В соответствии с требованиями п.61 при монтаже, ремонте и обслуживании средств обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений должны соблюдаться проектные решения, требования нормативных документов по пожарной безопасности и (или) специальных технических условий. На объекте должна храниться исполнительная документация на установки и системы противопожарной защиты объекта.

Внутренний противопожарный водопровод (ВПВ) это совокупность трубопроводов и технических средств, обеспечивающих подачу воды к пожарным кранам.

Пожарный кран (ПК) это комплект, состоящий из клапана, установленного на внутреннем противопожарном водопроводе и оборудованного пожарной соединительной головкой, а также пожарного рукава с ручным пожарным стволом.

Пожарные краны и средства обеспечения их использования относятся к первичным средствам пожаротушения и предназначены для использования работниками организаций, личным составом подразделений пожарной охраны и иными лицами в целях борьбы с пожарами.

Пожарные краны внутреннего противопожарного водопровода размещаются в пожарных шкафах и снабжены пожарным рукавом и пожарным стволом.

Комплектация пожарного крана внутреннего противопожарного водопровода

В настоящее время в Российской Федерации основные требования к проектированию, монтажу и эксплуатации ВПВ предъявляются следующими нормативно-правовыми актами:

Для жилых и общественных зданий, а также административно-бытовых зданий промышленных предприятий необходимость устройства внутреннего противопожарного водопровода, а также минимальный расход воды на пожаротушение определяется в соответствии со .

Внутренние пожарные краны устанавливаются преимущественно у входов, на площадках отапливаемых лестничных клеток, кроме незадымляемых лестничных клеток, а также в вестибюлях, коридорах, проходах и других наиболее доступных местах. Расположение пожарных кранов не должно мешать эвакуации людей.
В случае недостатка давления воды во внутреннем противопожарном водопроводе предусматривается устройство пожарных насосных установок. Запуск насосных установок может осуществляться вручную дистанционно от кнопок (ручных извещателей), установленных в шкафах пожарных кранов или рядом с ними. При автоматическом пуске пожарных насосов установка кнопок (ручных извещателей) в шкафах пожарных кранов не требуется.
В случае, если водомерный узел здания не обеспечивает пропуск требуемого расхода воды на цели пожаротушения, то предусматривается обводная линия водомера на вводе водопровода. На обводной линии устанавливается электрифицированная задвижка, которая открывается от сигнала аппаратуры управления ВПВ одновременно с сигналом автоматического или дистанционного пуска пожарных насосов. Электрифицированная задвижка может состоять из Затвора дискового поворотного под электропривод (например: ГРАНВЭЛ ЗПВС-FL-3-050-MN-E) и Электропривода (например: AUMA SG04.3)

Аппаратура управления внутреннего противопожарного водопровода обеспечивает автоматический, местный и дистанционный пуск насосов; автоматическое включение электроприводов запорной арматуры; автоматический контроль аварийного уровня в резервуаре, в дренажном приямке. Пример приборов управления ВПВ: Спрут-2, Поток-3Н.

При автоматическом и дистанционном включении пожарных насосов происходит одновременная подача светового и звукового сигнала в помещение пожарного поста или другое помещение с круглосуточным пребыванием обслуживающего персонала.

Эффективность и оперативность при тушении пожаров во многом зависят от наличия и технического состояния наружного противопожарного водопровода. Эта магистральная цепь имеет достаточно сложную конструкцию и при строительстве нового объекта или оснащении системой уже существующего следует соблюдать определенные нормы и требования.

Основным документом, который регламентирует порядок оснащения различных объектов недвижимости магистралью и другими составляющими элементами внешнего противопожарного водопровода, считается комплексный свод основных правил 8-13130-2009, который был утвержден Министерством РФ по делам ГО, ЧС и ликвидации последствий стихийных бедствий. Кроме того, работы по монтажу осуществляются на основании СНИПа 2.04.02/84.

Виды

Наружный или внешний противопожарный водопровод (в документации можно встретить сокращенное название этой системы – НПВ) предназначен для обеспечения оперативного подключения пожарной техники к источнику подачи воды.

Эта система в большинстве случаев является залогом быстрой и эффективной локализации площади возгорания, а также позволяет подключать технику различного формата и типа. Кроме этого, описываемая система отличается высоким уровнем безопасности при поиске источников водоснабжения.

В зависимости от конструкции и предусмотренного принципа функционирования наружные противопожарные водопроводы разделяют на два основных вида, а именно:

• кольцевого типа;
• тупикового типа.

Кольцевой водопровод позволяет отключать определенные участки помещения или сооружения от дальнейшей подачи воды. Так же в отличие от тупиковой системы, кольцевая отличается меньшей силой ударной гидроволны. Не допускается осуществлять кольцевание противопожарных магистралей с бытовыми водопроводными сетями.

Проектирование и монтаж

Внешняя система противопожарного водопровода должна использоваться в населенных пунктах, число жителей которых составляет до пяти тысяч.Также внешняя магистраль должна монтироваться для тушения возможного возгорания общественных сооружений и объектов, зданий промышленного сектора и строений, общий объем которых составляет до 1000 кубических метров. При этом производственные объекты должны относиться к сегментам «В», «Г» и «Д».

При составлении рабочего проекта и конструировании описываемых конструкций немаловажно правильно рассчитать и в последующем обеспечить регламентный показатель, характеризующий уровень расхода воды.

Количество расходуемой жидкости должно составлять от 10 до 35 литров для зданий жилого назначения, от 10 до 40 литров для сооружений коммерческой и производственной категории. Немаловажным критерием для точного определения количества в указанных диапазонах является класс пожаростойкости объекта недвижимости.

Отдельно стоит рассмотреть требования утвержденных стандартов относительно свободного напора в сети. Так, на входе в сооружение при максимальной нагрузке на внутренний водопровод внутри одноэтажного помещения, свободный напор должен составлять не менее 10 метров.

При наличии дополнительных этажей этот параметр должен увеличиваться на 4 метра по отношению к каждому существующему этажу. Также нормами предусмотрен и максимальный показатель свободного напора, который в целях максимальной безопасности не должен превышать 60 метров.

При проектировании внешнего противопожарного водопровода следует принимать во внимание предусмотренную систему водоснабжения административной единицы или отдельного места, где будет монтироваться общая система пожаротушения.

От этого показателя может зависеть общее количество отдельных подающих линий. В случае наличия двух или более отдельных водоводов следует рассматривать необходимость наличия дополнительных запорных устройств и механизмов или перекрывающих клапанов, которые помогут регулировать и сконцентрировать поступление воды в конкретную часть того или иного объекта недвижимости.

При проектировании систем наружной противопожарной безопасности и водопровода следует обращать особое внимание на выбор надлежащего диаметра труб. Подбор осуществляется в соответствии с техническими расчетами с учетом возможной работы при отключении отдельных участков.

Регламентированный показатель диаметра труб противопожарного водопровода отличается в зависимости от типа населенного пункта. Так, для монтажа внешней противопожарной магистрали в черте города должны использоваться трубы с диаметром не менее 10 см, для сельской местности этот показатель немного меньше и составляет 7,5 см.

Во многом зависит и от сторонних факторов в зависимости от географического расположения и климатического пояса. Так, в районах с наиболее нестабильной сейсмичностью проектирование и монтаж наружных систем противопожарного водопровода должны предусматривать несколько линий забора воды.

При этом правилами запрещено осуществлять глухую заделку трубопровода на входе через стены в здание. В данном случае осуществляется заделка эластичными материалами отверстия, которое обеспечивает свободное расположение трубы с зазором в 10 см.

В регионах, где превалирует достаточно низкая температура окружающей среды, обязательным условием является надлежащее утепление трубопровода. В отдельных случаях необходим монтаж дополнительного оборудования, которое обеспечивает принудительный подогрев воды в системе.

Подключение техники

Которые являются неотъемлемой частью внешней противопожарной магистрали и являются узлом подключения к пожарным машинам и подобному оборудованию, должны устанавливаться по краям дорог на расстоянии, не превышающем 2,5 метров от покрытия, и не меньше чем пять метров от стен сооружений. Кроме того, правилами допускается непосредственное на поверхности самой проезжей части.

Расстояние между гидрантами зависит от их производительности и общего внутреннего напора в магистрали. Немаловажную роль при монтаже внешнего водовода и установке пожарных гидрантов играет и качественная и эффективная теплоизоляция, которая будет препятствовать замерзанию воды в холодное время года.

В обязанности коммунальных служб населенных пунктов входит обязательная очистка в зимнее время гидрантов и других противопожарных устройств и механизмов от снежных наносов и наледи.

Обязательным условием для оперативного подключения противопожарной техники к гидрантам является наличие схематических планов и указателей их расположения, расстояния до источников водозабора и прочей информации. Такие указатели выполняются с использованием светоотражающей краски или оборудуются дополнительными источниками освещения.

Сами же пожарные гидранты должны монтироваться в специально оборудованных колодцах, обеспечивая быстрый доступ и подключение противопожарной техники. При этом прокладка самого водовода может осуществляться как над поверхностью земли, так и под ней на определенной глубине.

Свод правил

Основным регламентирующим документом, на основании которого осуществляется проектирование и монтаж наружного противопожарного водопровода, является свод правил (кодификация – СП 8-131 30-2009).

Этот документ был утвержден в оригинальной редакции 25 марта 2009 года приказом МЧС РФ, а введен в действие первого мая 2009 года. В соответствии с требованиями действующего законодательства описываемый свод правил был зарегистрирован государственным агентством по техрегулированию и метрологии.

Действующая редакция свода правил по системам противопожарной защиты содержит 11 основных разделов, а также библиографию. Среди наиболее значимых разделов следует выделить основные требования пожарной безопасности к конструкции наружного водопровода, насосным станциям и сетям, нормы расхода воды и т. д.

Курсовой проект

по дисциплине

Противопожарное водоснабжение

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Схема объединенного хозяйственно-питьевого и противопожарного водопровода населенного пункта(поселка) и промышленного предприятия с забором воды из подземного водоисточника (артезианской скважины). В начале магистральной сети установлена водонапорная башня (ВБ).

Число жителей в населенном пункте: 8тысяч человек;

Этажность застройки: 3

Степень благоустройства районов жилой застройки: внутренний водопровод, и канализация,ванные с местными водонагревателями.Тип общественного здания: Больница с сан. Узлами,приближенными к палатам объемом до 25000 м3;

Измеритель75 копеек;

Материал труб магистральных участков водопроводной сети и водоводов: стальные с внутренним пластмассовым покрытием;

Длина водоводов от НС-2 до водонапорной башни: 600 м;

С.О. здания производственного корпуса: III

Объем зданий: 30 тыс. м3 первое произ. здание, 200 тыс. м3 второе произ. здание;

Ширина здания - 24 м.

Площадь территории предприятия - до 150 Га.

Число рабочих смен - 2.

Количество рабочих в смену - 300 человек.

Расход воды на производственные нужды - 200 м3 / смену.

Количество рабочих в смену принимающих душ - 50 %.

Введение

История водоснабжения насчитывает несколько тысячелетий. Еще в древнем Египте для получения подземных вод строили весьма глубокие колодцы, оборудованные простейшими механизмами для подъема воды.

В конце XI - начале XII веков в Новгороде действовал водопровод из деревянных труб. В 1804 году было закончено строительство первого Московского (Мытищинского) водопровода, а в 1861 году был построен Петербургский водопровод.

До революции централизованное водоснабжение в России было только в 215 городах. За годы советской власти оно получило огромное развитие и превратилось в крупную отрасль народного хозяйства.

Одновременно с развитием водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий происходит улучшение их противопожарного водоснабжения. Жилые, административные, общественные и производственные здания оборудуются объединенным хозяйственно-пожарным водопроводом.

В зданиях повышенной этажности, театрах, производственных зданиях большой высоты и площади устраиваются специальные противопожарные водопроводы.

Системой водоснабжения называют комплекс инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из природных источников, подъема воды на высоту, очистки ее (в случае необходимости), хранения и подачи ее к местам потребления.

В данной работе рассматривается система водоснабжения поселка и предприятия, определяются основные водопотребители, рассчитываются: расход воды на хозяйственно - питьевые, производственные нужды, расход воды на пожаротушение в случае возникновения пожара; гидравлический расчет водопроводной сети производится с увязкой сети при максимальном водопотреблении в нормальных условиях и при пожаре. Определяется режим работы насосной станции второго подъема, при работе НС-I в постоянном режиме. Производится расчет водоводов водонапорной башни, резервуаров чистой воды, подбираются насосы для насосной станции второго подъема в соответствии со схемой задания.

ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЯТОЙ СХЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

При проектировании водоснабжения поселка и предприятия принята схема объединенного хозяйственно-питьевого, производственного и противопожарного водопровода низкого давления с забором воды из подземного водоисточника (артезианской скважины).

Предполагается, что качество воды таково, что необходимости в постройке очистных сооружений нет. Системы с подземными водоисточниками более надежны в эксплуатации, дешевле по капитальным и эксплуатационным затратам, легко автоматизируются; при коротких водоводах общий расход труб в системе ниже.

Насосная станция I подъема (НС-I) забирает воду из водоисточника и подает ее в резервуары. НС-I может быть совмещена с водоприемными сооружениями или располагаться в отдельном здании. Часто НС-I выполняют заглубленными в грунт, чтобы не превысить допустимую высоту всасывания насосов. На НС-I целесообразно устанавливать не менее двух рабочих насосов ввиду изменения летнего и зимнего режимов работы, а также на случай возникновения непредвиденного увеличения подачи станции. Число резервных насосов определяется степенью надежности насосной станции.

Насосная станция II подъема (НС-II) предназначена для подачи воды в водопроводную сеть на хозяйственно-питьевые и производственные нужды, а в случае возникновения пожара - и для целей пожаротушения. По степени надежности НС-II относится к I категории (перерыв в работе не допускается), т. к. НС-II подает воду непосредственно в сеть объединенного противопожарного водопровода.

В объединенных водопроводах низкого давления устанавливают группу насосов, обеспечивающих все нужды, в том числе и пожарные. Однако если они не обеспечивают необходимой расчетной подачи, то на станции дополнительно устанавливают пожарные насосы.

Количество всасывающих линий на насосных станциях I категории должно быть не менее двух. При отключении одной из линий оставшиеся должны пропускать полный расчетный расход. Насосы, как правило, устанавливают под залив.

Если в насосной станции установлена группа пожарных насосов, то необходимо постоянно следить за быстротой их включения и надежностью работы. Для чего необходимо, чтобы насосы постоянно находились ниже уровня воды в резервуарах: это значительно упрощает автоматизацию пуска насосных агрегатов. Управляют пожарными насосами дистанционно, при этом одновременно с подачей команды на включение пожарного насоса должна автоматически сниматься блокировка, запрещающая расход пожарного запаса воды в резервуарах. Число резервных насосов, обусловлено категорией надежности насосной станции.

Так как населенный пункт населенностью 28 тыс. чел., вероятнее всего имеет место значительная неравномерность потребления воды по часам суток и подачи ее насосами НС-II, следовательно необходимо устройство водонапорной башни или других напорно-регулирующих сооружений. На схеме рис.1 водонапорная башня установлена в начале водопроводной сети на естественной возвышенности (отметка +100). Когда насосы подают воды больше, чем расходуется, излишек воды поступает в водонапорную башню; когда же расход больше, чем подача насосов, вода напротив, идет из башни. Кроме того водонапорная башня предназначена для хранения неприкосновенного запаса воды на период пожаротушения.

Вода из водоисточника подается равномерно насосами НС-I, в то же время режим работы НС-II строится с учетом водопотребления, которое не является постоянным. Для регулирования неравномерности работы насосных станций I и II подъема и сохранения воды на противопожарные нужды на время тушения пожара служат резервуары чистой воды (РЧВ).

Регулирующие емкости позволяют обеспечить равномерную работу насосных станций, т.к. отпадает необходимость в подаче максимальных расходов воды в часы наибольшего водопотребления, а также уменьшить диаметр труб, что снижает капитальные затраты.

Водоводы прокладывают между насосными станциями и водопроводной сетью и предназначаются для подачи в нее воды. Трассу прокладки водоводов следует выбирать в зависимости от рельефа местности, вблизи существующих дорог, учитывая при этом технико-экономические показатели.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОПОТРЕБИТЕЛЕЙ И РАСЧЕТ ПОТРЕБНОГО РАСХОДА ВОДЫ НА ХОЗЯЙСТВЕННО - ПИТЬЕВЫЕ, ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ И ПОЖАРНЫЕ НУЖДЫ ПОСЕЛКА И ПРЕДПРИЯТИЯ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОПОТРЕБИТЕЛЕЙ

Объединенный хозяйственно-питьевой, производственный и противопожарный водопровод должен обеспечить расход воды на хозяйственно-питьевые нужды поселка, хозяйственно-питьевые нужды предприятия, хозяйственно-бытовые нужды общественного здания, производственные нужды предприятия, тушение возможных пожаров в поселке и на промышленном предприятии.

РАСЧЕТ ТРЕБУЕМОГО РАСХОДА ВОДЫ НА ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВЫЕ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ НУЖДЫ

Определение водопотребления начинаем с поселка, поскольку он является основным потребителем.

Определение водопотребления предприятия

В соответствии с п. 2.1. табл. 1. норму водопотребления на одного человека принимаем 200 л/сут.

Расчетный (средний за год) суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды определяется по формуле:

Q сут.max. = (qж Nж) / 1000 [м3/сут] (п. 2.2 (1) )

где qж - удельное водопотребление, принимаемое на одного жителя по п. 2.1. табл. 1.

Nж - расчетное число жителей.

Q сут.max. =195 13000/ 1000 = 2535м3/сут

Суточный расход с учетом водопотребления на нужды промышленности, обеспечивающей население продуктами и неучтенные расходы согласно п. 4. Примечания 1. П. 2.1 .

Q сут.max. = 1,15 Qсут.m

Q сут.max. = 1,15 2535 2915,25 м3/сут

Расчетный расход воды в сутки наибольшего водопотребления.

Q сут.max. = К сут.max. Q сут.max. [м3/сут] (п. 2.2 (2) )

где Ксут max - коэффициент суточной неравномерности, определяется по п. 2.2

К сут.max. = 1,1

Q сут.max. = 1,1 2915,25 = 3498,30 м3/сут

Расчетный часовой максимальный расход воды:

q ч..max. = (K ч..max. Q ч..max.)/24 [м3/ч] (п.2.2 (3) )

Максимальный коэффициент часовой неравномерности водопотребления:

K ч..max. = max. max. (п. 2.2 (4))

Принимаем по п. 2.2 и табл. 2 max. = 1,2 - зависит от степени благоустройства;

Max. =1,2 - зависит от числа жителей в населенном пункте.

K ч.max. = 1,2 1,2 = 1,44 K ч.max. =1,44

q ч.max.= (1,70 3498,30)/24 = 247,80м3/ч

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды в общественных зданиях зависит от назначения здания и определяется по формуле:

Qпрач = (q сух.б. Nсух.б.) /1000 [м3/сут]

где q сух.б. - норма расхода воды потребителями в сутки

Qпрач.. = (2000 16) /1000 = 32 л.

Общий расход воды по поселку

Qпоссут = Qсут.max. + Q об.зд. [м3/сут]

Qпоссут = 3498,30 + 32 = 3530,30 м3/сут

Определение водопотребления предприятия

Расчетные величины хозяйственно-питьевого водопотребления в производственных и вспомогательных зданиях промышленного предприятия. Водопотребление в смену:

Qпрсм.х-п = (q’н х-п Nсм) / 1000 [м3/см]

где q’н х-п - норма водопотребления на одного человека в смену, принимается согласно п. 2.4 , приложения 3 при тепловыделении менее 25 кДж на 1м3/ч

Qпрсм.х-п = (75 700) / 1000 = 52,5 м3/см

Суточное водопотребление

Qпрсут.х-п = Qпрсм.х-п nсм [м3/сут.]

где nсм - количество смен

Qпрсут.х-п = 52,5 3 = 157,5 м3/сут.

Расход воды на душевые в смену

Qдушсм = 0,5 Nc

Где = 1 ч. - продолжительность действия душа после смены (приложение 3); 0,5 м3/ч - норма расхода воды через одну душевую сетку (приложение 3); Nc - количество душевых сеток, шт.

Nc = N’cм / 5 ,

где N’cм - количество работающих, принимающих душ после смены. Под одной душевой сеткой в течении часа, исходя из санитарных норм, моется 5 человек;

Nc = 700/5 =140 шт.

Qдушсм = 0,5 1 140 = 70 м3/см

Суточное водопотребление на душ:

Qдушсут. = Qдушсм nсм

Qдушсут. = 70 3 =90 м3/сут

Расход воды на производственные нужды предприятия Qпрсм = 800 м3/см (по заданию) равномерно распределяется по часам смены (семичасовая смена с перерывом на обед один час, в течение которого производство не останавливается). Принимается работа семичасовых смен: 1-я смена с 8 до 16 ч.; 2-я смена с 16 до 24 ч.;.

Часовой расход воды:

qпрч = Qпрсм / tсм = 800 / 8 = 100 м3/ч

Суточное водопотребление на производственные нужды:

Qпсут. = Qпрсм nсм Qпрсут. = 800 3 = 2400 м3/сут

Суммарный расход воды по предприятию за сутки:

Qпрсут. = Qпрсм.х-п + Qдушсут. + Qпрсут. [м3/сут.]

Qпрсут. = 157,5+ 210 + 2400 =2767,5 м3/сут

Суммарный расход воды за сутки по поселку и предприятию:

Qобщсут. = Qпоссут. + Qпрсут. [м3/сут.]

Qобщсут. = 10716 + 2767 = 13483,5 м3/сут

Для определения режима работы насосных станций, емкости баков водонапорных башен и резервуаров чистой воды составляется таблица почасового суточного водопотребления и строится график водопотребления по часам суток.

Пояснение к таблице 3.1. В графе 2 - расход воды поселком по часам суток в процентах от суточного водопотребления согласно таблице 3.1. при Kч.max = 1,45

В графе 4 - расход воды на хозяйственно-питьевые нужды общественного здания по часам суток в процентах от суточного расхода. Распределение расходов по часам суток принято по приложению 1 при Kч.max = 1

В графе 6 - расход воды на хозяйственно-питьевые нужды предприятия по часам смены в процентах от сменного расхода. Распределение расходов по часам смены принято по приложению 1 при Kч.max = 3.

Таблица 1.3 Водопотребление по часам суток в поселке и на промышленном предприятии

Часы суток					Предприятие				Всего за сутки
			Общественное здание		На хозяйственно-питьевое водопотребление		душQч,м3/ч	Пр Qч, м3/ч	Общ Qч,м3/ч	% от сут. водопотребления
	% от Qсут.макспри Kч = 1,4	Qч пос м3/ч	% от Qоб.здпри Kч = 1		% от Qсм х-n Kч = 3

Из таблицы 1.3 видно, что по поселку и предприятию наибольшее водопотребление происходит с 9 до 10 часов, в это время на все нужды расходуется 483,319 м3/ч. или

Qпос.пр. = 798,46 1000 / 3600 = 221,79 л/с

По предприятию расчетный расход:

Q пр. = (6,5+ 70) 1000 / 3600 = 49,04л/с

Расчетный расход общественного здания:

Q об.зд. = (5,625 1000) / 3600 = 1,56 л/с

Собственно поселок расходует:

Qпос рас. = Qпос.пр. - Qпр. - Qоб.зд.

Qпос рас. =221,79-49,04- 1,56=171,19, л/с

По данным графы 11 табл. 1.3 строим график водопотребления объединенного водопровода по часам (рис 1).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ ВОДЫ НА ПОЖАРОТУШЕНИЕ

Населенный пункт: так как водопровод в поселке проектируется объединенным, то при количестве жителей 28000 человек принимаем два одновременных пожара при трех этажной застройки с расходом воды 25 л/с на один пожар

Qпоспож.нар. = 2 25=50 л/c

Расчет воды на внутреннее пожаротушение в поселке при наличии прачечной, здание трех этажное с объемом 10000 м3 принимаем равным 5 л/с (2 струи производительностью 2,5 л/с каждая).

Qобщ.зд.пож.вн. = 1 2,5=2,5 л/c

Промышленное предприятие:

Согласно СНиП 2.04.02 -84, п. 2.22 на предприятии принимаем два одновременных пожара, так как площадь предприятия свыше 150 га.

Vзд.1 = 200 тыс. м3 Qпр.пож.нар1 = 40 л/с

Vзд.2 = 300 тыс. м3 Qпр.пож.нар2 = 50 л/с

Qпр.пож.нар = 40+50 = 90 л/с

Расчетный расход воды на внутреннее пожаротушение в производственных зданиях предприятия принимаем из расчета две струи производительностью 5 л/с и три струи по 5 л/с:

Qпр.пож.вн. = 2 5 + 3 5 = 10 + 15 = 25 л/с

Таким образом:

Qпос.пож = Qпос.пож.нар + Qпос.пож.вн. = 50 + 2,5 = 52,5 л/с

Qпр.пож = Qпр.пож.нар + Qпр.пож.вн. = 90 + 25 = 115 л/с

Qнар.пож = Qпр.пож.нар + 0,5Qпос.пож.нар. = 115 + 0,5 52,5 = 141,25 л/с

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ

Рис. 2. Расчетная схема водопроводной сети

Рассмотрим гидравлический расчет водопроводной сети.

Общий расход воды в час максимального водопотребления составляет 221,79 л/с, в том числе сосредоточенный расход предприятия равен 49,04л/с, а сосредоточенный расход общественного здания 1,56 л/с.

Определим равномерно распределенный расход.

Qпос рас= Q пос.пр. - (Q пр + Q об.зд.)

Qпос рас = 221,79- (49,04 + 1,56) = 171,19 л/с

Определим удельный расход:

Qуд = Qпосрас / l j

qуд = 171,9 / 10000 = 0,017179л/с м

У l j= l1-2 + l2-3+ l3-4+ l4-5+ l5-6+ l6-7+ l7-1+ l7-4 = 10000м

Определим путевые отборы

Qпут j = lj qуд

Путевые расходы. Таблица 2.

№ Участка	Длина участка lj, м	Путевой отбор Qпут j, л/с
		Q пут j = 171,19

Определим узловые расходы:

q 1 = 0,5 (Qпут1-2 + Qпут7-1) = 0,5 (17,119+17,119) =17,119 л/с

Узловые расходы. Таблица 3.

Добавим к узловым расходам сосредоточенные расходы.

К узловому расходу в точке 5 добавляем сосредоточенный расход предприятия, а в точке 3 - сосредоточенный расход общественного здания.

Тогда q5 =25,678+49,04=74,718 л/с, q3 = 21,398+1,56 =22,958л/с.

Рис.2. Расчетная схема водопроводной сети с узловыми расходами

Выполним предварительное распределение расходов по участкам сети. Сделаем это сначала для водопроводной сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении (без пожара).

Выберем диктующую точку, т.е. конечную точку подачи воды. В данном примере за диктующую точку примем точку 5. предварительно наметим направления движения воды от точки 1 к точке 5 (направления показаны на рис 4.2.) потоки воды могут подойти к точке 5 по трем направлением: первое - 1-2-3-4-5, второе -1-7-4-5, третье - 1-7-6-5.

Для узла 1 должно выполняться соотношение q1 + q1-2 + q1-7 = Qпос.пр.

Величины q1 = 17,119л/с и Qпос.пр. = 221,1 л/с известны, а q1-2 и q1-7 неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин. Возьмем, например, q1-2 = 100 л/с. Тогда

q1-7 = Qпос.пр. - (q1 + q1-2) =221,1 - (17,119 + 100)= 103,9 л/с.

водопровод гидравлический расход насосная водонапорная

Для точки 7 должно соблюдаться следующее соотношение

q1-7 = q7 + q7-4 + q7-6

Значения q1-7 = 103,9 л/с и q7 = 29,958 л/с известны, а q7-4 и q7-6 неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин и принимаем, например, q7-4 = 30 л/с. Тогда:

q7-6 = q1-7 - (q7 + q7-4) =103,981 - (29,9 + 30) = 44,023 л/с

Расходы воды по другим участкам сети можно определить из следующих соотношений:

q2-3 = q1-2 - q2

q3-4 = q2-3 - q3

q4-5 = q7-4 + q3-4 - q4

q6-5 = q7-6 - q6

В результате получится:

q2-3 =78,602 л/с

q3-4 =57,204 л/с

q4-5 = 48,1 л/с

q6-5 = 26,9 л/с

Проверка q5 = q4-5 + q6-5 = 48,1+26,9 = 75,5 л/с.

Можно начинать предварительно распределять расходы не с узла 1, а с узла 5. Расходы воды будут уточняться в дальнейшем при выполнении увязки водопроводной сети. Схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами в обычное время показана на рис. 3.

Рис 3. Расчетная схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами при хозяйственно-производственном водопотреблении

Расчетная схема водопроводной сети с узловыми и предварительно распределенными расходами при пожаре показана на рис. 4.

Рис. 4. Расчетная схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами при пожаре.

Определим диаметры труб участков сети. Для стальных труб по экономическому фактору Э =0,5

По экономическому фактору и предварительно распределенным расходам воды по участкам сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении (при пожаре) по приложению II определяем диаметры труб участков водопроводной сети.

d1-2 =0,3 м d2-3 =0,250 м d3-4 =0,250 м

d4-5 =0,3м d5-6 =0,3 м d6-7 =0,35м

d4-7 =0,30 м d1-7 =0,450 м

Следует иметь в виду, что обычно рекомендуют определять диаметры по предварительно распределенным расходам без учета расхода воды на пожаротушение, а затем проверять водопроводную сеть с найденными таким образом диаметрами на возможность пропуска расходов воды при пожаре. При этом в соответствии с п. 2.30. максимальный свободный напор в сети объединенного водопровода не должен превышать 60м.

Увязка водопроводной сети при максимальном хозяйственно производственном водопотреблении.

Увязка сети продолжается до тех пор, пока величина невязки в каждом кольце не будет менее 1м.

Увязка удобно выполнять в виде таблицы (табл.4.).

При увязке потери напора в асбестоцементных трубах следует определять по формуле:

Таблица 4

Гидравлический уклон

Рассчитаем

исправление

Потери напора h, м

q/=q+q/, л/с

h=22,94; ; л/с; h=5,311

h=2,63; ; л/с; h=3,015

Рассчитаем

исправление

q/=q+q/, л/с

h=5,311; ; л/с; h=1,941

h=3,015; ; л/с; h=1,365

Рассчитаем

исправление

q/=q+q/, л/с

h=1,941; ; л/с; h=0,752

h=1,365; ; л/с; h=0,583

Следует иметь в виду, что для участка 4-7, который является общим для обоих колец, вводятся две поправки - из первого кольца и из второго. Знак поправочного расхода при переносе из одного кольца в другое следует сохранять.

hc = (h1 + h2 + h3) / 3

h2 =h1-7 + h7-4 + h4-5

h3 =h1-7 + h7-6 + h6-5.

h1 = 1,162 + 1,072 + 0,715+ 0,375=3,324 м

h2 =1,116 + 1,631+ 0,375=3,122 м

h3 =1,116 + 1,054 + 0,620=2,79м.

hc =(3,324 + 3,122 + 2,79) / 3 =3,078 м.

Расчетная схема водопроводной сети с окончательно распределенными расходами при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении показана на рис. 5.

Рис.5. Расчетная схема водопроводной сети с окончательно распределенными расходами при макси максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении

Увязка водопроводной сети при пожаре

Увязка сети продолжается до тех пор, пока величина невязки в каждом кольце не будет менее 1м. Увязка удобно выполнять в виде таблицы (табл.5.). При увязке потери напора в стальных трубах следует определять по формуле:

h = 10-3[(1+3,51/v)0,19 0,706v2/dр1,19] l

Таблица 5

Номер кольца Участок сети Расход воды q, л/с Расчетный внутренний диаметр dp,м Длина l, м Скорость V, м/с

Гидравлический уклон

Рассчитаем

исправление

Потери напора h, м

q/=q+q/, л/с

h=7,76; ; л/с; h=3,376

h=7,21; ; л/с; h=2,288

Рассчитаем

исправление

q/=q+q/, л/с

h=3,376; ; л/с; h=1,094

h=2,288; ; л/с; h=0,989

Рассчитаем

исправление

q/=q+q/, л/с

h=1,094; ; л/с; h=0,421

h=0,989; ; л/с; h=0,354

Следует иметь в виду, что для участка 4-7, который является общим для обоих колец, вводятся две поправки - из первого кольца и из второго. Знак поправочного расхода при переносе из одного кольца в другое следует сохранять.

Потоки воды от точки 1 к точке 5 (диктующей точке) как видно по направлениям стрелок на рис.4.5., могут пойти по трем направлениям: первое - 1-2-3-4-5; второе 1-7-4-5; третье 1-7-6-5.

Средние потери напора в сети определяются по формуле:

hc = (h1 + h2 + h3) / 3

где: h1 =h1-2 + h2-3 + h3-4 + h4-5

h2 =h1-7 + h7-4 + h4-5

h3 =h1-7 + h7-6 + h6-5.

Потери напора в сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении с учетом пожара:

h1 = 4,71 + 5,708 + 6,196+ 7,486 = 24,1 м

h2 = 4,686 + 11,081+ 7,486 = 23,253 м

h3 = 4,686 + 6,335 + 11,825 = 22,846 м

hc =(24,1 + 23,253 + 22,846) / 3 =23,4 м

Расчетная схема водопроводной сети с окончательно распределенными расходами при пожаре показана на рис. 6.

Рис.6. Расчетная схема водопроводной сети с окончательно распределенными расходами при пожаре

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМА РАБОТЫ НС-II

Выбор режима работы насосной станции второго подъема (НС-II) определяется графиком водопотребления (рис. 1.). В те часы, когда подача НС-II больше водопотребления поселка, избыток воды поступает в бак водонапорной башни (ВБ), а в часы, когда подача НС-II меньше водопотребления поселка, недостаток воды поступает из бака ВБ.

Для обеспечения минимальной емкости бака график подачи воды насосами стремятся максимально приблизить к графику водопотребления. Однако частое включение насосов усложняет эксплуатацию насосной станции и отрицательно сказывается на электроаппаратуре управления насосными агрегатами.

Установка большой группы насосов с малой подачей приводит к увеличению площади НС-II, а КПД насосов с малой подачей ниже, чем КПД насосов с большей подачей. При любом режиме работы НС-II подача насосов должна обеспечить 100 % потребления воды поселком.

Принимаем двухступенчатый график работы НС-II с подачей каждым насосом 2,5 % в час от суточного водопотребления. Тогда один насос за сутки подаст 2,5 24 = 60 % суточного расхода воды. Второй насос должен подать 100 - 60 = 40 % суточного расхода воды и его надо включать на 40/2,5 = 16 ч.

Для определения регулирующей емкости бака водонапорной башни составим таблицу.

Таблица 5

		Подача насосов	Поступление в бак	Расход из бака	Остаток в баке	Подача насосов	Поступление в бак	Расход из бака	Остаток в баке

Регулирующая емкость бака будет равна сумме абсолютных значений положительной наибольшей и отрицательной наименьшей величины графы 6. В данном случае емкость бака ВБ равна 3,41+ /-1,7/=5,1 % от суточного расхода воды.

Рекомендуется проанализировать несколько режимов работы НС-2. Для приведенного графика водопотребления определим регулирующую емкость бака для ступенчатого режима работы НС-2 с подачей, например, по 3% суточного расхода воды каждым насосам. Один насос за 24 часа подаст 3*24 =72 % суточного расхода. На долю второго насоса придется 100-72=28% и он должен работать 28/3=9,33 часа. Второй насос предлагается включать с 8 до 17 часов 20 мин. Этот режим работы НС-2 показан на графике штрихпунктирной линией. Регулирующая емкость бака (графы 7, 8, 9, 10 табл. 5.) будет равна 6,8+/-3,2/ = 10% , т.е. при этом режиме необходимо увеличение емкости бака водонапорной башни и окончательно, выбираем режим работы НС-2 по первому варианту.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДОВОДОВ

Цель расчета - определить потери напора при пропуске расчетных расходов воды. Водоводы рассчитываются на два режима работы: на пропуск хозяйственно-питьевых, производственных расходов и расходов на пожаротушение с учетом требований п. 2.21 СниП 2.04.02-84.

Методика определения диаметра труб такая же, как диаметров труб водопроводной сети, изложенная в разделе 2.

Задано, что водоводы проложены из чугунных труб с внутренним цементно-песчаным покрытием нанесенным методом центрифугирования и длина водоводов от НС-2 до водонапорной башни 600 м.

Учитывая, что принят неравномерный режим работы НС-II с максимальной подачей насосов Р = 2,5 + 2,5 = 5 % в час от суточного водопотребления, расход воды, который пойдет по водоводам, будет равен:

Q’вод = (Qобщ сут P) / 100

Q’ вод = (8801,1 5) / 100 = 440,075 м3/ч = 122,24 л/с

Так как водоводы следует прокладывать не менее чем в две линии, то расход по одному водоводу равен:

Q вод = Q’ вод / 2 = 122,24/ 2 = 61,12 л/с

При значении Э = 0,5 из приложения 2 определяем диаметр водоводов.

dвод = 0,250м

Скорость воды водоводы определяется из выражения V= Q/ω где ω = п dр 2 /4 - площадь живого сечения водовода.

При расходе Q вод = 61,12 л/с скорость движения воды в водоводе с расчетным диаметром 0,25 м будет равна:

V = 0,06112/(0,785 0,252) = 1,25 м/с

Потери напора определяется по формуле:

h = i lвод = (А1 / 2 g) (А0 + C/V)m / dm+1p V2 l вод

Для стальных труб (приложение 10 СНиП 2.04.02-84):

m = 0,19 ; А1 / 2 g = 0,561 10-3 ; C = 3,51 ; А0 = 1.

Потери напора в водоводах составляет:

hвод = (0,561 10-3) (1 + 3,51/1,25)0,19 / 0,251,19 1,252 600 = 3,53 м

Общий расход воды в условиях пожаротушения равен Qпос.пр.=275,5 л/с. Расход воды в одной линии водоводов в условиях пожаротушения:

Qвод. Пож. = 275,5 / 2 = 137,75 л/с

При этом скорость движения воды в трубопроводе:

V = 0,1378 (0,785 0,252) = 2,8 м/c;

Потери напора в водоводах при пожаре составляет:

hвод = (0,561 * 10-3) (1 + 3,51/2,8)0,19 / 0,251,19 2,82 600 = 16м

hвод. Пож = 16 м

Потери напора в водоводах (hвод, hвод. Пож) будут учтены при определении требуемого напора хозяйственных и пожарных насосов.

РАСЧЕТ ВОДОНАПОРНОЙ БАШНИ

Водонапорная башня предназначена для регулирования неравномерности водопотребления, хранения неприкосновенного противопожарного запаса воды и создания требуемого напора в водопроводной сети.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ ВОДОНАПОРНОЙ БАШНИ

Высота ВБ определяется по формуле:

Hвб = 1,1hс + Hсв + zдт - zвб

где 1,1 - коэффициент, учитывающий потери напора на местных сопротивлениях (п.4 приложение 10 СНиП 2.04.02-84).

Hс - потери напора в водопроводной сети при работе ее в обычное время;

Zдт, zвб - геодезические отметки диктующей точки и в месте установки ВБ;

Hсв - минимальный напор в диктующей точке сети при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание, согласно п. 2.26 СНиП 2.04.02.-84 должен быть равен

Hсв = 10 + 4(n -1)

где n - число этажей.

n = 4 hс = 3,078 м (см. п. 4.) Hсв = 10 + 4(3 - 1) = 12 м

Zдт - Zвб = 92 - 100 = -8 м Hвб = 1,1 3,078 + 12 - 8 = 7 м

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ БАКА ВОДОНАПОРНОЙ БАШНИ

Емкость бака ВБ равна: (п. 9.1. СНиП 2.04.02-84)

WБ = Wрег + Wнз

где Wрег - регулирующая емкость бака;

Wнз - объем неприкосновенного запаса воды, величина которого определяется в соответствии с п. 9.5 СНиП 2.04.02-84 из выражения:

Wнз = Wнз.пож 10мин + Wнз.х-п10мин

где Wнз.пож10мин - запас воды необходимый на 10-минутную продолжительность тушения одного наружного и одного внутреннего пожара;

Wнз.х-п10мин - запас воды на 10 минут, определенный по максимальному расходу воды на хозяйственно-питьевые нужды.

Регулирующий объем воды в емкостях (резервуарах, баках) ВБ должен определяться на основании графиков поступления и отбора воды, а при их отсутствии по формуле, приведенной в п. 9.2 СНиП 2.04.02-84.

В данном случае определен график водопотребления и предложен режим работы НС-II, для которого регулирующая емкость бака ВБ составила К = 5,1 % от суточного расхода воды в поселке (см. таблицу 5.).

Wрег = (К Qсут общ)/100

W рег = (3,687 8801,5) / 100 = 325 м3

Так как наибольший расчетный расход воды требуется на тушение одного пожара на предприятии, то

Wпож = (Qпр пож 10 60)/1000= м3

Таким образом:

Wнз = 36 + 81 = 117 м3

WБ = 325 + 117 = 442 м3

По приложению 3 принимаем типовую водонапорную башню (номер типового проекта

5-12170) с высотой 15 м с баком емкостью WБ = 500м3

Зная емкость бака, определим его диаметр и высоту:

ДБ = 1,24 ДБ = 1,5 НБ

ДБ = = 9,84м НБ = 9,84 / 1,5 = 6,56 м

РАСЧЕТ РЕЗЕРВУАРОВ ЧИСТОЙ ВОДЫ

Резервуар чистой воды предназначен для регулирования неравномерности работы насосных станций I и II подъемов и хранения неприкосновенного запаса воды на весь период пожаротушения:

Wрч = Wрег + Wнз

Регулирующая емкость резервуара чистой воды (РЧВ) может быть определена на основе анализа работы насосных станций I и II подъемов.

Режим работы НС-I обычно принимается равномерным, т.к. такой режим наиболее благоприятен для оборудования НС-I и сооружений для очистки воды. При этом НС-I, также как НС-II, должна подавать 100 % суточного расхода воды в поселке, следовательно, часовая подача воды НС-I составит 100/24 = 4,167 % от суточного расхода воды в поселке. Режим работы НС-II приведен в разделе 3.

Для определения Wрег воспользуемся графическим способом. Для этого совместим графики работы НС-I и НС-II (рис. 6.)

Подача НС в% от сут..расх.

Рис. 6. Совмещенный график работы НС-I и НС-II

Регулирующий объем в процентах от суточного расхода воды равен площади “а” или равновеликой ей сумме площадей “б”.

Wрег = (5 - 4,167) 16 = 13,3 %

Wрег = (4,167- 2,5) 5 + (4,167 - 2,5) 3 = 13,3 %

Суточный расход воды 8801,5 м3, регулирующий объем резервуара будет равен:

Wрег =8801,5 13,3 / 100 = 1170,6 м3

Неприкосновенный запас воды Wнз в соответствии с п. 9.4 СНиП 2.04.02-84 определяется из условия обеспечения пожаротушения из наружных гидрантов и внутренних пожарных кранов (п.п. 2.12-2.17, 2.20, 2.22-2.24 СНиП 2.04.02-84 и п.п. 6.1-6.4 СНиП 2.04.01-85), а также специальных средств пожаротушения (спринклеров, дренчеров и других не имеющих собственных резервуаров) согласно п.п. 2.18 и 2.19 СНиП 2.04.02 84 и обеспечения максимальных хозяйственно-питьевых и производственных нужд на весь период пожаротушения с учетом требований п. 2.21.

Wнз = Wнз.пож + Wнз.х-п

При определении объема неприкосновенного запаса воды в резервуарах допускается учитывать пополнение их водой во время тушения пожара, если подача воды в резервуары осуществляется системами водоснабжения I и II категорий по степени обеспеченности подачи воды, т.е.

Wнз = (Wнз + Wнз.х-п) - Wнс-1

Wнз.пож = Qпож.рас 3600/1000 = 141,25 3 3600/1000 = 1525,5 м3

где = 3 ч - расчетная продолжительность тушения пожара (п. 2.24 СНиП 2.04.02-84).

При определении Qпос.пр не учитываются расходы на поливку территории, прием душа, мытье полов и мойку технологического оборудования на промышленном предприятии, а также расход воды на поливку растений в теплицах, т.е. если расходы воды попали в час максимального водопотребления, то их следует вычесть из общего расхода воды (п. 2.21 СНиП 2.04.02-84). Если при этом Q’пос.пр окажется ниже чем водопотребление в какой либо другой час, когда душ не работает, то максимальный расход воды для другого часа следует принимать в соответствии с графой 10 таблицы 1.

Q’ пос.пр = 483,319 м3/ч,

W нз.х-п = Q’ пос.пр = 483,319 3 =1449,95 м3

Во время тушения пожара НС-I работают и подают в час 4,167 % суточного расхода, а за время будет подано:

W нс-1 = Qобщсут 4,167*

W нс-1 = 8801,5 4,167 3 / 100 = 1100,3

Таким образом, объем неприкосновенного запаса воды будет равен:

Wнз = (1525,5+1449,95) - 1100,3 = 1875,15 м3

Полный объем резервуаров чистой воды:

Wрчв = 1170,6 + 1875,15 = 3045,7 м3

Согласно п. 9.21 СНиП 2.04.02-84 общее количество резервуаров должно быть не менее двух, причем уровни НЗ должны быть на одинаковых отметках, при выключении одного резервуара в оставшемся должно храниться не менее 50 % НЗ, а оборудование резервуаров должно обеспечить возможность независимого включения и опорожнения каждого резервуара.

Принимаем два типовых резервуара объемом 1600 м3 каждый (приложение 4, проект № 901-4-66,83).

ПОДБОР НАСОСОВ ДЛЯ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ ВТОРОГО ПОДЪЕМА

Из расчета следует, что НС-II работает в неравномерном режиме с установкой в ней двух основных хозяйственных насосов, подача которых равна:

Необходимый напор хозяйственных насосов определяем по формуле:

Hхоз.нас. = 1,1hвод+ H вб + Нб + (z вб - z нс)

где h вод - потери напора в водоводах, м;

H вб - высота водонапорной башни (см. раздел 7.2), м;

Н б - высота бака ВБ, м; z вб и z нс - геодезические отметки места установки ВБ и НС-II (см. схему водоснабжения, рис. 1), м;

1 - коэффициент, учитывающий потери напора на местных сопротивлениях (п. 4 приложение 10 СниП 2.04.02-84).

H хоз.нас. = 1,1 3,53 + 15 + 6,56 + (100 - 96) = 29,443 м

Напор насосов при работе во время пожара определяется по формуле:

H пож.нас. = 1,1(h вод.пож. + h с.пож.) + H св + (z дт - z нс)

где h вод.пож и h с.пож - потери напора в водоводах и водопроводной сети соответственно, при пожаротушении, м;

H св - свободный напор у гидранта, расположенного в диктующей точке, м. Для водопроводов низкого давления H св = 10 м;

z дт - геодезические отметки диктующей точки), м

H пож.нас. = 1,1(16,03 + 23,4) + 10 + (92 - 96) =49,373 м

Выбор типа НС-II низкого или высокого давления, зависит от соотношения требуемых напоров при работе водопровода в обычное время и на пожаре.

В нашем случае | Hпож.нас - Hхоз.нас | > 10 м, то насосную станцию строим по принципу высокого давления, т.е. устанавливаем пожарные насосы, обеспечивающие Hпож.нас и следовательно, более высоконапорные, чем хозяйственные. При включении пожарных насосов в общий напорный коллектор обратные клапаны у хозяйственных насосов перекроются, подача воды хозяйственными насосами прекратится и их надо будет отключить. Поэтому в НС - I I высого давления пожарный насос должен обеспечить подачу не только расхода воды на пожаротушение, а подачу полного расчетного расхода воды в условиях пожаротушения, т.е. суммарный хозяйственно-питьевой, производственный и пожарный расход воды.

Выбор марок насосов выполнен по сводному графику полей Q - H (приложение VI и VII. Предложенные насосные агрегаты обеспечивают минимальную величину избыточных напоров, развиваемых насосами при всех режимах работы, за счет использования регулирующих емкостей, регулирования числа оборотов, изменением числа и типа насосов, обрезки и замены рабочих колес в соответствии с изменением условий их работы в течении расчетного срока (п. 7.2 СНиП 2.04.02-84).

При определении количества резервных агрегатов надо учитывать, что количество рабочих агрегатов включаются пожарные насосы. В насосных станциях высокого давления при установке специальных пожарных насосов следует предусматривать один резервный пожарный агрегат.

Расчетные значения подачи и напора, принятые марки и количество насосов, категория насосной станции приведены в таблице 6.

Q пож. рас. = 50 л/с. При использовании 2-х насосов расход составит 25 каждый.

Таблица 6

Тип насоса	Расчетные характеристики насоса		Марка насоса		Кол-во насосов
Хозяйственный				1 обоснование: НС-II подает воду непосредственно в сеть
Пожарный (добавочн.)				объединенного противопожарного водопровода

Гидравлический расчет внутреннего объединенного хозяйственно-производственного и противопожарного водопровода производственного здания

Рассчитать объединенный хозяйственно-производственный противопожарный водопровод двухэтажного производственного здания II степени огнестойкости с категорией здания Б - с высотой помещений 6,2 м и размерами в плане 36х60 м (объем 26784 м3). На хозяйственно-питьевые и производственные нужды вода подается по двум стоякам с расходом q =3,5л/с. Гарантированный напор в наружной сети 10 м.

Определяем нормативный расход и число пожарных струй по табл.2.СНиП 2.04.01-85*. На внутреннее пожаротушение в производственном здании высотой до 50 м требуется 2 струи по 5 л/с:

Qвн = 2×5× = 5 л/с.

Определим требуемый радиус компактной части струи при угле наклона струи =60°.

Так как расход пожарной струи больше 4 л/с, то водопроводная сеть должна оборудоваться пожарными кранами диаметром 65 мм со стволами, имеющими насадки 19 мм, и рукавами длиной 20 м (п.6.8, прим. 2 ). При этом в соответствии с табл. 3 СНиП 2.04.01-85* действительный расход струи будет равен 5,2 л/с, напор у пожарного крана 19,9 м, а компактная часть струи Rк=12 м.

Определим расстояние между пожарными кранами из условия орошения каждой точки помещения двумя струями

При таком расстоянии требуется установить на каждом этаже по 11 пожарных кранов. Так как общее количество пожарных кранов более 12, то магистральная сеть должна быть кольцевой и питаться двумя вводами.

Составим аксонометрическую схему водопроводной сети, наметив на ней расчетные участки. Как видно, за расчетное направление следует принять направление от точки 0 до ПК-12 (расчет проводится при отключении второго ввода).

Сосредоточиваем полученные величины расходов воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды в точках присоединения хозяйственных стояков к магистральной сети, т.е. в точках 1 и 4, q1=q4=7/2=3,5 л/с.

Определим диаметры труб. Для определения диаметров труб магистральной сети воспользуемся формулой

где u= 1,5 м/с. Диаметр труб на участке 0-1 с максимальным расходом 7,7 л/с.

Диаметр труб для вводов:

Принимаем трубы стальные диаметром 100 мм для магистральной сети и трубы стальные диаметром 140 мм для вводов.

Производим расчет кольцевой магистральной сети. Потери напора определяем по формуле: h = dAlQ2 ,где d - поправочный коэффициент, учитывающий не квадратичность зависимости потерь напора от средней скорости движения воды (табл. 1 и 2 приложения 2 СНиП 2.04.01-85*); A - удельное сопротивление труб (с/м3)2; l - длина участка водопровода, м; Q - расход воды, м3/с.

Значения d и А приведены в табл. 1,2 приложения 7.

Результаты вычислений сводим в таблицу 7.

Таблица 7

направлен.
	0 - 1 1 - 2 2 - 3			172,9 172,9 172,9			0,336 0,313 0,002		0,336 0,313 0,002

h1 = 0,651 м

Как следует из таблицы 8.2, средние потери напора в сети равны:1

Подбираем водомер на пропуск расчетного расхода (с учетом пожарного) Qpacч = 17,4×10-3 м3/с = 17,4 л/с = 62,64 м3/ч. Принимаем водомер ВВ-80. Потери напора в нем будут равны: hвод =SQ2расч = 0,00264×17,42=0,799м,что меньше допустимой величины 2,5 м.

Определим потери напора в пожарном стояке и на вводе:

hcт=А65 lcm Q2cm = 2292×6,55(5,2×10-3)2 =0,6 м;

hвв=А150 lвв Q2расч = 30,65×42,5(17,4×10-3)2 = 0,4 м;

Тогда потери напора в сети на расчетном направлении 0 -ПК-16:

hс = hср + hcm = 0,707+0,6=1,307 м.

Определим требуемый напор на вводе:

Hтр.пож=1,2hC + hBB + hвод. + Hсв + DZ,

где DZ= 2,5+6,2+1,35= 10,05 м;

Нтр.пож=1,2×1,307+0,4+0,799+19,9+10,05=32,71м.

Так как величина гарантированного напора, равная 10 м, меньше величины требуемого напора, то необходимо установить насос, обеспечивающий создание напора:

Нн = Нтр.пож - Нг = 32,71 - 10 = 22,71 м, при подаче Qpacч. = 17,4 10-3 м3/с.

Принимаем по каталогу или по прил. 8 насосы марки К-80-65-160.

Следовательно, водопровод должен быть устроен по схеме с пожарными насосами - повысителями.

Список литературы

1. Гидравлика и противопожарное водоснабжение. - М.: 2003г.;

2. Задачник по гидравлике и пожарному водоснабжению./под ред. Д.т.н., проф. Ю.А.Кошмаров. - М.:ВИПТШ МВД СССР, 1979;

3. СниП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. -М.1985;

СниП 2.04.01-85.Внутренный водопровод и канализация зданий. - М,1986;

ГОСТ 539-80. Трубы и муфты асбестоцементные напорные. - М,1982;

ГОСТ 12586-74. Трубы железобетонные напорные виброгидропрессованные. - М,1982;

ГОСТ 16953-78. Трубы железобетонные напорные центрифигурованные. - М,1979;

ГОСТ 18599-83. Трубы напорные из полиэтиена. М,1986;

ГОСТ 9583-75. Трубы чугунные напорные, изготовленные методами центробежного и полунепрерывного литья. - М,1977;

Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб./справочное пособие. - М,1984;

ГОСТт 22247-76 Е. Насосы центробежные консольные общего назначения для воды. ТУ.- М,1982;

ГОСТ 17398-72. Насосы. Термины и определения. - М,1979;

Лобачев П.В. Насосы и насосные станции. -М,1983.

Жизнь, здоровье и безопасность людей зависят от многих факторов. При возникновении пожара в необорудованном противопожарными средствами помещении и без разработанного плана эвакуации людей и имущества многое будет зависеть от случайностей и мелочей. В случае возгорания под рукой могут не оказаться средства индивидуальной защиты и средства для ликвидации огня (песок, вода, невоспламеняющиеся жидкости).

Многолетний жизненный опыт доказывает, что при возникновении экстренной ситуации (пожар, возгорание) жизнь и имущество поможет спасти только заранее разработанный план эвакуации и оборудованный в легкодоступном месте противопожарный водопровод.

Очень важно, чтобы проект противопожарного водопровода был разработан квалифицированными инженерами по пожарной безопасности. Необходимо, чтобы разрабатываемый проект противопожарного водопровода соответствовал всем требованиям пожарной безопасности и всем особенностям здания и специфике его внутренних помещений.

Проектирование противопожарного водопровода – это сложная инженерная задача, поскольку эта система подачи воды предназначается только для тушения пожаров или возгораний. Противопожарный водопровод представляет собой сеть трубопроводов, постоянно и полностью заполненных водой. Такой вид противопожарного водопровода называют «мокрым».

«Сухой» противопожарный водопровод – это водопровод, который заполняется водой только при тушении возгорания или пожара.

Противопожарный водопровод бывает двух видов:

1. водопровод, представляющий собой систему нескольких трубопроводов с пожарными щитами. Во многих случаях он соединен с системами хозяйственно-бытового водопровода. Этот вид противопожарной системы предназначен для тушения возгораний или пожаров вручную. Как правило, зона действия одного пожарного щита равна длине пожарного шланга (20 метров).
2. система автоматического пожаротушения. Система представляет собой отделенную от бытовой сети водоснабжения сеть со спринклерами (или дренчерами), смонтированную по всей площади здания. Спринклер способен орошать не больше 12 м². При поступлении сигнала тревоги спринклеры включаются автоматически. Сама система также срабатывает и продолжает работу без участия людей.

Для того, чтобы водяные системы работали слаженно, необходимо точно спроектировать функционирование внутренних и наружных противопожарных водопроводов.

Проектирования пожарного водопровода состоят из этапов:

1. определение количества струй пожаротушения и определение расхода в них. При проектировании нужно учитывать, что каждая точка помещения должна орошаться как минимум 2 струями из двух разных соседних стояков. После этого рассчитывают количество пожарных стояков и определяют места их расположения.
2. проектирование разводки сетей. В 5-ти этажных зданиях или выше, оборудованных хозяйственно-противопожарным водопроводом, нужно учитывать действия, обеспечивающие двусторонний пропуск воды. Это означает, что необходимо закольцевать пожарные стояки и краны с водоразборными стояками. При этом обязательно предусматривать установку на перемычках запорной арматуры. Систему самостоятельной подачи воды при возникновении пожара нужно соединять перемычками с иными системами водопроводов, если существуют такие условия.