Лекції - Протипожежне водопостачання

1.doc (3 стор.)
Оригінал


  1   2   3


Види споживачів води

На території міста, селища, промислового підприємства розташовані водоспоживачів різних категорій, що пред'являють неоднакові вимоги до якості і кількості споживаної води.

Водоспоживачів діляться на три основні категорії:

- Хозяйствеіно-питні;

- Виробничі (для задоволення технічних цілей на підприємствах промисловості, транспорту, енергетики);

- Пожежні для створення пожежо-вибухобезпечних умов житлового та виробничого сектору міста.

Для гасіння пожеж водою використовують:

- Пересувні засоби гасіння пожеж [воду в осередок пожежі подають оператори (ствольщик) по тимчасово прокладених насосно-рукавних систем];

- Стаціонарні установки гасіння пожеж в будівлях (з автоматичним, напівавтоматичним і ручним включенням подачі води);

- Установки водопінної гасіння пожеж;

- Установки для гасіння пожеж водно-хімічними розчинами;

- Обладнання для створення водяних завіс, що запобігають небезпеку теплового випромінювання полум'я або знижують температуру нагрітих газів;

- Обладнання водяного зрошення для підвищення вогнестійкості будівельних конструкцій і технологічних установок під час пожежі;

- Обладнання водонаповнення сталевих конструкцій замкненого профілю.

Процес подачі води для гасіння пожеж та створення умов пожежної безпеки залежить від наступних факторів:

- Пожежної небезпеки горючих речовин та матеріалів;

- Площі пожежі;

- Характеру об'ємно-планувальних та будівельних рішень;

- Кваліфікації операторів та досвіду організації тактичних рішень при подачі води пересувними засобами;

- Рівня оснащення технічними засобами для відбору, подачі і розподілу води на пожежі та інших факторів.

При визначенні необхідної кількості води вибирають найбільш вагомі фактори, досить об'єктивно відображають процеси горіння і гасіння пожеж та імовірнісний характер процесу споживання води на пожежні потреби.

При вирішенні задачі використання води на пожежні потреби її підрозділяють на часткові підзадачі.

Для математичного опису використовують два методи.

Перший заснований на використанні фізико-хімічних закономірностей, другий - на описі процесу за допомогою математичних виразів, що враховують випадкові фактори.

Перший метод заснований на вивченні процесів тепло-і масопереносу при виникненні пожежі. Математичний опис в цьому випадку складається з рівнянь матеріального і теплового балансів. Наприклад, в основу опису процесу гасіння пожежі покладено рівняння теплового балансу, а процесу підвищення вогнестійкості конструкцій водонаповнення - рівняння теплопередачі від середовища пожежі до зовнішньої поверхні водонаповнені конструкції.


1.2 Витрата води для гасіння пожеж пересувними засобами

Для забезпечення гарантованої і безперебійної роботи водопроводу під час пожежі його водопровідні споруди та обладнання розраховують на пропуск необхідної кількості води. Причому споруди повинні подавати воду під відповідним напором протягом часу, достатнього для гасіння пожежі.

Параметри водопровідних споруд протипожежного водопроводу визначають на пропуск витрат води, необхідної для внутрішнього, зовнішнього та автоматичного гасіння пожеж:

Q п = Q в + Q н + Q а,

- витрата води для гасіння пожеж всередині будівель (від внутрішніх пожежних кранів);

Q н - витрата води для гасіння зовнішніх пожеж (від пожежних гідрантів);

Q а - витрата води для гасіння пожеж автоматичними чи стаціонарними установками.

Витрата води для гасіння пожежі залежить від характеру розвитку пожежі та умов подання поди в осередок горіння. Чим вище пожежна небезпека об'єкта, тим більше потрібно води для гасіння пожежі.

Подаючи в осередок пожежі значну кількість води, можна ліквідувати його протягом порівняно короткого проміжку часу. Однак для будівництва водопроводів, розрахованих на пропуск великої кількості води, необхідні значні матеріальні витрати.

Якщо передбачити незначні витрати води для гасіння пожеж, можна скоротити капітальні витрати на будівництво водогону, але при цьому важко створити нормальні умови для боротьби з пожежами. Пожежі в цих випадках носять затяжний характер і супроводжуються великими збитками від знищення вогнем матеріальних цінностей, порушення нормального технологічного циклу при аварії, викликаної пожежею.

Тому витрата води для гасіння пожеж призначають залежно від пожежної небезпеки об'єкта та його значущості, а також виходячи з умови забезпечення необхідної пожежної безпеки при найменших витратах на будівництво та експлуатацію протипожежних водопроводів.

Витрата води для гасіння пожежі наведено в нормативних документах, які складені на підставі обробки статистичних даних про фактичні витрати води з урахуванням створення необхідних умов гасіння пожеж на різних об'єктах.

Нижче наведені дані про фактичну витрату води для гасіння пожеж на відкритих технологічних установках.

Число пожеж,% ....... 70 85 90 94 95 97

Витрата води, л / с ......... 44 60 81 98 116 128

Витрата води для гасіння пожеж в населених місцях залежить від чисельності населення і характеру забудови (табл. 1.1).

Витрата води для зовнішнього пожежогасіння у виробничих будівлях з ліхтарями і в будівлях шириною до 60 м без ліхтарів залежить від об'єму будівлі, ступеня вогнестійкості його будівельних конструкцій, а також категорії пожежної небезпеки виробництва, розміщеного в будівлі (табл. 1.2).

Параметри водопровідних споруд розраховують виходячи з умови одночасності виникнення пожеж на промисловому підприємстві, яку приймають при площі території підприємства менше 150 га - одні пожежа, більше 150 га - дві пожежі. Витрата води для зовнішнього пожежогасіння у виробничих будівлях шириною 60 м без ліхтарів і більше приймають у відповідності з даними табл. 1.3.

Для великих промислових підприємств (наприклад, нафтопереробних заводів, хімічних комбінатів) створюють самостійні системи водопостачання, які не пов'язані з міським водогоном.

Витрата води на зовнішнє гасіння пожеж в таких випадках визначають відповідно до Протипожежними технічними умовами будівельного проектування (ПТУСП). Протипожежні водопроводи таких підприємств зазвичай розраховують виходячи з умови подавання води в пожежні автомобілі (при системі низького тиску), для подачі води пожежними гідрантами (при системі високого тиску), для роботи лафетних стволів, а також для гасіння пожеж всередині будівель за допомогою внутрішніх пожежних кранів і стаціонарних систем водяного або пінного гасіння пожеж.

Таблиця 1.1 - Витрата води для гасіння зовнішніх пожеж в населених пунктах міського типу

Число жителів

в населеному пункті,

тис. чол.

Розрахункове

кількість одночасних пожеж

Витрата води на зовнішнє пожежогасіння в населеному пункті на одну пожежу, л / с

забудова будівлями висотою до двох поверхів включно незалежно від ступеня їх вогнестійкості

забудова будівлями заввишки три поверхи і вище незалежно від ступеня їх вогнестійкості

До 1

1

5

10

Св. 1 "5

1

10

10

"5" 10

1

10

15

"10" 25

2

10

15

"25" 50

2

20

25

"50" 100

2

25

35

"100" 200

3

-

40

"200" 300

3

-

55

"300" 400

3

-

70

"400" 500

3

-

80

"500" 600

3

-

85

"600" 700

3

-

90

"700" 800

3

-

95

"800" 1000

3

-

100

Примітки: 1. Витрата води на зовнішнє пожежогасіння в населеному пункті повинен бути не менше витрати води на пожежогасіння житлових і громадських будівель, вказаних в табл. 1.

2. При зонному водопостачанні витрату води на зовнішнє пожежогасіння та кількість одночасних пожеж в кожній зоні слід приймати в залежності від кількості мешканців, які проживають в зоні.

3. Кількість одночасних пожеж і витрата води на одну пожежу в населених пунктах з кількістю жителів понад 1 млн. чол. належить приймати згідно з вимогами органів Державного пожежного нагляду.

4. Для групового водопроводу кількість одночасних пожеж слід приймати в залежності від загальної чисельності жителів у населених пунктах, підключених до водопроводу.

Витрата води на відновлення пожежного обсягу по груповому водопроводу слід визначати як суму витрат води для населених пунктів (відповідно до кількості одночасних пожеж), що вимагають найбільших витрат на пожежогасіння згідно.

5. У розрахункова кількість одночасних пожеж в населеному пункті включені пожежі на промислових підприємствах, розташованих у межах населеного пункту. При цьому в розрахункову витрату води слід включати відповідні витрати води на пожежогасіння на цих підприємствах.


Таблиця 1.2 - Витрата води для гасіння пожеж у виробничих будівлях

Ступінь огнстойкості

будівель

Категорія приміщень

за пожежною небезпекою

Витрата води на зовнішнє пожежогасіння виробничих будівель з ліхтарями, а також без ліхтарів шириною до 60 м на одну пожежу, л / с, при обсягах будівель, тис. куб.м

до 3

св. 3 до 5

св. 5

до 20

св. 20

до 50

св. 50

до 200

св. 200

до 400

св. 400

до 600

I і II

Г, Д,

10

10

10

10

15

20

25

I і II

А, Б, В

10

10

15

20

30

35

40

III

Г, Д

10

10

15

25

35

-

-

III

В

10

15

20

30

40

-

-

IV і V

Г, Д

10

15

20

30

-

-

-

IV і V

В

15

20

25

40

-

-

-


Таблиця 1.3 - Витрата води для гасіння пожеж в будівлях без ліхтарів

Ступінь вогне-стій-кості

будівель

Категорія примі-ний

по

пожежної небезпеки

Витрата води на зовнішнє пожежогасіння

виробничих будівель без ліхтарів

шириною 60 м і більше на одну пожежу, л / с,

при обсягах будівель, тис. куб.м

до 50

св.

50

до 100

св.

100

до

200

св. 200

до

300

св. 300

до

400

св.

400

до

500

св.

500

до

600

св. 600

до

700

св.

700

до 800

I і II

А, Б, В

20

30

40

50

60

70

80

90

100

I і II

Г, Д, Е

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Примітки до табл. 2 і 3: При двох розрахункових пожежах на підприємстві розрахунковий витрата води на пожежогасіння слід приймати по двом будівлям, що вимагає найбільшої витрати води.

Таблиця 1.4 - Сумарна витрата води для гасіння пожеж у виробничих будівлях

Призначення

витрати

води

Витрата води, л / с, для гасіння пожежі в будівлі об'ємом, тис.м 3, до

100

200

300

400

500

600

700

800

Зовнішнє пожежогасіння

30

40

50

60

70

80

90

100



1.3 Витрата води для гасіння пожеж всередині будівель

Витрата води на гасіння пожеж всередині житлових, громадських, виробничих та допоміжних будівель приймають в залежності від продуктивності (витрати) струменя і числа одночасно діючих струменів.

Витрата води для внутрішнього пожежогасіння (л / с на один струмінь) в залежності від типу будинку і числа подаються струменів наведено нижче:

Число Витрата

струменів води

Житлові будинки заввишки 17-25 поверхів ........................ 5 Березня

»» »Більше 25» ....................................................... 5 червня

Адміністративні будівлі висотою більше 50 м

і об'ємом до 50 тис. м 3.......................................... 4 Травня

Адміністративні будівлі висотою більше 50 м

і об'ємом понад 50 тис. м 3....................................... 5 Серпня

Готелі, пансіонати, санаторії, комплекси

відпочинку заввишки 50 м ....................................... 5 березня

Виробничі будівлі та гаражі висотою

до 50 м ................................................................ 2 2,5

Виробничі і допоміжні будівлі

промислових підприємств висотою більше

50 м ..................................................................... 5 серпня

Для гасіння пожеж всередині будівель передбачають внутрішнє пожежогасіння в гуртожитках, готелях, пансіонатах, адміністративних будівлях, школах-інтернатах, санаторіях, будинках відпочинку, лікарнях та інших лікувально-профілактичних закладах, дитячих садках-яслах, дитячих будинках, будинках дитини, будинках піонерів, спальних корпусах піонерських таборів і шкіл-інтернатів, музеях, бібліотеках, виставкових павільйонах, магазинах, кінозалах, підприємствах громадського харчування і побутового обслуговування, навчальних закладах, допоміжних будинках промислових підприємств висотою 40-50 м і об'ємом понад 25 тис.м 3, приміщеннях, розташованих під трибунами на стадіонах, спортивних залах об'ємом більше 25 тис.м 3 конференц-залах і актових залах більше 700 місць і актових залах і конференц-залах, обладнаних стаціонарною апаратурою, при місткості більше 500 місць.

Внутрішні протипожежні водопроводи можуть забезпечувати потребу у воді не тільки для зовнішнього та внутрішнього гасіння пожеж, але і для роботи установок автоматичного гасіння пожеж (спринклерних-дренчерних установок, установок гасіння пожеж розпиленою водою, установок водопінної гасіння пожеж). У цих випадках водопровід можна використовувати як допоміжний або основний водоживильник. У табл. 4 наведено сумарний витрата води, необхідної для гасіння пожежі в бесфонарних виробничих будівлях шириною більше 6 м.

Витрата води для живлення спринклерних-дренчерних обладнання приймають у відповідності з результатами гідравлічного розрахунку систем подачі і розподілу води.

Нормативні вимоги до витрат води для гасіння пожеж періодично змінюють у міру вдосконалення характеру будівництва, впровадження нових технічних засобів для боротьби з пожежами, інтенсифікації пожежонебезпечних виробничих процесів та ін, причому в окремих випадках можливе зменшення необхідної кількості води для гасіння пожеж, а в інших випадках істотне його збільшення.


1.4 Прогнозування водоспоживання

Водоспоживання при гасінні пожеж характеризує певну послідовність подачі води, яка об'єднує три етапи: приведення пересувних засобів гасіння в дію, локалізація пожежі та її ліквідація.

Кожному етапу притаманні певні ознаки: першому - число і протяжність рукавних лінії, необхідних для подачі необхідної кількості води від пожежних гідрантів до вогнища пожежі; другого - периметр пожежі (фронт поширення вогню) і швидкість розвитку пожежі; третьому - питома витрата води для гасіння пожежі.

У ряді випадків споживання води характеризується не стільки параметрами пожежі, скільки випадковими чинниками, що визначають технічний стан техніки і психологічний стан пожежних. Практика показує, що кількість витрачається під час реальної пожежі води в 4-5 разів перевищує кількість води, що витрачається при гасінні досвідчених (навчальних) пожеж

Споживання води при гасінні пожеж в реальній обстановці досягає 500-875 л / м 2. Споживання води різко зростає при гасінні великих пожеж.

На основі обробки статистичних даних встановлено, що витрата води для гасіння пожежі Q (л / с) залежить в основному від об'єму W3) палаючого приміщення

Q = 0,0223 W. (1)

Розглянуті дані свідчать про переважне вплив випадкових факторів на процес водоспоживання при гасінні пожеж пересувними засобами, тому питання водоспоживання доцільно розглядати із залученням теорії ймовірностей і математичної статистики.

Отримані Івановим Е.Н. середні значення Q (л / с) наведені нижче:

Житлові і громадські будівлі (висотою до двох поверхів) .......... 11,24

Те ж (заввишки три поверхи і більше) ....................................... 18,63

Промислові будівлі I і II ступенів вогнестійкості ............... 22,14

Те ж, IV і V ступенів вогнестійкості ................................... 26,05

Таким чином, в житлових і громадських будівлях підвищеної поверховості витрата води більше, ніж у будівлях з невеликою (до двох поверхів) поверховістю. Витрата води для гасіння пожеж на промислових підприємствах залежить від ступеня вогнестійкості будівельних конструкцій. У будинках зі спалимими конструкціями (IV-V ступінь вогнестійкості) витрата води більше, ніж у будівлях із неспалимих будівельних конструкцій.

Аналіз фактичних витрат води для гасіння пожеж у містах показав, що чисельність населення не впливає на величину витрати води, в той час як чинними нормами витрата води встановлений в залежності від чисельності населення міста. У той же час фактична витрата води, спостережуваний в процесі гасіння окремих пожеж, перевищує нормативну витрату води. Це положення в першу чергу відноситься до витрат води для гасіння пожеж на промислових підприємствах підвищеної пожежної небезпеки.


1.5 Витрата води на господарсько-побутові та виробничі потреби.

Подача води з комунального водопроводу повинна бути достатньою для забезпечення: господарсько-побутових потреб у житлових будинках; водоспоживання в громадських будівлях; витрати на поливання вулиць та насаджень, на роботу фонтанів і т. п.; господарсько-питного водоспоживання на підприємствах; водоспоживання промислових підприємств , які отримують воду для технологічних потреб від міського водопроводу і т. п.

Норми споживання води (кількість води, що витрачається водоспоживачів протягом доби) приймають у відповідності з вимогами СНіП залежно від ступеня благоустрою житлових будинків і від устаткування виробничих цехів (технології виробництва).

Середній добовий витрата води Q ср добу в населеному місці залежить від норми водоспоживання і розрахункового числа жителів:

Q ср добу = q ср .. сут × М, (2)

q ср.. добу - середньодобова норма водопотреблснія;

М - число жителів на розрахунковий період.

Добовий витрата води на технологічні потреби промислового підприємства визначають за формулою

Q ср пр = q 0 × n × τ, (3)

q 0 - норма водоспоживання на одиницю продукції;

n - годинна продукція підприємства;

τ-число годин роботи підприємства в добу.

Витрачання води в населених місцях і підприємствах відбувається нерівномірно протягом доби року і протягом годин доби. Для розрахунку елементів системи водопостачання встановлюють межі можливих коливань витрат води в окремі години доби. Розрахунок параметрів водопровідних споруд виробляють на максимальний часовий витрата води в дні максимального водоспоживання, який визначається за формулою

Q сут макс = К × q сут.макс × М/24, (4)

К - коефіцієнт годинної нерівномірності, що показує у скільки разів максимальний часовий витрата перевищує середній.

Нерівномірність водоспоживання в населених місцях залежить від чисельності населення і ступеня їх благоустрою. Так, у великих містах нерівномірність водоспоживання менше, ніж у містах з невеликим населенням. Це пояснюється тим, що, з збільшенням чисельності споживачів згладжуються коливання водоспоживання, та різниця між максимальним і середнім водоспоживанням зменшується. Нерівномірність водоспоживання виражають графіками (рис. 1.1), на яких по осі абсцис відкладають час в годинах, а по осі ординат - витрати води у відсотках від повного добової витрати. Середній часовий витрата води стосовно до графіками водоспоживання дорівнює 4,17% (визначають діленням 100% на 24 год доби).

П ри розрахунку режимів роботи систем водопостачання (насосно-силового обладнання, запасних та регулюючих ємностей, водопровідної мережі і т. п.) за графіками водоспоживання для кожної категорії споживачів, які отримують воду з водопроводу, будують сумарний графік водоспоживання і знаходять годинні (секундні) витрати води в цілому і по окремим групам споживачів.

Малюнок 1.1 - Графік подачі і споживання води по годинах доби

1 - споживання води, 2 - подача води, 3 - середньодобове споживання води

Подача повного розрахункового витрати води для гасіння пожежі повинна бути забезпечена при найбільшому годинному витраті води на інші потреби. При цьому витрати води на поливання території, прийом душів, миття підлог у виробничих будівлях і мийку технологічного устаткування не враховують.


2.1 Види насосно-рукавних систем

Воду з водогону відбирають через пожежний гідрант пересувними пожежними автонасосами або мотопомпами (рис. 2.1). При відсутності водопроводу з достатнім для гасіння пожежі витратою воду забирають пересувними пожежними насосами з природних (річки, озера, ставки і т. п.) і штучних водойм (резервуари, копані і т. д.).

Для нормальної роботи пересувних пожежних насосів до водойм влаштовують спеціальні під'їзди і пірси. Для подачі води під час пожежі передбачають прокладку насосно-рукавних систем.

Вибір того чи іншого виду насосно-рукавних систем диктується характеристикою водопроводу (водоотдачей, віддаленістю гідранта від вогнища пожежі), характером розвитку пожежі і рядом інших показників, що визначають тактичні схеми розгортання техніки.

Р ісунок - 2.1 - Схема відбору води з водопроводу пожежним насосом

1 - пожежна підставка, 2 - водопровід; 3 - водопровідний колодязь; 4 - пожежний гідрант, 5 - пожежна колонка, 6 - рукавна лінія, 7 - пожежний автонасосами; 8 - пожежний рукав, 9 - пожежний ствол

Якщо гасіння пожежі можливо при подачі невеликої витрати води, то від пересувного пожежного насоса прокладають одну рукавну лінію. Такий вид насосно-рукавної системи називається найпростішим з'єднанням (рис. 2.2, а).

Р ісунок 2.2 - Види насосно-рукавних систем

а - найпростіше з'єднання, б - послідовне з'єднання, в - змішане з'єднання,

1 - насос, 2 - магістральна рукавна лінія, 3 - робоча рукавна лінія, 4 - пожежний ствол

Якщо для гасіння пожежі води, що міститься в автоцистерні пожежного автомобіля, недостатньо, то від пересувного пожежного насоса прокладають магістральну рукавну лінію до місця пожежі і до неї під'єднують робочі рукавні лінії.

Якщо до магістральної рукавної лінії приєднана одна робоча рукавна лінія (див. рис. 2.2, б), то такий вид насосно-рукавної системи називається послідовним з'єднанням.

Якщо до магістральної рукавної лінії під'єднується кілька робочих рукавних ліній (див. рис. 2.2, в), то такий вид насосно-рукавної системи називається змішаним з'єднанням.

Для боротьби з великими пожежами застосовують лафетні стовбури. До таких стовбурах вода, як правило, подається одночасно по декількох магістральних ліній. Такий вид насосно-рукавної системи називається паралельним з'єднанням.


2.2 Розрахунок насосно-рукавних систем

Р асчет насосно-рукавних систем зводиться до визначення необхідного напору насоса в залежності від витрати води, що подається до місця пожежі. Для визначення цих параметрів будується розрахункова схема (рис. 2.3).

Малюнок 2.3 - Розрахункова схема насосно-рукавної системи

1 - пожежний автонасосами, 2 - рукавна система; 3 - пожежний ствол


Гідравлічні розрахунки насосно-рукавних систем зводять до вирішення трьох основних завдань.

1. Визначення напору насоса, якщо задані розрахунковий витрата води (напір перед пожежним стволом), вид насосно-рукавної системи, а також довжина і діаметр рукавів.

2. Виразно витрати води по заданому натиску насоса.

3. Визначення граничної довжини насосно-рукавної системи по розрахунковій витраті води і напору насоса.

1. Визначення напору насоса. Необхідний напір насоса Н (м) визначають за формулою

Н = h р + Н з + z 1 + z 2 + h в, (5)

h р - втрати напору в рукавної системі;

Н з - вільний напір перед стволом;

z 1 - висота підйому стволів над віссю насоса;

z 2-висота всмоктування;

h в - втрати напору у всмоктувальній лінії.

Для практичних розрахунків напір насоса визначають за формулою

H = S сист Q 2 + z , (6)

S сист - опір рукавної системи, залежне від виду рукавної системи і діаметра встановлених на ній пожежних стволів;

Q - розрахункова витрата води; z - висота підйому пожежних стволів над віссю насоса

2. Визначення витрати води по заданому натиску. При визначенні витрати води враховують характеристику рукавної системи і робочий режим насоса. Завдання про спільну роботу насосів і рукавних систем вирішують графічно і аналітично. При аналітичному вирішенні завдань про спільну роботу насоса з рукавної системою використовують рівняння, що характеризує параметри насоса, і рівняння (6), що характеризує параметри рукавної системи: H = S сист Q 2 + z

Для розрахунку витрати води, що подається насосно-рукавної системою, з рівняння (6) отримаємо формулу

. (7)

3. Визначення граничної довжини рукавної системи. Завдання визначення граничної довжини рукавної системи вирішують графічно і аналітично, якщо задані розрахунковий витрата Q і висота підйому стволів z.

Наприклад, для послідовного з'єднання рукавів (рис. 3. Б) напір насоса обчислюється за формулою (6)

H = S сист Q 2 + z,

де опір системи буде дорівнює

S сист = n р × s р,

де s р - опір однієї рукавної лінії;

n р - число рукавів.


Розв'язавши рівняння (6) щодо n р, визначимо граничне число рукавів для даного виду рукавного з'єднання:

n р = (H - z) / s p Q 2.

Кількість пожежних рукавів в магістральній лінії від вододжерела до місця пожежі визначається за формулою:

n = 1,2 L / l p,

де L - відстань від місця пожежі до вододжерела, м;

l p - середня довжина одного пожежного рукава (зазвичай l p = 20 м).

2.3 Перекачування води автонасосами

При вилученому вододжерел використовують перекачування води по рукавним лініях декількома пожежними насосами, включеними послідовно.




Малюнок 2.4 - Розрахункова схема для визначення гідравлічних параметрів насосно-рукавної системи при перекачуванні води послідовно включеними пожежними насосами

При перекачуванні води Перший насос подає воду у всмоктуючий патрубок другого насоса, а останній подає воду в напірну рукавну лінію з пожежними стволами (рис. 2.4). Для безперебійної роботи системи в кінці кожного ступеня перекачування (у всмоктуючого патрубка подальшого насоса) повинен бути вільний напір h 1 рівний 10 м. У кінцевому ступені перекачування (у пожежного ствола) величину Н з приймають рівною натиску для створення необхідної витрати води через пожежний ствол.

Таким чином, напір кожного насоса в системі перекачування складається з висоти підйому одного насоса над іншим z, вільного напору h (або Н c в кінці системи перекачування) і втрат напору в рукавних системах h 1-2, h 2-3 і т. д . При вирішенні практичних завдань визначають число пожежних насосів, що працюють в перекачку, і граничні відстані між ними.

Розглянемо послідовну роботу двох однакових пожежних автонасосів (див. рис. 2.4). Накреслимо розрахункову схему (рис. 2.5).

Р ісунок 2.5 - Розрахункова схема для визначення числа насосів, що працюють в перекачку: 1, 2, 3. 4, 5 - насоси

Відстань між вододжерел і місцем пожежі позначимо через L, а відстань між автонасосами по лінії перекачки - через l, тоді

L = ml + l 1 = (Χ - 1) l + l 1,

m - число ступенів перекачування;

χ - число автонасосів рівне m +1.

Число автонасосів в системі перекачування води (при однакових насосах) визначають за формулою

χ = H / H 1 ,

H - необхідний натиск;

H 1 - напір розвиває одним насосом.


Необхідний напір для роботи насосів в перекачку визначають за формулою

H = h + H c + z,

h - втрати напору в рукавної лінії;

H c - вільний напір на кінці рукавної лінії, м;

z - висота підйому пожежних стволів над рівнем вододжерела.

Втрати напору в рукавної лінії системи перекачування h дорівнюють сумі втрат напору в кожному щаблі перекачування

h = h 1-2 + h 2-3 + h 3-4 + ... + h (m -1) - m ,

h 1-2 - втрати напору в лінії між першим і другим насосами.

Висоту підйому z представляють у вигляді рівності

z = z 1-2 + z 2-3 + z 3-4 + ... + z (m -1) - m ,

де z 1-2 - висота підйому насоса в першому ступені перекачування (індекс вказує номер насоса в системі перекачування)

В кінцевому ступені перекачування приймають висоту підйому пожежних стволів над віссю останнього автонасосами.

Таким чином, для вирішення завдання повинні бути задані величина L, розрахунковий витрата води Q і висота підйому пожежних стволів z. Граничне число рукавів між сусідніми автонасосами при перекачуванні в одну лінію визначають за формулами:

n 1-2 = h 1-2 / S o Q 2;

n 2 -3 = h 2 -3 / S o Q 2;

.....................;

n (m -1) - m = h (m -1) - m / S o Q 2;

n - число рукавів між сусідніми автонасосами;

h 1-2 - Втрати напору в рукавної лінії між першим і другим насосами;

S про - опір одного рукава в лінії між насосами;

Q - витрата води

Напір кожного насоса знаходять за формулами:

H 1 = h 1-2 + z 1-2 + H c1;

H 2 = h 2-3 + z 2-3 + H c2;

..............................;

H m-1 = h (m-1)-m + z (m-1)-m + H c (m-1)-m,

H 1 - напір у першого насоса;

h 1-2 - Втрати напору в рукавної лінії між першим і другим насосом;

z 1-2 - висота Перевищення другої автонасосами над першим;

Н з - вільний напір в кінці рукавної лінії першого автонасосами.

Вільний напір Н c (m -1) в кінці рукавної лінії, що подає воду до пожежних стволів, приймають рівним величині необхідного напору для роботи пожежних стволів (при заданій витраті води).

При перекачуванні води по двох паралельних рукавним лініях число рукавів між сусідніми автонасосами визначають за формулами:

n 1-2 = 4h 1-2 / S o Q 2;

n 2-3 = 4h 2-3 / S o Q 2;

.....................;

n (m -1) - m = 4 h (m -1) - m / S o Q 2;

З даної формули видно, що при перекачуванні по двох лініях відстань між автонасосами може бути збільшено в 4 рази в порівнянні з перекачуванням по одній лінії.

2.4 Паралельна робота насосів на лафетні стовбури

Для гасіння великих пожеж застосовують потужні водяні струмені, які створюються лафетними стволами. Воду до лафетним стовбурах часто подають декількома пожежними автонасосами по загальній магістральної лінії (рис. 2.6, а), або по самостійним робочим рукавним лініях (див. рис. 2.6, б).



Малюнок 2.6 - Схема подачі води в лафетних ствол

а - по загальній магістральної лінії; б - по самостійним рукавним лініях: 1 - насос, 2 - робоча рукавна лінія, 3 - магістральний рукав, 4 - лафетних ствол


При паралельній роботі насосів на лафетних ствол доводиться вирішувати три завдання.

1. Визначення числа пожежних автонасосів при заданій рукавної системі та продуктивності стовбура.

2. Визначення найбільш раціональної рукавної системи при заданій продуктивності стовбура і числі пожежних автонасосів.

3. Визначення продуктивності лафетного ствола для заданої насосно-рукавної системи.

3. Протипожежного водопостачання НАСЕЛЕНИХ ПУНКТІВ ТА ПРОМИСЛОВИХ ОБ'ЄКТІВ

Навчальний матеріал
© uadoc.zavantag.com
При копіюванні вкажіть посилання.
звернутися до адміністрації