Наши услуги

Статьи и документация

Установки водяного пожаротушения

1. ВОДА И ВОДНЫЕ РАСТВОРЫ

Вода - наиболее распространенное огнетушащее вещество (ОТВ), она обладает высокой удельной теплоемкостью и скрытой теплотой парообразования, химической инертностью к большинству веществ и материалов, низкой стоимостью и доступностью. Основные недостатки воды - высокая электропроводность, низкая смачивающая способность, недостаточная адгезия к объекту тушения. Следует также учитывать ущерб защищаемому объекту от применения воды.

Подача воды в виде компактной струи обеспечивает ее доставку на большое расстояние. Однако эффективность применения компактной струи невелика, т. к. основная масса воды не участвует в процессе тушения. В этом случае основной механизм тушения - охлаждение горючего, в отдельных случаях возможен срыв пламени.

Распыление воды существенно повышает эффективность тушения, однако возрастают затраты на получение водяных капель и их доставку к очагу горения. В нашей стране струю воды в зависимости от среднеарифметического диаметра капель подразделяют на распыленную (диаметр капель более 150 мкм) и тонкораспыленную (менее 150 мкм) [1]. Основной механизм тушения - охлаждение горючего, разбавление паров горючего водяным паром. Тонкораспыленная струя воды с диаметром капель менее 100 мкм способна, кроме того, эффективно охлаждать химическую зону реакции (пламя).

Применение раствора воды со смачивателями повышает проникающую (смачивающую) способность воды. Реже применяют добавки:
- водорастворимых полимеров для повышения адгезии к горящему объекту ("вязкая вода");
- полиоксиэтилена для повышения пропускной способности трубопроводов ("скользкая вода", за рубежом "быстрая вода");
- неорганических солей для повышения эффективности тушения;
- антифризов и солей для уменьшения температуры замерзания воды.

Воду нельзя применять для тушения веществ, интенсивно реагирующих с ней с выделением тепла, а также горючих, токсичных или коррозионно-активных газов. К таким веществам относятся многие металлы, металлоорганические соединения, карбиды и гидриды металлов, раскаленные уголь и железо.
Так, водопенные средства не применяют для тушения следующих материалов [2]:
- алюминийорганических соединений (реакция со взрывом);
- литийорганических соединений; азида свинца; карбидов щелочных металлов; гидридов ряда металлов - алюминия, магния, цинка; карбидов кальция, алюминия, бария (разложение с выделением горючих газов);
- гидросульфита натрия (самовозгорание);
- серной кислоты, термитов, хлорида титана (сильный экзотермический эффект);
- битума, перекиси натрия, жиров, масел, петролатума (усиление горения в результате выброса, разбрызгивания, вскипания).

Кроме того, нельзя использовать компактные струи воды для тушения пылей во избежании образования взрывоопасной среды. Следует учитывать, что при тушении нефти или нефтепродуктов водой может произойти выброс или разбрызгивание горящих продуктов [3].

2. СПРИНКЛЕРНЫЕ И ДРЕНЧЕРНЫЕ УСТАНОВКИ ПОЖАРОТУШЕНИЯ

2.1. Назначение и устройство установок

     Установки водяного, пенного низкой кратности, а также водяного пожаротушения со смачивателем подразделяются на спринклерные и дренчерные [1].
     Спринклерные установки предназначены для локального тушения пожаров и/или охлаждения строительных конструкций, дренчерные - для тушения пожара по всей расчетной площади, а также для создания водяных завес.
     Указанные установки водяного пожаротушения распространены наиболее часто и составляют около половины общего количества УПТ. Они применяются для защиты различных складов, универмагов, помещений производства горячих натуральных и синтетических смол, пластмасс, резиновых технических изделий, кабельных каналов, гостиниц и др [1, 2, 4].
     Спринклерные установки предпочтительно использовать для защиты помещений, в которых предполагается развитие пожара с интенсивным тепловыделением. Дренчерные установки орошают очаг загорания на защищаемом участке помещения по команде от технических средств обнаружения пожара. Это позволяет произвести ликвидацию загорания на ранней стадии и быстрее, чем спринклерными установками [2, 4].
     Современные термины и определения применительно к водяным АУП приведены в НПБ 88-2001 и пособии [2].
     Для пояснения устройства и работы спринклерной установки пожаротушения ее упрощенная принципиальная схема приведена на рис. 1.

Рис. 1. Принципиальная схема спринклерной установки пожаротушения.

     Установка содержит водоисточник 14 (внешний водопровод), основной водопитетель (рабочий насос 15) и автоматический водопитатель 16. Последний представляет собой гидропневматический бак (гидропневмобак), который заполнен водой через трубопровод с задвижкой 11.
     Для примера схема установки содержит две различные секции: водозаполненную секцию с узлом управления (УУ) 18 под давлением водопитателя 16 и воздушную секцию с УУ 7, трубопроводы питающий 2 и распределительный 1 которой заполнены сжатым воздухом. Воздух нагнетается компрессором 6 через обратный клапан 5 и клапан 4.
     Включение спринклерной установки происходит автоматически при повышении температуры в защищаемом помещении до заданного предела. Пожарным извещателем является тепловой замок спринклерного оросителя (спринклера). Наличие замка обеспечивает герметизацию выходного отверстия оросителя. В первую очередь срабатывают спринклеры, расположенные над очагом пожара. При этом падает давление в распределительном 1 и питающем 2 трубопроводах, срабатывает соответствующий УУ и вода из автоматического водопитателя 16 по подводящему трубопроводу 9 подается на тушение через открывшиеся спринклеры.
     Ручное включение спринклерной установки не осуществляется.
     Сигнал о пожаре вырабатывается сигнальным прибором 8 УУ. Прибор управления 12 при получении сигнала включает рабочий насос 15, а при его отказе резервный насос 13. При выходе насоса на заданный режим работы автоматический водопитатель 16 отключается с помощью обратного клапана 10.
     Дренчерная установка (рис. 2) содержит дополнительные устройства обнаружения пожара, т. к. дренчерные оросители не содержат теплового замка.

Рис. 2 Принципиальная схема дренчерной установки пожаротушения

     Для автоматического включения используется побудительный трубопровод 16, который заполнен водой под давлением вспомогательного водопитателя 23 (для неотапливаемых помещений вместо воды применяют сжатый воздух). Для примера в первой секции к трубопроводу 16 подключены побудительно-пусковые клапаны 6, которые в исходном состоянии закрыты с помощью троса с тепловыми замками 7. Во второй секции к аналогичному трубопроводу 16 подключены распределительные трубопроводы с спринклерными оросителями.
     Выходные отверстия дренчерных оросителей открыты, поэтому питающий 11 и распределительнные 9 трубопроводы заполнены атмосферным воздухом (сухотрубы). Подводящий трубопровод 17 заполнен водой под давлением вспомогательного водопитателя 23, который представляет собой гидропневмобак, заполненный водой и сжатым воздухом. Давление воздуха контролируется с помощью электроконтактного манометра 5. На данной схеме водоисточником установки выбран открытый водоем 21, забор воды из которого осуществляется насосами 22 или 19 через трубопровод с фильтром 20.
     УУ 13 дренчерной установки содержит гидравлический привод, а также сигнализатор давления 14 типа СДУ.
     Автоматическое включение установки производится в результате срабатывания спринклерных оросителей 10 или разрушения тепловых замков 7, падает давление в побудительном трубопроводе 16 и узле гидропривода УУ 13. Клапан УУ 13 открывается под давлением воды в подводящем трубопроводе 17. Вода поступает к дренчерным оросителям и орошает помещение, защищаемое секцией установки.
Ручной пуск дренчерной установки производится с помощью шарового крана 15.
     Несанкционированное (ложное) срабатывание спринклерных и дренчерных установок может привести к подаче воды и нанесению ущерба защищаемому объекту при отсутствии пожара. На рис. 3 приведена упрощенная принципиальная схема спринклерной АУП, которая позволяет практически исключить опасность такой подачи воды.

Рис. 3 Принципиальная схема спринклерной установки пожаротушения

    Установка содержит спринклерные оросители на распределительном трубопроводе 1, который в условиях эксплуатации заполнен сжатым воздухом до давления около 0,7 кгс/см² с помощью компрессора 3. Давление воздуха контролирует сигнализатор 4, который установлен перед обратным клапаном 7 с дренажным вентилем 10.
     УУ установки содержит клапан 8 с запорным органом мембранного типа, сигнализатор давления или потока жидкости 9, а также задвижку 15. В условиях эксплуатации клапан 8 закрыт давлением воды, которая поступает в пусковой трубопровод клапана 8 от водоисточника 16 через открытый вентиль 13 и дроссель 12. Пусковой трубопровод соединен с краном ручного пуска 11 и с дренажным клапаном 6, оборудованным электрическим приводом. Установка содержит также технические средства (ТС) автоматической пожарной сигнализации (АПС) - пожарные извещатели и приемно-контрольный прибор 2, а также пусковой прибор 5.
     Трубопровод между клапанами 7 и 8 заполнен воздухом с давлением, близким к атмосферному, что обеспечивает работоспособность запорного клапана 8 (main valve).
     Нарушение герметичности распределительного трубопровода установки, например, вследствие механического повреждения трубопровода или теплового замка оросителя, не приведет к подаче воды, т. к. клапан 8 закрыт. При снижении давления в трубопроводе 1 до 0,35 кгс/см² сигнализатор 4 вырабатывает тревожный сигнал о неисправности (разгерметизации) распределительного трубопровода 1 установки.
     Ложное срабатывание АПС также не приведет к подаче воды в защищаемое помещение. Управляющий сигнал от АПС с помощью электропривода откроет дренажный клапан 6 на пусковом трубопроводе запорного клапана 8, в результате чего последний откроется. Вода поступит в распределительный трубопровод 1, где остановится перед закрытыми тепловыми замками спринклерных оросителей.
     При проектировании АУВП выбирают ТС АПС таким образом, чтобы они обладали меньшей инерционностью, чем спринклерные оросители. Поэтому в случае пожара ТС АПС срабатывают первыми и открывают запорный клапан 8. Вода поступает в трубопровод 1 и заполняет его. Поэтому к моменту открытия оросителя вследствие пожара вода находится перед оросителем, т. е. инерционность принятой схемы установки соответствует водозаполненной спринклерной УВП.
     Следует отметить, что подача первого тревожного сигнала от АПС позволяет оперативно ликвидировать небольшие пожары первичными средствами пожаротушения (ручными огнетушителями и т. п.). При этом подачи воды также не произойдет, что является достоинством принятой схемы АУВП.
     За рубежом указанные схемы спринклерных установок находят применение для защиты компьютерных комнат, хранилищ ценностей, библиотек, архивов, а также помещений с температурой воздуха ниже 5 °С. В нашей стране они применены для защиты государственной Публичной библиотеки в г. Москве.

2.2. Состав технологической части спринклерных и дренчерных установок водяного пожаротушения

2.2.1. Источник водоснабжения
В качестве источника водоснабжения установок водяного пожаротушения применяют открытые водоемы, пожарные резервуары или водопроводы различного назначения.

2.2.2. Водопитатели

     В соответствии с НПБ 88-2001 основной водопитатель обеспечивает работу установки пожаротушения с расчетным расходом и давлением воды (водного раствора) в течение нормируемого времени.
     В качестве основного водопитателя может быть применен источник водоснабжения, если он гарантированно обеспечивает расчетный расход и давлением воды (водного раствора) в течение нормируемого времени. При недостаточных гидравлических параметрах источника водоснабжения применяют насосную установку, которую размещают в насосной станции.
     Вспомогательный водопитатель автоматически обеспечивает давление в трубопроводах, необходимое для срабатывания узлов управления, а также расчетные расход и напор воды (водного раствора) до выхода на рабочий режим основного водопитателя. Обычно применяют гидропневматические баки (гидропневмобаки), которые оборудуют поплавковыми клапанами (либо управляемыми задвижками или затворами), предохранительными клапанами, манометрами, визуальными уровнемерами, датчиками уровня, трубопроводами для заполнения их водой и выпуска ее при тушении пожаров, а также устройствами для создания требуемого давления воздуха.
     Автоматический водопитатель автоматически обеспечивает давление в трубопроводах, необходимое для срабатывания узлов управления. В качестве автоматического водопитателя могут быть использованы водопроводы различного назначения с необходимым гарантированным давлением, подпитывающий насос (жокей-насос) или гидропневмобак.

2.2.3. Узел управления (УУ) - это совокупность запорных и сигнальных устройств с ускорителями (замедлителями) их срабатывания, трубопроводной арматуры и измерительных приборов, расположенных между подводящим и питающим трубопроводами установок водяного (пенного) пожаротушения и предназначенных для их пуска и контроля за работоспособностью.

Узлы управления обеспечивают:
- подачу воды (пенных растворов) на тушение пожаров;
- заполнение питающих и распределительных трубопроводов водой;
- слив воды из питающих и распределительных трубопроводов;
- компенсацию утечек из гидравлической системы АУП;
- проверку сигнализации об их срабатывании;
- сигнализацию при срабатывании сигнального клапана;
- измерение давления до и после узла управления.

     Согласно ГОСТ Р 51052-97[5] клапаны узлов управления подразделяют на спринклерные, дренчерные и спринклерно-дренчерные.
     Максимальное давление рабочей среды составляет не менее 1,2 МПа, минимальное - не более 0,14 МПа.
     Время срабатывания сигнализаторов давления и потока жидкости не превышает 2 с.

2.2.4. Трубопроводы

Трубопроводы установки подразделяют на подводящий (от основного водопитателя до УУ), питающий (от УУ до распределительного трубопровода) и распределительный (трубопровод с оросителями в пределах защищаемого помещения). Преимущественно применяют трубопроводы, изготовленные из стали. При соблюдении ряда ограничений возможно применение трубопровода из пластмассовых труб.

2.2.5. Оросители

     2.2.5.1. Ороситель - это устройство, предназначенное для тушения, локализации или блокирования пожара путем разбрызгивания или распыливания воды или водных растворов.
     Подробная классификация оросителей приведена в работе [6]. Деление оросителей по наличию запорного устройства на спринклерные и дренчерные имеет важное значение для практического применения.
     В отечественной практике дренчерный ороситель состоит из корпуса и специального элемента (чаще всего розетки), формирующего необходимое направление и структуру водяного потока. Выходное отверстие дренчерного оросителя открыто.
     Спринклерный ороситель содержит дополнительное запорное устройство, которое герметично перекрывает выходное отверстие и вскрывается при срабатывании теплового замка. Последний состоит из термочувствительного элемента и запорного клапана.
     Разрабатываются комбинированные спринклерные оросители, которые дополнительно содержат управляемый привод - его срабатывание от управляющего (обычно электрического) импульса приводит к открыванию теплового замка.
     Блокирование пожара часто выполняют с применением оросителей, формирующих водяные завесы. Такие завесы предотвращают распространения пожара через оконные, дверные и технологические проемы, по пневмо- и массопроводам, за пределы защищаемых оборудования, зон или помещений, а также обеспечивают приемлемые условия эвакуации людей из горящих зданий.

2.2.5.2. Тепловой замок спринклерного оросителя срабатывает при достижении температуры, равной номинальной температуре срабатывания термочувствительного элемента.
В качестве термочувствительного элемента наряду с плавкими все чаще используются разрывные элементы - стеклянные термоколбы (рис. 4). Разрабатываются тепловые замки с упругим элементом, так называемым, элементом "памяти формы".

Рис. 4. Конструкция оросителя с термоколбой С.Д. Богословского:
1 – штуцер; 2 – дужки; 3 – розетка; 4 – прижимной винт; 5 – колпачок; 6 – термоколба; 7 – диафрагма

Тепловой замок с плавким термочувствительным элементом представляет собой рычажную систему, которая находится в равновесии при помощи двух металлических пластин, паянных внахлестку легкоплавким припоем. При температуре срабатывания припой теряет прочность, при этом рычажная система под воздействием давления в оросителе выходит из равновесия и освобождает клапан (рис. 5 ).

Рис. 5. Срабатывание спринклерного оросителя

    Недостатком плавкого термочувствительного элемента является подверженность припоя коррозии, что приводит к изменению (увеличению) температуры срабатывания. Припой при этом становится хрупким и ломким (особенно в условиях вибрации), вследствие чего возможно произвольное вскрытие оросителя.
     Оросители с термоколбами более стойки к внешним воздействиям, эстетичны и технологичны в изготовлении. Современные термоколбы представляют собой стеклянные тонкостенные герметично запаянные ампулы, заполненные специальной термочувствительной жидкостью, например, метилкарбитолом с высоким температурным коэффициентом расширения [6]. При нагреве за счет энергичного расширения жидкости давление в термоколбе повышается, и при достижении предельного значения термоколба разрушается на мелкие частички.
     Вскрытие термоколбы происходит со взрывным эффектом, поэтому даже возможные отложения на термоколбе в процессе ее эксплуатации не могут помешать ее разрушению.
     Надежность термоколб не зависит от того, насколько долго и часто они подвергались действию температуры, близкой к номинальной температуре срабатывания.
     Оросители с термоколбами легко поддаются контролю целостности теплового замка: так как жидкость, заполняющая термоколбу, не окрашивает стеклянных стенок, то при наличии трещин на термоколбе и утечки жидкости такой спринклерный ороситель легко идентифицируется как неисправный.
     Высокая механическая прочность термоколб делает не критическим для оросителей воздействие вибраций или резких колебаний давления в водопроводной сети.
     В настоящее время в качестве термочувствительных элементов тепловых замков спринклерных оросителей с разрывными элементами широкое применение нашли термоколбы фирмы "Job GmbН" типа G8, G5, F5, F4, F3, F 2.5 и F1.5, фирмы "Day-Impex Lim" типа DI 817, DI 933, DI 937, DI 950, DI 984 и DI 941, фирмы Geissler типа G и фирмы "Norbert Job" типа Norbulb. Имеются сведения об освоении выпуска термоколб в России и фирмой "Grinnell" (США).
     В зависимости от тепловой инерционности срабатывания зарубежные изготовители условно разделяют термоколбы на три зоны.
     Зона I - это термоколбы типа Job G8 и Job G5 для работы в обычных условиях.
     Зона II - это термоколбы типа F5 и F4 для оросителей, размещенных в нишах или скрытно.
     Зона III - это термоколбы типа F3 для спринклерных оросителей в жилых помещениях, а также в оросителях с увеличенной площадью орошения; термоколбы F2.5; F2 и F1.5 - для оросителей, время срабатывания которых должно быть минимальным по условиям применения (например, в оросителях с тонкодисперсным распыливанием, с повышенной площадью орошения и оросителях, предназначенных для использования в установках предупреждения взрывов [7-9]). Такие оросители, как правило, маркируют литерами FR (Fast Response).
Примечание: цифра после буквы F обычно соответствует диаметру термоколбы в мм.

2.2.5.3. Основными нормативными документами, регламентирующими применение, технические требования и методы испытаний оросителей, являются ГОСТ Р 51043-97[8] , НПБ 87-2000[9], НПБ 88-2001[1] и НПБ 68-98 [10], а также в НТД [11, 12].
Структура обозначения и маркировка оросителей в соответствии с ГОСТ Р 51043-97 [8] приведена ниже.
Примечание: Для дренчерных оросителей поз. 6 и 7 не указывают.

К основным гидравлическим параметрам оросителей относят расход, коэффициент производительности, интенсивность орошения или удельный расход, а также площадь орошения (или ширина защищаемой зоны - длина завесы), в пределах которых обеспечиваются декларируемые интенсивность орошения (или удельный расход) и равномерность орошения.
Основные требования ГОСТ Р 51043-97 [8] и НПБ 87-2000 [9], которым должны удовлетворять оросители общего назначения, представлены в табл. 1.

Таблица 1. Основные технические параметры оросителей общего назначения

Вид оросителя	Условный диаметр выходного отверстия, мм	Наружная присоединительная резьба R	Минимальное рабочее давление перед оросителем, МПа	Защищаемая площадь, м², не менее	Средняя интенсивность орошения, л/(с·м²), не менее
Водяной	8	3/8	0,05 (>0,10)	12	0,020 (>0,028)
	10	1/2	0,05 (>0,10)		0,04 (>0,056)
	11	1/2	0,05 (>0,10)		(>0,045)
	12	1/2	0,05 (>0,10)		0,05 (>0,070)
	13	1/2, 3/4	0,05 (>0,10)		(>0,060)
	15	1/2, 3/4	0,10		0,12
	20	3/4	0,10		0,24
Пенный	8	3/8	0,15	9 (>12)	0,04
	10	1/2			0,07
	15	1/2			0,16

Примечания:
(текст) - редакция по проекту ГОСТ Р [11].
1. Указанные параметры (защищаемая площадь, средняя интенсивность орошения) приведены при установке оросителей на высоте 2,5 м от уровня пола.
2. Для оросителей монтажного расположения В, Н, У площадь, защищаемая одним оросителем, должна иметь форму круга, а для расположения Г, Г_в, Г_н, Г_у - форму прямоугольника размером не менее 4х3 м.
3. Для оросителей, имеющих выходное отверстие, форма которого отличается от формы круга, и максимальный линейный размер, превышающий 15 мм, а также для оросителей, предназначенных для пневмо- и массопроводов, и оросителей специального назначения размер наружной присоединительной резьбы не регламентируется.

Под защищаемой площадью орошения здесь подразумевается площадь, средняя интенсивность (или удельный расход) и равномерность орошения которой не менее нормативной или установленной в ТД.
Наличие теплового замка приводит к появлению дополнительных требований для спринклерного оросителя в части времени и температуры срабатывания. Различают:

номинальную температуру срабатывания - температура срабатывания, указанная в стандарте или в технической документации на данный вид изделия и на спринклерном оросителе;
номинальное время срабатывания - значение времени срабатывания спринклерного оросителя или оросителя с управляемым приводом, указанное в технической документации на данный вид изделия;
условное время срабатывания - время с момента помещения спринклерного оросителя в термостат с температурой, превышающей номинальную температуру срабатывания на 30 °С, до срабатывания теплового замка спринклерного оросителя.

Номинальная температура, условное время срабатывания и цветовая маркировка спринклерных оросителей по ГОСТ Р 51043-97 [8], НПБ 87-2000 [9] и планируемому ГОСТ Р [11] представлены в табл. 2.

Таблица 2. Номинальная температура, условное время срабатывания и цветовая маркировка спринклерных оросителей

Температура, °С

Условное время срабатывания, с, не более

Маркировочный цвет жидкости в стеклянной термоколбе (разрывном термочувствительном элементе) или дужек оросителя (при плавком и упругом термочувствительном элементе)

номинальная срабатывания

предельное отклонение

57

±3

300

Оранжевый

68

±3

300

Красный

72*

±3

330

Красный

74*

±3

330

Красный

79

±3

330

Желтый

93#

±3

380

Зеленый

100*

±3

380

Зеленый

121*

±5

600

Голубой

141#

±5

600

Голубой

163*

±5

600

Фиолетовый

182#

±5

600

Фиолетовый

204*

±7

600

Черный

227#

±7

600

Черный

240#

±7

600

Черный

260

±7

600

Черный

343

±7

600

Черный

Примечания:
1. При номинальной температуре срабатывания теплового замка от 57 по 72 °С дужки оросителей допускается не окрашивать.
2. При использовании в качестве термочувствительного элемента термоколбы дужки оросителя допускается не окрашивать.
3. "*" - только у оросителей с плавким термочувствительным элементом.
4. "#" - оросители как с плавким, так и разрывным термочувствительным элементом (термоколбой).
5. Не помеченные знаками "*" и "#" значения номинальной температуры срабатывания - термочувствительным элементом является термоколба.
6. В ГОСТ Р 51043-97 отсутствуют номиналы температур 74* и 100* °С.

     2.2.5.4. Для создания водяных завес используют оросители общего назначения или специальные оросители. Наиболее часто применяют дренчерные оросители, т. е. конструкции оросителей без теплового замка [6].
     В отечественной практике основные требования к оросителям, формирующим объемные и контактные завесы, изложены в НПБ 87-2000 [9].
     В главе 9.4. Завесы содержатся общие сведения об особенностях проектирования и монтажа установок для водяных завес. Более подробно указанный вопрос рассмотрен в пособии [6].

     2.2.5.5. Для ликвидации пожаров с высокой интенсивностью тепловыделения, например, в больших и высотных складах пластмассовых материалов, эффективность обычных оросителей оказалась недостаточной, т.к. сравнительно мелкие капли воды уносятся мощными конвективными потоками пожара. Для тушения таких пожаров в 1960-х годах за рубежом был применен спринклерный ороситель с отверстием 17/32"; после 1980-х - оросители со сверхбольшим отверстием (ELO), ESFR и "больших капель". Они производят капли воды, которые способны проникать сквозь мощный восходящий конвективный поток, образующийся при серьезном пожаре в складском помещении. За рубежом спринклерные оросители "больших капель" используют для защиты упакованной в картон пластмассы или вспененной пластмассы на высоте порядка 6 м (кроме воспламеняющихся аэрозолей). Применение дополнительных внутристеллажных спринклеров может заметно увеличить указанную высоту складирования горючих материалов.
     Дополнительное достоинство оросителя типа "ELO" заключается в том, что его работоспособность обеспечивается при более низких давлениях воды. Для многих водоисточников такое давление может быть получено без применения насоса-повысителя, что заметно снижает стоимость АУП.
     Ороситель типа ESFR разработаны для того, чтобы быстро реагировать на развитие огня и орошать источник пожара интенсивным потоком воды. Зарубежные исследования показывают, что для тушения модельного пожара требуется срабатывание меньшего количества оросителей типа ESFR, поэтому общее количество поданной воды и, следовательно, возможный ущерб от нее, уменьшаются. Зарубежные авторы рекомендуют применять ороситель типа ESFR для защиты любой продукции, включая упакованные в картон или неупакованные невспененные пластмассовые материалы, складируемые на высоте до 10,7 м в помещениях высотой 12,2 м. Они способны защитить упакованную в картон вспененную пластмассу на высоте до 7,6 м в помещениях высотой до 12,2 м.

     2.2.5.6. Современные интерьеры офисных и культурно-зрелищных зданий и сооружений часто оформляют      По виду монтажа такие оросители подразделяют на [6]:
углубленные - оросители, у которых корпус или дужки частично находятся в углублении подвесного потолка или стеновой панели;
потайные - оросители, у которых корпус, дужки и частично термочувствительный элемент находятся в углублении подвесного потолка или стеновой панели;
скрытые - потайные оросители, скрытые декоративной крышкой.

     В качестве теплового замка используют как термоколбы, так и плавкие элементы. Пример конструкции и срабатывания такого оросителя приведен на рис. 6. После срабатывания крышки розетка оросителя под собственным весом и воздействием струи воды из оросителя по двум направляющим опускается вниз на такое расстояние, чтобы углубление в потолке, в котором смонтирован ороситель, не влияло на характер распыла воды.

Рис. 6. Спринклерные оросители для монтажа в подвесных потолках.

     Температура плавления спая декоративной крышки, как правило, ниже температуры срабатывания собственно оросителя на один разряд.
     Это условие необходимо, чтобы существенно не завышать время срабатывания АУП. Действительно, при ложном срабатывании декоративной крышки подача воды из оросителя исключается. Однако в реальных условиях пожара декоративная крышка сработает заблаговременно и не будет препятствовать поступлению теплового потока к тепловому замку оросителя.

     2.3. Проектирование спринклерных и дренчерных установок водяного пожаротушения

     Подробно вопросы проектирования водопенных АУП рассмотрены в учебном пособии [2]. В пособии показаны особенности проектирования как традиционных спринклерных и дренчерных водопенных АУП, так и установок пожаротушения тонкораспыленной (распыленной) водой, АУП для защиты стационарных высотных стеллажных складов, модульных и роботизированных установок. Показаны правила гидравлического расчета АУП, приведены примеры.
     Подробно рассмотрены основные положения действующей отечественной НТД в указанной области. Особое внимание уделено изложению правил разработки технического задания на проектирование, сформулированы основные положения по согласованию и утверждению этого задания.
     Содержание и порядок оформления рабочего проекта, в том числе пояснительной записки, также детально рассмотрены в пособии [2].
     В упрощенном виде алгоритм проектирования традиционной установки водяного пожаротушения, составленный на основе данных пособия [2], приведен ниже.

     1. По данным НПБ 88-2001 [1] устанавливают группу помещения (производства или технологического процесса) в зависимости от его функционального назначения и пожарной нагрузки сгораемых материалов.
Выбирают ОТВ, для чего устанавливают эффективность тушения горючих материалов, сосредоточенных в защищаемых объектах, водой, водным или пенным раствором по данным НПБ 88-2001 (гл. 4), а также [2, 4]. Проверяют совместимость материалов в защищаемом помещении с выбранным ОТВ - отсутствие возможных химических реакций с ОТВ, сопровождающихся взрывом, сильным экзотермическим эффектом, самовозгоранием и т.п.

     2. С учетом пожароопасности (скорость распространения пламени) выбирают вид установки пожаротушения - спринклерная, дренчерная или АУП тонкораспыленной (распыленной) водой.
     Автоматическое включение дренчерных установок осуществляют по сигналам от установок пожарной сигнализации, побудительной системы с тепловыми замками или спринкленными оросителями, а также от датчиков технологического оборудования. Привод дренчерных установок может быть электрический, гидравлический, пневматический, механический или комбинированный.

     3. Для спринклерной АУП в зависимости от температуры эксплуатации устанавливают тип установки – водозаполненная (5°С и выше) или воздушная. Следует отметить, что в НПБ 88-2001 применение водовоздушных АУП не предусмотрено.

     4. По данным гл. 4 НПБ 88-2001 принимают интенсивность орошения и площадь, защищаемую одним оросителем, площадь для расчета расхода воды и расчетное время работы установки.
     Если используется вода с добавкой смачивателя на основе пенообразователя общего назначения, то интенсивность орошения принимают в 1,5 раза меньше, чем для водяных АУП.

     5. По паспортным данным оросителя с учетом коэффициента полезного использования расходуемой воды устанавливают давление, которое необходимо обеспечить у "диктующего" оросителя (наиболее удаленного или высоко расположенного), и расстояние между оросителями (с учетом гл. 4 НПБ 88-2001).

     6. Расчетный расход воды в спринклерных установках определяют из условия одновременной работы всех спринклерных оросителей на защищаемой площади (см. табл. 1 гл. 4 НПБ 88-2001, [2, 6]), с учетом коэффициента полезного использования расходуемой воды и того обстоятельства, что расход оросителей, установленных вдоль распределительных труб, возрастает по мере удаления от "диктующего" оросителя.
     Расход воды для дренчерных установок рассчитывают из условия одновременной работы всех дренчерных оросителей в защищаемом складском помещении (5, 6 и 7-я группы объекта защиты) [2]. Площадь помещений 1, 2, 3 и 4-й групп для определения расхода воды и числа одновременно работающих секций находят в зависимости от технологических данных, а при их отсутствии - по данным [2].

     7. Для помещений складов (5, 6 и 7-я группы объекта защиты по НПБ 88-2001) интенсивность орошения зависит от высоты складирования материалов.
     Для зоны приемки, упаковки и отправки грузов в складских помещениях высотой от 10 до 20 м с высотным стеллажным хранением значения интенсивности и защищаемой площади для расчета расхода воды, раствора пенообразователя по группам 5, 6 и 7, приведенные в НПБ 88-2001 и [1, 2], увеличивают из расчета 10 % на каждые 2 м высоты.
     Общий расход воды на внутреннее пожаротушение высотных стеллажных складов принимают по наибольшему суммарному расходу в зоне стеллажного хранения или в зоне приемки, упаковки, комплектации и отправки грузов.
     При этом учитывают, что объемно-планировочные и конструктивные решения складов должны соответствовать СНиП 2.09.02-85 и СНиП 2.11.01-85, стеллажи оборудуют горизонтальными экранами и т.п.

     8. Исходя из расчетного расхода воды и продолжительности тушения пожара вычисляют расчетное количество воды. Определяют вместимость пожарных резервуаров (водоемов), при этом учитывают возможность автоматического пополнения водой в течение всего времени тушения пожара.
     Расчетное количество воды хранят в резервуарах различного назначения, если предусмотрены устройства, не допускающие расход указанного объема воды на другие нужды.
     Количество пожарных резервуаров (водоемов) должно быть не менее двух. При этом в каждом из них хранят 50 % объема воды для пожаротушения, а подача воды в любую точку пожара обеспечивают из двух соседних резервуаров (водоемов).
     При расчетном объеме воды до 1000 м³ допускается хранить воду в одном резервуаре.
     К пожарным резервуарам, водоемам и проемным колодцам обеспечивают свободный проезд пожарных машин с облегченным усовершенствованным покрытием дорог. Места расположения пожарных резервуаров (водоемов) отмечают указателями по ГОСТ 12.4.009-83.

     9. В соответствии с выбранным типом оросителя, его расходом, интенсивностью орошения и защищаемой им площадью разрабатывают планы размещения оросителей и вариант трассировки трубопроводной сети. Для наглядности изображают (необязательно в масштабе) аксонометрическую схему трубопроводной сети.
     При этом учитывают следующее:
     9.1. В пределах одного защищаемого помещения устанавливают однотипные оросители с одинаковым диаметром выходного отверстия.
     Расстояние между спринклерными оросителями или тепловыми замками в побудительной системе определено НПБ 88-2001. В зависимости от группы помещения оно составляет 3 или 4 м. Исключением являются оросители под балочным перекрытием с выступающими частями более 0,32 м (при классе пожарной опасности перекрытия (покрытия) К0 и К1) или 0,2 м (в остальных случаях). В этих случаях оросители устанавливают между выступающими элементами перекрытия с учетом обеспечения равномерности орошения пола.
     Кроме того, следует устанавливать дополнительные спринклерные оросители или дренчерные оросители с побудительной системой под преграды (технологические площадки, короба и т. п.) шириной или диаметром более 0,75 м, расположенные на высоте более 0,7 м от пола.
     Лучшие результаты по быстродействию срабатывания получаются при размещении площади дужек оросителя перпендикулярно воздушному потоку; при ином размещении оросителя за счет экранирования термоколбы дужками от воздушного потока время срабатывания возрастает [6].
     Оросители размещают так, чтобы поток воды сработавшего оросителя не воздействовал непосредственно на смежные оросители. Минимальное расстояние между оросителями под гладким перекрытием - 1,5 м.
     Расстояние между спринклерными оросителями и стенами (перегородками) не должно превышать половины расстояния между оросителями и зависит от уклона покрытия, а также класса пожарной опасности стены или покрытия.
     Расстояние от плоскости перекрытия (покрытия) до розетки спринклерного оросителя или теплового замка тросовой побудительной системы должно составлять 0,08…0,4 м, а до отражателя оросителя, установленного горизонтально относительно своей оси типа - 0,07…0,15 м.
     Размещение оросителей для подвесных потолков - в соответствии с ТД на данный вид оросителя.
     Дренчерные оросители размещают с учетом их технических характеристик и карт орошения для обеспечения равномерности орошения защищаемой площади.
     Спринклерные оросители в водозаполненных установках устанавливают розетками вверх или вниз, в воздушных - розетками только вверх.Оросители с горизонтальным расположением отражателя применяют в любом варианте спринклерной установки.
     При опасности механического повреждения оросители защищают кожухами. Конструкцию кожуха выбирают так, чтобы исключить уменьшение площади и интенсивности орошения ниже нормативных значений.
     Особенности размещения оросителей для получения водяных завес подробно описаны в пособиях [2, 6].
     9.2. Трубопроводы проектируют из стальных труб: по ГОСТ 10704-91 [13] - со сварными и фланцевыми соединениями, по ГОСТ 3262-75 [14] - со сварными, фланцевыми, резьбовыми соединениями, а также по ГОСТ Р 51737-2001 [15] - с разъемными трубопроводными муфтами только для водозаполненных спринклерных установок для труб диаметром не более 200 мм.
     Подводящие трубопроводы разрешено проектировать тупиковыми, если установка содержит до трех узлов управления и длина наружного тупикового водопровода не превышает 200 м. В остальных случаях подводящие трубопроводы должны быть кольцевыми и разделяться на участки задвижками из расчета не более трех узлов управления на участке.
     Питающие трубопроводы проектируют как кольцевыми, так и тупиковыми в зависимости от конфигурации помещения, формы перекрытия (покрытия), наличия колонн и световых фонарей и других факторов.
     Тупиковые и кольцевые питающие трубопроводы оборудуют промывочными задвижками, затворами или кранами с диаметром условного прохода не менее 50 мм. Такие запорные устройства снабжают заглушками и устанавливают в конце тупикового трубопровода или в наиболее удаленном от узла управления месте - для кольцевых трубопроводов.
     Задвижки или затворы, монтируемые на кольцевых трубопроводах, должны пропускать воду в обоих направлениях. Наличие и назначение запорной арматуры на питающих и распределительных трубопроводах регламентировано НПБ 88-2001.
     На одной ветви распределительного трубопровода установок, как правило, следует устанавливать не более шести оросителей с диаметром выходного отверстия до 12 мм включительно и не более четырех оросителей с диаметром выходного отверстия более 12 мм.
     В дренчерных АУП питающие и распределительные трубопроводы допускается заполнять водой или водным раствором до отметки наиболее низко расположенного оросителя в данной секции. При наличии специальных колпачков или заглушек на дренчерных оросителях трубопроводы могут быть заполнены полностью. Такие колпачки (заглушки) должны освобождать выходное отверстие оросителей под давлением воды (водного раствора) при срабатывании АУП.
     Следует предусматривать теплоизоляцию водозаполненных трубопроводов, проложенных в местах их возможного замерзания, например, над воротами или дверными проемами. При необходимости предусматривают дополнительные устройства для спуска воды.
     В ряде случаев допускается подключать к питающим трубопроводам внутренние пожарные краны с ручными стволами и дренчерные оросители с побудительной системой включения, а к питающим и распределительным трубопроводам - дренчерные завесы для орошения дверных и технологических проемов.
     Согласно [2] проектирование трубопроводов из пластмассовых труб имеет ряд особенностей. Такие трубопроводы проектируют только для водозаполненных АУП по техническим условиям, разработанным для конкретного объекта и согласованным с ГУГПС МЧС России. Предварительно трубы проходят испытания в ФГУ ВНИИПО МЧС России.
     В качестве примера в пособии [2] приведены трубы и соединительные детали, изготовленные из полипропилена "Рандом сополимер" (товарное название PPRC) на номинальное давление 2 МПа.
     Выбирают пластмассовые трубопроводы со сроком службы в установках пожаротушения не менее 20 лет. Применяют трубы только в помещениях категорий В, Г и Д, причем в установках наружного пожаротушения их использование запрещено. Проводку пластмассовых труб предусматривают как открытую, так и скрытую (в пространстве фальшпотолков). Трубы прокладывают в помещениях с диапазоном температур от 5 до 50 °С, расстояния от трубопроводов до источников тепла ограничены. Внутрицеховые трубопроводы на стенах зданий располагают на 0,5 м выше или ниже оконных проемов.
     Внутрицеховые трубопроводы из пластмассовых труб запрещено прокладывать транзитом через административные, бытовые и хозяйственные помещения, распределительные устройства, помещения электроустановок, щиты системы контроля и автоматики, вентиляционные камеры, тепловые пункты, лестничные клетки, коридоры и т. п.
     На ветвях распределительных пластмассовых трубопроводов применяют спринклерные оросители с температурой срабатывания не более 68 °С. При этом в помещениях категорий В1 и В2 диаметр разрывных колб оросителей не превышает 3 мм, для помещений категорий В3 и В4 - 5 мм.
     При открытой установке спринклерных оросителей расстояние между ними не превышает 3 м (или 2,5 м для настенных спринклерных оросителей).
     При скрытой установке спринклерных оросителей пластмассовые трубопроводы закрывают потолочными панелями (с огнестойкостью не менее EI 15).
     Рабочее давление трубопровода из пластмассовых труб должно быть не менее 1,0 МПа [2].
     9.3. Разделяют трубопроводную сеть на секции. Согласно [2] секция пожаротушения - это совокупность питающих и распределительных трубопроводов с размещенными на них оросителями, подсоединенными к одному общему узлу управления (УУ).
     Количество оросителей всех типов в одной секции спринклерной установки не должно превышать 800, а общая вместимость трубопроводов (только для воздушной спринклерной установки) - 3,0 м³. Вместимость трубопровода может быть увеличена до 4,0 м³ при использовании УУ с акселератором или эксгаустером.
     Для исключения ложных сигналов о срабатывании применяют камеру задержки перед сигнализатором давления УУ спринклерной установки.
     При защите нескольких помещений или этажей здания одной спринклерной секцией для выдачи сигнала, уточняющего адрес загорания, а также включения систем оповещения и дымоудаления допускается устанавливать на питающих трубопроводах, исключая кольцевые, сигнализаторы потока жидкости. Перед сигнализатором потока жидкости устанавливают запорную арматуру, указанную в НПБ 88-2001.
     Сигнализатор потока жидкости можно применить в качестве сигнального клапана в водозаполненной спринклерной установке, если за ним установлен обратный клапан [2].
     Секция спринклерной установки с 12 и более пожарными кранами должна иметь два ввода.

     10. Проводят гидравлический расчет.
     Гидравлический расчет противопожарного водопровода АУП сводится к решению трех основных задач [2, 6]:
а) определение давления на входе в противопожарный водопровод (на оси выходного патрубка насоса или иного водопитателя), если заданы расчетный расход воды, схема трассировки трубопроводов, их длина и диаметр, а также тип арматуры. В данном случае расчет начинается с определения потерь давления при движении воды (при заданном расчетном расходе) и заканчивается расчет выбором марки насоса (или другого вида водопитателя).
б) определение расхода воды по заданному давлению в начале противопожарного трубопровода. Расчет начинается с определения гидравлических сопротивлений всех элементов трубопровода и заканчивается установлением расчетного расхода воды в зависимости от заданного давления в начале противопожарного водопровода.
в) определение диаметров трубопроводов и других элементов противопожарного трубопровода по расчетному расходу воды и давлению в начале противопожарного трубопровода. Диаметры арматуры противопожарного водопровода выбирают исходя из заданного расхода воды и потерь давления по длине трубопровода и на используемой арматуре.

     Причиной неэффективного тушения пожара нередко является неправильный расчет распределительных сетей АУП (недостаточный расход воды). Основная задача такого расчета - определение расхода через каждый ороситель и диаметра различных участков трубопровода. Последние выбирают исходя из расчетного значения расхода и потерь давления по длине трубопровода [16 - 18]. При этом должна обеспечиваться нормативная интенсивность орошения каждого защищаемого участка.
     В пособиях [2, 6] рассмотрены варианты определения необходимого давления у оросителя при заданной интенсивности орошения. При этом учитывается, что при изменении давления перед оросителем площадь орошения может оставаться неизменной, увеличиваться или уменьшаться.
     В общем случае [2] требуемое давление в начале установки (после пожарного насоса) складывается из следующих составляющих (рис. 7):

где Р_г - потери давления на горизонтальном участке трубопровода АБ;
Р_в - потери давления на вертикальном участке трубопровода БД;
Р_м - потери давления в местных сопротивлениях (фасонных деталях Б и Д);
Р_уу - местные сопротивления в узле управления (сигнальном клапане, задвижках, затворах);
Р_о - давление у "диктующего" оросителя;
Z - геометрическая высота "диктующего" оросителя над осью насоса.

Рис. 7. Расчетная схема установки водяного пожаротушения:
1 – водопитатель;
2 – ороситель;
3 – узлы управления;
4 – подводящий трубопровод;
Р_г – потери давления на горизонтальном участке трубопровода АБ;
P_в – потери давления на вертикальном участке трубопровода БД;
Р_м – потери давления в местных сопротивлениях (фасонных деталях Б и Д);
Р_уу – местные сопротивления в узле управления (сигнальном клапане, задвижках, затворах);
Р_о – давление у “диктующего” оросителя;
Z – геометрическая высота “диктующего” оросителя над осью насоса

Максимальное давление в трубопроводах установок водяного и пенного пожаротушения – не более 1,0МПа.
Гидравлические потери давления P в трубопроводах [2, 6] определяют по формуле:

где l - длина трубопровода, м; k - потери давления на единицу длины трубопровода (гидравлический уклон), Q - расход воды, л/с.
Гидравлический уклон определяют из выражения:

где А - удельное сопротивление, зависящее от диаметра и шероховатости стенок, x 10⁶ м⁶/с²; K_m - удельная характеристика трубопровода, м⁶/с².
Как показывает опыт эксплуатации, характер изменения шероховатости труб зависит от состава воды, растворенного в ней воздуха, режима эксплуатации, срока службы и т. п.
Значение удельного сопротивления и удельная гидравлическая характеристика трубопроводов для труб различного диаметра приведены в [6].
Расчетный расход воды (раствора пенообразователя) q, л/с, через ороситель (генератор пены):

где K - коэффициент производительности оросителя (генератора пены) в соответствии с ТД на изделие; Р - давление перед оросителем (генератором пены), МПа.
Коэффициент производительности К (в зарубежной литературе синоним коэффициента производительности-"К-фактор") является совокупным комплексом, зависящим от коэффициента расхода и площади выходного отверстия [6]:

где K - коэффициент расхода; F - площадь выходного отверстия; q - ускорение свободного падения.
В практике гидравлического проектирования водяных и пенных АУП расчет коэффициента производительности обычно осуществляют из выражения:

где Q - расход воды или раствора через ороситель; Р - давление перед оросителем.
Зависимости между коэффициентами производительности выражаются следующим приближенным выражением [6]:

Поэтому при гидравлических расчетах по НПБ 88-2001 [1] значение коэффициента производительности в соответствии с международным и национальными стандартами необходимо принимать равным [6]:

или

Однако необходимо учитывать, что не вся диспергируемая вода поступает непосредственно в защищаемую зону.

Рис. 8. Схема, характеризующая распределение интенсивности орошения из оросителя с вертикальной подачей огнетушащего вещества

На рис. 8 приведена эпюра орошения оросителем защищаемой площади. На площади круга радиусом Ri обеспечивается требуемое или нормативное значение интенсивности орошения, а на площадь круга радиусом R_орош распределяется все огнетушащее вещество, диспергируемое оросителем.
Взаимную расстановку оросителей можно представить двумя схемами: в шахматном или квадратном порядке (рис. 9).
Оросители необходимо размещать таким образом, чтобы обеспечить наиболее эффективное орошение защищаемой зоны.

Рис. 9. Способы взаимной расстановки оросителей:
а – шахматный; б – квадратный

Способы взаимной расстановки оросителей

Если линейные размеры защищаемой зоны кратны радиусу Ri или остаток больше 0,5 Ri, и практически весь расход оросителя приходится на защищаемую зону, то при равном количестве оросителей и при одинаковой защищаемой площади наиболее выгодно размещение оросителей в рядках в шахматном порядке.
В этом случае конфигурация расчетной площади представляет собой вписанный в окружность шестиугольник, в наибольшей степени приближающийся по форме к орошаемой оросителями площади круга. При этом достигается более интенсивное орошение боковых сторон. Однако при квадратном расположении оросителей увеличивается зона взаимного действия оросителей.
Согласно НПБ 88-2001 [1] расстояние между оросителями зависит от групп защищаемых помещений и составляет для одних групп не более 4 м, для других - не более 3 м.
Рассмотрим одновременную подачу ОТВ всеми однотипными традиционными розеточными оросителями, смонтированными в пределах рассматриваемого распределительного трубопровода. При этом интенсивность орошения неравномерна, причем, как правило, у оросителей на периферии трубопровода интенсивность орошения минимальна.
На практике возможны три схемы компоновки оросителей на распределительном трубопроводе: симметричная, симметричная закольцованная и несимметричная (рис. 10). На рис. 10, а приведена симметричная схема расположения оросителей на распределительном трубопроводе - секция А.
В технической литературе распределительный трубопровод называют рядком (например, трубопровод СD), а распределительный трубопровод, начинающийся от питающего трубопровода до конечного оросителя, - ветвью.
Для каждой секции пожаротушения определяют наиболее удаленную или высокорасположенную защищаемую зону, и гидравлический расчет проводят именно для этой зоны. Давление Р₁ у "диктующего" оросителя 1, расположенного дальше и выше остальных, должно быть не менее:

где q - расход через ороситель; К - коэффициент производительности; Р_{мин раб} - минимальное допустимое давление для данного типа оросителя.

Расход первого оросителя 1 является расчетным значением Q_1-2 на участке l_1-2 между первым и вторым оросителем. Потери давления Р_1-2 на участке l_1-2 определяют по формуле:

где К_т - удельная характеристика трубопровода.

Рис. 10. Расчетная схема спринклерной или дренчерной секции пожаротушения:
А – секция с симметричным расположением оросителей;
Б – секция с несимметричным расположением оросителей;
В – секция с закольцованным питающим трубопроводом;
I, II, III – рядки распределительного трубопровода;
а, b…јn, m – узловые расчетные точки

Следовательно, давление у оросителя 2:

Расход оросителя 2 составит

Расчетный расход на участке между вторым оросителем и точкой "а", т. е. на участке "2-а" будет равен

Диаметр трубопровода d, м, определяют по формуле:

где Q - расход воды, м³/с; ?? - скорость движения воды, м/с.

Скорость движения воды в трубопроводах водяных и пенных АУП не должна превышать 10 м/с.
Диаметр трубопровода выражают в миллиметрах и увеличивают до ближайшего значения, указанного в НД[(13 - 15].
По расходу воды Q_2-а определяют потери напора на участке "2-а":

Напор в точке "а" равен Таким образом, для левой ветви I рядка секции А необходимо обеспечить расход Q_2-а при давлении Р_а. Правая ветвь рядка симметрична левой, поэтому расход для этой ветви тоже будет равен Q_2-а, следовательно, и давлениев точке "а" будет равно Р_а .

В итоге для I рядка имеем давление, равное Р_а, и расход воды:

Правая часть секции Б (рис. 5, б) не симметрична левой, поэтому левую ветвь рассчитывают отдельно и определяют для нее Р_а и Q’_3-а.
Если рассматривать правую часть "3-а" рядка (один ороситель) отдельно от левой "1-а" (два оросителя), то давление в правой части Р’а должно быть вроде бы меньше давления Ра в левой части. Так как в одной точке не может быть два разных давления, то принимают большее значение давления Ра и определяют уточненный расход для правой ветви Q_3-а:

Суммарный расход воды из I рядка:

Потери давления на участке "а-b" находят по формуле:

Давление в точке "b" равно

Рядок II рассчитывают по гидравлической характеристике:

где l - длина расчетного участка трубопровода, м.
Так как гидравлические характеристики рядков, выполненных конструктивно одинаково, равны, характеристику рядка II определяют по обобщенной характеристике расчетного участка трубопровода:

Расход воды из рядка II определяют по формуле:

Расчет всех последующих рядков до получения расчетного расхода воды проводят аналогично расчету рядка II.
Общий расход подсчитывают из условия расстановки необходимого количества оросителей, обеспечивающих защиту расчетной площади, в том числе и в случае необходимости монтажа оросителей под технологическим оборудованием, площадками или вентиляционными коробами, если они препятствуют орошению защищаемой поверхности.
Расчетную площадь принимают в зависимости от группы помещений по данным НПБ 88-2001 [1].
Поскольку давление у каждого оросителя различно (самое низкое давление у наиболее удаленного или вышерасположенного оросителя), то необходимо учитывать и различный расход из каждого оросителя при соответствующем коэффициенте полезного использования воды.
Поэтому расчетный расход АУП должен определяться по формуле:

где Q_АУП - расчетный расход АУП, л/с; q_n - расход n-го оросителя, л/с; f_n - коэффициент использования расхода при расчетном давлении у n-го оросителя; i_n - средняя интенсивность орошения n-м оросителем (не менее нормированной интенсивности орошения; S_n - нормативная площадь орошения каждым оросителем с нормированной интенсивностью.
Кольцевую сеть (рис. 10) рассчитывают аналогично тупиковой сети, но при 50 % расчетного расхода воды по каждому полукольцу.
От точки "m" до водопитателей вычисляют потери давления в трубах по длине и с учетом местных сопротивлений, в том числе в узлах управления (сигнальных клапанах, задвижках, затворах).
В приближенных расчетах местные сопротивления принимают равными 20 % сопротивления сети трубопроводов.
Потери напора в узлах управления установок Р_уу (м) определяют по формуле:

где yY - коэффициент потерь давления в узле управления (принимается по ТД на узел управления в целом или на каждый сигнальный клапан, затвор или задвижку индивидуально); Q - расчетный расход воды или раствора пенообразователя через узел управления.
Расчет ведут таким образом, чтобы давление у узла управления не превышало 1 МПа.
Ориентировочно диаметры распределительных рядков можно выбирать по числу установленных на трубопроводе оросителей. В табл. 3 указана взаимосвязь между наиболее часто используемыми диаметрами труб распределительных рядков, давлением и числом установленных спринклерных оросителей.

Таблица 3.
Взаимосвязь между наиболее часто используемыми диаметрами труб распределительных рядков,
давлением и числом установленных спринклерных оросителей

Условный диаметр трубы, мм 20 25 32 40 50 70 80 100 125 150

Количество оросителей при большом давлении 1 3 5 9 18 28 46 80 150 Более 150

Количество оросителей при малом давлении - 2 3 5 10 20 36 75 140 Более 140

Наиболее распространенной ошибкой при гидравлическом расчете распределительных и питающих трубопроводов является определение расхода Q по формуле:

где i и F_ор - соответственно интенсивность и площадь орошения для расчета расхода, принимаемые по НПБ 88-2001.

В установках с большим числом оросителей при одновременном их действии возникают значительные потери давления в системе трубопроводов. Поэтому и расход, а соответственно и интенсивность орошения каждого оросителя различные. В результате ороситель, установленный ближе к питательному трубопроводу, имеет большее давление и соответственно больший расход. Указанную неравномерность орошения иллюстрирует гидравлический расчет рядков, которые состоят из последовательно расположенных оросителей (табл. 4, рис. 11 [2, 6]).

Рис. 11. Расчетная схема несимметричной секции пожаротушения с семью оросителями в рядке:
d – диаметр, мм; l – длина трубо-провода, м; 1-14 – порядковые номера оросителей

Таблица 4. Значения расхода и давления в рядках

Номер расчетной схемы рядков

Диаметр труб участков, мм

Давление, м

Расход оросителя л/с

q₆ / q₁

Суммарный расход рядка, л/с

Q^ф₆ / Q^p₆

Равномерное орошение Q^p₆ = 6q₁

Неравномерное орошение Q^ф₆ = q_ns

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

6-7

P₁

P₇

q₁

q₆

1

25

25

32

38

50

50

3

10,22

0,65

1,14

1,75

3,9

5,5

1,4

2

20

25

25

32

32

32

5

77,1

0,88

2,76

3,14

5,3

11,24

2,12

3

20

25

25

32

32

40

5

67,7

0,88

2,4

2,73

5,3

11,24

2,12

4

25

25

25

32

40

40

5

43,6

0,88

1,81

2,06

5,3

9,58

1,8

5

25

25

32

40

40

50

5

22

0,88

1,7

1,93

5,3

7,93

1,5

Примечания:
1. Первая расчетная схема состоит из оросителей с отверстиями диаметром 12 мм с удельной характеристикой 0,141 м⁶/с²; расстояние между оросителями 2,5 м.
2. Расчетные схемы рядков 2-5 представляют собой рядки из оросителей с отверстиями диаметром 12,7 мм с удельной характеристикой 0,154 м⁶/с²; расстояние между оросителями 3 м.
3. Через Р₁ обозначено расчетное давление перед оросителем, а через
Р₇ - расчетное давление в рядке.

Для первой расчетной схемы расход воды q₆ из шестого оросителя (расположенного около питательного трубопровода) в 1,75 раза больше, чем расход воды q₁ из конечного оросителя. Если бы все оросители работали равномерно, то суммарный расход воды Q^p₆ можно было найти умножением расхода воды оросителя на число оросителей в рядке: Q^p₆ = 0,65·6 = 3,9 л/с.
При неравномерной подаче воды из оросителей суммарный расход воды Q^ф₆, согласно приближенному табличному методу расчета, находят последовательным суммированием расходов; он составляет 5,5 л/с, что на 40 % выше Q^p₆. Во второй расчетной схеме q₆ в 3,14 раза больше q₁, а Q^ф₆ в два с лишним раза превышает Q^p₆.
Неоправданное увеличение расхода тех оросителей, перед которыми имеется более высокое давление, ведет к дополнительному повышению потерь давления в питающих трубопроводах секции и тем самым к еще большему увеличению неравномерности орошения.
Диаметры трубопроводов секции оказывают существенное влияние не только на падение давления в сети, но и на расчетный расход воды. Увеличение расхода воды водопитателя при неравномерной работе оросителей приводит к повышению в значительной мере строительных затрат на водопитатель, которые, как правило, являются решающими в определении стоимости установки.
Равномерного расхода из оросителей, а следовательно, и равномерного орошения защищаемой поверхности при давлениях, изменяющихся по длине трубопроводов, можно достичь различными способами, например, устройством диафрагм, применением оросителей с изменяющимися по длине трубопровода выходными отверстиями и т. п.
Однако существующие нормы (НПБ 88-2001) в пределах одного защищаемого помещения не допускают использовать оросители с разными выпускными отверстиями (если более точно, то должны устанавливаться только однотипные оросители).
Использование диафрагм никаким нормативным документом не регламентировано. Поскольку при использовании диафрагм каждый ороситель и рядок имеют постоянный расход, расчет питающих трубопроводов, от диаметров которых зависят потери давления, ведут независимо от давления, числа оросителей в рядке и расстояний между ними. Это обстоятельство в значительной мере упрощает гидравлический расчет секции пожаротушения.
Расчет сводится к определению зависимости падения давления на участках секции от диаметров труб. При выборе диаметров трубопроводов отдельных участков следует придерживаться условия, при котором потери давления на единицу длины мало отличаются от среднего гидравлического уклона:

где k - средний гидравлический уклон; ?Р - потери давления в линии от водопитателя до "диктующего" оросителя, МПа; l - длина расчетных участков трубопроводов, м.
Расчеты показывают, что установочная мощность насосных агрегатов, приходящаяся на преодоление потерь давления в секции при применении оросителей с одинаковым расходом, может быть уменьшена в 4,7 раза, а объем неприкосновенного запаса воды в гидропневмобаке вспомогательного водопитателя - в 2,1 раза. Уменьшение металлоемкости трубопроводов при этом составит 28 %.
Однако в учебном пособии [2] признано нецелесообразным применение перед оросителями диафрагм разного диаметра, обеспечивающих одинаковый расход из оросителей. Причина заключается в том, что в процессе эксплуатации АУП не исключена вероятность перестановки диафрагм, что существенно нарушит равномерность орошения.
Для раздельных противопожарных водопроводов (внутреннего противопожарного по СНиП 2.04.01-85* и автоматических установок пожаротушения по НПБ 88-2001) допустима установка одной группы насосов при условии обеспечения этой группой расхода Q, равного сумме потребности каждого водопровода:

где Q_ВПВQ_АУП- расходы, необходимые соответственно для внутреннего противопожарного водопровода и водопровода АУП.
В случае присоединения пожарных кранов к питающим трубопроводам суммарный расход определяют по формуле:

где Q_ПК- допустимый расход из пожарных кранов (принимается по СНиП 2.04.01-85*, табл. 1-2).
Продолжительность работы внутренних пожарных кранов, оборудованных ручными водяными или пенными пожарными стволами и подсоединенных к питающим трубопроводам спринклерной установки, следует принять равной времени работы спринклерной установки.
Для ускорения и повышения точности гидравлических расчетов спринклерных и дренчерных АУП целесообразно использовать вычислительную технику.

11. Выбирают насосную установку.
Насосные установки выполняют роль основного водопитателя и предназначены для обеспечения водяных (пенных) АУП необходимым давлением и расходом огнетушащего вещества.
По своему назначению насосные установки подразделяют на основные и вспомогательные.
Вспомогательные насосные установки используются в течение времени, пока не требуется значительный расход ОТВ (например, в спринклерных установках на период, пока срабатывают не более 2-3 оросителей). В случае, если пожар принимает угрожающие масштабы, то в работу включаются основные насосные агрегаты (в НТД они часто упоминаются как основные пожарные насосы), обеспечивающие требуемый расход. В дренчерных АУП используются, как правило, только основные пожарные насосные установки.
Насосные установки состоят из насосных агрегатов, шкафа управления и системы обвязки гидравлическим и электромеханическим оборудованием.
Насосный агрегат состоит из привода, соединенного через передаточную муфту с насосом (или блоком насосов), и фундаментной плиты (или основания). В зависимости от требуемого расхода в АУП может использоваться один или несколько рабочих насосных агрегатов. Независимо от количества рабочих агрегатов в насосной установке должен быть предусмотрен один резервный насосный агрегат.
При использовании в АУП не более трех узлов управления насосные установки допускается проектировать с одним вводом и одним выходом, в остальных случаях - с двумя вводами и двумя выходами.
Принципиальная схема насосной установки с двумя насосами, одним вводом и одним выходом приведена на рис. 12; с двумя насосами, двумя вводами и двумя выходами - на рис. 13; с тремя насосами, двумя вводами и двумя выходами - на рис. 14.

Независимо от количества насосных агрегатов схема насосной установки должна обеспечивать подачу воды в подающий трубопровод АУП от любого ввода путем переключения соответствующих задвижек или затворов:
- напрямую через обводную линию, минуя насосные агрегаты;
- от любого насосного агрегата;
- от любой совокупности насосных агрегатов.

Перед и после каждого насосного агрегата монтируют задвижки (затворы), что позволяет проводить регламентные или ремонтных работ без нарушения работоспособности АУП. Для исключения обратного перетока воды через насосные агрегаты или обводную линию на выходе насосов и обводной линии устанавливаются обратные клапаны, которые можно монтировать и за задвижкой (затвором). В этом случае при демонтаже задвижки (затвора) для ее ремонта не будет необходимости производить слив воды из подводящего трубопровода.
Как правило, в АУП используют центробежные насосы.
Подходящий тип насоса подбирают по характеристикам Q-H, которые приведены в каталогах. При этом учитывают следующие данные: требуемые напор и подача (по результатам гидравлического расчета сети), габаритные размеры насоса и взаимная ориентация всасывающих и напорных патрубков (это определяет условия компоновки), масса насоса.
Пример выбора насоса для спринклерной АУП приведен в пособии [2].

12. Размещают насосную установку насосной станции.
12.1. Насосные станции размещают в отдельном помещении зданий на первых, в цокольных и подвальных этажах, которые имеют отдельный выход наружу или на лестничную клетку с выходом наружу. Допускается размещать насосные станции в отдельно стоящих зданиях (пристройках), а также в помещении производственного здания, которое отделено от других помещений противопожарными перегородками и перекрытиями с пределом огнестойкости REI 45 по СНиП 21-01-97*.
В помещении насосной станции поддерживают температуру воздуха от 5 до 35 °С и относительную влажность не более 80 % при 25 °С. Указанное помещение оборудуют рабочим и аварийным освещением по СНиП 23-05-95 и телефонной связью с помещением пожарного поста, у входа размещают световое табло "Насосная станция".
12.2. Насосную станцию следует относить:
- по степени обеспеченности подачи воды - к 1-й категории согласно СНиП 2.04.02-84*. Количество всасывающих линий к насосной станции, независимо от числа и групп установленных насосов, должно быть не менее двух. Каждая всасывающая линия должна быть рассчитана на пропуск полного расчетного расхода воды;
- по надежности электроснабжения - к 1-й категории согласно ПУЭ (питание от двух независимых источников электроснабжения). При невозможности выполнить это требование допускается устанавливать (кроме подвальных помещений) резервные насосы с приводом от двигателей внутреннего сгорания.

Насосные станции проектируют, как правило, с управлением без постоянного обслуживающего персонала. При автоматическом или дистанционном (телемеханическом) управлении обязательно предусматривают местное управление.
Одновременно с включением пожарных насосов должны автоматически выключаться все насосы другого назначения, запитанные в данную магистраль и не входящие в АУП.
12.3. Размеры машинного зала насосной станции надлежит определять с учетом требований СНиП 2.04.02-84* (раздел 12). Учитывают требования к ширине проходов [2].
Для уменьшения габаритов станции в плане допускается устанавливать насосы с правым и левым вращением вала, при этом рабочее колесо должно вращаться только в одном направлении.
12.4. Отметку оси насосов определяют, как правило, исходя из условий установки корпуса насосов под заливом:
- в емкости (от верхнего уровня воды (определяемого от дна) пожарного объема при одном пожаре, среднего (при двух и более пожарах;
- в водозаборной скважине - от динамического уровня подземных вод при максимальном водоотборе;
- в водотоке или водоеме - от минимального уровня воды в них: при максимальной обеспеченности расчетных уровней воды в поверхностных источниках - 1 %, при минимальной - 97 %.

При этом учитывают допустимую вакуумметрическую высоту всасывания (от расчетного минимального уровня воды) или требуемый заводом-изготовителем необходимый подпор со стороны всасывания, а также потери давления (напора) во всасывающем трубопроводе, температурные условия и барометрическое давление.
Для забора воды из запасного резервуара также предусматривают установку насосов "под залив". При этом в случае размещения насосов выше уровня воды в резервуаре применяют устройства для заливки насосов или самовсасывающие насосы.
12.5. При использовании в АУП не более трех узлов управления насосные установки проектируются с одним вводом и одним выходом, в остальных случаях - с двумя вводами и двумя выходами.
Всасывающие и напорные коллекторы с запорной арматурой располагают в насосной станции, если это не вызывает увеличения пролета машинного зала.
Трубопроводы в насосных станциях, как правило, выполняют из стальных труб на сварке. Предусматривают непрерывный подъем всасывающего трубопровода к насосу с уклоном не менее 0,005.
Диаметр труб, фасонных частей и арматуры принимают на основании технико-экономического расчета, исходя из рекомендуемых скоростей движения воды, указанных в табл. 5.

Таблица 5. Рекомендуемые скорости движения воды в трубопроводах насосных станций

Диаметр труб, мм

Скорость движения воды, м/с, в трубопроводах насосных станций

всасывающих

напорных

До 250

0,6-1,0

0,8-2,0

Св. 250 до 800

0,8-1,5

1,0-3,0

Св. 800

1,2-2,0

1,5-4,0

На напорной линии у каждого насоса предусматривают обратный клапан, задвижку и манометр, а на всасывающей - задвижку и манометр. При работе насоса без подпора на всасывающей линии задвижку и манометр на ней устанавливать не требуется.
Если давление в наружной сети водопровода менее 0,05 МПа, то перед насосной установкой размещают приемный резервуар, вместимость которого указана в разделе 13 СНиП 2.04.01-85*.
12.6. При аварийном отключении рабочего насосного агрегата должно быть предусмотрено автоматическое включение резервного агрегата, запитанного в данную магистраль.
Время выхода пожарных насосов (при автоматическом или ручном включении) на рабочий режим не должно превышать 10 мин.
12.7. Для подключения установки пожаротушения к передвижной пожарной технике выводят наружу трубопроводы с патрубками, оборудованными соединительными головками (из расчета подключения одновременно не менее двух пожарных автомобилей). Пропускная способность трубопровода должны обеспечивать наибольший расчетный расход в "диктующей" секции установки пожаротушения.
12.8. В заглубленных и полузаглубленных насосных станциях предусматривают меры против возможного затопления агрегатов при аварии в пределах машинного зала на самом крупном по производительности насосе (или на запорной арматуре, трубопроводе) путем:
- расположения электродвигателей насосов на высоте не менее 0,5 м от пола машинного зала;
- самотечного выпуска аварийного количества воды в канализацию или на поверхность земли с установкой клапана или задвижки;
- откачки воды из приямка специальными или основными насосами производственного назначения.

Для стока воды полы и каналы машинного зала выполняют с уклоном к сборному приямку. На фундаментах под насосы предусматривают бортики, желобки и трубки для отвода воды; при невозможности самотечного отвода воды из приямка следует предусматривать дренажные насосы.
12.9. Насосные станции размером машинного зала 6?9 м и более оборудуют внутренним противопожарным водопроводом с расходом воды 2,5 л/с, а также другими первичными средствами пожаротушения.

13. Выбирают вспомогательный или автоматический водопитатель.
13.1. В спринклерных и дренчерных установках применяют автоматический водопитатель, как правило сосуд (сосуды), заполненный водой (не менее 0,5 м³) и сжатым воздухом. В спринклерных установках с подсоединенными пожарными кранами для зданий высотой более 30 м объем воды или раствора пенообразователя увеличивают до 1 м³ или более.
Водопровод (различного назначения), примененный в качестве автоматического водопитателя, должен обеспечить гарантированное давление, равное расчетному или выше его, достаточное для срабатывания узлов управления.
Можно применить подпитывающий насос (жокей-насос), который комплектуется нерезервированной промежуточной емкостью, как правило мембранной, с объемом воды не менее 40 л.
13.2. Объем воды вспомогательного водопитателя рассчитывают из условия обеспечения расхода, необходимого для дренчерной установки (всего количества оросителей) и/или спринклерной установки (на пять оросителей).
Все установки с пожарными насосами, включаемыми вручную, должны иметь вспомогательный водопитатель, обеспечивающий работу установки с расчетными давлением и расходом воды (раствора пенообразователя) в течение не менее 10 мин.
13.3. Применяемые гидравлические, пневматические и гидропневматические баки (сосудов, емкостей и т. п.) выбирают с учетом требований ПБ 03-576-03.
Указанные сосуды размещают в помещениях с огнестойкостью не менее REI 45, где расстояние от верха баков до перекрытия и стен, а также между баками должно быть не менее 0,6 м. Помещения не допускается располагать непосредственно рядом, сверху или снизу с помещениями, где возможно одновременное пребывание большого числа людей - 50 чел. и более (зрительный зал, сцена, гардеробная и т. п.).
Гидропневматические баки располагают на технических этажах, а пневматические баки - и в неотапливаемых помещениях.
В зданиях высотой более 30 м вспомогательный водопитатель рекомендуется размещать на верхних технических этажах.
Автоматический и вспомогательный водопитатели должны отключаться при включении основных насосов.
В учебном пособии [2] подробно рассмотрены порядок разработки задания на проектирование (гл. 2), порядок разработки проекта (гл. 3), согласование и общие принципы экспертизы проектов АУП (гл. 5). На основании указанного пособия составлены следующие приложения:

Приложение 1. Перечень документации, представляемой организацией-разработчиком организации-заказчику. Состав проектно-сметной документации.
Приложение 2. Пример рабочего проекта автоматической спринклерной установки водяного пожаротушения.

     2.4. МОНТАЖ, НАЛАДКА И ИСПЫТАНИЯ УСТАНОВОК ВОДЯНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

     При выполнении монтажных работ следует соблюдать общие требования, приведенные в гл. 12.

     2.4.1. Монтаж насосов и компрессоров производят в соответствии с рабочей документацией и ВСН 394-78 [19].

     Первоначально поводят входной контроль агрегатов и составляется акт. Удаляют излишнюю смазку с агрегатов. Подготавливают фундаменты, размечают и выравнивают площадки для пластин под регулировочные винты. При выверке и креплении необходимо обеспечить совмещение в плане осей оборудования с осями фундамента.
     Выверку насосов производят регулировочными винтами, предусмотренными в их опорных частях. Выверку компрессоров можно производить регулировочными винтами, инвентарными установочными домкратами, установочными гайками на фундаментных болтах или пакетами металлических прокладок. До окончательной затяжки гаек фундаментных болтов запрещается производить работы, которые могут нарушить выверенное положение оборудования.
     Компрессоры и насосные агрегаты, не имеющие общей фундаментной плиты, монтируют последовательно. Монтаж начинают с редуктора или машины большей массы. Выполняют центровку осей по полумуфтам, подключают маслопроводы и, после выверки и окончательного закрепления агрегата, трубопроводы.
     Размещение запорной арматуры на всех всасывающих и напорных трубопроводах должно обеспечивать возможность замены или ремонта любого из насосов, обратных клапанов и основной запорной арматуры, а также проверки характеристики насосов.

     2.4.2. Узлы управления поставляют в монтажную зону окончательно укомплектованными в соответствии с принятой в проекте схемы обвязки (рисунками).

     Для узлов управления предусматривают функциональную схему обвязки, а на каждом направлении - табличка с указанием рабочих давлений, наименования и категории по взрывопожароопасности защищаемых помещений, типа и количества оросителей в каждой секции установки, положения (состояния) запорных элементов в дежурном режиме.

     2.4.3. Монтаж и крепление трубопроводов и оборудования при их монтаже осуществляют в соответствии с СНиП 3.05.04-84, СНиП 3.05.05-84, ВСН 25.09.66-85 и ВСН 2661-01-91.

     Трубопроводы крепят держателями непосредственно к конструкциям здания, при этом их нельзя использовать в качестве опор для других конструкций. Узлы крепления труб устанавливают с шагом до 4 м. Для труб с условным проходом более 50 мм шаг может быть увеличен до 6 м при наличии двух взаимонезависимых узлов крепления, прикрепленных к конструкциям здания. Аналогичное увеличение шага допускается при прокладке трубопроводов через гильзы и пазы.
     Стояки и отводы на распределительных трубопроводах длиной более 1 м крепят дополнительными держателями. Расстояние от держателя до оросителя на стояке (отводе) составляет не менее 0,15 м.
     Расстояние от держателя до последнего оросителя на распределительном трубопроводе для труб с диаметром условного прохода 25 мм и менее не превышает 0,9 м, с диаметром более 25 мм - 1,2 м.
     Для воздушных спринклерных установок предусматривают уклон питающих и распределительных трубопроводов в сторону узла управления или спускных устройств: 0,01 - для труб с наружным диаметром менее 57 мм; 0,005 - для труб с наружным диаметром 57 мм и более.
     Трубопровод, смонтированный из пластмассовых труб, испытывают при положительной температуре и не ранее чем через 16 ч после сварки последнего соединения.
     Присоединение производственного и санитарно-технического оборудования к питающим трубопроводам установок пожаротушения не допускается.

     2.4.4. Монтаж оросителей на защищаемых объектах осуществляют в соответствии с проектом, НПБ 88-2001 [1] и ТД на конкретный вид оросителя.

     Стеклянные термоколбы оросителей - хрупкие изделия, поэтому при транспортировке, хранении и монтаже с ними необходимо обращаться осторожно, чтобы не допустить каких-либо повреждений. Термоколбы с трещинами или с отколотыми хвостовиками теряют свои свойства и не могут использоваться в дальнейшем.
     При монтаже оросителей рекомендуется плоскости дужек оросителя последовательно ориентировать вдоль распределительного трубопровода и, затем, перпендикулярно его направлению. На соседних рядках рекомендуется ориентировать плоскости дужек перпендикулярно друг к другу: если на одном рядке плоскость дужек ориентирована вдоль трубопровода, то на соседнем - поперек его направления. Выполнение указанных рекомендаций повышает равномерность орошения защищаемой поверхности.
     Для ускоренного и качественного монтажа оросителей на трубопроводе используют различные приспособления: переходники, тройники, хомуты для подвески трубопроводов и т. п. (рис. 15) [6, 20].

Приспособления для монтажа оросителей

     При использовании хомутовых соединений в нужном месте распределительного трубопровода просверливают отверстия, по которым центрируют данные приспособления. Зажим приспособлений осуществляют скобой или двумя болтовыми соединениями. Ороситель вкручивают в отвод приспособления. При использовании тройников нарезают трубы заданной длины, концы которых соединяют через тройники. Тройник на трубах закрепляют болтом. Ороситель вкручивают в отвод тройника. Для крепления пластмассовых трубопроводов используют особые хомутовые подвески (рис. 16) [6].

Рис. 15. Приспособления для монтажа оросителей:
1 – переходник цилиндрический; 2, 3 – переходники хомутовые; 4 – тройник

Хомуты для подвески трубопроводов

     От внешних механических воздействий оросители часто ограждают защитными кожухами (рис. 17). Следует иметь в виду, что защитный кожух может искажать распределение диспергируемой жидкости по защищаемой площади и, как следствие, нарушить равномерность орошения. Поэтому при использовании защитных кожухов необходимо требовать от поставщика оросителей сертификат соответствия на данный тип оросителя в комплектации с данной конструкцией защитного кожуха.

Рис. 16. Хомуты для подвески трубопроводов:
а – хомут для подвески металлического трубопровода;
б – хомут для подвески пластмассового трубопровода

Рис. 17. Защитные ограждающие кожухи для оросителей

     2.4.5. При высоте расположения устройств управления оборудованием, электроприводами и маховиков задвижек (затворов) более 1,4 м от пола предусматривают специальные площадки или мостики. При этом расстояние по высоте от площадки или мостика до устройств управления не должно превышать 1 м. Допускается предусматривать уширение фундаментов оборудования.
     Оборудование и арматуру можно разместить под монтажной площадкой (или площадками обслуживания) при высоте от пола (или мостика) до низа выступающих конструкций не менее 1,8 м. При этом над оборудованием и арматурой выполняют съемное покрытие площадок или проемы.
     Устройства пуска АУП должны быть защищены от случайных срабатываний.

     2.4.6. После монтажа проводят индивидуальные испытания элементов установки пожаротушения: насосных агрегатов, компрессоров, емкостей (автоматических и вспомогательных водопитателей) и др.
     Перед индивидуальными испытаниями узлов управления заполняют водой элементы установки, предварительно выпустив из них воздух. В спринклерных установках открывают комбинированный кран (в воздушных и водовоздушных - вентиль) и фиксируют срабатывание сигнального устройства. В дренчерных установках закрывают задвижку выше УУ, открывают кран ручного пуска на побудительном трубопроводе (включают кнопку пуска задвижки с электроприводом). Фиксируют срабатывание УУ (задвижки с электроприводом) и сигнального устройства (рис. 18). В процессе испытаний проверяется работа манометров.
     Гидравлические испытания емкостей, работающих под давлением сжатого воздуха, проводят в соответствии с ТД на емкости и ПБ 03-576-03 [21].
     Обкатку насосов и компрессоров выполняют в соответствии с ТД и ВСН 394-78 [19].
     Методы испытаний установки при приемке ее в эксплуатацию приведены в ГОСТ Р 50680-94 [22].
     В настоящее время НПБ 88-2001 (п. 4.39) допускает применение пробковых кранов в верхних точках сети трубопроводов спринклерных установок в качестве устройств для выпуска воздуха, а также крана под манометр для контроля давления перед самым удаленным и высокорасположенным оросителем. Такие устройства целесообразно предусматривать в проекте на установку и применять при ее испытаниях.

Рис. 18. Сигнальный прибор СДУ (сигнализатор давления универсальный):
1 - штуцер; 2 - корпус; 3 - переключатель; 4 - крышка; 5 - рычаг; 6 - плунжер; 7 - мембрана

     2.5. ЭКСПЛУАТАЦИОННОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ УСТАНОВОК ВОДЯНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

     Контроль за эксплуатацией установки водяного пожаротушения осуществляет персонал, осуществляющий круглосуточное дежурство.
     Помещения насосной станции и вспомогательного (автоматического) водопитателя должны быть постоянно закрыты. Ключи от этих помещений должны находиться у обслуживающего (один комплект) и оперативного (второй комплект) персонала.
     Общие требования к эксплуатационному обслуживанию установки приведены в гл. 12. Особое внимание следует уделить выполнению требований к оросителям [6].
     В процессе эксплуатации ни в коем случае не допускается окрашивание оросителей. В случае проведения в защищаемом помещении ремонтно-косметических работ необходимо защищать оросители от воздействия на них покрасочных материалов.
     Следует учитывать, что в реальных условиях оросители подвергаются различного рода воздействиям, которые ускоряют их старение. Спринклерные оросители находятся постоянно под давлением, на них нередко воздействуют спорадические гидроудары, обусловленные работой пожарных насосов. Во многих защищаемых производствах оросители находятся под постоянным воздействием вибраций, вызываемых работой технологического оборудования. Естественно, подобные нагрузки ослабляют механизм теплового замка спринклерного оросителя, вызывают течь и даже выпадение замков, если состояние конструкции, материала и сборки оросителя не вполне удовлетворительно.
     Нередко температура воды в спринклерной сети весьма высока (когда спринклерные оросители находятся в таких производственных помещениях, которым по роду производства свойственна повышенная температура). Это вызывает выделение из воды осадков, при наличии которых происходит прилипание запорного устройства спринклерного оросителя к седлу.
     Поэтому даже в том случае, когда, подвергаясь коррозии, налипанию и обрастанию, спринклерные оросители сохраняют в хорошем состоянии свой внешний вид, за ними необходим достаточно внимательный надзор, чтобы не произошло отказа в срабатывании оросителя во время пожара или не было неприятных последствий от ложных срабатываний.
     Для срабатывании спринклерного оросителя весьма существенно, чтобы части его теплового замка: запорное устройство, термочувствительный элемент и центрирующие элементы - вылетели из своих гнезд без всякого промедления после разрушения термоколбы (или расплавления припоя) [6]. Активному разлету частей замка способствуют пружинящие свойства мембранной диафрагмы или рычагов. При некачественном материале, из которого изготовлена пружинно-тарельчатая мембрана, может оказаться, что с течением времени она утратит свои пружинящие свойства. В результате этого ороситель будет охлаждать тепловой замок маленькой струйкой воды из слегка приоткрывшегося клапана, который не вылетит со своего места, отчего спринклерный ороситель будет производить только частичное орошение защищаемой им площади. Для исключения зависания элементов теплового замка и частичного перекрытия ими путей протока ОТВ, диспергируемого из выходного отверстия, а также гарантированного выброса этих элементов за пределы оросителя часто предусматривается дугообразная пружина, усилие которой направлено перпендикулярно плоскости дужек (рис. 19).

    Оросители с дугообразной пружиной для выталкивания элементов сработавшего теплового замка

     Кроме того, при эксплуатации установки следует исключать экранирование оросителей осветительной арматурой при изменении места ее размещения (например, при ремонте). Следует своевременно устранять уменьшение установленных зазоров между электропроводкой и трубопроводами.
     При определении регламента работ ТО и ППР следует [23], в частности, ежедневно проводить внешний осмотр узлов установки и контролировать уровень воды в резервуаре, еженедельно производить пробный пуск насосов, ежегодно заменять воду в резервуаре и трубопроводах установки, проводить очистку резервуара, промывку и очистку трубопроводов. Следует своевременно проводить гидравлические испытания трубопроводов и гидропневмобака.
     Основные регламентные работы, которые проводят за рубежом в соответствии с NFPA 25, предусматривают детальную ежегодную проверку элементов УВП:
- оросителей (отсутствие заглушек, тип и ориентация оросителя в соответствии с проектом, отсутствие механических повреждений, коррозии, засорения выпускных отверстий дренчерных оросителей и т. п.);
- трубопроводов и фитингов (отсутствие механических повреждений, трещин на фитингах, нарушения лакокрасочного покрытия, изменения угла уклона трубопроводов, исправность дренажных устройств, герметизирующие прокладки должны быть подтянуты в зажимных узлах);
- кронштейнов (отсутствие механических повреждений, коррозии, надежность крепления трубопроводов к кронштейнам (узлам крепления) и кронштейнов к строительным конструкциям);
- узлов управления (положение вентилей и задвижек в соответствии с проектом и руководством по эксплуатации, работоспособность сигнальных устройств, прокладки должны быть подтянуты);
- обратных клапанов (правильность подключения).

Кроме того, согласно NFPA 25 предусматривается еженедельное включение насосов с электро- или дизельным приводом на 10-30 мин от устройств дистанционного пуска без подачи воды. Ежегодно проверяются расходные характеристики насосов.
При проверке резервуара для хранения воды не реже 1 раза в 5 лет производят его очистку и ремонт, проверяют устройства защиты от коррозии; ежегодно проворачивают дренажные вентили; 1 раз в 6 месяцев сливают (удаляют) отстой из резервуара.
Проверяют также исправность дренажных устройств, обеспечивающих сток воды из защищаемого помещения (при их наличии).

Рис. 19. Оросители с дугообразной пружиной для выталкивания элементов сработавшего теплового замка

3. УСТАНОВКИ ПОЖАРОТУШЕНИЯ ТОНКОРАСПЫЛЕННОЙ ВОДОЙ

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА.

Отечественные и зарубежные исследования показали, что эффективность применения распыленной воды может быть увеличена при уменьшении диаметра водяных капель. Мелкодисперсные струи воды за рубежом называют водяным туманом, в нашей стране - тонкораспыленной водой.
     В настоящее время к тонкораспыленной воде (ТРВ) относят струи капель с диаметром менее 0,15 мм. Следует отметить, что ТРВ и зарубежное определение "водяной туман" - не равнозначные понятия. Согласно NFPA 750 водяной туман по степени дисперсности делится на 3 класса. Самый "тонкий" водяной туман относится к классу 1 и содержит капли диаметром ~0,1…0,2 мм. Класс 2 объединяет струи воды с диаметром капель преимущественно 0,2…0,4 мм, класс 3 - до 1 мм. Для получения водяного тумана класса 1 требуются специальные распылители или достаточно большое давление воды, в то время как дисперсность класса 3 можно легко получить с помощью обычных спринклерных оросителей с малым диаметром выпускного отверстия при незначительном повышении давления воды.
     За рубежом водяной туман впервые начали применять в 1940-х годах на пассажирских паромах. В настоящее время интерес к нему возрос в связи с проблемой замены озоноопасных хладонов. Оказалось, что в ряде случаев водяной туман может успешно обеспечить пожарную безопасность тех объектов, которые раньше защищали установками хладонового или углекислотного пожаротушения.
     В нашей стране первоначально появились установки пожаротушения перегретой водой. Они были разработаны ВНИИПО в начале 1990-х гг. Струя перегретого пара быстро испарялась и превращалась в струю пара с температурой около 70 °С, которая переносила на значительное расстояние поток конденсированных мелкодисперсных капель.
     В настоящее время разработаны модули пожаротушения тонкораспыленной водой и специальные распылители, которые обеспечивают аналогичный эффект тушения без применения перегретой воды. Доставка капель воды к очагу пожара обычно производится газом-вытеснителем из модуля.

     3.1. Назначение и устройство установок

Согласно НПБ 88-2001 [1] установки пожаротушения тонкораспыленной водой (УПТРВ) применяют для поверхностного и локального по поверхности тушения очагов пожара классов А и В. Такие установки предназначены для тушения пожаров в помещениях категорий А, Б, В1-В3 и могут применяться для защиты от пожаров хранилищ музейных ценностей, выставок, архивов, офисов, а также производственных, складских и торговых помещений, в которых желательно избежать порчи огнетушащим веществом защищаемых материальных ценностей. Как правило, эти установки представляют собой модульные конструкции.
     За рубежом водяной туман рекомендуют применять [23]:
- для тушения как обычных твердых материалов (пластмассы, древесина, текстиль и т.п.), так и более опасных материалов типа пенистой резины;
- горючих и легковоспламеняющихся жидкостей (в последнем случае применяют тонкий распыл воды);
- электрооборудования, например, трансформаторов, электрических выключателей, двигателей с вращающимся ротором и т.п.;
- пожаров газовых струй.
Применение водяного тумана улучшает условия эвакуации. Например, тушение пролива авиационного топлива водяным туманом способно существенно уменьшить тепловой поток от пламени и обеспечить удовлетворительные условия эвакуации пассажиров самолета.
Общие требования, применяемые в США к указанным установкам пожаротушения, приведены в стандарте NFPA 750, Standard on Water Mist Fire Protection Systems.

     3.2. Для получения тонкораспыленной воды используют специальные оросители, которые называют распылителями.

    Распылитель - ороситель, предназначенный для распыливания воды и водных растворов, средний диаметр капель которых в потоке менее 150 мкм [6]. Общий вид распылителей приведен на рис. 20.

     Общий вид распылителей

     Если диаметр розетки распылителя больше выходного отверстия, то розетку монтируют за пределами дужек, если диаметр небольшой, то - между дужек. Дробление струи может осуществляться не только на розетке, но и на шарике. Для защиты от загрязнений выходное отверстие дренчерных распылителей закрывают защитным колпачком. Вода при подаче сбрасывает колпачок, но его потере препятствует гибкая связь с корпусом (проволочка или цепочка).
     При давлении подачи выше 1 МПа многие традиционные розеточные оросители могут использоваться в качестве распылителей.
     За рубежом к распылителям относят устройства, максимальный диаметр капель которых не превышает 250 мкм. В качестве примера на рис. 21 [6] приведены схематические изображения дренчерного распылителя типа АМ 4 AquaMist Open Nozzles и спринклерного распылителя типа АМ 25 AquaMist ОН-2 Automatic Nozzles.

Рис. 20. Общий вид распылителей

Конструкции распылителей

     Примеры отечественных центробежных распылителей типа ОВЭ, ЭС, РЦ-180 и их технические характеристики приведены в гл. 18 пособия [6].

     3.3. Как правило, УПТРВ представляют собой модульные конструкции. Модули для УПТРВ подлежат обязательной сертификации на соответствие требованиям НПБ 80-99 [24].

Рис. 21. Конструкции распылителей: а - распылитель типа АМ 4; б - распылитель типа АМ 25;
1 - корпус; 2 - дужки; 3 - розетка; 4 - обтекатель; 5 - фильтр; 6 - выходное калиброванное отверстие (сопло); 7 - защитный колпачок; 8 - центрирующий колпачок; 9 - упругая мембрана; 10 - термоколба; 11 - регулировочный винт.

В модульных установках в качестве газа-вытеснителя используют воздух, инертные газы, СО₂, N₂ или пиротехнические газогенерирующие элементы, рекомендованные к применению в пожарной технике. Конструкции газогенерирующих элементов должны исключать возможность попадания в огнетушащее вещество каких-либо его фрагментов.
При этом газ-вытеснитель может содержаться как в одном баллоне с ОТВ (модули закачного типа), так и в отдельном баллоне с индивидуальным запорно-пусковым устройством (ЗПУ).
Принцип действия модульной УПТВ заключается в следующем. При достижении в защищаемом помещении предельно-допустимого значения фактора пожара, который регистрирует установка пожарной сигнализации, вырабатывается управляющий (обычно электрический) импульс. Он поступает на газогенератор или пиропатрон ЗПУ баллона, последний содержит газ-вытеснитель или ОТВ (для модулей закачного типа). В баллоне с ОТВ образуется газожидкостный поток. По сети трубопроводов он транспортируется к распылителям, через которые диспергируется в виде тонкодисперсной капельной среды в защищаемое помещение. Установка может быть приведена в действие вручную от пускового элемента (рукоятки, кнопки). Обычно модули комплектуют сигнализатором давления, который предназначен для передачи сигнала о срабатывании установки.
В качестве примера в работе [6] показаны следующие отечественные модульные УПТРВ: МУПТВ "Тайфун" (Реутовское НПО "Пламя"), МУПТВ (НПФ "Безопасность") и МПВ (ЗАО "Московский экспериментальный завод "Спецавтоматика"). Конструктивное исполнение указанных отечественных модулей для УПТРВ приведены на рис. 22 и 23.

Рис. 22. Общий вид модуля для установки пожаротушения тонкораспыленной водой МУПТВ "Тайфун" (НПО "Пламя")

Рис. 23. Модуль установки пожаротушения тонкораспыленной водой МПВ (ЗАО "Московский экспериментальный завод "Спецавтоматика"):
а - общий вид; б - запорно-пусковое устройство

Основные технические характеристики отечественных модульных УПТРВ приведены в таблицах 6 - 8 [6].

Таблица 6. Технические характеристики модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой МУПТВ "Тайфун"

Показатели Значение показателя

МУПТВ 60ГВ МУПТВ 60ГВД

Огнетушащая способность, м², не более:
пожара класса А

пожара класса B горючих жидкостейс температурой вспышки

паров до 40 °С

пожара класса В горючих жидкостейс температурой вспышки

паров 40 °С и выше

20

20

20

Продолжительность действия, с 10-25

Средний расход огнетушащего вещества, кг/с 2,6-6,5

Масса, кг, и вид ОТВ:

вода питьевая по ГОСТ 2874 [10]
вода с добавками

60 ±0,3

61 ±0,3

Масса газа-вытеснителя (жидкая двуокись углерода по ГОСТ 8050), кг 4,8^+0,2

Объем в баллоне под газ-вытеснитель, л 8 или 10

Вместимость модуля, л 65 ±1

Рабочее давление, МПа 0,5-1,4

Таблица 7. Технические характеристики модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой МУПТВ НПФ "Безопасность"

Показатель Значение показателя

МУПТВ

-12 МУПТВ

-27 МУПТВ

–50 МУПТВ

–100

Огнетушащая эффективность, кг/м² 1,5

Защищаемая площадь при высоте, м²:

< 4 м

< 6 м

< 9 м

15
30
22

60

44

35

88

72

Вместимость модуля, л 12^-1 27^-2 50^-2 100^-4

Рабочее давление, МПа, не более 1,4 1

Продолжительность действия, с, не менее 20

Таблица 8. Технические характеристики модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой МПВ

Показатели Значение показателя

МПВ

-40 МПВ

–100 МПВ

–160

Защищаемая площадь одним распылителем, м² Круг/квад-рат 20/13 Площадь вписанного квадрата 4?4

Тип распылителя Д2-095

Количество распылителей 1 2

Продолжительность действия, с 30 25 40

Максимальная масса воды, кг 30 62,5 100

Вместимость модуля, л 46-50 100 160

Рабочее давление, МПа 5,7 4,2

Следует отметить, что проходные сечения распылителей УПТРВ невелики. Поэтому в отечественном и зарубежных нормативных документах значительное внимание уделено мерам, способным уменьшить присутствие посторонних включений в воде, подаваемой к распылителям. Для этого модули, трубопроводы и распылители УПТРВ должны быть стойки к наружному и внутреннему коррозионному воздействию, перед распылителями предусматриваются фильтры и т.п. Трубопроводы установок выполняют из оцинкованной или нержавеющей стали.
При использовании воды с добавками, выпадающими в осадок или образующими раздел фаз при длительном хранении, в установках предусматриваются устройства для их перемешивания.
Проверку защищаемой площади, равномерности и интенсивности орошения распылителями проводят по специальным или согласованным с испытательной организацией методикам или по методикам, изложенным в ТУ или в ТД на испытываемое изделие.
В соответствии с НПБ 80-99 [24] огнетушащую эффективность применения модулей с комплектом распылителей проверяют при проведении огневых испытаний, где используют модельные очаги пожара:
- класса В, цилиндрические противни с внутренним диаметром 180 мм и высотой 70 мм, горючая жидкость - н-гептан или бензин А-76 в количестве 630 мл. Время свободного горения горючей жидкости 1 мин;
- класса А, штабели из пяти рядов брусков, сложенных в виде колодца, образующих в горизонтальном сечении квадрат и скрепленных между собой. В каждый ряд укладывают по три бруска, имеющие в поперечном сечении квадрат размером 39 мм и длину 150 мм. Средний брусок укладывают по центру параллельно боковым граням. Штабель размещают на двух стальных уголках, установленных на бетонных блоках или жестких металлических опорах таким образом, чтобы расстояние от основания штабеля до пола составляло 100 мм. Под штабелем устанавливают металлический противень размером (150х150) мм с бензином для поджога древесины. Время свободного горения около 6 минут.

3.4. Проектирование УПТРВ выполняют в соответствии с гл.6 НПБ 88-2001 [1]. Согласно изм. № 1 к НПБ 88-2001 "расчет и проектирование установок производят на основе нормативно-технической документации предприятия-изготовителя установок, согласованной в установленном порядке".
Исполнение УПТРВ должно соответствовать требованиям НПБ 80-99 [24]. Размещение распылителей, схема их подключения к трубопроводной разводке, максимальная длина и диаметр условного прохода трубопровода, высота его размещения, класс пожара и защищаемая площадь и другая необходимая информация обычно указана в ТД изготовителя.
3.5. Монтаж УПТРВ производится в соответствии с проектом и монтажными схемами изготовителя.      Пример такой схемы показан на рис. 24.

Рис. 24. Монтажная схема модульной установки МПВ

При монтаже распылителей необходимо строго придерживаться пространственной ориентации, указанной в проекте и ТД изготовителя. Схемы монтажа распылителей АМ 4 и АМ 25 на трубопроводе представлены на рис. 25.

Рис. 25. Схемы монтажа распылителей типа АМ 4 и АМ 25

     Специфика технического обслуживания и ремонта УПТРВ заключается в выполнении регламентных работ, указанных в ТД изготовителя. Особое внимание уделяют выполнению мероприятий по защите распылителей от засорения как внешними (грязь, интенсивная запыленность, строительный мусор при ремонте и т.п) , так и внутренними (ржавчина, монтажные уплотнительные элементы, частицы осадка из воды при ее хранении и т.п.) элементами.

     4. ВНУТРЕННИЙ ПРОТИВОПОЖАРНЫЙ ВОДОПРОВОД

     Внутренний противопожарный водопровод (ВПВ) предназначен для подачи воды к пожарным кранам помещений и обычно является частью внутреннего водопровода здания или группы зданий, имеющих общее водоизмерительное устройства.
     Требования к ВПВ определены СНиП 2.04.01-85 [25] и ГОСТ 12.4.009-83 [26]. Проектирование трубопроводов, прокладываемых вне зданий для подачи воды на наружное пожаротушение, следует выполнять в соответствии со СНиП 2.04.02-84 [27]. Общие вопросы применения ВПВ рассмотрены в работе [28].
     Общие технические требования к шкафам пожарным, рукавам пожарным напорным, головкам соединительным и клапанам для пожарных кранов, а также методы их испытаний приведены в нормах пожарной безопасности [29-32].
     СНиП 2.04.01-85 [25] определяет перечень жилых, общественных, вспомогательных, производственных и складских зданий и помещений, оборудуемых ВПВ. Определены минимальный расход воды на пожаротушение и количество одновременно работающих пожарных стволов (число струй). Расход воды зависит также от высоты здания и огнестойкости строительных конструкций.
     ВПВ должен обеспечивать требуемый напор и пропускать расчетное количество воды для пожаротушения. При недостаточном напоре устанавливаются насосы, повышающие давление (около пожарных кранов устанавливаются кнопки дистанционного пуска насосов).
     Пожарные краны допускается подключать к питающим трубопроводам диаметром 65 мм и более спринклерных водозаполненных установок. При этом расстановку кранов производят по СНиП 2.04.01-85*, а наличие кнопок дистанционного пуска пожарных насосов у внутренних пожарных кранов не требуется.
     Методика гидравлического расчета ВПВ приведена в СНиП 2.04.01-85. При этом расход воды на пользование душами и поливку территории не учитывается, скорость движения воды в трубопроводах не должна превышать 3 м/с (кроме установок водяного пожаротушения, где допускается скорость воды 10 м/с).
     Рекомендуемые значения скорости движения воды в трубопроводах пожарных кранов (если водопровод АУП совмещен с внутренним противопожарным водопроводом) приведенным в таблице 4.1 [2].

Таблица 4.1. Скорость движения воды в трубопроводе

Расход воды, л/с Скорость движения воды, м/с, при диаметре труб, мм

100 125 150 200 250 300 350 400

1 0,13 - - - - - - -

2 0,245 - - - - - - -

3 0,37 0,24 - - - - - -

4 0,49 0,315 0,22 - - - - -

5 0,61 0,39 0,274 - - - - -

6 0,73 0,47 0,33 - - - - -

7 0,86 0,55 0,384 0,217 - - - -

8 0,98 0,63 0,44 0,248 - - - -

9 1,1 0,71 0,493 0,279 - - - -

10 1,22 0,79 0,548 0,31 - - - -

12 1,47 0,94 0,66 0,37 0,24 - - -

14 1,71 1,1 0,77 0,454 0,278 - - -

16 1,96 1,26 0,88 0,5 0,32 0,22 - -

18 2,2 1,42 0,99 0,56 0,36 0,247 - -

20 2,45 1,52 1,1 0,62 0,4 0,275 0,205 -

22 2,69 1,73 1,21 0,68 0,44 0,3 0,226 -

24 2,94 1,89 1,32 0,74 0,48 0,33 0,246 -

26 - 2,05 1,43 0,81 0,52 0,357 0,267 0,206

28 - 2,2 1,53 0,87 0,56 0,385 0,287 0,22

30 - 2,36 1,64 0,93 0,6 0,41 0,308 0,237

32 - 2,52 1,75 0,99 0,64 0,44 0,328 0,253

34 - 2,68 1,86 1,05 0,68 0,467 0,349 0,269

36 - 2,83 1,97 1,12 0,72 0,495 0,369 0,285

38 - 2,99 2,08 1,18 0,76 0,52 0,39 0,3

40 - - 2,19 1,24 0,84 0,55 0,41 0,316

42 - - 2,3 1,3 0,86 0,58 0,43 0,33

44 - - 2,41 1,36 0,88 0,6 0,45 0,35

46 - - 2,52 1,43 0,92 0,63 0,47 0,36

48 - - 2,63 1,49 0,95 0,66 0,49 0,38

50 - - 2,74 1,55 0,99 0,69 0,51 0,395

Примечание:
Полужирным шрифтом выделены рекомендуемые значения скорости движения воды в трубопроводе.

Гидростатический напор не должен превышать:
- в системе объединенного хозяйственно-противопожарного водопровода на отметке наиболее низкого расположения санитарно-технического прибора - 60 м;
- в системе раздельного противопожарного водопровода на отметке наиболее низко расположенного пожарного крана - 90 м.

Если давление перед пожарным краном превышает 40 м вод. ст., то между краном и соединительной головкой устанавливают диафрагму, которая снижает избыточный напор. Свободный напор у пожарного крана должен обеспечивать высоту компактной струи, достаточную для тушения пожара в наиболее высокой и удаленной части здания в любое время суток. Определены требования к наименьшей высоте и радиусу действия компактной части струи.
Время работы пожарных кранов следует принимать 3 ч, при подаче воды от водонапорных баков здания - 10 мин.
При размещении пожарных кранов следует учитывать, что при расчетном количестве струй две и более следует орошать каждую точку помещения двумя струями. Внутренние пожарные краны следует устанавливать преимущественно у входов, на площадках отапливаемых лестничных клеток, в коридорах, проходах и других наиболее доступных местах. Расположение кранов не должно мешать эвакуации людей.
Пожарные краны следует размещать в шкафчиках и устанавливать на высоте 1,35 м над полом. Шкафчики должны иметь отверстия для проветривания и визуального осмотра без вскрытия. Каждый кран должен быть снабжен пожарным рукавом одинакового с ним диаметра длиной 10, 15 или 20 м и пожарным стволом. Рукав должен быть уложен в двойную скатку или "гармошку" и присоединен к крану. Порядок содержания и обслуживания пожарных рукавов должен соответствовать "Инструкции по эксплуатации и ремонту пожарных рукавов", утвержденной ГУПО МВД СССР.
Осмотр пожарных кранов и их проверка на работоспособность посредством пуска воды проводятся не реже 1 раза в 6 месяцев. Результаты проверки фиксируются в журнале.
Внешнее оформление пожарных шкафчиков должно включать красный сигнальный цвет. Шкафчики должны быть опломбированы.

Более подробно данный вопрос рассматривается в разделе "ВНУТРЕННИЙ ПРОТИВОПОЖАРНЫЙ ВОДОПРОВОД"

Литература

1. НПБ 88-2001*. Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования.
2. Проектирование водяных и пенных автоматических установок пожаротушения / Л.М. Мешман, С.Г. Цариченко, В.А. Былинкин, В.В. Алешин, Р.Ю. Губин; Под общ. ред. Н.П. Копылова.-М.:ВНИИПО, 2002.-413с.
3. Моисеенко В.М., Мольков В.В. и др. Современные средства пожаротушения. // Пожаровзрывобезопасность, № 2, 1996, - с. 24-48.
4. Средства пожарной автоматики.Область применения. Выбор типа. Рекомендации. М.:ВНИИПО, 2004. 96 с.
5. ГОСТ Р 51052-97 Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Узлы управления. Общие технические требования. Методы испытаний.
6. Оросители водяных и пенных автоматических установок пожаротушения / Л.М. Мешман, С.Г. Цариченко, В.А. Былинкин, В.В. Алешин, Р.Ю. Губин; Под общ. ред. Н.П. Копылова.-М.:ВНИИПО, 2002.-315с.
7. ИСО 9001-96. Система качества. Модель обеспечения качества при проектировании, разработке, производстве, монтаже и обслуживании.
8. ГОСТ Р 51043-97. Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Оросители спринклерные и дренчерные. Общие технические требования. Методы испытаний.
9. НПБ 87-2000. Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Оросители. Общие технические требования. Методы испытаний.
10. НПБ 68-98. Оросители спринклерные для подвесных потолков. Огневые испытания.
11. ГОСТ Р 51043-2002. Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Оросители. Общие технические требования. Методы испытаний (проект).
12. Оросители общего назначения водяных АУП. ч. 1/ Л.М. Мешман, С.Г. Цариченко, В.А. Былинкин и др./ Пожаровзрывобезопасность.-2001.-№1.- с.18-35.
13. ГОСТ 10704-91*. Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент.
14. ГОСТ 3262-75. Трубы стальные водогазопроводные. Технические условия.
15. ГОСТ Р 51737-2001. Муфты трубопроводные разъемные.
16. Бубырь Н.Ф., Бабуров В.П., Мангасаров В.И. Пожарная автоматика. - М.: Стройиздат, 1984. - 209 с.
17. Иванов Е.Н. Противопожарное водоснабжение. - М.: Стройиздат, 1986. - 316 с.
18. Баратов А.Н., Иванов Е.Н. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. - М.: Химия, 1979. - 368 с.
19. ВСН 394-78. Ведомственные строительные нормы. Инструкция по монтажу компрессоров и насосов.
20. Grinnell sales distribution. Проспект фирмы "Grinnell", 8с.
21. ПБ 03-576-03. Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Госгортехнадзор России, М., 1996.
22. ГОСТ Р 50680-94. Установки водяного пожаротушения автоматические. Общие технические требования. Методы испытаний.
23. Н.В. Смирнов, С.Г. Цариченко "Нормативно-техническая документация о проектировании, монтаже и эксплуатации автоматических установок пожаротушения", 2000 г., 171 с.
24. НПБ 80-99. Установки пожаротушения тонкораспыленной водой автоматические. Общие технические требования и методы испытаний.
25. СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий.
26. ГОСТ 12.4.009-83. ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание.
27. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.
28. Баратов А.Н., Пчелинцев В.Ф. Пожарная безопасность. Учебное пособие, М.: изд-во АСВ, 1997.-176 с.
29. НПБ 151-96 Шкаф пожарный. Общие технические требования. Методы испытаний.
30. НПБ 152-96 Рукава пожарные напорные. Общие технические требования и методы испытаний.
31. НПБ 153-96 Головки соединительные для пожарного оборудования. Общие технические требования и методы испытаний.
32. НПБ 154-96 Клапаны для пожарных кранов. Общие технические требования и методы испытаний.

Температура, °С		Условное время срабатывания, с, не более	Маркировочный цвет жидкости в стеклянной термоколбе (разрывном термочувствительном элементе) или дужек оросителя (при плавком и упругом термочувствительном элементе)
номинальная срабатывания	предельное отклонение	Условное время срабатывания, с, не более
57	±3	300	Оранжевый
68	±3	300	Красный
72*	±3	330	Красный
74*	±3	330	Красный
79	±3	330	Желтый
93#	±3	380	Зеленый
100*	±3	380	Зеленый
121*	±5	600	Голубой
141#	±5	600	Голубой
163*	±5	600	Фиолетовый
182#	±5	600	Фиолетовый
204*	±7	600	Черный
227#	±7	600	Черный
240#	±7	600	Черный
260	±7	600	Черный
343	±7	600	Черный

Условный диаметр трубы, мм	20	25	32	40	50	70	80	100	125	150
Количество оросителей при большом давлении	1	3	5	9	18	28	46	80	150	Более 150
Количество оросителей при малом давлении	-	2	3	5	10	20	36	75	140	Более 140

Номер расчетной схемы рядков	Диаметр труб участков, мм						Давление, м		Расход оросителя л/с		q₆ / q₁	Суммарный расход рядка, л/с		Q^ф₆ / Q^p₆
	Диаметр труб участков, мм						Давление, м		Расход оросителя л/с			Равномерное орошение Q^p₆ = 6q₁	Неравномерное орошение Q^ф₆ = q_ns
	1-2	2-3	3-4	4-5	5-6	6-7	P₁	P₇	q₁	q₆		Равномерное орошение Q^p₆ = 6q₁	Неравномерное орошение Q^ф₆ = q_ns
1	25	25	32	38	50	50	3	10,22	0,65	1,14	1,75	3,9	5,5	1,4
2	20	25	25	32	32	32	5	77,1	0,88	2,76	3,14	5,3	11,24	2,12
3	20	25	25	32	32	40	5	67,7	0,88	2,4	2,73	5,3	11,24	2,12
4	25	25	25	32	40	40	5	43,6	0,88	1,81	2,06	5,3	9,58	1,8
5	25	25	32	40	40	50	5	22	0,88	1,7	1,93	5,3	7,93	1,5

Диаметр труб, мм	Скорость движения воды, м/с, в трубопроводах насосных станций
Диаметр труб, мм	всасывающих	напорных
До 250	0,6-1,0	0,8-2,0
Св. 250 до 800	0,8-1,5	1,0-3,0
Св. 800	1,2-2,0	1,5-4,0

Показатели	Значение показателя
	МУПТВ 60ГВ	МУПТВ 60ГВД
Огнетушащая способность, м², не более: пожара класса А пожара класса B горючих жидкостейс температурой вспышки паров до 40 °С пожара класса В горючих жидкостейс температурой вспышки паров 40 °С и выше	20
		20
	20
Продолжительность действия, с	10-25
Средний расход огнетушащего вещества, кг/с	2,6-6,5
Масса, кг, и вид ОТВ: вода питьевая по ГОСТ 2874 [10] вода с добавками
	60 ±0,3
		61 ±0,3
Масса газа-вытеснителя (жидкая двуокись углерода по ГОСТ 8050), кг	4,8^+0,2
Объем в баллоне под газ-вытеснитель, л	8 или 10
Вместимость модуля, л	65 ±1
Рабочее давление, МПа	0,5-1,4

Показатель	Значение показателя
Показатель	МУПТВ -12	МУПТВ -27	МУПТВ –50	МУПТВ –100
Огнетушащая эффективность, кг/м²	1,5
Защищаемая площадь при высоте, м²: < 4 м < 6 м < 9 м	15	30 22	60 44 35	88 72
Вместимость модуля, л	12^-1	27^-2	50^-2	100^-4
Рабочее давление, МПа, не более	1,4			1
Продолжительность действия, с, не менее	20

Расход воды, л/с	Скорость движения воды, м/с, при диаметре труб, мм
Расход воды, л/с	100	125	150	200	250	300	350	400
1	0,13	-	-	-	-	-	-	-
2	0,245	-	-	-	-	-	-	-
3	0,37	0,24	-	-	-	-	-	-
4	0,49	0,315	0,22	-	-	-	-	-
5	0,61	0,39	0,274	-	-	-	-	-
6	0,73	0,47	0,33	-	-	-	-	-
7	0,86	0,55	0,384	0,217	-	-	-	-
8	0,98	0,63	0,44	0,248	-	-	-	-
9	1,1	0,71	0,493	0,279	-	-	-	-
10	1,22	0,79	0,548	0,31	-	-	-	-
12	1,47	0,94	0,66	0,37	0,24	-	-	-
14	1,71	1,1	0,77	0,454	0,278	-	-	-
16	1,96	1,26	0,88	0,5	0,32	0,22	-	-
18	2,2	1,42	0,99	0,56	0,36	0,247	-	-
20	2,45	1,52	1,1	0,62	0,4	0,275	0,205	-
22	2,69	1,73	1,21	0,68	0,44	0,3	0,226	-
24	2,94	1,89	1,32	0,74	0,48	0,33	0,246	-
26	-	2,05	1,43	0,81	0,52	0,357	0,267	0,206
28	-	2,2	1,53	0,87	0,56	0,385	0,287	0,22
30	-	2,36	1,64	0,93	0,6	0,41	0,308	0,237
32	-	2,52	1,75	0,99	0,64	0,44	0,328	0,253
34	-	2,68	1,86	1,05	0,68	0,467	0,349	0,269
36	-	2,83	1,97	1,12	0,72	0,495	0,369	0,285
38	-	2,99	2,08	1,18	0,76	0,52	0,39	0,3
40	-	-	2,19	1,24	0,84	0,55	0,41	0,316
42	-	-	2,3	1,3	0,86	0,58	0,43	0,33
44	-	-	2,41	1,36	0,88	0,6	0,45	0,35
46	-	-	2,52	1,43	0,92	0,63	0,47	0,36
48	-	-	2,63	1,49	0,95	0,66	0,49	0,38
50	-	-	2,74	1,55	0,99	0,69	0,51	0,395