Насосная станция пожаротушения — описание, типы и требования к установке

Водяное пожаротушение

Самым непререкаемым традиционным средством для гашения пламени у нас всегда была, есть и остается вода.

Она, как основной реагент для названного оборудования и является веществом для устранения возгорания. В свою очередь, различают несколько типов водяных АСПТ:

• спринклерные;
• дренчерные;
• дренчерные тонкоструйные.

Первый вид систем представляет собой трубопровод с множеством встроенных в него разбрызгивателей (спринклеров).

Находясь в этом резервуаре под большим давлением, вода ждет своего часа, чтобы при повышении температуры в помещении тотчас вырваться наружу.

О текущей температуре сообщает тепловой датчик спринклера либо термоколба.

Давление основного, распределительного и подпитывающего трубопровода поддерживается специальными насосами, управление которыми осуществляют контрольно-пусковые шкафы.

Они обычно подключаются к интерфейсу RS-485, активируются при падении давления в трубопроводе. Диапазоны температур датчика на спринклере могут быть:

• 101;
• 93;
• 79;
• 68
• и т.д.

Разному типу охраняемого помещения здесь соответствует различная температура датчика.

При нагревании лопается колба или распаивается отверстие на оросителе.

Вода тут же начинает подаваться из трубопровода внутрь помещения.

.

https://youtube.com/watch?v=3HmCGzX5jl0

Основанное на разгерметизации колбы спринклерное оборудование действует не сразу, а лишь спустя некоторое время (обычно 2-3 минуты) после повышения температуры окружающей среды.

Поэтому там, где требуется срочно погасить пламя (производственные, военные объекты), такие установки могут оказаться не самыми эффективными.

Применяются эти системы преимущественно в складских, торговых помещениях, гостиницах, выставочных залах, производственных участках и пр.

Кроме воды, спринклерные устройства как материал тушения огня могут использовать, например, пену или воздух (при температуре помещения менее 5 °С).

Кроме этого, может использоваться также комбинированный тип таких систем, где водой заполняется подводящий трубопровод, а другим веществом – питающий и распределительный резервуары. Срок эксплуатации не отработавших оросителей системы водяного пожаротушения составляет 10 лет.

Трубопровод, как правило, разделяют на несколько секций на каждое отдельное помещение.

Спринклерные установки успешно работают с вкупе пожарно-охранной сигнализацией.

Переходим ко второму виду установок.

Дренчерные устройства не используют тепловые саморазрушающиеся замки, но задействуют для тушения большее количество воды.

Вода подается от внешнего сигнала с пульта. Их обычно монтируют под потолком либо в дверном проеме (дренчерная завеса).

Поэтому дренчеры эффективны на объектах большой площади, когда требуется распылить большое количество огнетушителя, к примеру, на АЗС, аэропортах, выставочных комплексах и т.д.

В таких завесах все оросители могут срабатывать по сигналу одновременно. Дренчеры способны:

• быстро локализовать огонь;
• эффективно препятствовать распространению возгорания;
• поддерживать температуру технических устройств на заданном уровне.

Дренчерные тонкоструйные установки используют тонкораспыленную воду.

Размер каждой капли не превышает 150 микрон.

Это позволяет расходовать только третью часть от общего количества воды в резервуаре.

Маленькие капли, окутывая помещения «водяным туманом» медленно опускаются на площадь горящего помещения.

За счет большой влаги источник огня быстро локализуется либо полностью ликвидируется, охлаждая весь объем пространства.

Такая технология существенно сокращает расход воды, повышает скорость тушения огня. Недостатком ее является сравнительно высокая стоимость.

Итак, назовем основные преимущества водяных систем, это:

1. неограниченный объем огнетушащего вещества;
2. безопасность;

Недостатком данного типа АСПТ становится ограничение на тушения разного рода возгораний.

Так, вода не может быть использована с веществами-реагентами, т.е. теми, которые выделяют металлы, горячие/ токсичные газы, карбиды, нефтепродукты, пыль и пр.

Водяные или пенные виды автоматики тушения огня, как правило, оборудуются отдельной насосной станцией для беспрерывной доставки воды при возгорании.

Отдельным подвидом водяного комплекса можно назвать паровые установки автоматического пожаротушения.

Они призваны погасить пламя с помощью объемного потока водяного пара.

Все перечисленные виды комплексов пожаротушения, в отличие от ручных систем, запускаются автоматически.

Требования к насосным станциям

Изложены в СП 5.13130.2009, в котором даны требования к проектированию установок/систем АПС/АУПТ, СП 10.13130.2009 – ВПВ зданий/сооружений.

Обобщенно эти требования выглядят следующим образом:

• Оборудование НСП размещается в отдельном специальном помещении на первом, цокольном, 1 подземном этаже зданий/сооружений или в пристройках к ним, а также в отдельно расположенных строениях различной степени огнестойкости с учетом противопожарных разрывов между ними.
• При размещении в защищаемом здании НСП отделяется противопожарными преградами с пределом стойкости к огню REI 45.
• Из помещения НСП должен быть выход непосредственно наружу/в лестничную клетку здания с отдельным выходом на территорию.
• Возле входа в помещение НСП необходима установка светового табло «Насосная станция пожаротушения», подключенного к сети аварийного/эвакуационного освещения здания.
• Для дублирования автоматического запуска насосов станции системы водяных АУПТ, за исключением спринклерных установок, оснащаются ручным пуском: дистанционным и местным – непосредственно в помещении НСП.
• Выбор основных и как минимум одного резервного насосного агрегата с автоматическим включением производится на основании возможности совместной работы, максимальных значений рабочего давления и расхода воды.
• НСП относятся к I категории – по надежности действия, электроснабжения и обеспеченности водоснабжения.
• В качестве резервного источника электроснабжения допустимо использовать дизельный электрогенератор, насос с приводом от ДВС. Ограничение – запрет на установку такого оборудования в подвальных помещениях.
• Трубопроводы в НСП необходимо выполнять из стальных труб, соединяемых сваркой.
• Электроуправление НСП должно обеспечивать управление электроприводами запорно-пусковой арматуры, автоматический пуск основного и резервного насоса, переключение управления с рабочего источника электроснабжения на резерв.
• Время выхода основного оборудования НСП на рабочий режим – не больше 10 мин.

Отдельно следует рассмотреть вопрос о требованиях ПБ к помещениям НСП, чтобы не получился, как в пословице, сапожник без сапог:

• Если размер машинного зала, т.е. там, где установлены рабочие и резервные насосные агрегаты, имеет размеры 6 х 9 м и больше, то он должен быть оборудован противопожарным водопроводом с установкой ПК с расходом 2, 5 л/с.
• При наличии электродвигателей с напряжением до 1 тыс. В необходимы – 2 воздушно-пенных ручных огнетушителя, ДВС – 4 таких огнетушителя.
• Если электродвигатели с рабочим напряжением больше 1 тыс. В и/или ДВС больше 221 кВт, то дополнительно требуется укомплектовать помещение НСП 2 углекислотными огнетушителями, бочкой с водой (!), двумя кусками войлока, противопожарного полотна или кошмы размерами 2 х 2 м.

При этом ни система пожаротушения насосных станций, ни даже установка пожарных извещателей АПС нормами/правилами ПБ не предусмотрена. По-видимому, считается, что огонь убоится не санкционировано возникать в помещении с таким грозным для него названием.

Однако, учитывая насыщенность помещения НСП различным мощным электрооборудованием, отсутствием, как правило, дежурного персонала в нем; собственникам, руководству предприятий/организаций, ответственным за противопожарное состояние зданий стоит озаботиться тем, что дорогостоящая насосная станция, являющаяся важнейшим элементом системы безопасности здания, находится практически без надзора людей, контроля противопожарной автоматики, и сделать соответствующие выводы.

Электрическая часть насосной станции пожаротушения.

Электрическую часть насосной станции можно разделить на две составляющих: сигнальную часть (слаботочную) и силовую часть.

Сигнальная часть служит для сбора, отображения информации и выдачи сигналов управления. Силовая часть — для коммутации силовых цепей, их контроля и защиты.

Обычно в составе системы за эти части отвечают разные устройства: ПУ и ШАК.

Встречаются аббревиатуры ШУН (шкаф управления насосами), ШУК (шкаф управления и контроля), ШКП (шкаф контрольно-пусковой).

Вспомнился смешной случай про то, как искали ШКП. На объекте было два разных проекта на одну насосную: проект пожаротушения (насосы, трубы, шкафы) и проект автоматизации (провода и приборы). Собственно, так и должно быть.

Был приобретен и установлен ШАК из проекта автоматизации. И начали выяснять — куда подевался ШКП из проекта пожаротушения. Дело дошло до попытки приобретения ШКП. Благо ЛПР (лица, принимающие решения) не знали какие они эти ШКП — круглые, там, или квадратные.

Сложно было доказать людям, что это одно и тоже, особенно если они чиновники и видели ШКП только в прайсах.

Комплектация устройств

Пожарные насосные станции комплектуются таким оборудованием:

• задвижки, необходимые для отключения устройств с целью ремонта и для подачи жидкости от другого насоса;
• обратные клапаны необходимы для того, чтобы предотвратить поломку агрегатов в результате возникновения гидроударов во внешних водопроводных коммуникациях;
• манометры, устанавливаемые на нагнетательных линиях, используются для контроля давления, создаваемого насосными станциями;
• вакуумметры необходимы для контроля за водометами и за функционированием всасывающих линий для учета необходимого объема воды.

Пожарные насосы могут не комплектоваться водометами на отдельных участках трубопровода. Обратный клапан необходим для регулирования работы хозяйственно-питьевых установок, а также башен в процессе эксплуатации насосов.

Комплектующие электрические изделия

Щит автоматики, которым оснащена станция пожаротушения, оборудован следующими комплектующими изделиями:

• преобразователь частоты,
• коммутационная аппаратура,
• управляемый привод,
• программируемый контроллер.

Это оборудование повышает надежность работы насосных агрегатов станций. Установка автоматизированных систем управления позволяет насосным агрегатам работать долгое время без ремонта, что экономит энергоресурсы.

Процесс управления технологическим процессом может производиться оператором с пульта, расположенного на станционной панели или находясь на автоматизированном рабочем месте.

Устройство насосных станций систем пожаротушения

Комплектация насосной станции водяного пожаротушения может варьироваться в зависимости от типа огнетушащего вещества и масштаба системы в целом. Она может включать в себя от 2 до 8 агрегатов, которые будут поддерживать заданное давление в системе. Только в этом случае обеспечивается подача нужного объёма воды на место возгорания в случае экстренной ситуации. Насосы устанавливают парами, из них один работает как резервный. Его включение происходит автоматически при выходе из строя основного агрегата.

Монтаж насосной станции выполняется на раме, которая установлена на фундаменте. Трубная развязка монтируется на самом модуле (диаметр подведённых коммуникаций соответствует производительности установки). Материалом для неё служит нержавеющая или обычная сталь. Сборные соединения позволяют с минимальными усилиями подключить коммуникации к линиям подачи воды. Для подключения линий электропитания (основной и резервной) используется кабельная разводка. При проектировании насосных станций пожаротушения чаще всего предусматривается передача сигналов на центральный пульт управления через систему реле и датчиков.

Что такое жокей-насос

Для начала, дадим определение что такое жокей насос.

Из п.8 «Требования к автоматическому и вспомогательному водопитателя» по Мешману Л. М, жокей-насос используется как

автоматический водопитатель в качестве которого используются подпитывающие насосы с промежуточными мембранными емкостями не менее 40 литров без резервирования, гидропневматический бак или совокупность гидравлических и пневматических баков,

либо водопроводы различного назначения с гарантированным давлением, равным расчетному или превышающим его.

Что это значит, давайте разберем  на простом языке.

В этом определении говориться о том, что это в качестве жокей-насоса могут применяться любые насосы, которые будут поддерживать давление в самой замкнутой спринклерной сети.

Далее говориться о емкости.

Емкость нужна для компенсации скачков давления или термо расширении жидкости, в нашем случае вода.

Бак состоит из самого стального корпуса внутри которого находиться мембрана.

В одной части находиться вода, а в другой — воздух под давлением.

При повышении давления (температуры) жидкость давит в баке на мембрану с воздухом, которая растягивается и повышает давление в камере с воздухом.

После того как давление (температура) пришло в норму, соответственно происходит обратный процесс.

Другими словами мембранный бак нужен для компенсации давления и от гидроудара.

Замечу, что для воздухозаполненой системы необходим вместо жокей-насоса устанавливать компрессор, т.е.  это устройство (компрессор) работает не с водой а с воздухом.

Далее говориться о водопроводах у которых есть гарантированное давление, которое равно расчетному  или больше.

Другими словами можно использовать в качестве подпитки спринклерной  системы,  городской водопровод у которого по ТУ (необходимо при проектировании запросить) давление равно расчетному или выше.

Расчетное давление  у вас получиться  в результате гидравлического расчета для системы водяного пожаротушения.

Методика гидравлического расчета приведена в СП 5.13130.2009 в приложении «В».

Техническое обслуживание НСП

Подключать систему могут только сертифицированные специалисты. Они настраивают центр управления, блоки питания, автоматизируют настройки.

Руководство организации назначает ответственного за контролем над НСП. Это может быть штатный механик, инженер.

В обязанности специалиста войдет следующее:

• очищение всех элементов от загрязнения, наружный осмотр оборудования;
• периодическое приведение насосов в действие – это нужно для поддержания корректной работы.

НСП – важный элемент противопожарной безопасности. Оборудование позволяет быстро доставить жидкость к средствам тушения возгорания, локализовать пламя до приезда пожарной бригады. Системы бывают механическими и автоматическими, стационарными и передвижными. Для предприятий рекомендована установка автоматики.

Техническое обслуживание НСП.

Требования к станциям заложены на законодательном уровне. Их установка обязательна на крупных производствах, в больших торговых и развлекательных центрах, больницах, школах.

Выбор мощности системы и ее параметров зависит от специфики организации. Подходящее оборудование подбирают специалисты.

НСП важно обозначить световым полусферическим святящимся табло. Табличка не отбрасывает бликов, защищена от пыли и грязи

За контроль над НСП отвечает назначенный директором сотрудник.

Подключение жокей-насоса

Теперь вопрос касается куда подключить сам жокей-насос.

Обычно его подключают напрямую без учета счетчика в обход байпасом.

Или если вариант не проходит, то ставят через счетчик и подпитка учитывается ка «общедомовая».

Рис.1 Пример подключение жокей-насоса к водопроводу. Пример подключения компрессора. Проект можно посмотреть здесь.

Есть крайний вариант, это выполнить подключение через  водяной узел на базе турбинного счетчика, который не будет зависеть от общего.

Рис.2 Схема подключения жокей-насоса в модульных установках «Спецавтоматика». С проектом можно ознакомиться здесь.

На этом обзор подбора жокей-насоса можно завершить, подписывайтесь на новые статьи.

В следующих темах рассмотри автоматику и настройку жокей-насоса.

Соединительные пожарные головки для насосной станции пожаротушения

В помещении насосной станции для подключения внутреннего противопожарного водопровода к передвижной пожарной технике следует предусматривать трубопроводы номинальным диаметром не менее DN80 с выведенными наружу  на высоту (1.35+/-0.15)м патрубками, оборудованными соединительными головками ГМ 80. Трубопроводы должны обеспечивать максимальный расчетный расход воды во внутреннем противопожарном водопроводе. Снаружи помещения насосной станции соединительные головки необходимо размещать с расчетом подключения одновременно не менее двух пожарных автомобилей (т.е. должно быть не менее двух вводов с соединительными головками).

Автоматизация установок водяного пожаротушения

Для автоматизации и сигнализации о работе системы внутреннего водяного пожаротушения в проекте используется комплекс технических средств интегрированной системы безопасности «Орион» выпускаемой НПП «Болид» г. Королев, Московской области и которая так же используется для организации других систем противопожарной защиты комплекса. Данные технические средства имеют сертификаты пожарной безопасности и соответствия.

Информация о пожаре, работе и неисправностях установок водяного пожаротушения выводится приемно-контрольный прибор «С2000-4» , где фиксируется световым и звуковым сигналом и передается по интерфейсу RS485 на автоматизированное рабочее место си-стем противопожарной охраны, устанавливаемое в помещении с круглосуточным дежурным персоналом.

Построение системы автоматики управления электродвигателями пожарных насосов и жокей-насоса осуществляется с помощью прибора пожарного управления типа «Поток-3Н», конфигурация 4, входящего в состав ИСО «Орион». Прибор «Поток-3Н» используется в качестве автономного устройства, совмещающего в себе функции прибора приемно-контрольного пожарного и прибора управления.

Прибор «Поток-3Н» обеспечивает:

• управление двумя пожарными насосами и жокей- насосом;
• прием извещений от датчиков давления;
• контроль на обрыв и короткое замыкание цепей запуска электродвигателей;
• контроль исправности цепей управления на обрыв и короткое замыкание;
• контроль режима работы электродвигателей;
• контроль наличия напряжения;
• запуск и контроль срабатывания шкафов управления;
• контроль выхода насосов на режим;
• дистанционное управление работой насосов по сигналу с пульта управления «С2000М»;
• блокировку автоматического пуска при отключении автоматического режима работы насоса на любом шкафу управления;
• контроль несанкционированного вскрытия устройства;
• формирование необходимой временной задержки перед включением резервного по-жарного насоса;
• передачу информации о состоянии установок водяного пожаротушения по интерфейсу RS-485 на сетевой контроллер ( пульт контроля и управления «С2000М» с программным обес-печением АРМ «Орион»)

Прибор является адресуемым устройством и работает в составе интегрированной системы безопасности «Орион» совместно с сетевым контроллером.
Автоматический пуск рабочего пожарного насоса предусмотрен при срабатывании одного из двух сигнализаторов давления, установленных на узлах управления или от одного из двух электроконтактных манометров на напорном трубопроводе насоса — «жокея». Если в течении 10сек. рабочий насос не включится или не создаст расчетного давления, включится резервный пожарный насос.

Для контроля состояния технических средств установок водяного пожаротушения используется приемно-контрольный прибор «С2000-4».

Световая и звуковая сигнализация о пожаре, работе и неисправностях в соответ-ствии с требованиями СП5.13130.2009, а так же дистанционное и местное управление насо-сами выполняется на шкафах контрольно-пусковых ШКП, приборе «Поток-3Н» в насосной станции пожаротушения и АРМ противопожарной защиты в помещении с круглосуточным дежурным персоналом.

Автоматические установки пожаротушения относятся к потребителям I категории надежности электроснабжения и, согласно ПУЭ, обеспечиваются электроэнергией от двух не-зависимых источников электроэнергии.

В качестве резервного источника электроснабжения используются резервные источники питания РИП12-3-17 с аккумуляторными батареями, обеспечивающие работу установок 24ч.

В дежурном режиме и 1ч в режиме тревоги.

Не допускается применение тепловой и максимальной защиты в цепях управления установками водяного пожаротушения, отключение которых может привести к отказу подачи огнетушащего вещества.

Электропроводки выполняются кабелем с изоляцией не поддерживающей горение, а при групповой прокладке кабеле с медными жилами с изоляцией типа FRLS.

Для осуществления заземления установки автоматического водяного пожароту-шения предусмотреть в насосной станции контур заземления.

На контуре заземления преду-смотреть устройства для подключения приборов автоматической установки пожаротушения.

Заземлению (занулению) подлежат все металлические части электрооборудования, нор-мально не находящиеся под напряжением, но которые могут оказаться под ним вследствие нарушения изоляции.

Заземление (зануление необходимо выполнить в соответствии с требованиями «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ), СНиП 3.05.06-85 «Электротехнические устройства», ГОСТ 12.1.3330-81 и технической документации завода- изготовителя.

В данном проекте предусмотрены следующие разделы: