Системы автоматического пожаротушения применяются в нашей стране повсеместно. Парковки, склады, концертные залы и многие другие объекты в обязательном порядке оснащаются системами АУПТ, а также системами ВПВ (внутренний противопожарный водопровод).
Выходит, что надо ставить отдельную насосную установку пожаротушения на каждую систему, в том числе, и для внутреннего противопожарного водопровода?
Это, во-первых, приведет к существенному удорожанию системы пожаротушения, а, во-вторых, потребует достаточно большой площади помещения насосной станции.
Далеко не все заказчики согласны на такое пойти, и нормативная литература будет на их стороне. СП 485.1311500.2020 (Б.1.3.7) и СП10.13130.2020 (п.6.1.20) допускают установку одной группы насосов на несколько секций АУПТ и на объединенные системы АУПТ с ВПВ. Более того, не существует нормативного запрета на подключение всех трех систем пожаротушения (внутреннего противопожарного водопровода, автоматических установок и наружного противопожарного водопровода) к одной насосной группе.
Давайте попробуем разобраться на конкретном примере.
Рассмотрим самый сложный вариант.
Дано:
Установка пожаротушения обеспечивает подачу воды в 3 системы пожаротушения: автоматическая установка пожаротушения (АУПТ), внутренний противопожарный водопровод (ВПВ) и наружный противопожарный водопровод (НПВ).
Требуемые параметры: АУПТ – расход 35 л/с, напор 45 м. ВПВ – расход 10,4 л/с, напор 23 м. НПВ – расход 40 л/с, напор 20 м. Расход одного оросителя – 2 л/с. Гарантированный напор в системе составляет 15 м.
Т.к. согласно СП485.1311500.2020 установка должна обеспечить суммарный расход всех систем (ВПВ, АУПТ, НПВ) и при этом обеспечить требуемое давление на каждой из систем, то подбор насосного оборудования выполняем на суммарный расход АПТ+ВПВ+НПВ 84,4 л/с (307,44 м3/ч) и максимальный напор 30 м (за минусом гарантированного 15 м). Воспользуемся программой https://search.antarus.su/ и подберём насосное оборудование. Оптимальным вариантом является установка пожаротушения ANTARUS 2 MST200-315A/45/DS2-GPRS.
На графике видно, что установка подходит практически идеально.
Но, что будет, если работать будут не 3 системы пожаротушения, а только 1?
Построим для этой же установки ANTARUS 2 MST200-315A/45/DS2-GPRS три графика для раздельной работы каждой из систем.
АУПТ – расход 35 л/с (126 м3/ч), напор 45 м. ВПВ – расход 10,4 л/с (37,44 м3/ч), напор 23 м. НПВ – расход 40 л/с (144 м3/ч), напор 20 м. Расход одного оросителя – 2 л/с (7,2 м3/ч). Гарантированный напор в системе составляет 15м.
Как правило, здесь начинаются сложности…
Во-первых, при построении графиков необходимо учитывать статическую составляющую напора, о чем часто забывают. При этом нужно понимать, что при раздельной работе систем АУПТ, ВПВ и НПВ, для каждой отдельной системы статическая составляющая будет своей (из-за разницы в требуемом давлении на приборе и разнице в высоте установки). Так для системы АУПТ принимаем ее – 35 м, для системы ВПВВ – 15 м, для системы НПВ – 13 м (на фактическом объекте эти цифры будут очень близкими к принятым в примере).
Во-вторых, нельзя забывать, что одна насосная установка может работать только по одному давлению. И алгоритма работы, при котором насосная установка при разном расходе выдает разный напор быть не может! В контроллер насосной установки всегда заносится только одно значение давления. Если оно упадет ниже, установка запустится (работа установки согласно стандартным алгоритмам, прописанным в том числе в СП485.1311500.2020 п.6.10.33, СП10.13130.2020 п.12.33). Попытки устроить сложный алгоритм работы с пуском насосной установки по разным давлениям в разных секциях /системах пожаротушения, подключенных к ней, в принципе недопустим в системах наружного пожаротушения (об этом в одной из наших следующих статей) и крайне нежелателен в системах АУПТ и ВПВ, т.к. это усложняет систему, негативно влияя на ее надёжность. Таким образом, установка пожаротушения всегда будет работать на максимальный напор, в нашем случае – 30 м.
А как же быть с разницей в требуемом напоре, если для системы АУПТ требуется напор на 22 м больше, чем на систему ВПВ и на 25 м больше, чем на систему НПВ?
В нашем случае можно ничего не делать, т.к. максимальное давление на пожарном кране системы ВПВ не должно превышать 0,6 МПа или около 60 м напора (п.6.2.20 СП10.13130.2020, СП 8.13130.2020), а давление на пожарных гидрантах в системах НПВ вообще не ограничивает (но принимать его более 0,6 МПа не стоит).
Надо учесть, что расчетные данные по напору систем АУПТ, ВПВ и НПВ (45 м, 23 м и 20 м соответственно) – это минимальные требуемые значения давления, и посчитаны они из учета необходимого давления на оросителе (для системы АУПТ около 30м), на пожарном кране (для системы ВПВ – минимум 10 м согласно таблице 7.14 СП10.13130.2020) и на пожарном гидранте (для системы НПВ – минимум 10 м согласно п.6 СП813130.2020). А значение максимального напора на ПК (пожарном кране) в системе ВПВ не будет превышать 40 м (10 м требуемый и 22 м избыточный, а также разница между фактическими и запрашиваемыми параметрами насоса) и на гидранте в системе НПВ не более 40 м. Но, даже в случае, если разница будет существенно больше, и давление на ПК или гидранте превысит те самые 0,6 МПа, то понизить давление перед ПК или гидрантом можно достаточно просто, например, установкой дроссельных шайб (повсеместно используются для снижения давления перед ПК), либо установкой арматуры для снижения давления, либо, что будет наиболее правильным решением, можно пересмотреть гидравлический расчет и, если скорости позволяют, выбрать трубопроводы меньшего диаметра для систем ВПВ и НПВ.
Из этого графика видно, что все 3 рабочие точки находятся либо в крайней левой части графика работы насосных агрегатов, либо, как в случае с работой на систему ВПВ, график системы проходит левее графика напорно-расходной характеристики насоса и вовсе не пересекает его.
Чем опасна работа в таком режиме, который часто называют работой «на закрытую задвижку»?! Самое главное — это повышенный износ торцевых уплотнений и подшипников насосного агрегата. Такой режим работы недопустим в системах, работающих постоянно. Под ускоренным износом подразумевается износ в течение полугода при постоянной работе насосного оборудования левее напорно-расходной характеристики насосного агрегата. Однако, из нормативной документации мы знаем, время работы системы ВПВ и АУПТ не превышает 60 минут (СП10.13130.2020 п. 6.1.23, СП485.1311500.2020 таблица 6.1), а время работы системы НПВ ограниченно 3-мя часами (п. 5.17 СП8.13130.2020). 1 час или даже 3 часа работы насосного агрегата точно нельзя назвать постоянной работой. По факту, при подобной эксплуатации насосных агрегатов проблемы возникают через 3–6 месяцев постоянной работы (начинают течь торцевые уплотнения, шуметь подшипники). Для систем пожаротушения такая продолжительность работы невозможна, а требуемые 1–3 часа (и даже 1–3 недели) насосы отработают без каких-либо проблем. Даже если в процессе пожаротушения вскроется только 1 ороситель, и расход будет еще меньше – 7,2 м3/ч, и в этом случае насосные агрегаты без проблем отработают, потушат пожар и никто, включая сами насосные агрегаты, не пострадает.
Немаловажно, что вероятность работы системы ВПВ отдельно от системы АУПТ в одном здании практически отсутствует. Системы АУПТ спринклерного исполнения срабатывают автоматически при повышении температуры, а дренчерные системы АУПТ запускаются по сигналу «Пожар», который обязательно поступит при запуске системы ВПВ, если не от кнопок у ПК, то от насосной установки при ее запуске, поэтому ситуации, когда идет тушение пожара с помощью пожарного крана, но при этом не работает система АУПТ, быть не может. При этом рабочие точки при совместной работе систем АУПТ и ВПВ и при работе только системы НПВ лежат в пределах напорно-расходной характеристики насосных установок (хоть и не в зоне оптимального КПД), даже в нашем, намеренно неблагоприятном примере.
Таким образом, объединение 3-х систем пожаротушения с подключением к одной насосной установке абсолютно нормальное решение. Маленький расход в течение времени, необходимого для тушения пожара, не окажет отрицательного воздействия на насосные агрегаты, и тем более никак не помешает тушению пожара.
Более того, каким бы большим не был расход в системе АУПТ (а для складских помещений он может превышать 110 л/с), гидравлические испытания, согласно ГОСТ Р 59636-2021 п.8.2, всегда проводятся вскрытием диктующего оросителя (всего одного), расход которого практически всегда существенно меньше расхода в системе ВПВ.
Как пример, помещения группы 4.1 по СП485.1311500.2020, которые при минимальном расчетном расходе 110 л/с, исходя из интенсивности орошения, могут оборудоваться оросителями с расходом 3,5 л/с. В этом случае режим работы насосных агрегатов во время проведения гидравлических испытаний будет куда более жестким, чем в приведенном нами примере.
Евгений Волчков,
руководитель направления «Водоснабжение и канализация»,
компания «Элита»
