Разработка автоматической установки пожаротушения для склада перевязочного материала

• Содержание
• Введение
• 1. Общая характеристика объекта
• 2. Подготовка к гидравлическому расчету
• 2.1 Обоснование проектирования автоматической системы пожаротушения
• 2.2 Выбор огнетушащего вещества, способа пожаротушения и типа автоматической установки пожаротушения
• 2.3 Трассировка системы пожаротушения
• 3. Гидравлический расчет системы пожаротушения
• 3.1 Определение необходимого напора у оросителя при заданной интенсивности орошения
• 3.2 Гидравлический расчет распределительных и питающих трубопроводов
• 3.3 Определение требуемого напора в системе
• 4. Подбор насосного оборудования
• 5. Расчет требуемого запаса воды для противопожарных целей
• Заключение
• Список использованных источников

Пожар — неконтролируемый процесс горения, причиняющий материальный ущерб, вред жизни и здоровью людей, интересам общества и государства.

710 пожаров ежедневно происходит в России. Каждый день на пожарах в России гибнет до 40 человек, передает РИА «Новости» сведения, предоставленные службой информации и общественных связей МЧС РФ.

Для своевременного оповещения о пожаре в зданиях, ликвидации на начальной стадии, обеспечения безопасности людей от первичных и вторичных его проявлений на всех пожаровзрывоопасных объектах должны быть устроены установки автоматических пожарных сигнализаций (АУПС) и автоматических установок пожаротушения (АУПТ).

В данной курсовой работе необходимо разработать автоматическую установку пожаротушения для склада перевязочного материала (бинты, вата). Требуется подобрать огнетушащие вещество, произвести гидравлический расчет системы, а также определить необходимый запас воды на пожарные цели. Гидравлический расчет включает в себя подбор и размещение оросителей, трубопроводов, а так же определение характеристики водопитателей.

Выбор огнетушащего вещества и гидравлический расчет осуществляются на основании требований и рекомендаций нормативных документов, исходя из пожарной опасности складируемых материалов, способа (стеллажного, в штабелях, навалом и др.) и высоты хранения, горючести упаковки, а также размеров помещения и его расположения.

При расчете и проектировании ставится цель получить надежную, безотказную систему, отвечающую требованиям пожарной безопасности.

1. Общая характеристика объекта

В данной курсовой работе проектируется автоматическая система пожаротушения для помещения хранения перевязочного материала в здании склада медикаментов.

Общая численность работающих на складе — 10 человек в смену.

Рассматриваемое 2-х этажное здание — промышленное складского назначения. Помещения отделены друг от друга перегородками из негорючих материалов (класс конструктивной пожарной опасности К0, исходя из этого степень огнестойкости здания принимается I).

В качестве защищаемого рассматривается склад 1, предназначенный для хранения перевязочного материала. Примем, что склад вмещает 25 тонн материала. пожаротушение автоматический орошение трубопровод

Абсолютная отметка первого этажа — 47 метра. Высота этажа -12 метров. Помещение надземное. Площадь помещения-135 м².

Площадь всего здания -1092 м².

Перевязочный материал — материал, применяемый во время операций и перевязок для осушения ран и полостей, защиты их от вторичного инфицирования, дренирования, а также тампонады с целью остановки кровотечения /5/.

Перевязочный материал изготавливают из несинтетических и синтетических, тканых и нетканых материалов. К перевязочному материалу относят марлю, вату, лигнин, полимерные пленки и сетки, вискозное полотно и др. Марля — редкая сеткообразная ткань, изготавливаемая из льняного, хлопчатобумажного и вискозного волокна. Она легко впитывает воду, обладает достаточной прочностью и эластичностью. Отбеленная вискозная марля отличается шелковистостью, но имеет худшие гигроскопические и тепловые свойства, меньшую стойкость к некоторым лекарственным средствам и более высокую воспламеняемость. Вата — нетканный материал, состоящий из беспорядочно переплетающихся между собой волокон. Вату для медицинских целей делают из хлопка, из хлопка с добавлением вискозного волокна или из 100% вискозного штапеля/5/. Лигнин — особым способом обработанная древесина деревьев хвойных пород, выпускается в виде пластов тонкой гофрированной бумаги, обладает более высокими, чем марля всасывающими свойствами, но не имеет широкого распространения ввиду малой прочности и эластичности.

Таким образом, на сладе хранятся твердые горючие материалы, сопровождаемые тлением при горении, смачиваемые водой.

Исходя из этого и согласно /9/ рассматриваемое помещение относится к категории В по взрывопожарной и пожарной опасности (к категории В относятся помещения, на которых обращаются горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть /9/).

Исходя из вместимости склада и удельной теплоты сгорания пластмассы, определим удельную пожарную нагрузку для точного отнесения помещения к категории по пожаровзрывоопасности

(1.1)

где g — удельная пожарная нагрузка, МДж/м²;

S — площадь размещения, м², S= 135 м²;

Q — пожарная нагрузка помещения, МДж;

q — удельная пожарная нагрузка материала, МДж/кг, согласно таблице 6 /9/ для хлопка-волокна принимаем равной 7,5;

G — масса вещества, кг.

МДж/м²

По таблице 4 /9/, исходя из полученного значения удельной пожарной нагрузки g= 1389 МДж/кг склад перевязочного материала относим к категории В3 по пожаровзрывоопасности.

Исходя из известных функционального назначения помещения, пожарной нагрузки и его категории, руководствуясь приложением Б /16/, принимаем, что по степени опасности развития пожара рассматриваемый склад относится к 6 группе защищаемых помещений (склады твердых сгораемых материалов).

В помещении можно прогнозировать случаи возникновения пожаров класса А1 (А1 — горение твердых веществ, сопровождаемых тлением /8/).

Гарантированный напор в сети городского водопровода -30 метров.

2. Подготовка к гидравлическому расчету

2.1 Обоснование проектирования автоматической системы пожаротушения

Необходимость применения автоматической установки пожаротушения (АУП) определяется на основании требований /15/, /10/, а также отраслевыми стандартами и положениями, исходя из характеристики помещения и пожароопасных материалов, обращающихся на нем. В таблице 2.1 приведена характеристика рассматриваемого помещения необходимая для обоснования проектирования и применения АУПТ.

Таблица 2.1 — Характеристика помещений рассматриваемого объекта.

Рассматривая складские помещения, для обоснования проектирования АУПТ и выбора ее типа, необходимо знать каким способом осуществляется хранение пожароопасных материалов, поэтому в таблице 2.2 приведем характеристику пожароопасных материалов, хранящихся на складе.

Таблица 2.2 — Характеристика пожароопасных материалов, хранящихся на складе

Согласно /15/ помещения складского назначения категорий В2 — В3 по пожарной при их размещении в надземных этажах при площади менее 1000 м² оборудуются автоматическими установками пожарных сигнализаций.

Однако, исходя из условий задания, на складе требуется запроектировать АУПТ.

При устройстве установок пожаротушения в зданиях и сооружениях с наличием в них отдельных помещений, где по нормам требуется только пожарная сигнализация, вместо нее с учетом технико-экономического обоснования допускается предусматривать защиту этих помещений установками пожаротушения./15/ В этом случае интенсивность подачи огнетушащего вещества следует принимать нормативной/15/.

2.2 Выбор огнетушащего вещества, способа пожаротушения и типа автоматической установки пожаротушения Возможные ОТВ выбирают в соответствии с /10/. Учитывая сведения о применимости ОТВ для АУП в зависимости от класса пожара по /8/ и свойств находящихся на объекте материальных ценностей.

Перевязочный материал — материал, применяемый во время операций и перевязок для осушения ран и полостей, защиты их от вторичного инфицирования, дренирования, а также тампонады с целью остановки кровотечения /5/. Перевязочный материал изготавливают из несинтетических и синтетических, тканых и нетканых материалов, обладающих хорошими гигроскопическими свойствами /5/.

Согласно рекомендациям /11/ для тушения пожаров класса А1 (А1 — горение твердых веществ, сопровождаемых тлением) подойдет тонкораспыленная вода (ТРВ).

Принимаем, что АУПТ-ТРВ в рассматриваемом помещении будет спринклерной водозаполненной (для помещений с минимальной температурой воздуха 5^о и выше) /15/. Спринклерные установки применяются для помещений с повышенной пожарной опасностью.

Проектирование установок ТРВ должно осуществляться с учетом архитектурно-планировочных решений защищаемого помещения и технических параметров технических средств установок ТРВ, приведенных в технической документации на распылители или модульные установки ТРВ.

Параметры проектируемой спринклерной АУП (интенсивность орошения, расход ОТВ, минимальная площадь орошения при срабатывании спринклерной АУП, продолжительность подачи воды и максимальное расстояние между спринклерными оросителями) определяем в соответствии с /20/.

В разделе 2.1 данной КР в таблице 2.2 была определена группа помещения — 6. Для защиты помещений, относящихся к группам 4.1, 4.2, 5, 6 согласно /11/ следует использовать оросители СВS0-ПНо (д)0,085-RЅ/Р57(68,93).ВЗ — «Макстоп» и ДВS0-ПНо0,085-RЅ/ВЗ — «Макстоп» /20/.

Согласно /20/ установка с такими оросителями будет обладать параметрами, представленными в таблице 2.3

Таблица 2.3- Параметры установки пожаротушения

Значения параметров в таблице 2.3 указаны для помещений высотой до 8 м. При монтаже оросителей на высоте более 8 м следует увеличивать интенсивность орошения и расчетную площадь на 10% на каждые последующие 2 м, при этом максимальное расстояние между оросителями должно составлять 2,0 м. /20/.

Соответственно, следует увеличить интенсивность орошения и расчетную площадь на 20%. Полученные значения приведены в таблице 2.3.

В случае, если площадь, защищаемая установкой пожаротушения меньше площади для расчета расхода воды, указанной в таблице 2.3, расход воды определяется исходя из фактической площади /20/, то есть площадь для расчёта расхода воды из установки будет 135 м².

2.3 Трассировка системы пожаротушения На рисунке 2.1 изображена схема трассировки системы, в соответствии с которой необходимо расположить оросители в защищаемом помещении согласно заданию.

Рисунок 2.1- Заданная схема трассировки системы пожаротушения (угловая) Количество спринклерных оросителей «Макстоп» в одной секции спринклерной установки не ограничивается, при этом для выдачи сигнала, уточняющего адрес загорания в здании, а также для включения систем оповещения и дымоудаления рекомендуется устанавливать на питающих трубопроводах сигнализаторы потока жидкости с характеристиками срабатывания, соответствующими параметрам оросителя «Макстоп». /20/

Для группы 6 минимальное расстояние от верхней кромки хранимых грузов до оросителей должно составлять не менее 1,0 м /20/. В рассматриваемом помещении высота складирования составляет 4 м, высота помещения-12 м, соответственно, устанавливая оросители под перекрытием данное условие выполняется.

В зданиях с балочными перекрытиями (покрытиями) с выступающими частями спринклерные оросители следует устанавливать между балками, ребрами плит и другими выступающими элементами перекрытия (покрытия) с учетом обеспечения равномерности орошения пола/15/ в соотвествии с /20/.

Расстояние от розетки спринклерного оросителя, устанавливаемого вертикально, до плоскости перекрытия (покрытия) должно составлять от 0,08 до 0,40 м. В проектируемой АУПТ принимаем это расстояние равным 0,2 м.

В пределах одного защищаемого помещения следует устанавливать однотипные оросители с одинаковым диаметром выходного отверстия. Тип оросителя будет определен по результату гидравлического расчета.

В соответствии с ранее определенными параметрами АУПТ, расстояние между оросителями принимаем равным 2 метра, расстояние между рядками распределительного трубопровода — 2 метра, расстояние от крайнего оросителя до стены должно быть в пределах 0,2−1,5, принимаем его равным 1,2 метра.

Как видно из принятой схемы трассировки системы пожаротушения, конфигурация системы — тупиковая.

На рисунке 2.2 изображена компоновка системы на плане в результате выполненной трассировки.

Рисунок 2.2- Компоновка системы на плане

3. Гидравлический расчет системы пожаротушения

Гидравлический расчет агрегатных установок ТРВ производится по методике, приведенной в приложении В /15/.

Гидравлический расчет спринклерной сети имеет своей целью:

1. Определение расхода воды, т. е. интенсивности орошения или удельного расхода, у «диктующих» оросителей;

2. Сравнение удельного расхода (интенсивности орошения) с требуемым (нормативным);

3. Определение необходимого давления (напора) у водопитателей и наиболее экономных диаметров труб.

Гидравлический расчет противопожарного водопровода АУП сводится к решению трех основных задач:

1. Определение давления на входе в противопожарный водопровод (на оси выходного патрубка насоса или иного водопитателя), если заданы расчетный расход воды, схема трассировки трубопроводов, их длина и диаметр, а также тип арматуры. В данном случае расчет начинается с определения потерь давления при движении воды (при заданном расчетном расходе) в зависимости от диаметра трубопроводов, схемы их трассировки, типа установленной арматуры и т. д. Заканчивается расчет выбором марки насоса (или другого вида водопитателя) по расчетному расходу воды и давлению в начале установки.

2. Определение расхода воды по заданному давлению в начале противопожарного трубопровода. Расчет начинается с определения гидравлических сопротивлений всех элементов трубопровода и заканчивается установлением расчетного расхода воды в зависимости от заданного давления в начале противопожарного водопровода.

3. Определение диаметров трубопроводов и других элементов противопожарного трубопровода по расчетному расходу воды и давлению в начале противопожарного трубопровода. Диаметры арматуры противопожарного водопровода выбирают исходя из заданного расхода воды и потерь давления по длине трубопровода и на используемой арматуре.

3.1 Определение необходимого напора у оросителя при заданной интенсивности орошения

На сегодняшний день для установок ТРВ выпускаются оросители «Макстоп», параметры которых представлены в таблице 3.1

Таблица 3.1- Параметры оросителей «Макстоп»

В соответствии с техническими требованиями /20/ для защиты помещений, относящихся к группам 4.1, 4.2, 5, 6 согласно /11/ следует использовать оросители СВS0-ПНо (д)0,085-RЅ/Р57(68,93).ВЗ — «Макстоп» и ДВS0-ПНо0,085-RЅ/ВЗ — «Макстоп"/20/.

В разделе 2 была принята спринклерная АУП, соответственно принимаем, что будут применяться оросители марки СВS0-ПНо (д) 0,085-RЅ/Р57(68,93) — оросители спринклерные водяные специального назначения с потоком концентрической направленности, устанавливаемые вертикально, поток из корпуса направлен вниз, без покрытия либо с декоративным покрытием, с коэффициентом производительности 0,085 (соответственно диаметром выпускного отверстия — 6 мм.), номинальной температурой срабатывания 68 или 93 °C (по /20/ принимаем 68 °С).

Согласно приложению В /15/ 1 этапом гидравлического расчета определяется с учетом нормативной интенсивности орошения и высоты расположения оросителя по эпюрам орошения или паспортным данным давление, которое необходимо обеспечить у диктующего оросителя, и расстояние между оросителями. Как видно из таблицы 2.3 по паспортным данным давление, которое необходимо обеспечить у диктующего оросителя составляет 100 м (по /20/ в АУП-ТРВ с оросителями «Макстоп» напор установки может достигать 170 м). Расстояние было определено в результате выполненной трассировки системы.

Расчётный расход воды Q, л/с^-1 в диктующем оросителе определяется по формуле

(3.1)

где k — коэффициент производительности, для выбранного осрсителя составляет 0,085;

H — необходимый свободный напор, 100 м;

Определим значения Q диктующего оросителя для защищаемого помещения.

л/с

3.2 Гидравлический расчет распределительных и питающих трубопроводов Для каждой секции пожаротушения определяется самая удаленная или наиболее высоко расположенная защищаемая зона, и гидравлический расчет проводится именно для этой зоны в пределах расчетной площади.

В соответствии с выполненным видом трассировки системы пожаротушения по конфигурации она тупиковая, по компоновке не симметричная, с внутренним трубопроводом не совмещена. Таким образом, гидравлический расчет распределительного трубопровода проведем следующим образом.

Свободный напор у «диктующего» (наиболее удаленного от насосной станции высокорасположенного) оросителя составляет 100 м.

Потери напора на подающем участке равны

(3.2)

где L_уч — длина участка трубопровода между оросителями, м;

Q_уч — расход жидкости на участке трубопровода, л/с;

k₁ — коэффициент, характеризующий потери напора по длине трубопровода. Для выбранной марки оросителя составляет 0,085.

Требуемый свободный напор у каждого последующего оросителя представляет собой сумму, состоящею из требуемого свободного напора у предыдущего оросителя и потерь напора на участке трубопровода между ними, т. е.

(3.3)

Расход воды или раствора пенообразователя из последующего оросителя (л/с) определяется по формуле

(3.4)

В п. 3.1 был определен расход диктующего оросителя

л /с;

H²=H¹+h₁₋₂

Q¹⁻²=Q¹=>

для определения коэффициента К₁ необходимо определить вид труб для распределительного трубопровода АУПТ. Трубопроводы водозаполненных установок должны быть выполнены из оцинкованной или нержавеющей стали /15/. Диаметр трубопровода d, м определяют по формуле

(3.5)

где Q_уч — расход воды, м³/с, принимаем согласно формуле 3.1;

V — скорость движения воды, м/с, V=3−10 м/с. В данной системе принимаем скорость движения воды равной 3 м/с.

Диаметр трубопровода выражаем в миллиметрах и увеличиваем до ближайшего значения, указанного в /7/.

Трубы соединяются сварным методом, фасонные детали изготавливаются на месте.

Диаметры трубопровода следует определять на каждом расчетном участке.

d₁₋₂=20 мм, => К₁= 0,75, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

л/с

h₁₋₂ =

h₁₋₂= м

H²=H¹+h₁₋₂

H²=100+1,93=101,93 м

л/с Расчет для последующих участков ветви распределительного трубопровода проведем аналогично участку 1−2.

Q_2-3=Q₂+Q₁₋₂

Q_2-3= 0,86+0,85=1,71 л/с

d_2-3=32 мм, => К₁=13,97, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

h₂₋₃=

h_2-3=м

H³=H²+h_2-3

H³ =101,93+0,42=102,35 м ,

л/с

Q_3-4=Q₃+Q₂₋₃

Q_3-4=0,86+1,71=2,57 л/с

d_3-4=40 мм, => К₁=28,7, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

h_3-4=

h_3-4=м

H⁴=H³+h₃₋₄

H⁴ =102,35+0,46=102,81 м ,

л/с

Q_4-а=Q₄+Q₃₋₄

Q_4-а=0,86+2,57=3,43 л/с

d_4-а=40 мм, => К₁=28,7, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

h_4-а=

h_4-а=м

H^а=H⁴+h_4-а

H^а =102,81+0,33=103,14 м ,

Определим напор в точке b.

Q_а-b=Q_I= 3,43, л/с

d_a-b=40 мм, => К₁=28,7, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

h_a-b= м

H^b= H^a+h_a-b (3.6)

H^b=103,14+0,82=103,96 м Рядок II рассчитывают по гидравлической характеристике B. Характеристики рядков, выполненных конструктивно одинаково, равны. Характеристику рядка II определяют по параметрам рядка I.

(3.7)

где В_pl-гидравлическая характеристика Расход воды из рядка II определяют по формуле

(3.8)

Определим напор в точке c.

Q_b-c=Q_II+Q_a-b

Q_b-c=3,44+3,43=6,87 л/с

d_b-c=65 мм, => К₁=572, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

м

H^c= H^b+h_b-c

Н^c= 103,96+0,165=104,125 м

Q_с-d=Q_III+Q_b-c

Q_c-d=3,45+6,87=10,32 л/с

d_с-d=80 мм, => К₁=1429, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

H^d= H^c+h_c-d

Н^d= 104,25+0,149=104,399 м м

Q_d-e =Q_IV+Q_c-d

Q_d-e=3,45+10,32=13,77 л/с

d_d-e=80 мм, => К₁=1429, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

H^e= H^d+h_d-e

Q_e-f =Q_V+Q_d-e

м Н^e= 104,399+0,265=104,664 м

Q_e-f=3,45+13,77=17,22 л/с

d_e-f=100 мм, => К₁=4322, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

H^f= H^e+h_e-f

Q_f-g =Q_VI+Q_e-f

м Н^f= 104,664+0,137=104,8 м

Q_f-g=3,46+17,22=20,68л/с

d_f-g=100 мм, => К₁=4322, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

H^g= H^f+h_f-g

м Н^g= 104,8+0,198=105 м

Q_g-0 =Q_VII+Q_f-g

Q_g-0=3,46+20,68=24,14 л/с

d_g-0=125 мм, => К₁=13 530, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

H⁰= H^g+h_g-0

м Н⁰= 105+0,034=105,034 м Полученные результаты гидравлического расчета для распределительной системы АУПТ сведем в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 — Результаты расчета распределительной сети системы пожаротушения.

3.3 Определение требуемого напора в системе В общем случае требуемый напор в начале установки (после пожарного насоса) складывается из следующих составляющих

(3.9)

где h_г — потери напора на горизонтальном участке трубопровода;

1,2 — коэффициент, учитывающий местные потери напора в сети;

h_в — потери напора на вертикальном участке трубопровода;

H_уу — местные сопротивления в узле управления (сигнальном клапане, задвижках, затворах);

H_о — напор у диктующего оросителя, 100 м;

Z — геометрическая высота диктующего оросителя над осью насоса.

Потери напора на горизонтальном участке трубопровода h_г рассчитаем, суммировав все полученные значения потерь по длине (линейные потери, полученные в результате гидравлического расчета системы и потери на участке от насосной до ввода в помещение)

h_г=1,93+0,42+0,46+0,33+0,82+0,165+0,149+0,265+0,137+0,198+0,034+=6,02 м Потери напора на вертикальном участке трубопровода, до точки 0:

d=125 мм, => К₁=13 530, выбираем трубы стальные электросварные/7/.

h_в=,

L_в — длина вертикального участка трубопровода, м. Включает в себя длину трубопровода, пересекающего подвал и 2 этажа (высоту 2-х этажей, толщину междуэтажных плит перекрытия, высоту подвала) за вычетом расстояния от трубопровода до плиты перекрытия защищаемого помещения, а также расстояние от пола до оси насоса.

м

H_{уу (КСК)} — местные сопротивления в узле управления (сигнальном клапане, задвижках, затворах) определяется по формуле, м

м Геометрическая высота диктующего оросителя над осью насоса — Z включает в себя высоту 2-х этажей, подвала, толщину междуэтажных плит перекрытия за вычетом расстояния от трубопровода до плиты перекрытия защищаемого помещения, от абсолютной ометки пола подвала- 45 м, Принимаем, что отметка оси насоса находится на высоте 0,5 м от отметки пола подвала- 45,5 м, таким образом,

Z= 45+2•12+2•0,12+2−0,2−45,5= 25,54 м, (3.11)

Тогда требуемый напор в системе будет равен Н_тр= 1,2•6,02+1+0,45+100+25,54= 134,2 м Согласно заданию гарантированный напор в сети городского водопровода составляет 30 м. В результате расчетов получено значение требуемого H_тр = 134,2 м. Следовательно, для обеспечения работы автоматической установки пожаротушения необходимо подобрать повысительный насос.

4. Подбор насосного оборудования

Установка насосных агрегатов осуществляется в подвалах зданий под лестничными клетками или в отдельных помещениях, для проектируемой АУПТ насосное оборудование будет размещено в подвале (по заданию).

Размеры помещений, где располагаются насосные установки, определяются исходя из габаритов насосных агрегатов и выступающих частей оборудования, и принимаются не менее: от боковых стен помещений до агрегатов — 0,7 м; от торцевых стен помещений до агрегатов — 1,0 м; от распределительного щита до агрегатов — 2,0 м

Количество насосов принимается не менее двух (один рабочий и один резервный, предусматривается для повышения надежности системы).

Подбор насосов производится на следующие условия:

При отсутствии регулирующей емкости — на расход не менее максимально — секундного расхода /12/;

При наличии водонапорного бака или гидропневматической установки и насосов, работающих в повторно — кратковременном режиме, — на расход не менее максимального часового расхода воды (для простых систем пожаротушения).

Для автоматических систем пожаротушения — расход не менее требуемого расхода.

Для насоса проектируемой АУПТ расход принимаем не менее требуемого, который по результатам гидравлического расчета составляет Q=24,14 л/с.

Водонапорные баки и гидропневматические установки устанавливаются для регулирования неравномерности водопотребления (т.е. при недостатке расхода воды в отдельные часы суток).

В рассматриваем здании необходима установка водонапорного бака.

При наличии водонапорного бака насос выбирается по формуле

H_н=z₁-z₂+h₁-H_гар+H_тр, м (4.1)

где z₁ — отметка верха падающей трубы бака, принимаем, что труба бака выше на 1 м от отметки дна бака, м;

z₂ — отметка верха трубы городского водопровода, Средняя глубина прокладки труб от поверхности земли до верха трубы в северных районах принимается от 2,6 до 3,5 метров /17/. Примем, что верх трубы городского трубопровода располагается на глубине 3,5 м от абсолютной отметки пола первого этажа защищаемого помещения, тогда отметка верха трубы городского водопровода будет z₂ = 43,5 м;

h₁ — потери напора по длине от места подключения насосов к вводу в здание до верха падающей трубы бака;

H_гар — гарантированный напор в сети городского водопровода, согласно исходным данным составляет 30 м;

H_тр — требуемый напор в системе, в п. 3.3 было определено, что данная величина 134,2 м.

l = z₁+L_вв-н,

где z₁— отметка верха падающей трубы бака, принимаем, что труба бака выше на 1 м от отметки дна бака, м;

L_вв-н-расстояние от ввода в помещение до подключения насосов, (включает L_в и расстояние от торцевой стены помещения до агрегатов — 1,0 м), L_вв-н=26,54 м.

Водонапорный бак располагается на такой высоте, которая должна обеспечить соответствующее давление в сети. Установим бак на чердаке склада (на отметке 71,36 м)

Необходимая отметка дна бака определяется по формуле

Z_б? Z + h_Ј + H₀, (4.2)

где Z — абсолютная отметка диктующего оросителя, Z=70,92 м;

h_Ј — потери напора на участке от бака до диктующего оросителя;

Н₀— минимальный напор для диктующего оросителя, Н₀=100 м.

h_{Ј =} ,

L_б-до— длина участка от бака до диктующего оросителя (включает в себя принятую геометрическую высоту расположения бака (25,86 м), длину вертикального трубопровода (25,54 м) и горизонтальный участок до диктующего оросителя (22,6 м))

h_Ј==3,2 м

Z_б? 70,92+3,2+100=174,12 м,

Для удобства бак располагается на чердаке здания на отметке 71,36.

71,36<174,12

Тогда

l=72,36+26,54=98,9 м,

H_н? 72,36−43,5+4,26−30+134,2=137,32 м

Располагая данными о потребном напоре и расходе (по результатам проведенного гидравличeскoгo расчета Q_тр=24,14 л/с) водопитателя по каталогам производится подбор насоса так, чтобы выполнялось условие

H_н? 137,32 м

Q? 24,14 л/с (86,9 м³/ч).

Данному условию отвечает установка пожаротушения Hydro AT (П) 5 CR 15−10 серии ШПН. Установка пожаротушения Hydro AT (П) 5 CR 15−10 серии ШПН с насосами CR применяется в системах водяного тушения и ликвидации возгорания.

Технические характеристики

Электрическая мощность: 11.00 кВт

Схема пуска: УПП

Скорость вращения: 2900 об./мин.

Подключение: 3×380 В / 50 Гц

Максимальный напор: 148.00 м

Максимальный расход: 93.6 м3/ч

Диаметр патрубков: DN 150

Объем бака: 25 литров

Количество насосов: 5 (4 рабочих, 1 резервный)

Класс защиты (от воды): IP 55

Класс защиты (электричество): F

Установка водяного пожаротушения Hydro AT (П) 5 CR 15−10 серии ШПН (пожарная установка). В автоматическом режиме осуществляет каскадное включение насосов от УПП с мощностью двигателей 11.00 кВт и количеством до пяти при поступлении по одному из информационных каналов сигнала «ПОЖАР».

Регулирующий объем водонапорного бака определяется в м³ для случая автоматического включения насосов.

При производительности насосной установки Q, м³/ч равной или превышающей максимальный часовой расход

(4.3)

з = 2−4 — для установок с открытым баком — допустимое число переключений насосов в течении часа, примем 2.

Большие значения принимаются для установки с мощностью насоса? 10 кВт.

м³

Диаметр водонапорного бака определяется в м

(4.4)

Высота водонапорного бака определяется в м:

H = 0,7•D (4.5)

H= 0,7•2,7= 1,89 м

Водонапорный бак устанавливается на постамент высотой 0,5 метра, а также, бак имеет бортик высотой 0,5 метра для предотвращения разлива воды.

Водонапорный бак изготовляется путем сварки стальных листов и покрывается антикоррозийной краской.

5. Расчет требуемого запаса воды для противопожарных целей

Общий расчетный пожарный расход воды Q_пож складывается из расхода на наружное пожаротушение Q_нар (от гидрантов) в течении 3 часов и на внутреннее пожаротушение Q_вн от пожарных кранов в течении 2 часов в соответствии с /12/, а также из расхода на спринклерные Q_спр и дренчерные установки Q_др, для тушения пожара на объекте запроектирована спринклерная АУП-ТРВ.

Q_пож = Q_нар + Q_вн + Q_спр + Q_др (5.1)

Q_{нар (внут)} = 3,6 t_{пож нар (внут)} m q_{нар (внут)}, (5.2)

где t_{пож, нар, (внут)} — расчетная продолжительность наружного и внутреннего пожаротушения;

m — число одновременных пожаров в на территории предприятия;

q_{нар (внутр)} — расход воды л/с на один пожар, л/с.

Норма расхода воды на пожаротушения для промышленных зданий зависит от объема здания, степени огнестойкости и категории.

В разделе 1 было определено, что рассматриваемое 2-х этажное здание — промышленное складского назначения. Помещения отделены друг от друга перегородками из негорючих материалов (класс конструктивной пожарной опасности К0, исходя из этого степень огнестойкости здания принимается I /9/). В качестве защищаемого рассматривается склад 1, предназначенный для хранения перевязочных материалов.

Площадь всего здания -1092 м², объем здания-26 208 м³.

В соответствии с требованиями, описанными в /12/ расход воды на наружное пожаротушение в производственных зданиях I и II степени огнестойкости, при категориях производства по пожарной опасности А, Б, В, объемом до 50 тысяч м³ составляет 20 л/с.

Тогда, рассматривая вероятность возникновения на объекте одного пожара (в соответствии с /12/ на промышленных объектах площадью менее 150 га принимается одновременность возникновения одного пожара)

Q_нар = 3,6320=216 м³

Расход воды на внутреннее пожаротушение зависти от вида здания и числа подаваемых струй. В соответствии с /12/ для рассматриваемого объекта, производственного здания высотой до 50 м, число струй составит 2 с расходом по 2,5 л/с.

В этом случае

Q_внут = 3,6222,5= 36 м³.

В результате гидравлического расчета (раздел 3) был получен расход на пожаротушение из спринклерной установки равный 24,14 л/с. В разделе 2 определено, что защищаемый склад относятся к 6 группе помещений, на основании /20/ время работы установки- 45 минут (0,75 часа).

Q_спр= 3,624,14•0,75= 65,2 м³

С учетом всего этого общий запас воды на пожарные цели Q_пож составит

Q_пож = Q_нар+ Q_вн +Q_спр

Q_пож =216+36+65,2=317,2 м³.

Заключение

При выполнении курсовой работы были приобретены навыки принятия самостоятельных инженерных решений, закреплен учебный материал по расчету типовых систем пожаротушения и подбору противопожарных сигнализаций.

В ходе проекта была разработана автоматическая установка пожаротушения для склада перевязочных материалов. Были закреплены знания нормативно-технической базы в области пожарной безопасности, противопожарного водоснабжения, закреплен навык ведения гидравлических расчётов.

По итогу работы была запроектирована автоматическая спринклерная водяная установка пожаротушения тонкораспыленной водой с угловой схемой трассировки распределительного трубопровода, а также были подобраны два повысительных насоса марки ЦНС 105−147, произведен расчет запаснорегулирующих емкостей (подобран напорный бак регулирующим объемом 10,9 м³), определены требуемые напор и запас воды для противопожарных целей рассматриваемого склада медикаментов.

Таким образом, в результате курсовой работы было исполнено одно из обязательных мероприятий, входящих в состав системы противопожарной защиты пожаровзрывоопасных объектов в соответствии требованиям федерального законодательства /16/.

Список использованных источников

1. Абрамов Н. Н. «Водоснабжение». — М.: Стройиздат, 1974. — 688 с.

2. Бубырь Н. Ф., Бабуров В. П., Мангасаров В. И. «Пожарная автоматика». — М.: Стройиздат, 1984. — 208 с.

3. Демидов П. Г., Шандыба В. А., Щеглов П. П. — Горение и свойства горючих веществ.

4. Иванов Е. Н. «Противопожарное водоснабжение». — М.: Стройиздат, 1986. — 316 с.

5. Малая медицинская энциклопедия. — М.: Медицинская энциклопедия. 1991—96 гг.

6. Собурь С. В. «Установки пожарной сигнализации: Справочник». — 4-е изд. — М.: Пожкнига, 2004. 296 с.

7. ГОСТ 10 704–76 «Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент»

8. ГОСТ 27 331–87 «Классификация пожаров»

9. НПБ 105−95 «Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности»

10. НПБ 88 — 2001 «Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования». Утверждены приказом ГУГПС МВД России от 4 июня 2001 г. № 31

11. Рекомендации ФГУ ВНИИПО МЧС России «Средства пожарной автоматики. Область применения. Выбор типа»

12. СНиП 2.04.02 — 84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения». Госстрой России. — М.: ГУП ЦПП, 2000 г. — 128 с.

13. СНиП 2.04.01 — 84 «Внутренний водопровод канализация зданий». Госстрой России. — М.: ГУП ЦПП, 2000 г. — 150 с.

14. СНиП 2.04.09−84 «Пожарная автоматика зданий и сооружений». Изд-во стандартов, 1988.

15. СП 5.13.130 — 2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования». Утвержден приказом МЧС России от 25.03.09 г. № 175.

16. Федеральный закон № 123- ФЗ от 22.07.2008 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

17. Технические условия по проектированию установок пожаротушения с применением оросителей тонкораспыленной воды «МАКСТОП»