Тема № 4 « Автоматические установки водяного и пенного пожаротушения.

Занятие № 4.1 (лекция 7) «Установки водяного и пенного пожаротушения»

1.Назначение область применения и классификация водяных и пенных АУПТИстория возникновения установок пожаротушения неразрывно связана с развитием человеческого общества. Упоминания об устройствах для тушения пожара содержатся уже в древнейших летописях. Описания различных технических устройств пожаротушения встречаются в трудах Архимеда, греческого ученого-механика Ктесибия — изобретателя нагнетательного водоподъемного насоса (11-1 в.в. до н.э.), трактатах Герона Александрийского, Пифагора, римского архитектора Витрувия и др. В трудах Витрувия имеется описание насоса Ктесибия.

1769-1770 годы были ознаменованы созданием русским горным офицером К. Д. Фроловым проекта и действующего макета прототипа современной установки водяного пожаротушения. В описании проекта автор указывал, что его пожарная машина может быть использована в качестве водопроводной установки. Механизм ее был прост. Двигателем служило водоналивное колесо, приводящее в движение кривошипно-шатунный механизм. Последний жестко соединялся с поршнями двух всасывающих насосов, подававших воду в распределительную трубу, оборудованную перекрывными кранами. В случае пожара на концы стояков насаживались «кожаные рукава со шприцами» и открывался кран для подачи воды в очаг пожара. В чердачные помещения вода подавалась по стоякам. Внутри таких помещений размещались горизонтальные трубы с отверстиями для разбрызгивания воды по всему помещению. Однако, это изобретение не было применено на практике, а чертежи и описание установки похоронены в архивах.

В 1806 году англичанин Джон Кэри создает аналогичную установку и получает на нее патент. От конструкций Фролова и Кэри до целиком автоматизированной системы остается всего один шаг. И он был сделан в 1864 году англичанином Стюартом Гаррисоном, снабдившим установку оросителем, отдаленно напоминающим спринклер.

В 1874 г. американская фирма «Пармели и К°» разрабатывает конструкцию оросителя, получившую название спринклер (от английского «брызгать»).

Первые промышленные спринклерные установки представляли собой водопроводные системы с подключенными к ним спринклерными головками. Основной частью спринклеров был мостик из нескольких тонких металлических пластинок, спаянных между собой легкоплавким металлом с определенной температурой плавления. При повышении температуры окружающей среды легкоплавкий металл мостика расплавлялся и спринклер вскрывался. Прекратить разбрызгивание воды можно было закрытием крана водопроводной системы.

К спринклерным системам уже тогда предъявлялись жесткие требования: вода должна была равномерно и в достаточном количестве поступать на защищаемую площадь с одновременным орошением потол­ка; легкоплавкий замок спринклера должен был распадаться при опре­деленной температуре и не препятствовать освобождению пробки, закупоривающей его отверстие. Этим условиям в наибольшей степени отвечал спринклер «Гриннель», получивший широкое распространение в Америке, а затем и во всех промышленно-развитых странах.

В Англии за период с 1882 по 1904 годы спринклерные установки были размещены на 2,5 тыс. фабриках и заводах. Их производство осуществляло английское акционерное общество «Матер и Платт». В описании указывалось, что пожаротушитель употребляется в сочетании с водопроводными трубами, подключенными либо к городскому водопроводу, либо к специальному баку, устанавливаемому на определенной высоте над защищаемым помещением. По потолку проводят несколько параллельных рядов водопроводных труб на расстоянии друг от друга 2,5-3.0 м. На каждой трубе с интервалом 3,0-3,5 м устанавливаются спринклеры.

В России установка спринклеров «Гриннель» началась с 1891 года. Кроме спринклеров «Гриннель» в конце прошлого века применялись и другие образцы. Среди них был спринклер австрийца X. Линзера. Для защиты фабрик и заводов использовались также спринклеры Ньютона и А. Пашковского. Спринклеры русского изобретателя Пашковского по своей конструкции занимали среднее положение между спринклерами Гриннеля и Ньютона, с одной стороны, и спринклерами Линзера – с другой.

Применение автоматических установок водяного пожаротушения для защиты помещений внесло существенный вклад в дело борьбы с огнем. В 1904 году страховой деятель Бэтлей провел анализ всех пожаров на спринклерованных фабриках Англии. Из 810 пожаров 734 (91%) погашено спринклерами.

В этих устройствах видели надежную защиту от огня, и уже к 1895 году во всем мире насчитывалось свыше 3 млн. 250 тыс. спринклеров «Гриннель», под защитой которых находилось свыше 12 тысяч зданий с имуществом на сумму свыше 1 млрд. руб. по ценам того времени. Уже в начале XX века с помощью спринклерных установок в мире было предотвращено 15 тысяч пожаров.

Согласно СП 5.13130.2009 ГОСТ Р 50680-94 и ГОСТ Р 50800-95 водяное пожаротушение применяется в основном для ликвидации поверхностным способом пожаров классов А и В и используется для защиты различных складов, универмагов, помещений производства горючих натуральных и синтетических смол, пластмасс, резиновых технических изделий, кабельных каналов.

Иногда используется раствор воды со смачивателями для повышения ее проникающей (смачивающей) способности при тушении тлеющих материалов. В качестве добавок могут использоваться: водорастворимые полимеры («вязкая вода»); полиоксиэтилен («скользкая вода»); антифризы и соли.

Общая стоимость оборудования водяного пожаротушения высока, но, как правило, многое приобретается у местных поставщиков. Специализированное оборудование представлено зарубежными компаниями Viking и FIREMATICSprinklerDevices (США), GRINELL (Италия), ChangDer (Тайвань). В целом, вода – очень удачное средство тушения пожаров. Однако она не может применяться в качестве тушащего средства в ряде случаев: при горении электропроводки, при горении горючих и легко воспламеняющихся жидкостей, металлов и металлоорганических соединений, при тушении пожаров в местах, где сосредоточена дорогостоящая аппаратура.

 

При отработке второго учебного вопроса (15 мин) преподаватель доводит общие сведения о классификации и структуре построения автоматических установок пожаротушения.

 

1.2.Классификация и структура построения АУПТ

Классификация установок водяного и пенного пожаротушения

Автоматические установки водяного пожаротушения подразделяются, в соответствии с ГОСТ Р 50680-94 по конструктивному исполнению оросителя на спринклерные и дренчерные.

Спринклерные установки пожаротушения предназначены для локального тушения в помещениях распыленной водой или низкократной пеной. Свое название они получили от применяемого в них оросителя – спринклера от английского слова sprincle (брызгать, моросить).

Спринклер представляет из себя полуавтоматический кран для подачи ОТВ, который открывается при повышении температуры.

Дренчерные установки пожаротушения предназначены для обнаружения и тушения пожара по всей расчетной площади, а также для создания водяных завес. Свое название они получили от применяемого в них оросителя – дренчера от английского слова drench (мочить, орошать).

Необходимо помнить, что для запуска дренчерной установки необходима побудительная система.

Спринклерные установки по типу заполнения подводящего питательного и распределительного трубопроводов водой или воздухом на водозаполненные и воздушные.

Водозаполненными – для помещений с минимальной температурой воздуха 5 С и выше;

Воздушными–для неотапливаемых помещений зданий с минимальной температурой ниже 5 С.

Установки по времени срабатывания подразделяют на:

Ø быстродействующие – продолжительность срабатывания не более 3 с;

Ø среднеинерцнонные – продолжительное срабатывания не более 30;

Ø инерционные – продолжительность срабатывания свыше 30 с, но и более 180 с.

По продолжительности действия установки подразделяют на:

Ø средней продолжшельности действия – не более 30 мин;

Ø длительного действия – свыше 30 мин, но не более 60 мин.

Дренчерные установки по виду привода подразделяют на:

Ø электрические;

Ø гидравлические;

Ø пневматические;

Ø механические;

Ø комбинированные.

Установки пенного пожаротушения по конструктивному исполнению подразделяют, как и водяного, на спринклерные и дренчерные в зависимости от типа оросителей.

Дренчерные установки по виду привода так же подразделяют на электрические, гидравлические, пневматические, механические и комбинированные.

Установки пенного пожаротушения по времени срабатывания имеют аналогичные с водяными параметры быстродействия.

Установки по способу тушения подразделяют на:

Ø установки пожаротушения по площади;

Ø установки объемного пожаротушения.

Отличительными характеристиками классификации установок пенного пожаротушения от водяного являются параметры продолжительности действия и кратности пены.

По продолжительности действия установки подразделяют на:

Ø кратковременного действия – не более 10 мин;

Ø средней продолжительности – не более 15 мин;

Ø длительного действия – свыше 15 мин, но не более 25 мин.

Установки по кратности пены подразделяют на:

Ø установки пожаротушения пеной низкой кратности (от 5 до 20),

Ø установки пожаротушения пеной средней кратности (свыше 20, но не более 200);

Ø установки пожаротушения пеной высокой кратности (свыше 200).

В соответствии с ГОСТ 4.99-83 пенообразователи разделены на две классификационные группы в зависимости от применения:

Ø общего назначения;

Ø целевого назначения.

В зависимости от химического состава (поверхностно-активной основы) пенообразователи подразделяют (ГОСТ Р 50588 93) на:

Ø синтетические углеводородные

Ø синтетические фторсодержащие.

Кроме синтетических пенообразователей в ряде стран применяются также пенообразователи на протеиновой основе, в том числе содержащие фторированные поверхностно-активные вещества.

К пенообразователям общего назначения относятся: ПО-6К, ПО-ЗАИ, ПО-ЗНП, ТЭАС, ПО-6ТС. Они используются для получения огнетушащей пены и растворов смачивателей.

К пенообразователям целевого назначения относятся: САМПО, ПО-6ПП, ФОРЭТОЛ, «Универсальный», «Морской». Они используются для получения пены при тушении нефтепродуктов и горючих жидкостей Различных классов, пожаровзрывоопасных объектов, а также для применения с морской водой.

 

 

2. Принципиальная схема и принцип работы спринклерных АУПТ

Устройство водяной спринклерной установки пожаротушения представлено на рисунке 1.

Принцип работы спринклерной АУПТ рассмотрим на примере водяной спринклерной установки, защищаемое помещение №1.

Под перекрытием защищаемого помещения прокладывается распределительный трубопровод (2), заполненный водой под давлением на котором устанавливаются спринклеры (1). Под действием высокой температуры спринклеры открываются и вода орошает очаг пожара. Это не означает, что вскроются все спринклеры в защищаемом помещении. Вскрывается обычно несколько спринклеров непосредственно над очагом пожара.

Давление в питающем (3) трубопроводе падает. Открывается контрольно-пусковой узел (5). Вода под давлением создаваемым импульсным устройством (15) поступает через подводящий трубопровод (4) к спринклерам на тушение пожара.При открытии контрольно-пускового узла (5)срабатывают сигнализаторы давления (6), которые сигнализируют о срабатывании установки и начале тушения. Электрический сигнал от сигнализаторов давления (6) поступает на прибор приемно-контрольный пожарный (18), расположенный в станции пожаротушения и в помещении с персоналом, ведущим круглосуточное дежурство. Прибор управления пожарный (18) выдает команду на запуск электродвигателя (11) основного насоса (8). Насос выходит на рабочий режим и подает воду из противопожарного или производственного или хозяйственно-питьевого водопровода (12) к спринклерам. При выходе основного насоса на режим электроконтактный манометр (10) отключает резервный насос (9). Если основной насос не вышел на рабочий режим, то включается резервный насос (9).

Обратный клапан (13) не пускает воду обратно к импульсному устройству при выходе насоса на рабочий режим. Компрессор (16) служит для поддержания давления в импульсном устройстве (15), а следовательно и в распределительном трубопроводе (2). Вентиль (14) служит для заправки импульсного устройства водой. Для связи с помещением с персоналом, ведущим круглосуточное дежурство, в станции пожаротушения предусмотрен телефон (18). Для оповещения персонала в защищаемых помещениях о пожаре служит устройство оповещения о пожаре (19).

 

Рис.1. Водяная спринклерная АУПТ

1-спринклер; 2-распределительный трубопровод; 3-питающий трубопровод; 4-подводящий трубопровод; 5-контрольно-пусковой узел; 6-сигнализатор давления; 7-задвижка; 8-основной насос; 9-резервный насос; 10-электроконтактный манометр; 11-электродвигатель; 12-водопровод; 13-обратный клапан; 14-вентиль; 15-импульсное устройство; 16-компрессор; 17-дренажный насос; 18-прибор управления пожарный; 19-устройство оповещения о пожаре; 20-телефон.

Дренажный насос (17) служит для удаления избытков воды из помещения станции пожаротушения.

Работа установки прекращается остановкой электродвигателя с насосом и перекрытием задвижки в КПУ.

Если водопровод обеспечивает спринклерную установку по напору и расходу то наличие насосов и импульсного устройства не обязательно. Если недостаточно давления в трубопроводе, то предусматриваются основной и резервный насосы и импульсное устройство. Если недостаточно расхода воды, то предусматривается запасной резервуар с запасом воды на все время работы установки.

Питание установки (насосов и ППУ) должно быть обеспечено от двух независимых источников питания. Если установка имеет насос, включаемый вручную, то необходимо иметь автоматический водопитатель, обеспечивающий работу установки с расчетным расходом воды в течение 10 минут.

Спринклерная система с одной/двойной блокировкой использует дренчерный клапан с внешней установкой в исходное положение модели DV-5. Система срабатывает от потока жидкости, сухим способом или от датчиков пожарной сигнализации, как описано в описании на DV-5, а контроль спринклерной сети трубопроводов осуществляется посредством подготовительной арматуры, которая включает контрольный клапан модели CV-1FR (TD320). Предварительная заливка водой данной подготовительной арматуры не требуется.

 

Спринклерная система с одной/двойной блокировкой включает автоматические спринклерные оросители и дополнительную систему. Срабатывание системы автоматически приводит к вводу в действие (открытию) дренчерного клапана DV-5, который в свою очередь открывает поток воды в спринклерную сеть трубопроводов и обеспечивает ее вытекание через любые спринклерные оросители, которые могут быть открыты.

В соответствии с требованиями Национальной ассоциации противопожарной защиты в подготовительной системе, насчитывающей более 20 автоматических спринклеров, спринклерная сеть трубопроводов должна автоматически контролироваться на предмет определения целостности системы по поддержанию давления. В случае использования спринклерной системы с одной/двойной блокировкой контрольный клапан позволяет произвести проверку воздухом так, чтобы в систему автоматически нагнеталось проверочное давление воздуха или азота до 10 фунтов на квадратный дюйм (0,69 бар). В этом случае сигнализатор давления модели PS10-2A (устанавливаемый на срабатывание на понижение давления - 0,34 бара) используется в качестве определителя несанкционированных утечек в спринклерной сети трубопроводов.

Снижение давления воздуха в системе в результате разрушения теплового замка спринклера или разгерметизации труб не приводит к срабатыванию клапана DV-5, давление воздуха используется только для контрольных целей. В данную систему устанавливаются датчики пожарной сигнализации, которые реагируют на признаки пожара быстрее, чем автоматические спринклерные оросители. В этом случае система срабатывает с минимальной задержкой по подаче воды по сравнению с обычной спринклерной установкой пожаротушения, т.к. в систему вода начинает подаваться до того момента, когда срабатывают спринклерные оросители.

Система используется для определения повреждения сети трубопроводов, что может привести к нарушению подачи воды в случае пожара. Спринклерная система с одной/двойной блокировкой также применяется в тех случаях, когда существует серьезная опасность порчи под воздействием воды в результате повреждения спринклерных оросителей или трубопроводов. Обычно такое может быть в помещениях, где располагается компьютерная техника, на складах хранения ценных и дорогостоящих предметов, в библиотеках, архивах и в местах, подверженных замерзанию. Кроме того, спринклерные системы с одной/двойной блокировкой могут эффективно использоваться для защиты собственности в тех случаях, когда предварительная подача сигнала пожарной тревоги оставляет время на применение альтернативных средств тушения пожара до введения в действие спринклерной установки. Если же пожар не удается потушить другими средствами, спринклерная система с одной/двойной блокировкой вводит в действие спринклерную установку как основное средство пожаротушения. Сертифицированы UL, ULС, FM.Клапан DV-5Сертификат пожарной безопасности: № ССПБ.IL.УП001.В05990 (срок действия – до 01.03.2010).Сертификат соответствия: № РОСС IL.ББ02.В00817 (срок действия – до 01.03.2010).Клапан CV-1/CV-1FR
Сертификат пожарной безопасности: № ССПБ.CN.УП001.В05998 (срок действия – до 01.03.2010).Сертификат соответствия: № РОСС CN.ББ02.В00825 (срок действия – до 01.03.2010).Минимальное рабочее давление подачи воды - 1,4 бар, максимальное - 17,2 бар. Основными элементами спринклерной системы с одной/двойной блокировкой являются дренчерный клапан с внешней установкой в исходное положение модели DV-5, а также контрольный клапан модели CV-1FR (с фланцевым выходом) или модели F5201.

В зависимости от принятой формы первичной сигнализации клапан DV-5 может приводиться в действие от потока жидкости, сухим способом или от датчиков пожарной сигнализации.

Контрольный клапан CV-1FR устанавливается с обвязкой (см. рис. B-1 и B-2).

Требования к давлению воздуха в системе
Контрольное давление воздуха/азота должно быть равным 0,69±0,07 бар. Применение более высокого контрольного давления может привести к более длительной подаче воды, а применение более низкого - к несрабатыванию сигнализатора низкого давления (№17 на рис. B-1 и B-2), который выставляется на заводе на значение 0,34±0,07 бар при снижении давления.

Контрольное давление подачи воздуха (0,69±0,07 бар) может осуществляться одним из следующих способов:

· Автоматическая (автономная) установка подачи контрольного воздуха, модель G16AC812, описание TD126.

· Заводская подача сжатого воздуха максимум 200 фунтов/кв. дюйм (13,8 бар) в сочетании с устройством отбора воздуха, модель F324, описание в TD111.

· Баллон со сжатым азотом с максимальным давлением 3000 фунтов/кв. дюйм (206,9 бар) в сочетании с устройством отбора азота, модель F328, описание в TD113. (Подробное описание можно получить в ООО «Фирма Огнеборец».)

Номинальные потери давления в зависимости от характеристик потока для моделей CV-1FR и DV-5 приведены в описании на эти клапаны (обращаться в ООО «Фирма Огнеборец»).

Предохранительный клапан выставляется на заводе на полное открытие при давлении 1,72±0,14 бар, а начинает открываться с характерным треском при давлении 1,24 бар.

При монтаже спринклерных систем с одной/двойной блокировкой на Ду 40 - 150 мм (1½" - 6") в системе трубопроводов воды нет. В систему трубопроводов автоматически вводится воздух или азот при номинальном давлении 0,69 бар, и сигнализатор низкого давления PS10-2A производит контроль состояния низкого давления. Значительные потери давления (с расходом более того, которое может поддержать автоматическое устройство отбора) - обычно до значения ниже 0,34 бар - из-за нарушений в спринклерных оросителях или системе трубопроводов приводят к инициации тревожного сигнала, указывающего на необходимость ремонта спринклерной сети трубопроводов или самих спринклерных оросителей. Клапан DV-5 не открывается по причине стравливания контрольного воздуха.
В случае пожара система пожарной сигнализации, приводимая в действие потоком жидкости, сухим способом или от электрических датчиков, открывает клапан DV-5, который в свою очередь приводит в действие тревожные извещатели, срабатывающие под действием гидравлики. В последующем вода будет вытекать через те спринклерные оросители, которые находятся в открытом состоянии.

При отработке четвертого учебного вопроса (20 мин) преподаватель доводит информацию о дренчерных АУПТ.

 

3. Принципиальная схема и принцип работы дренчерных АУПТ.

Устройство пенной дренчерной установки пожаротушения представлено на рисунке 4.1.

Принципиальные отличия в устройстве установок пенного пожаротушения заключаются в следующем:

Отличие в устройстве пенного оросителя (5) от водяного (при получении пены низкой кратности) или присутствие пенного генератора вместо водяного оросителя (при получении пены средней кратности).

Присутствие бака для хранения пенообразователя (19).

Присутствие устройства для смешивания воды с пенообразователем и получения раствора пенообразователя с определенной концентрацией (20) (называется дозирующее устройство).

Автоматические установки пенного пожаротушения при объемном тушении пеной средней кратности должны обеспечивать пуск ОТВ с задержкой не менее 30 секунд (для эвакуации людей) и выдавать сигнал в виде надписи на светозвуковых табло «ПЕНА-УХОДИ» (14) внутри защищаемого помещения и «ПЕНА-НЕ ВХОДИТЬ» у входа в защищаемое помещение (13).

 

Занятие № 4.2 (лекция 8) «Назначение, устройство и принцип работы основных элементов водяных и пенных АУПТ»

1. Назначение, устройство и принцип работы спринклеров, дренчеров, генераторов

 

Оросители (спринклерные и дренчерные) предназначены для рас­пыления воды и распределения ее по защищаемой площади при тушении пожаров или их локализации, а также для создания водяных завес.

Дренчерные оросители применяются для разбрызгивания воды над защищаемой поверхностью в дренчерных установках пожаротушения.

Классификация, типы и основные параметры оросителей приведены в ГОСТ Р 51043-2002«Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Оросители спринклерные и дренчерные. Общие технические требования. Методы испытаний».

Классификация и обозначение

Оросители подразделяют:

По наличию теплового замка или привода для срабатывания на:

- спринклерные (С);

- дренчерные (Д);

- с управляемым приводом: электрическим (Э), гидравлическим (Г), пневматическим (П), пиротехническим (В);

- комбинированные (К).

По назначению на:

- общего назначения (О), в том числе предназначенные для подвесных потолков и стеновых панелей: углубленные (У), потайные (П), скрытые (К);

- предназначенные для завес (3);

- предназначенные для стеллажных складов (С);

- предназначенные для пневмо- и массопроводов (М);

- предназначенные для предупреждения взрывов (В);

- предназначенные для жилых домов (Ж);

- специального назначения (S).

По конструктивному исполнению на:

- розеточные (Р);

- центробежные (эвольвентные) (Ц);

- диафрагменные (каскадные) (Д);

- винтовые (В);

- щелевые (Щ);

- струйные (С);

- лопаточные (Л);

- прочие конструкции (П).

При акустическом распылении к букве, обозначающей конструктивное исполнение, добавляют нижний буквенный индекс “а”.

По виду используемого огнетушащего вещества (ОТВ):

- на водяные (В);

- для водных растворов (Р), в том числе пенные (П);

- на универсальные (У).

По форме и направленности потока огнетушащего вещества на:

- симметричные: концентричные, эллипсоидные (0);

- неконцентричные односторонней направленности (1);

- неконцентричные двусторонней направленности (2);

- прочие (3).

По капельной структуре потока ОТВ на:

- разбрызгиватели;

- распылители.

По виду теплового замка:

- с плавким термочувствительным элементом (П);

- с разрывным термочувствительным элементом (Р);

- с упругим термочувствительным элементом (У);

- с комбинированным тепловым замком (К).

По монтажному расположению на устанавливаемые:

- вертикально, поток ОТВ из корпуса направлен вверх (В);

- вертикально, поток ОТВ из корпуса направлен вниз (Н);

- вертикально, поток ОТВ из корпуса направлен вверх или вниз (универсальные) (У);

- горизонтально, поток ОТВ направлен вдоль оси распылителя (Г);

- вертикально, поток ОТВ из корпуса направлен вверх, а затем в сторону (вдоль направляющей лопатки или образующей корпуса оросителя) (Г_В);

- вертикально, поток ОТВ из корпуса направлен вниз, а затем в сторону (вдоль направляющей лопатки или образующей корпуса оросителя) (Г_Н);

- вертикально, поток ОТВ из корпуса направлен вверх или вниз, а затем в сторону (вдоль направляющей лопатки или образующей корпуса оросителя) (универсальные) (Г_У);

- в любом пространственном положении (П).

По виду покрытия корпуса:

- без покрытия (о);

- с декоративным покрытием (д);

- с антикоррозионным покрьпием (а)

По способу создания диспергированного потока оросители подразделяют на:

- прямоструйные;

- ударного действия;

- завихренные.

 

× По конструктивному исполнению:

× ГПС (генераторы пены средней кратности);

× ГЧС, ГЧСМ (генераторы четырехструйные сеточные).

§ По производительности (только ГПС):

× ГПС-200;

× ГПС-600;

× ГПС-2000

Рассмотрим устройство (рис. 1.) и принцип работы ГЧСМ.

Рис. 1. ГЧСМ (генератор четырехструйный сеточный)

Область применения

Оросители спринклерные производства фирмы CD применяются в водяных и водовоздушных спринклерных системах, а также в дренчерных системах.

 

Основные характеристики

Выпускаются оросители следующих типов (рис.1): с плоской розеткой – тип AHD204F* (68°С/57°С) – устанавливаются вертикально розеткой вниз; с вогнутой – тип AHD204A* (68°С/57°С) – устанавливаются вертикально вверх; универсальные – тип AHD204P* (68°С/57°С) – устанавливаются как розеткой вниз, так и розеткой вверх. Они представляют собой автоматические спринклеры колбового типа стандартного реагирования. Стеклянная колба диаметром 5 мм является тепловым замком. В зависимости от температуры срабатывания жидкость в колбе имеет определенный цвет: 68°С – красная, 57°С – оранжевая. Температура срабатывания выбирается в зависимости от категории защищаемого помещения. В случае удаления из оросителя термочувствительного элемента – колбы – он автоматически становится дренчерным.
*До 2008 года оросители на 57°С имели маркировку AHD157P и AHD157A(F). Сейчас она сохраняется только как заводской номер продукта.

Оросители этих типов предназначены для открытой установки под потолком (оросители общего назначения), а также для углубленной установки в случае использования фасонного цоколя (кроме универсальных оросителей, их установка в фасонный цоколь запрещена).
Конструктивное исполнение оросителей – розеточное.

Возможно использование со следующими видами огнетушащего вещества – вода, водные растворы, пена. Кратность пены – 13,2%, концентрация – 3%, тип пенообразователя – AFFF.

По направленности потока огнетушащего вещества оросители относятся к концентрическим. Все оросители производят распыл полусферической формы.

Оросители поставляются без покрытия (бронза) и с покрытием (хром или белый) – модели для установки головой вниз. Температура окружающей среды: минимальная – -30°С, максимальная – +38°С.

Срок службы оросителей при комнатной температуре – 30 лет.

 

Область применения

Оросители дренчерные для водяной завесы производства фирмы CD применяются в дренчерных системах.

 

Основные характеристики

Дренчерный ороситель типа 3ABECA (рис.1) устанавливается горизонтально и предназначен для создания водяной завесы.
Конструктивное исполнение оросителя – лопаточное. Выходное отверстие круглое.
Возможно использование со следующими видами огнетушащего вещества – вода, водные растворы.
По направленности потока огнетушащего вещества оросители относятся к оросителям с односторонней направленностью. Направление водяного потока – вертикальное.
Оросители поставляются без покрытия (бронза). Также возможны варианты покрытий по спецзаказу.
Срок службы оросителей – не ограничен.

 

При отработке втрого учебного вопроса (25 мин) преподаватель доводит общие сведения о контрольно-пусковых узлах спринклерных АУПТ.

 

 

2.Контрольно-пусковые узлы спринклерных АУПТ, их устройство и работа

КПУ (контрольно-пусковые узлы) предназначены для пуска АУПТ, сигнализации о пуске, остановки АУПТ, контроля за работоспособностью, заправки АУПТ огнетушащим веществом, проведения ТО и ремонтных работ. КПУ является составной частью узла управления.

Узел управления: Совокупность устройств (трубопроводной арматуры, запорных и сигнальных устройств, ускорителей их срабатывания, устройств, снижающих вероятность ложных срабатываний, измерительных приборов и прочих устройств), которые расположены между подводящим и питающим трубопроводами спринклерных и дренчерных установок водяного и пенного пожаротушения, предназначенных для контроля состояния и проверки работоспособности указанных установок в процессе эксплуатации, а также для пуска огнетушащего вещества, выдачи сигнала для формирования командного импульса на управление элементами пожарной автоматики (насосами, системой оповещения, отключением вентиляторов и технологического оборудования и др.).

 

Классификация и обозначение узлов управления

Узлы управления подразделяют:
По виду на:
- спринклерные (С);
- дренчерные (Д).

По среде заполнения питающего и распределительных трубопроводов на:
- водозаполненные (В);
- воздушные (Вз).
Примечание - В обозначении дренчерных сигнальных клапанов среду заполнения питающего и распределительного трубопроводов не указывают.

По виду привода дренчерного или универсального сигнального клапана на:
- гидравлические (Г);
- пневматические (П);
- электрические (Э);
- ручные (Р);
- механические (М);
- комбинированные (различные сочетания двух букв Г, П, Э, М или Р).
Примечание - После обозначения вида привода указывают соответственно:
- для электрического привода и его различных комбинаций – номинальное напряжение питания
в вольтах, например (Э24), (Э220М);
- для пневматического и гидравлического привода – минимальное рабочее давление в
мегапаскалях, например (Г 0,05).
По рабочему положению на трубопроводе относительно горизонтальной плоскости на:
- вертикальные (В);
- горизонтальные (Г);
- универсальные (У).
Примечание – Для универсальных УУ – не менее чем в двух пространственных положениях.

По типу соединения с трубопроводом и/или арматурой на:
- фланцевые (Ф);
- муфтовые (М);
- штуцерные (Ш);
- хомутовые (X);
- комбинированные (различные сочетания двух букв Ф, М, Ш или X).
Примечание – При двухбуквенном обозначении первая буква означает входное соединение, вторая – выходное
соединение.

Примеры условных обозначений: узел управления УУ – С 100/1, 2В-ВФ. У4 – “Гранат”;спринклерного УУ с проходом условным диаметром 100 мм, максимальным рабочим давлением 1,2 МПа, для водозаполненного питающего трубопровода, с вертикальным рабочим положением на трубопроводе, фланцевым типом соединения с арматурой, климатическим исполнением У, категорией размещения 4, условным наименованием “Гранат”.

 

Узел управления УУ–Д 150/1,6(ГЭ24)Вз– ГФХ.У4 – “КБГМ-А”.

дренчерного УУ с проходом условным диаметром 150 мм, максимальным рабочим давлением 1,6 МПа, комбинированным гидравлическим и электрическим приводами на номинальное напряжение 24 В, для воздушного питающего трубопровода, с горизонтальным рабочим положением на трубопроводе, фланце-хомутовым типом соединения с арматурой (ФХ), климатическим исполнением У, категорией размещения 4, условным наименованием “КБГМ-А”.

 

Оборудование водяного пожаротушения.

Сигнально-пусковые клапана КС100(150)/1В-ВФ.04, тип "ALARM VALVE",
модель G (Ду100, 150) с обвязкой и оповещателем "WATER MOTOR GONG".

Сигнальные клапаны модели G 4 и 6 дюймов фланцевого типа состоят из бронзовой заслонки клапана с торцевой резиновой накладкой, расположенной на бронзовом седле, имеющем замковое соединение. Седло луженное, благодаря чему предотвращается прилипание резиновой накладки заслонки клапана к седлу. Внешняя обводящая линия позволяет в случае образования скачков давления со стороны водопровода обходить заслонку сигнального клапана и создавать в спринклерной системе избыточное давление системы, предотвращающее открывание заслонки клапана. Когда резкий скачок давления со стороны водопровода сдвигает заслонку клапана с седла, вода будет течь в замедляющую камеру.

Замедляющая камера модели Е соединена с сигнальным трубопроводом между седлом сигнального клапана, оборудованным замковым соединением, и сигнальными устройствами типа размыкающего и замыкающего устройств, шлейфа и гидрозвонка. Специальное входное от­верстие и сливные отверстия позволяют производить слив из замедляющей камеры со скоростью, которая будет достаточной для предотвращения ложных срабатываний.

Сигнальные клапаны модели G разрешены к применению при установке в вертикальном положении.

Технические характеристики:

Условный диаметр Ду, мм	-
Рабочее давление, МПа (атм)	-	0,1-1,0 (1-10)
Максимальная температура эксплуатации, 0С	-
Расстояние от фланца до фланца, мм	-
Высота клапана в сборе (без оповещателя), мм	-
Вес клапана, кг	-	24,5	30,8
Положение клапана при монтаже	-	Вертикальное

 

Клапан водосигнальный модели AV-1 (F200) (20,7 бар - 300 psi) представляет собой сборную конструкцию, состоящую из стыковочного кольца, заслонки с резиновой оболочкой и корпуса водосигнального клапана, предназначенную для использования в спринклерных установках пожаротушения с заполнением водой трубопровода автоматических спринклерных оросителей. Этот клапан предназначен для автоматического включения электрических и/или гидравлических противопожарных устройств при наличии устойчивого притока воды в систему, эквивалентного по объему расходу воды, потребляемой одним или несколькими спринклерами.
Фланцевые соединения клапанов, поставляемых в Россию, соответствуют стандарту DIN (PN 10/16), который используется на территории страны. Производителем также выпускаются фланцевые соединения для стандартов ANSI, AS, ISO (международный стандарт) и JIS (японский промышленный стандарт).
Типовая схема установки демонстрирует основные узлы клапана, установленного вертикально, с закрытой дренажной линией, включая обвязку и замедляющую камеру модели RС-1 (F211). Также на рисунке изображен сигнализатор давления, который устанавливается после замедляющей камеры. В обвязку входит главный дренажный клапан 50 мм х 15 мм, используемый в странах Восточной Европы, где требуется, чтобы тестирующий клапан размером 15 мм был подсоединен к системе параллельно с основным водосигнальным клапаном (рис. H1 - вертикальная установка для Ду 100-150, рис. H2 - вертикальная установка для Ду 200 PN16, рис. H3 - горизонтальная установка для Ду 100-150, рис. H4 - горизонтальная установка дляДу 200 PN16, рис. H5 - вертикальная установка для Ду 65). Стальные ниппели и арматура, используемые в этой обвязке, предназначенной специально для вертикальной установки клапана, поставляются оцинкованными в соответствии со стандартом.
Обвязка клапана AV-1 (F200) включает также перепускной обратный клапан, который снижает риск ложной тревоги, позволяя медленным и незначительным перепадам давления подаваемой воды свободно переходить в систему и удерживаться в своих самых больших значениях без открытия заслонки.
Замедляющая камера модели RC-1 (F211) необходима в установках, которые подвергаются перепадам давления, характерным, например, для водопроводной системы, чтобы предотвратить ложную тревогу. Замедляющая камера не требуется в установках с относительно постоянным давлением воды.

Клапанымодели AV-1 (F200) сертифицированы Underwriters Laboratories Inc. (UL), Underwriters Laboratories Inc. Of Canada, Factory Mutual Research Corporation (FM), а также во Всероссийском научно-исследовательском институте противопожарной обороны МВД России.
Сертификат пожарной безопасности: № ССПБ.CN.ОП014.В.01158 (срок действия 28.02.2008 - 27.02.2011).
Сертификат соответствия: № РОСС CN.СЗ13.В70311 (срок действия 04.04.2008 - 03.04.2011).

 

 

Клапан водосигнальный модели AV-1 (F200) на 65, 100, 150 и 200 мм, а также обвязка к нему рассчитаны на использование при минимальном рабочем давлении 1,4 бар и максимальном рабочем давлении 20,7 бар. Он применяется только в автоматических установках пожаротушения с заполненным водой трубопроводом, поэтому минимальная температура, при которой он может использоваться, не должна быть ниже 4°С. Серийный заводской номер и год изготовления выбиты на крышке лючка. Составные части клапана показаны на.
Корпус клапана выполнен из чугуна. Наружная поверхность покрыта красной краской. Прокладка крышки лючка выполнена из полихлоропреновой резины толщиной 1,6 мм, болты с шестигранными головками для крышки лючка - из стали по стандарту ASTM A307.
Стыковочное кольцо, изготовленное из бронзы по стандарту ASTM В62 и запрессованное в корпус, имеет центрально расположенную канавку, сообщающуюся с камерой клапана, расположенной над стыковочным кольцом, которая сообщается с водосигнальной линией. Канавка стыковочного кольца уплотняется изнутри и снаружи, когда заслонка закрыта. Если же заслонка открывается, вода немедленно начинает поступать к гидрозвонку и/или сигнализатору давления. Узел заслонки состоит из заслонки, выполненной из чугуна, оболочки заслонки из резины EPDM, шайбы-заслонки из нержавеющей стали и самоконтрящегося болта с шестигранной головкой типа 18-8. Шарнирный болт также выполнен из нержавеющей стали, а пружина кручения - из нержавеющей стальной проволоки. Шарнирный болт удерживается в двух втулках из закаленной бронзы, которые впрессованы в корпус клапана с двух сторон заслонки. Аналогичная пара втулок впрессована в рычаги заслонки для того, чтобы снизить трение вращения.
Замедляющая камера модели RC-1 (F211) изготовлена из чугуна и покрашена снаружи в красный цвет. Сверху камеры имеется соединительное гнездо для тройника ¾" x ½" x ¾" для подсоединения электрических и/или гидравлических сигнализаций.
Узел ограничителя, который располагается ниже замедляющей камеры (в системах с переменным давлением), поставляется полностью собранным на заводе. Он состоит из входного ограничителя и дренажного ограничителя, смонтированных на тройнике. Диаметры отверстий ограничителей и объем замедляющей камеры выбираются в таком сочетании, чтобы обеспечить оптимальное время до выдачи сигнала тревоги после открытия заслонки в соответствии со всеми требованиями противопожарных органов. В дополнение к функции контроля за временем наполнения замедляющей камеры входной ограничитель снижает остаточное давление на входе гидравлической сирены и уменьшает износ колокола сирены. Для этой же цели входной ограничитель оставлен и в системах с постоянным давлением. Устанавливаемая снаружи в обход заслонки перепускная труба позволяет незначительным повышениям давления воды свободно переходить в систему и удерживаться в своих самых больших значениях без открытия заслонки. Сопротивление потоку, оказываемое трубопроводом перепускного обратного клапана и разница давлений для открытия заслонки определяют минимальный поток жидкости, необходимый для срабатывания сигнализатора давления (т.е. поток в перепускном участке, необходимый для открытия заслонки).
Сочетание этих параметров подбирается так, чтобы заслонка открывалась, когда в спринклерную систему подается поток, эквивалентный объему жидкости, используемой одним или несколькими спринклерными оросителями. Когда заслонка открывается, динамический эффект воды, протекающей через стыковочное кольцо, удерживает заслонку в открытом положении при меньшем потоке, чем требуемый для первичного открывания заслонки. Эта дополнительная чувствительность способствует поддержанию установившегося режима подачи воды в спринклерную систему и постоянного сигнала тревоги во время проверки системы сигнализации или когда работает спринклерный ороситель.
Номинальные значения потерь давления в барах в зависимости от расхода воды в литрах в минуту для водосигнальных клапанов модели AV-1 (F200) показаны на. Примерные потери на трение, основанные на формуле Хейзен-Уильямса и выраженные в эквиваленте длины трубы 40 при С = 120, составляют порядка 6,7 метра.

Основной вариант компоновки водосигнального клапана AV-1 (F200) показан на (вертикальная установка для Ду 100-150), (вертикальная установка для Ду 200 PN16), (горизонтальная установка для Ду 100-150), (горизонтальная установка для Ду 200 PN16), (вертикальная установка для Ду 65). Ниппели, применяемые в различных вариантах устройства арматуры, выполнены из стали, а их резьба выполнена в соответствии с требованиями стандарта ANSI B1.20.1. Фитинги изготавливаются либо из ковкого чугуна по ANSI B16.3, либо из чугуна ANSI B16.4.
Тревожный клапан управления является шаровым клапаном с поворотом на ¼ оборота. Он изготавливается из коррозионно устойчивых медных сплавов с уплотнениями из стеклосодержащего политетрафторэтилена. Корпус главного дренажного клапана 50 мм х 15 мм, изготовленный из бронзы, имеет 3 положения ("выключен", "дренаж" и "проверка") и представляет собой шаровой клапан, изолированный ПТФЭ, имеющий армированные пластиком внутренние входные и выходные соединения с армированной пластиком параллельной резьбой. Обратные перепускной и дренажный клапаны имеют бронзовые корпуса, уплотнения выполнены в форме дисков из нитриловой резины.
Как входной, так и дренажный ограничители изготавливаются из латуни. Отверстие дренажного ограничителя защищено от попадания ржавчины или накипи, которые могут образоваться на стенках замедляющей камеры, посредством установки фильтра из сетки, изготовленной из нержавеющей стальной проволоки с размером ячеек 24. Кроме того, отверстия входного и дренажного ограничителей защищены от попадания загрязняющих веществ при подаче воды У-образным фильтром на ½", установленным в линии, ведущей к сигнальному извещателю. Фильтр, корпус которого выполнен из бронзы, снабжен сеткой из стальной нержавеющей проволоки с размером ячеек 50. Сетку можно периодически вынимать для очистки.
Манометр подачи и манометр системы выполнены из коррозионно-устойчивых материалов, имеют сдвоенную шкалу 0 - 20 с указанием, что " х 1" равно бару и " х 100" - кПа. Трехходовые контрольные клапаны манометров имеют корпус из бронзы, перемещающийся шток с графитовым герметиком, рабочую часть "металл-металл".
При конструировании системы следует обратить внимание на необходимость слива больших количеств воды, что может потребоваться при дренаже или при проведении проверки системы водой.
Когда установка пожаротушения впервые заполняется водой под давлением, вода течет в систему до тех пор, пока давление подачи воды не сравняется с давлением воды в системе. В этот момент пружина закрутки закрывает заслонку потока. После выравнивания давлений водосигнальный клапан готов к использованию и тревожный клапан управления должен быть открыт.
Для систем с переменным давлением медленные и небольшие повышения давления могут наблюдаться в системе (через перепускной обратный клапан), при этом заслонка остается закрытой. Переходный пик давления при подаче воды может быть достаточно значительным, чтобы однократно открыть заслонку потока, но при этом ложного срабатывания водосигнальной сигнализации не происходит, т.к. часть повышенного давления абсорбируется системой, тем самым снижая вероятность повторного открытия заслонки. Вода, попавшая в сигнальную линию, автоматически сливается, что еще дополнительно снижает вероятность ложной тревоги от последующих переходных перепадов давления.
Когда в сеть спринклерных трубопроводов поступает постоянный поток воды, либо в результате проверочных испытаний, либо работы спринклерного оросителя, или в связи со стабильным увеличением давления подачи (достаточным для открытия заслонки потока), срабатывает гидравлическая сирена или сигнализатор давления. Эти сигнализации действуют до тех пор, пока остается открытой заслонка. Их можно выключить, закрыв тревожный клапан управления. Вода в сигнальных линиях автоматически сливается через дренажное отверстие диаметром 3,2 мм в узле ограничителя, когда закрывается сигнальный клапан управления или когда закрывается заслонка потока (в результате прекращения поступления воды в сеть автоматических спринклерных оросителей).
После срабатывания клапан AV-1 (F200) не нуждается в повторной установке в исходное положение. Однако если тревожную сигнализацию принудительно отключали во время работы, то сигнальный клапан управления должен быть повторно открыт после того, как установка пожаротушения будет вновь приведена в рабочее положение.
Тестирующий клапан может быть использован для проверки действия сирены и/или сигнализатора давления без постоянного притока воды в систему спринклерных оросителей. В открытом положении тестирующий клапан обеспечивает подачу воды к трубопроводу сигнализаций.
Установщик спринклерной системы должен помнить, что конфигурация системы трубопровода может повлиять на эффективность работы водосигнальной системы. Хотя небольшое наличие воздуха в трубопроводе необходимо для предотвращения значительного повышения давления, связанного с расширением воды при нагреве, большое количество воздуха в системе может привести к прерыванию сигнала тревоги. Смягчающий эффект воздушной "подушки" и связанная с этим вероятность открытия заслонки в результате всплеска давления хорошо известны с момента появления спринклерных систем с заполненным водопроводом. Менее изучено влияние воздушных "подушек" на непрерывность сигнала тревоги, передаваемого водосигнальными клапанами, после открытия тестирующего клапана или после включения спринклера.
Вероятность прерывания сигнала связана с тем, что поток воды из системы через линию, ведущую к тестирующему клапану, или спринклер очень мал по сравнению с потоком, который может быть пропущен через клапан, и, конечно же, эта разница увеличивается в зависимости от увеличения размера клапана. Если в системе отсутствует воздух, приток воды в систему будет равен потоку на выходе из системы и заслонка потока в открытом положении обеспечит устойчивую подачу воды. Однако при наличии воздуха в системе заслонка поначалу открывается шире, чем обычно, т.к. система поначалу требует большего притока воды - до тех пор, пока есть пузырьки воздуха, и только после того, как полностью исчезнут пузырьки воздуха, зазор заслонки уменьшится. Если объем воздуха значителен, поток в систему может моментально уменьшиться почти до нуля (после того как закончится компрессия) и заслонка может закрыться, перекрыв доступ воды к сигнализациям.
Как только заслонка закрылась, значительное количество воды должно уйти из системы, прежде чем заслонка снова откроется.
Используя продувочное отверстие (которое может также служить в качестве конечного звена для соединения с испытательной линией) и наполняя систему медленно в соответствии с инструкциями, приведенными в разделе "Порядок работы", можно предотвратить образование воздушных "подушек".

 

 

Размеры в дюймах (мм) для 4", 6", 8" Размер 4" 6" 8" A 19 (483) 19 (483) 19 (483) B 10-½ (267) 11-¼ (286) 12-¾ (324) C 10-½ (267) 11-½ (292) 12 (305) D 10 (254) 12 (305) 14 (356) E 12-½ (318) 15 (381) 16-½ (419) F 15-½ (394) 15-½ (394) 15-½ (394) G 3 (76) 2-¾ (70) 2-¼ (57)

Размеры в дюймах (мм) для 2½" Размер с замедляющей камерой без замедляющей камеры A 14-¾ (375) 12 (305) B 10-½ (267) 10-½ (267) C 10-½ (267) 10 (254) D 8-7/8 (225) 8-7/8 (225) E 12-¼ (311) 12-¼ (311) F 16-½ (419) - G 4 (102) 4 (102)

При отработке третьего учебного вопроса (20 мин) преподаватель доводит информацию о дозаторах и способах дозирования.

Основной преподаватель осуществляет контроль за работой курсантов, задавая контрольные вопросы по изучаемому материалу, и отвечает на возникающие вопросы в ходе работы, задает наводящие вопросы, заставляющие курсантов обратить внимание на те или иные упущения, недостатки, ошибки и т.д. Оказывает курсантам необходимую методическую помощь. На основании проведенного опроса и контроля работы курсантов преподаватель предварительно их оценивает.

 

3. Дозаторы и способы дозирования

 

Дозирование – введение пенообразователя в воду для получения водного раствора пенообразователя определенной концентрации.

В настоящее время применяют пять способов дозирования:

1. Объемное дозирование

При этом способе пенообразователь заранее готовится в баке. Недостатки: срок хранения уменьшается, необходимо строить большой резервуар для активного раствора, сложности при утилизации ПО).

2. Дозирование с применением бака-дозатора.

3. Дозирование с помощью автоматического дозатора с трубой Вентури.

4. Дозирование при помощи насосов дозаторов.

5. Дозирование путем эжектирования пенообразователя.

Пример дозатора, принцип действия которого основан на эжектировании пенообразователя приведен на рис 3.

Рис. 3. Дозатор

1-входной патрубок; 2-всасывающая камера; 3-сопло; 4-выходной патрубок.

 

В заключительной части (10 мин) основной преподаватель подводит итоги занятия. По результатам работы курсантов и проведенного опроса определяет степень усвоения материала и выставляет оценки в журнал учета учебных занятий.

Ставит задачу дежурному собрать непроверенные работы, и литературу, выдаёт курсантам задание на самостоятельную работу и самостоятельную подготовку.

 

 

Рис. 4.1. Пенная дренчерная АУПТ

 

1 – прибор управления пожарный; 2 – телефон; 3 – спринклер; 4 – побудительный трубопровод; 5 – ороситель пенный дренчерный; 6 – распределительный трубопровод; 7 – питающий трубопровод; 8 – трос; 9 – легкоплавкий замок; 10 – клапан побудительный тросовый; 11 – генератор пены средней кратности; 12 – автоматический пожарный извещатель; 13 – светозвуковое табло «Пена-не входить»; 14 – светозвуковое табло «Пена-уходи»; 15 – cигнализатор давления;

16 – контрольно-пусковой узел; 17 – электромагнитный вентиль; 18 – задвижка; 19 – бак с пенообразователем; 20 – дозирующая шайба; 21 – обратный клапан; 22 – вентиль; 23 – основной насос; 24 – электродвигатель; 25 – резервный насос; 26 – электроконтактный манометр; 27 – импульсное устройство; 28 – компрессор; 29 – дренажный насос; 30 – водопровод.

 

Принцип работы (на примере дренчерной установки с электропускомзащищаемое помещение №4).

При пожаре в защищаемом помещении №4 срабатывает не менее 2 пожарных извещателей и сигнал о пожаре поступает на прибор управления пожарный (1). По команде от ППУ срабатывает электромагнитный вентиль (17), давление в КПУ (16) падает и он открывается.

Дальнейшая работа пенной дренчерной установки пожаротушения с электропуском полностью аналогична работе водяной спринклерной установки пожаротушения.