Проектирование автоматических установок пожаротушения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Проектирование установок

 

Установка дренчерного  пожаротушения состоит из следующих основных частей:

• распределительных трубопроводов с оросителями
• питающего трубопровода
• узлов управления
• пожарных насосов и запорной арматуры.

Пожарные насосы, запорная арматура и узлы управления размещаются в станции пожаротушения. Станция пожаротушения располагается  в подвале и имеет выход в лестничную клетку (п. 5.66 [3]). Станция пожаротушения размещается в осях

Учитывая то, что защищаемые помещения достигают площади свыше 2000 м2, проектируем в этих помещениях четыре секции с защищаемой площадью по 500 м2 каждая. Требуемую интенсивность подачи раствора пенообразователя определяем по Т. 1 [3]. Iтр = 0,15 Л/(с*м2). Площадь, защищаемая одним оросителем, равна 12 м2 (Т. 1 [3]). Секция состоит из восьми ветвей по шесть оросителей в каждой ветви. Рассчитываемая секция приведена на Рис. 1. Принимаем оросители ОПД. Определяем фактический расход раствора пенообразователя из оросителя ОПД.

              ___

Qф = кÖН,

где к – коэффициент производительности оросителя, принимаем 0,55 (Т. 2. прил. Б [3]);

Н – свободный напор перед оросителем, м.

Qф = 0,55 * Ö15 = 2,1 Мс.

Определим требуемый расход оросителя и сравним его с Qф

Qтр = Iтр * Sт = 0,15 * 12 – 1,8 Мс.

Выбранный ороситель соответствует по расходу огнетушащего вещества.

Производим определение потери напора в секции.

Ветвь № 1.

   

     

          Q2L

Н1.1 = ¾   ,             

           K1

где Q – расход раствора пенообразователя на расчетном участке    трубопровода, л/с

         К1 – коэффициент, принимаемый по Т.Б.1. пр Б [3]

         L – длина расчетного участка трубопровода

 Принимаем трубопровод диаметром 25 мм.

         2,12 * 3

Н1.1 = ¾¾  + Н = 3,85 + 15 = 18,85 м.      

           3,44

На участке 2 принимаем диаметр 32 мм.

          (Q1.1 + Q1.2)2 * L 2            (2,1 + 2, 39) 2 * 3

Н1.2 = ¾¾¾¾¾¾¾ + Н1.1 = ¾¾¾¾¾¾¾ + 18,85 = 23,18 м.

                      K1                  13,94

Q1.2 = К * ÖН1.1 = 0,55 * Ö18,85 = 2,39 л/с.

На участке 3 принимаем диаметр трубопровода 40 мм.

          (2,1 + 2, 39 + 2,65) 2 * 3

Н1.3 = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾  + 23,18 = 28,68 м.

                         28,7

Q1.3 = 0,55 * Ö23,18 = 2,65 л/с.

На участке 4 диаметр трубопровода принимаем 50 мм.

          (2,1 + 2, 39 + 2,65 + 2,95) 2 * 3

Н1.4 = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ + 28,68 = 31,45 м.

                       _____  110

Q1.4 = 0,55 * Ö28,68 = 2,95 Мс.

На участке 5 диаметр трубопровода принимаем 50 мм.

          (2,1 + 2, 39 + 2,65 + 2,95 + 3,08) 2 * 3

Н1.5 = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾  + 31,45 = 36,3 м.

                       _____   110

Q1.5 = 0,55 * Ö31,45 = 3,08 л/с.

На участке 5 диаметр трубопровода принимаем 65 мм.

          (2,1 + 2, 39 + 2,65 + 2,95 + 3,08 + 3,3) 2 * 1,5

Н1.6 = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾  + 36,3  = 37,10 м.

                                 522

                        ____

Q1.6 = 0,55 * Ö36,3 = 3,3 л/с.

 

Ветвь № 2.

Определим расход в точке Б, для этого посчитаем коэффициент рядка:

       Qа2     16,472

Вр = ¾ = ¾¾¾ = 7,31 

        На      37,1

Расход в точке Б определим по формуле:

           ______

Qб = Ö Вр * Нб , где Нб – напор в точке Б.

                              Qа2Lаб              16,472 * 4

Нб  = Наб + Н16 = ¾¾¾+ Н1.6  = ¾¾¾¾  + 37,10 = 39,18 м.  

                                 К1           522

Тогда

           __________

Qб = Ö 7,31 * 39,18 = 16,92 л/с.

 

Ветвь № 3. Определяем расход в точке В.

        Qа2     16,472

Вр = ¾ = ¾¾¾ = 7,31 

        На       37,1

Определяем расход в точке В.

           _____         __________

Qв = Ö Вр * Нв  = Ö 7,31 * 42,3 = 17,58 л/с.

                            

           Qб2Lв-б         (16,92 + 16,47)2 * 4

Нв  = ¾¾¾+ Нб = ¾¾¾¾¾¾¾ + 39,18 = 42,3 м.           

               К                        1429

 

Ветвь № 4.

Определяем расход в точке Г.

           ______      ________

Qг = Ö Вр * Нг = Ö7,31*49,6=50,97 л/с

 

          Qв2Lг-в         (16,92 + 16,47 + 17,58)2 * 4

Нг  = ¾¾¾+ Нв = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ + 42,3 = 49,6 м.   

             К1                                1429

Для остальной части секции расчеты аналогичны, т.к. она симметрична относительно точки Д. Определим напор в точке Д:

 

          Qг2Lд-г            50,972 * 2

Нд  = ¾¾¾+ Нг = ¾¾¾¾ + 49,6 = 53,25 м.           

             К1                   1429

Данная секция будет использоваться для тушения помещений отделения подготовки жидкого сырья, отделения составления эмалей, отделения фасовки и слива и промежуточного склада готовой продукции.

Определяем требуемое количество пенообразователя для тушения. Расчет ведем по самому большому помещению – отделению подготовки жидкого сырья. Данное помещение будет защищаться четырьмя ?????? секциями. Тогда количество пенообразователя из расчета работы установки в течении 15-ти минут.

Vno = 4 Qд * 0,06 * tтуш  ,

где Qд – расход раствора ПО в точке Д, Л/с

       tтуш  - расчетное время тушения, (сек. пр. 3. Т.1[3]).

Vno = 4 * 101,94 * 0,06 * 15 * 60 = 22019 л = 22,019 м3.

Также необходимо предусмотреть 100%-ый запас ПО (п.5.55[3]). Окончательно для целей пожаротушения принимаем запас пенообразователя в количестве 44,1 м3.

Для определения количества воды для целей пожаротушения используем следующую формулу:

Vн2о = 4 Qд * 0,94 * tтуш  = 4 * 101,94 * 0,94 * 15 * 60 = 334965 л = 345 м3.

Запас воды для целей пожаротушения будем хранить в железобетонном резервуаре марки РЕ-100М-5. Резервуар имеет следующие габаритные размеры в плане:

• ширина – 12 м;
• длина – 12 м;
• высота – 3,6 м;
• полезная емкость резервуара – 451 м3;
• номинальная емкость – 500 м3;

Для подачи огнетушащего вещества будут использоваться насосы 14Д-6 со следующими характеристиками: подача 240 – 472 Л/с; напор 130-100 м. Один насос 14Д-6 обеспечит требуемый расход на пожаротушение.

Для получения раствора пенообразователя используется автоматический дозатор типа ДА с трубой Вентури. Установка автоматического дозатора позволит получить 6%-ый раствор пенообразователя при самых различных расходах огнетушащего средства, т.е. для каждого защищаемого помещения будет свой расход раствора пенообразователя.

Определяем потери напора в питающем трубопроводе и на узле управления.

Диаметр магистрального трубопровода выбираем с таким расчетом, чтобы он смог пропустить через себя 101,94 Л/с огнетушащего средства, следовательно, принимаем трубы с диаметром 150 мм.

Определяем потери напора в трубе при требуемом расходе секции:

          Qд2Lп       101,942 * 75

Нп  = ¾¾¾ =  ¾¾¾¾     = 27,2 м.           

             К1            28690

Где Qд – расход секции

 Lп – длина питающего трубопровода (до самой удаленной секции)

Определяем потери напора на узле управления.

В качестве узла управления используем КЗС  диаметром 150 мм.

Ну.у = Е Q2д = 7,83 * 10-4 * 101,942 = 8,1 м

Где Е – коэффициент потерь напора в узле управления.

Определяем напор на узле управления:

Н = Нд + Нп + Ну.у = 53,25 + 27,2 + 8,1 = 88,55 м.

Т.к. напор на узле управления не превышает 100 м, то данная установка пожаротушения удовлетворяет требованиям норм (п.     [3]).

 

 

 

6. Проектирование систем АПС

В производственных помещениях будут устанавливаться тепловые извещатели ИП-105-2/1.

Данный извещатель обладает следующими характеристиками:

• температура срабатывания, оС        70+-7
• переходное электрическое сопротивление замкнутых контактов, Ом, не более                                                               0,5
• Инерционность срабатывания, с, не более      120
• Защищаемая площадь, м2        15
• Диапазон рабочих температур, оС       +-50

В производственных помещениях имеются взрывоопасные зоны по ПУЭ. Для того, чтобы АПС не стала источником зажигания в шлейфы устанавливаем прибор ИУС. Устройство состоит из искробезопасного прибора-сигнализатора и выносного вентиля. Прибор и вентиль обеспечивают искробезопасность выходных цепей с уровнем взрывозащиты 0 в соответствии с ПИВРЭ. Прибор устанавливается вне взрывоопасного помещения, вентиль устанавливается во взрывоопасных помещениях. Вентиль включается последовательно с извещателями в шлейф сигнализации.

Технические характеристики устройства ИУС

• Напряжение питания, В

основной источник                 127+-13 - 19

   220+-22-33

резервный источник        60+- 6

• Суммарное сопротивление проводов

шлейфа сигнализации, извещателей и

датчиков, включенных в шлейф, Ом, не более     500

• Сопротивление шлейфа сигнализации, при

котором выдается сигнал тревоги, кОм, не менее     5

- Ток КЗ в шлейфе при любом  его повреждении, мА, не более   5

• Напряжение в шлейфе сигнализации при

любом его повреждении, В, не более              10

• Габаритные размеры устройства, мм:

Прибора         255х195х80

вентиля              62х32

• Масса устройства, кг, не более

Прибора        3,2

Вентиля        0,07

В качестве ПКП используется ППКП «МАС-16».

МАС-16 обладает следующими техническими характеристиками:

Напряжение питания, В:

от сети переменного тока              187…242

от резервного источника постоянного тока    12(-1,5:+2)

Потребляемая мощность, Вт:

от сети переменного тока, не более      40

Максимальное сопротивление шлейфа

сигнализации, Ом        150

Емкость шлейфов        16

Так как АПС будет приводить в действие АУПТ, то каждая точка должна защищаться двумя пожарными извещателями (п. 13.19 [3]). Для этого необходима прокладка не менее, чем два шлейфа на помещение. Расстояние между извещателями не должно превышать 4,5 м, а от извещателя до стены 2,0 м (Т.8    [3]).

Помещения административно-бытового корпуса будут защищаться тепловыми извещателями ИП 105-211. На каждое помещение будет приходиться не менее, чем 2 пожарных извещателя (п. 13.19 [3]). Расстояние между соседними извещателями не превышает 4,5 м, а между извещателями и стеной не превышает 2,0 м (Т.8    [3]). В коридорах административон-бытового корпуса устанавливаются дымовые пожарные извещатели ИП 212.

Технические характеристики извещателя ИП 212:

Чувствительность (порог срабатывания) извещателя соответствует задымленности окружающей среды, ослабляющей световой поток в пределах (0,05 - 0,2)дБ/м.

Инерционность срабатывания извещателя не более 5сек.

Иэвещатель имеет встроенную оптическую индикацию срабатывания и обеспечивает возможность подключения выносной оптической сигнализации (ВУОС).

Электрическое питание извещателя осуществляется постоянным напряжением величиной (20±4)В с возможной переполюсовкой питающего напряжения.

Мощность, потребляемая извещателем в дежурном режиме, при номинальном напряжении 20В не более 0,003Вт.

Ток, потребляемый извещателем в дежурном режиме, не более 0,5 мА, при максимальном напряжении питания 24 В.

Ток, потребляемый извещателем при питании его от источника напряжения обратной полярности, не более 5 мкА.

Выходной электрический сигнал срабатывания извещателя формируется скачкообраз. л уменьшением внутреннего сопротивления до величины не более 5000м, при протекании тока через извещатель величиной 20 мА. Извещатель допускает протекание электрического тока в сработанном состоянии от 5 до 20 мА.

Инерционность извещателя не более 5 с.

Выходной сигнал срабатывания извещателя сохраняется при кратковременных однократных и периодических перерывах электропитания длительностью не более 250 мс. Частота повторения перерывов не более 1,5 Гц,

Сигнал срабатывания извещателя сохраняется после окончания воздействия на него продуктов сгорания. Сброс сигнала срабатывания производится с приемно-контрольного прибора переполюсовкой или отключением питания извещателя на время (2,5 ± 0,5) с.

Извещатель способен формировать обрыв сигнального шлейфа между контактами "3" и "4" при изъятии его из розетки. Величина сопротивления между контактами "3" и "4" извещателя не более 20м.

Степень защиты оболочки извещателя IP30 по ГОСТ14254-80.

Предельная температура эксплуатации от минус 30°С до + 5°С

Предельная относительная влажность воздуха до 95 % (при температуре + 40°С) без конденсации влаги на конструктивных элементах извещателя.

Предельная фоновая освещенность в месте установки до 12000 лк. Габаритные размеры извещателя с розеткой не более 120 х 85 мм. Масса извещателя с розеткой не более 0,35 кГ.

Комплект устройств для автоматического управления установками модульного пожаротушения УСПП 0312-5-1.

 

В коридорах административно-бытового корпуса расстояние между дымовыми извещателями 8,5 м, а от извещателя до стены 4 м (Т.5    [3]).

Тепловые пожарные извещатели располагаются на расстоянии не менее 500 мм от теплоизлучающих светильников.

На каждой площадке лестничной клетки устанавливаются ручные пожарные извещатели, которые включаются в общий шлейф тепловых извещателей, защищающих помещения АБК (Т.Р.1[3]).

В качестве шлейфов пожарной сигнализации используются телефонные провода диаметром жил 0,4 мм (п. 13. 68 [3]).

 

 

 

 

 

 

7. Компоновка основных узлов и описание работы установки АППЗ объекта

 

Для тушения пожара в помещениях используется дренчерная пенная установка (               ) пожаротушения с электропуском (помещения 1 группы) и дренчерная водяная со смачивателем установка пожаротушения с электропуском (помещения 2 группы). Принцип работы установок идентичен (различны только распылители). Принцип работы заключается в следующем: При возникновении пожара в защищаемом помещении происходит сработка пожарных извещателей (не менее 2-х) (                  ). Это фиксируется приемно-контрольным прибором (                  ), который подает сигнал на шкаф управления (                      ) на запуск установки пожаротушения. Далее шкаф управления подает сигнал на открывание узла управления (                   ) защищаемого помещения. Идет стравливание избыточного давления под клапаном, создаваемое импульсным устройством. При подаче огнетушащего состава в питающий трубопровод на узле управления срабатывает СДУ           (                   ) и подает сигнал шкафу управления (                     ) на запуск пожарного насоса (                 ). Далее пожарный насос (                 ) подает воду в питающий трубопровод, а автоматический дозатор (                   ) подает пенообразователь для получения 6%-го раствора. Далее полученный раствор поступает в питающий трубопровод, по которому подается к распределительному трубопроводу и оросителям, где превращается в пену низкой кратности. В качестве СПС используются пожарные извещатели ИП-105-41, подключенные к ППКП «МАС-16» через ИУС.