Проектирование автоматической системы пожаротушения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Пожар -- неконтролируемый процесс горения, причиняющий материальный ущерб, вред жизни и здоровью людей, интересам общества и государства.

710 Пожаров ежедневно происходит в России. Каждый день на пожарах в России гибнет до 40 человек, передает РИА "Новости" сведения, предоставленные службой информации и общественных связей МЧС РФ.

Для своевременного оповещения о пожаре в зданиях, ликвидации на начальной стадии, обеспечения безопасности людей от первичных и вторичных его проявлений на всех пожаровзрывоопасных объектах должны быть устроены установки автоматических пожарных сигнализаций (АУПС) и автоматических установок пожаротушения (АУПТ).

В данной курсовой работе необходимо разработать автоматическую установку пожаротушения для склада перевязочного материала (бинты, вата). Требуется подобрать огнетушащие вещество, произвести гидравлический расчет системы, а также определить необходимый запас воды на пожарные цели. Гидравлический расчет включает в себя подбор и размещение оросителей, трубопроводов, а так же определение характеристики водопитателей.

Выбор огнетушащего вещества и гидравлический расчет осуществляются на основании требований и рекомендаций нормативных документов, исходя из пожарной опасности складируемых материалов, способа (стеллажного, в штабелях, навалом и др.) и высоты хранения, горючести упаковки, а также размеров помещения и его расположения.

При расчете и проектировании ставится цель получить надежную, безотказную систему, отвечающую требованиям пожарной безопасности.



1. Общая характеристика объекта

Общая численность работающих на складе - 10 человек в смену.

Рассматриваемое 2-х этажное здание - промышленное складского назначения. Помещения отделены друг от друга перегородками из негорючих материалов (класс конструктивной пожарной опасности К0, исходя из этого степень огнестойкости здания принимается I /9/).

В качестве защищаемого рассматривается склад 1 , предназначенный для хранения перевязочного материала. Примем, что склад вмещает 25 тонн материала.

Абсолютная отметка первого этажа - 47 метра. Высота этажа -12 метров. Помещение надземное. Площадь помещения-135 м2.

Площадь всего здания -1092 м2.

Перевязочный материал - материал, применяемый во время операций и перевязок для осушения ран и полостей, защиты их от вторичного инфицирования, дренирования, а также тампонады с целью остановки кровотечения/5/.

Перевязочный материал изготавливают из несинтетических и синтетических, тканых и нетканых материалов/5/. К перевязочному материалу относят марлю, вату, лигнин, полимерные пленки и сетки, вискозное полотно и др/5/. Марля -- редкая сеткообразная ткань, изготавливаемая из льняного, хлопчатобумажного и вискозного волокна/5/. Она легко впитывает воду, обладает достаточной прочностью и эластичностью. Отбеленная вискозная марля отличается шелковистостью, но имеет худшие гигроскопические и тепловые свойства, меньшую стойкость к некоторым лекарственным средствам и более высокую воспламеняемость. Вата -- нетканный материал, состоящий из беспорядочно переплетающихся между собой волокон. Вату для медицинских целей делают из хлопка, из хлопка с добавлением вискозного волокна или из 100% вискозного штапеля/5/. Лигнин -- особым способом обработанная древесина деревьев хвойных пород, выпускается в виде пластов тонкой гофрированной бумаги, обладает более высокими чем марля всасывающими свойствами, но не имеет широкого распространения ввиду малой прочности и эластичности/5/.

Таким образом, на сладе хранятся твердые горючие материалы, сопровождаемые тлением при горении, смачиваемые водой.

Исходя из этого и согласно /9/ рассматриваемое помещение относится к категории В по взрывопожарной и пожарной опасности (к категории В относятся помещения, на которых обращаются горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть/9/).

Исходя из вместимости склада и удельной теплоты сгорания пластмассы, определим удельную пожарную нагрузку для точного отнесения помещения к категории по пожаровзрывоопасности

пожаротушение автоматический гидравлический перевязочный

, (1.1)

где g-удельная пожарная нагрузка, МДж/м2;

S- площадь размещения, м2, S= 135 м2;

Q- пожарная нагрузка помещения, МДж;

q - удельная пожарная нагрузка материала, МДж/кг, согласно таблице 6 /9/ для хлопка-волокна принимаем равной 7,5;

G- масса вещества, кг.

МДж/м2

По таблице 4 /9/, исходя из полученного значения удельной пожарной нагрузки g= 1389 МДж/кг склад перевязочного материала относим к категории В3 по пожаровзрывоопасности.

Исходя из известных функционального назначения помещения, пожарной нагрузки и его категории, руководствуясь приложением Б /16/, принимаем, что по степени опасности развития пожара рассматриваемый склад относится к 6 группе защищаемых помещений (склады твердых сгораемых материалов).

В помещении можно прогнозировать случаи возникновения пожаров класса А1 (А1 -- горение твердых веществ, сопровождаемых тлением /8/).

Гарантированный напор в сети городского водопровода -30 метров.



2. Подготовка к гидравлическому расчету

2.1 Обоснование проектирования автоматической системы пожаротушения

Необходимость применения автоматической установки пожаротушения (АУП) определяется на основании требований /15/, /10/, а также отраслевыми стандартами и положениями, исходя из характеристики помещения и пожароопасных материалов обращающихся на нем. В таблице 2.1 приведена характеристика рассматриваемого помещения необходимая для обоснования проектирования и применения АУПТ.

Таблица 2.1 - Характеристика помещений рассматриваемого объекта.

Характеристика защищаемых помещений

Наименование помещения или отельного агрегата, подлежащих защите(этаж, оси , ряды, отметки, номер чертежа)

Защищаемая площадь, S м2

Высота помещения, м.

Объём помещения, м3

Категория взрывопожароопасности

Класс по взрывоопасности по ПЭУ

Относительная влажность, %

Скорость воздушных потоков м/с

Диапазон предельно-допустимых температур, С?

Степень огнестойкости строительных конструкций

Тип вентиляции

Наличие вибрации

Запылённость, наличие дыма, агрессивных сред

Склад перевязочного материала

135

12

1620

В3

--

50-70

1

I

естественная

нет

--

Рассматривая складские помещения, для обоснования проектирования АУПТ и выбора ее типа, необходимо знать каким способом осуществляется хранение пожароопасных материалов, поэтому в таблице 2.2 приведем характеристику пожароопасных материалов, хранящихся на складе.



Таблица 2.2 - Характеристика пожароопасных материалов, хранящихся на складе

Наименование помещения	Вид хранения (напольное, в штабелях, в таре, на стеллажах, навалом)	Высота хранения (м)	Вид упаковки (сгораемая, несгораемая)	Возможность разлива ЛВЖ	Группа помещений по прил. Б /15/
Склад перевязочного материала	В стеллажах	4	Сгораемая упаковка	нет	6

Согласно /15/ помещения складского назначения категорий В2 -- В3 по пожарной при их размещении в надземных этажах при площади менее 1000 м2 оборудуются автоматическими установками пожарных сигнализаций.

Однако, исходя из условий задания, на складе требуется запроектировать АУПТ.

При устройстве установок пожаротушения в зданиях и сооружениях с наличием в них отдельных помещений, где по нормам требуется только пожарная сигнализация, вместо нее с учетом технико-экономического обоснования допускается предусматривать защиту этих помещений установками пожаротушения./15/ В этом случае интенсивность подачи огнетушащего вещества следует принимать нормативной/15/.

2.2 Выбор огнетушащего вещества, способа пожаротушения и типа автоматической установки пожаротушения

Возможные ОТВ выбирают в соответствии с /10/. Учитывая сведения о применимости ОТВ для АУП в зависимости от класса пожара по /8/ и свойств находящихся на объекте материальных ценностей.

Перевязочный материал - материал, применяемый во время операций и перевязок для осушения ран и полостей, защиты их от вторичного инфицирования, дренирования, а также тампонады с целью остановки кровотечения/5/. Перевязочный материал изготавливают из несинтетических и синтетических, тканых и нетканых материалов, обладающих хорошими гигроскопическими свойствами/5/.

Согласно рекомендациям /11/ для тушения пожаров класса А1 (А1 -- горение твердых веществ, сопровождаемых тлением) подойдет тонкораспыленная вода (ТРВ).

Принимаем, что АУПТ-ТРВ в рассматриваемом помещении будет спринклерной водозаполненной (для помещений с минимальной температурой воздуха 5о и выше) /15/. Спринклерные установки применяются для помещений с повышенной пожарной опасностью.

Проектирование установок ТРВ должно осуществляться с учетом архитектурно-планировочных решений защищаемого помещения и технических параметров технических средств установок ТРВ, приведенных в технической документации на распылители или модульные установки ТРВ.

Параметры проектируемой спринклерной АУП (интенсивность орошения, расход ОТВ, минимальная площадь орошения при срабатывании спринклерной АУП, продолжительность подачи воды и максимальное расстояние между спринклерными оросителями) определяем в соответствии с /20/.

В разделе 2.1 данной КР в таблице 2.2 была определена группа помещения - 6. Для защиты помещений, относящихся к группам 4.1, 4.2, 5, 6 согласно /11/ следует использовать оросители СВS0-ПНо(д)0,085-RЅ/Р57(68,93).ВЗ-«Макстоп» и ДВS0-ПНо0,085-RЅ/ВЗ-«Макстоп»/20/.

Согласно /20/ установка с такими оросителями будет обладать параметрами, представленными в таблице 2.3

Таблица 2.3- Параметры установки пожаротушения

№ п/п	Наименование параметра	Группа помещений	Значение параметров, с учетом высоты помещения(12 м)
		6
1	Минимальная интенсивность орошения, л/(с·м2)	0,1	0,12
2	Минимальный свободный напор перед оросителем при высоте складирования от 3,5 до 5,5 метров, Мпа (м)	1 (100)
3	Площадь для расчета расхода воды, м2	150	180
4	Продолжительность работы установок, мин	45
5	Максимальная высота установки оросителей, м	12
6	Максимальное расстояние между оросителями, м	2,5	2
7	Расстояние от оси оросителя до стены: - максимальное, м - минимальное, м	1,5 0,2

Значения параметров в таблице 2.3 указаны для помещений высотой до 8 м. При монтаже оросителей на высоте более 8 м следует увеличивать интенсивность орошения и расчетную площадь на 10 % на каждые последующие 2 м, при этом максимальное расстояние между оросителями должно составлять 2,0 м./20/.

Соответственно, следует увеличить интенсивность орошения и расчетную площадь на 20 %. Полученные значения приведены в таблице 2.3.

В случае, если площадь, защищаемая установкой пожаротушения меньше площади для расчета расхода воды, указанной в таблице 2.3, расход воды определяется исходя из фактической площади /20/, то есть площадь для расчёта расхода воды из установки будет 135 м2.

2.3 Трассировка системы пожаротушения

На рисунке 2.1 изображена схема трассировки системы, в соответствии с которой необходимо расположить оросители в защищаемом помещении согласно заданию.



Рисунок 2.1- Заданная схема трассировки системы пожаротушения (угловая).

Количество спринклерных оросителей «Макстоп» в одной секции спринклерной установки не ограничивается, при этом для выдачи сигнала, уточняющего адрес загорания в здании, а также для включения систем оповещения и дымоудаления рекомендуется устанавливать на питающих трубопроводах сигнализаторы потока жидкости с характеристиками срабатывания, соответствующими параметрам оросителя «Макстоп»./20/

Для группы 6 минимальное расстояние от верхней кромки хранимых грузов до оросителей должно составлять не менее 1,0 м. /20/. В рассматриваемом помещении высота складирования составляет 4 м, высота помещения-12 м, соответственно, устанавливая оросители под перекрытием данное условие выполняется.

В зданиях с балочными перекрытиями (покрытиями) с выступающими частями спринклерные оросители следует устанавливать между балками, ребрами плит и другими выступающими элементами перекрытия (покрытия) с учетом обеспечения равномерности орошения пола/15/ в соотвествии с /20/.

Расстояние от розетки спринклерного оросителя, устанавливаемого вертикально, до плоскости перекрытия (покрытия) должно составлять от 0,08 до 0,40 м. В проектируемой АУПТ принимаем это расстояние равным 0,2 м.

В пределах одного защищаемого помещения следует устанавливать однотипные оросители с одинаковым диаметром выходного отверстия. Тип оросителя будет определен по результату гидравлического расчета.

В соответствии с ранее определенными параметрами АУПТ, расстояние между оросителями принимаем равным 2 метра, расстояние между рядками распределительного трубопровода - 2 метра, расстояние от крайнего оросителя до стены должно быть в пределах 0,2-1,5, принимаем его равным 1,2 метра.

Как видно из принятой схемы трассировки системы пожаротушения, конфигурация системы - тупиковая.

На рисунке 2.2 изображена компоновка системы на плане в результате выполненной трассировки.

Рисунок 2.2- Компоновка системы на плане

3. Гидравлический расчет системы пожаротушения

Гидравлический расчет агрегатных установок ТРВ производится по методике, приведенной в приложении В /15/.

Гидравлический расчет спринклерной сети имеет своей целью:

1. Определение расхода воды, т. е. интенсивности орошения или удельного расхода, у «диктующих» оросителей;

2. Сравнение удельного расхода (интенсивности орошения) с требуемым (нормативным);

3. Определение необходимого давления (напора) у водопитателей и наиболее экономных диаметров труб.

Гидравлический расчет противопожарного водопровода АУП сводится к решению трех основных задач:

1. 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) в зависимости от диаметра трубопроводов, схемы их трассировки, типа установленной арматуры и т. д. Заканчивается расчет выбором марки насоса (или другого вида водопитателя) по расчетному расходу воды и давлению в начале установки.

2. 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.

3. 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.

3.1 Определение необходимого напора у оросителя при заданной интенсивности орошения

На сегодняшний день для установок ТРВ выпускаются оросители «Макстоп», параметры которых представлены в таблице3.1

Таблица 3.1- Параметры оросителей «Макстоп»

№ п/п	Наименование параметра	Норма в зависимости от диаметра отверстия
		3 мм	5 мм	6 мм	7 мм
1.	Рабочее давление, МПа: -минимальное, не менее - максимальное, не более	0,8 1,7	0,5 1,7	0,5 1,7	0,5 1,7
2.	Коэффициент производительности, не менее	0,025	0,07	0,085	0,11
3.	Средний арифметический диаметр капель в потоке, мкм, не более	80	150	150	150
4.	Номинальная температура срабатывания спринклерных оросителей, °С	57±3 68±3 79±3 93±3	57±3 68±3 79±3 93±3	57±3 68±3 79±3 93±3	57±3 68±3 79±3 93±3
6.	Присоединительная резьба, дюйм	Ѕ	Ѕ	Ѕ	Ѕ

В соответствии с техническими требованиями /20/ для защиты помещений, относящихся к группам 4.1, 4.2, 5, 6 согласно /11/ следует использовать оросители СВS0-ПНо(д)0,085-RЅ/Р57(68,93).ВЗ-«Макстоп» и ДВS0-ПНо0,085-RЅ/ВЗ-«Макстоп»/20/.

В разделе 2 была принята спринклерная АУП, соответственно принимаем, что будут применяться оросители марки СВS0-ПНо(д)0,085-RЅ/Р57(68,93) - оросители спринклерные водяные специального назначения с потоком концентрической направленности, устанавливаемые вертикально, поток из корпуса направлен вниз, без покрытия либо с декоративным покрытием, с коэффициентом производительности 0,085 ( соответственно диаметром выпускного отверстия - 6 мм.), номинальной температурой срабатывания 68 или 93 °С ( по /20/ принимаем 68°С).

Согласно приложению В /15/ 1 этапом гидравлического расчета определяется с учетом нормативной интенсивности орошения и высоты расположения оросителя по эпюрам орошения или паспортным данным давление, которое необходимо обеспечить у диктующего оросителя, и расстояние между оросителями. Как видно из таблицы 2.3 по паспортным данным давление, которое необходимо обеспечить у диктующего оросителя составляет 100 м ( по /20/ в АУП-ТРВ с оросителями «Макстоп» напор установки может достигать 170 м). Расстояние было определено в результате выполненной трассировки системы.

Расчётный расход воды Q , л?с-1 в диктующем оросителе определяется по формуле

, (3.1)

где k - коэффициент производительности, для выбранного осрсителя составляет 0,085;

H - необходимый свободный напор, 100м;

Определим значения Q диктующего оросителя для защищаемого помещения.

л/с



3.2 Гидравлический расчет распределительных и питающих трубопроводов

Для каждой секции пожаротушения определяется самая удаленная или наиболее высоко расположенная защищаемая зона, и гидравлический расчет проводится именно для этой зоны в пределах расчетной площади.

В соответствии с выполненным видом трассировки системы пожаротушения по конфигурации она тупиковая, по компоновке не симметричная, с внутренним трубопроводом не совмещена. Таким образом, гидравлический расчет распределительного трубопровода проведем следующим образом.

Свободный напор у «диктующего» (наиболее удаленного от насосной станции высокорасположенного) оросителя составляет 100 м.

Потери напора на подающем участке равны

, (3.2)

где Lуч- длина участка трубопровода между оросителями, м;

Qуч- расход жидкости на участке трубопровода, л/с;

k1-коэффициент, характеризующий потери напора по длине трубопровода. Для выбранной марки оросителя составляет 0,085.

Требуемый свободный напор у каждого последующего оросителя представляет собой сумму, состоящею из требуемого свободного напора у предыдущего оросителя и потерь напора на участке трубопровода между ними, т.е.

, (3.3)



Расход воды или раствора пенообразователя из последующего оросителя (л/с) определяется по формуле

, (3.4)

В п. 3.1 был определен расход диктующего оросителя

л /с;

H2=H1+h1-2

Q1-2=Q1=>

,

для определения коэффициента К1 необходимо определить вид труб для распределительного трубопровода АУПТ. Трубопроводы водозаполненных установок должны быть выполнены из оцинкованной или

нержавеющей стали /15/. Диаметр трубопровода d, м определяют по формуле

, (3.5)

где Qуч - расход воды, м3/с, принимаем согласно формуле 3.1;

V - скорость движения воды, м/с, V=3-10 м/с. В данной системе принимаем скорость движения воды равной 3 м/с.

Диаметр трубопровода выражаем в миллиметрах и увеличиваем до ближайшего значения, указанного в /7/.

Трубы соединяются сварным методом, фасонные детали изготавливаются на месте.

Диаметры трубопровода следует определять на каждом расчетном участке.

,

d1-2=20 мм, => К1= 0,75 , выбираем трубы стальные электросварные/7/.

л/с

h1-2 =

h1-2= м

H2=H1+h1-2

H2=100+1,93=101,93 м

л/с

Расчет для последующих участков ветви распределительного трубопровода проведем аналогично участку 1-2.

Q2-3=Q2+Q1-2

Q2-3= 0,86+0,85=1,71 л/с

,

d2-3=32 мм, => К1=13,97, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

h2-3=

h2-3=м

H3=H2+h2-3

H3 =101,93+0,42=102,35м ,

л/с

Q3-4=Q3+Q2-3

Q3-4=0,86+1,71=2,57 л/с

,

d3-4=40 мм, => К1=28,7, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

h3-4=

h3-4=м

H4=H3+h3-4

H4 =102,35+0,46=102,81 м ,

л/с



Q4-а=Q4+Q3-4

Q4-а=0,86+2,57=3,43 л/с

,

d4-а=40 мм, => К1=28,7, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

h4-а=

h4-а=м

Hа=H4+h4-а

Hа =102,81+0,33=103,14м ,

Определим напор в точке b.

Qа-b=QI= 3,43, л/с

da-b=40 мм, => К1=28,7, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

ha-b= м

Hb= Ha+ha-b (3.6)



Hb=103,14+0,82=103,96 м

Рядок II рассчитывают по гидравлической характеристике B. Характеристики рядков, выполненных конструктивно одинаково, равны. Характеристику рядка II определяют по параметрам рядка I.

, (3.7)

где Вpl-гидравлическая характеристика

Расход воды из рядка II определяют по формуле

(3.8)

Определим напор в точке c.

Qb-c=QII+Qa-b

Qb-c=3,44+3,43=6,87 л/с

,

db-c=65 мм, => К1=572, выбираем трубы стальные электросварные/7/.



м

Hc= Hb+hb-c

Нc= 103,96+0,165=104,125 м

Qс-d=QIII+Qb-c

Qc-d=3,45+6,87=10,32 л/с

dс-d=80 мм, => К1=1429, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

м



Hd= Hc+hc-d

Нd= 104,25+0,149=104,399 м

Qd-e =QIV+Qc-d

Qd-e=3,45+10,32=13,77 л/с

dd-e=80 мм, => К1=1429, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

м

He= Hd+hd-e



Нe= 104,399+0,265=104,664 м

Qe-f =QV+Qd-e

Qe-f=3,45+13,77=17,22 л/с

de-f=100 мм, => К1=4322, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

м

Hf= He+he-f

Нf= 104,664+0,137=104,8 м



Qf-g =QVI+Qe-f

Qf-g=3,46+17,22=20,68л/с

df-g=100 мм, => К1=4322, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

м

Hg= Hf+hf-g

Нg= 104,8+0,198=105 м



Qg-0 =QVII+Qf-g

Qg-0=3,46+20,68=24,14 л/с

dg-0=125 мм, => К1=13530, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

м

H0= Hg+hg-0

Н0= 105+0,034=105,034 м

Полученные результаты гидравлического расчета для распределительной системы АУПТ сведем в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 - Результаты расчета распределительной сети системы пожаротушения.

Участок, точка	Расход, л/с	Диаметр труб, мм	Скорость, м/с	Длина участка, м	Потери по длине ,м	Напор в точке, м
1	0,85		3			100
1-2	0,85	20	3	2	1,93
2	0,86		3			101,93
2-3	1,71	32	3	2	0,42
3	0,86		3			102,35
3-4	2,57	40	3	2	0,46
4	0,86		3			102,81
4-а	3,43	40	3	0,8	0,33
Для рядка I(а)	3,43		3			103,14
a-b	3,43	40	3	2	0,82
Для рядка II(в)	3,44		3			103,96
Продолжение таблицы 3.2 - Результаты расчета распределительной сети системы пожаротушения
b-c	6,87	65	3	2	0,165
Для редка III(с)	3,45		3			104,125
c-d	10,32	80	3	2	0,149
Для редка IV(d)	3,45		3			104,399
d-e	13,77	80	3	2	0,265
Для редка V(е)	3,45		3			104,664
e-f	17,22	100	3	2	0,137
Для редка VI(f)	3,46		3			104,8
f-g	20,68	100	3	2	0,198
Для редка VII(g)	3,46		3			105
g-0	24,14	125	3	0,8	0,034
0	24,14		3			105,034

3.3 Определение требуемого напора в системе

В общем случае требуемый напор в начале установки (после пожарного насоса) складывается из следующих составляющих



, (3.9)

где hг- потери напора на горизонтальном участке трубопровода;

1,2 - коэффициент, учитывающий местные потери напора в сети;

hв - потери напора на вертикальном участке трубопровода;

Hуу - местные сопротивления в узле управления (сигнальном клапане, задвижках, затворах);

Hо - напор у диктующего оросителя, 100 м;

Z - геометрическая высота диктующего оросителя над осью насоса.

Потери напора на горизонтальном участке трубопровода hг рассчитаем, суммировав все полученные значения потерь по длине (линейные потери, полученные в результате гидравлического расчета системы и потери на участке от насосной до ввода в помещение)

hг=1,93+0,42+0,46+0,33+0,82+0,165+0,149+0,265+0,137+0,198+0,034+=6,02 м

Потери напора на вертикальном участке трубопровода, до точки 0:

d=125 мм, => К1=13530, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

hв=,

Lв - длина вертикального участка трубопровода, м. Включает в себя длину трубопровода, пересекающего подвал и 2 этажа (высоту 2-х этажей, толщину междуэтажных плит перекрытия, высоту подвала) за вычетом расстояния от трубопровода до плиты перекрытия защищаемого помещения, а также расстояние от пола до оси насоса.

м

Hуу (КСК) - местные сопротивления в узле управления (сигнальном клапане, задвижках, затворах) определяется по формуле, м

(3.10)

где ? - коэффициент потерь напора по длине.

В соответствии с рекомендациями /2/ выбираем контрольно-сигнальный БКМ (клапан быстродействующий мембранный) с диаметром клапана 150 мм и коэффициентом потерь напора ? = 7,7 ?10-4, следовательно, местные сопротивления в узле управления составят м Геометрическая высота диктующего оросителя над осью насоса - Z включает в себя высоту 2-х этажей, подвала, толщину междуэтажных плит перекрытия за вычетом расстояния от трубопровода до плиты перекрытия защищаемого помещения, от абсолютной ометки пола подвала- 45 м, Принимаем, что отметка оси насоса находится на высоте 0,5 м от отметки пола подвала- 45,5 м, таким образом,

Z= 45+2•12+2•0,12+2-0,2-45,5= 25,54 м , (3.11)

Тогда требуемый напор в системе будет равен

Нтр= 1,2•6,02+1+0,45+100+25,54= 134,2 м

Согласно заданию гарантированный напор в сети городского водопровода составляет 30 м. В результате расчетов получено значение требуемого Hтр = 134,2 м. Следовательно, для обеспечения работы автоматической установки пожаротушения необходимо подобрать повысительный насос.

4. Подбор насосного оборудования

Установка насосных агрегатов осуществляется в подвалах зданий под лестничными клетками или в отдельных помещениях, для проектируемой АУПТ насосное оборудование будет размещено в подвале (по заданию).

Размеры помещений, где располагаются насосные установки, определяются исходя из габаритов насосных агрегатов и выступающих частей оборудования, и принимаются не менее: от боковых стен помещений до агрегатов - 0,7 м; от торцевых стен помещений до агрегатов - 1,0 м; от распределительного щита до агрегатов - 2,0 м

Количество насосов принимается не менее двух (один рабочий и один резервный, предусматривается для повышения надежности системы).

Подбор насосов производится на следующие условия:

При отсутствии регулирующей емкости - на расход не менее максимально - секундного расхода /12/;

При наличии водонапорного бака или гидропневматической установки и насосов, работающих в повторно - кратковременном режиме, - на расход не менее максимального часового расхода воды (для простых систем пожаротушения).

Для автоматических систем пожаротушения - расход не менее требуемого расхода.

Для насоса проектируемой АУПТ расход принимаем не менее требуемого, который по результатам гидравлического расчета составляет Q=24,14 л/с.

Водонапорные баки и гидропневматические установки устанавливаются для регулирования неравномерности водопотребления (т.е. при недостатке расхода воды в отдельные часы суток).

В рассматриваем здании необходима установка водонапорного бака.

При наличии водонапорного бака насос выбирается по формуле



Hн=z1-z2+h1-Hгар+Hтр, м (4.1)

где z1 - отметка верха падающей трубы бака, принимаем, что труба бака выше на 1 м от отметки дна бака, м;

z2 - отметка верха трубы городского водопровода, Средняя глубина прокладки труб от поверхности земли до верха трубы в северных районах принимается от 2,6 до 3,5 метров /17/. Примем, что верх трубы городского трубопровода располагается на глубине 3,5 м от абсолютной отметки пола первого этажа защищаемого помещения, тогда отметка верха трубы городского водопровода будет z2 = 43,5 м;

h1 - потери напора по длине от места подключения насосов к вводу в здание до верха падающей трубы бака;

Hгар - гарантированный напор в сети городского водопровода, согласно исходным данным составляет 30 м;

Hтр - требуемый напор в системе, в п.3.3 было определено , что данная величина 134,2 м.

,

l = z1+Lвв-н,

где z1- отметка верха падающей трубы бака, принимаем, что труба бака выше на 1 м от отметки дна бака, м;

Lвв-н-расстояние от ввода в помещение до подключения насосов, (включает Lв и расстояние от торцевой стены помещения до агрегатов - 1,0 м), Lвв-н=26,54 м.

Водонапорный бак располагается на такой высоте, которая должна обеспечить соответствующее давление в сети. Установим бак на чердаке склада ( на отметке 71,36 м)

Необходимая отметка дна бака определяется по формуле

Zб ? Z + hЈ + H0, (4.2)

где Z - абсолютная отметка диктующего оросителя, Z=70,92 м;

hЈ - потери напора на участке от бака до диктующего оросителя;

Н0- минимальный напор для диктующего оросителя, Н0=100 м.

hЈ = ,

Lб-до- длина участка от бака до диктующего оросителя. ( включает в себя принятую геометрическую высоту расположения бака (25,86 м), длину вертикального трубопровода(25,54 м) и горизонтальный участок до диктующего оросителя(22,6 м))

hЈ==3,2 м

Zб? 70,92+3,2+100=174,12 м,

Для удобства бак располагается на чердаке здания на отметке 71,36.

71,36<174,12

Тогда

l=72,36+26,54=98,9 м,

Hн ? 72,36-43,5+4,26-30+134,2=137,32 м

Располагая данными о потребном напоре и расходе (по результатам проведенного гидравличeскoгo расчета Qтр=24,14 л/с) водопитателя по каталогам производится подбор насоса так, чтобы выполнялось условие

Hн ? 137,32 м

Q ? 24,14 л/с (86,9 м3/ч).

Данному условию отвечает установка пожаротушения Hydro AT(П) 5 CR 15-10 серии ШПН. Установка пожаротушения Hydro AT(П) 5 CR 15-10 серии ШПН с насосами CR применяется в системах водяного тушения и ликвидации возгорания.

Технические характеристики

Электрическая мощность: 11.00 кВт

Схема пуска: УПП

Скорость вращения: 2900 об./мин.

Подключение: 3 х 380 В / 50 Гц

Максимальный напор: 148.00 м

Максимальный расход: 93.6 м3/ч

Диаметр патрубков: DN 150

Объем бака: 25 литров

Количество насосов: 5 (4 рабочих, 1 резервный)

Класс защиты (от воды): IP 55

Класс защиты (электричество): F

Габариты : -

Установка водяного пожаротушения Hydro AT(П) 5 CR 15-10 серии ШПН (пожарная установка). В автоматическом режиме осуществляет каскадное включение насосов от УПП с мощностью двигателей 11.00 кВт и количеством до пяти при поступлении по одному из информационных каналов сигнала «ПОЖАР».

Регулирующий объем водонапорного бака определяется в м3 для случая автоматического включения насосов.

При производительности насосной установки Q, м3/ч равной или превыщающей максимальный часовой расход

, (4.3)

з = 2 - 4 - для установок с открытым баком - допустимое число переключений насосов в течении часа, примем 2.

Большие значения принимаются для установки с мощностью насоса ? 10 кВт.

м3

Диаметр водонапорного бака определяется в м

(4.4)

Высота водонапорного бака определяется в м:

H = 0,7•D (4.5)

H= 0,7•2,7= 1,89 м

Водонапорный бак устанавливается на постамент высотой 0,5 метра, а также, бак имеет бортик высотой 0,5 метра для предотвращения разлива воды.

Водонапорный бак изготовляется путем сварки стальных листов и покрывается антикоррозийной краской.

5. Расчет требуемого запаса воды для противопожарных целей

Общий расчетный пожарный расход воды Qпож складывается из расхода на наружное пожаротушение Qнар (от гидрантов) в течении 3 часов и на внутреннее пожаротушение Qвн от пожарных кранов в течении 2 часов в соответствии с /12/, а также из расхода на спринклерные Qспр и дренчерные установки Qдр, для тушения пожара на объекте запроектирована спринклерная АУП-ТРВ.

Qпож = Qнар + Qвн + Qспр + Qдр (5.1)

Qнар (внут) = 3,6 tпож нар (внут) m qнар (внут), (5.2)

где tпож, нар, (внут) - расчетная продолжительность наружного и внутреннего пожаротушения;

m - число одновременных пожаров в на территории предприятия;

qнар (внутр) - расход воды л/с на один пожар,л/с.

Норма расхода воды на пожаротушения для промышленных зданий зависит от объема здания, степени огнестойкости и категории.

В разделе 1 было определно, что рассматриваемое 2-х этажное здание - промышленное складского назначения. Помещения отделены друг от друга перегородками из негорючих материалов (класс конструктивной пожарной опасности К0, исходя из этого степень огнестойкости здания принимается I /9/). В качестве защищаемого рассматривается склад 1 , предназначенный для хранения перевязочных материалов.

Площадь всего здания -1092 м2, объем здания-26208 м3.

В соответствии с требованиями, описанными в /12/ расход воды на наружное пожаротушение в производственных зданиях I и II степени огнестойкости, при категориях производства по пожарной опасности А, Б, В, объемом до 50 тысяч м3 составляет 20 л/с.

Тогда, рассматривая вероятность возникновения на объекте одного пожара (в соответсвии с /12/ на промышленных объектах площадью менее 150 га принимается одновременность возникновения одного пожара)

Qнар = 3,6320=216 м3

Расход воды на внутреннее пожаротушение зависти от вида здания и числа подаваемых струй. В соответствии с /12/ для рассматриваемого объекта, производственного здания высотой до 50 м, число струй составит 2 с расходом по 2,5 л/с.

В этом случае

Qвнут = 3,6222,5= 36 м3.

В результате гидравлического расчета (раздел 3) был получен расход на пожаротушение из спринклерной установки равный 24,14 л/с. В разделе 2 определено, что защищаемый склад относятся к 6 группе помещений, на основании /20/ время работы установки- 45 минут(0,75 часа).

Qспр= 3,624,14•0,75= 65,2 м3

С учетом всего этого общий запас воды на пожарные цели Qпож составит

Qпож = Qнар+ Qвн +Qспр

Qпож =216+36+65,2=317,2 м3.

Заключение

При выполнении курсовой работы были приобретены навыки принятия самостоятельных инженерных решений, закреплен учебный материал по расчету типовых систем пожаротушения и подбору противопожарных сигнализаций.

В ходе проекта была разработана автоматическая установка пожаротушения для склада перевязочных материалов. Были закреплены знания нормативно-технической базы в области пожарной безопасности, противопожарного водоснабжения, закреплен навык ведения гидравлических расчётов.

По итогу работы была запроектирована автоматическая спринклерная водяная установка пожаротушения тонкораспыленной водой с угловой схемой трассировки распределительного трубопровода, а также были подобраны два повысительных насоса марки ЦНС 105-147, произведен расчет запасно-регулирующих емкостей (подобран напорный бак регулирующим объемом 10,9 м3), определены требуемые напор и запас воды для противопожарных целей рассматриваемого склада медикаментов.

Таким образом, в результате курсовой работы было исполнено одно из обязательных мероприятий, входящих в состав системы противопожарной защиты пожаровзрывоопасных объектов в соответствии требованиям федерального законодательства /16/.

Список использованных источников

1. Абрамов Н.Н. «Водоснабжение». - М.: Стройиздат, 1974. - 688 с.

2. Бубырь Н.Ф., Бабуров В.П., Мангасаров В.И. «Пожарная автоматика».- М.: Стройиздат, 1984.-208 с.

3. Демидов П.Г., Шандыба В.А., Щеглов П.П. - Горение и свойства горючих веществ.

4. Иванов Е.Н. «Противопожарное водоснабжение».- М.: Стройиздат, 1986.- 316 с.

5. Малая медицинская энциклопедия. -- М.: Медицинская энциклопедия. 1991--96 гг.

6. Собурь С.В. «Установки пожарной сигнализации: Справочник».- 4-е изд.-М.: Пожкнига, 2004.- 296 с.

7. ГОСТ 10704--76 «Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент»

8. ГОСТ 27331-87 "Классификация пожаров"

9. НПБ 105-95 "Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности"

10. НПБ 88 - 2001 «Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования». Утверждены приказом ГУГПС МВД России от 4 июня 2001 г. №31

11. Рекомендации ФГУ ВНИИПО МЧС России «Средства пожарной автоматики. Область применения. Выбор типа»

12. СНиП 2.04.02 - 84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения». Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2000 г. - 128 с.

13. СНиП 2.04.01 - 84 «Внутренний водопровод канализация зданий». Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2000 г. - 150 с.

14. СНиП 2.04.09-84 «Пожарная автоматика зданий и сооружений». Изд-во стандартов, 1988.

15. СП 5.13.130 - 2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования». Утвержден приказом МЧС России от 25.03.09 г. № 175.

16. Федеральный закон № 123- ФЗ от 22.07.2008 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

17. www.ngpedia.ru - большая он-лайн энциклопедия нефти и газа

18. www.os-info.ru/pojarotuschenie/vodosnabzhenie-avtomaticheskix-ustanovok-pozharotusheniya

19. www.tmb-fire.ru/fire-classification

20. Технические условия по проектированию установок пожаротушения с применением оросителей тонкораспыленной воды "МАКСТОП"

Размещено на Allbest.ru

...