Пожежна насосна станція - опис, вимоги до обладнання (частина 2)
Повний розрахунковий напір пожежних насосів підраховують за формулою:
Н = Нсв + h н + zн + hвс + zвс де:
Нсв - вільний напір у водопровідній мережі у розрахункового гідранта, рівний при водопроводі низького тиску 17,5 м і при водопроводі високого тиску 32 + zзд, м;
h н -втрати напору в напірної лінії від насоса до розрахункового гідранта (визначаються розрахунком зовнішньої водопровідної мережі і зазвичай не перевищують 10-20 м);
zвс. zн - геометрична висота підйому води у всмоктувальній і нагнітальної лініях;
hвс - втрати напору у всмоктуючих лініях насосів (визначаються розрахунком або приймаються рівними 1-2 м).
При визначенні hвс необхідно мати на увазі, що кожна усмоктувальна лінія насосів розраховується на 100% подачі необхідної витрати води. При визначенні діаметра всмоктуючих ліній швидкість руху води приймається в межах 0,7 - 1,5 м / с.
Потужність насоса N визначають за формулою:
N = QHy / 102n. де
Q подача насоса, л / с;
H - повний напір насоса, м;
у - щільність води, що дорівнює 1000 кг / м3;
n - коефіцієнт корисної дії насоса (за каталожними даними);
102 - постійна величина.
Потужність електродвигуна приймають з деяким запасом, рівним в середньому 1,5 -1,15 потужності насоса (для потужностей 2-50 кВт). Для підбору насосів необхідно також знати вакуумметричний і геометричну висоту всмоктування насоса.
Вакуумметричний висота всмоктування Hвак насоса визначається за натурних випробувань заводом-виробником при нормальному атмосферному тиску, рівному 1 МПа (10 м вод. Ст.), І температурі 20 ° С.
Вакуумметричний висота всмоктування при експлуатації насоса складається з геометричної висоти всмоктування zвс. втрат напору у всмоктувальній лінії hвс і швидкісного напору у всмоктуючому патрубку v2 / 2g.
Hвак = zвс + hвс + v2 / 2g
Вакуумметричний висота всмоктування зменшується в залежності від висоти місцевості над рівнем моря
При установці пожежних насосів на гідранти виробничої водопровідної мережі, водойми або резервуари охолоджувальної виробничої води необхідно також враховувати зниження вакуумметричний висоти всмоктування насоса за рахунок тиску насиченої водяної пари в залежності від температури води.
Оскільки при вході в робоче колесо насоса утворюється розрідження, з води, що має високу температуру, починає виділятися пар.
При високому тиску насиченої пари спостерігається кавітація, яка руйнує матеріал робочого колеса і корпусу насоса, зменшує подачу і коефіцієнт корисної дії насоса і може привести до зриву роботи насоса або навіть до його руйнування.
Кавітація - складний процес. При кавітації відбувається:
- виділення пара з води в тих областях, де тиск води одно (або менше) тиску насиченої пари;
- підвищення швидкості руху води в тому місці, де виникло пароутворення, і безладний рух рідини;
- конденсація бульбашок пари, захоплених потоком води в область підвищеного тиску, що призводить до різкого зменшення обсягу і гідравлічного удару в мікроскопічних зонах. Багаторазово повторювані гідравлічні удари призводять до механічного руйнування матеріалу колеса насоса;
- хімічне руйнування металу (корозія) в зоні кавітації киснем повітря, що виділяється з води. Кавітація супроводжується характерним потріскуванням в області всмоктування, шумом і вібрацією насоса.
Практично відцентрові насоси працюють стійко при заборі води з температурою до 50-60 ° С, невеликий геометричній висоті всмоктування насоса і невеликих втратах напору у всмоктувальній лінії. Стаціонарні пожежні насоси повинні бути забезпечені безперебійним живленням від двох незалежних джерел. При кільцевій електромережі живлення електродвигунів насосів проводиться двома окремими фідерами від енергокольца.
У енергокольцо електричний струм подається не менш ніж від двох електростанцій. При наявності одного джерела електрики основний насос зазвичай працює від електродвигуна, резервний - від двигуна внутрішнього згоряння. В цьому випадку другим джерелом живлення електродвигунів може бути пересувна електростанція, встановлена в самій насосної станції.
При одній електростанції електричний струм подається до двигунів насосів по двох фідерах, але в цьому випадку на електростанції встановлюють резервні агрегати: генератори, парові або газові турбіни, двигуни внутрішнього згоряння, а також водяні турбіни. Кожен джерело енергоживлення двигунів насосів розраховують на повну робочу потужність.
Електророзподільні пристрої забезпечуються захисної і контрольно-вимірювальною апаратурою. Лінії електропередач, трансформаторних підстанцій та розподільчих пристроїв на насосних станціях водопроводів обслуговує спеціально навчений персонал, підлеглий спеціальній службі. Черговий періодично оглядає розподільний пристрій і підстанцію, а в разі необхідності здійснює оперативне переключення в схемі електропостачання насосної станції.
Пожежні насоси з електродвигунами монтують па одній плиті. Вал двигуна з'єднують з валом насоса еластичною муфтою. Використовувати для з'єднання насосів з двигуном ремінну передачу плоским ременем не допускається. Клиноременева передача може застосовуватися, якщо ременів не менше чотирьох.
Розташування насосів і трубопроводів в приміщенні насосної станції повинна відповідати таким основним вимогам:
- надійність дії;
- зручність, простота і безпека обслуговування;
- мінімальна довжина трубопроводів і простота вузлів комунікацій трубопроводів;
- можливість розширення станції.
Схеми перемикання всмоктуючих і напірних трубопроводів залежать від числа насосів, їх розташування, а також вимог безперебійної роботи станції. На насосних станціях застосовують сталеві зварні труби. Фланці на трубах приварюють тільки для приєднання арматури і насосів.
Усередині насосної станції труби можуть бути покладені в підвальному приміщенні в каналах (цегельних, бетонних і залізобетонних), під підлогою машинного залу з висновком маховиків засувок в приміщення насосної, а також на підлозі насосної станції і вгорі, над агрегатами (у виняткових випадках). У каналах рекомендується укладати труби діаметром до 500 мм. Укладати труби під підлогою станції безпосередньо в грунт не допускається. Труби діаметром понад 500 мм укладають в спеціальних підвальних приміщеннях висотою не менше 1,8 м. У заглиблених насосних станціях труби укладають па підлозі станції. При цьому обов'язковим є улаштування містків і сходів для переходу через труби.
Біля входу в приміщення насосної станції вивішують напис "Пожежна насосна станція". яка повинна висвітлюватися в нічний час. Підступи до насосної станції і приміщення насосної станції повинні бути забезпечені електричним освітленням. До насосної станції обладнають під'їзд з твердим покриттям. При наявності двох і більше резервуарів кожен пожежний насос високого тиску повинен мати самостійну всмоктувальну лінію з будь-якого резервуара.
Для зменшення втрат напору всмоктуючий трубопровід виконують можливо меншої довжини і з меншим числом місцевих опорів (колін, відводів, трійників і т.д.). Щоб уникнути повітряних мішків, всмоктувальну трубу монтують з безперервним підйомом до насоса (ухил повинен бути не менше 0,005).
Усмоктувальні лінії спеціальних пожежних насосів не можна об'єднувати зі усмоктувальними лініями господарсько-питних (виробничих) насосів. В іншому разі не буде гарантій в збереженні недоторканного запасу води в запасних резервуарах. Усмоктувальні лінії пожежних насосів всередині насосної станції доцільно об'єднувати між собою. Це дає можливість використовувати будь-який з пожежних насосів при аварії однієї з всмоктуючих ліній.
Подача води на виробничі потреби здійснюється з аварійного графіком. При подачі води від міської водопровідної мережі в мережу об'єкта на вводах встановлюють водомірний вузол, який розраховують на пропуск пожежного витрати води і максимальної витрати води на інші потреби. Пристрій водомірного вузла повинно гарантувати безперебійність подачі води, для чого передбачають, наприклад, пристрій водомірів на кожному введенні.
При об'єднанні вводів (рис. 2) на одному з них встановлюють водомір, розрахований на пропуск господарсько-питного і пожежного витрат води, на іншому - засувку. Представник пожежної охорони повинен знати місце розташування водомірного вузла та його пристрій. На об'єктах водомірні вузли монтують в приміщенні насосних, котельних і прохідних.
Рис 2, Пристрій двох вводів
1 протипожежна засувка: 2 - водомір, 3 - трубопроводи
Якщо насоси встановлюють у приміщенні, над яким або поруч з яким постійно перебувають люди, крім засувок і зворотних клапанів на всмоктуючих і напірних лініях господарсько-питних насосів передбачають вібровставки. заглушають шум (вібрацію) насосів.
Оскільки вібровставки виконують з гофрованих рукавів (таких же, як пожежні всмоктувальні рукава автонасосів, що працюють на розрідження), ненадійних в роботі при тиску і не гарантують подачу води, згідно СНиП, установка їх на лініях пожежних насосів не допускається. При ремонті вібровставок засувка повинна бути закрита.
У приміщеннях насосних станцій, обладнаних двигунами внутрішнього згоряння, допускається розміщувати витратні ємності з рідким паливом в кількості: бензину до 250 л, дизельного палива до 500 л. Ємності встановлюють в приміщеннях, відокремлених від машинного залу негорючими огороджувальними конструкціями з межею вогнестійкості не менше 2 год. Насосну станцію обладнають сигналізацією (світловий або звуковий) про рівень води в запасному резервуарі і в водонапірній башті.
Пожежні насоси тестувати не рідше одного разу в 10 днів при закритій засувці на напірному патрубку і не рідше одного разу на три місяці з пуском води в мережу. У приміщеннях насосних станцій підтримується температура не нижче 5 ° С.
У насосній станції об'єкта повинні бути схеми протипожежного водопостачання об'єкта в цілому і вузла насосної станції, на яких вказують розташування засувок, зворотних клапанів, водомірних вузлів та іншої арматури, а також порядок їх відкривання і закривання. Вся арматура на схемі нумерується в порядку, відповідному їх відключення і включення.
На кожному насосному агрегаті і арматурі наносять номери, співпадаючі з номерами, зазначеними на схемі. Насоси, арматуру і трубопроводи, а також електродвигуни фарбують в червоний колір. Фарбування роблять у міру необхідності, але не рідше одного разу на рік.
На схемі протипожежного водопостачання повинні бути вказані: подача, напір, потужність і швидкість обертання насосного агрегату. Зазначену на схемі подачу насоса необхідно порівняти з розрахунковою витратою води, визначеним за діючими протипожежним нормам. Якщо водопровід побудований давно, то такої перевірки насосів недостатньо, так як з часом змінюються витрати води на окремих ділянках зовнішніх мереж, опору трубопроводів, а також робота самих насосів в зв'язку з їх зносом і т. Д. Тому відповідність роботи насосів, що подають воду на пожежа, слід перевіряти за допомогою випробування зовнішньої водопровідної мережі на водоотдачу.
За матеріалами книги Кузнєцової А.Є. "Протипожежне водопостачання промислових підприємств"