Как часто в попытках сОптимизировать при проектировании многие «специалисты» на выходе получают весьма неэффективную установку водяного пожаротушения.
В настоящее статье изложены некоторые наблюдения автора про тонкости гидравлического расчета установок водяного пожаротушения. Приводятся частичный анализ существующей официальной методики расчета и некоторые выводы из собственного опыта проектирования.
Скачать оригинал статьи из журнала "Экспертиза PROFF" № 1(1) Июня 2012 г.
1. Эпюры и графики вместо расчетов.
Многие проектировщики ошибочно определяют Давление (Р) на диктующем оросителе расчетным путем в зависимости от Коэффициента производительности оросителя (Кпр.) и требуемого Расхода (Q) данного оросителя. При этом требуемый Расход принимается путем умножения нормативной Интенсивности на площадь защищаемую оросителем, которая указана в паспорте этого оросителя.
Например. Если требуемая интенсивность 0,08 л/с на 1 м кв., а защищаемая оросителем площадь составляет 12 м кв., то расход оросителя принимается 0,96 л/с. А необходимое на оросителе давление высчитывается из формуле P=Q/(10*Kпр.)^2.
Этот вариант был бы верен, если бы весь объем воды, выходящих из оросителя приходился бы только на его защищаемую площадь и при этом еще равномерно распределялся по всей данной площади. Но фактически часть воды из оросителя распределяется за пределы данной защищаемой оросителем площади. Поэтому, для правильного определения давления на диктующем оросителе необходимо использовать только эпюры орошения или паспортные данные, где указано какое необходимо давление создать перед оросителем, чтобы он обеспечил требуемую интенсивность на защищаемой площади.
Это требование указано в 1-ой части пункта В.1.9 приложения «В» к СП 5.13130: «…определяется с учетом нормативной интенсивности орошения и высоты расположения оросителя по эпюрам орошения или паспортным данным давление, которое необходимо обеспечить у диктующего оросителя…».
2. Почему диктующий ороситель не главный?
Расход всей секции часто принимается путем простого умножения минимальной защищаемой площади (указанной в таблице 5.1. СП 5.13130 для спринклерной АУП) на нормативную интенсивность или просто по минимальному требуемому расходу, указанному в таблицах 5.1, 5.2, 5.3 СП 5.13130.
Хотя в настоящее время в соответствии с методикой расчета, изложенной в приложении «В» к СП 5.13130 требуется в начале правильно определить расход самого удаленного и высокорасположенного оросителя (диктующего оросителя), затем рассчитать потери давления на участке от диктующего оросителя до следующего, потом с учетом этих потерь рассчитать давление на втором оросителе (ведь давление на нем будет больше, чем на диктующем). Т.е. необходимо определять расход каждого оросителя, находящегося на защищаемой данной установкой площади.
При этом необходимо учитывать, что расход оросителей, установленных на распределительной сети, возрастает по мере удаления от диктующего оросителя, т.к. давление на них также возрастает по мере приближения к месту расположения узла управления.
Далее необходимо просуммировать расход всех оросителей, приходящихся на защищаемую площадь для данной группы помещений и сравнить этот расход с минимальных (нормативным) расходом, указанным в таблицах 5.1, 5.2, 5.3 СП 5.13130.
Если расчетный расход будет менее нормативного, то расчет необходимо продолжать (учитывать последующие оросители, размещенный на трубопроводах) до превышения значения фактического расхода над нормативным.
3. Не все струи одинаковые…
Аналогична ситуация при определении расходов пожарных кранов при проектировании совмещенной установки водяного пожаротушения и системы внутреннего противопожарного водопровода.
Первично расходы на пожарные краны определяются по таблицам 1 и 2 СП 10.13130, в зависимости от назначения объекта и его параметров (этажности, объема, степени огнестойкости и категории). Но во втором абзаце пункта 4.1.1 СП 10.13130 указано, что «Расход воды на пожаротушение в зависимости от высоты компактной части струи и диаметра спрыска следует уточнять по таблице 3».
Например, для общественного здания определили 2 струи по 2,5 л/с. Далее, по таблице 3 смотрим, что расход 2,6 л/с может быть обеспечен при длине пожарного рукава 10 м только при давлении 0,198 МПа перед клапаном пожарного крана DN65 и при диаметре спрыска наконечника пожарного ствола 13 мм. Значит и ранее определенный для каждого пожарного крана расход (2,5 л/с) будет увеличен как минимум до 2,6 л/с.
Далее, если у нас не один пожарный кран (две и более струи), то по аналогии с расчетом спринклерной установки, необходимо произвести расчет потерь давления на участке от первого (диктующего) пожарного крана до второго. Затем необходимо определить фактическое давление, которое будет у клапана второго пожарного крана с учетом его геометрической высоты, длины и диаметра трубопровода. Если давление больше, чем на первом ПК, то и расход второго ПК будет больше. А если давление меньше, то необходимо выполнить соответствующую поправку давления на первом ПК таким образом, чтобы давление на клапане второго ПК соответствовало ранее принятым (уточненным) по таблице 3 СП 10.13130.
Если же в системе три и более задействованных пожарных кранов (струй), то расчет такой системы усложняется в разы и провести его вручную весьма трудоемко.
4. Штраф за превышение скорости.
При проведении гидравлического расчета АУВПТ важно, помимо расчета основных параметров (давления и расхода), учитывать несколько других значимых параметров и следить, чтобы они также были в норме. Например, нельзя превышать предельные скорости движения воды или раствора пенообразователя в напорных (питающих, распределительных, подводящих) трубопроводах более 10 м/с, и во всасывающих – более 2,8 м/с.
Стоит отметить, что скорость тем выше, чем больше значение расхода, а значит, при проведении расчета по мере удаления от диктующего оросителя и приближения к узлу управления, скорость в ветвях и рядках будет возрастать. Следовательно, диаметры распределительных трубопроводов, принятые в начале расчета для ветвей с диктующим оросителем, могут не пройти по параметрам скорости для ветвей в конце расчетной защищаемой площади.
5. Это у нас кладовая, но мы здесь вообще ничего не храним.
В соответствии с примечаниями 1 и 2 приложения «Б» к СП 5.13130:
«1. Группы помещений определены по их функциональному назначению. В тех случаях, когда невозможно подобрать аналогичные производства, группу следует определять по категории помещения.
2. Категория помещений определяется в зависимости от удельной пожарной нагрузки по СП 12.13130».
С этим вроде все понятно и, как правило, не вызывает вопросов. Однако, далее в примечаниях 3 указано, что если складское помещение встроено в здание, помещения которого относятся к 1-ой группе, то параметры для такого (складского) помещения следует принимать по 2-ой группе помещений.
Например, в торговом центре или обычном магазине ко 2-ой группе у нас могут относиться так называемые кладовые, подсобки, гардеробы, бельевые и прочие помещения хранения, в которых величина удельной пожарной нагрузки составляет от 181 до 1400 МДж/м кв. (категория В3).
Следовательно, если указанные помещения разных групп у нас защищаются одной секцией пожаротушения, то проектировщик должен сначала сделать расчет для всех помещений 1-ой группы, затем отдельно расчеты для каждого помещения 2-ой группы, потом выбрать диктующие параметры данной секции, и не забыть скорректировать давление и расход для расчетных участков, которые не являются диктующими.
Кстати, далее в примечании 4 указано, что если помещение относится ко 2-ой группе помещений, и величина удельной пожарной нагрузки более 1400 МДж/м кв. или более 2200 МДж/м кв., то интенсивность орошения следует также увеличивать в 1,5 или 2,5 раза соответственно. Данный случай больше относится к производственным объектам защиты, но требует, чтобы с расчетом водяного пожаротушения параллельно проводился расчет категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасности.
6. А эту трубу можно не учитывать…
Очень редко встречающаяся практика расчет потерь давления в подводящем трубопроводе – от узла управления до напорного патрубка пожарного насоса.
Как правило, обычно расчет ведется в лучшем случае до узла управления, хотя в зависимости от диаметра подводящего трубопровода и количества узлов управления, установленных на нем, потери давления на данном участке могут быть весьма существенными.
7. Семимильными шагами.
Часто ошибочно максимальное расстояние между оросителями принимается по таблице 5.1. СП 5.13130, т.е. 4 или 3 метра соответственно.
Однако, для обеспечения равномерного орошения, максимальное расстояние между оросителями (при расположении их по квадрату) должно быть не более стороны квадрата, вписанного в окружность, образуемой защищаемой оросителем площади. Например, при защищаемой площади 12 м кв. расчетное расстояние между оросителями будет составлять всего 2,76 метра.
8. Три по сто в один стакан.
Не производится расчет количества и пропускной способности патрубков для подключения передвижной пожарной техники (пожарных автомобилей) с учетом максимального расхода, выдаваемого одним пожарным автомобилем на один такой патрубок.
Суть в том, что стандартный пожарный автомобиль (например, автоцистерна АЦ-40(130)) имеет центробежный насос с расходом 40 л/с, но выдать этот расход он может только через два напорных патрубка (на каждый по 20 л/с). Даже возимый на автоцистерне лафетный ствол с расходом 40 л/с подключается к автомобилю также через два пожарных рукава.
9. Пожар может быть и НЕ в самом дальнем помещении.
Не производится сравнение требуемых расхода и давления в зависимости от месторасположения расчетной защищаемой площади.
Необходимо рассматривать как минимум два варианта: в наиболее удаленной части секции (как указано в методике СП 5.130130), и, наоборот – в расположенной непосредственно вблизи у узла управления. Как правило, во втором случае расход получается больше.
10. И напоследок опять про дренчерную завесу…
Присоединяемые к трубопроводам спринклерной установки пожаротушения дренчерные завесы вообще редко когда рассчитываются в полном объеме, а их расход принимается формально из расчета 1 л/с на 1 м такой завесы. При этом расстояние между дренчерным оросителями также принимается необоснованным и без учета взаимного действия соседних оросителей на каждую защищаемую точку.
Здесь, как и при расчете спринклерной установки, необходимо учитывать увеличение расхода каждого оросителя при удалении от диктующего (в сторону расположения узла управления), суммировать эти расходы, а потом корректировать полученный расход с учетом фактического давления в точке присоединения трубопровода дренчерной завесы с общей системе трубопроводов установки.
Спасибо за внимание ;-)
Скачивайте сертифицированную программу ГидРаВПТ для проведения гидравлического расчета водяного пожаротушения https://gidravpt.ru
Бесплатные консультации и общение с коллегами по любым вопросам проектирования водяного пожаротушения в группах Telegram и WhatsApp
Понравилась инфа? Жми лайк! Есть что сказать? Пиши в комментах!
