Разработка проектных решений автоматической установки водяного пожаротушения

 

 

Скорость движения воды во всасывающем трубопроводе с учетом того, что в соответствии СП 5.13130-2009 скорость движения воды во всасывающих трубопроводах насосов должна составлять не более 2,8 м/с, определяем по формуле:

 

При DN 200 всасывающего трубопровода скорость движения воды не превышает допустимых значений.

Скорость движения воды в  напорном трубопроводе определяем по формуле:

 

При DN 150 напорного трубопровода скорость движения воды не превышает допустимых значений.

Расчет объема пожарного резервуара

При определении вместимости  резервуара для установок водяного пожаротушения следует учитывать  возможность автоматического пополнения резервуаров водой в течение  всего времени пожаротушения.

Объем резервуара для АУВП определим по формуле, м³:

 

  Согласно п.5.9.13 и п. 5.9.14 СП 5.13130-2009 допускается хранить  воду в одном резервуаре, так  как ее объем меньше 1000 м³. 

Определение параметров дренажного насоса

В насосной станции необходимо предусмотреть мероприятия против возможного затопления агрегатов при  аварии в пределах машинного зала на самом большом по производительности насосе ( п.п. 7.15, 7.16 СНиП 2.04.02-84^*, 5.10.24, 5.10.25 СП 5.13130-2009 ). Как правило для этих целей должен быть предусмотрен дренажный приямок и дренажный насос.

Выбор дренажного насоса производится на правах проектировщика из условия  откачки воды из насосной станции  при слое воды высотой 0,5 м, за время  не более 1 часа.

Требуемая производительность дренажного насоса (м³/ч) определяется по формуле:

 

На правах проектировщика и расчета выбираем дренажный  насос AR 12.40.06.1 с производительностью 20 м³/ч. 
Определение параметров автоматического водопитателя

Автоматический водопитатель – водопитатель, автоматически обеспечивающий давление в трубопроводах, необходимое для срабатывания узлов управления.

Таким образом, автоматический водопитатель должен поддерживать необходимое  давление в дежурном режиме в определенном диапазоне в целях защиты АУВП от ложного срабатывания (поступления сигналов «Пожар» дежурному персоналу, пуска пожарных насосов) при перепадах температур и незначительных утечках.

1. Определим давление в дежурном режиме:

 

Согласно получившимся расчетным  данным выбираем в качестве автоматического  водопитателя жокей – насос CR 3-12 с напором 57,1 м вод.ст., мощностью электродвигателя 1,1 кВт и мембранный бак фирмы «Reflex», объемом 50 л.

3.5 Автоматизация  АУВП

№ п/п	Нормативное требование	Сигнальное устройство			ППУ			Управ-ляемый агрегат, сигнал	Исполни-тельный  механизм
		Наименование	Место размещения	Порог срабатывания
1	2	3	4	5	8			10	11
1.	Помещение с персоналом, ведущим круглосуточное дежурство				С2000М
2.	п. 12.2.1. В помещении с  персоналом, ведущим круглосуточное дежурство должны быть предусмотрены  световая и звуковая сигнализация о  возникновении пожара (с расшифровкой по направлениям)	Сигнализатор давления	Сигнальный трубопровод  УУ	Повышение давления		ШКП		Световой и звуковой сигнал «пожар секция 1»	-
3.	п. 12.1.1., 12.3.1 АУ пожаротушения  должна обеспечивать формирование команды  на автоматический пуск пожарных насосов  при срабатывании двух сигнализаторов давления. Включение сигнализаторов давления должно осуществляться по логической схеме «или»	Манометр сигнализирующий НМР1, НМР2	Подводящий трубопровод	0,3 МПа		ШКП		«пожар»-пуск ОПН	Электродвигатель
4.			Подводящий трубопровод	0,3 МПа		ШКП		«пожар»-пуск ОПН	Электродвигатель
5.	п. 12.2.1. В помещении с  персоналом, ведущим круглосуточное дежурство, должна быть предусмотрена  световая и звуковая сигнализация о  срабатывании установки. п. 12.3.1 Кроме общих требований АУ АУВП должна обеспечивать автоматический пуск резервного насоса	НМР3	Напорный трубопровод  ОПН	0,15 МПа		ШКП		Световой сигнал «ОПН работает», если нет- запуск РПН	Электродвигатель
6.	п. 12.3.1. Кроме общих требований АУ АУВП должна обеспечивать автоматический контроль аварийного уровня в резервуаре и дренажном приямке	НМР4	Водопроводная сеть	0,05 МПА	ПОТОК-3Н №1			Стоп насосная станция	Электродвигатель
7.	п. 12.3.1.  Кроме общих  требований АУ АУВП должна обеспечивать автоматическое включение электроприводов  запорной арматуры	Датчик уровня	Пожарный резервуар	Средний уровень	ПОТОК-3Н № 2 С2000-4 № 1		ШКП	Открыть электрозадвижку	электродвигатель
8.		Датчик уровня	Пожарный резервуар	Верхний уровень			ШКП	Закрыть электрозадвижку	Электродвигатель
№ п/п	Нормативное требование	Сигнальное устройство			ППУ			Управ-ляемый агрегат, сигнал	Исполни-тельный  механизм
		Наименование	Место размещения	Порог срабатывания
9.	п. 12.3.1. Кроме общих требований АУ АУВП должна обеспечивать автоматический контроль аварийного уровня в резервуаре и дренажном приямке	Датчик уровня	Пожарный резервуар	Нижний уровень	С2000-4 № 1			Стоп насосная станция	Электродвигатель
10.		Датчик уровня	Дренажный приямок или  фундамент насоса	Верхний уровень
11.	п. 12.3.1. Кроме общих требований АУ АУВП должна обеспечивать автоматический пуск и отключение дренажного насоса	Датчик уровня	Дренажный приямок	Средний уровень	С2000-4 № 2			Пуск дренажного насоса	электродвигатель
12.		Датчик уровня	Дренажный приямок	Нижний уровень				Стоп дренажного насоса	электродвигатель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.6 Принцип работы  АУВП

Дежурный режим

В дежурном режиме распределительный  и подводящий трубопроводы заполнены  воздухом под атмосферным давлением. Все задвижки и вентили на всасывающем, напорном, подводящем и питающем трубопроводах  открыты и опломбированы (за исключением  вентилей для слива воды). Всасывающие  полости насосов заполнены водой.

Рабочий режим (при пожаре, после  срабатывания установки)

При пожаре срабатывают дымовые  пожарные извещатели. При срабатывании одного извещателя на ПКП подается сигнал «ВНИМАНИЕ», при срабатывании двух и более дымовых извещателейоткрывается узел управления.

При открытии клапана узла управления вода поступает в питающий и распределительный трубопроводы, а также в сигнальный трубопровод, на котором расположен сигнализатор давления универсальный (СДУ). Контакты СДУ замыкаются, сигнал об открытии клапана УУ поступает на ППКП «С2000-4», который передает сигнал на ПКУ «С2000М»

При открытии узла управления давление в подводящем трубопроводе падает. При повышении давления до 0,3 МПа контакты НМР №1,2 замыкаются, сигнал «Пожар» поступает на ППУ  «Поток – 3Н №1», затем на ШКП-250, который коммутирует напряжение питания на электродвигатель ОПН для обеспечения расхода и давления воды в рабочем режиме.

Если ОПН запустился, то контакты НМР №3, размещенного на напорном трубопроводе ОПН, замыкаются, сигнал «ОПН работает» поступает на ППУ  «Поток – 3Н №1».

Если ОПН не запустился, сигнал о запуске не поступает, ППУ  «Поток – 3Н №1» передает сигнал на ШКП-250, который коммутирует напряжение питания на электродвигатель РПН для обеспечения расхода и давления воды в рабочем режиме.

После пожара

Осуществляется слив воды из распределительной сети, техническое  обслуживание установки.

Внештатные ситуации

1. Защита от «сухого хода» насосов.

При падении давления в  водопроводной сети ниже 0,05 МПа контакты НМР №4 замыкаются, сигнал поступает  на «Поток – 3Н №1», затем на ШКП, которые отключают электропитание электродвигателей насосов (при  заборе воды из водопроводной сети).

2. Для удаления воды из заглубленного помещения насосной станции пожаротушения при аварийном затоплении дренажный насос и датчики уровня установлены в дренажном приямке.

При затоплении дренажного приямка и достижении верхнего уровня сигнал от датчика уровня поступает  на ППКП «С2000-4», ППУ «Поток – 3Н №2», ШКП-4, который коммутирует напряжение питания электродвигатель дренажного насоса.

При удалении воды уровень  воды понижается и при достижении нижнего уровня сигнал от датчика  уровня поступает на ППКП «С2000-4», ППУ  «Поток – 3Н №2», ШКП-4, который отключает  электропитание электродвигателя дренажного насоса.

3. В случае затопления помещения насосной станции пожаротушения и достижения уровнем воды электродвигателей ОПН и РПН сигнал от датчика уровня поступает на ППКП «С2000-4», ППУ «Поток – 3Н №2», затем на ШКП-250, который отключает электропитание электродвигателей ОПН и РПН.

 

7. Перечень оборудования и материалов

№	Наименование оборудования, изделия и материалов			Тип, марка		Единица измерения		Кол- во, длина, м	примечание
Технологическая часть
Оборудование
1	Ороситель дренчерный водяной			ДВО0-РНо(д)0,35-R1/2/В3- «ДВН-10»		шт.		90	С учетом 12% запаса
2	Узел управления дренчерный водозаполненный			УУ-Д150/1,2 (Э24) – ВФ.04		шт.		2
3	Жокей-насос			СR3 – 12		шт.		1
4	Мембранный бак			Reflex, 50л		шт.		1
5	Центробежный насос			1Д315-50		шт.		2
6	Дренажный насос			AR 12. 40.06.1		шт.		1
7	Реле уровня			РО 001		шт.		1
8	Манометр сигнализирующий			ТМ-610		шт.		6
9	Манометр					шт.		2
10	Кран трехходовой под  манометр Ду15					шт.		8
11	Задвижка DN150					шт.		2
12	Задвижка DN65					шт.		2
13	Задвижка DN50					шт.		2
14	Вентиль DN50					шт.		1
15	Вентиль DN40					шт.		3
16	Головка муфтовая			ГМ 80		шт.		2
17	Головка рукавная цапковая			ГРЦ 50		шт.		1
Материалы
1		Труба стальная водогазопроводная  ГОСТ 3262 – 75	DN200		м		20
2			DN150		м		240
3			DN200		м		95
4			DN40		м		50
5		Переход          DN200 - DN40			шт.		1
6		Переход          DN150 - DN40			шт.		2
№		Наименование оборудования, изделия и материалов	Тип, марка		Единица измерения		Кол- во, длина, м		примечание
Электротехническая часть
Оборудование
1		Пульт управления	ПКУ С2000М		шт.		1
2		Прибор пожарный управления	ПОТОК-3Н		шт.		2
3		Шкафы контрольно-пусковые	ШКП-75		шт.		2
4		Шкафы контрольно-пусковые	ШКП-4		шт.		3
5		Прибор приемно-контрольный	С 2000-4		шт.		2
6		Блок индикации	С 2000-БИ-01		шт.		1
7		Резервный источник питания	РИП		шт.		2
Материылы
1		Кабель	КПСЭнг-FRLS 1х2х0,75		м		100
2		Кабель	ВВГнг-FRLS 4х2,5		м		3
3		Кабель-канал	100х80		м		20
4		Кабель-канал	10х12		м		20
5		Гофротруба ПВХ с протяжкой	D16		м		50

 

 

 

 

 

 

4. Описание основных элементов технологической части АУВП

Ороситель дренчерный водяной розеткой вниз ДВО0-РНо0,35-R1/2/.ВЗ-"ДВН-10" (латунь) бронза

ДВН-10 Ороситель дренчерный водяной розеткой вниз предназначен для разбрызгивания воды и распределения  ее по защищаемой площади с целью  тушения очагов пожара или их локализации, а также для создания водяных  завес в установках пожаротушения.

Манометр сигнализирующий  ТМ-610

Технические характеристики

Электрическая схема: двухконтактная ЛРПЗ (Левый размыкающий, правый замыкающий) или ЛЗПР (Левый замыкающий, правый размыкающий)

Тип контактов: с магнитным  поджатием

Максмальное напряжение: =220 В, ~380 В

Максмальный ток: 1 А

Максимальная разрывная  мощность контактов: 30 Вт

Предел допускаемой основной погрешности срабатывания электрической  схемы от диапазона показаний: 6%

Конструкция

Электроконтактная приставка (ЭП) выполнена в виде пластиковой  прозрачной оболочки, в которой размещена  электроконтактная группа (ЭГ). ЭГ снабжена указателями, с помощью которых  осуществляется настройка приставки  на пороговое значение (значение уставки). ЭП монтируется на манометр вместо штатного стекла. Для более прочного электрического соединения в приставке  используются контакты с магнитным  поджатием. ЭП выполнена по двухконтактной электрической схеме ЛРПЗ (левый–размыкающий, правый–замыкающий) или ЛЗПР (левый–замыкающий, правый–размыкающий).

Принцип действия

Электроконтактная группа приставки  механически связана со стрелкой показывающего прибора и при  превышении номинального (порогового) значения происходит замыкание или  размыкание (в зависимости от типа приставки) электрической цепи.

Описание

Манометр с электроконтактной  приставкой предназначен для измерения  давления и дискретного управления электрическими цепями вспомогательных  и регулирующих устройств.

Датчик-реле уровня РО 001

Датчик-реле уровня РО-001 предназначен для контроля трёх уровней электропроводных жидкостей по трем независимым каналам  в одном или в различных  резервуарах в стационарных и  корабельных условиях вне взрывоопасных  зон.

В состав входят три датчика  и передающий преобразователь.

Принцип действия датчика-реле РО-001 основан на преобразовании изменения  электрического сопротивления между  электродом датчика и стенкой  резервуара в электрический релейный сигнал. При погружении электрода  датчика в контролируемую среду, сопротивление уменьшается, срабатывает  реле и включается световая индикация  на корпусе передающего преобразователя.

При необходимости, длина  погружаемой части электрода L увеличивается  до требуемой по условиям работы, но не более 5 м. При этом удлиняющий стержень может иметь сечение любой  формы площадью не менее площади  сечения основного электрода, из материала стойкого к контролируемой среде и допускающего контактную пару, не создающую коррозии со сталью 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72.

 

 

Узел управления УУ-Д150/1,2Э24-ВФ.04

-

 УУ-Д150 Узел управления дренчерный с электроприводом.

Узел управления дренчерный с электроприводом УУ-Д150/1,2Э24-ВФ.04 с условным проходом 150(200) мм  предназначен для работы в установках водяного и пенного пожаротушения;осуществляет подачу огнетушащей жидкости в стационарных автоматических установках;выдает сигналы о своем срабатывании и для включения пожарного насоса.

Основным элементом УУ-Д150/1,2Э24-ВФ.04  является клапан мембранный универсальный КСД типа

КМУ (К) 1.  Клапан нормально  закрытое запорное устройство, предназначенное  для пуска огнетушащего вещества и выдачи управляющего гидравлического  импульса.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УУ-Д100/1,2Э24-ВФ.04

1. Рабочее давление (Рр), МПа 

- максимальное 1,20

- минимальное 0,14

2. Время срабатывания, с,  не более 0,4*

*Время срабатывания УУ  указано при минимальном давлении. Фактическое время срабатывания  зависит от величины рабочего  давления и определяется при  испытаниях дренчерной системы. 

3. Номинальное напряжение, В 12, 24, 220

4. Средний срок службы  УУ до капитального ремонта,  лет, не менее 5

5. Среднее время восстановления  работоспособности, час, не более  0,5

6. Срок эксплуатации, лет  10

7. Гарантийный срок эксплуатации  УУ составляет 3 года со дня  ввода в эксплуатацию, но не  более 3,5 лет со дня отгрузки  потребителю при соблюдении потребителем  условий эксплуатации, транспортирования  и хранения 

 

 

Жокей-Насос CR 3-12

 

Технические характеристики:

 Электрическая мощность: 1.1 кВт

 Максимальный напор: 80 м

 Максимальный расход: 4.5 м3/ч

 Диаметр патрубков: DN 25/32

 Наличие встроенного  терморезистора (PTC): Нет

 Скорость вращения: 2900 об./мин.

 Подключение: 3х380-415В, 50 Гц

 Степень защиты: IP 55

Описание

    Центробежный  вертикальный многоступенчатый  насос CR 3-12 применяется для перекачивания  холодной или горячей, технической  воды, а также взрывобезопасных  жидкостей, которые химически  нейтральны к материалам насоса  и не содержат какие-либо твердые  или волокнистые включения.

     Насос Grundfos CR 3-12 мощностью 1.1кВт позволяет  рационально использовать пространство  за счёт своих небольших размеров  и наделён высоким КПД.