Агроводком
(347) 281-65-13
(347) 216-65-13
  Главная / Статьи / Промышленные насосы /

Пожарные насосные станции - 2

Начало, 2 часть статьи

Пожарные насосные станции

Полный расчетный напор пожарных насосов подсчитывают по формуле:
Н = Нсв+hн+zн+hвс + zвс где:
Нсв - свободный напор в водопроводной сети у расчетного гидранта, равный при водопроводе низкого давления 17,5 м и при водопроводе высокого давления 32+zзд, м;
hн -потери напора в напорной линии от насоса до расчетного гидранта (определяются расчетом наружной водопроводной сети и обычно не превышают 10-20 м);
zвс , zн- геометрическая высота подъема воды во всасывающей и нагнетательной линиях;
hвс - потери напора во всасывающих линиях насосов (определяются расчетом или принимаются равными 1-2 м).
При определении hвс необходимо иметь в виду, что каждая всасывающая линия насосов рассчитывается на 100% подачи необходимого расхода воды. При определении диаметра всасывающих линий скорость движения воды принимается в пределах 0,7 - 1,5 м/с.

Мощность насоса N определяют по формуле:
N = QHy / 102n, где
Q-подача насоса, л/с;
H- полный напор насоса, м;
у- плотность воды, равная 1000 кг/м3;
n - коэффициент полезного действия насоса (по каталожным данным);
102 - постоянная величина.

Мощность электродвигателя принимают с некоторым запасом, равным в среднем 1,5 -1,15 мощности насоса (для мощностей 2-50 кВт). Для подбора насосов необходимо также знать вакуумметрическую и геометрическую высоту всасывания насоса.
Вакуумметрическая высота всасывания Hвак насоса определяется по натурным испытаниям заводом-изготовителем при нормальном атмосферном давлении, равном 1 МПа (10 м вод. ст.), и температуре 20°С.

Вакуумметрическая высота всасывания при эксплуатации насоса складывается из геометрической высоты всасывания zвс, потерь напора во всасывающей линии hвс и скоростного напора во всасывающем патрубке v2/2g:
Hвак = zвс + hвс + v2/2g
Вакуумметрическая высота всасывания уменьшается в зависимости от высоты местности над уровнем моря

Таблица 3

Высота над
Уровнем моря,
0 200 400 600 800 1000 1500 2000
Атмосферное давление
МПа (м вод. ст.)
0,103
(10,3)
0,101
(10,1)
0,098
(9,8)
0,096
(9,6)
0,094
(9,4)
0,092
(9,2)
0,086
(8,6)
0,084
(8,4)

При установке пожарных насосов на гидранты производственной водопроводной сети, водоемы или резервуары охлаждаемой производственной воды необходимо также учитывать снижение вакуумметрической высоты всасывания насоса за счет давления насыщенного водяного пара в зависимости от температуры воды.

Поскольку при входе в рабочее колесо насоса образуется разрежение, из воды, имеющей высокую температуру, начинает выделяться пар.

При больших давлениях насыщенного пара наблюдается кавитация, которая разрушает материал рабочего колеса и корпуса насоса, уменьшает подачу и коэффициент полезного действия насоса и может привести к срыву работы насоса или даже к его разрушению.

Кавитация - сложный процесс. При кавитации происходит:
- выделение пара из воды в тех областях, где давление воды равно (или меньше) давлению насыщенного пара;
- повышение скорости движения воды в том месте, где возникло парообразование, и беспорядочное движение жидкости;
- конденсация пузырьков пара, увлеченных потоком воды в область повышенного давления, что приводит к резкому уменьшению объема и гидравлическому удару в микроскопических зонах. Многократно повторяющиеся гидравлические удары приводят к механическому разрушению материала колеса насоса;
- химическое разрушение металла (коррозия) в зоне кавитации кислородом воздуха, выделяющегося из воды. Кавитация сопровождается характерным потрескиванием в области всасывания, шумом и вибрацией насоса.

Практически центробежные насосы работают устойчиво при заборе воды с температурой до 50-60°С, небольшой геометрической высоте всасывания насоса и небольших потерях напора во всасывающей линии. Стационарные пожарные насосы должны быть обеспечены бесперебойным энергопитанием от двух независимых источников. При кольцевой электросети питание электродвигателей насосов производится двумя отдельными фидерами от энергокольца.

В энергокольцо электрический ток подается не менее чем от двух электростанций. При наличии одного источника электричества основной насос обычно работает от электродвигателя, резервный - от двигателя внутреннего сгорания. В этом случае вторым источником питания электродвигателей может являться передвижная электростанция, установленная в самой насосной станции.

При одной электростанции электрический ток подается к двигателям насосов по двум фидерам, но в этом случае на электростанции устанавливают резервные агрегаты: генераторы, паровые или газовые турбины, двигатели внутреннего сгорания, а также водяные турбины. Каждый источник энергопитания двигателей насосов рассчитывают на полную рабочую мощность.

Установка пожарных насосов без резервных агрегатов при питании от одного источника электроэнергии допускается для предприятий с расходом воды на наружное пожаротушение 20 л/с и менее и для предприятий с производствами категории Г и Д со зданиями I и II степени огнестойкости, с несгораемым утеплителем покрытия, стен и перегородок. В этих случаях подача электроэнергии к насосной станции должна производиться по отдельному фидеру.

Электрораспределительные устройства снабжаются защитной и контрольно-измерительной аппаратурой. Линии электропередач, трансформаторных подстанций и распределительных устройств на насосных станциях водопроводов обслуживает специально обученный персонал, подчиненный специальной службе. Дежурный периодически осматривает распределительное устройство и подстанцию, а в случае необходимости осуществляет оперативное переключение в схеме электроснабжения насосной станции.

Пожарные насосы с электродвигателями монтируют па одной плите. Вал двигателя соединяют с валом насоса эластичной муфтой. Использовать для соединения насосов с двигателем ременную передачу плоским ремнем не допускается. Клиноременная передача может применяться, если ремней не менее четырех.

Расположение насосов и трубопроводов в помещении насосной станции должно отвечать следующим основным требованиям:
- надежность действия;
- удобство, простота и безопасность обслуживания;
- минимальная протяженность трубопроводов и простота узлов коммуникаций трубопроводов;
- возможность расширения станции.
Схемы переключения всасывающих и напорных трубопроводов зависят от числа насосов, их расположения, а также требований бесперебойной работы станции. На насосных станциях применяют стальные сварные трубы. Фланцы на трубах приваривают только для присоединения арматуры и насосов.

Внутри насосной станции трубы могут быть уложены в подвальном помещении в каналах (кирпичных, бетонных и железобетонных), под полом машинного зала с выводом маховиков задвижек в помещение насосной, а также на полу насосной станции и вверху, над агрегатами (в исключительных случаях). В каналах рекомендуется укладывать трубы диаметром до 500 мм. Укладывать трубы под полом станции непосредственно в грунт не допускается. Трубы диаметром более 500 мм укладывают в специальных подвальных помещениях высотой не менее 1,8 м. В заглубленных насосных станциях трубы укладывают па полу станции. При этом обязательно устройство мостиков и лестниц для перехода через трубы.

У входа в помещение насосной станции вывешивают надпись "Пожарная насосная станция", которая должна освещаться в ночное время. Подступы к насосной станции и помещение насосной станции должны быть обеспечены электрическим освещением. К насосной станции оборудуют подъезд с твердым покрытием. При наличии двух и более резервуаров каждый пожарный насос высокого давления должен иметь самостоятельную всасывающую линию из любого резервуара.

Для уменьшения потерь напора всасывающий трубопровод выполняют возможно меньшей длины и с меньшим числом местных сопротивлений (колен, отводов, тройников и т.д.). Чтобы избежать воздушных мешков, всасывающую трубу монтируют с непрерывным подъемом к насосу (уклон должен быть не менее 0,005).

Всасывающие линии специальных пожарных насосов нельзя объединять со всасывающими линиями хозяйственно-питьевых (производственных) насосов. В противном случае не будет гарантий в сохранении неприкосновенного запаса воды в запасных резервуарах. Всасывающие линии пожарных насосов внутри насосной станции целесообразно объединять между собой. Это дает возможность использовать любой из пожарных насосов при аварии одной из всасывающих линий.

Всасывающих линий на насосных станциях I и II категории надежности независимо от числа групп насосов, включая пожарные, должно быть не менее двух. При выключении одной линии остальные должны быть рассчитаны на пропуск полного расчетного расхода для насосных станций I и II категории и 70% расчетного расхода для насосных станций III категории. Устройство одной всасывающей линии допускается только при наличии на станции одного рабочего пожарного насоса. Нагнетательных (напорных) линий - водоводов от насосов, обеспечивающих противопожарные нужды, должно быть не менее двух.

Внутри насосной станции напорные линии всех насосов объединяются между собой коллектором, что позволяет использовать любой из насосов при аварии одного из водоводов. Запорная арматура на напорных и всасывающих трубопроводах должна быть размещена так, чтобы обеспечивалась возможность замены или ремонта любого из насосов, обратных клапанов, а также основной запорной арматуры без перерыва подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды: 70% для насосных станций I и II категории надежности и 50% - для насосных станций III категории.

Подача воды на производственные нужды осуществляется по аварийному графику. При подаче воды от городской водопроводной сети в сеть объекта на вводах устанавливают водомерный узел, который рассчитывают на пропуск пожарного расхода воды и максимального расхода воды на другие нужды. Устройство водомерного узла должно гарантировать бесперебойность подачи воды, для чего предусматривают, например, устройство водомеров на каждом вводе.

При объединении вводов (рис. 2) на одном из них устанавливают водомер, рассчитанный на пропуск хозяйственно-питьевого и пожарного расходов воды, на другом - задвижку. Представитель пожарной охраны должен знать место расположения водомерного узла и его устройство. На объектах водомерные узлы монтируют в помещении насосных, котельных и проходных.

Устройство водомерного узла

Рис 2, Устройство двух вводов
1- противопожарная задвижка: 2 - водомер, 3 - трубопроводы

Если насосы устанавливают в помещении, над которым или рядом с которым постоянно находятся люди, кроме задвижек и обратных клапанов на всасывающих и напорных линиях хозяйственно-питьевых насосов предусматривают вибровставки, заглушающие шум (вибрацию) насосов.

Поскольку вибровставки выполняют из гофрированных рукавов (таких же, как пожарные всасывающие рукава автонасосов, работающих на разрежение), ненадежных в работе при давлении и не гарантирующих подачу воды, согласно СНиП, установка их на линиях пожарных насосов не допускается. При ремонте вибровставок задвижка должна быть закрыта.

Помещения насосных станций I категории надежности выполняют I степени огнестойкости, II категории надежности- II степени огнестойкости. Насосные станции, расположенные в одном здании с другими помещениями, отделяют от них несгораемыми ограждающими конструкциями и обеспечивают непосредственным выходом наружу.

Отдельный выход наружу должны иметь помещения, в которых установлены трансформаторы и электрораспределительные устройства насосных станций. Допускается предусматривать вход в помещение электрораспределительных устройств из машинного зала.

Насосные станции III категории надежности могут размещаться в зданиях III степени огнестойкости. Насосные станции, обеспечивающие нужды пожаротушения, должны быть оборудованы противопожарным водопроводом и иметь сигнальную или телефонную связь с пожарным депо.

В помещениях насосных станций, оборудованных двигателями внутреннего сгорания, допускается размещать расходные емкости с жидким топливом в количестве: бензина до 250 л, дизельного топлива до 500 л. Емкости устанавливают в помещениях, отделенных от машинного зала несгораемыми ограждающими конструкциями с пределом огнестойкости не менее 2 ч. Насосную станцию оборудуют сигнализацией (световой или звуковой) об уровне воды в запасном резервуаре и в водонапорной башне.

Пожарные насосы опробывают не реже одного раза в 10 дней при закрытой задвижке на напорном патрубке и не реже одного раза в три месяца с пуском воды в сеть. В помещениях насосных станций поддерживается температура не ниже 5°С.

В насосной станции объекта должны иметься схемы противопожарного водоснабжения объекта в целом и узла насосной станции, на которых указывают расположение задвижек, обратных клапанов, водомерных узлов и другой арматуры, а также порядок их открывания и закрывания. Вся арматура на схеме нумеруется в порядке, соответствующем их отключению и включению.

На каждом насосном агрегате и арматуре наносят номера, совпадающие с номерами, указанными на схеме. Насосы, арматуру и трубопроводы, а также электродвигатели окрашивают в красный цвет. Окраску производят по мере необходимости, но не реже одного раза в год.

На схеме противопожарного водоснабжения должны быть указаны: подача, напор, мощность и скорость вращения насосного агрегата. Указанную на схеме подачу насоса необходимо сравнить с расчетным расходом воды, определенным по действующим противопожарным нормам. Если водопровод построен давно, то такой проверки насосов недостаточно, так как со временем изменяются расходы воды на отдельных участках наружных сетей, сопротивления трубопроводов, а также работа самих насосов в связи с их износом и т. д. Поэтому соответствие работы насосов, подающих воду на пожар, следует проверять при помощи испытания наружной водопроводной сети на водоотдачу.

По материалам книги Кузнецовой А.Е. "Противопожарное водоснабжение промышленных предприятий"

1 часть, 2 часть статьи



ВАШ КОММЕНТАРИЙ:

Ваше имя:
Ваша почта:
Комментарий:

Введите символы: *

captcha
Обновить

   Статьи по теме:

Деревянные колодцы
Деревянные колодцы
Для сооружения шахт колодцев используют наиболее долговечные породы древесины: дуба, лиственницы или сосны. Древесина для сруба шахты колодца должна быть водоустойчивой и не портить вкус воды. Кроме того, ...  >>>
Водопровод круглогодичного действия
Водопровод круглогодичного действия
Если летний водопровод используется и зимой, необходимо после подкачки воды открывать выпускной вентиль, чтобы вода ...  >>>
Водоснабжение коттеджа или дачи
Водоснабжение коттеджа или дачи
Как организовать водоснабжение вашей дачи если нет централизованного водоснабжения? Есть один выход - установка системы местного водоснабжения. В первую очередь нужно определится ...  >>>

все статьи  >>>