Пожарная насосная станция — описание, требования к оборудованию (часть 2)
Начало, 2 часть статьи
Полный расчетный напор пожарных насосов подсчитывают по формуле:
Н = Нсв+hн+zн+hвс + zвс где:
Нсв — свободный напор в водопроводной сети у расчетного гидранта, равный при водопроводе низкого давления 17,5 м и при водопроводе высочайшего давления 32+zзд, м;
hн -потери напора в напорной полосы от насоса до расчетного гидранта (определяются расчетом внешней водопроводной сети и обычно не превосходят 10-20 м);
zвс , zн- геометрическая высота подъема воды во поглощающей и нагнетательной линиях;
hвс — утраты напора во поглощающих линиях насосов (определяются расчетом либо принимаются равными 1-2 м).
При определении hвс нужно подразумевать, что любая поглощающая линия насосов рассчитывается на 100% подачи нужного расхода воды. При определении поперечника поглощающих линий скорость движения воды принимается в границах 0,7 — 1,5 м/с.
Мощность насоса N определяют по формуле:
N = QHy / 102n, где
Q-подача насоса, л/с;
H- полный напор насоса, м;
у- плотность воды, равная 1000 кг/м3;
n — коэффициент полезного деяния насоса (по каталожным данным);
102 — неизменная величина.
Мощность электродвигателя принимают с неким припасом, равным в среднем 1,5 -1,15 мощности насоса (для мощностей 2-50 кВт). Для подбора насосов нужно также знать вакуумметрическую и геометрическую высоту всасывания насоса.
Вакуумметрическая высота всасывания Hвак насоса определяется по натурным испытаниям заводом-изготовителем при обычном атмосферном давлении, равном 1 МПа (10 м вод. ст.), и температуре 20°С.
Вакуумметрическая высота всасывания при эксплуатации насоса складывается из геометрической высоты всасывания zвс, утрат напора во поглощающей полосы hвс и высокоскоростного напора во поглощающем патрубке v2/2g:
Hвак = zвс + hвс + v2/2g
Вакуумметрическая высота всасывания миниатюризируется зависимо от высоты местности над уровнем моря
Таблица 3
Высота над
Уровнем моря, 0 200 400 600 800 1000 1500 2000 Атмосферное давление
МПа (м вод. ст.) 0,103
(10,3) 0,101
(10,1) 0,098
(9,8) 0,096
(9,6) 0,094
(9,4) 0,092
(9,2) 0,086
(8,6) 0,084
(8,4)
При установке пожарных насосов на гидранты производственной водопроводной сети, водоемы либо резервуары охлаждаемой производственной воды нужно также учесть понижение вакуумметрической высоты всасывания насоса за счет давления насыщенного водяного пара зависимо от температуры воды.
Так как при входе в рабочее колесо насоса появляется разрежение, из воды, имеющей высшую температуру, начинает выделяться пар.
При огромных давлениях насыщенного пара наблюдается кавитация, которая разрушает материал рабочего колеса и корпуса насоса, уменьшает подачу и коэффициент полезного деяния насоса и может привести к срыву работы насоса либо даже к его разрушению.
Кавитация — непростой процесс. При кавитации происходит:
— выделение пара из воды в тех областях, где давление воды равно (либо меньше) давлению насыщенного пара;
— увеличение скорости движения воды в том месте, где появилось парообразование, и хаотичное движение воды;
— конденсация пузырьков пара, увлеченных потоком воды в область завышенного давления, что приводит к резкому уменьшению объема и гидравлическому удару в микроскопичных зонах. Неоднократно повторяющиеся гидравлические удары приводят к механическому разрушению материала колеса насоса;
— хим разрушение металла (коррозия) в зоне кавитации кислородом воздуха, выделяющегося из воды. Кавитация сопровождается соответствующим потрескиванием в области всасывания, шумом и вибрацией насоса.
Фактически центробежные насосы работают стабильно при заборе воды с температурой до 50-60°С, маленький геометрической высоте всасывания насоса и маленьких потерях напора во поглощающей полосы. Стационарные пожарные насосы должны быть обеспечены бесперебойным энергопитанием от 2-ух независящих источников. При кольцевой электросети питание электродвигателей насосов делается 2-мя отдельными фидерами от энергокольца.
В энергокольцо электронный ток подается более чем от 2-ух электрических станций. При наличии 1-го источника электричества основной насос обычно работает от электродвигателя, запасный — от бензинового двигателя. В данном случае вторым источником питания электродвигателей может являться передвижная электрическая станция, установленная в самой насосной станции.
При одной электростанции электронный ток подается к движкам насосов по двум фидерам, но в данном случае на электростанции устанавливают запасные агрегаты: генераторы, паровые либо газовые турбины, движки внутреннего сгорания, также водяные турбины. Каждый источник энергопитания движков насосов рассчитывают на полную рабочую мощность.
Установка пожарных насосов без запасных агрегатов при питании от 1-го источника электроэнергии допускается для компаний с расходом воды на внешнее пожаротушение 20 л/с и наименее и для компаний с производствами категории Г и Д со зданиями I и II степени огнестойкости, с несгораемым теплоизолятором покрытия, стенок и перегородок. В этих случаях подача электроэнергии к насосной станции должна выполняться по отдельному фидеру.
Электрораспределительные устройства снабжаются защитной и контрольно-измерительной аппаратурой. Полосы электропередач, трансформаторных подстанций и распределительных устройств на насосных станциях водопроводов обслуживает специально обученный персонал, подчиненный специальной службе. Дежурный временами осматривает распределительное устройство и подстанцию, а в случае необходимости производит оперативное переключение в схеме электроснабжения насосной станции.
Пожарные насосы с электродвигателями монтируют па одной плите. Вал мотора соединяют с валом насоса эластичной муфтой. Использовать для соединения насосов с движком ременную передачу плоским ремнем не допускается. Клиноременная передача может применяться, если ремней более 4.
Размещение насосов и трубопроводов в помещении насосной станции должно отвечать последующим главным требованиям:
— надежность деяния;
— удобство, простота и безопасность обслуживания;
— малая протяженность трубопроводов и простота узлов коммуникаций трубопроводов;
— возможность расширения станции.
Схемы переключения поглощающих и напорных трубопроводов зависят от числа насосов, их расположения, также требований бесперебойной работы станции. На насосных станциях используют железные сварные трубы. Фланцы на трубах приваривают только для присоединения арматуры и насосов.
Снутри насосной станции трубы могут быть уложены в подвальном помещении в каналах (кирпичных, бетонных и железобетонных), под полом машинного зала с выводом маховиков задвижек в помещение насосной, также на полу насосной станции и вверху, над агрегатами (в исключительных случаях). В каналах рекомендуется укладывать трубы поперечником до 500 мм. Укладывать трубы под полом станции конкретно в грунт не допускается. Трубы поперечником более 500 мм укладывают в особых подвальных помещениях высотой более 1,8 м. В заглубленных насосных станциях трубы укладывают па полу станции. При всем этом непременно устройство мостиков и лестниц для перехода через трубы.
У входа в помещение насосной станции вывешивают надпись «Пожарная насосная станция», которая должна освещаться в ночное время. Подступы к насосной станции и помещение насосной станции должны быть обеспечены электронным освещением. К насосной станции оборудуют подъезд с жестким покрытием. При наличии 2-ух и поболее резервуаров каждый пожарный насос высочайшего давления обязан иметь самостоятельную поглощающую линию из хоть какого резервуара.
Для уменьшения утрат напора поглощающий трубопровод делают может быть наименьшей длины и с наименьшим числом местных сопротивлений (колен, отводов, тройников и т.д.). Чтоб избежать воздушных мешков, поглощающую трубу монтируют с непрерывным подъемом к насосу (уклон должен быть более 0,005).
Поглощающие полосы особых пожарных насосов нельзя соединять воединыжды со поглощающими линиями хозяйственно-питьевых (производственных) насосов. В неприятном случае не будет гарантий в сохранении неприкосновенного припаса воды в запасных резервуарах. Поглощающие полосы пожарных насосов снутри насосной станции целенаправлено соединять воединыжды меж собой. Это дает возможность использовать хоть какой из пожарных насосов при аварии одной из поглощающих линий.
Поглощающих линий на насосных станциях I и II категории надежности независимо от числа групп насосов, включая пожарные, должно быть более 2-ух. При выключении одной полосы другие должны быть рассчитаны на пропуск полного расчетного расхода для насосных станций I и II категории и 70% расчетного расхода для насосных станций III категории. Устройство одной поглощающей полосы допускается только при наличии на станции 1-го рабочего пожарного насоса. Нагнетательных (напорных) линий — водоводов от насосов, обеспечивающих противопожарные нужды, должно быть более 2-ух.
Снутри насосной станции напорные полосы всех насосов соединяются воединыжды меж собой коллектором, что позволяет использовать хоть какой из насосов при аварии 1-го из водоводов. Запорная арматура на напорных и поглощающих трубопроводах должна быть расположена так, чтоб обеспечивалась возможность подмены либо ремонта хоть какого из насосов, оборотных клапанов, также основной запорной арматуры без перерыва подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды: 70% для насосных станций I и II категории надежности и 50% — для насосных станций III категории.
Подача воды на нужды производства осуществляется по аварийному графику. При подаче воды от городской водопроводной сети в сеть объекта на вводах устанавливают водомерный узел, который рассчитывают на пропуск пожарного расхода воды и наибольшего расхода воды на другие нужды. Устройство водомерного узла должно гарантировать бесперебойность подачи воды, зачем предугадывают, к примеру, устройство водомеров на каждом вводе.
При объединении вводов (рис. 2) на одном из их устанавливают водомер, рассчитанный на пропуск хозяйственно-питьевого и пожарного расходов воды, на другом — задвижку. Представитель пожарной охраны должен знать место расположения водомерного узла и его устройство. На объектах водомерные узлы монтируют в помещении насосных, котельных и проходных.
Рис 2, Устройство 2-ух вводов
1- противопожарная задвижка: 2 — водомер, 3 — трубопроводы
Если насосы устанавливают в помещении, над которым либо рядом с которым повсевременно находятся люди, не считая задвижек и оборотных клапанов на поглощающих и напорных линиях хозяйственно-питьевых насосов предугадывают вибровставки, заглушающие шум (вибрацию) насосов.
Так как вибровставки делают из гофрированных рукавов (таких же, как пожарные поглощающие рукава автонасосов, работающих на разрежение), ненадежных в работе при давлении и не гарантирующих подачу воды, согласно СНиП, установка их на линиях пожарных насосов не допускается. При ремонте вибровставок задвижка должна быть закрыта.
Помещения насосных станций I категории надежности делают I степени огнестойкости, II категории надежности- II степени огнестойкости. Насосные станции, расположенные в одном здании с другими помещениями, отделяют от их несгораемыми ограждающими конструкциями и обеспечивают конкретным выходом наружу.
Отдельный выход наружу обязаны иметь помещения, в каких установлены трансформаторы и электрораспределительные устройства насосных станций. Допускается предугадывать вход в помещение электрораспределительных устройств из машинного зала.
Насосные станции III категории надежности могут располагаться в зданиях III степени огнестойкости. Насосные станции, обеспечивающие нужды пожаротушения, должны быть оборудованы противопожарным водопроводом и иметь сигнальную либо телефонную связь с пожарным депо.
В помещениях насосных станций, оборудованных движками внутреннего сгорания, допускается располагать расходные емкости с водянистым топливом в количестве: бензина до 250 л, дизельного горючего до 500 л. Емкости устанавливают в помещениях, отделенных от машинного зала несгораемыми ограждающими конструкциями с пределом огнестойкости более 2 ч. Насосную станцию оборудуют сигнализацией (световой либо звуковой) об уровне воды в запасном резервуаре и в водонапорной башне.
Пожарные насосы опробывают не пореже 1-го раза в 10 дней при закрытой задвижке на напорном патрубке и не пореже 1-го раза в три месяца с запуском воды в сеть. В помещениях насосных станций поддерживается температура не ниже 5°С.
В насосной станции объекта должны иметься схемы противопожарного водоснабжения объекта в целом и узла насосной станции, на которых указывают размещение задвижек, оборотных клапанов, водомерных узлов и другой арматуры, также порядок их открывания и закрывания. Вся арматура на схеме нумеруется в порядке, соответственном их отключению и включению.
На каждом насосном агрегате и арматуре наносят номера, совпадающие с номерами, обозначенными на схеме. Насосы, арматуру и трубопроводы, также электродвигатели окрашивают в красноватый цвет. Расцветку создают при необходимости, но не пореже 1-го раза в год.
На схеме противопожарного водоснабжения должны быть указаны: подача, напор, мощность и скорость вращения насосного агрегата. Обозначенную на схеме подачу насоса нужно сопоставить с расчетным расходом воды, определенным по действующим противопожарным нормам. Если водопровод построен издавна, то таковой проверки насосов недостаточно, потому что с течением времени меняются расходы воды на отдельных участках внешних сетей, сопротивления трубопроводов, также работа самих насосов в связи с их износом и т. д. Потому соответствие работы насосов, подающих воду на пожар, следует инспектировать с помощью тесты внешней водопроводной сети на водоотдачу.
По материалам книжки Кузнецовой А.Е. «Противопожарное водоснабжение промышленных компаний»
1 часть, 2 часть статьи