Оценка надежности противопожарного водоснабжения общественного здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ПРОТИВОПОЖАРНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ОБЩЕСТВЕННОГО ЗДАНИЯ

Прудникова В.Е., Уйманова М.Ю., Путъко А.В.

ДВГУПС, г. Хабаровск, Россия

Абстракт

Исследование посвящено проблеме соответствия внутреннего противопожарного водопровода учебного корпуса №1 ДВГУПС своду правил системы противопожарной защиты СП. 10.13130. 2009 "Внутренний противопожарный водопровод. Требования противопожарной безопасности".

Ключевые слова: Пожарные краны, требуемый напор, расход воды, давление у пожарного крана, радиус компактной части струи, внутренний противопожарный водопровод.

Abstract

PrudnikovaV. Е.,Uimanova М. Yu., PutkoВ. А.

FESTU, Khabarovsk, Russia

ESTIMATION OF THE FIRE WATER SUPPLY RELIABILITY IN PUBLIC BUILDING

The study deals with the problem of compliance internal fire protection water supply academic building №1 of the Far Eastern State Transport University with the normative document. The set of rules of the fire protection system SP 10.13130.2009 "Internal fire water supply. Requirements of fire safety." refers to it. In the article we talk about the method that can check the efficiency of internal fire water supply system of a public building with no water discharge. Should pay attention to the fact that testing this technique proceed with reference to a real building.

Keywords: Fire hydrants, the required pressure, water flow, pressure at the fire hydrants, the radius of the compact part of the jet, the internal fire main.

1. Система внутреннего противопожарного водопровода учебного корпуса №1 ДВГУПС

Пожарная безопасность здания - это комплекс организационных мероприятий, направленных на предупреждение возникновения пожаров, а также система инженерных устройств, предназначенных для эвакуации людей из опасной зоны, а затем локализации и ликвидации возгорания. В частности, к ним относится система противопожарного водоснабжения, которая представляет собой сложный комплекс технических устройств, трубопроводов и оборудования, необходимого для тушения пожара [7, с. 60]. Основной задачей обслуживающего персонала здания, является поддержание водопровода в рабочем состоянии, т.е. его характеристики должны соответствовать нормам, установленным законом.

В настоящей работе выполнен анализ устройства и работоспособности внутреннего противопожарного водопровода главного корпуса ДВГУПС. Здание проектировалось в 1940-1950-х гг., когда нормы пожарной безопасности отличались от современных, сдано в эксплуатацию в 1956 году. Здание кирпичное, пятиэтажное, II степени огнестойкости [1, табл. 6. 10], класс функциональной пожарной опасности Ф 4.2 (высшие учебные заведения) [4, ст. 32]. Здание оборудовано объединенной системой хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения.

Питание внутренней системы водоснабжения осуществляется от наружных сетей водопровода одним вводом чугунным трубопроводом диаметром 150 мм. Внутренний водопровод корпуса включает в себя: ввод в здание, водомерный узел со скоростным счетчиком калибром 100 мм, объединенную магистральную линию диаметром 100 мм, к которой присоединены водоразборные и противопожарные стояки диаметром 50 мм, 85 пожарных кранов с диаметром 50 мм.

Размещение пожарных кранов на плане здания выполнено таким образом, чтобы обеспечивалась подача необходимого количества струй в любую точку здания.

2. Новая методика испытаний внутреннего противопожарного водопровода

В соответствии с действующими нормами [5, гл. 1] система внутреннего противопожарного водопровода (ВПВ) должна не реже двух раз в год проверяться наработоспособность. Стандартной методики такой проверки не существует. Основная проблема - необходимость фиксации основных параметров пожаротушения (высота компактной части струи, расход пожарного ствола, давление у пожарного крана) и проверка соответствия их в режиме пожаротушения своду правил [2, с. 5], т. е. при нормативном количестве работающих стволов в условиях максимального водопотребления. При проверке ВПВ реальных зданий сброс воды через диктующий пожарный кран невозможен, и невозможна непосредственная проверка параметров струи. Имеющиеся разработки [6, гл. 4] не позволяют оценить работоспособность системы без образования реальной струи воды.

Разработана методика, позволяющая без сброса воды по косвенным данным оценить величину и достаточность параметров пожаротушения. Для этого используются показатели работы системы водоснабжения в режиме без пожара - при пропуске расходов воды только на хозяйственно-питьевые и технологические нужды. Измеряется давление на вводе и на неработающем диктующем ПК и определяется гидравлическая характеристика общего участка водопроводной сети, функционирующего и в обычном режиме и при пожаротушении (на рис. 1 это участок 1-2 от водомерного узла до точки присоединения к магистральному трубопроводу пожарного стояка с диктующим ПК).

где тік- давление на вводе и диктующем пожарном кране;

AZ- разница отметок диктующего ПК и ввода; выражение в числителе соответствует потерям давления на общем участке в обычном режиме;

Q_x._п - величина хозяйственно-питьевого расхода на вводе.

Эта характеристика неизменна и при работе в режиме пожаротушения, и её можно использовать при гидравлическом расчете на пропуск полного (включая пожарный) расхода воды. Давление у клапана диктующего пожарного крана определяется пожаротушении

iLpg- потери давления на участках, работающих только при пожаротушении (на рис. 1 это участок 2 -- ПК), определяются дополнительным расчетом на пропуск нормативных пожарных расходов по диаметру и фактической длине этих участков.

Рис.1. Фрагмент схемывнутреннеговодопроводаздания

По давлению у диктующего пожарного крана с помощью нормативной таблицы [2, с. 5], зная диаметр пожарного крана, диаметр спрыска наконечника пожарного ствола и длину пожарного рукава, можно определить расход из пожарного ствола, высоту компактной части струи и установить, обеспечивают ли эти характеристики подачу необходимого количества струй в наиболее неблагоприятные точки здания, т.е. сделать вывод о работоспособности ВПВ. Конечно, эта методика не является строгой с точки зрения законов гидравлики, т.к. расход Q_xn по длине общего участка не постоянный, что, возможно, повлияет на точность результата. Также может влиять топология водопроводной сети и соотношениемежду расходами g_xп и На основе изложенных исследований разработанаследующая методика испытаний ВПВ:

1. В соответствии с назначением и конструктивными особенностями определяется число пожарных стволов и минимальный расход воды на внутреннее пожаротушение. На схеме системы водоснабжения назначается соответствующее количество работающих диктующих пожарных кранов - наиболее высоко расположенных и удаленных от ввода.

2. Выполняется анализ режима водопотребления здания с целью определения периода максимального водопотребления и соответствующей величины потребления воды на хозяйственно-питьевые и технологические нужды.

3. В период максимального водопотребления фиксируется расход на хозяйственно-питьевые и другие нужды, и замеряется давление на вводе и на диктующем пожарном кране.

4. По формулам (1) и (2) определяется давление у клапана диктующего пожарного крана в режиме пожаротушения и по табл.З [2, с. 5] определяются параметры струи.

5. На основе анализа полученных результатов делается вывод о работоспособности ВПВ.

3. Исследование внутреннего противопожарного водопровода главного учебного корпуса ДВГУПС. Объединенная система водоснабжения здания имеет один ввод, что является нарушением требований п. 5.4.2 [3, гл. 5], предусматривающих в зданиях с 12 и более пожарными кранами устройство двух и более вводов.

Потери давления на скоростном счетчике при пропуске максимального хозяйственно-питьевого и противопожарного расхода 3,94 л/с при диаметре 100 мм и соответствующем гидравлическом сопротивлении 0,000766 м/(л/с)² составили 400 Па, что ничтожно в сравнении с допустимыми при пожаротушении потерями 0,1 МПа и свидетельствует лишь о необоснованно большом диаметре установленного счетчика.

Установлено, что часть пожарных шкафов не соответствует ГОСТ Р 51844- 2009 - не обеспечен визуальный контроль противопожарного оборудования без вскрытия пломбы. (Рис. 2.).

В соответствии со строительным объемом 18244 м³ по действующим нормам [2, с. 5] установлено число пожарных стволов, подаваемых в точку пожаротушения - 2, и минимальный расход воды на одну струю -- 2,5 л/с.

Испытание ВПВ учебного корпуса №1 ДВГУПС производилось 7 декабря 2016 г. в период максимального водоразбора -10 часов. Расход воды определялся стационарным скоростным счетчиком диаметром 100 мм и составил 7,0 м³/час (1,94 л/с). Давление на вводе измерено стационарным механическим манометром - 0,5МПа (напор 50 м), на диктующем пожарном кране ПК 16/4 - механическим манометром на самодельной заглушке - 0,31 МПа (напор 31м) (Рис. 3.). Разница отметок диктующего ПК и ввода AZ= 17,67 м.

Рис.З. Измерение давления с помощью стационарного механического манометра

Гидравлическая характеристика общего участка магистральной сети ( диаметр 100 мм, длина 90,0 м) по формуле (1) составила 0,50 м/(л/с)². Участки ВПВ, работающие только при пожаротушении, составляют 37,6 м и при диаметре 50 мм по таблицам для гидравлического расчета дают потери напора 6,0 м. Рассмотрена подача в наиболее удаленную точку здания от двух пожарных кранов ПК 16/4 и ПК 15/4. Расчет давления у диктующего пожарного крана по формуле (2) дал результат 0,08 МПа (напор 8,52 м). В нормативной таблице расходов воды на пожаротушение [2, с. 5] данные для такого напора отсутствуют. Это свидетельствует о том, что подача необходимого расхода в таких условиях невозможна, и ВПВ при существующем давлении на вводе не способен обеспечить пропуск расчетного пожарного расхода.

Анализ планировки помещений здания показывает, что при существующем размещении пожарных кранов для выполнения требований пожарной безопасности необходимо обеспечить радиус действия пожарных кранов 26,0 м при высоте компактной части пожарной струи 12 м, для этого при использовании существующих рукавов и стволов необходимо давление на диктующем пожарном кране 0,21 МПа (напор 21м). После преобразований формулы (2) расчетом определено необходимое давление на вводе 0,62 МПа (напор 62 м). Фрагмент плана здания с демонстрацией расчетных зон обслуживания ПК приведен на рис. 4.

Рис. 4. Фрагмент плана здания и расчетные зоны обслуживания пожарных кранов

Заключение

1. Разработана методика проверки работоспособности внутреннего противопожарного водопровода здания без сброса воды, проведена апробация этой методики применительно к реальному зданию.

2. Установлено, что в учебном корпусе №1 ДВГУПС не выполняются требования пожарной безопасности: отсутствует второй ввод водопровода; не выполняется требование норм о подаче двух струй с расходом 2,5 л/с в неблагоприятную точку здания.

3. Предлагается: оборудовать второй ввод и предусмотреть установку пожарного насоса, способного увеличить напор на воде на 12 м.

Список использованных источников и литературы

1. СП 2.13130.2012 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты»

2. СП 10.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Требования пожарной безопасности»

3. СП 30.13330.2012 «Внутренний водопровод и канализация зданий»

4. «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» №123-Ф3

5. Постановление Правительства РФ от 25 апреля 2012 года № 390 «О противопожарном режиме»

6. Меншай Л., Былинкин В., Губин Р., Шариков А. Методика испытаний внутреннего противопожарного водопровода. // Журнал Пожарное дело, 2005 г. № 5.

7. Путько, А.В. Противопожарное водоснабжение: учебное пособие / А.В. Путько.- 2-е изд., перераб. и доп. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2015. - 95 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru