менше 15м, то мінімальний запас води для забезпечення ефективної роботи системи становить 160м³.

Водоживильник повинен забезпечувати можливість наповнення резервуара протягом не більше ніж 36 год.

Згідно таблиці 10 визначаємо розрахункову інтенсивність зрошування системою, вона становить 7,5 мм/хв.

Згіднотаблиці 12 визначаємо:

· номінальний діаметр всмоктувального трубопроводу, мм – 100;

· мінімальна значення А, м – 0,37;

· мінімальне значення В, м – 0,10;

· мінімальний розмір гасильника завихрення потоку, м – 0,40

Якщо резервуари працюють у режимі всмоктування з підйомом води нагору, то вище всмоктувального клапана на забірному кінці всмоктувального трубопроводу насоса необхідно встановлювати фільтр так, щоб його чищення можна було проводити без спорожнення резервуара.

Якщо насоси живляться від відкритих резервуарів у режимі позитив-ного напору, то фільтр необхідно встановлювати на всмоктувальному трубо-проводі поза резервуара. Між резервуаром і фільтром необхідно встановлювати запірну засувку.

Площа поперечного перерізу фільтрів повинна перевищувати номінальну площу поперечного перерізу трубопроводу принаймні у 1,5 раза, а фільтри не повинні пропускати предмети діаметром 5 мм.

Для живлення спринклерної системи проектуємо пневмобак, який повинен бути доступним для зовнішнього та внутрішнього огляду. Анти-корозійний захист повинен бути передбачений як всередині так і ззовні пневмобака.

Виускний трубопровід повинен бути розміщений на відстані щонай-менше0,05м за вертикаллю від дна бака.

Пневмобак повинен знаходитися у протипожежному відсіку будівлі захищеної спринклерною системою.

Темпеатура усередині пневмо бака та у приміщенні, де він знаходиться не повинна бути нижчою 4°С.

Згідно п. 9.5.3 ДСТУ Б EN 12845:2011[3]:

Мінімальний запас води у пневмо баку взаємо резервованих водо живильників повинен становити 15м³.

Пневмобак, який використовується, як автоматичний водо живильник, повинні обладнуватися засобами автоматичного підтримання тиску повітря та рівня води. Засоби заправлення повітрям та водою повинні забезпечувати заповнення бака водою та доведення тиску повітря у ньому до необхідного значення протягом не більше, як 8 годин.

Пневмобак повинен бути обладнаний манометром, а також відповідними засобами від перевищення в ньому допустимого тиску.

Для індикації рівня води необхідно встановити водомірне скло. На кожному кінці водомірного скла необхідно встановити запірні вентилі, які повинні бути нормально закриті; необхідно також передбачати зливний вентиль.

Для індикації несправності приладів необхідно передбачати систему автоматичної сигналізації, яка повинна відновлювати нормальні значення тиску або рівня води. Світлові та звукові сигнали системи повинні подаватися у місце встановлення контрольного клапана або у приміщення, де постійно перебувають люди.

Згіднотаблиці 15 визначаємо об’єм резервуара для заливки насоса та розмір трубопроводу:

· мінімальна місткість, л 500

· мінімальний діаметр трубопроводу для заливки, мм 50

Згіднотаблиці 16 визначаємо мінімальні характеристики насоса:

Нормальні значення:

· тиск, бар – 1,9

· витрата л/хв – 2650

Характеристики:

· тиск, бар –3,0

· витрата л/хв – 2100

· тиск, бар – 3,5

· витрата л/хв – 1800

Згідно таблиці 18 максимальний об’єм трубопроводу для секції становить 4,0 м³.

Згідно таблиці 19 вибираємо відстані між спринклерними зрошува-чами а також схему їх розміщення:

· максимальна площа, яка захищаться одним спринклером, м² – 12

· стандартна схема розміщення, відстані SiD, м – 4,0

Рисунок 1 Схеми розміщення спринклерних зрошувачів

Розрахунок втрат тиску на трубопроводах:

· втрати на тиск у трубопроводі:

(1)

р – значення втрат на тертях в трубопроводах, бар

Q – витрата води крізь трубопровід, л/хв.

d – середній діаметр трубопроводу, мм

С – константа, яка залежить від типу труби

L – еквівалентна довжина трубопроводу і фасонних елементів, м

Після проведення розрахунку отримаємо 6, 73 бар.

Згідно таблиці 36 мінімальний діаметр трубопроводів становить 20 мм. Мінімальний тиск спринклера, який захищає приміщення класу ОН становить 0,35 бар (п.13.4.4).

Мінімальний діаметр трубопроводів становить не менше 20 мм (таблиця 36), а розрахункова інтенсивність зрошування одного спринклера становить 5,0 мм/хв.

Знаходимо витрату води що забезпечується спринклерами:

де:

Q – витрата води л/хв.

К – константа (80)

Р – тиск, бар

Q = 80 * √6,73 = 208 л/хв.

Так, як в торговому приміщенні нормальні умови, то згідно пункту 14.4 встановлюємо там спринклерні зрошувачі з червоною скляною колбою із температурою спрацювання 68 °С.

Якщо спринклери встановлено в місцях, де є ризик їх пошкодження, то їх необхідно обладнати захисними пристроями.

Кожна секція повинна бути обладнана вузлом керування. Мінімальний діаметр зливних вентилів становить 50 мм. (таблиця 39).

Після визначення основних параметрів системи приступають до проектування системи та подальшого введення її в експлуатацію.