СОДЕРЖАНИЕ Лист ВВЕДЕНИЕ 6 1. Характеристика Объекта противопожарной защиты 7 1.1. Исходные данные. Общие сведения о защищаемом объекте 7 2. Анализ пожарной опасности 2.1. 8 Исходные данные. Пожароопасные свойства веществ и материалов объекта и справочные показатели их пожароопасности 8 2.2. Причины возникновения пожара на объекте 8 2.3. Опасность продуктов горения (пиролиза) на организм человека 8 2.4. Моделирование развития возможного пожара для обоснования выбора АУП, АПС и СОУЭ 8 3. Система принятия решения 3.1. 11 Обоснование правильности выбора АУП 12 3.1.1. Обоснование правильности выброра вида огнетушащего вещества 12 3.1.2. Обоснование выбора оросителя, узла управления, источника водоснабжения, приборов управления и шкафов 3.1.3. Состав автоматической установки 13 пожаротушения. (АУП) Расстановка, размещение оборудования 3.2. 23 Обоснование правильности выбранных АУПС и СОУЭ 3.2.1. Обоснование выбора извещателей, оповещателей 28 источника электропитания, прибора приемно-контрольного пожарного и прибора управления оповещением 3.2.2. 28 Состав системы АУПС и СОУЭ. Расстановка, размещение оборудования 3.3. 30 Обоснование правильности выбранного способа тушения, пожарных извещателей, оросителя и узла управления 30 4. Расчетная часть 4.1. 32 Гидравлический расчет АУП 34 ПА.ХХ0000.000 ПЗ Изм. Лист № докум. Разраб. Фамилия Пров. Болдырев Н. контр. Дымникова Утв. Дымникова Подп. Дата Автоматическая устанвка противопожарной защиты……название темы Пояснительная записка Лит Лист Листов 4 ДГТУ Кафедра «БЖиЗОС» 4.1.1. Спринклерная АУП 34 4.1.2. Дренчерная завеса 35 4.1.3. Внутренний противопожарный водопровод 37 4.1.4. Узел управления 37 4.1.5. Пожарный насос 37 4.2. Построение функциональной схемы АУП и АУПС 39 4.3. Построение структурной схемы системы АУПС и СОУЭ 40 4.4. Построение аксонометрической схемы АУП 41 5. Разработка инструкций для обслуживающего и дежурного персонала по техническому содержанию АУП, АУПС и СОУЭ 42 6. Требования к диспетчерскому посту и к насосной станции АУП 43 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 44 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 45 Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 5 ВВЕДЕНИЕ Курсовое проектирование по дисциплине «Основы пожарной и производственной автоматики» является завершающим этапом его изучения и ставит перед собой следующие задачи: закрепить теоретический материал по изучаемой дисциплине и приобрести практические навыки; изучить основы дсициплины, овладеть методикой обоснования необходимости оборудования Объектов автоматическими установками водяного пожаротушения, автоматическими системами пожарной сигнализации и оповещением о пожаре, принципами выбора и применимости оборудования; закрепить навыки пользования действующей справочной и нормативнотехнической документацией при принятии конкретных решений; усвоить методы инженерных расчётов, организации эксплуатации и обслуживания систем пожарной автоматики. Актуальность темы курсового проекта состоит в ХХХХХХХХХ. Важность пожарной автоматики и эффективность применения технических средств по обнаружению, оповещению и автомактическому тушению пожара состоит в ХХХХХХ. Требования действующих нормативно-правовых и регулирующих документов состоит в ХХХХХХХХ. 2 стр Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 6 1. Характеристика Объекта противопожарной защиты 1.1. Исходные данные. Общие сведения о защищаемом объекте Объект защиты – ХХХХХ представляет собой в плане ХХХХ форму размером a =ХХ м (длина), b = ХХ м (ширина), в котором производится (выполняется) следующие объемы работ: ХХХХ. Стены и перекрытия объекта – монолитные железобетонные. Общая площадь объекта составляет S =ХХХ м2. Высота потолка однородная и составляет h =ХХ м. Класс функциональной пожарной опасности по [1] - ХХ. Категория помещения по взрывопожарной и пожарной опасности, согласно [1, 10] – ХХ. Класс пожаровзрывоопасности по [13] ХХ. Степень огнестойкости строительных конструкций по [6] (таблица 6.1) ХХ. Здание не имеет дополнительных (других) противопожарных отсеков. Из помещения объекта предусмотрено не менее двух эвакуационных выходов. Температура воздуха в помещении максимальная tmax = ХХ 0 С, минимальная tmin = ХХ 0С. Вентиляция принудительная, автоматически отключаемая при пожаре. Скорость движения воздушных потоков не более 1,0 м/с, относительная влажность до 70%. Центральный пункт управления автоматической установкой пожарной сигнализации (АУПС) и станция пожаротушения (АУП) располагаются на незначительном удалении от помещения объекта и объединятеся в проектируемой системе через промышленный интерфейс «RS-485». Узел управления (УУ) АУП распологается в специально выделенном помещении, в непосредственной близости от помещения объекта. Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 7 2. Анализ пожарной опасности 2.1. Исходные данные. Пожароопасные свойства веществ и материалов объекта и справочные показатели их пожароопасности В соответствии с заданием на курсовое проектирование огнеопасные материалы и вещества - ХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХ, находящиеся непосредственно в помещении, склонные к горению и/или тлению: низшая теплота сгорания, Qн = ХХХ МДж /кг; коэффициент полноты сгорания вещества, η = ХХХ; удельная массовая скорость выгорания, Vм = ХХХ кг /(м2*с); линейная скорость распространения пламени по поверхности горючего материала, Vл = ХХХ м/с; дымообразующая способность D = ХХХ Нп*м2/кг; усредненная температура самовоспламенения материалов, Тсв = ХХХ 0С; форма развития пожара ХХХ. Помещение объекта требуется оборудовать АУП, АУПС и СОУЭ. Справочные показатели веществ и материалов [14] ХХХ. 1 стр Причины возникновения пожара на объекте 2.2. ________________. 1 стр 2.3. Опасность продуктов горения (пиролиза) на организм человека ________________. 1 стр 2.4. Моделирование развития возможного пожара для обоснования выбора АУП, АПС и СОУЭ При прогнозировании возможной оперативно–тактической обстановки на пожаре необходимо предусматривать всестороннее изучение помещение объекта и анализ факторов, способствующих или препятствующих распространению пожара, осуществлению действий по его обнаружению и локализации. Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 8 Моделирование развития вероятностного пожара заключается в определение критического времени развития пожара (tкр) от двух функций: площади развития пожара Sп = (tкр); температуры в помещении t =t0+(tкр). Исходя из исходных данных и формы развития пожара зависящая от площади развития пожара Sп = (tкр) определим tкр(Sn): Форма пожара ХХХХХ, следовательно, параметр К1= ХХХ. 𝑡кр(𝑆𝑛) = ФОРМУЛА, мин (2.1) 𝑡кр(𝑆𝑛) = ЗНАЧЕНИЯ = ХХХ мин, (ЕСЛИ) Так как 𝑡кр(𝑆𝑛) > 10 то: 𝑡кр(Sn) = ФОРМУЛА, мин (2.2) tкр(Sn) = ЗНАЧЕНИЯ = ХХХ мин, Критическое свободное время развитие пожара в зависимости от площади пожара находится в интервале от ХХ мин. до ХХ мин. Исходя из исходных данных и формы развития пожара, зависящие от температуры в помещении до загорания (tmax) и усредненной температуры самовоспламенения вещества и материалов (Тсв) по модели развития пожара t = tmax +(tкр) определим tкр(t): Sк = 2*(аb + ah + bh), м2 (2.3) Sк = 2 ∗ (ЗНАЧЕНИЯ) = ХХХ м2, tкр(t) = ФОРМУЛА, мин. (2.4) tкр(t) = ЗНАЧЕНИЯ = ХХХ мин. Критическое свободное время развития пожара в зависимости от температуры в помещении t = tmax+ƒ(tкр), °С находится в интервале времени: ХХ мин. < tкр(t) < ХХ мин. (2.5) На основании двух моделей Sn= () и t = tmax+(), в качестве более реального времени свободного развития пожара tкр выбирается меньшее из двух его найденных значений ХХ мин. Для определения первичного признака пожара в помещении объекта определим: Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 9 время наступления ОФП по потери видимости: 1 3 −1 𝑡 ПВ = ( 0,375808955∗𝑎∗𝑏∗ℎ η∗QН ∗𝑉м∗𝑉л2 ∗ 𝐿𝑁 ((1 − ( 0,164386544∗η∗QН ∗ℎ 2,38 𝐷∗𝐸𝑋𝑃( ℎ ) )) )) , с (2.6) 𝑡 ПВ = ЗНАЧЕНИЕ = ХХ с; время наступления ОФП по повышенной температуре: 1 3 𝑡Т = ( 0,375808955∗𝑎∗𝑏∗ℎ η∗QН ∗𝑉м∗𝑉л2 ∗ 𝐿𝑁 (1 + ( 70−𝑡𝑚𝑎𝑥 ))) с 1,7 2,38 ∗𝐸𝑋𝑃( ℎ ) ℎ (273+𝑡𝑚𝑎𝑥)∗ (2.7) 𝑡 Т = ЗНАЧЕНИЕ = ХХ с. На основаниии двух полученных значений времени наступления ОФП выберем минимальное ХХ с. Первичный признак пожара ХХХ, что в дальнейшем определит выбор вида автоматического пожарного извещателя. Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 10 3. Система принятия решения Тип АУП, способ тушения, вид огнетушащих средств (ОТВ), тип оборудования АУПС определяется курсовым проектом в зависимости от технологических, конструктивных и объемно-планировочных особенностей защищаемого обекта с учетом требований перечня [8] Приложение А. В соответствии с курсовым проектом следует защищать соответствующими АУПС все помещения обекта независимо от площади, кроме помещений: с мокрыми процессами (душевые, санузлы, охлаждаемые камеры, помещения мойки и т.п.); венткамер (приточных, производственные а также помещения вытяжных, категории А не или обслуживающих Б), насосных водоснабжения, бойлерных и других помещений для инженерного оборудования здания, в которых отсутствуют горючие материалы; категории В4 и Д по пожарной опасности; лестничных клеток. Применяемое оборудование в курсовом проекте выбрается с учетом наличия обязательных сертификатов соответствия, что обеспечит соответствие всем необходимым требованиям нормативных документов. Перечень помещений (зданий, сооружений) и оборудования, подлежащих защите АУП и АУПС, представлен в таблице 3.1 выполненый на основании таблиц А.1 - А.4 обязательного приложения А [8]. Таблица 3.1. - Перечень помещений (зданий, сооружений) и оборудования, подлежащих защите АУС и АУПС АУП Объект защиты АУПС Нормативный показатель Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 11 3.1. Обоснование правильности выбора АУП Автоматическую установку пожаротушения выбираем водяную, исходя из предельно допустимого времени критического развития пожара tкр = ХХ мин. и достижимого быстродействия ОТВ. Гуппа помещения (производства и его технологического процесса), в соответствии с приложением Б (обязательное) [8], по степени опасности развития пожара в зависимости от функционального назначения и пожарной нагрузки сгораемых материалов представлена в таблице 3.2. Таблица 3.2. – Группа принятого помещения и назначение пожарной нагрузки Группа помещения Перечень характерных помещений, производств, технологических процессов Выбор водозаполненная или воздушная (сухотруб) АУП определяется исходя из минимальной температуры в помещении tmin = ХХ 0С, на основании исходных данных и в соответствии с рекомендациями [8] принимаем ХХХ АУП. 3.1.1. Обоснование правильности выброра вида огнетушащего вещества Исходя из физико-химических свойств пожароопасных веществ и материалов, находящихся в помещении, требуется обоснованный выбор вида огнетушащего вещества (ОТВ): вода; раствор пенообразователя - низкой кратности, с добавкой или без добавок. При выборе ОТВ учитывается совместимость его свойств со свойствами веществ и материалов, подлежащих тушению. Кроме того, помимо выше указанных факторов, необходимо дополнительно учесть: геометрические размеры помещения a = ХХ м, b = ХХ м; удаленность насосной станции Lm = 50 м; расположение и удаленность узла управления Lу = ХХ м; технологический процесс в защищаемом помещении ХХХ. Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 12 Согласно п.2.1 курсового проекта в справочном материале [14] рекомендуемый способ тушения ОТВ ХХХ, в соответствии с этим принимает имеено такой. Вид пуска АУП может быть: дистанционный - от устройств, расположенных у входов в защищаемое помещение, и при необходимости - с пожарного поста; местный - от устройств, установленных в узле управления и/или в насосной станции пожаротушения; автоматический – от АУПС; ручной - от пожарных кранов (ПК). Способ пуска зависит от применяемой схемы работы и может быть: электрический; пневматический; гидравлический и т.д. Сведем принятые дополнительные данные в таблицу 3.3. Таблица 3.3. – Дополнительные показатели АУП Вид ОТВ Способ пуска Способ тушения Вид пуска 3.1.2. Обоснование выбора оросителя, узла управления, источника водоснабжения, приборов управления и шкафов Использование водяного пожаротушения предполагает наличие насосной станции, состоящей из основных и резервных пожарных насосов, а также технологических насосов: жокей-насоса или компрессора (поддерживает давление воздуха в системе), дренажного насоса (откачка протекшей воды из помещения насосной станции). От пожарных насосов по зданию прокладывается система трубопроводов в помещения, где необходимо водяное тушение. В трубопровод устанавливаются Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 13 спринклерные или дренчерные оросители – распылители воды, обеспечивающие непосредственную подачу воды очагам возгорания. При повышении температуры в зоне установки оросителя колба разрушается и открывает выходное отверстие. В дежурном режиме внутри трубопровода находится вода (в некоторых случаях воздух) и поддерживается заданное давление. После разрушения колбы начинается расход воды (или воздуха) из трубопровода и давление падает. По падению давления срабатывает датчик давления и дает сигнал в систему управления тушением. Система запускает пожарный насос, который обеспечивает подачу воды по трубопроводу к месту возгорания. Такое решение позволяет осуществить подачу огнетушащего вещества только в ту зону, где произошло возгорание, и не подавать его в зоны, незатронутые пожаром. Это существенно снижает расход воды при тушении пожара. Однако имеется и ряд недостатков. Поскольку каждый ороситель имеет тепловой замок, тушение не начнется до тех пор, пока не произойдет разрушение термочувствительного элемента спринклера. Это легко достижимо при сравнительно небольшой высоте перекрытий от уровня пола и большом тепловыделении при начале пожара, однако при большей высоте защищаемых помещений или же развитии пожара с незначительным тепловыделением в некоторых случаях не удается локализовать пожар на его начальной стадии. В дренчерных системах, в отличие от спринклерных, применяются открытые оросители (дренчеры). В дежурном режиме в трубопроводе отсутствует вода и подается для тушения только в случае возникновения пожара. Такие системы при пожаре подают большое количество воды одновременно на всю защищаемую площадь. При этом достигается быстрое и гарантированное тушение возгорания, что служит причиной использования такого способа на некоторых особо ответственных объектах. Но его широкому применению препятствуют недостатки: тушение по всей защищаемой площади часто бывает избыточным с точки зрения эффективности работы установки, что ведет к неоправданно высоким расходам огнетушащего вещества, применению насосов повышенной мощности. Кроме этого, подача значительных объемов воды может привести к тому, что Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 14 ущерб от воздействия воды при тушении пожара превысит возможные убытки от возгорания. Дренчерные системы используются для создания водяных завес, для охлаждения особо чувствительных к нагреву и легковоспламеняющихся объектов, там, где возможно быстрое распространение огня. В дренчерной системе на каждое направление пожаротушения предусматривается отдельный трубопровод, вначале которого устанавливается дренчерный узел управления. Сигнал на запуск дренчерной системы пожаротушения подается от системы пожарной сигнализации. Подача воды в нужном направлении обеспечивается дренчерным узлом управления. Система определяет, в каком направлении произошел пожар и открывает только соответствующий узел управления. Спринклер (англ. Sprinkler — ороситель, разбрызгиватель) - составляющая системы пожаротушения, оросительная головка, вмонтированная в спринклерную установку (сеть водопроводных труб, в которых постоянно находится вода или воздух под давлением). Отверстие спринклера закрыто тепловым замком либо термочувствительной колбой, рассчитанными на температуру 57, 68, 72, 74, 79, 93, 101, 138, 141, 182, 204, 260 и даже 343 0С. Номинальная температура срабатывания спринклерных оросителей или распылителей выбираться по [16] в зависимости от температуры окружающей среды в зоне их расположения таблица 5.4 [8]. При достижении температуры в помещении определенной величины, замок спринклера распаивается или лопается колба, и вода начинает орошать защищаемую зону. В курсовом проекте выбиираем спринклер расчитанным на температуру срабатывания tср = ХХ 0С, исходя из ХХХ. Время включения АУП и продолжительность подачи воды принимаем по таблицам 5.1 и 5.2 и примечаниями к ней [8] и графикам рис. 3.1, 3.2. Полученные данные сведены в таблицу 3.4 и 3.5. Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 15 Рис. 3.1. - Эпюры спринклерных водяных оросителей Таблица 3.3 - Технические показатели принятой спринклерной АУП Интенсивность Расход, л/с орошения Jс, Расчетная Продолжительность подачи площадь Sр, м2 воды не менее t1, мин л/(с*м2) Коэффициент производительности для спринклерного оросителя принять ближайший вверх на основании таблицы 3.4: К ∗= 𝐽 ∗ 12 10∗√Р1 (3.1) К ∗= ЗНАЧЕНИЕ = ХХХ Таблица 3.4 – Выбор коэффициента производительности спринклерного оросителя водяной АУП Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 16 Коэффициент производительности спринклерного оросителя водяного АУП 0,24 0,3 0,35 Количество 0,44 спринклерных 0,47 0,59 оросителей Nc, 0,77 шт., 0,83 обеспечивающих фактический расход QФ АУП с интенсивностью орошения Jс: Nc = ⌈ а 𝐿ор ⌉∗⌈ 𝑏 𝐿ор ⌉, шт. (32) где, a = ХХ м, b = ХХ м – длина и ширина помещения соответственно; Lор= Х м - расстояние между оросителями. Nc = ⌈ЗНАЧЕНИЕ⌉ = ХХХ шт. С учетом симметрии схемы построения технологической части АУП принимаем Nc = ХХ шт. спринклерных оросителей, тип ХХХ, выполнив при этом корректировку расстояния между оросителями. Дренчерный ороситель (от англ. Drench - орошать) - ороситель с открытым выходным отверстием. В оросителях дренчерных завес отсутствуют тепловые замки, такая АУП срабатывает при поступлении сигнала от внешних устройств (АУПС или спринклерной АУП). Дренчерная завеса: поток воды или ее раствора, препятствующий распространению через него пожара и/или способствующий предупреждению прогрева технологического оборудования до предельно допустимых температур. Ширина завесы: фронтальная протяженность защищаемой площади, в пределах которой обеспечивается заданное значение удельного расхода. Глубина завесы: перпендикулярная к ширине завесы протяженность защищаемой площади, в пределах которой обеспечивается заданный удельный расход. Удельный расход водяной завесы: расход, приходящийся на один погонный метр ширины завесы в единицу времени. Водяная завеса выполняет функции охлаждения и предотвращения распространения пожара и его опасных факторов (ОФП) через оконные, дверные и технологические проемы, за пределы защищаемого здания, зоны или помещения, а также для обеспечения безопасных условий для эвакуации людей из горящего помещения. Таким образом, водяная завеса выполняет раздельно или в совокупности две основные функции: Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 17 экранирование тепловых потоков, дыма и токсичных продуктов горения с целью исключения распространения пожара и его опасных факторов за пределы водяной завесы; охлаждение технологического оборудования с целью исключения нагрева его конструкций до предельно допустимых температур. Обоснованием применения дренчерной завесы является разделение зданий с разной степенью огнестойкости. Исходя из требования к выполнению курсового проета: дренчерная завеса является самомтоятельной АУП; ширина завесы b’ =3 м; дренчерная завеса выполнена в одну нить; высота завесы hз определяется как высота здания ХХХ м. Рис. 3.2 Эпюра распределения воды оросителем ДВГ-15 Количество дренчерных оросителей определено из расчета, где b – длина стороны здания: 𝑁д = ⌈𝑏/а′⌉, шт. (3.4) 𝑁д = ⌈ЗНАЧЕНИЕ⌉ = ХХХ шт. Определим требуемое давление на дренчерном диктующем оросителе (Ртр2) из основных входных данных, что давление, заданное производителем Р = 0,2 МПа. Параметры завесы сведем в таблицу 3.5. Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 18 𝑄 2 Ртр2 = Р ∗ ( ) , МПа 𝑞 (3.3) Ртр2 = ЗНАЧЕНИЕ = ХХХ МПа, Таблица 3.5 - Технические показатели принятой дренчерной завесы АУП Расход на 1 м Ширина Глубина Высота Средний удельный ширины завесы, завесы b’, м завесы a’, м завесы, hз, расход, q, л/с Q, л/с м 1,1 3 3 1,0 Сведем принятые оросители в таблице 3.6. Таблица 3.6. – Параметры принятых оросителей в курсовом проекте Наименование параметров Ороситель Спринклерный Дренчерный Марка принятого оросителя Способ установки ДВГ-15 (розеткой вниз вверх/вниз) Диапазон рабочего давления, МПа 0,1-1,0 МПа Защищаемая площадь Sор, м2 Коэффициент производительности, К 0,74 Температура срабатывания, 0С - Время срабатывания, с - Цвет жидкости в стеклянной колбе - Узел управления (УУ) — это совокупность запорных и сигнальных устройств с ускорителями (замедлителями) их срабатывания, трубопроводной арматуры и измерительных приборов, расположенных между подводящим и питающим трубопроводами установок водяного (пенного) пожаротушения и предназначенных для их пуска и контроля за работоспособностью. Узлы управления обеспечивают: подачу воды (пенных растворов) на тушение пожаров; заполнение питающих и распределительных трубопроводов водой; слив воды из питающих и распределительных трубопроводов; компенсацию утечек из гидравлической системы АУП; Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 19 проверку сигнализации об их срабатывании; сигнализацию при срабатывании сигнального клапана; измерение давления до и после узла управления. В качестве узла управления в курсовом проекте принимаем контрольнопусковой узел управления «Спринт». Спринт» (КПУУ «Спринт», рис. 3.3.) предназначен для создания автоматических спринклерных установок водяного и пенного пожаротушения с контролем автоматического пуска. КПУУ «Спринт» содержит в себе узел управления дренчерный с электроприводом, шкаф контроля управления запуском ШКУЗ, устройство дозированной подачи воздуха УДП, компрессор, электроклапан сброса пневматического давления, эксгаустер, манометры, устройство контроля уровня жидкости и др. Основные технические показатели узла управления сведем в таблицу 3.7. Рис. 3.3. - Контрольно-пусковой Рис. 3.4. - Узел управления дренчерный с узел управления КПУУ «Спринт» электроприводом УУ-Д100/1,2(Э220)-ВФ.О4 Таблица 3.7. - Основные технические характеристики КПУУ «Спринт» Условный проход Наименование параметра Рабочее давление Рр, МПа Ду 100 Минимальное 0,14 Максимально 1,60 Пневматическое давление, МПа 0,05…0,3 Напряжение питания привода, В 220 Коэффициент потерь напора, е, не более 0,002 Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 20 Принцип действия КПУУ «Спринт» в алгоритме предварительного действия с контролем пуска - при срабатывании спринклерного оросителя и падении пневматического давления в питающих и распределительных трубопроводах ниже установленного уровня на контактном манометре формируется сигнал для запуска шкафов управления насосами. Основные технические показатели узла управления УУ-Д100/1,2(Э220)ВФ.О4 сведем в таблицу 3.8. Таблица 3.8. - Основные технические характеристики УУ-Д100/1,2(Э220)-ВФ.О4 Наименование параметра Условный проход Ду 100 Рабочее давление Рр, МПа Минимальное 0,14 Максимально 1,20 Давление срабатывания При минимальном Рр побудительной камеры При максимальном Рр клапана (Рс=0,5Рр), МПа, не более Напряжение питания привода, В 0,07 Время срабатывания, с, не более 0,4 Коэффициент потерь напора, е, не более Ду 150 0,06 220 0,005 0,001 Узел управления УУ-Д100/1,2(Э220)-ВФ.О4 предназначен для размещения в установках водяного и пенного пожаротушения, контроля состояния и проверки работоспособности указанных установок в процессе эксплуатации, а также для пуска огнетушащего вещества, выдачи сигнала для формирования командного импульса на управление элементами пожарной автоматики (насосами, системой оповещения, отключением вентиляторов и технологического оборудования и др.). Насосные установки водяного пожаротушения (рис. 3.5) являются своеобразным "сердцем" установки пожаротушения. От надежности их работы в конечном итоге зависит не только сохранность зданий и имущества, но и жизнь людей. При этом, как правило, пожарные насосы долгое время простаивают. Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 21 Рис. 3.5. - Насосная станция пожаротушения Естественно, при подборе насосной станции должно учитываться гарантированный запуск насосов после длительного простоя. Как правило, это обеспечивается благодаря понижающих вероятность применению блокирования высококачественных вращающихся материалов, частей насоса, периодическим кратковременным запуском и техобслуживанием. Подобные насосы оборудуются и электронными шкафами управления, позволяющими постоянно контролировать ситуацию. Одним из главных вопросов данного курсового проекта для правильной работы АУП является обеспечение водой в требуемом количестве. В условиях современных городов, при строительстве предприятий в удалении от естественных водоемов, нехватка воды становится реальной проблемой. К данному зданию подводится трубопровод от городской сети водоснабжения, который обеспечивает запас воды на АУП. При этом в курсовом проекте учитывается одновременное действие пожарных кранов (таблица 3.9) в соответствии с таблицей 1, 2 и 3 [9] и АУП п. [8]. Таблица 3.9 - Технические показатели внутреннего противопожарного водопровода Степень Категория зданий Число пожарных стволов Время работы огнестойкост по пожарной и минимальный расход пожарных и зданий опасности воды, qПК л/с, кранов ВПВ, t3, мин Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 22 3.1.3. Состав автоматической установки пожаротушения. (АУП) Расстановка, размещение оборудования Система управления спринклерным пожаротушением организуется с использованием следующих адресных устройств: адресный приемно-контрольный прибор ППКОПУ «Рубеж-2ОП прот. R3» – управляющий элемент всей системы. Получает от адресных меток или пожарных извещателей сигнал «Пожар-2» и по заранее заданной логике формирует управляющие воздействия на адресные шкафы управления насосами и адресные шкафы управления задвижками, которые включают пожарные насосы и открывают водяные задвижки; блок индикации «Рубеж-БИ» – с помощью светодиодных индикаторов отображает в реальном времени состояние каждой пожарной зоны и состояние каждого насоса и задвижки – включено, выключено, неисправность; адресные метки «АМ-1 прот. R3» и «АМ-4 прот. R3»– получают извещения от любых устройств с выходом типа «сухой контакт» (сигнализаторов давления, манометров, кнопок на пожарных кранах) и передают эти сигналы на ППКОПУ; адресное устройство дистанционного пуска «УДП 513-11 прот. R3» – ручной запуск насосов; адресные шкафы управления насосами «ШУН/В прот. R3» – местное и автоматическое по команде с ППКОПУ управление включением/выключением пожарных насосов и жокей-насоса. Главным узлом системы является насосная станция - отдельное помещение, где устанавливаются основные и резервные пожарные насосы, жокей-насос, реализуется подвод воды, система трубопроводов и распределение воды по направлениям. Спринклерная система является водонаполненной и для поддержания давления в системе используется жокей-насос (ЖН). Он управляется автономно от шкафа управления насосом. В трубопровод устанавливается Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 23 двухконтактный манометр, который настраивается на верхний и нижний порог давления в системе. Его контакты подключаются непосредственно к ШУН/В (ЖН), который управляет жокей-насосом. При возникновении утечек в трубопроводе давление постепенно падает, и по достижении минимального порога срабатывают контакты нижнего давления манометра, которые дают сигнал на «ШУН/В прот. R3» (ЖН). Он запускает жокей-насос и начинается подкачка воды в систему. При достижении верхнего порога давления срабатывают контакты верхнего давления манометра, информация подается в ШУН/В (ЖН) и жокей-насос отключается. Таким образом, происходит постоянное поддержание заданного давления в системе. Данный процесс управляется от «ШУН/В прот. R3» (ЖН), без участия приемноконтрольного прибора, но все происходящие события поступают на ППКОПУ «Рубеж-2ОП прот.R3» и регистрируются в журнале событий, см. рис.3.6 Рис. 3.6. – Схема организации спринклерного пожаротушения с управлением от системы Рубеж При возникновении возгорания разрушается замок одного или нескольких спринклеров и через открывшееся выходное отверстие начинается подача воды из трубопровода к месту возгорания. Давление в системе падает. Открывается узел управления (УУ) соответствующего направления тушения и замыкает контакты Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 24 своего сигнализатора давления СДУ. Сигнализатор давления дает сигнал на адресную метку (АМ-1 прот. R3 или АМ-4 прот. R3), которая передает информацию о сработке на приемно-контрольный прибор. Прибор переходит в режим «ПОЖАР2» и показывает, в каком направлении сработало тушение. По падению давления срабатывает манометр, управляющий жокей-насосом, и ШУН/В прот. R3 (ЖН) запускает жокей-насос. Если его мощности достаточно для поддержания давления (например, при открывшемся одном спринклере) насос качает воду и происходит пожаротушение. Если давление продолжает падать дальше, то срабатывают манометры, по которым настроен запуск насосной станции (ПУСК НС). Эти манометры подключены к адресной метке. Она настраивается на работу по логике «или» и, при сработке любого манометра из двух, дает сигнал «ПОЖАР2» на ППКОПУ Рубеж-2ОП прот. R3. Прибор, обработав этот сигнал, дает команды шкафам управления на отключение жокей-насоса и запуск основного пожарного насоса (ОПН-С). Насос запускается и начинает подачу воды в направление тушения через открытый УУ. По остальным направлениям узлы управления закрыты, и вода через них не поступает. На выходе ОПН-С установлен манометр контроля выходного давления (манометр выхода на режим ОПН-С), с помощью которого шкаф ШУН/В прот. R3 (ОПН-С) контролирует выход насоса на рабочий режим. Время выхода на режим задается при конфигурировании системы. Если через заданное время насос не развил достаточного давления и не вышел на рабочий режим либо в процессе работы вышел из строя, ШУН/В прот. R3 (ОПН-С) отключает насос и выдает на ППКОПУ сигнал «Авария ОПН-С». Прибор дает команду ШУН/В прот. R3 (РПНС) на запуск резервного пожарного насоса. Насос запускается и начинает (продолжает) подачу воды в зону тушения. Один шкаф (ШУН/В прот. R3) управляет одним трехфазным или однофазным электродвигателем. В зависимости от исполнения ШУН/В прот. R3 выпускаются для работы с электродвигателями трехфазными 400 В, мощностью от 0,18 до 250 кВт и однофазными 230 В, мощностью от 0,18 до 3 кВт. Все шкафы управления являются адресными устройствами. Они подключаются к АЛС Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 25 приемно-контрольного прибора «Рубеж-2ОП прот. R3». При отказе одного из основных насосов включается один резервный насос, при отказе другого основного насоса включается еще один резервный насос. Таким образом в системе поддерживается постоянное количество работающих насосов. Наличие воды в питающем водопроводе контролируется с помощью адресной метки АМ-1 прот. R3. К этой метке подключены контакты манометра, который установлен в трубопроводе на входе в насосную станцию. При отсутствии давления воды манометр дает сигнал адресной метке, она передает информацию на ППКОПУ, который переходит в режим «Нет воды». В этом режиме приемноконтрольный прибор не запустит насосы (защита от сухого пуска). Если в процессе тушения при включенных насосах появится сигнал «Нет воды – холостой ход», ППКОПУ остановит все насосы. При восстановлении давления воды в питающем водопроводе, насосы вновь будут включены. Систему можно настроить на запуск пожарных насосов не только по сработке манометров, но и при ручном включении по сигналу от «УДП 513-11 прот. R3», а также при сработке адресных меток, установленных на пожарных кранах. В случае если человек открывает пожарный кран, то срабатывает соответствующая адресная метка и ППКОПУ запускает пожарные насосы. Любой шкаф управления ШУН/В прот. R3 имеет на передней панели кнопки управления, по нажатию которых происходит запуск или остановка насоса. Кроме того, шкафы управления насосами имеют возможность подключения выносного кнопочного поста, с которого оператор вручную может запустить и остановить любой насос. Приемно-контрольный прибор «Рубеж-2ОП прот. R3» контролирует всю логику работы системы и регистрирует все происходящие в ней события, которые сопровождаются звуковой сигнализацией и отображаются на экране прибора. С помощью встроенных в прибор перекидных реле «сухой контакт» можно управлять внешним оборудованием или передавать сигналы во внешние системы. К прибору, при необходимости, может быть подключен блок индикации «Рубеж- Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 26 БИ», который отображает с помощью светодиодного табло состояние каждого насоса, узлов управления, пожарных зон. Рис. 3.7. - Схема организации дренчерного пожаротушения с управлением от системы Рубеж В помещение (1) расположен узел управления АУП. В помещении пожаротушения (2) проектируется АУП в соответствии с заданием на курсовое проектирование находятся спринклерные, внутренний пожарный водопровод и распределительный трубопровод. Для подключения АУП к передвижной пожарной технике от коллектора выводится наружу трубопровод с установкой двух патрубков диаметром 80 мм с обратными клапанами, запорной арматурой и стандартными соединительными пожарными головками. Высота установки соединительных пожарных головок - 1,2 - 1,4 м. Расстояние от оросителя до перекрытия по п. 5.2.12 [8] от центра термочувствительного элемента теплового замка спринклерного оросителя до Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 27 плоскости перекрытия (покрытия) находится в пределах от 0,08 м до 0,30 м, в исключительных случаях, обусловленных конструкцией покрытий (например, наличием выступов), это расстояние до 0,40 м. Расстояние от оросителя до стен, не более ХХ м. 3.2. Обоснование правильности выбранных АУПС и СОУЭ Система пожарной сигнализации строится на оборудовании производства ТД «Рубеж» и принимается адресно-аналоговая, централизованная. Система оповещения о пожаре представляет комплекс организационных мероприятий и технических средств, предназначенных для своевременного сообщения людям информации о возникновении пожара и путях эвакуации. Согласно [7], помещения подлежат оборудованию системой оповещения и управления эвакуацией людей второго типа. Согласно рекомендуемому приложению Р [8] методы повышения достоверности сигнала о пожаре определено с применением оборудования, производящего анализ физических характеристик факторов пожара и динамики их изменения и выдающего информацию о своем техническом состоянии (например, запыленности), а также применение оборудования и режимов его работы, исключающих воздействие на извещатели или шлейфы кратковременных факторов, не связанных с пожаром. Установленное время обнаружения неисправности, согласно приложению О [8] и ее устранения не превышает 70% максимального разрешенного времени приостановления технологического процесса на регламентные работы. 3.2.1. Обоснование выбора извещателей, оповещателей источника электропитания, прибора приемно-контрольного пожарного и прибора управления оповещением Размещение автоматических пожарных извещателей осуществляется в соответствии с таблицами 13.3 - 13.5 [8]. Необходимость ручных пожарных извещателей на путях эвакуации определено по п. 13.13 [8]. Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 28 Выбор вида автоматичемех пожарных извещателей произведено в соответствии с рекомендуемым приложением М [8] в зависимости от назначения защищаемого помещения и вида пожарной, а также расчитаным по формулам (2.6, 2.7) первичный признак пожара ОФП ХХХХ и приведено в таблице 3.10. Таблица 3.10. - Выбор вида пожарных извещателей Перечень характерных помещений производств, Рекомендуемый технологических процессов вид пожарного извещателя Количество автоматических пожарных извещатлей Nп, шт., обеспечивающих противопожарный режим, в соответствии с таблицами 13.3 – 13.5 [8] должно быть: а 𝑏 𝐿п 𝐿п Nп = ⌈ ⌉ ∗ ⌈ ⌉, шт. (3.5) где, a = ХХ м, b = ХХ м – длина и ширина помещения соответственно; Lп = ХХ м - расстояние между автоматическими пожарными извещателями, в зависимости от высоты помещения h = ХХ м. Nп = ⌈ЗНАЧЕНИЕ⌉ = ХХ шт. Окончательный выбор принятых пожарных автоматических извещателей и их количество сведено в таблицу 3.11. Таблица 3.11. – Типы пожарных изыещателей Пожарный извещатель (ПИ) Автоматический Термокабель Ручной Тип ПИ Количество, Nп шт. Место установки В графической части курсового проекта на плане защищаемого помещения размещено требуемое строительными количество конструкциями, с пожарных извещателей указанием расстояния с увязкой между ними со и расстоянием до стен помещения. СОУЭ в курсовом проекте разрабатывается в целях обеспечения безопасной эвакуации людей при пожаре. Информация, передаваемая СОУЭ соответствует информации, содержащейся в разработанных и размещенных на этаже здания Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 29 планах эвакуации. СОУЭ включается автоматически от командного сигнала, формируемого АУПС. Звуковые сигналы СОУЭ обеспечивают требуемый уровень звука (уровень звука постоянного шума вместе со всеми сигналами, производимыми оповещателями) не менее 75 дБА на расстоянии 3 м от оповещателя, но не более 120 дБА в любой точке защищаемого помещения. Звуковые сигналы СОУЭ обеспечивают уровень звука не менее чем на 15 дБА выше допустимого уровня звука постоянного шума в защищаемом помещении [7]. В качестве световых оповещателей охранно-пожарных принимаем табло «ОПОП 1-8М» в количестве 2 шт., а в качестве звуковых оповещателей охраннопожарных принимаем «ОПОП 2-35 12В» (сирена), в количестве 2 шт. 3.2.2. Состав системы АУПС и СОУЭ. Расстановка, размещение оборудования В диспетчерской расположена АУПС и СОУЭ. Автоматические пожарные извещатели установлены на потолке объекта на расстоянии ХХ м от стены и ХХ м дуруг от друга в соответствии с рекомендуемой таблицей 13.3-13.5 [8] и расчетами (3.5). Ручные пожарные извещатели устанавливаются на стенах и конструкциях на высоте 1,5 м от уровня земли и дополняют АУПС. Настенные звуковые оповещатели располагаются на расстоянии не менее 2,3 м от уровня пола, на расстоянии от потолка до верхней части оповещателя не менее 150 мм [7]. Эвакуационные знаки пожарной безопасности размещеныя на высоте не менее 2 м, над дверными проемами и на расстоянии от потолка до верхней части оповещателя не менее 150 мм [7]. 3.3. Обоснование правильности выбранного способа тушения, пожарных извещателей, оросителя и узла управления Обоснование правильности принятых решений основывается, исходя из предельно допустимого времени развития пожара (tкр) и достижимого Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 30 быстродействия подачи ОТВ в требуемые зоны помещения. Время включения АУП (tвклАУП) должно быть существенно меньше (tкр), расчитано (2.5), и определяется по формуле: tвклАУП = tОБН + tУ + tТР < tКР , мин (3.6) где tОБН = 60 сек - время перехода системой АУПС в состояние «ПОЖАР»; tУ - время срабатывания узла управления; tТР - время транспортирования ОТВ по трубам (для дренчерной или спринклерной воздухозаполненной АУП tТР = L/υ, м), где L - длина распределительного трубопровода от узла управления (или точки подключеения) до первого оросителя, м; υ - скорость движения ОТВ υ = 10 м/с. tвклАУП = ЗНАЧЕНИЕ= ХХ мин. и действительно, tвклАУП < tКР. Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 31 4. Расчетная часть Методика гидравлического расчета АУП приведена в приложении В [8]. Необходимость гидравлического расчета обусловлена тем, что при трассировке трубопроводов требуется обеспечить нормальный расход и напор ОТВ из всех оросителей АУП, а также выполнить подбор трубопровода с диаметром на всех участках. Основное содержание гидравлического расчета — это нахождение величин давлений (напоров), возникающих во всех узлах системы и необходимого напора у водопитателя, при заданых геометрических параметрах системы и характеристики всех присутствующих в системе труб, а также вычисление минимального свободного давления перед расчетным (диктующим) оросителем, обеспечивающий необходимую интенсивность орошения. Одновременно на основании полученных давлениях в узлах производится вычисление расходов воды во всех трубах и в точках истечения и проверка их соответствия требованиям норм. На современном уровне расчет АУП выполняется, напримаер, с помощью программы ГидРаВПТ. Это программа предназначена для проведения расчетов в соответствии с «Методикой расчета параметров автоматических установок пожаротушения при поверхностном пожаротушении водой и пеной низкой кратности»: три типа трубопроводов - электросварные, водогазопроводные и пластиковые; до 50 секций / подсекций в расчете; до 30 распределительных / питающих трубопроводов и пожарных кранов / дренчерных завес; до 3 участков подводящих трубопроводов (от узла управления до насосов); расчет установки совмещенной с системой внутреннего противопожарного водопровода; учет присоединяемых дренчерных завес; подбор насосов с учетом различных схем подключения (параллельно / последовательно); Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 32 учет различного количества рабочих насосов (от 1 до 4 шт.); удаление, дублирование (копирование) ранее введенных секции для проведения процесса оптимизации результатов расчета; расчет объема пожарного резервуара; расчет количества патрубков для присоединения передвижной пожарной техники; автоматический ввод поправки давления на диктующий ороситель; анализ скорости воды в трубопроводах; расчет рекомендуемых диаметров распределительных и питающих трубопроводов; расчет потерь от узла управления до оси пожарного насоса; расчет минимальных диаметров всасывающих трубопроводов; формирование и вывод отчета по проведенному расчету; возможность сохранения (конвертирования) отчета в формат PDF; сравнение фактического (расчетного) расхода с нормативным; автоматическая подстановка удельных характеристик трубопроводов; автоматический учет тупиковых и кольцевых трубопроводов; возможность включения / отключения произвольных участков сети трубопроводов с автоматическим пересчетом результатов расчета; отдельный ввод высоты размещения диктующего оросителя, узла управления и пожарного насоса учет подпора воды на пожарные насосы из водопровода. В соответствии с требованиями [8] исходными данными для размещения оросителей в защищаемом помещении, являются: размер помещения, а = ХХ м, b = ХХ м, h = ХХ м; интенсивность орошения защищаемой площади спринклерного оросителя J = ХХ л/(с*м2); максимальная площадь орошения одним спринклерным оросителем Sор= ХХ м2; расстояние между спринклерными оросителями ХХ м, дренчерными оросителями ХХ м; Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 33 площадь для расчёта расхода спринклерной АУП Sр = ХХ м2; продолжительность подачи воды для спринклерной АУП t1 = ХХ мин, для дренчерной завесы t2 = ХХ мин, для ВПВ t3 = ХХ мин; коэффициент производительности, принимаемый по технической документации на изделие для спринклерного оросителя К = ХХ л/(с*МПа0,5), для дренчерного оросителя К = 0,74 л/(с*МПа0,5); скорость движения воды υ = 10 м/с. 4.1. Гидравлический расчет АУП Расчет начинается с определения потери давления при движении воды в элементах установки. Заканчивается выбором насоса по расчетному расходу воды и величине напора в начале установки. Общий расход распределительной сети рассчитывается исходя из условия расстановки необходимого количества оросителей, обеспечивающих защиту расчетной площади. Расчетная площадь принимается согласно приложение Б [8] в зависимости от группы помещений ХХ. 4.1.1. Спринклерная АУП Требуемый расход воды (Qр) для установки АУП определим по формуле: Qр = J ∗ Sр, л/с (4.1) Qр = ЗНАЧЕНИЕ = ХХ л/с, Расчетное количество одновременно действующих оросителей (Nр): Nр = Sр , шт. (4.2) Sор Nр = ЗНАЧЕНИЕ = ХХ шт., Требуемое давление перед оросителем для защиты им нормативной площади (Ртр1), м: Pтр1 = (J∗Sр/𝑁р)2 К∗100 , МПа (4.3) Pтр1 = ЗНАЧЕНИЯ = ХХ МПа, Расход воды через спринклерный ороситель при требуемом давлении: 𝑞 = 10 ∗ К ∗ √РТР1 , л/с (4.4) Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 34 𝑞 = ЗНАЧЕНИЕ = ХХ л/с, Диаметр магистрального трубопровода принимаем согласно заданию на курсовое проектирование DN = 100 мм с удельной характеристикой трубопровода Кт = 4231 л6/с2 Диаметр распределительного трубопровода (DN) определим по формуле: DN = √ Nр∗1000∗4∗q π∗μ∗v , мм (4.5) где, µ = 1 - коэффициент расхода; π – 3,14. DN = ЗНАЧЕНИЕ = ХХ мм, Полученный диаметр увеличиваем до ближайшего номинального диаметра (DN) по таблице В.2, приложения В [8], получим DN = ХХ мм, с удельной характеристикой трубопровода Кт = ХХ л6/с2. 4.1.2. Дренчерная завеса Общий требуемый установкой расход воды (Qрр) для дренчерной завесы расположенный в защищаемой орошаемой площади на диктующем оросителе, определим по формуле: 𝑞1 = 10 ∗ К ∗ √Ртр2 , л/с (4.6) q1 = 10 ⋅ 0,74 ⋅ √ЗНАЧЕНИЕ = ХХ л/с, Диаметр распределительного трубопровода (DN) для дренчерной завесы определяем по формуле: DN = √ Nд∗1000∗4∗q1 π∗μ∗v , мм (4.7) DN = ЗНАЧЕНИЕ = ХХ мм, Полученный диаметр увеличиваем до ближайшего номинального диаметра (DN) по таблице В.2, приложения В [8], получим DN = ХХ мм, с удельной характеристикой трубопровода Кт= ХХ л6/с2. Потери давления между первым (диктующем) оросителем и вторым оросителем ΔРтр-2 на участке ΔL1-2 (расстояния между ними) определим по формуле: Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 35 ∆Ртр2−2 = 𝑞12 ∗𝛥𝐿1−2 100∗Кт , МПа (4.8) где, Кт - удельная характеристика трубопровода для дренчерной завесы, л6/с2. ∆Ртр2−2 = ЗНАЧЕНИЕ = ХХ МПа, Давление на втором дренчерном оросителе: Р2 = Ртр2 + ΔРтр2-2, МПа (4.9) Р2 = ЗНАЧЕНИЕ= ХХ МПа, Расход второго дренчерного оросителя составит: 𝑞2 = 10 ∗ К ∗ √Р2 , л/с (4.10) 𝑞2 = 10 ∗ 0,74 ∗ √ЗНАЧЕНИЕ = ХХ л/с, Суммарный расход двух дренчерных оросителей: 𝛴𝑄1−2 = 𝑞1 + 𝑞2 , л/с (4.11) 𝛴𝑄1−2 = ЗНАЧЕНИЕ = ХХ л/с, Потери давления между вторым оросителем и третьим ΔР2-3 на участке ΔL2-3 определяем по формуле: ∆Р2−3 = 𝛴𝑄1−2 2 ∗𝛥𝐿2−3 100∗Кт , МПа (4.12) ∆Р2−3 = ЗНАЧЕНИЕ = ________ МПа, И так, далее до конца количества дренчерных оросителей ………………… Суммарный расход всех дренчерных оросителей: 𝛴𝑄рр = 𝑞1 + 𝑞2 +. . +𝑞_, л/с (4.__) 𝛴𝑄рр = ЗНАЧЕНИЕ = ХХ л/с, Определим потери давления прямом участке до подъема ΔLc-_ по формуле: ∆Р𝑐−_ = 2 𝑄РР ∆𝐿с−_ 100∗Кт , МПа (4.__) Тогда давление в точке (c) составит: Рс = Р_ + ΔРс-_, МПа (4.__) Рс = ЗНАЧЕНИЕ = ХХ МПа. Подъем распределительного трубопровода для дренчерной завесы определим по формуле: Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 36 ΔРℎ = hз , МПа (4.__) 100 где hз = ХХ м - высота завесы. ΔРℎ = ХХ 100 = ХХ МПа, 4.1.3. Внутренний противопожарный водопровод Потери в давления на участке ΔРпк в совместной распределительной трубосети, примем для всех пожарных кранов диаметр трубопровода d = 50 мм: ΔР𝑦𝑦−пк = ΔР𝑦𝑦−пк = 2 ∗∆𝐿 𝑞пк пк 100∗Кт𝑦𝑦−пк 5,22 ∗20 100∗135 , МПа (4.__) = 0,04 МПа, где ΔLпк = 20м - расстояние от точки подключения пожарного крана; Рпк = 0,092 МПа - давление в ПК. 4.1.4. Узел управления спринклерный И того, расход в узле (УУ-С): 𝑄УУ−С = 𝑞пк + 𝛴𝑄р , л/с (4.__) 𝑄УУ−С = ЗНАЧЕНИЕ = ХХ л/с. 4.1.5. Узел управления дренчерный И того, расход в узле (УУ-Д): 𝑄УУ−Д = 𝛴𝑄рр , л/с (4.__) 𝑄УУ−Д = ЗНАЧЕНИЕ = ХХ л/с. 4.1.6. Пожарный спринклерный насос Требуемое давление спринклерного пожарного насоса складывается из следующих составляющих: Рн-с = Рг + Рв + ΣРм + Руу + Рд – Pвх = Ртр - Pвх, МПа (4.__) где Рн-с — требуемое давление пожарного насоса, МПа; Рм – потери давления в местных сопротивлениях, принимаем 0,01 МПа; Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 37 Руу – местные сопротивления в узле управления примем 0,15 МПа; Рд = Ртр1 + Рпк – давление у диктующего спринклерного оросителя и ПК; Pвх – давление на входе пожарного насоса, принимаем 0,4 МПа; Ртр – фактическое давление насоса, принимаем 5,88 МПа; Рв – потери давления на вертикальном участке трубопровода принимаем 0,01 МПа; Z - пьезометрическое давление (геометрическая высота диктующего оросителя над осью пожарного насоса, принимаем по условию, что находятся на одной и той же высоте что и Δh, Z = Δh =2,4 МПа. Рг - потери давления на горизонтальном участке трубопровода расстояние (для всех до насосной станции пожаротушения Lm = 50 м, диаметр трубы 100 мм, Кт = 4322*10–6 л6/с2), МПа определим по формуле: ΔРг = Qуу ∗𝐿𝑚 100∗Кт , МПа (4.__) ΔРг = ЗНАЧЕНИЕ = ХХ МПа. Требуемое давление пожарного насоса: Рн-с = ЗНАЧЕНИЕ = ХХ МПа. Принимаем к установке насос К100-65-200 с параметрами работы: Qуу-с ≤ Qтр, л/с, Ртр = 5,88 МПа, С применением спринклерной АУП, ВПВ необходимый расход воды для работы АУП в течение t1 = ХХ сек, t3 = ХХ сек при двухкратном запасе составит: 𝑉 = (𝑄уу − с ∗ 𝑡1 + 𝑞пк ∗ 𝑡3) ∗ 𝑉 = (ЗНАЧЕНИЕ) ∗ 2 , м3 1000 2 1000 (4.__) = ХХ м3. 4.1.7. Пожарный дренчерный насос Требуемое давление дренчерного пожарного насоса складывается из следующих составляющих: Рн-д = Рг + Рв + ΣРм + Руу + Рд – Pвх = Ртр - Pвх, МПа (4.__) где Рн-д — требуемое давление пожарного насоса, МПа; Рм – потери давления в местных сопротивлениях, принимаем 0,01 МПа; Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 38 Руу – местные сопротивления в узле управления примем 0,15 МПа; Рд = Ртр2 – давление у диктующего дренчерного оросителя; Pвх – давление на входе пожарного насоса, принимаем 0,4 МПа; Ртр – фактическое давление насоса, принимаем 24,0 МПа; Рв – потери давления на вертикальном участке трубопровода принимаем 0,01 МПа; Z - пьезометрическое давление (геометрическая высота диктующего оросителя над осью пожарного насоса, принимаем Z = 5,1 МПа. Рг - потери давления на горизонтальном участке трубопровода расстояние (для всех до насосной станции пожаротушения Lm = 50 м, диаметр трубы 100 мм, Кт = 4322*10–6 л6/с2), МПа определим по формуле: ΔРг = Qуу ∗𝐿𝑚 100∗Кт , МПа (4.__) ΔРг = ЗНАЧЕНИЕ = ХХ МПа. Требуемое давление пожарного насоса: Рн-д = ЗНАЧЕНИЕ = ХХ МПа. Принимаем к установке насос К100-65-200 с параметрами работы: Qуу-д ≤ Qтр, л/с, Ртр = 24,0 МПа, 2 𝑉 = (𝑄уу−д ∗ 𝑡2) ∗ , м3 1000 𝑉 = (ЗНАЧЕНИЕ) ∗ 2 1000 (4.__) = ХХ м3. Построение функциональной схемы АУП и АУПС 4.2. Функциональная схема - документ, разъясняющий процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях изделия (системы, установки) в целом. Функциональные схемы автоматизации являются основным проектным документом, определяющим структуру и уровень автоматизации технологического процесса, оснащение его приборами и средствами автоматизации (в том числе средствами вычислительной техники). Функциональная схема представляет собой чертеж, на котором при помощи условных изображений показано технологическое оборудование, коммуникации, органы управления, приборы и средства Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 39 автоматизации, средства вычислительной техники и другие агрегатные комплексы с указанием связей между приборами и средствами автоматизации, таблицы условных обозначений и пояснения к схеме. Функциональная схема автоматизации графически делится на две зоны. В верхней части чертежа (примерно две трети по высоте схемы) изображено технологическая схема, а в нижней его части, под технологической схемой, с некоторым разрывом вычерчивают прямоугольники, изображающие: установку местных приборов, щиты, пульты, пункты контроля и управления, управляющие машины, машины централизованного контроля и т.п., в которых условными обозначениями показана соответствующая аппаратура. Построение структурной схемы системы АУПС и СОУЭ 4.3. Структурная схема — это совокупность элементарных звеньев объекта и связей между ними, один из видов графической модели. Под элементарным звеном понимают часть объекта, системы управления и т.д., которая реализует элементарную функцию. Структурная схема определяет в принципиальном виде систему контроля управления, т.е. устанавливает связи между всеми щитами и пунктами управления (агрегатными, групповыми, центральными, диспетчерскими и т.п.), оперативными постами основных групп технологического оборудования и показывает административно-техническую сущность централизованного управления объектом. Структурная схема разработана на основании курсового задания и принимаемых решений для последующей их детализации. Этот материал является принципиальной основой для проектирования системы любого объекта. В общем случае структурная схема содержат линии связей, условные изображения оборудования автоматики, условные изображения щитов, приборов и пунктов управления, условные изображения вспомогательных служб объекта, линии связи контроля и управления. Таким образом, объект автоматизации состоит из нескольких связанных друг с другом участков управления. Участки управления представлены в виде Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 40 отдельных установок, агрегатов и т.д. или в виде локальных каналов управления отдельными параметрами одних и тех же установок, агрегатов и т.д. В свою очередь, система управления, в зависимости от важности регулируемых параметров, обеспечивает разные уровни управления объектом автоматизации, т.е. состоит из нескольких пунктов управления, в той или иной степени взаимосвязанных друг с другом. Построение аксонометрической схемы АУП 4.4. Аксонометрическая проекция - проекция на плоскость с помощью параллельных лучей, идущих из центра проецирования (который удален в бесконечность) через каждую точку объекта до пересечения с плоскостью, на которую проецируется объект. Косоугольная проекция - аксонометрическая проекция, у которой направление проецирования не перпендикулярно к плоскости проецирования. Схема выполнена в аксонометрической фронтальной изометрической проекции в масштабе 1:100 с левой системой осей и коэффициентом искажения вдоль осей, условно принятым за единицу, что позволяет использовать метрический масштаб при построении, согласно п.6.2.1 [15]. При небольших зданиях для схем систем принимем масштаб 1:50. По п. 6.2.3 [15], при большой протяженности и (или) сложном расположении трубопроводов изображаем их с разрывом в виде пунктирной линии. Места разрывов трубопроводов обозначаем строчными буквами. Аксонометрия выполняется под 45 градусов. Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 41 1. Разработка инструкций для обслуживающего и дежурного персонала по техническому содержанию АУП, АУПС и СОУЭ ____________ 2-3 стр Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 42 2. Требования к диспетчерскому посту и к насосной станции АУП _______________ 1-2 стр Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 43 ЗАКЛЮЧЕНИЕ _____________ 1-2 стр Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 44 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Федеральный закон № 123. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности. Введ. от 2008-07-22. Ред. от 29.07.2017. URL: http://www.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc&base=LAW&n= 221430&fld=134&dst=1000000001,0&rnd=0.1583680782463538#0. 2. Федеральный закон № 69. О пожарной безопасности. Введ. от 1994-12-21. Ред. 2016-05-23. URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_5438/. 3. Федеральный закон от 30.12.2009 № 384-ФЗ (ред. от 02.07.2013) «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». 4. Постановление Правительства РФ №390. О противопожарном режиме. Введ. 2012-04-25. Ред. от 06.04.2016-04-06. Изм. 17.10.2016-10-17). URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_129263/. 5. ГОСТ 12.1.004-91. Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования. Утв. Постановлением Госстандарта СССР № 875 14. 06. 1991-06-14. Ред. 1993-10-01. Переизданное. – М.: Изд. ФГУП Стандартинформ. 2006 – 64 с. 6. СП 2.13130.2012. Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты. Утв. Приказом Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России) от 21 ноября 2012 г. N 693. Изд. ФГБУ ВНИИПО МЧС России, 2012 – 24с. 7. СП 3.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Требования пожарной безопасности. Утв. Приказом МЧС РФ № 173 2009-03-25. – М.: Изд-во ФГУ ВНИИПО МЧС России. 2013 - 10 с. 8. СП 5.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 45 проектирования». Утв. Приказом МЧС РФ № 175 2009-03-25. Ред. 2011-06-01 – М.: Изд-во ФГУ ВНИИПО МЧС России. 2011 - 144 с. 9. СП 10.13130.2009. Свод правил. Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Требования пожарной безопасности. Утв. Приказом МЧС РФ № 180 2009-03-25. Ред. 2010-12-09. – М.: Изд-во ФГУ ВНИИПО МЧС России. 2010 - 13с. 10. СП 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. Утв. Приказом МЧС РФ от 25.03.2009 N 182 (ред. от 09.12.2010). – с 46. 11. Официальный сайт МЧС России. Оперативная информация. http://www.mchs.gov.ru/operationalpage 12. СНиП 21.01.97* Пожарная безопасность зданий и сооружений. Утв. Постановлением Минстроя РФ № 18-7 1997-02-13. Ред. 1999-06-03, 2002-0719. - М.: ГУП ЦПП. 2002 – 29 с. 13. ПУЭ Правила устройства электроустановок. 14. А.Н.Баратов, А.Я.Корольченко, Г.Н.Кравчук и др. Пожаро-взрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник в 2-х томах. М. Химия, 1990г. 15. ГОСТ 21.602-2003 СПДС. Правила выполнения рабочей документации отопления, вентиляции и кондиционирования. – М.: ФГУП СантехНИИпроект и "Центр методологии нормирования и стандартизации в строительстве" (ФГУП ЦНС). Внесен Госстроем России. 2004 – 38с. 16. ГОСТ Р 51043-2002 Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Оросители. Общие технические требования. Методы испытаний. М.; Постановление Госстандарта России от 25 июля 2002 г., № 287-ст. 2002-32с. Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата ПА.ХХ0000.000 ПЗ 46
