противопожарное водоснабжение

1. РАСЧЕТ ВНУТРЕННЕГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ ЗДАНИЯ ПЕЧАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА В соответствии с заданием требуется запроектировать внутренний противопожарный водопровод и спринклерную водяную установку для здания трикотажного производства. Размеры здания: длина 90 м, ширина 21 м и высота 10м Источником водоснабжения является магистральный трубопровод городской водопроводной сети d = 300 мм,

расположенный на расстоянии 45,4м от здания, глубина заложения трубопровода 1,7 м. Минимальный гарантийный напор в наружной сети 34 м. 2.Характеристика защищаемого здания трикотажное производство характеризуется горючей загрузкой, в основном создаваемой горючими материалами, подверженными тлению (ткань). Наилучшие показатели тушения в таких условиях демонстрируют водяные установки пожаротушения.

Так как скорость распространения пламени не столь велика (в сравнении с распространением по поверхности легковоспламеняющихся и горючих жидкостей), для тушения можно использовать спринклерную водяную установку, которая, в данном случае, имеет ряд существенных преимуществ перед дренчерной, а именно: локальное тушение, позволяющее снизить материальный ущерб, возможность обнаружения пожара в помещении, меньшая подверженность коррозии. Применение газовых установок пожаротушения в данном случае нежелательно, так

как они, в момент срабатывания, опасны для жизни и здоровья людей, находящихся в помещении. Порошковые установки пожаротушения, кроме того, наносят серьезный вред технологическому оборудованию. 3.Определение количества и рабочих параметров внутренних пожарных кранов Для определения количества внутренних пожарных кранов в здании и их характеристик необходимо определить объем здания (принимаем степень огнестойкости II):

Vздан=L*B*H=90*10*21=18900 м3. Согласно таблице 2 [2], расход воды на внутреннее пожаротушение должен составлять 2  5 л/с (т.е. две струи с расходом по 5 л/с на тушение пожара в любой точке помещения). По таблице 3 [2] уточняем расход воды на одну струю в зависимости от высоты компактной части струи (должна быть не менее высоты помещения) и напора у пожарного крана. Поскольку нормативный расход воды составляет более 4 л/с, диаметр пожарного крана принимается 65 мм.

Принимаем следующие характеристики пожарного крана:  напор у пожарного крана НПК = 19,9 м вод. ст.;  диаметр спрыска ствола 19 мм;  длина рукава 20 м;  расход воды QПК = 5,2 л/с;  высота компактной части струи 12 м. Радиус действия пожарного крана составит: м. Количество пожарных кранов и их расположение в помещении определяем графическим способом исходя из нормативного количества струй, радиуса действия пожарного

крана, размеров помещения и наличия в нем стационарно установленного технологического оборудования. Для проектируемого здания требуется 6 пожарных кранов. Расход воды двух пожарных кранов равен 10,4 л/с. 4.Расчет спринклерной установки водяного пожаротушения Таблица 1 – Группа помещений по степени опасности развития пожара в зависимости от их функционального назначения Группа помещений Перечень характерных помещений, производств, технологических процессов 1

Помещения книгохранилищ, библиотек, цирков. Хранения сгораемых музейных ценностей, фондохранилищ, музеев и выставок, картинных галерей, концертных и киноконцертных залов, ЭВМ, магазинов, зданий управлений, гостиниц, больниц 2 Помещения деревообрабатывающего, текстильного, трикотажного, текстильно-галантерейного, табачного, обувного, кожевенного, мехового, целлюлозно-бумажного и печатного производств; окрасочных, пропиточных, малярных,

смесеприготовительных, обезжиривания, консервации и расконсервации, промывки деталей с применением ЛВЖ и ГЖ; производства ваты, искусственных и пленочных материалов; швейной промышленности; производств с применением резинотехнических изделий; предприятий по обслуживанию автомобилей; гаражи и стоянки, помещения категории В3 (пожарная нагрузка 181–1400 МДж/м2) 3 Помещения для производства резинотехнических изделий 4.1

Помещения для производства горючих натуральных и синтетических волокон, окрасочные и сушильные камеры. Участки открытой окраски и сушки; краскоприготовительных, лакоприготовительных, клееприготовительных с применением ЛВЖ и ГЖ, помещения категории В2 (пожарная нагрузка 1400–2200 МДж/м2) 4.2 Машинные залы компрессорных станций, станций регенерации, гидрирования, экстракции и помещения других производств, перерабатывающих горючие газы, бензин, спирты, эфиры и другие

ЛВЖ и ГЖ, помещения категории В1 (пожарная нагрузка более 2200 МДж/м2) 5 Склады несгораемых материалов в сгораемой упаковке. Склады трудносгораемых материалов 6 Склады твердых сгораемых материалов, в том числе резины, РТИ, каучука, смолы 7 Склады лаков, красок, ЛВЖ, ГЖ Согласно таблице 1 [4,1], помещения трикотажного производства относятся ко 2-й группе.

По таблице 2 [1] определяем параметры спринклерной установки:  интенсивность орошения не менее 0,12л/(см2);  максимальная площадь, контролируемая одним спринклером, 12 м2;  площадь для расчета расхода воды 360 м2;  продолжительность работы установки 60 мин;  максимальное расстояние между оросителями 4 м. Таблица 2 – Расчетные параметры установок автоматического пожаротушения

Группа помещений Интенсивность орошения, л/см2, не менее Максимальная площадь, контролируемая одним спринклерным оросителем или тепловым замком побудительной системы, м2 Площадь для расчета расхода воды, раствора пенообразователя, м2 Продолжительность работы установок водяного пожаротушения, мин Максимальное расстояние между спринклерными оросителями или легкоплавкими замками, м водой раствором

пенообразователя 1 0,08 – 12 120 30 4 2 0,12 0,08 12 240 60 4 3 0,24 0,12 12 240 60 4 4.1 0,30 0,15 12 360 60 4 4.2 – 0,17 9 360 60 3 5 По табл. 2 По табл. 2 9 180 60 3 6 По табл. 2 По табл. 2 9 180 60 3 7 По табл. 2 По табл. 2 9 180 – 3 Исходя из требуемой интенсивности орошения и площади, контролируемой одним спринклером, определяем требуемый расход воды через спринклер: л/с.

Определяем напор, который необходимо создать перед оросителем, для обеспечения необходимого расхода воды по формуле , где k – коэффициент производительности спринклера (по технической документации на оросители принимаем: k = 0,47 для оросителя с выходным отверстием диаметром 12 мм и k = 0,77 для оросителя с выходным отверстием диаметром 15 мм). Тогда, для оросителя с выходным отверстием диаметром 15 мм, минимальный необходимый напор для получения требуемой интенсивности орошения составит: м вод. ст. а

для оросителя с выходным отверстием диаметром 12 мм: м вод. ст. Согласно требованиям п. 7 приложения 2 [1], минимальный напор в системе перед спринклером должен составлять:  для оросителя с выходным отверстием диаметром 12 мм – 20 м вод. ст.;  для оросителя с выходным отверстием диаметром 15 мм – 60 м вод. ст. Исходя из этих рекомендаций делаем вывод, что в нашем случае более рационально применить ороситель

с выходным отверстием диаметром 12 мм (применение оросителя с выходным отверстием диаметром 15 мм потребует увеличения напора перед оросителем на 6,5 м вод. ст что в свою очередь значительно повысит интенсивность орошения выше требуемой величины). Определяем общее число спринклеров в установке: Nспр=Fздан/fспр=90*21/12=158шт. Согласно требованиям п. 4.35 [1] на одном рядке допускается устанавливать не более шести оросителей с выходным отверстием диаметром

до 12 мм и четырех оросителей с выходным отверстием диаметром более 12 мм. При допустимом расстоянии между оросителями 4 м принимаем к установке на распределительном трубопроводе (рядке) 5 оросителей. Расстояние от крайних оросителей до стены принимаем 2 м, что соответствует требованиям п. 4.19 [1]. Определяем общее количество рядков в помещении. Для этого разделим общее количество спринклеров в помещении на количество спринклеров в одном рядке:

Nряд= Nспр /nспр.ряд=158/5=31рядков. Определяем расстояние между рядками: Lряд=Lздан-2*2/ Nряд -1=90-2*2/31-1=2м. Принимаем расстояние между рядками – 2 м, и расстояние от крайних рядков установки до торцевых стен помещения – 1,5 м. Определяем расчетное количество вскрывающихся спринклеров: шт. При установке спринклеров по 5 шт. в рядке принимаем, что должны вскрыться (20/5 = 4) четыре рядка.

5.Гидравлический расчет сети спринклерной установки Гидравлический расчет сети выполняется по расчетному направлению относительно наиболее удаленного высокорасположенного оросителя до водопитателя. Для данного здания в качестве расчетного принимаем спринклерный ороситель номер 1, расположенный на самом дальнем рядке. Расход воды на участке 1–2 будет равен расходу воды через первый спринклер, т.е.: Q1–2 = Q1 = 1,44 л/с. Определяем скорость движения воды в трубе (согласно п.

3 приложения 2 [1], она не должна превышать 10 м/с), трубу принимаем стальную электросварную с диаметром условного прохода 32 мм (ГОСТ 10704-91): м/с. Потеря напора на участке 1–2 составит: м, где k1 = 13,97 – коэффициент, принимаемый для диаметра условного прохода трубы dу = 30 мм по таблице 3 Таблица 3 – Характеристика оросителей Наименование оросителя, генератора Значение коэффициента k Минимальный свободный напор

Нмин, м вод. ст. Максимально допустимый напор Нмакс, м вод. ст. Ороситель спринклерный и дренчерный диаметром выходного отверстия, мм: 10 0,30 6 100 12 0,47 5 100 15 0,77 10 100 20 1,454 10 100 Ороситель эвольвентный: ОЭ-16 0,27 ОЭ-25 0,66 15 80 ОЭ-50 2,73 15 80 Генератор пенный: ГЧС, ГЧСМ 1,48 15 45

ГДС, ГДСМ 0,74 15 45 Определяем: • напор у второго спринклера: Н2 = Н1 + h1–2 = 9,3+ 0,6 = 9,9 м; • расход через второй спринклер: л/с; • расход на участке 2–3: Q2–3 = Q1–2 + Q2 = 1,44 + 1,47= 2,91 л/с; • скорость движения воды на участке 2–3 (труба диаметром условного прохода 32 мм): м/с. Таблица 4 – Значения величины коэффициента k1 Трубы Диаметр условного прохода, мм Диаметр наружный, мм

Толщина стенки, мм Значение k1 Стальные электросварные (ГОСТ 10704-91) 15 18 2,0 0,0755 20 25 2,0 0,75 25 32 2,2 3,44 32 40 2,2 13,97 40 45 2,2 28,7 50 57 2,5 110 65 76 2,8 572 80 89 2,8 1429 100 108 2,8 4322 100 108 3,0 4231 100 114 2,8 5872 100 114* 3,0* 5757 125 133 3,2 13530 125 133* 3,5* 13190 125 140 3,2 18070 150 152 3,2 28690 150 159 3,2 36920 150 159* 4,0* 34880 200 219* 4,0* 209900 250 273* 4,0* 711300 300 325* 4,0* 1856000 350 377* 5,0* 4062000 Стальные водогазопроводные (ГОСТ 3262-75) 15 21,3 2,5 0,18 20 26,8 2,5 0,926 25 33,5 2,8 3,65 32 42,3 2,8 16,5 40 48 3,0 34,5 50 60 3,0 135 65 75,5 3,2 517 80 88,5 3,5 1262 90 101 3,5 2725 100 114 4,0 5205 125 140 4,0 16940 Потеря напора на участке 2–3 составит: м; • напор у третьего спринклера: Н3 = Н3 + h2–3 = 9,9 + 2,4 = 12,3 м; • расход через третий спринклер: л/с; • расход на участке 3–а: Q3–а = Q2–3 + Q3 = 2,91+ 1,6= 4,5 л/с; • скорость движения воды на участке 3–а (труба диаметром условного

прохода 32 мм): м/с. Потеря напора на участке 3–а составит: м; • напор в точке «а»: На = Н3 + h3–а = 12,3 + 4,3 = 16,6 м; • расход первого рядка: л/с; • расходную характеристику I рядка: л2/(с2м); • расход на участке а–б: Qа–б = QI = 11 л/с; • скорость движения воды на участке а–б (труба диаметром условного прохода 50 мм): м/с. Потеря напора на участке а–б составит: м; • напор в точке «б»:

Нб = На + hа–б = 16,6 + 0,8 = 17,4 м; • расход второго рядка: л/с; • расход на участке б–в: Qб–в = Qа–б + QII = 11 + 11,2=22,2 л/с; • скорость движения воды на участке б–в (труба диаметром условного прохода 65 мм): м/с. Потеря напора на участке б–в составит: м; • напор в точке «в»: Нв = Нб + hб–в = 17,4 + 1,7 = 19,1 м; • расход третьего рядка: л/с; • расход на участке в–г (относим расходы ПК-1 и ПК-2 к точке «в»): Qв–г = Qб–в + QIII +

QПК-1 + QПК-2 = 22,2 + 11,7 + 5,2 + 5,2 = 44,3 л/с; • скорость движения воды на участке в–г (труба диаметром условного прохода 100 мм): м/с. Потеря напора на участке в–г составит: м; • напор в точке «г»: Нг = Нв + hв–г = 19,1+1= 20,1 м; • расход четвертого рядка: л/с; • расход на участке г–узел управления: Qг–уз.упр. = Qв–г + QIV = 44,3 + 12 = 56,3 л/с; • скорость движения воды на участке г–узел управления (труба диаметром условного прохода 100 мм): м/с. Потеря напора на участке г–узел управления составит:

м. Результаты гидравлического расчета представляем в форме таблицы Таблица 5 – Результаты гидравлического расчета системы спринклерного водяного пожаротушения с присоединенными пожарными кранами № участков и точек Длина участка, м Условный диаметр, мм Коэф. К1 Напор у спринклера или в расчетной точке Н, м Расход через спринклер Qn, л/с Расход на участке

Q, л/с Q2, (л/с)2 Скорость V, м/с Потери напора на участке h, м 1 – – – 9,3 1,44 – – – – 1–2 4 32 13,97 – – 1,44 2,07 1,78 0,6 2 – – – 9,9 1,47 – – – – 2–3 4 32 13,97 – – 2,91 8,46 3,6 2,4 3 – – – 12,3 1,6 – – – – 3–а 2 32 13,97 – – 4,5 20,25 5,5 4,3 а – – – 16,6 – – – – – I ряд – – – – 11 – – – – а–б 3 50 110 – – 11 121 5,5 0,8 б – – – 17,4 – – – – – II ряд – – – – 11,2 – – – – б–в 3 65 572 – – 22,2 492,8 6,6 1,7 в – – – 19,1 – – – – –

III ряд – – – – 11,7 – – – – ПК-1 – – – – – 5,2 – – – ПК-2 – – – – – 5,2 – – – в–г 3 100 5072 – – 31,88 1016,3 4 0,5 г – – – 20,1 – – – – – IV ряд – – – – 12 – – – – г–узел управл. 80 100 5872 – – 56,3 3169,6 7,1 43 53,3 При расчетном расходе 53,3 л/с (3198 л/мин) принимаем к установке в узле управления контрольно-сигнальный клапан марки КСД-150 с номинальным расходом воды 5000 л/мин и коэффициентом гидравлического сопротивления 7,8

 10–4. Потеря напора в узле управления определяется по формуле , м, где е – коэффициент гидравлического сопротивления; Q – расход воды через узел управления, л/с. м. Определяем требуемый напор для работы спринклерной установки: , м, где Нгеом – геометрическая высота подъема (разность отметок первого расчетного спринклера и поверхности земли в месте присоединения к магистральному трубопроводу), м;

Н1 – требуемый напор у первого спринклера, м; – сумма потерь напора в трубопроводах по расчетному направлению с учетом потерь в местных сопротивления, м; Н2 – потери напора в узле управления, м. Hтр=8,5+9,3+1,1*53,3+2,2=78,63м 6.Расчет водопитателей Располагаемого напора в наружной водопроводной сети (34 м) не достаточно для пожаротушения. Требуется установка повысительных насосов, которые принимаем в качестве основного водопитателя.

Насосы подбираем на подачу расчетного расхода 53,3 л/с (181,15 м3/ч) и величину недостающего напора Ннас = Нтр – Нрасп = 78,63-34 = 44,63 м. К установке принимаем два рабочих насоса марки К100-65-200, производительность каждого насоса 100 м3/ч, напор 50 м. При этом давление у узла управления не превысит максимально допустимой величины 1,0 МПа (10 кгс/см2) (п. 5 приложения 2 [1]). В качестве автоматического водопитателя принимаем жокей-насос

марки «Lopak ZV2057x» мощностью 0,75 кВт, который устанавливается на подающем трубопроводе после основных насосов. Узел управления спринклерной установки размещаем в здании печатного производства в специальном помещении, расположенном в осях А–Б, 14–15. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. НПБ 88-2002. Нормы и правила проектирования. Установки пожаротушения и сигнализации. Издание официальное. –

М 2002. 2. СНиП 2.04.01-85*. Внутренний водопровод и канализация зданий. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. 3. СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. – М.: Стройиздат, 1985. 4. Собурь, С.В. Установки пожаротушения автоматические: справочник / С.В. Собурь. – М.: Пожкнига, 2004. 5. Справочник проектировщика.

Внутренние санитарно-технические устройства. 4.1. Отопление, водопровод, канализация. – М.: Стройиздат, 1975. 6. Справочник по специальным работам: трубы, арматура и оборудование водопроводно-канализационных сооружений / под ред. А.С. Москвитина. – М.: Стройиздат, 1970. 7. Шевелев, Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, пластмассовых и стеклянных

водопроводных труб / Ф.А. Шевелев. – М.: Стройиздат, 1973. 8. Беркман, Я.И. Справочник инженера сантехника / Я.И. Беркман, М.Л. Косой. – Киев: Будивельник, 1987. 9. ГОСТ 21.601-79. Водопровод и канализация. Рабочие чертежи. – М.: Изд-во стандартов, 1980. Введение Автоматические установки водяного и пенного пожаротушения, предназначенные

для тушения пожаров распыленной водой и пеной, делятся на спринклерные и дренчерные. Спринклерные установки используются для обнаружения и локального тушения пожаров и загораний, охлаждения строительных конструкций и подачи сигнала о пожаре. Дренчерные установки служат для обнаружения и тушения пожаров на всей расчетной площади, а также для создания водяных завес. Проектирование установок автоматического пожаротушения выполняется в соответствии

с требованиями и рекомендациями. Установки следует проектировать такими, чтобы они одновременно с функциями пожаротушения выполняли функции автоматической пожарной сигнализации. Тип установки пожаротушения, способ тушения, огнетушащее вещество определяются с учетом пожарной опасности и физико-химических свойств производимых, хранимых и применяемых веществ, материалов, а также особенностей защищаемого оборудования. При срабатывании установки автоматического пожаротушения должна быть предусмотрена

подача сигнала на отключение технологического оборудования в защищаемом помещении. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный архитектурно-строительный университет» Кафедра Водоснабжение и водоотведение К У Р С О В А Я Р А Б О Т А по дисциплине: противопожарное водоснабжение Выполнила: Лапкова Е.С. Студентка гр.: ПБ-737 Проверил:

Шмиголь В.В. Самара 2010