Проектирование автоматической установки пожаротушения для помещения цеха деревообработки

Исходные данные

Наименование помещения: Цех деревообработки;

Пожарная нагрузка: Древесина;

Размеры помещения: — длинна а: 26 м.;

— ширина b: 24 м.;

— высота h: 4 м.;

Количество защищаемых помещений: 4 шт.;

Расстояние до станции пожаротушения: 20 м.;

Гарантируемый напор в водопроводе: 8 м.вод. ст.;

Пожарная нагрузка: = 180 Кг/м²;

Линейная скорость распространения пламени: = 0,022 м/с;

Массовая скорость выгорания М, =0,0145 кг/ м² с;

Низшая теплота сгорания: =13 800 Дж/кг.

Температура самовоспламенения, Т_сам, ⁰С= 397.

пожар огнетушащий дежурный персонал Одним из бедствий, приносящий огромные материальные ущербы и людские жертвы является пожар. Пожар это неконтролируемый процесс горения, который может происходить по различным причинам: короткое замыкание, перегрузка электрооборудования и электрических сетей, самовозгорание сельскохозяйственных продуктов и строительных материалов, статические разряды электричества, неосторожное и халатное обращение с огнем, поджоги.

Автоматическое пожаротушение предназначено для обнаружения и ликвидации пожара. На сегодняшний день внедрение автоматизированных систем в различные сферы хозяйственной деятельности является основными направлениями экономического и социального развития. В связи с этим возникла необходимость обеспечения надёжной пожарной безопасности промышленных предприятий, зданий, сооружений, производств и технологий. Для решения данных задач требуется создание новых технологических средств противопожарной защиты на базе современных достижений техники и электроники.

В последние годы значительно возросло внимание к пожарной автоматике как эффективному средству борьбы с пожарами. Применение средств автоматической защиты предотвращает воздействие на людей опасных факторов пожара, увеличивает гарантии успешного тушения пожаров, а также снижает возможность превращения их в крупные и особо крупные, что способствует сохранению материальных ценностей страны. В настоящее время создано большое количество разнообразных средств сигнализации и пожаротушения, построенных на современной элементарной базе, разработаны принципы совмещения автоматизированной системы управления технологическими процессами и средств автоматической противопожарной защиты технологических процессов, создана серия нормативно-технических документов, регламентирующих производство, проектирование, монтаж и эксплуатацию средств АППЗ.

Таким образом, в настоящее время наиболее действенным средством повышения пожарной безопасности остаётся АППЗ. Внедрение и правильное обслуживание пожарной автоматики, и систем АППЗ в целом, приводит к эффективной защите тех помещений, где они установлены, путем раннего обнаружения, сообщения, локализации и подавления очага горения в начальный момент пожара.

В то же время проектирование установок пожарной автоматики является сложным процессом. От того, насколько качественно он выполнен, зависит эффективность АППЗ. Системы пожаротушения, как правило, проектируются и изготавливаются индивидуально для каждого конкретного объекта. Правильный выбор и применение средств пожаротушения в зависимости от особенностей защищаемых объектов позволяет существенно повысить их пожарную безопасность. Поэтому, проектированию АППЗ должно предшествовать решение целого ряда вопросов, связанных с анализом пожарной опасности объекта, конструктивными, объемно-планировочными решениями и другими особенностями защищаемого объекта. Вот почему проектирование установок пожарной автоматики необходимо производить поэтапно, исходя из категории производства, класса возможного пожара, механизма и способа его тушения, группы важности объекта и т. д.

1. Обоснование необходимости и выбор вида установки пожарной автоматики

Анализ пожарной опасности защищаемого объекта.

Современные производства имеют сложные системы переработки горючих веществ и материалов, связывающие технологические аппараты, установки, складские помещения и т. п.

Деревообрабатывающие цехи по пожарной опасности относятся к категории:

а) станочные отделения — В;

б) столярно-сборочные отделения — В;

в) отделения сушильных камер — Д.

Основные производственные вредности:

а) в станочном отделении — древесная пыль;

б) в столярно-сборочном отделении — древесная пыль и пары от установок для приготовления клея;

в) в малярно-отделочном отделении — пары растворителей;

г) в отделении сушильных камер — избыточные тепловыделения и водяные пары.

Метеорологические условия следует принимать для категории работ средней тяжести при незначительных избытках явного тепла. Подвижность воздуха в рабочей зоне пыльных цехов не должна превышать 0,2 м/с.

Во всех помещениях следует предусматривать отопление, которое рекомендуется осуществлять:

а) в производственных помещениях с площадью пола до 250 м² — местными отопительными приборами;

б) в производственных помещениях с площадью пола более 250 м² — местными отопительными приборами, рассчитанными на дежурное отопление и дополнительно за счет перегрева приточного воздуха или полностью воздушное.

Применение рециркуляции недопустимо. В цехах, где выделяется древесная пыль, отопительные приборы должны быть с гладкой поверхностью (регистры из гладких труб). Допускается применение радиаторов.

Во всех цехах должна быть предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция. В станочном отделении расчетный воздухообмен определяется по количеству воздуха, удаляемого местными отсосами деревообрабатывающих станков. Раздача приточного воздуха — в верхнюю зону рассеяно. В летний период года допустима подача приточного воздуха через открывающиеся фрамуги окон. В столярно-сборочном отделении расчетный воздухообмен определяется из расчета газовых вредностей и по теплоизбыткам. Вытяжка из нижней зоны (на высоте 0,3−1,0 м от пола) с учетом работы местных отсосов от технологического оборудования. В малярно-отделочном отделении вентиляция проектируется в соответствии с требованиями, предъявляемыми к окрасочным цехам. В отделении сушильных камер вытяжка от сушильных камер за счет технологической вентиляции. Приток осуществляется, сосредоточено в верхнюю зону для компенсации вытяжки. В теплый период года приток рекомендуется подавать через открытые фрамуги окон.

На основании НПБ 110−03 «Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической пожарной сигнализацией» табл. 3, помещения деревообрабатывающего цеха оборудуют автоматическими установками пожаротушения.

1.1 Физико-химические и пожаровзрывоопасные свойства веществ и материалов, обращающихся в производстве

Физико-химические и пожаровзрывоопасные свойства веществ и материалов, обращающихся в производстве, определяются на основании «Справочника пожаровзрывоопасных веществ и материалов и средств их тушения: Справочное издание в 2-х книгах» под ред. А. Н. Баратова и А. Я. Корольченко.

В помещении деревообрабатывающего цеха древесина является основным сырьём для производства. Ниже приведены основные Физико-химические и пожароопасные свойства древесины.

Выделение газа: — углекислого (СО₂): 1,57 кг/кг;

— угарного (СО): 0,024 кг/кг.

Температура воспл.: 230−250 ⁰С.

Температура самовоспл.:370−400 ⁰С.

Температура тления: 290−320 ⁰С.

Средство тушения — вода, наиболее эффективна вода со смачивателями и растворы пены.

1.2 Определение предельно допустимого времени развития пожара

Критическая продолжительность пожара — время, в течение которого достигается предельно допустимое значение опасного фактора пожара (ОФП) в установленном режиме его изменения.

Критическую продолжительность пожара для расчёта автоматических установок пожаротушения (АУПТ) в помещении, определяют из условия достижения одним из ОФП своего предельно допустимого (порогового) значения или охвата всей площади помещения горением.

Критическая продолжительность пожара в помещении необходима для выбора вид автоматического пуска установки пожаротушения и одного из способов тушения возможного пожара: по площади, по объему, локальный по площади, локальный по объему.

В общем случае критическая продолжительность пожара для расчёта АУПТ проводится с использованием интегрального метода термодинамического анализа пожара в помещении, разработанного Заслуженным деятелем науки Российской Федерации, д.т.н., профессором Ю. А. Кошмаровым.

Следует отметить, что невозможно получить аналитическое решение полной неупрощенной системы дифференциальных уравнений пожара, можно получить лишь численное решение этой системы дифференциальных уравнений при помощи современных компьютеров [4,6]. Для численной реализации математической модели используется программа RTAUPKPI, разработанная на кафедре пожарной автоматики Ивановского института ГПС МЧС России доктором технических наук профессором Соколовым А.К.

Критические продолжительности пожара по температурам:

— в рабочей зоне h=1.7 м (Т=70 гр. С) 213.0 с,

— срабатывания спринклера (теплового ПИ) 252.7 с,

— самовоспламенения пожарной нагрузки 275.6 с,

— начала разрушения остекления (300 С) 283.6 с,

— начала разрушения строит. конструк. (500 С) 314.7 с, К моменту самовоспламенения пожарной нагрузки:

— масса сгоревшей пож. нагрузки = 3.996 кг/м2 и 461.4 кг,

— площадь пожара= 115.44 м².

Однако при определенных допущениях, приемлемых, например, для начальной стадии пожара, указанная система уравнений значительно упрощается, так что становится возможным аналитическое решение задачи. Полученное таким образом аналитическое решение, во-первых, является приближенным и, во-вторых, имеет ограниченную область применения.

После анализа уравнений развития пожара на его начальной стадии и принятия ряда допущений критическая продолжительность пожара по условию достижения температурой своего критического значения рассчитывается.

1) Критическое пороговое значение среднеобъемной температуры на высоте 1.5 метра:

2) Расчет объема помещения:

V= L₁*L₂*H= 26*24*4=2496 м²

3) Средний коэффициент теплопотерь принимаем ц=0,7

4) Расчет коэффициента, А и Б А=½ * ш_уд* V_л * b_г= ?*0,0145*0,022*2=0,319

5) Критическое время развития пожара

6) Площадь горения

F_г=V_л*b_r*ф_кр=0,022*2*213=9,37 м²

Вывод: критическая продолжительность пожара по достижению пороговой температуры 958,6 К на высоте =1.5 м составляет 213 с, площадь пожара 9,37 м².

1.3 Выбор вида огнетушащего вещества и способа тушения

Вид огнетушащего вещества выбирается с учетом совместимости его свойств со свойствами веществ и материалов, подлежащих тушению. При этом немаловажную роль играет экономический фактор.

В качестве огнетушащего вещества используются инертные газы, хладон, углекислый газ, вода, пена низкой, средней, высокой кратности, огнетушащие порошки и аэрозоли.

На основе справочных данных (справочника Баратова), сведений о пожароопасных свойствах горючих материалов о микроклимате в защищаемых помещениях, их конструктивных и объемно-планировочных решениях, для древесины наиболее эффективным и экономичным огнетушащим веществом является вода.

Определяем категорию помещения деревообрабатывающего цеха по взрывопожарной (пожарной) опасности. На основании табл. 1 п. 5 НПБ 105−03 «Определение категорий помещений зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» данное помещение относится к категории «В-3 пожароопасная».

Согласно ПУЭ п. 7.3.41. помещение деревообрабатывающего цеха имеет класс взрывоопасной и пожароопасной зоны — В — II.

На основании приложения 1 НПБ 88−2001 «Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования» определяем, что помещение деревообрабатывающего цеха по степени опасности развития пожара относится к группе 2.

Способ тушения выбирается исходя из предельно допустимого времени развития пожара, принятого огнетушащего вещества и микроклимата защищаемых помещений.

При выборе способа пожаротушения следует учитывать экранирующее действие конструктивных элементов помещения, которые препятствуют подаче ОТВ непосредственно на поверхность вероятного очага пожара. Для ликвидации возможного пожара в помещении деревообрабатывающего цеха принимаем локальный способ пожаротушения по поверхности. Этот способ предусматривает воздействие огнетушащего вещества на часть площади помещения и / или на отдельную технологическую единицу.

1.4 Выбор типа установки пожаротушения

По виду огнетушащего средства автоматические системы пожаротушения разделяют на:

— водяные системы пожаротушения;

— пенные системы пожаротушения;

— комбинированные системы пожаротушения.

В связи с выбранным огнетушащим веществом и способом тушения принимаем автоматическую установку водяного пожаротушения.

Тип установки — спринклерная.

Спринклерная система пожаротушения — это система трубопроводов, постоянно заполненная огнетушащим составом, снабженная специальными насадками, спринклерами, легкоплавкая насадка которых, вскрываясь при начальной стадии возгорания, обеспечивает подачу огнетушащего состава на очаг возгорания.

При пожаре спринклерные установки приступают к тушению независимо от того, находятся ли в помещениях люди или они там отсутствуют. Если площадь велика, то спринклерная сеть разделяется на отдельные секции, причем каждая сеть обслуживается отдельным контрольно-сигнальным клапаном.

Отапливаемые помещения оборудуют водяными спринклерными системами пожаротушения, трубопроводы которых всегда заполнены водой. После вскрытия того или иного числа спринклеров вода в виде раздробленных струй подается к очагу возгорания. В течение первых минут пожара вода течет от автоматического водопитателя, а затем контрольно-сигнальный клапан включает пожарные насосы, обеспечивающие подачу расчетного количества воды, необходимого для ликвидации пожара.

Установки водяного пожаротушения являются наиболее распространенными (48% в общем объеме установок), экономичными и надежными. Большую работу по совершенствованию установок водяного пожаротушения проводит ВНИИПО.

Если установка водяного пожаротушения правильно спроектирована и смонтирована, технически грамотно эксплуатируется, то она очень эффективна. Статистика показывает, что спринклерными и дренчерными установками водяного пожаротушения успешно потушено 96% пожаров.

2. Проектирование и расчет основных параметров системы автоматического пожаротушения

Согласно НПБ 88−2001^* п. 3.1^* автоматические установки пожаротушения следует проектировать с учетом нормативных документов, действующих в этой области, а также строительных особенностей защищаемых зданий, помещений и сооружений, возможности и условий применения огнетушащих веществ исходя из характера технологического процесса производства. Исполнение установок пожаротушения должно соответствовать требованиям ГОСТ Р 50 800−95.

2.1 Выбор вида автоматического пуска установки пожаротушения

Вид автоматического пуска (тросовый, гидравлический, электрический от пожарных извещателей, комбинированный) установки пожаротушения для защиты конкретного объекта выбирается с учетом обеспечения требуемого времени обнаружения пожара, исходя из условия соответствия тактико-технических характеристик побудителей (тепловой замок, спринклер, автоматический пожарный извещатель) условиям применения на данном объекте.

Так как выбрана спринклерная установка пожаротушения, в качестве побудительной системы, исходя из п. 1.1. приложения 12 НПБ 88−2001 «Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования» выбираем спринклер.

Минимальная критическая продолжительность пожара определена в соответствии с п. 1.2. и составляет 213 с.

— время, необходимое для эвакуации людей.

Время, необходимое для эвакуации людей рассчитывается так:

где — коэффициент безопасности;

— критическая продолжительность пожара для рассматриваемого опасного фактора пожара (ОФП).

Таким образом, приблизительное расчетное время эвакуации равно 170 сек.

2.2 Составление структурной схемы системы обнаружения пожара

Используя НПБ 88−2001^* и некоторые справочные данные, опишем схему работы установки для защиты проектируемого помещения и системы обнаружения пожара.

Принципиальная схема установки показана на рис. 2.2.1. Установка работает следующим образом:

— при возникновении пожара вскрывается легкоплавкий замок спринклера 5. Вода из распределительной сети 6 подается в очаг пожара. Давление в распределительном 4 и магистральном 8 трубопроводах падает, после чего открывается клапан контрольно-пускового узла с клапаном КЗУ 7, пропуская воду в сеть к вскрывшемуся спринклеру. Вода в этот период поступает к КПУ с открытым клапаном от автоматического водопитателя (пневмобака) 14. Одновременно с началом тушения пожара вода от КПУ по кольцевой выточке клапана КЗУ и трубопроводу поступает к сигнализатору давления 3. Импульс от сигнализатора давления подается по электропроводам к сигнальному устройству, которое при помощи звукового сигнала сообщает о возникновении и начале тушения пожара, а световое табло информирует о месте его возникновения. Продолжительность подачи воды от автоматического водопитателя на тушение пожара зависит от его вместимости, а также числа вскрывшихся спринклеров.

При падении давления в автоматическом водопитателе (пневмобаке или импульсном устройстве) 14 ниже расчетного замыкаются контакты электроконтактного манометра (ЭКМ) 16, импульс от которого подается по проводам к электрощиту 2, на котором срабатывает пусковое устройство, и запускает электродвигатель 12, приводящий в действие пожарный насос 11. Вода от источника водоснабжения 13 подается насосом по питательному трубопроводу 6 к КПУ 7 секции, оросители которой подают ее в очаг пожара. В это время функционирование пневмобака 14 с помощью обратного клапана прекращается. В случае необходимости к щиту 2 может быть подключена станция пожарной сигнализации.

/ - станция пожарной сигнализации; 2 — щит управления и контроля;

3 — универсальный сигнализатор давления; 4 — распределительный трубопровод;

5 — спринклер; 6 — питательный трубопровод; 7 — контрольно-пусковой узел;

8 — магистральный трубопровод; 9 — нормально открытая задвижка;

10 — задвижка с электромагнитным приводом; 11 — насос;

12 — электродвигатель; 13 — водопровод; 14 — пневмобак или импульсное устройство; 15 — компрессор; 16 — электроконтактный манометр.

Рис. 2.2.1. Принципиальная схема спринклерной; установки водяного пожаротушения

Работа установки прекращается перекрытием задвижки в КПУ и остановкой электродвигателя с насосом. С окончанием работ по ликвидации последствий пожара восстанавливают работоспособность установки. Для этой цели заменяют вскрывшиеся спринклеры на новые, заполняют водой пневмобак или импульсное устройство, открывают задвижку КПУ.

Основные элементы и узлы спринклерных установок пожаротушения.

Спринклерные оросители являются автоматически действующими устройствами и выполняют одновременно две функции: побудителя (датчика пожара) и оросителя. По принципу действия это ороситель ударного действия. В зависимости от вида исполнения спринклеры бывают:

В-с вогнутой розеткой;

П — с плоской розеткой;

Н — настенного исполнения;

Э — с плавким элементом;

К — со стеклянной колбой.

В России наибольшее распространение получили спринклерные оросители с вогнутой (СВ) и плоской (СП) розеткой (рис. 2.2.2).

На легкоплавкий замок спринклера наносят маркировку с указанием температуры его плавления. Для наглядного различия спринклерных оросителей по температуре плавления замка его штуцер и стремечко окрашивают эмалевой краской в разные цвета.

Спринклер по температуре плавления припоя выбирают в зависимости от максимально возможной температуры воздуха в условиях нормальной эксплуатации помещения. При возникновении пожара от воздействия тепловой энергии легкоплавкий замок распадается. Вода, получая свободный выход, ударяется о розетку и разбрызгивается над очагом пожара. Кроме того, находят широкое применение спринклеры, в которых в качестве чувствительных элементов используются запаянные колбочки с подкрашенным спиртом.

Рис. 2.2.2. Водяные спринклеры СП.

а — спринклер с вогнутой розеткой и выносным легкоплавким замком; b — спринклер с плоской розеткой и стеклянной колбой; / - пластины замка, спаянные легкоплавким сплавом; 2 — розетка; 3 — упорный винт; 4, 5, 1 — рычаги; 6 — дуга (стремечко); 8 — клапан; 9 — шайба; 10 — штуцер с резьбой; 11 — стеклянная колба с жидкостью.

К выбранной спринклерной системе пожаротушения, для оповещения рабочего персонала о пожаре, в качестве прибора управления выбираем ППУ «ЩИТ», внешний вид, основные тактико-технические и эксплуатационные характеристики которого приведены в приложении 1. Для эффективного функционирования данной системы на трубопроводы необходимо установить датчики потока жидкости.

Прибор предназначен для управления исполнительными механизмами (ИМ) различных систем пожаротушения и дымоудаления. Представляет собой программируемое устройство. Выполнено на базе микропроцессора.

В соответствии с п. 11.3. — 11.7. НПБ 88−2001^*[7] к пожарной сигнализации и приборам управления предъявляется ряд требований. В смежных с насосной станцией помещениях, в которых находится персонал, ведущий круглосуточное дежурство, должна быть предусмотрена световая и звуковая сигнализация о возникновении пожара и срабатывании установки. Кроме этого, аппаратура управления должна обеспечивать:

автоматический пуск рабочих насосов;

автоматический пуск резервных насосов;

автоматическое включение электроприводов запорной арматуры;

автоматический контроль аварийного уровня в резервуарах;

временную задержку на запуск установки пожаротушения.

Защитное заземление электрооборудования автоматических установок пожаротушения и системы пожарной сигнализации должно быть выполнено в соответствии с требованиями ПУЭ, СНиП 3.05.06, ГОСТ 12.1.030 и технической документацией завода-изготовителя.

2.3 Гидравлический расчет установки пожаротушения

Перед проведением гидравлического расчета установки пожаротушения любым огнетушащим веществом вначале выбираются исходные данные, тип оросителя, трассировка трубопроводов и схематично размещение оросителей на плане защищаемого помещения с указанием расстояний между оросителями и трубопроводами. При выборе исходных данных и требований к размещению трубопроводов и оросителей необходимо пользоваться НПБ 88−2001^* для установок водяного, пенного, газового, порошкового и аэрозольного пожаротушения.

В данном курсовом проекте необходимо определить диаметры трубопроводов и подобрать тип и параметры основного водопитателя для спринклерной установки водяного пожаротушения, защищающей помещение деревообрабатывающего предприятия.

Размеры помещения 26×24×4 м. Расстояние от защищаемого помещения до станции пожаротушения 20 м. Защищаемое помещение и станция пожаротушения расположены на первом этаже на одной отметке. Насосы запитаны от водопровода.

1. Определяем исходные данные для расчёта.

Интенсивность орошения водой J_н=0,12 л/(см²), [НПБ88−2001*, п. 4.4, табл. 1] для 2 группы помещений по степени опасности развития пожара

[НПБ88−2001*, прил. 1].

Площадь для расчета расхода воды F_р = 240 м².

В качестве оросителя принимаем спринклерный ороситель типа СВНо10-Р68.В3 [ГОСТ Р 51 043−2002].

Технические характеристики оросителей водяных и пенных приведены в справочных данных. (ЗАО ПО «Спецавтоматика» г. Бийск, Алтайского края)

1.4. Производим трассировку трубопроводов и оросителей на плане защищаемого помещения (рис. 2.3.1.). Площадь орошения спринклерным оросителем согласно паспортным данным составляет F_ор=12 м².

1.5. Расчетное количество оросителей на площади F_р = 240 м².

2. Определяем требуемый напор у первого оросителя:

3. Определяем расход воды через первый ороситель

.

4. Определяем внутренний диаметр трубопровода и значение удельного сопротивления на участке 1 -2.

где V — скорость движения воды по трубам (рекомендуется V = 3…5 м/с), принимаем V=3 м/с, тогда Принимаем трубы стальные электросварные [ГОСТ 10 704−91] и диаметр условного прохода распределительного трубопровода на участке 1−2 равным d_у 1−2 =25 мм, к_т = 3,44 л²/с² [НПБ88−2001*, прил. 2, табл. 1].

5. Определяем напор у 2 — го оросителя

6. Определяем расход через 2-ой ороситель

7. Определяем на участке 2−3

Принимаем d_у 2−3 = 32 мм, к_т = 13,97 л²/с².

8. Определяем напор у 3 — го оросителя

9. Определяем расход через 3-ой ороситель

10. Определяем на участке 3−4

Принимаем d_{у 3−4} = 40 мм, к_т = 13,97

11. Определяем напор у 4 — го оросителя

12. Определяем расход через 4-ой ороситель

13. Определяем на участке 4−5

Принимаем d_{у 4−5} = 45 мм, к_т = 28,7.

14. Определяем напор у 5 — го оросителя

15. Определяем расход через 5-й ороситель

16. Определяем на участке 5-А Принимаем d_{у 5-А} = 53 мм, к_т = 110

17. Определяем напор в точке «А» для правой ветки рядка

Так как обе ветви рядка были симметричны, то = =32,89 м вод. ст.;

=22×6,6=13,2 л/с Следовательно, характеристика первого рядка при м вод. ст. и = 13,2 л /с будет равна В===5,29

18. Определяем диаметр трубопровода на участке А-Б Принимаем d_у = 76 мм, к_т =572

19. Определяем напор в точке «Б»

20. Определяем расход из оросителей 11−20.

21. Принимаем диаметр трубопровода от точки е до насоса d_у = 100 мм, к_т = 4322 л²/с²

26. Общий расход (расчетный) будет равен:

34. Определяем требуемый напор у основного водопитателя (насоса) по формуле:

Н_вод = 1,2h_лин + h_кл + z + H_1,

где, а) h_лин — суммарные потери напора в сети, которые определяются следующим образом:

h_лин = h_распр + h_ст + h_подв,

h_распр — потери напора в распределительных трубопроводах:

h_распр = H_и — H₁ = 15,11 — 9,52 = 5,59 м,

h_ст — потери напора в стояке:

При высоте помещения 4 м — l_ст = 4 м.

h_подв — потери напора в подводящем трубопроводе

отсюда

h_лин = 5,59 + 0,64 + 4,3 = 10,53 м;

б) h_кл — потери напора в клапане узла управления

Технические характеристики клапанов

принимаем в установке клапан типа КЗУ — 100, для него где e — коэффициент потерь напора в узле управления, принимается по технической документации на клапаны.

в) z — разность отметок «диктующего» оросителя и оси напорного патрубка водопитателя (z = 3,8 — 0,5 = 3,3 м).

Требуемый напор у водопитателя будет равен:

Н_вод = 1,2 · 10,53 + 1,83 + 3,3 + 9,52 = 27,3 м.

По расходу Q_расч. = 26,39 л/с и по напору Н_вод. =27,3 м, пользуясь таблицей приложения 7, выбираем насосы марки 1Д 200−90б с электродвигателями мощностью 55,0 кВт, обеспечивающие подачу 160 м³/ч (44,4 л/с) и напор 62,0 м.

Принимаем два насоса — один основной, а второй резервный.

2.4 Компоновка установки пожаротушения и описание ее работы

Проектируемая установка водяного пожаротушения состоит из трёх блоков:

1. Защищаемые помещения деревообрабатывающего цеха, в которых установлены спринклерные установки.

2. Помещение персонала, где установлен прибор автоматического управления установками пожаротушения ППУ «ЩИТ»;

3. Помещение насосной станции, где расположены насосы, трубопроводы и водопроводящая арматура.

Установка работает следующим образом: при возгорании в

помещении деревообрабатывающего цеха в начальной стадии развития пожара возникает загорание, в результате возрастает температура что приводит к срабатыванию теплового замка спринклера. Одновременно с началом тушения пожара вода от КПУ по кольцевой выточке клапана КЗУ — 100 и трубопроводу поступает к сигнализатору давления. Импульс от сигнализатора давления подается по электропроводам к сигнальному устройству на прибор «ЩИТ». Данный прибор передаёт сигнал на щит автоматики. В результате включается световая и звуковая сигнализация, отключается вентиляция. При падении давления в автоматическом водопитателе срабатывает электроконтактный манометр, сигнал от которого поступает на щит автоматики. Далее командный сигнал управления поступает на включение электродвигателя для работы насоса основного водопитателя. Далее огнетушащее вещество через узел управления и открытый клапан поступает в распределительную сеть к сработавшим спринклерам.

3. Разработка инструкции дежурному персоналу по техническому содержанию установок пожарной автоматики на объекте

Инструкция для обслуживающего персонала составляется на основании «Установки пожарной автоматики. Правила технического содержания. «[16] и инструкций (паспортов) заводов-изготовителей.

В связи с необходимостью поддерживания установки АУПТ в постоянном рабочем состоянии на объекте проводят ряд организационных мероприятий, в которые входят:

1. Подготовка обслуживающего персонала и закрепление его приказом по объекту за УАПТ.

2. Заводится эксплуатационная документация:

— проектные чертежи;

— акт приема и сдачи в эксплуатацию;

— паспорт на оборудование;

— инструкция по эксплуатации;

— план-график технического обслуживания;

— график дежурства оперативного персонала;

— журнал учета оперативной обстановки.

В соответствии с инструкцией по эксплуатации установок водного и пенного пожаротушения обслуживание установок заключается в выполнении ряда мероприятий ежедневного, ежемесячного, еженедельного и ежегодного технического обслуживания.

К ежедневному ТО относятся следующие операции:

а) проверка чистоты и порядка в помещении станции пожаротушения;

б) контроль уровня воды в резервуаре с помощью контрольно-измерительных устройств;

в) внешний осмотр импульсного устройства или пневмобака.

г) проверка напряжения на вводах электропитания;

д) внешний осмотр узлов управления;

е) контроль доступа к узлам управления и кранам ручного пуска.

В еженедельное ТО входят все работы ежедневного ТО и следующие операции:

а) контроль насосов станции пожаротушения;

б) проверка узлов управления;

в) контроль систем трубопроводов;

г) очистка оросителей и побудителей от пыли.

К ежемесячному ТО относятся следующие работы:

а) проведение мероприятий по еженедельному ТО;

б) очистка поверхности трубопроводов от пыли и грязи;

в) пополнение резервуаров водой при понижении уровня ниже расчётной отметки;

г) затяжка гаек на фланцевых соединениях патрубков насосов с трубопроводами;

д) проверка исправности манометров пневмобака;

е) проверка работоспособности установки в ручном и автоматическом режимах;

ТО, проводимое раз в 3 месяца, включает:

а) проведение мероприятий по ежемесячному ТО;

б) смену набивок сальников насосов;

в) промывку и смазку подшипников насосов;

г) смену сальниковых уплотнений компрессора.

К годовому ТО относятся следующие работы:

а) метрологическая проверка контрольно — измерительными приборами;

б) контроль оборудования станции пожаротушения;

в) очистка и ремонт узлов управления;

г) переборка сальников всех вентелей;

д) промывка трубопроводов и смена воды в установке и резервуаре.

Сопротивление изоляции электрических цепей измеряют раз в 3 года при проведении очередного годового ТО.

К ТО, проводимому раз в 3,5 года, относятся работы:

а) разборка, чистка насосов и их арматуры, детальный осмотр всех частей, ремонт и замена неисправных;

б) гидравлические и пневматические испытания сети трубопроводов;

в) очистка резервуаров, ремонт гидроизоляционного слоя и приёмных клапанов;

г) промывка и очистка трубопроводов от грязи и ржавчины с заменой неисправных креплений;

д) окраска трубопроводов после их промывки и очистки.

Особенности эксплуатации АУПТ в зимний период.

В процессе эксплуатации АУПТ в помещениях насосных станций

необходимо поддерживать температуру не ниже +5°с. В холодное время в

резервуарах необходимо поддерживать положительную температуру. Проверку работоспособности АУПТ с пуском огнетушащих веществ следует проводить в теплый период времени.

Заключение

В ходе выполнения курсового проектирования автоматической установки пожаротушения для помещения деревообрабатывающего цеха мною была освоена методика инженерных расчетов. Кроме этого, отработаны навыки использования литературных источников при решении конкретных вопросов проектирования.

В курсовом проекте проведён анализ пожарной опасности защищаемого объекта, также определены физико-химические и пожароопасные свойства веществ, обращающихся при производстве, способ и средства тушения возможного пожара На основании рассчитанной критической продолжительности пожара выбран вид запуска установки. Критическая продолжительность пожара по достижению пороговой температуры 958,6K на высоте h=1.5 м составила: 213 с, площадь пожара к этому моменту была равна 9,37 м²

В проекте произведен гидравлический расчет установки пожаротушения. На основании полученных значений расхода: Q_расч. = 26,39 л/с и по напора в магистральном трубопроводе: Н_вод. =27,3 м, с учётом гидравлических потерь в сети, пользуясь таблицей приложения 7, выбраны насосы марки 1Д 200−90б с электродвигателями мощностью 55,0 кВт, обеспечивающие подачу 160 м³/ч (44,4 л/с) и напор 62,0 м. Резервный насос предназначен для непрерывной работы установки в случае отказа или поломки основного.

Приводится описание работы установки и компоновка её составных частей. В целях поддержания в постоянном рабочем состоянии установки и исправности основных узлов АУПТ разработаны инструкции обслуживающему персоналу, включающие основные мероприятия по техническому обслуживанию.