Развернуть содержание
Противопожарное водоснабжение зданий любого назначения, с помещениями различной – это комплекс инженерного оборудования, предназначенный для доставки и подачи воды к очагам возникновения тления или открытого огня, в достаточном количестве с требуемым напором для предупреждения, а так же ликвидации пожара.
В состав такого водоснабжения входят , осуществляющие забор воды из природных и искусственно созданных , резервуаров. Повышающие давление во внутренней сети после ввода из или питьевого, производственного водопровода населенных пунктов, промышленных объектов, а также система внутреннего противопожарного водопровода (ВПВ), доставляющего воду к пожарным кранам, питающего .
Противопожарное водоснабжение зданий, состоящее в большинстве случаев из неразрывно связанных наружных и внутренних сетей, является самым действенным, эффективным .
Характеристики внутреннего противопожарного водоснабжения
Система внутреннего противопожарного водоснабжения состоит из нескольких элементов:
- Водопровод с установленными на его трубной прокладке по этажам зданий, отметкам сооружений пожарными кранами, с комплектами рукавных линий, состоящих из рукавов, стволов, хранящихся возле них согласно , .
- зданий, в которых являются вода, в т.ч. со смачивателями, а также пены различной степени кратности, вырабатываемые из водных растворов пожарных пенообразователей; подающиеся на очаги возгораний дренчерными, спринклерными оросителями, компактными пеногенераторами.
К такому автоматическому оборудованию относят , .
- Водяные завесы , автономно защищающие строительные, технологические проемы и тамбуры-шлюзы, которые в силу особенностей производства, режима хранения, а так же пополнения складов сырья готовой продукцией, нельзя закрыть противопожарными воротами, дверями.
Водяные завесы могут быть оснащены спринклерными, дренчерными оросительными головками, а также выполняться перфорированными сухотрубами, применяемыми и для локального пожаротушения помещений бань, саун, размещаемых в защищаемых внутренним противопожарным водоснабжением зданиях.
С некоторой долей условности также можно отнести , которыми согласно проведенному часто комплектуются помещения зданий, т.к. они более чем на 90% заполнены водой.
- Система внутреннего противопожарного водопровода, установленная в общественных и производственных зданий, для которых по нормам не требуются автоматические водяные установки тушения огня.
Состав внутреннего противопожарного водопровода
- Узел запорной, контрольно-измерительной арматуры на вводе в здание.
- Насосная станция , необходимая для повышения напора при недостаточном давлении воды, забираемой из наружных сетей. Ее размещают в как в отдельном помещении, так и в бойлерной, котельной, тепловом, водораспределительном пункте.
- Водонапорный или гидропневматический бак , содержащий запас воды, необходимый для начала тушения до запуска насосов. При гарантии автоматического пуска пожарного насоса допустимо его не проектировать.
- Распределительные вертикальные стояки , горизонтальные участки трубопроводов, проектирование, прокладка которых ведется с учетом оптимальных мест расстановки ПК на этажах зданий. Если здание выше 6 этажей, то необходимо кольцевание пожарных стояков общей системы питьевого, противопожарного водопровода.
Трубопроводы ВПВ по требованию норм монтируют только из металлических изделий, в отличие от , использующих воду, для которых допустимо применять пластиковые изделия, например, из огнестойкого полипропилена, армированного стекловолокном или .
- Внутренние пожарные краны , устанавливаемые в доступных местах, согласно расчету, чтобы была возможность орошения любой точки защищаемых помещений здания одной или большим количеством струй в зависимости от требований – свода правил пожарной безопасности к внутреннему пожарному водопроводу.
Оптимальная высота монтажа ПК – 1,35 м от пола. Допустим монтаж спаренных кранов – рядом, один над другим. Расстановка пожарных кранов всегда должна быть отображена на .
- Ручные пожарные стволы и рукава с соединительными головками, размещаемые в пожарных шкафах возле запорных клапанов ПК в пожарных шкафах.
- Кнопки для запуска вручную пожарных насосов , установленные возле всех ПК здания, а также блокировка электропривода задвижки ВПВ с установками пожарной сигнализации с датчиками дыма, тепловыми извещателями в их шлейфах, что значительно повышает надежность пуска.
ВПВ здания должен всегда находиться в полностью укомплектованном, работоспособном состоянии, чтобы обеспечить ликвидацию или локализацию пожара, дать возможность людям, находящимся в здании покинуть его, воспользовавшись . Во время ремонта этого водопровода следует принять дополнительные меры ПБ, организовать усиление противопожарного режима.
Источники внутреннего противопожарного водоснабжения
- , водоемы с , которые могут размещаться как внутри защищаемых зданий, так и снаружи в утепленных контейнерах с проложенной стационарной системой трубопроводов для подачи воды в здания, параметры которой в каждом конкретном случае определяются проектным расчетом исходя из необходимого объема, напора, суммарного расхода при наличии как ВПВ, так и автоматических установок тушения пожаров.
- Наружные сети питьевого, хозяйственного, противопожарного водоснабжения населенных пунктов, производственного водопровода, обеспечивающего технической водой промышленные предприятия.
Первый вид источников внутреннего противопожарного снабжения водой исходя из мест расположения производственных, складских или сельскохозяйственных предприятий, отсутствия инженерной инфраструктуры, используется для объектов, размещенных за чертой поселений; а второй для зданий в городах, поселках, обладающих разветвленной централизованной сетью наружного водоснабжения.
Однако бывают и исключения, так, на крупных предприятиях источниками для внутреннего водоснабжения, предназначенного для борьбы с огнем, служат локальные наружные сети производственного водопровода.
Требования нормативных документов и нормы проектирования
Существует ряд официальных документов, касающихся проектирования, монтажа, эксплуатации всех составных частей систем снабжения водой зданий, в которых изложены требования к внутреннему противопожарному водоснабжению:
- в ст. 86 устанавливает, что внутренний противопожарный водопровод зданий и сооружений обязан обеспечить расход воды, требуемый нормами, для ликвидации пожара в них, а количество внутренних ПК должно быть таким, чтобы обеспечить цели пожаротушения.
- о внутреннем водопроводе зданий, включая системы противопожарного водоснабжения.
- , устанавливающий конкретные требования пожарной безопасности к внутреннему противопожарному водоснабжению зданий.
- о проектировании автоматических установок тушения пожаров в зданиях, в т.ч. спринклерных, дренчерных, подающих тонкораспыленную воду.
- в части оснащения ВПВ общественных зданий, сооружений, – жилых многоквартирных домов.
- – о требованиях к напорным пожарным рукавам, методикам их испытаний; и – то же к соединительным головкам и пожарным шкафам соответственно.
- – то же к автоматическим установкам водяного тушения пожаров.
Данные нормативные документы учитывают не только при проектировании, но и при эксплуатации, а так же регулярных проверках исправности ВПВ, водяных АУПТ защищаемых зданий. Учитывая огромный объем детально проработанных, изложенных в этой противопожарной нормативно-технической базе сведений, точных требований к каждому виду таких систем противопожарного водоснабжения, нет смысла в рамках одной статьи пытаться пересказать их.
Обращаться к ним стоит при проектировании ВПВ, водяных систем пожаротушения зданий, на этапах подготовки к проверкам работоспособности совместно с представителями специализированных предприятий, обладающими лицензионными разрешениями МЧС на право проведения таких видов работ по техническому сервису, ремонту.
Проверка работоспособности внутреннего противопожарного водоснабжения
Проверка внутреннего противопожарного водоснабжения регламентирована несколькими пунктами I раздела « » , где указаны следующие требования, относящиеся к эксплуатации внутреннего противопожарного водопровода:
- В п.23 «ж» запрещается размещение любого оборудования, предметов обстановки, складирования товаров на подходах к пожарным кранам ВПВ, первичным , в т.ч. к углекислотным, порошковым, хладоновым огнетушителям, которыми можно ликвидировать очаги возгораний, с которыми справиться с помощью подаваемой воды невозможно.
- п.55 указывает руководителям предприятий, организаций о необходимости постоянной исправности ВПВ, организации его проверок ежегодно, как минимум дважды – весной и осенью, с заполнением бланков соответствующих актов.
- п.57 – на обязательное оборудование каждого ПК защищаемого здания вентилями, комплектом из пожарного рукава, присоединенного к запорному клапану крана и ручному стволу. Такие комплекты должны находиться внутри закрытых, опломбированных пожарных шкафов, выполненных из негорючих материалов, дверцы которых должны открываться не меньше, чем на 90˚; а в ходе эксплуатации минимум раз в год должна быть организована перекатка пожарного рукава.
- п.59 – об обеспечении постоянной исправности, проведении минимум дважды в год проверок работоспособности задвижек ВПВ, оборудованных электроприводом; а пожарных насосов/станций – ежемесячно.
На основании результатов, проведенных испытаний составляются соответствующие подтверждающие документы.
Образец акта о проверке, испытаниях ВПВ на работоспособность, протокола испытаний ВПВ на водоотдачу, протокола испытаний клапанов ПК на исправность можно найти в приложениях 1–3 к .
Технический сервис установок водяного пожаротушения проводят согласно , в котором в прилож. 1 приведена рекомендуемая форма эксплуатационного журнала для систем пожарной автоматики.
Внутренний пожарный (объединенный – хозяйственно-питьевой и противопожарный – или самостоятельный) водопровод предназначен для тушения пожара в начальной стадии возникновения, а также для тушения пожаров как вспомогательных средств, в дополнение к струям от пожарных машин. На рис. 1 показана схема снабжения питьевой водой жилого здания. Подаваемая вода расходуется на хозяйственно-питьевые и противопожарные нужды.
Рис.1. Элементы внутреннего водопровода:1-магистраль, 2-водомерный узел, 3-ввод, 4-пожарный стояк, 5-пожарный кран, 6-бытовые приборы, 7-стояк хозяйственно-питьевого водопровода
Внутренняя сеть водопровода работает постоянно под напором наружного водопровода. При недостаточном напоре в наружном водопроводе в часы максимального водопотребления и достаточном напоре в часы минимального водопотребления предусматривается схема с водонапорным баком. Бак устанавливают на высоте, обеспечивающей нормальную работу верхних пожарных кранов. Если нет условий для установки бака, применяются насосные установки. Внутренние водопроводные сети производственного и пожарного водопроводов выполнены из неоцинкованных стальных и чугунных труб. Вводы монтируют из труб диаметром не менее 50 мм. Сеть оборудуется арматурой для правильной и бесперебойной работы: задвижки, спускные краны, предохранительные клапаны, манометры, водомеры и т.п.
Водомер, устанавливаемый на вводах, рассчитывают на пропуск максимального питьевого расхода воды и воды для внутреннего пожаротушения. При аварии открывается задвижка, установленная на втором вводе.
При больших расходах на тушение пожара (производственные базы, склады и т.д.) и малых хозяйственно-питьевых расходах вместо обычного водомера (турбинного типа) устанавливают комбинированный водомер, учитывающий и большие и малые расходы. При отсутствии такого устанавливают водомеры с обводной линией и электрозадвижкой, открывающейся автоматически при пуске пожарных насосов или автоматических устройств, обеспечивающих их пуск (кнопки у пожарного крана, реле и т.д.). Работники охраны должны знать место расположения водомерного узла и его устройство. Диаметр обводной линии определяется из условия пропуска объединенного расхода.
Требования к устройству пожарных водопроводов. Внутренний пожарный водопровод не устраивается:
В прачечных, банях, школах;
В жилых зданиях до 12 этажей;
Во встроенные в жилые здания (до 12 этажей) яслях, садиках, поликлиниках, столовых, в кинотеатрах сезонного действия;
В производственных зданиях, в которых использование воды при пожаре может вызвать взрыв, усиление пожара;
В производственных и вспомогательных зданиях, где нет хозяйственно-питьевого или производственного водопровода и предусмотрено наружное пожаротушение.
Внутренние пожарные краны устанавливаются у выходов: на всех лестничных площадках отапливаемых зданий, коридорах, в вестибюлях, проходах и других легкодоступных местах, кроме чердачных помещений, в которых для тушения пожара используют внутренний пожарный кран, расположенный перед входом на чердак, на лестничной площадке.
Внутренние пожарные краны устанавливают на высоте 1,35 м от пола в специальной нише или в шкафчике, на дверке которого делают обозначение ПК и номер крана. Шкаф закрывается и пломбируется (рис.2).
Рис. 2. Установка пожарного крана в шкафчике
1 – стояк; 2 – пожарный кран; 3 – полугайка «Рот»; 4 – брандспойт
Для гарантированной работы пожарный внутренний водопровод с числом пожарных кранов более 12 присоединяют к наружной кольцевой водопроводной сети не менее, чем двумя вводами (рис.3). Устройство одного ввода допускается при числе кранов менее 12. Два ввода предусматривают для жилых зданий (квартиры более 400), клубов, театров и кинотеатров, а также для зданий, оборудованных автоматическими системами (рис.4).
Рис.3. Водопровод с кольцевой магистральной сетью: 1-магистраль, 2-хозяйственно-питьевой стояк, 3-водомер, 4-пожарный стояк
Рис.4. Внутренний водопровод, закольцованный вводами: 1,8-вводы, 2,7-обратные клапаны, 3,5-водомеры, 4-пожарный стояк, 5-стояк холодной воды
Каждый пожарный кран оборудуется рукавом длиной 10,или 20 м и стволом. В одном здании следует применять стволы с насадками одного диаметра и пожарные рукава одной длины. Если расход пожарной струи менее 4 л/с, устанавливают пожарные краны диаметром 50 мм, при расходе 0,4 л/с и более – 65 мм. Внутренние пожарные краны устанавливаются так, чтобы каждая точка помещения орошалась не менее двумя струями. Орошение одной струёй допускается, если по нормам должен работать один кран. Радиус действия пожарного крана определяется по формуле: R кр = ℓ р + R к.пр, (м), где ℓ р –длина пожарного рукава, R к.пр – проекция радиуса компактной части струи. Для практических целей эту величину можно принять равной R к /2, где радиус компактной части струи (R к) равен высоте помещения, но не менее 16м для специальных противопожарных водопроводов, 8м для для противопожарных водопроводов жилых зданий, 6м для объединенных противопожарных водопроводов. Зная необходимое расстояние между пожарными кранами, определяют общее количество. Если их количество превышает 12, то следует устанавливать краны на кольцевой магистральной сети или на сети, закольцованной вводами (рис. 3 и 4). Норма расхода воды на внутреннее пожаротушение и число струй приведены в СНиП 4.01 41-2006. Расход пожарных струй и напоров у пожарных кранов даны в табл.1.
Устройство внутреннего пожарного водопровода в многоэтажных зданиях. В зданиях высотой до 16 этажей включительно пожар тушат пожарные части от наружных водопроводов. В таких зданиях внутренний пожарный водопровод используется в начальный период возникновения пожара. Поэтому в зданиях до 16 этажей проектируют объединенные пожарные водопроводы с минимальным расходом воды и минимальным напором у пожарных кранов (1-2 струи по 2,5 л/с каждая и напором 10 м.) Подача воды к месту пожара зависит не только от мощности пожарных автонасосов, но и от количества и качества пожарных рукавов.
Пожарные рукава, бывшие в употреблении, выдерживают напор 70 – 90 м. Как показывают практические расчеты, уже при 16 этажах трудно обеспечивать подачу воды от пожарных автонасосов.
Необходимый напор во внутреннем пожарном водопроводе определяется по пожарным кранам, расположенным на самом высоком и далеко расположенном месте, поэтому краны, расположенные ниже, находятся под большим давлением. Для уменьшения напора в зданиях в зданиях повышенной этажности единую централизованную систему водоснабжения разделяют на две или несколько зон. Подачу воды при зонном водоснабжении осуществляют по двум основным схемам: параллельной и последовательной (рис.5).
Рис. 5. Схема подачи воды в здания повышенной этажности: а)-параллельная, б)-последовательная; 1-насосы первой зоны, 2-насосы второй зоны, 3-резервуар
Количество зон должно быть таким, чтобы максимальный гидродинамический напор на отметке нижних пожарных кранов не превышал 90 м. Т.к. на пожарных стояках зоны устанавливается больше 12 кранов, устройство тупиковых сетей недопустимо, поэтому водопроводные сети каждой зоны должны закольцованы. С целью сосредоточения пожарных струй на пожарных стояках устанавливают спаренные пожарные краны (в шкафу по 2 пожарных крана), оборудованные рукавами длиной 20м и диаметром 66 мм, стволы с насадками диаметром 19 мм. Пожарные насосы должны иметь автоматическое, дистанционное или ручное управление.
При параллельной системе вода подается насосами, расположенными внизу здания. При этом для каждой зоны устраивают баки и устанавливают пожарные насосы.
При последовательной схеме вода подается из зоны в зону. В обеих схемах постоянный напор у водоразборных точек и пожарных кранов поддерживается за счет высоты расположения водонапорного бака. При понижении уровня воды в водонапорном баке от реле уровня включаются хозяйственно-питьевые насосы, которые пополняют запас воды.
Рис. 5. Схемы зонного водоснабжения для пожаротушения:
а – параллельная схема; б – последовательная схема; 1 – запасной резервуар;
2 – насосная станция 1 зоны; 3 – насосная станция 2 зоны; 4 – водонапорный бак 2 зоны; 5 – подача воды в кольцо 2 зоны; 6 – водонапорный бак 1 зоны; 7 – подача воды в кольцо 1 зоны.
Когда подача воды осуществляется от внутренних пожарных кранов (рис.5), уровень воды в водонапорном баке резко падает и тогда включается пожарный насос данной зоны. От наружной сети вода подается в зонную систему по двум вводам. Если расход воды в сети наружного водопровода больше, то у здания устанавливают запасной резервуар. При последовательном зонировании каждая насосная станция подает количество воды, используемое всеми вышележащими зонами. При этом вода к этим зонам идет по нижним сетям. Последовательная схема менее надежна, чем параллельная, т.к. при аварии одного элемента все этажи остаются без воды. Поэтому последовательная схема должна быть обязательно дополнена запасной системой со своим насосом, который подает воду в любой бак. Преимущество параллельной схемы – насосы располагаются в одном месте, в подвале, удобном для обслуживания. Каждая зона работает независимо. Но параллельная схема требует больше труб, чем последовательная, но и по той и другой схемам, для каждой зоны предусматривают, кроме хозяйственно- питьевых насосов, и пожарные насосы (рабочие и резервные). При зонном водоснабжении в здании обычно проектируют два водопровода: хозяйственно-питьевой и пожарный. Это связано с разностью напоров, необходимых для подачи воды для этих целей. В пожарном водопроводе у диктующего крана напор должен быть 25 – 30 м при радиусе действия струи 16 м и расходе воды 5 л/с. В сети холодного водопровода напор у диктующей водоразборной точки 2 – 3 м. При объединенной системе при включении пожарных насосов водоразборные устройства выйдут из строя.
Трудно создать необходимый постоянный напор при тушении пожара на верхних этажах. Поэтому водонапорный бак устанавливают на высокой части здания (см. рис. 5.). Но при этом следует учитывать, что помещение, непосредственно находящееся под баком, не обеспечивается требуемым напором.
В жилых кварталах, где имеется несколько многоэтажных зданий, водопотребление более равномерное, и водонапорные баки можно не устанавливать. Неравномерность в потреблении воды регулируется ступенчатой работой хозяйственно-питьевых насосов. За счет работы этих насосов поддерживается постоянное давление у внутренних пожарных кранов.
Для экономии труб подача воды в водонапорные баки может осуществляться по пожарным стоякам. В этом случае вода в сети внутреннего пожарного водопровода не застаивается, и сеть находится под постоянным контролем.
Пожарные насосы каждой зоны включаются автоматически после израсходования двухминутного пожарного запаса воды в баках. Оставшийся восьмиминутный запас воды расходуется на тушение пожара до пуска пожарного насоса вручную (на случай аварии автопуска). При аварийном выходе пожарного насоса каждой зоны автоматически включается резервный.
Емкость неприкосновенного запаса воды баков рассчитана на подачу в течение 10 минут двух пожарных струй с расходом воды 2,5 л/с. Постоянный напор в сети до включения пожарных насосов обеспечивают пожарные струи с радиусом компактной части струи не менее 6 м; при включении пожарных насосов – длиной не менее 16 м с расходом воды не менее 5 л/с каждая.
Количество струй и нормы расходов воды на внутреннее пожаротушение принимаются по СНиП РК 4.01.41-2006 «Внутренний водопровод и канализация здания» в зависимости от назначения здания, этажности и его объема.
Рис. 2.18. Спринклерная головка
1 – бронзовый корпус; 2 – рама; 3 – розетка; 4 – диафрагма; 5 – стеклянный клапан; 6-8 – замок; 9 – медная шайба
Для автоматического тушения пожара применяют автоматические противопожарные установки: спринклерные и дренчерные.
Первые применяют для помещения с повышенной пожарной опасностью. Установка состоит (рис. 2.18.) из спинклеров (разбрызгивателей), распределительных и магистральных трубопроводов, контрольно-сигнального клапана, задвижки, основного и автоматического водопитателей. При повышении температуры в помещении замок расплавляется, пластины разъединяются и стеклянный клапан падает, открывая отверстие. Вытекающая под большим напором вода попадает на розетку и разбрызгивается. Один спринклер орошает поверхность площадью 9-12 м 2
Дренчерные установки состоят из распределительной сети с дренчерами, магистральных трубопроводов, клапанов или задвижек управления. Дренчер в отличии от спринкера не имеет стеклянного клапана и замка. Дренчеры создают водяную завесу и применяют в тех местах, где следует оградить помещение от пожара (сцена театров, гаражи и.т.п.)
Конспект
по пожарно-технической подготовке
Тема № 10:
Противопожарное водоснабжение.
Учебные вопросы:
1. Виды водопроводов. Классификация водопровода по давлению.
2. Методика проверки водопроводов на водоотдачу.
3. Устройство пожарного гидранта и требования по эксплуатации в зимнее и летнее время.
4. Требования, предъявляемые при приеме в эксплуатацию новых источников противопожарного водоснабжения.
5. Проверки противопожарного водоснабжения.
Литература, использованная при подготовке темы:
· А.А.Качалов и др. Противопожарное водоснабжение. М., Стройиздат, 1985
· А.Ф.Иванов и др. Пожарная техника в двух частях. 1 Пожарно-техническое оборудование. М., Стройиздат, 1988
· М.Г.Шувалов Основы пожарного дела. М., Стройиздат, 1997
· Приказ УГПС ГУВД Санкт-Петербурга и Ленинградской области от 06.09.95 года №240 “О введении в действие Инструкции по учету и надзору за противопожарным водоснабжением в г.Санкт-Петербурге”.
· Приказ УГПС ГУВД Санкт-Петербурга и Ленинградской области от 06.02.98 года №44 “О внесении изменений и дополнений в приказ УГПС от 06.09.95 № 240 “О введении в действие Инструкции по учету и надзору за противопожарным водоснабжением в г.Санкт-Петербурге”.
Конспект составил
Начальник 63-ПЧ 3-ОПО УГПС ГУВД
Санкт-Петербурга и Лен.области
майор внутренней службы
А.О.Шевченко
“_____”_______________ 1999 года
Изложение материала
Противопожарное водоснабжение - это совокупность мероприятий по обеспечению водой различных потребителей для тушения пожара. Проблема противопожарного водоснабжения одна из основных в области пожарного дела.
Виды водопроводов. Классификация водопровода по давлению.
По назначению водопроводы разделяются на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные. В зависимости от напора различают противопожарные водопроводы высокого и низкого давления. В противопожарном водопроводе высокого давления в течение 5 мин после сообщения о пожаре создают напор, необходимый для тушения пожара в самом высоком здании без применения пожарных машин. Для этого в зданиях насосных станций или в других отдельных помещениях устанавливают стационарные пожарные насосы.
В водопроводах низкого давления во время пожара для создания требуемого напора используют пожарные насосы, которые подключают к пожарным гидрантам с помощью всасывающих рукавов.
В водопроводах высокого давления вода к месту пожара подается по рукавным линиям непосредственно от гидрантов под напором от стационарных пожарных насосов, установленных в насосной станции.
Все сооружения водопровода проектируют так, чтобы во время эксплуатации они пропускали расчетный расход воды для пожарных нужд при максимальном расходе воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды. Кроме того, в резервуарах чистой воды и водонапорных башнях предусматривают неприкосновенный запас воды для тушения пожаров, а в насосных станциях второго подъема устанавливают пожарные насосы.
Насосно-рукавные системы, которые собирают при тушении пожаров, также являются элементарными противопожарными водопроводами высокого давления, состоящими из источника водоснабжения, водоприемника (всасывающей сетки), всасывающей линии, объединенной насосной станции первого и второго подъема (пожарного насоса), водопроводов (магистральных рукавных линий), водопроводной сети (рабочих рукавных линий).
Водонапорные башни предназначены для регулирования напора и расхода в водопроводной сети. Их устанавливают в начале, середине и в конце водопроводной сети. Водонапорная башня состоит из опоры (ствола), бака и шатра-устройства, предохраняющего бак от охлаждения и замерзания в нем воды. Высоту башни определяют гидравлическим расчетом с учетом рельефа местности. Обычно высота башни 15...40 м.
Вместимость бака зависит от размера водопровода, его назначения и может колебаться в широких пределах: от нескольких кубометров на маломощных водопроводах до десятков тысяч кубометров на крупных городских и промышленных водопроводах. Размер регулирующей емкости определяют в зависимости от графиков водопотребления и работы насосных станций. Кроме того, включают неприкосновенный пожарный запас для тушения одного наружного и одного внутреннего пожаров в течение 10 мин. Бак оборудуют нагнетательной, разборной, переливной и грязевой трубами. Часто нагнетательную и разборную трубы объединяют.
Разновидностью водонапорных башен являются водонапорные резервуары, которые предназначены не только для регулирования напора и расхода в водопроводной сети, но и для хранения противопожарного запаса воды для тушения пожаров в течение 3 ч. Резервуары располагают на возвышенных местах.
Водонапорные резервуары и башни включают в водопроводную сеть последовательно и параллельно. При последовательном включении через них проходит вся вода от насосных станций. В этом случае нагнетательную и разборную трубы не объединяют, и они работают раздельно. При минимальном водопотреблении излишки воды накапливают в резервуаре или в баке, а при максимальном этот запас направляют в водопроводную сеть.
При параллельном включении в водопроводную сеть в резервуары и баки поступает излишек воды (при минимальном водопотреблении), а при максимальном водопотреблении его направляют в сеть. В данном случае нагнетательный и разводящий трубопроводы могут быть объединенными. Для контроля уровня воды в баках и резервуарах предусматривают измерительные устройства.
По виду обслуживаемого объекта системы водоснабжения подразделяются на городские , поселковые , а также промышленные , сельскохозяйственные , железнодорожные и др.
По виду используемых природных источников различают водопроводы, забирающие воду из поверхностных источников (рек, водохранилищ, озер, морей) и подземных (артезианских, родниковых). Имеются также водопроводы смешанного питания.
По способу подачи воды водопроводы бывают напорные с механической подачей воды насосами и самотечные (гравитационные), которые устраивают в горных районах при расположении водоисточника на высоте, обеспечивающей естественную подачу воды потребителям.
По назначению системы водоснабжения делят на хозяйственно-питьевые , удовлетворяющие нужды населения; производственные , снабжающие водой технологические процессы производства; противопожарные и объединенные . Последние устраивают, как правило, в населенных пунктах. Из этих же водопроводов вода подается и на промышленные предприятия, если они потребляют незначительное количество воды или по условиям технологического процесса производства требуется вода питьевого качества.
При больших расходах воды предприятия могут иметь самостоятельные системы водоснабжения, обеспечивающие их хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды. В этом случае обычно сооружают хозяйственно-противопожарный и производственный водопроводы. Совмещение пожарного водопровода с хозяйственным, а не с производственным объясняется тем, что производственная водопроводная сеть обычно бывает менее разветвленной и не охватывает всех объемов предприятия. Кроме того, для некоторых технологических процессов производства вода должна подаваться под строго определенным напором, который при тушении пожара будет изменяться. А это может привести либо к увеличению расхода воды, что экономически нецелесообразно, либо к аварии производственных аппаратов. Самостоятельный противопожарный водопровод устраивают обычно на наиболее пожароопасных объектах-предприятиях нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, складах нефти и нефтепродуктов, лесобиржах, хранилищах сжиженных газов и др.
Системы водоснабжения могут обслуживать как один объект, например город или промышленное предприятие, так и несколько объектов. В последнем случае эти системы называют групповыми. Если система водоснабжения обслуживает одно здание или небольшую группу компактно расположенных зданий из близлежащего источника, то ее называют местной системой. Для питания водой под требуемым напором различных участков территории населенного пункта, имеющей значительную разницу в отметках, устраивают зонное водоснабжение. Система водоснабжения, обслуживающая несколько крупных водопотребителей, расположенных на определенной территории, называется районной.
Водопроводная сеть служит для надежного и бесперебойного транспортирования воды к потребителям в требуемых количествах под напором, достаточным для подачи воды к самой отдаленной и высокорасположенной точке водоразбора, а также для тушения пожаров.
Водопроводные сети разделяются на кольцевые и тупиковые. В кольцевых водопроводных сетях в отличие от тупиковых можно выключать аварийные участки трубопроводов без прекращения подачи воды в последующие участки, кроме того, в них меньше сила гидравлического удара. В то же время общая протяженность, а следовательно, и стоимость кольцевых сетей значительно выше, чем тупиковых сетей. В связи с этим кольцевые сети применяют обычно в городских и производственных водопроводах, а тупиковые - для снабжения небольших поселков, животноводческих ферм и т. д.
Чтобы вода в трубах зимой не замерзала, их прокладывают ниже глубины промерзания грунта. Например, для средней полосы нашей страны глубину заложения водопроводных сетей принимают 2,5...3 м. В районах вечной мерзлоты водопроводные линии прокладывают в утепленных туннелях или открыто по поверхности в сопровождении горячего спутника. Надежным способом борьбы против замерзания воды в этих условиях является предварительный подогрев воды с обязательной циркуляцией ее на всех участках.
Прежде чем построить водопроводную сеть, ее рассчитывают: определяют диаметр труб и потери напора при заданном расходе воды. Во всех случаях сеть проверяют на подачу пожарного расхода при максимальном водоразборе на хозяйственно-питьевые и производственные нужды. При этом учитывают, что во время пожара минимальное давление в наиболее удаленной и высокорасположенной точке водопроводной сети должно быть не менее 0,1 МПа (1 кгс/см 2), а скорость движения воды по трубам может достигать 2,5 м/с.
Если рассматривать устройство системы водоснабжения, то она является целым комплексом сооружений технического характера, обеспечивающая гарантированную подачу воды требуемого давления и объема до места пожара. Эта система является одной из категорий подачи воды. Противопожарное водоснабжение определяется объединением мероприятий по обеспечению нужного количества воды потребителю, требуемое для тушения возгорания.
Поэтому при проектировании строительства объекта любого назначения, кроме технического и питьевого водопровода, планируют установку противопожарного водопровода.
Виды пожарного водоснабжения
Существует два вида рассматриваемой системы по величине давления :
- Высокого.
- Низкого.
Первый вид является системой, способной подавать воду с нужным давлением для тушения больших зданий. Подача воды при этом в большом объеме должна поступать в самом начале тушения. Для этого применяют стационарные насосы, которые устанавливаются в отдельном помещении, либо здании. Такая система способна тушить пожар высокой сложности без пожарных автомобилей.
Второй вид системы – водопровод, подающий воду по гидрантам насосами к месту пожара. Гидранты соединяются с насосами специальными шлангами.
Все сооружения и оборудование создаются так, чтобы для тушения пожара было достаточно воды, но при этом технический и питьевой водопровод могли работать на полную мощность. Другими словами один водопровод не должен влиять на другие. В то же время создается резерв воды для пожарных целей. Его чаще всего создают в водонапорных башнях, открытых водоемах или подземных емкостях.
В схему водоснабжения включена система рукавов и насосов. Она представляет собой насосы, трубы, по которым подается вода к объектам, а также рукава, которые можно скручивать и укладывать в предназначенные для этого ящики. Чтобы эти ящики отличались от других, их окрашивают в красный цвет.
Это разновидность емкостей для воды, которую стоит рассмотреть отдельно и более подробно. Она предназначена для тушения пожара. Водонапорные башни позволяют регулировать давление и потребление воды в водопроводе. Наружное противопожарное водоснабжение должно создаваться так, чтобы башни служили началом и окончанием водопроводной сети. Башня устроена из резервуара и ствола, исполняющего функцию опоры. Для предохранения воды от замерзания, башня закрывается специальным шатром.
Если башню не закрыть, то вода зимой замерзнет, и повредит резервуар. Высота башни зависит от местности и находится обычно в пределах 10-45 метров. Объем резервуара башни также бывает различным.
Одним из видов водонапорных башен стали водонапорные емкости. Их задачей является хранение такого объема воды, которого достаточно для тушения пожара объекта длительностью более 2,5 часов. В них установлены измерительные приборы, позволяющие контролировать уровень воды.
Пожарный гидрант
Это устройство забора воды во время тушения возгорания. В зависимости от особенностей местности, гидранты могут применяться для соединения с пожарным рукавом, а также для наполнения емкости пожарной машины.
Существуют два вида гидрантов: наземные и подземные. Второй вид должен располагаться ниже уровня земли в люке, оборудованном крышкой, но иметь свободный доступ, не закрываться на какие-либо запоры и замки. Соединение с пожарным рукавом должно происходить легко.
Наземный гидрант монтируется выше земли, и представляет собой колонку с головкой, на которой имеется резьба или удобный замок для подключения пожарного рукава.
Насосные станции
Чтобы воду принудительно перегонять по системе и создавать необходимое давление, созданы насосные станции, являющиеся составным элементом систем пожарного водоснабжения. Чаще всего насосная станция размещается в отдельном помещении с насосами. Количество их зависит от вида системы.
На насосах устанавливают манометры и вакуумметры, измеряющие разряжение при закачке воды. Расположение всех элементов станции выбирается с таким расчетом, чтобы не создавать препятствий к свободному доступу к этим элементам, гарантировать нормальную работу и будущее увеличение площади станции.
Схему действия насосной станции необходимо выстраивать по такому принципу, чтобы при возникновении возгорания была возможность оперативного реагирования. Другой особенностью пожарных насосов должна быть способность всасывать воду, служащую для технических нужд. Это дает возможность потушить пожар, если воды не хватит в системе тушения пожара.
Чаще всего станции насосов создают в подвале дома или отдельно от жилого здания. Подключение к электричеству станций насосов выполняется от высокого напряжения, поэтому в этом вопросе уделяется большое внимание технике безопасности на насосной станции, и при возникновении аварий. Электричество и вода в совокупности являются опасными соседями по отношению к людям.
Другие виды противопожарного водоснабжения
Существуют и другие виды систем снабжения водой мест пожара:
- По типу обслуживания : сельскохозяйственные, производственные, районные, городские сети и т. д.
- По методу подачи воды, определяемые источником водоснабжения . Это открытые и закрытые источники. Обычно эти системы объединяют между собой. Если рассматривать статистические данные, то вода для тушения пожаров из открытых источников составляет около 84%, из подземных источников – 16%.
- По числу потребителей . Это зависит от обслуживания. Например, если водопровод работает на один город, то он называется местным, если на несколько населенных пунктов – групповым. Если потребители находятся между собой далеко, но обслуживаются одним водопроводом, его называют зонным. Если комплекс тушения пожаров захватывает большую территорию с множеством потребителей – это районный водопровод.
Виды пожарных водопроводов
Существуют внутренние и внешние пожарные водопроводы. Источники наружного противопожарного водоснабжения представляют собой насосные станции, трубы и гидранты, находящиеся на территории. Первый – трубопроводы, проложенные по зданию, подключенные к внешней сети.
В небольших населенных пунктах, производственных цехах небольшого масштаба противопожарное водоснабжение не оборудуется, как отдельное сооружение. Она соединяется с другими сетями водопровода, например, с питьевой системой. Часто система тушения пожара создается на базе пожарных машин, пополняющих запас воды непосредственно из водоемов. При этом нет никакой насосной и рукавной системы.
Внутреннее водоснабжение
Название систем говорит о том, где находится источник воды для тушения пожара. Разберемся, какое из этих видов водоснабжения является наиболее эффективным. На практике становится ясно, что для оптимального тушения пожара и снижения отрицательных последствий пожара внутренняя и наружная система может показать себя с лучшей стороны. Но в этом вопросе имеются свои особенности.
Большое здание по объему и количеству этажей должно быть оснащено обоими видами пожарного снабжения водой. Исключением могут быть только небольшие постройки, у которых небольшой объем, или немного этажей.
Внутренняя система водоснабжения представляет собой пожарные краны, которые должны находиться в легкодоступных местах. Чаще всего это лестничные площадки, вестибюли, коридоры, если они отапливаемые. Согласно СП внутреннее противопожарное водоснабжение предусмотрена равная длина пожарных рукавов, расположенных внутри пожарных кранов, и одинаковый диаметр крана и замка рукава.
Назначение внутреннего водопровода
Система тушения пожара внутри здания нужна в качестве альтернативного варианта. Она позволяет быстро остановить возгорание до прибытия пожарных автомобилей. Пожарные водопроводы наиболее эффективны при тушении небольших очагов огня на первой стадии без задымления. Использование такой системы возможно, когда это удовлетворяет правилам техники безопасности. При ее пуске не должны подвергаться опасности работники предприятия или жители здания.
По виду схемы противопожарный водопровод в здании делят на следующие виды:
- тупиковый;
- кольцевой.
Второй вид имеет особенность в запорных устройствах, которые могут перекрыть неисправные участки схемы. Вода будет по-прежнему поступать во время аварии. Тупиковая схема применяется, если количество кранов менее 12 штук на здание.
Места установки внутренних противопожарных систем
Согласно нормативам такие системы должны устанавливаться в следующих объектах:
- Общежития.
- Жилые комплексы и дома больше 12 этажей.
- Производственные помещения и склады.
- Административные здания более шести этажей.
- Общественные места – кинотеатры, актовые залы, клубы.
Установка такой системы не требуется в небольших зданиях:
- в открытых стадионах и кинотеатрах;
- в школах, кроме тех, где постоянно живут воспитанники;
- в складах с удобрениями;
- в промышленных постройках из огнестойкого материала;
- в химических цехах специального назначения;
- в складах и цехах, где имеется возможность забора воды из водоема или емкости.
Основным условием пожарного водопровода является полный комплект и рабочее состояние. Нахождение в общедоступных местах обеспечивает быструю локализацию любого возгорания.
Требования к комплектации
Внутренний противопожарный водопровод должен быть оснащен следующими элементами:
- Запорная и контрольно-измерительная аппаратура.
- Станция с пультом управления системой и пожарным насосом, обеспечивающим необходимый напор при недостаточном давлении в наружном источнике. Насос и пункт контроля должны находиться в подвале здания.
- Доступ к пульту с кнопкой пуска и остановки насоса.
- Противопожарная емкость для воды, на случай, когда воды не будет в водопроводе. Наименьший запас нужен для запуска насоса до прибытия пожарников.
- Пожарный ствол, уложенный к закрытых ящиках, и опломбирован, размещается на видном месте.
- Пожарные краны на входе, лестничных площадках, коридорах. Пуск и применение рукавов должно быть в доступных местах. Длина пожарного рукава рассчитывается, чтобы ее хватало до точки возгорания. Кран размещают на уровне глаз.
- Созданные заблаговременно сети и стояки. Схема организуется согласно планировке здания, с оптимальным расположением противопожарного водопровода. Здание, имеющее больше шести этажей, должно иметь пожарные стояки, подключенные к общей системе металлическими трубами.
Проверка противопожарного водоснабжения
Эффективность действия этой системы должна регулярно подвергаться проверке, не дожидаясь возникновения аварий. Проверку функционирования по важным характеристикам производят путем тестирования или проверки. Это нужно для выявления эффективности работы трубопроводов, проверки насосов и давления в сети. Выполнение проверки должно доверяться специалистам с допуском.
Такая проверка включает в себя:
- тестирование давления в системе и подачи воды;
- контроль затворных узлов кранов.
Имеющийся в здании внутренний пожарный водопровод должен проверяться по различным параметрам на работоспособность. Согласно методике испытаний, обслуживание внутреннего водоснабжения должно производиться не реже одного раза за полгода:
- действие кранов;
- давление в трубах;
- запорная арматура;
- какую площадь охватывает струя воды;
- комплектность пожарных шкафов.
Каждый год должно производиться испытание рукавов по их устойчивости к давлению. Каждый месяц проверяется работа насосов. После испытаний составляются документы:
- ведомость по недостаткам;
- протокол о работе кранов;
- акт проверки;
- отчет о техобслуживании.
Уровень отдачи воды контролируется с помощью измерительных приборов в системе. Испытания должны проводиться по схеме:
- Открыть шкаф, отключить рукав.
- Если имеется диафрагма ствола, то проверяется ее диаметр по указанным значениям.
- Манометр подключают к пожарному крану.
- Рукав подключается к системе, а сопло направляют в резервуар.
- Запускается пожарный извещатель, запускается насос и открывается клапан.
- Манометр показывает давление, данные фиксируют через 30 секунд после запуска.
- Насос выключается, клапан закрывается, показания записывают в специальный журнал, составляется акт. Оборудование снимается, рукав и остальные элементы возвращают на свои места.
Документы подписывают члены комиссии. Работа оборудования признается эффективной, если вся система исправна. Полноценное применение оборудования для тушения пожаров зависит от профессионализма персонала. Периодически проводится обучение.
Заключение
За долговременную практику тушений пожаров было не один раз подтверждено, что пожарная служба далеко не всегда сможет быстро потушить пожар. Работа по ликвидации возгорания должна начинаться непосредственно после обнаружения огня. В этом случае исправность пожарного снабжения водой играет важнейшую роль. Планировка во время строительства и контроль за работой водоснабжения являются главными факторами, которые влияют на сохранность имущества и на жизнь людей.
ВНИМАНИЕ: Вы смотрите текстовую часть содержания конспекта, материал доступен по кнопке Скачать
Классификация систем противопожарного водоснабжения
Краткая историческая справка
Первые представления о наружном противопожарном водоснабжении от специальных устройств начинаются с 80-хгодов XIX века. Инженер Н.П. Зимин руководил фирмой «Нептун», которая являлась проводником передовых технологий в области водоснабжения и канализации в г. Москве. На московских водокачках устанавливались водоподъемные машины системы Вортингтона, две из которых передавали движение двум вертикальным насосам, третья – на расширение. Кроме этого, требовалось устройство водонапорной башни, в верхние отстойные резервуары которых вода поступала из шахты, а из отстойных резервуаров направлялась в механические фильтры на нижних этажах. Водопроводная сеть была рассчитана на пропуск 120000 ведер 1 в сутки, в час наибольшего водозабора – 6700 ведер. Трубы диаметром не менее 4 дюймов 2 , общая протяженность сети – 17 верст 3 . Пожарные гидранты устанавливались через каждые 60 сажень 4 .
1)1 ведро= 12,3 литра;
2)1 дюйм = 2,54 см;
3)1 верста=1,07 км;
4)1 сажень = 2,14 м.
В конце XIX века Городское Управление г. Уфы заключило контракт на проект системы водоснабжения с инженером С.М. Кирпичниковым. Причем главным условием было, что наружный водопровод должен подавать воду на хозяйственно-питьевые нужды, а также, кроме этого, на тушение участившихся в то время пожаров в городе. В основу проектирования водопровода были положены следующие условия городского управления: количество воды для хозяйственных целей определено в размере 200000 ведер суточного потребления, что составляло средний расход в час 8333 ведра или 1 кубический фут 5 (5 1 фут = 304,8 мм; )в секунду; городская магистральная сеть, диаметр труб и напор насосов машинного отделения должна удовлетворять этим требованиям. Постановлением думы от 3 ноября 1898 г. была утверждена сеть городских труб протяженностью 21 верста 372 саж.
Пожарный напор был утвержден в таком размере, чтобы машины и городская сеть могли во всех пунктах города дать количество воды 100 ведер в минуту из двух ближайших к месту пожара пожарных гидрантов при среднем расстоянии в 60 погонных сажень между ними. При этом свободный напор на конце брандспойта должен был составлять 12 сажень высоты выбрасываемой струи, при условии прекращения водоразбора на сети труб для хозяйственных нужд. Постановлением водопроводной комиссии было определено установить на городской сети труб 4 бочечных водоразборных крана и 20 ручных водоразбора. В результате успешного завершения всех строительных работ 13 июня 1901 г. на заседании городской думы первый уфимский водопровод был принят в эксплуатацию.
Численность населения г. Уфы с начала века возросла с 50 тыс. человек в 1901 г. до 100 тыс. в 1913 г., поэтому возросла потребность в воде. Если в первые годы после пуска водопровода город потреблял около 60000 ведер воды в сутки, то в 1913 г. максимальная подача составляла 136000 ведер в сутки. Оборудование станции работало на пределе, тем не менее, воды не хватало. Длина магистральной сети составляла 22 версты 136 сажень, количество пожарных гидрантов – 144, количество водоразборных будок – 13, количество водопроводных ответвлений – 416, из них 22 бесплатных и 16 на льготных условиях. Уличная сеть водопровода была проложена только в центре города.
На основании исторических сведений о первом наружном водопроводе с пожарными гидрантами видно, что развитие пожарного водоснабжения исчисляется с давних пор.
Противопожарное водоснабжение – это совокупность мероприятий по обеспечению водой различных потребителей для тушения пожара. Проблема противопожарного водоснабжения одна из основных в области пожарного дела. Современные системы водоснабжения представляют собой сложные инженерные сооружения и устройства, обеспечивающие надежную подачу воды потребителям. С развитием водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий улучшается их противопожарная защита, так как при проектировании, строительстве, реконструкции водопроводов учитывается обеспечение не только хозяйственных, производственных, но и противопожарных нужд. Основные противопожарные требования предусматривают необходимость поступления нормативных объемов воды под определенным напором в течение расчетного времени тушения пожаров.
Классификация систем водопроводного противопожарного водоснабжения
Данные системы классифицируют по ряду признаков:
– по виду обслуживаемого объекта системы водоснабжения делят на: городские, поселковые, промышленные, сельскохозяйственные, железнодорожные и др.
– по назначению системы водоснабжения подразделяют:
а) объединенные (хозяйственные – противопожарные, хозяйственно- питьевые – противопожарные, производственные – противопожарные);
б) противопожарные, обеспечивающие запас и подачу воды только для тушения пожаров.
Самостоятельный противопожарный водопровод устраивают обычно на наиболее пожароопасных объектах – на предприятиях нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, лесобиржах, хранилищах нефти и сжиженных газов и др.
Противопожарные водопроводы (самостоятельные или объединённые) при проектировании разделяют на: наружные и внутренние.
К наружному водопроводу относят все сооружения для забора, очистки воды и распределения её водопроводной сетью до вводов в здания.
Внутренние водопроводы представляют собой совокупность устройств, обеспечивающих получение воды из наружной сети и подачу её к водоразборным устройствам, расположенным внутри здания.
Наружные водопроводы подразделяются:
– в зависимости от типа сети на кольцевые и тупиковые;
– в зависимости от давления на водопроводы высокого и низкого давления.
Минимальный диаметр труб водопровода, объединённого с противопожарным, в населённых пунктах и промышленных предприятиях должен быть не менее 100 мм, в сельскохозяйственных пунктах – не менее 75 мм.
Кольцевые водопроводные сети – это такие сети, где к любой точке водопроводной сети имеется не менее двух путей подвода.
Тупиковая сеть – это такая сеть, где от каждого узла тупиковой сети до точки подачи воды есть один единственный путь.
Тупиковую сеть допускается применять:
– для подачи воды на противопожарные или хозяйственно-противопожарные нужды не зависимо от расхода воды на пожаротушение при длине линии не свыше 200м;
– в населённых пунктах с числом жителей до 5 тысяч человек и расходом воды на наружное пожаротушение до 10 л/с, допускаются тупиковые линии длиной более 200 м, при условии устройства противопожарных резервуаров или водоёмов, водонапорной башни в конце тупика.
Преимущество кольцевых водопроводных сетей над тупиковыми:
– водоотдача кольцевых сетей почти в два раза больше чем тупиковых;
– при аварии на каком либо участке сети данный участок можно отключать без прекращения подачи воды в последующие участки.
Водопровод высокого давления это такой водопровод который в течение 5 минут после сообщения о пожаре создает напор необходимый для тушения пожара без применения пожарных машин т.е. вода на тушение подается по пожарным рукавам непосредственно от пожарной колонки, установленной на гидрант. Для этого в зданиях насосных станций или других отдельных помещениях устанавливают стационарные пожарные насосы.
Водопровод низкого давления это такой водопровод для обеспечения необходимого напора во время пожара используется пожарная техника, которая устанавливается на пожарные гидранты.
Пожарный гидрант предназначен для отбора воды с помощью пожарной колонки из водопроводной сети при тушении пожара.
Пожарный гидрант состоит из: стояка, клапана, клапанной коробки, штока, установочной головки с резьбой и крышкой.
Пропускная способность ПГ не более 40 л/с.
Виды водопроводов.
Классификация водопровода по давлению.
По назначению водопроводы разделяются на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные. В зависимости от напора различают противопожарные водопроводы высокого и низкого давления. В противопожарном водопроводе высокого давления в течение 5 мин после сообщения о пожаре создают напор, необходимый для тушения пожара в самом высоком здании без применения пожарных машин. Для этого в зданиях насосных станций или в других отдельных помещениях устанавливают стационарные пожарные насосы. В водопроводах низкого давления во время пожара для создания требуемого напора используют пожарные насосы, которые подключают к пожарным гидрантам с помощью всасывающих рукавов. В водопроводах высокого давления вода к месту пожара подается по рукавным линиям непосредственно от гидрантов под напором от стационарных пожарных насосов, установленных в насосной станции. Все сооружения водопровода проектируют так, чтобы во время эксплуатации они пропускали расчетный расход воды для пожарных нужд при максимальном расходе воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды. Кроме того, в резервуарах чистой воды и водонапорных башнях предусматривают неприкосновенный запас воды для тушения пожаров, а в насосных станциях второго подъема устанавливают пожарные насосы. Насосно-рукавные системы, которые собирают при тушении пожаров, также являются элементарными противопожарными водопроводами высокого давления, состоящими из источника водоснабжения, водоприемника (всасывающей сетки), всасывающей линии, объединенной насосной станции первого и второго подъема (пожарного насоса), водопроводов (магистральных рукавных линий), водопроводной сети (рабочих рукавных линий). Водонапорные башни предназначены для регулирования напора и расхода в водопроводной сети. Их устанавливают в начале, середине и в конце водопроводной сети. Водонапорная башня состоит из опоры (ствола), бака и шатра-устройства, предохраняющего бак от охлаждения и замерзания в нем воды. Высоту башни определяют гидравлическим расчетом с учетом рельефа местности. Обычно высота башни 15…40 м. Вместимость бака зависит от размера водопровода, его назначения и может колебаться в широких пределах: от нескольких кубометров на маломощных водопроводах до десятков тысяч кубометров на крупных городских и промышленных водопроводах. Размер регулирующей емкости определяют в зависимости от графиков водопотребления и работы насосных станций.
Кроме того, включают неприкосновенный пожарный запас для тушения одного наружного и одного внутреннего пожаров в течение 10 мин. Бак оборудуют нагнетательной, разборной, переливной и грязевой трубами. Часто нагнетательную и разборную трубы объединяют. Разновидностью водонапорных башен являются водонапорные резервуары, которые предназначены не только для регулирования напора и расхода в водопроводной сети, но и для хранения противопожарного запаса воды для тушения пожаров в течение 3 ч. Резервуары располагают на возвышенных местах. Водонапорные резервуары и башни включают в водопроводную сеть последовательно и параллельно. При последовательном включении через них проходит вся вода от насосных станций. В этом случае нагнетательную и разборную трубы не объединяют, и они работают раздельно. При минимальном водопотреблении излишки воды накапливают в резервуаре или в баке, а при максимальном этот запас направляют в водопроводную сеть. При параллельном включении в водопроводную сеть в резервуары и баки поступает излишек воды (при минимальном водопотреблении), а при максимальном водопотреблении его направляют в сеть.
В данном случае нагнетательный и разводящий трубопроводы могут быть объединенными. Для контроля уровня воды в баках и резервуарах предусматривают измерительные устройства. По виду обслуживаемого объекта системы водоснабжения подразделяются на городские, поселковые, а также промышленные, сельскохозяйственные, железнодорожные и др. По виду используемых природных источников различают водопроводы, забирающие воду из поверхностных источников (рек, водохранилищ, озер, морей) и подземных (артезианских, родниковых). Имеются также водопроводы смешанного питания. По способу подачи воды водопроводы бывают напорные с механической подачей воды насосами и самотечные (гравитационные), которые устраивают в горных районах при расположении водоисточника на высоте, обеспечивающей естественную подачу воды потребителям. По назначению системы водоснабжения делят на хозяйственно-питьевые, удовлетворяющие нужды населения; производственные, снабжающие водой технологические процессы производства; противопожарные и объединенные. Последние устраивают, как правило, в населенных пунктах. Из этих же водопроводов вода подается и на промышленные предприятия, если они потребляют незначительное количество воды или по условиям технологического процесса производства требуется вода питьевого качества.
При больших расходах воды предприятия могут иметь самостоятельные системы водоснабжения, обеспечивающие их хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды. В этом случае обычно сооружают хозяйственно-противопожарный и производственный водопроводы. Совмещение пожарного водопровода с хозяйственным, а не с производственным объясняется тем, что производственная водопроводная сеть обычно бывает менее разветвленной и не охватывает всех объемов предприятия. Кроме того, для некоторых технологических процессов производства вода должна подаваться под строго определенным напором, который при тушении пожара будет изменяться. А это может привести либо к увеличению расхода воды, что экономически нецелесообразно, либо к аварии производственных аппаратов. Самостоятельный противопожарный водопровод устраивают обычно на наиболее пожароопасных объектах-предприятиях нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, складах нефти и нефтепродуктов, лесобиржах, хранилищах сжиженных газов и др. Системы водоснабжения могут обслуживать как один объект, например город или промышленное предприятие, так и несколько объектов. В последнем случае эти системы называют групповыми. Если система водоснабжения обслуживает одно здание или небольшую группу компактно расположенных зданий из близлежащего источника, то ее называют местной системой. Для питания водой под требуемым напором различных участков территории населенного пункта, имеющей значительную разницу в отметках, устраивают зонное водоснабжение. Система водоснабжения, обслуживающая несколько крупных водопотребителей, расположенных на определенной территории, называется районной.
Схемы водоснабжения населенных пунктов
На территории большинства населенных пунктов (городов, поселков) существуют различные категории водопотребителей, предъявляющих, разнообразные требования к качеству и количеству потребляемой воды. В современных городских водопроводах расход воды на технологические нужды промышленности составляет в среднем около 40% всего объема, подаваемого в водопроводную сеть. Причем около 84% воды берется из поверхностных источников и 16%-из подземных. Схема водоснабжения для городов с использованием поверхностных водоисточников представлена на рисунке. Вода поступает в водоприемник (оголовок) и по самотечным трубам 2 перетекает в береговой колодец 3, а из него насосной станцией первого подъема (HC-I) 4 подается в отстойники 5 и далее на фильтры 6 для очистки от загрязнений и обеззараживания. После очистной станции вода поступает в запасные резервуары.
Схема водоснабжения населенного пункта
1 - водоприемник; 2 - самотечные трубы; 3 - береговой колодец; 4 - насосная станция I подъема; 5 - отстойники; 6 - фильтры; 7 - запасные резервуары чистой воды; 8 - насосная станция II подъема; 9 - водоводы; 10 - водонапорная башня; 11 - магистральные трубопроводы; 12 - распределительные трубопроводы; 13 - ввод в здания; 14 - водопотребители чистой воды 7, из которых она насосной станцией второго подъема (НС-П) 8 подается по водоводам 9 в напорно-регулирующее сооружение 10 (наземный или подземный резервуар, размещенный на естественном возвышении, водонапорная башня или гидропневматическая установка). Отсюда вода поступает по магистральным линиям 11 и распределительным трубам 12 водопроводной сети к вводам в здания 13 и потребителям 14.
Схема водопровода при подземном водоисточнике
1 – артезианская скважина с насосом; 2 – запасной резервуар; 3 – НС-II; 4 – водонапорная башня; 5 – водопроводная сеть водопитания, расположенных с разных сторон населенного пункта. Такое водоснабжение позволяет получить более равномерное распределение воды по сети и поступление ее к потребителям. Неравномерность водопотребления с увеличением численности населения в городах в значительной мере сглаживается, что позволяет обходиться без напорно-регулирующих сооружений. В этом случае вода от НС-П поступает непосредственно в трубы водопроводной сети.
Подача воды для целей пожаротушения в городах обеспечивается пожарными автомобилями от гидрантов, установленных на водопроводной сети. В небольших городах для подачи воды на тушение пожаров включают дополнительные насосы в НС-И, а в крупных городах пожарный расход составляет незначительную часть водопотребления, поэтому практически не оказывают влияния на режим работы водопровода. В соответствии с современными нормами в населенных пунктах с числом жителей до 500 чел., которые располагаются в основном в сельской местности, должен устраиваться объединенный водопровод высокого давления, обеспечивающий хозяйственно-питьевые, производственные и пожарные нужды. Однако нередки случаи, когда сооружается только хозяйственно-питьевой водопровод, а на пожарные нужды воду подают передвижными насосами из водоемов и резервуаров, пополняемых от водопровода. В малых населенных пунктах для хозяйственно-противопожарных нужд чаще всего устраиваются системы местного водоснабжения с забором воды из подземных источников (шахтных колодцев или скважин).
В качестве водоподъемных устройств применяют центробежные и поршневые насосы, системы «Эрлифт», ветросиловые установки и др. Наиболее надежны и удобны в эксплуатации центробежные насосы. Что касается других водоподъемных устройств, то вследствие малой производительности они могут использоваться лишь для пополнения пожарных запасов воды в водоемах, резервуарах, водонапорных башнях. Источники водоснабжения В соответствии с двумя категориями природных источников воды водоприемные сооружения также разделяются на две группы: сооружения для приема воды из поверхностных источников и сооружения для приема подземных вод. Выбор того или иного источника водоснабжения определяется местными природными условиями, санитарно-гигиеническими требованиями, предъявляемыми к качеству воды, и технико-экономическими соображениями. По возможности предпочтение должно отдаваться подземным источникам водоснабжения. К поверхностным источникам относятся реки, озера и в отдельных случаях моря.
Место расположения водоприемника определяется с таким расчетом, чтобы удовлетворялись следующие условия: возможность применения наиболее простого и дешевого способа забора воды из источника; бесперебойность получения требуемого количества воды; обеспечение поступления по возможности более чистой воды (очистка от загрязнений); наиболее близкое расположение к снабжаемому водой объекту (для уменьшения стоимости водоводов и подачи воды). Подземные воды залегают на различных глубинах и в различных породах. Для водоснабжения используют: воду напорных водоносных слоев, перекрытых сверху водонепроницаемыми породами, предохраняющими подземные воды от загрязнения; безнапорные подземные воды со свободной поверхностью, содержащиеся в пластах, не имеющих водонепроницаемой кровли; родниковые (ключевые) воды, т. е. подземные воды, самостоятельно выходящие на поверхность земли; шахтные и рудничные воды (чаще для производственного водоснабжения), т. е. подземные воды, поступающие в водоотливные сооружения при добыче полезных ископаемых. Устройство пожарного гидранта и требования по эксплуатации в зимнее и летнее время Гидрант с пожарной колонкой представляет собой водозаборное устройство, устанавливаемое на водопроводной сети и предназначенное для отбора воды при тушении пожара.
Гидрант с колонкой при тушении пожара может быть использован, во-первых, как наружный пожарный кран в случае присоединения пожарного рукава для подачи воды к месту тушения пожара и, во-вторых, как водопитатель насоса пожарного автомобиля. В зависимости от конструктивных особенностей и условий противопожарной защиты охраняемых объектов гидранты подразделяются на подземные и надземные. Подземные гидранты устанавливают в специальных колодцах, закрываемых крышкой. Пожарную колонку навинчивают на подземный гидрант только при его использовании. Надземный гидрант находится выше поверхности земли с закрепленной на нем колонкой. Пожарный гидрант предназначен для отбора воды из водопроводной сети на тушение пожаров, он состоит из стояка, клапана, клапанной коробки, штока, установочной головки с резьбой и крышкой. Если уровень грунтовых вод высокий, на спусковом отверстии клапанной коробки устанавливают обратный клапан.
На водопроводную сеть гидрант-колонку устанавливают с помощью пожарной подставки без устройства колодца. Пропускная способность комбинированного гидранта 20 л/с. Колонка пожарная используется для открывания и закрывания пожарного гидранта, а также присоединения пожарных рукавов при отборе воды из водопроводной сети на тушение пожаров. Основные части колонки - корпус и головка. В нижней части корпуса имеется резьбовое кольцо для присоединения колонки к пожарному гидранту. В верхней части расположены управление колонкой и два патрубка с соединительными головками и два вентиля. Через сальник в головке колонки проходит центральный ключ (трубчатая штанга) с квадратной муфтой внизу и рукояткой наверху Рукоятку вращают при закрытых вентилях напорных патрубков. При открытых вентилях маховички попадут в поле вращения рукоятки. Таким образом, колонка имеет блокировку, исключающую поворот центрального ключа при открытых клапанах напорных патрубков. Снимают колонку с гидранта только при закрытом клапане гидранта.
Требования к пожарным гидрантам:
– пожарные гидранты следует располагать вдоль автомобильных дорог на расстоянии не более 2,5 м от края проезжей части, но не ближе 5 м от стен здания. Допускается их располагать на проезжей части;
– расстояние между гидрантами определяется расчетом, учитывающий суммарный расход воды на пожаротушение. Это расстояние должно соответствовать требованиям СНиП и не превышать 150 м. Расстановка пожарных гидрантов на водопроводной сети должна обеспечивать пожаротушение любого обслуживаемого данной сетью здания, сооружения или его части не менее чем:
а) от двух гидрантов при расходе на наружное пожаротушение 15 л/с и более;
б) от одного гидранта – при расходе воды менее 15 л/с, с учётом прокладки рукавных линий длиной не более 200 м по дорогам с твёрдым покрытием.
– расстояние от крышки гидранта до верха люка колодца не должно быть более 40 см и менее 15 см. При этом ось установленного гидранта должна располагаться не ближе 17,5 см от стенки горловины люка колодца и не более 20 см от неё.
– места расположения пожарных гидрантов должны обеспечиваться световыми указателями или другими выполненными с использованием светоотражающих покрытий с нанесенными символами пожарного гидранта, цифровыми значениями расстояния в метрах от указателя до ПГ, внутреннего диаметра и вида водопровода.
Требования по эксплуатации пожарных гидрантов в зимнее и летнее время
Существуют обязательные правила эксплуатации пожарных гидрантов. Неумелое обращение с пожарными гидрантами может привести к аварии на водопроводной сети, срыву подачи воды и несчастным случаям. Подготовка противопожарного водоснабжения к эксплуатации в зимних условиях осуществляется: городского водоснабжения – в период проведения осенней проверки силами мобильных бригад АВР РЭВС (отделений); объектового водоснабжения – в период проведения осенней проверки силами водопроводных служб объектов.
Подготовка противопожарного водоснабжения к эксплуатации в зимних условиях включает в себя: откачку воды из стояков пожарных гидрантов Московского типа и заделку сливных отверстий деревянными пробками; при установившейся минусовой температуре наружного воздуха откачку воды из колодцев гидрантов заполненных выше уровня стояка с последующим выполнением п.1; пожарные гидранты, подверженные затоплению грунтовыми и талыми водами, берутся на специальный учет (приложение № 1 «Инструкции…») линейными участками РЭВС и районными пожарными частями с обязательной отметкой в книге проверок противопожарного водоснабжения, последующим контролем их состояния со стороны РЭВС, откачкой воды из стояков после оттепелей (в случае необходимости) и обязательной передачей информации в районные пожарные части; заполнение колодцев гидрантов специальным теплоизолирующим наполнителем.
Внутренний водопровод – система трубопроводов и устройств, обеспечивающих подачу воды к санитарно-техническим приборам, пожарным кранам и технологическому оборудованию, обслуживающая одно здание или группу зданий и сооружений и имеющее общее водоизмерительное устройство от сети водопровода населенного пункта или промышленного предприятия.
Внутренние водопроводы также подразделяются на хозяйственно-питьевые, производственные, противопожарные и объединённые.
Внутренние пожарные краны
Свободные напоры у внутренних пожарных кранов должны обеспечивать получение компактных струй высотой, необходимой для тушения пожаров в любое время суток в самой высокой и удаленной части здания.
Пожарные краны устанавливаются на высоте 1,35 м над полом помещения и размещают в шкафчиках, имеющих способность для проветривания, приспособленных для их опломбирования, визуального осмотра без вскрытия и имеющих надпись «Пожарный кран» (ПК).
Каждый пожарный кран д.б. снабжен пожарным рукавом одинакового с ним диаметра длиной 10, 15 или 20м и пожарным стволом. Пожарный рукав, присоединённый к стволу и внутреннему пожарному крану, укладывается гармошкой или двойной скаткой.
Внутренние пожарные краны следует устанавливать преимущественно у входов, на площадках отапливаемых лестничных клеток, в вестибюлях, коридорах, проходах и других наиболее доступных местах при этом их расположение не должно мешать эвакуации людей.
Кроме указанных выше основных элементов, внутренний водопровод, на случай недостаточного напора в наружной сети, может оборудоваться водонапорными баками, насосными установками.
Насосные установки, обеспечивающие нормальную работу внутренних пожарных кранов, должны устраиваться с ручным и дистанционным пуском насосов – повысителей, а для зданий высотой более 50 м, а также кинотеатров, клубов, домов культуры, актовых и конференц-залов – с ручным, автоматическим и дистанционным управлением.
При дистанционном управлении насосами-повысителями пусковые кнопки располагают непосредственно в месте установки внутренних пожарных кранов.
Требования, предъявляемые к пожарным водоемам и пирсам
К естественным водоисточникам относятся реки, озёра, ручьи и т.п.
К искусственным – пруды, каналы, колодцы, копани, различные декоративные и другие бассейны, а также пожарные резервуары с водой, водохранилища.
Для удобства забора воды пожарными машинами от естественных водоисточников и подачи ее к месту пожара следует оборудовать их подъездными путями и площадками, пирсами или береговыми колодцами.
Ширину пирсов, и их конструкцию и материал выбирают из расчета обеспечения безопасной работы трех пожарных автомобилей;
– площадка пирса должна быть расположена не выше 5 м от уровня горизонта низких вод и оборудована отводным лотком для всасывающих рукавов;
– настила площадки д.б. с уклоном в сторону берега и иметь прочное боковое ограждение высотой 0,7-0,8м;
– на расстоянии 1,5 м от продольного края площадки укладывается и укрепляется упорный брус сечением не менее 25х25 см.
В тех случаях, когда устроить пирс невозможно, устраивают береговые колодцы.
Объемом берегового колодца д.б. не менее 5 куб.м. Глубина заложения трубы, подводящей воду в колодец, д.б. ниже уровня промерзания грунта не менее, чем на 0,2 м. Диаметр приемной трубы д.б. не менее 200 мм, а ее конец располагают выше дна водоема не менее, чем на 0,5м и со стороны водоема укрепляют металлическую сетку.
В тех случаях, когда водопровод или естественные водоисточники, не могут обеспечить расчетного количества воды на тушение пожара или они отсутствуют, строят пожарные водоемы (резервуары).
В практике применяются различные виды искусственных пожарных водоемов заглубленные, полузаглубленные.
Размещение резервуаров или водоемов должно учитывать условия обслуживания ими зданий, находящиеся в радиусе:
– 200 м – при наличии автонасосов;
– 100-150 м – при наличии мотопомп (в зависимости от их типа).
При размещении пожарных водоемов следует учитывать, что подача воды в любую точку пожара должна быть обеспечена из двух соседних водоемов одновременно.
Объем пожарных водоемов необходимо определять исходя из расчетных расходов воды и продолжительности тушения пожаров (в зависимости от назначения зданий, объема зданий, этажности, степени огнестойкости, категорий производств по пожарной опасности).