Характеристика основных элементов противопожарного водоснабжения

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Противопожарное водоснабжение - это совокупность мероприятий по обеспечению водой различных потребителей для тушения пожара. Проблема противопожарного водоснабжения одна из основных в области пожарного дела. Современные системы водоснабжения представляют собой сложные инженерные сооружения и устройства, обеспечивающие надежную подачу воды потребителям. С развитием водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий улучшается их противопожарная защита, так как при проектировании, строительстве, реконструкции водопроводов учитывается обеспечение не только хозяйственных, производственных, но и противопожарных нужд. Основные противопожарные требования предусматривают необходимость поступления нормативных объемов воды под определенным напором в течение расчетного времени тушения пожаров.

1. Виды водопроводов. Классификация водопровода по давлению

По назначению водопроводы разделяются на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные. В зависимости от напора различают противопожарные водопроводы высокого и низкого давления. В противопожарном водопроводе высокого давления в течение 5 мин после сообщения о пожаре создают напор, необходимый для тушения пожара в самом высоком здании без применения пожарных машин. Для этого в зданиях насосных станций или в других отдельных помещениях устанавливают стационарные пожарные насосы.

В водопроводах низкого давления во время пожара для создания требуемого напора используют пожарные насосы, которые подключают к пожарным гидрантам с помощью всасывающих рукавов.

В водопроводах высокого давления вода к месту пожара подается по рукавным линиям непосредственно от гидрантов под напором от стационарных пожарных насосов, установленных в насосной станции.

Все сооружения водопровода проектируют так, чтобы во время эксплуатации они пропускали расчетный расход воды для пожарных нужд при максимальном расходе воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды. Кроме того, в резервуарах чистой воды и водонапорных башнях предусматривают неприкосновенный запас воды для тушения пожаров, а в насосных станциях второго подъема устанавливают пожарные насосы.

Насосно-рукавные системы, которые собирают при тушении пожаров, также являются элементарными противопожарными водопроводами высокого давления, состоящими из источника водоснабжения, водоприемника (всасывающей сетки), всасывающей линии, объединенной насосной станции первого и второго подъема (пожарного насоса), водопроводов (магистральных рукавных линий), водопроводной сети (рабочих рукавных линий).

Водонапорные башни предназначены для регулирования напора и расхода в водопроводной сети. Их устанавливают в начале, середине и в конце водопроводной сети. Водонапорная башня состоит из опоры (ствола), бака и шатра-устройства, предохраняющего бак от охлаждения и замерзания в нем воды. Высоту башни определяют гидравлическим расчетом с учетом рельефа местности. Обычно высота башни 15...40 м.

Вместимость бака зависит от размера водопровода, его назначения и может колебаться в широких пределах: от нескольких кубометров на маломощных водопроводах до десятков тысяч кубометров на крупных городских и промышленных водопроводах. Размер регулирующей емкости определяют в зависимости от графиков водопотребления и работы насосных станций. Кроме того, включают неприкосновенный пожарный запас для тушения одного наружного и одного внутреннего пожаров в течение 10 мин. Бак оборудуют нагнетательной, разборной, переливной и грязевой трубами. Часто нагнетательную и разборную трубы объединяют.

Разновидностью водонапорных башен являются водонапорные резервуары, которые предназначены не только для регулирования напора и расхода в водопроводной сети, но и для хранения противопожарного запаса воды для тушения пожаров в течение 3 ч. Резервуары располагают на возвышенных местах.

Водонапорные резервуары и башни включают в водопроводную сеть последовательно и параллельно. При последовательном включении через них проходит вся вода от насосных станций. В этом случае нагнетательную и разборную трубы не объединяют, и они работают раздельно. При минимальном водопотреблении излишки воды накапливают в резервуаре или в баке, а при максимальном этот запас направляют в водопроводную сеть.

При параллельном включении в водопроводную сеть в резервуары и баки поступает излишек воды (при минимальном водопотреблении), а при максимальном водопотреблении его направляют в сеть. В данном случае нагнетательный и разводящий трубопроводы могут быть объединенными. Для контроля уровня воды в баках и резервуарах предусматривают измерительные устройства.

По виду обслуживаемого объекта системы водоснабжения подразделяются на городские, поселковые, а также промышленные, сельскохозяйственные, железнодорожные и др.

По виду используемых природных источников различают водопроводы, забирающие воду из поверхностных источников (рек, водохранилищ, озер, морей) и подземных (артезианских, родниковых). Имеются также водопроводы смешанного питания.

По способу подачи воды водопроводы бывают напорные с механической подачей воды насосами и самотечные (гравитационные), которые устраивают в горных районах при расположении водоисточника на высоте, обеспечивающей естественную подачу воды потребителям.

По назначению системы водоснабжения делят на хозяйственно-питьевые, удовлетворяющие нужды населения; производственные, снабжающие водой технологические процессы производства; противопожарные и объединенные. Последние устраивают, как правило, в населенных пунктах. Из этих же водопроводов вода подается и на промышленные предприятия, если они потребляют незначительное количество воды или по условиям технологического процесса производства требуется вода питьевого качества.

При больших расходах воды предприятия могут иметь самостоятельные системы водоснабжения, обеспечивающие их хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды. В этом случае обычно сооружают хозяйственно-противопожарный и производственный водопроводы. Совмещение пожарного водопровода с хозяйственным, а не с производственным объясняется тем, что производственная водопроводная сеть обычно бывает менее разветвленной и не охватывает всех объемов предприятия. Кроме того, для некоторых технологических процессов производства вода должна подаваться под строго определенным напором, который при тушении пожара будет изменяться. А это может привести либо к увеличению расхода воды, что экономически нецелесообразно, либо к аварии производственных аппаратов. Самостоятельный противопожарный водопровод устраивают обычно на наиболее пожароопасных объектах--предприятиях нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, складах нефти и нефтепродуктов, лесобиржах, хранилищах сжиженных газов и др.

Системы водоснабжения могут обслуживать как один объект, например город или промышленное предприятие, так и несколько объектов. В последнем случае эти системы называют групповыми. Если система водоснабжения обслуживает одно здание или небольшую группу компактно расположенных зданий из близлежащего источника, то ее называют местной системой. Для питания водой под требуемым напором различных участков территории населенного пункта, имеющей значительную разницу в отметках, устраивают зонное водоснабжение. Система водоснабжения, обслуживающая несколько крупных водопотребителей, расположенных на определенной территории, называется районной.

2. Схемы водоснабжения населенных пунктов

На территории большинства населенных пунктов (городов, поселков) существуют различные категории водопотребителей, предъявляющих, разнообразные требования к качеству и количеству потребляемой воды. В современных городских водопроводах расход воды на технологические нужды промышленности составляет в среднем около 40% всего объема, подаваемого в водопроводную сеть. Причем около 84% воды берется из поверхностных источников и 16%--из подземных.

Схема водоснабжения для городов с использованием поверхностных водоисточников представлена на рисунке. Вода поступает в водоприемник (оголовок) и по самотечным трубам 2 перетекает в береговой колодец 3, а из него насосной станцией первого подъема (HC-I) 4 подается в отстойники 5 и далее на фильтры 6 для очистки от загрязнений и обеззараживания. После очистной станции вода поступает в запасные резервуары.

Рис. 1. Схема водоснабжения населенного пункта: 1 -- водоприемник; 2 -- самотечные трубы; 3 -- береговой колодец; 4 -- насосная станция I подъема; 5 -- отстойники; 6 -- фильтры; 7 -- запасные резервуары чистой воды; 8 -- насосная станция II подъема; 9 -- водоводы; 10 -- водонапорная башня; 11 -- магистральные трубопроводы; 12 -- распределительные трубопроводы; 13 -- ввод в здания; 14 -- водопотребители чистой воды 7, из которых она насосной станцией второго подъема (НС-П) 8 подается по водоводам 9 в напорно-регулирующее сооружение 10 (наземный или подземный резервуар, размещенный на естественном возвышении, водонапорная башня или гидропневматическая установка). Отсюда вода поступает по магистральным линиям 11 и распределительным трубам 12 водопроводной сети к вводам в здания 13 и потребителям 14.

Систему водоснабжения или проектирования обычно разделяют на две части: наружную и внутреннюю. К наружному водопроводу относят все сооружения для забора, очистки и распределения воды водопроводной сетью до вводов в здания. Внутренние водопроводы представляют собой совокупность устройств, обеспечивающих получение воды из наружной сети и подачу ее к водоразборным приборам, расположенным в здании.

Использование подземных водоисточников обычно позволяет обходиться без очистных сооружений. Вода подается непосредственно в запасные резервуары 2. При использовании подземных вод, а также при водоснабжении крупных городов может быть не один, а несколько источников водопитания, расположенных с разных сторон населенного пункта.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Рис. 2. Схема водопровода при подземном водоисточнике: 1 - артезианская скважина с насосом; 2 - запасной резервуар; 3 - НС-II; 4 - водонапорная башня; 5 - водопроводная сеть

Такое водоснабжение позволяет получить более равномерное распределение воды по сети и поступление ее к потребителям. Неравномерность водопотребления с увеличением численности населения в городах в значительной мере сглаживается, что позволяет обходиться без напорно-регулирующих сооружений. В этом случае вода от НС-П поступает непосредственно в трубы водопроводной сети.

Подача воды для целей пожаротушения в городах обеспечивается пожарными автомобилями от гидрантов, установленных на водопроводной сети. В небольших городах для подачи воды на тушение пожаров включают дополнительные насосы в НС-И, а в крупных городах пожарный расход составляет незначительную часть водопотребления, поэтому практически не оказывают влияния на режим работы водопровода.

В соответствии с современными нормами в населенных пунктах с числом жителей до 500 чел., которые располагаются в основном в сельской местности, должен устраиваться объединенный водопровод высокого давления, обеспечивающий хозяйственно-питьевые, производственные и пожарные нужды. Однако нередки случаи, когда сооружается только хозяйственно-питьевой водопровод, а на пожарные нужды воду подают передвижными насосами из водоемов и резервуаров, пополняемых от водопровода.

В малых населенных пунктах для хозяйственно-противопожарных нужд чаще всего устраиваются системы местного водоснабжения с забором воды из подземных источников (шахтных колодцев или скважин). В качестве водоподъемных устройств применяют центробежные и поршневые насосы, системы «Эрлифт», ветросиловые установки и др. Наиболее надежны и удобны в эксплуатации центробежные насосы. Что касается других водоподъемных устройств, то вследствие малой производительности они могут использоваться лишь для пополнения пожарных запасов воды в водоемах, резервуарах, водонапорных башнях.

3. Источники водоснабжения

В соответствии с двумя категориями природных источников воды водоприемные сооружения также разделяются на две группы: сооружения для приема воды из поверхностных источников и сооружения для приема подземных вод. Выбор того или иного источника водоснабжения определяется местными природными условиями, санитарно-гигиеническими требованиями, предъявляемыми к качеству воды, и технико-экономическими соображениями. По возможности предпочтение должно отдаваться подземным источникам водоснабжения.

К поверхностным источникам относятся реки, озера и в отдельных случаях моря. Место расположения водоприемника определяется с таким расчетом, чтобы удовлетворялись следующие условия:

возможность применения наиболее простого и дешевого способа забора воды из источника;

бесперебойность получения требуемого количества воды;

обеспечение поступления по возможности более чистой воды (очистка от загрязнений);

наиболее близкое расположение к снабжаемому водой объекту (для уменьшения стоимости водоводов и подачи воды).

Подземные воды залегают на различных глубинах и в различных породах.

Для водоснабжения используют:

воду напорных водоносных слоев, перекрытых сверху водонепроницаемыми породами, предохраняющими подземные воды от загрязнения;

безнапорные подземные воды со свободной поверхностью, содержащиеся в пластах, не имеющих водонепроницаемой кровли;

родниковые (ключевые) воды, т. е. подземные воды, самостоятельно выходящие на поверхность земли;

шахтные и рудничные воды (чаще для производственного водоснабжения), т. е. подземные воды, поступающие в водоотливные сооружения при добыче полезных ископаемых.

4. Устройство пожарного гидранта и требования по эксплуатации в зимнее и летнее время

Гидрант с пожарной колонкой представляет собой водозаборное устройство, устанавливаемое на водопроводной сети и предназначенное для отбора воды при тушении пожара.

Гидрант с колонкой при тушении пожара может быть использован, во-первых, как наружный пожарный кран в случае присоединения пожарного рукава для подачи воды к месту тушения пожара и, во-вторых, как водопитатель насоса пожарного автомобиля.

В зависимости от конструктивных особенностей и условий противопожарной защиты охраняемых объектов гидранты подразделяются на подземные и надземные.

Подземные гидранты устанавливают в специальных колодцах, закрываемых крышкой. Пожарную колонку навинчивают на подземный гидрант только при его использовании. Надземный гидрант находится выше поверхности земли с закрепленной на нем колонкой.

Пожарный гидрант предназначен для отбора воды из водопроводной сети на тушение пожаров, он состоит из стояка, клапана, клапанной коробки, штока, установочной головки с резьбой и крышкой. Если уровень грунтовых вод высокий, на спусковом отверстии клапанной коробки устанавливают обратный клапан.

Табл. 1. Техническая характеристика подземного пожарного гидранта

На водопроводную сеть гидрант-колонку устанавливают с помощью пожарной подставки без устройства колодца. Пропускная способность комбинированного гидранта 20 л/с.

Колонка пожарная используется для открывания и закрывания пожарного гидранта, а также присоединения пожарных рукавов при отборе воды из водопроводной сети на тушение пожаров. Основные части колонки -- корпус и головка. В нижней части корпуса имеется резьбовое кольцо для присоединения колонки к пожарному гидранту. В верхней части расположены управление колонкой и два патрубка с соединительными головками и два вентиля. Через сальник в головке колонки проходит центральный ключ (трубчатая штанга) с квадратной муфтой внизу и рукояткой наверху Рукоятку вращают при закрытых вентилях напорных патрубков. При открытых вентилях маховички попадут в поле вращения рукоятки. Таким образом, колонка имеет блокировку, исключающую поворот центрального ключа при открытых клапанах напорных патрубков. Снимают колонку с гидранта только при закрытом клапане гидранта.

Существуют обязательные правила эксплуатации пожарных гидрантов. Неумелое обращение с пожарными гидрантами может привести к аварии на водопроводной сети, срыву подачи воды и несчастным случаям.

Подготовка противопожарного водоснабжения к эксплуатации в зимних условиях осуществляется:

городского водоснабжения - в период проведения осенней проверки силами мобильных бригад АВР РЭВС (отделений) ;

объектового водоснабжения - в период проведения осенней проверки силами водопроводных служб объектов.

Подготовка противопожарного водоснабжения к эксплуатации в зимних условиях включает в себя:

откачку воды из стояков пожарных гидрантов Московского типа и заделку сливных отверстий деревянными пробками;

при установившейся минусовой температуре наружного воздуха откачку воды из колодцев гидрантов заполненных выше уровня стояка с последующим выполнением п.1;

пожарные гидранты, подверженные затоплению грунтовыми и талыми водами, берутся на специальный учет (приложение № 1 «Инструкции...») линейными участками РЭВС и районными пожарными частями с обязательной отметкой в книге проверок противопожарного водоснабжения, последующим контролем их состояния со стороны РЭВС, откачкой воды из стояков после оттепелей (в случае необходимости) и обязательной передачей информации в районные пожарные части;

заполнение колодцев гидрантов специальным теплоизолирующим наполнителем.

5. Требования, предъявляемые при приеме в эксплуатацию новых источников противопожарного водоснабжения

К пожарным гидрантам.

Пожарные гидранты следует устанавливать на кольцевых водопроводных сетях. Допускается установка пожарных гидрантов на тупиковых линиях независимо от расхода воды на пожаротушение при условии, что их длина не превышает 200 метров.

Диаметр труб водопровода, на которых устанавливаются пожарные гидранты, определяется расчетом в соответствии с указанием п.8.46 СНиП 2.04.02-84 "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения", но минимальный диаметр труб водопровода в населенных пунктах и на промышленных предприятиях должен быть не менее 100 мм, в сельских населенных пунктах - не менее 75 мм, максимальный диаметр труб не должен превышать 500 мм.

Пожарные гидранты надлежит располагать вдоль автомобильных дорог на расстоянии не более 2,5 м от края проезжей части, но не ближе 5 м от стен зданий. Допускается располагать гидранты на проезжей части. В исторической части города допускается размещать пожарные гидранты в соответствии с требованиями п. 8.55 ВСН-89. Расстояние между гидрантами не должно превышать 150 метров.

Вокруг люков колодцев, размещаемых на застроенных территориях бездорожных покрытий или в зеленой зоне, должны предусматриваться отмостки шириной 1 м с уклоном от люков, отмостки должны быть выше прилегающей территории на 0,05 м; на проезжей части улиц с усовершенствованными капитальными покрытиями крышки люков должны быть на одном уровне с поверхностью проезжей части; люки колодцев на водоводах, прокладываемых на незастроенной территории должны быть выше поверхности земли на 0,2 м.

К гидранту должен быть свободный подъезд шириной не менее 3,5 метров.

У места расположения пожарного гидранта должна быть установлена указательная табличка на высоте 2-2,5 м от поверхности земли (таблички на объектах, выполненные согласно ГОСТ 12.4.026-76 "Цвета сигнальные и знаки безопасности" устанавливаются непосредственно у водоисточников и по направлению движения к ним). Табличка должна быть размером 12х16 см, красного цвета и иметь надписи белого цвета с указанием:

тип гидранта (гидрант московского типа обозначается буквой М);

диаметр водопроводной сети в миллиметрах (дюймах);

характер водопроводной сети (тупиковая сеть обозначается буквой Т в левом верхнем углу таблички);

номер пожарного гидранта (должен соответствовать номеру дома, на котором расположена координационная табличка). Запись номеров с цифрой "0" впереди (01.02.03. и т.д.) означает, что указательные таблички этих пожарных гидрантов расположены на деревьях, металлических столбиках или столбах уличного освещения, без привязки к номерам домов;

цифровое значение расстояния в метрах от таблички до гидранта.

В соответствии с п.1.12. ГОСТ 12.4.009-83 указатели пожарных гидрантов должны освещаться светильниками или выполняться с использованием флуоресцентных или светоотражающих покрытий

Гидранты в колодцах устанавливаются вертикально. Ось установленного гидранта должна располагаться не ближе 175 мм и не далее 200 мм по горизонтали от стенки горловины люка. Расстояние от верхней части гидранта до верхней кромки люка должно быть не более 400 мм и не менее 150 мм. Техническое состояние пожарного гидранта проверяется путем установки колонки с обязательным пуском воды, при этом не должно наблюдаться подтекание воды во фланцевых соединениях гидранта.

После приема в эксплуатацию пожарных гидрантов составляется акт в 4-х экземплярах (по одному экземпляру для пожарной части, ДСПТ, РЭВС (отделения) и организации, проводившей строительно-монтажные работы).

При приемке в эксплуатацию гидрантов, расположенных на объектовых водопроводных сетях, требуется дополнительно провести испытание сети на водоотдачу. После приема в эксплуатацию пожарных гидрантов на объекте составляется акт произвольной формы в 4-х экземплярах (один для районной пожарной части, второй - заказчику, третий - генподрядной организации, четвертый - ДСПТ ). На основании акта характеристика противопожарного водоснабжения объекта вносится в сводную ведомость объектового водоснабжения.

К самотечным колодцам.

Для забора воды из естественных водоисточников с заболоченными берегами или невозможностью непосредственного водозабора из них для целей пожаротушения устраиваются самотечные (приемные) колодцы.

Самотечные колодцы должны иметь размеры в плане не менее 0,8х0,8 м. Они могут выполняться из бетона, камня и дерева. Колодец должен быть оборудован двумя крышками, пространство между которыми на зимний период заполняется утепляющим материалом, что предохраняет воду от промерзания.

Глубина воды в колодце должна быть не менее 1,5 м. С водоисточником колодец соединяется подводящей трубой, диаметр которой должен быть не менее 200 мм. Выходящий в водоисточник конец трубы должен быть расположен выше дна не менее, чем на 0,5 м и ниже уровня горизонта низких вод, не менее 1,0 м. На конец трубы со стороны водоисточника должна быть укреплена сетка из металлической проволоки, препятствующая засасыванию в трубу рыбы и различных предметов.

К самотечному колодцу должен быть свободный подъезд, рассчитанный на одновременную установку двух пожарных автомобилей. У места расположения самотечного колодца должен быть установлен световой или флуоресцентный указатель с надписью "СКN".

К пожарным водоемам.

Необходимость устройства и требуемый объем противопожарных водоемов для объектов и населенных пунктов, указанных в примечании 1 п.2.11. надлежит определять по нормам расхода воды при расчетном времени пожаротушения в соответствии с указаниями пп.2.13.-2.17. и 2.24. СНиП 2.04.02-84.

Количество пожарных водоемов должно быть не менее двух, при этом в каждом водоеме должен храниться половинный объем воды на пожаротушение (п.9.29. СНиП 2.04.02-84).

Пожарные водоемы надлежит размещать из условия обслуживания ими зданий, находящихся в радиусе:

- при наличии автонасосов - 200 м;

- при наличии мотопомп - 100-150 м, в зависимости от типа мотопомп (п.9.30. СНиП 2.04.02-84).

Расстояние от водоемов до зданий 3,4 и 5 степеней огнестойкости и до открытых складов сгораемых материалов должно быть не менее 30 м, до зданий 1 и 2 степеней огнестойкости - не менее 10 м (п.9.30. СНиП 2.04.02-84).

Если непосредственный забор воды из пожарного водоема автонасосами или мотопомпами затруднен, надлежит предусматривать приемные колодцы объемом 3-5 куб. метров. Диаметр соединяющего трубопровода следует принимать из условия пропуска расчетного расхода воды на наружное пожаротушение, но не менее 200 мм. Перед приемным колодцем на соединительном трубопроводе следует устанавливать колодец с задвижкой, штурвал которой должен быть выведен под крышку люка. На соединительном трубопроводе со стороны водоема следует предусматривать решетку. противопожарный гидрант водоснабжение

Из каждого водоема должен быть обеспечен забор воды не менее, чем двумя пожарными насосами, желательно с разных сторон.

К пожарным водоемам и приемным колодцам устраиваются подъезды с площадками для разворота пожарных автомобилей, размером не менее 12х12 м.

У места расположения пожарного водоема должен быть установлен световой или флуоресцентный указатель с нанесенными: буквенным индексом ПВ, цифровыми значениями запаса воды в куб. метрах и количества пожарных автомобилей, которые могут быть одновременно установлены на площадке у водоема.

Для надежного забора воды из естественных водоемов, имеющих высокую крутизну откосов берега, а также значительное сезонное колебание горизонтов воды, устраиваются подъезды (пирсы), способные выдержать нагрузку пожарных автомобилей. Площадка подъезда (пирса) должна быть расположена не выше 5 м от уровня горизонта низких вод (ГНВ) и выше горизонта высоких вод (ГВВ) не менее, чем на 0,7 м и оборудована отводным лотком для всасывающих рукавов. Глубина воды с учетом промерзания в зимнее время должна быть не менее 1 м, в противном случае, в месте забора устраивают котлован (приямок). Ширина настила площадки должна быть не менее 4,5-5 м с уклоном в сторону берега и иметь прочное боковое ограждение высотой 0,7-0,8 м. На расстоянии 1,5 м от продольного края площадки укладывается и укрепляется упорный брус сечением не менее 25х25 см.

На техническую приемку новых или реконструируемых источников противопожарного водоснабжения выезжать начальникам (заместителям начальников) частей.

Примечание: Приемка пожарных гидрантов после завершения работ по строительству новых и реконструкции существующих сетей противопожарного водоснабжения осуществляется СПТ ЦУС УГПС (2-я смена), или по согласованию с ней.

Размещено на Allbest.ru