ДИАМЕТР ВЫХОДНОГО ОТВЕРСТИЯ ПОЖАРНОГО СТВОЛА


В одном здании или части здания (пожарного отсека), ограниченного противопожарными стенами 1-го типа (Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ [2] и СНиП 21-01-97*),

должны использоваться стволы с одинаковым выходным диаметром. Диаметр выходного отверстия пожарного ствола выбирают с учетом следующих соображений. При одинаковом расходе, чем больше диаметр выходного отверстия ствола, тем меньше на нем требуется обеспечить давление, но при этом достигается большая высота компактной части струи. Например, при клапане DN 65 пожарного крана и расходе струи 4 л/с, если диаметр выходного отверстия пожарного ствола 0 13 мм, то при длине пожарного рукава 20 м давление на клапане пожарного крана составит 0,47 МПа, а высота компактной части при этом будет равна 20 м (см. табл. 6.4). Если диаметр выходного отверстия пожарного ствола принять 0 19 мм, то при тех же остальных начальных условиях давление и высота компактной части струи будут соответственно составлять ~ 0,12 МПа и 8 м.

Давление у открытых клапанов пожарных кранов следует определять с учетом гидравлического сопротивления пожарных рукавов, т. е. потерь давления в них; при этом необходимо стремиться к ограничению значения реактивной силы струи.

Следует отметить, что решающее значение при выборе давления на пожарном кране имеют два фактора:

предельно допустимое давление у клапана 0,4 МПа (в ВПВ, совмещенном с хозяйственно-питьевым водопроводом);

реактивная сила струи, возникающая при истечении водяного потока из ручного пожарного ствола, так как именно она определяет возможность человека управлять ручным пожарным стволом.

Давление у открытого клапана пожарного крана согласно СП 10.13130.2009 (п. 4.1.7) и СНиП 2.04.01-85* (п. 6.7*) не должно превышать 0,4 МПа. Для ВПВ, объединенного с хозяиственно-питьевым водопроводом, это ограничение связано с предельно допустимым давлением для гидравлической арматуры хозяйственно-питьевых потребителей.

Реактивная сила струи должна позволять человеку средней физической подготовки безопасно удерживать в руках ручной пожарный ствол. Реактивная сила струи R находится в прямой зависимости от площади, т. е. диаметра выходного отверстия ручного пожарного ствола и давления на нем

R = 2FP,

где R - реактивная сила струи, Н; F - площадь выходного отверстия ручного пожарного ствола, мм2; Р - давление на пожарном стволе, МПа.

Реактивная сила струи представлена в табл. 7.1.

Таблица 7.1 Реактивная сила струи
Давление у ствола, МПа Реактивная сила, Н, при выходном диаметре ствола, мм
0,1 26,5 40,2 56,8
0,2 53,0 80,4 113,6
0,3 79,5 120,6 170,4
0,4 106,0 160,8 227,2
0,5 132,5 201,0 284,0
0,6 159,0 241,2 340,8
0,7 185,5 281,4 397,6
0,8 212,0 321,6 454,4
0,9 238,5 361,8 511,2

 

Ни в одном нормативном документе по проектированию ВПВ не указывается допустимое значение реактивной силы струи, при котором человек средней физической подготовки в состоянии работать с ручным пожарным стволом.

С учетом требований СП 10.13130.2009 и СНиП

85*, допускающих применение ручных стволов с выходным диаметром 0 19 мм при давлении 0,4 МПа, допустимое значение реактивной силы струи должно быть не менее 227 Н, а расход (см. табл. 6.4) ~ 7,5 л/с. При этом значении реактивной силы струи давление и расход через ручной ствол будут составлять:

при диаметре выходного отверстия 0 13 мм - соответственно не менее 0,80 МПа и ~ 5,3 л/с;

при диаметре выходного отверстия 0 16 мм - соответственно не менее 0,55 МПа и ~ 6,6 л/с.

Естественно, давление на ручном стволе более 0,4 МПа приемлемо только для специального ВПВ или ВПВ, совмещенного с водопроводом АУП.

Обычно диаметр выходного отверстия пожарного ствола принимают равным 0 16 мм, что обеспечивает приемлемое соотношение между расходом, давлением, высотой компактной части струи и реактивной силой струи. Для высотных зданий диаметр выходного отверстия пожарного ствола рекомендуется принимать равным 0 19 мм.

По мнению авторов настоящего учебно-методического пособия для высотных зданий не должно исключаться применение стволов с выходным отверстием 0 13 или 16 мм либо даже меньшего диаметра.

6.3.НОМИНАЛЬНЫЙ ДИАМЕТР КЛАПАНА

Номинальный диаметр клапана DN 50 пожарного крана и сопряженные с ним пожарные рукава DN 50 (внутренний диаметр 0 51 мм), стояки и опуски принимают в том случае, если расход каждой струи составляет до 4 л/с; при большем расходе должны использоваться клапаны DN 65 и пожарные рукава DN 65 (внутренний диаметр 0 66 мм),

также стояки и опуски диаметром не менее DN 65 (СП 10.13130.2009, п. 4.1.8 и СНиП 2.04.01-85*, п. 6.8). Однако при технико-экономическом обосновании допускается применять клапаны DN 50 и пожарные рукава 0 51 мм при расходе свыше 4 л/с.

6.4.ДЛИНА ПОЖАРНЫХ РУКАВОВ

При выборе длины пожарных рукавов необходимо руководствоваться следующими обстоятельствами:

технико-экономический аспект - чем больше длина пожарного рукава, тем больше может быть расстояние между пожарными кранами и тем меньше требуется стояков или опусков, а следовательно пожарных шкафов и пожарных кранов. Стоимость пожарных шкафов, комплектующих пожарных кранов, труб и затраты на их монтаж составляют основную статью всех затрат на сооружение ВПВ, поэтому с увеличением расстояния между стояками или опусками, на которых монтируются пожарные краны, сокращаются и затраты на ВПВ;

возможность осуществления работы с ручным пожарным стволом - чем больше длина пожарного рукава, тем больше общая масса заполненного водой рукава, следовательно, для его перемещения в процессе тушения пожара потребуются значительные усилия, что не всегда по силам жильцам или обслуживающему персоналу административных и общественных зданий; например, перемещать заполненный водой рукав длиной 10 или 20 м и массой соответственно 20,4 или 68,4 кг (см. табл. 3.3.3.3) могут только физически подготовленные люди. Однако этот фактор, как правило, не принимается во внимание проектировщиками, поскольку решающее значение при выборе длины пожарного рукава имеет размер затрат на сооружение ВПВ.

Чем больше длина пожарного рукава, тем больше его гидравлическое сопротивление и тем больше должно быть давление у клапана пожарного крана. Гидравлические потери по длине рукава возрастают с уменьшением диаметра DN пожарного рукава (соответственно условного прохода DN клапана), с увеличением расхода Q (соответственно диаметра выходного отверстия пожарного ствола 0). Согласно данным табл. 3 СП 10.13130.2009 и СНиП 2.04.01-85* (см. табл. 6.4 настоящего учебно-методического пособия) максимальные потери возникают при значениях перечисленных параметров (Q = 7,5 л/с, 0 19 мм, DN 65) и на длине 20 м рукава составляют 0,05 МПа или 0,0025 МПа/м. Для Q = 5,1 л/с, 0 16 мм, DN 50 гидравлические потери на длине 20 м рукава составляют 0,08 МПа или 0,004 МПа/м. Анализ данных табл. 6.4 и табл. 3.3.3.6 свидетельствует, что гидравлические потери имеют определенные отличия. В ла- тексированных рукавах диаметром DN 65 максимальные гидравлические потери, вычисленные из данных табл. 6.4, соответствуют данным табл. 3.3.3.5, однако в латексирован- ных рукавах диаметром DN 50 меньше почти в два раза. Впрочем, отмеченное несоответствие существенно не влияет на величину необходимого давления (напора) развиваемого насосом. Даже если давление будет завышено на 0,05 МПа, то при выборе насоса руководствуются условием, что его рабочее давление всегда выбирается больше расчетного. Поэтому фактор разницы потерь давления от длины рукава практически можно не принимать во внимание. Таким образом, потери давления от клапана до ручного ствола можно принять равными 0,05 МПа для всех вариантов сочетаний диаметров пожарного рукава, клапана пожарного крана и выходного отверстия пожарного ствола.

6.5.ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД КОМПОНОВКИ ПОЖАРНЫХ КРАНОВ

Как правило, пожарные краны расставляют с учетом орошения каждой точки защищаемых помещений двумя струями (СП 10.13130.2009, п. 4.1.12 и СНиП 2.04.01-85*, п. 6.12). Размещение пожарных кранов с учетом орошения каждой точки защищаемых помещений одной струей регламентируется крайне редко.

В одном здании или части здания (пожарного отсека), ограниченного противопожарными стенами 1-го типа (Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ [2] и СНиП 21-01-97*), следует применять пожарные рукава одинаковой длины и клапаны пожарных кранов одинакового номинального диаметра.

Для обеспечения условий орошения протяженных и широких помещений двумя струями (рис. 7.1) пожарные краны рекомендуется устанавливать по обеим продольным сторонам помещения на расстоянии вдоль стен не более [4-6]

где L - расстояние между пожарными кранами; k - коэффициент, учитывающий условия орошения, k = 1 при орошении каждой точки помещения двумя струями, k = 2 при орошении каждой точки помещения одной струей; Rk - радиус компактной части струи; Т- высота помещения; 1,35 — высота расположения пожарного ствола относительно горизонтальной поверхности; 1Р - длина пожарного рукава; В - ширина помещения (если пожарные краны расстанавливаются по двум противоположным продольным сторонам, то при расчетах ширину принимают равной В/2).


Рис. 7.1. Размещение пожарных кранов в протяженных и широких помещениях:

ПК 1+ПК 3 - пожарные краны (при установке ПК 2 выполняются условия орошения каждой точки помещения не менее чем двумя струями, при отсутствии ПК 2 - одной струей); R - проекция суммы длины пожарного рукава и радиуса компактной части струи на горизонтальную плоскость; L - максимальное расстояние между пожарными кранами

Как следует из вышеприведенной формулы, с увеличением радиуса компактной части струи и длины пожарного рукава расстояние между пожарными кранами увеличивается, что ведет к уменьшению количества и соответственно стоимости трубопроводов, пожарных шкафов и пожарных кранов, а также сокращению строительных затрат на их монтаж. Поэтому для внутренних противопожарных водопроводов чаще всего используют пожарные рукава максимально допустимой длины (20-21 м). При этом мощность пожарных насосов возрастает незначительно.

Радиус компактной части струи принимают, как правило, для угла наклона 0 = (50-75)°. С достаточной для практических расчетов степенью точности обычно принимают 0 ~ 60°. При этом

Определив расстояние между пожарными кранами, производят их расстановку с учетом оптимизации по их минимальному количеству.

Однако расчеты по этой формуле производятся без учета четырех важных обстоятельств:

1. При развертывании пожарного рукава по помещению полезное расстояние его прокладки будет несколько меньше длины самого рукава (рис. 7.2) - рукав опускается вниз у пожарного крана, а затем ствольщик поднимает его вверх на высоту ~ 1,35 м. За счет определенного наклона рукава общее уменьшение составит не 2,7 м, а примерно 2 м (независимо от длины рукава).


пожарного рукава:

1 - пожарный рукав; 2 -ручной пожарный ствол; 3 - клапан пожарного крана;

1р - длина пожарного рукава

С учетом этого обстоятельства формула (7.1) для определения расстояния между пожарными кранами должна быть скорректирована следующим образом

Однако даже скорректированное выражение (7.2) не учитывает размещения в помещении различного оборудования, препятствующего прямолинейной прокладке пожарного рукава. Реальные условия прокладки пожарного рукава вызывают сокращение расстояния между пожарными кранами, рассчитанного по формулам (7.1) и (7.2).

При наличии препятствий для прямолинейного прокладывания пожарного рукава расстановку пожарных кранов проще осуществлять графическим способом.

В этом случае на плане проводят трассировку рукава с учетом огибания рукавом препятствий как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях (рис. 7.3, 7.4).

При определении расстояния между пожарными кранами за начало отсчета зоны действия пожарного крана ПК2 принимается наиболее удаленная от него точка А, для чего необходимо вначале из диктующей точки А провести дугу ab радиусом АВ ~ RJ2.

Из крайних точек препятствия К и L проводятся прямые, проходящие через точку А, до пересечения с дугой ab - соответственно КВ и LD. Затем из точек препятствия К и L проводятся прямые - соответственно КМ = (1р - 2) - ВК и LN = (1р- 2) - DL. За расстояние между пожарными кранами принимается наименьшее расстояние графического построения между ПК1 и ПК2 (в данном случае KK2-N). Далее аналогичный алгоритм графического построения продолжается для всех последующих пожарных кранов с учетом наличия в зоне их действия преград.

Рис. 7.3. Характер прокладки пожарного рукава с учетом реального размещения оборудования или различных препятствий в горизонтальной плоскости:

1, 3 - прокладка рукава с учетом препятствия; 2 - прокладка рукава при
отсутствии препятствия: 4 - препятствие; 5 -распределительный трубопровод;

6 - эвакуационная дверь; nKMnK2N - пожарные краны; ОС = КМ + ВК =

= LN + DL ~ i - 2; АС ~ R/2 - проекция на горизонтальную плоскость радиуса компактной части струи; L} -расстояние между пожарными кранами ПК1 и ПК2, вычисленное по формуле (7.1); L2 - то же между ПК1 и ПК2-О, вычисленное по формуле (7.2); L3 -расстояние между пожарными кранами, определенное

графоаналитическим методом

Таким образом, запроектированное расстояние от пожарного крана ПК2-О до пожарного крана nK2-N, должно быть меньше, чем рассчитанное по формуле (7.1) или (7.2).

Аналогично эффективность прокладки пожарного рукава снижается и, как следствие, необходимо уменьшать расстояние между пожарными кранами и при наличии вертикальных преград (рис. 7.4). Например, когда невозможно или нецелесообразно обогнуть преграду в горизонтальной плоскости и приходится прокладывать рукав поверх этой преграды.

Рис. 7.4. Характер прокладки пожарного рукава с учетом реального размещения оборудования или различных препятствий

в вертикальной плоскости:

1 - прокладка рукава при отсутствии препятствия; 2 - прокладка рукава с учетом препятствий; 3 - препятствия; ПК - пожарный кран; La - максимальное расстояние прокладки пожарного рукава при отсутствии преград; L& —расстояние прокладки пожарного рукава, определенное графоаналитическим методом, при наличии преград

в вертикальной плоскости

В зависимости от расстановки в помещении оборудования расстояние между каждой парой смежных пожарных кранов может быть неодинаковым. Следует иметь ввиду, что при этом длина пожарных рукавов в пределах пожарного отсека все же должна быть одинаковой и соответствовать максимальному значению.

Необходимо учитывать не только максимально допустимое расстояние между пожарными кранами, рассчитанное по формуле (7.2), но и проверить возможность тушения пожара в отдельных кабинетах или комнатах.

Например, при коридорной системе размещения гостиничных номеров, кабинетов, офисов или жилых помещений общежитий (рис. 7.5), расстояние между пожарными кранами должно быть таковым, чтобы можно было бы ввести в любое помещение на 1-2 м любой ручной пожарный ствол данных кранов и подать воду в любую точку всех помещений, находящихся в защищаемой этими стволами зоне.

Расстояние между пожарными кранами для этого случая можно определять графическим построением. Для пожарного крана ПК1 наиболее удаленной защищаемой точкой (диктующей) является не точка В, а точка С.

Из т. С проводится дуга радиусом АС ~ R/2.

Расстояние AD является минимальной длиной части рукава, вводимой в защищаемое помещение. Длина AD должна учитывать возможную расстановку мебели, которая может препятствовать подаче воды на очаг пожара (например, если очаг пожара находится за шкафом, расположенным у двери). Из этих соображений длину участка AD целесообразно принимать, как было указано выше, не менее 1-2 м.

Часто на практике привязку пожарных кранов пр!

менительно к защищаемому объекту осуществляют на этапе проектирования без учета реального размещения в протяженных помещениях различных выгородок. Например, при проектировании внутреннего противопожарного водопровода в крупных торговых и развлекательных центрах пожарные краны расставляют по их стенам. В реальных условиях эти центры сдаются в аренду различным фирмам, вследствие чего общее помещение разбивается на многочисленные бутики и павильончики. Пожарные краны оказываются внутри выгороженного помещения, доступ в которое посторонних лиц исключен. Аналогичное положение может сложиться на стоянках автомобилей, когда сетчатой перегородкой после сдачи объекта в эксплуатацию выгораживается каждое гаражное место, доступ в которое посторонних лиц также исключен. И даже если допустить, что перегородки, отделяющие гаражные боксы, отсутствуют, то и в этом случае прямолинейная прокладка пожарного рукава невозможна из-за наличия преград в виде запаркованных

Таким образом при определении расстояния между пожарными кранами необходимо принимать во внимание не только длину пожарного рукава и высоту компактной части струи, регламентируемые СП 10.13130.2009 и СНиП

85*, но и учитывать многофакторные обстоятельства использования пожарных кранов в реальных условиях:

При развертывании пожарного рукава полезное расстояние его прокладки будет несколько меньше длины самого рукава (примерно на 2 м, независимо от длины рукава).

Расчетные формулы для определения расстояния между пожарными кранами, рекомендуемые в [4, 5], не учитывают реальную длину прокладки пожарного рукава и наличие препятствий для его прямолинейного развертывания; при наличии препятствий расстояние между пожарными кранами целесообразно определять графическим построением.

Проектирование размещения пожарных кранов при коридорной системе должно осуществляться с учетом возможности тушения пожаров в отдельных комнатах или кабинетах и определяться методом графического построения.

В проектной документации необходимо прописывать указания о недопустимости заключать пожарные краны предполагаемыми арендаторами помещений в отгороженные бутики или павильончики.

6.6.АКСОНОМЕТРИЧЕСКАЯ СХЕМА

Аксонометрическую схему гидравлической сети составляют в случае необходимости (при сложной трассировке трубопроводов ВПВ). Аксонометрическая схема может быть выполнена общей для всей гидравлической сети ВПВ или отдельными фрагментами. При выполнении аксонометрической схемы масштаб выдерживать необязательно. Наличие аксонометрической схемы позволяет наглядно наметить расчетные участки и направление движения воды по ним.

Производят предварительное распределение сосредоточенных расходов по участкам магистральной сети.

За расчетный участок принимается участок гидравлической сети, в пределах которого расход не изменяется. Каждый стояк (или опуск) принимается за самостоятельный расчетный участок.

Расчетное направление движения воды выбирается от входа ВПВ до диктующего пожарного крана (самого удаленного и/или высокорасположенного крана). При внутренней кольцевой или закольцованной сети направление движения воды выбирается от одного из входов (при отключении второго ввода).

Расчетные значения соответственно напора или давления при подключении ВПВ к внешней магистральной сети; //дикт, Рдикт - напор или давление на диктующем кране; Z нгс > X Лх ~ общие гидравлические потери в гидравлической сети ВПВ; Zp, ZM -геометрическая (пьезометрическая) высота — разность отметок по высоте соответственно между осью диктующего клапана пожарного крана и уровнем воды в резервуаре или между осью диктующего клапана пожарного крана и осью ввода.

Примечание (авт.). При указании напора или давления водоисточника следует представлять их в единой системе единиц: напор в «м», а давление в «МПа».

Рассчитанные по формулам (7.5а) и (7.56) напор и давление сравниваются с величиной гарантированного давления внешней водопроводной сети на вводе. Если выясняется, что гарантированное давление на вводе меньше расчетного, то необходимо предусмотреть использование пожарных насосов

или

где //нас, ^нас - напор или давление, развиваемые насосом; ZHac - геометрическая (пьезометрическая) высота - разность отметок по высоте между осью диктующего клапана пожарного крана и осью входного патрубка насоса; #вв, Ръъ - напор или давление на участке ввода.

Насосы подбирают по каталогу в зависимости от расчетного значения подачи (расхода) и напора (давления).

В случае оснащения ВПВ запасным пожарным резервуаром начальный неприкосновенный объем воды в нем определяют с учетом условий, приведенных в разд. 3.7.2 настоящего учебно-методического пособия.

Общие гидравлические потери давления в гидравлической сети определяют по формулам

£Яге-р=(1 + *)Лл+Л»у (7.6 а)

или £ Ргс-р = 0 + К)Рп + Рву . (7.66)

£яге=0 + Ю(Лл +Кв) + Клс + Ку (7.7а)

или £Prc.M = (1 + К)(рл + рву) + Ртс + рву, (7.7б)

а линейные гидравлические потери давления по длине трубопроводов

К = £'Ж1 + К) или, рл = £/,/,(1 + К), (7.8)

/=1 1=1

i = AQ2 или i = Q2 / Кт. (7.9)

Для трубопроводов одинакового диаметра

Ал = AIQ2 = IQ2 / Кт или ря = AIQ2 = IQ2 / Кт, (7.10)

где 1Ягс.р, ХТ'гс-р’ £ Яге.м, 1РГС.„ - общие гидравлические потери напора (давления) в гидравлической сети при заборе воды из резервуара или при подключении ВПВ к внешней магистральной сети, м (МПа); К - коэффициент потерь давления на местные сопротивления; Ал, рл - линейные потери напора (давления) по длине трубопроводов, м (МПа); Авв, Ръв - потери напора (давления) на участке ввода, м (МПа); Лнао Рнвс ~ потери напора (давления) в насосе, м (МПа); Аву, рву - потери напора (давления) на водомерном устройстве, м (МПа); Q - расход воды, м3/ч (л/с); / - гидравлический уклон, т. е. потери давления (напора) на единицу длины трубопровода или, м вод. ст./м (МПа/м); А - удельное сопротивление единицы длины трубопровода, зависящее от его диаметра и шероховатости стенок, с2226);

л л / л t

Кт - удельная характеристика трубопровода, л "/с" (м /с ); / - длина трубопровода, м.

Примечание (авт.). При расчете давления (или напора) водоисточника следует все составляющие расчетного давления (или напора) в формулах (7.4)-(7.10) представлять в единой системе единиц:

если давление в «МПа», то О в «л/с», А в «с22» и Кг в «л22»;

если напор в «м», то Q в «м7с», А в «с26» и Кт в «м62».

Из выражения (7.9) следует, что величины А и Кт взаимно-обратные. Однако удельная гидравлическая характеристика трубопроводов не является вполне обратной величиной удельному сопротивлению, т. е. А Ф 1 /Кт.

Потери давления в водомерном устройстве Ръу рассчитываются по формуле

РВу = sQ2,

где s - гидравлическое сопротивление водомерного устройства (согласно паспортным данным на это устройство).

Значение коэффициента потерь давления на местные сопротивления К (в переходах, фасонных деталях, изгибах трубопровода, в запорной арматуре и т. п.) принимается по СНиП 2.04.01-85* (п. 7.7):

К = 0,1 в сетях специальных ВПВ;

К = 0,15 в совмещенных сетях ВПВ и производственного водопровода;

К = 0,2 в совмещенных сетях ВПВ и хозяйственнопитьевого водопровода.

Расчетная схема давления водоисточника ВПВ приведена на рис. 7.6.

Трубы Диаметр условного прохода, мм Диаметр наружный, мм Толщина стенки, мм Удельная характеристика трубопровода Кт, л22
Стальные 114* 3,0*
электросварные 3,2 13 530
(ГОСТ 10704) 133* 3,5* 13 190
  3,2 18 070
  3,2 28 690
  3,2 36 920
  159* 4,0* 34 880
  219* 4,0* 209 900
  273* 4,0* 711 300
  325* 4,0* 1 856 000
  377* 5,0* 4 062 000
Стальные водога- 21,3 2,5 0,18
зопроводные 26,8 2,5 0,926
(ГОСТ 3262) 33,5 2,8 3,65
  42,3 2,8 16,5
  3,0 34,5
  3,0
  75,5 3,2
  88,5 3,5
  3,5
  4,0
  4,0 16 940
  4,0 43 000
Примечание. Трубы с параметрами, отмеченными знаком «*», применяются в сетях наружного водоснабжения.

Примечание (авт.). Для определения потерь давления АР необходимо численное значение КТ умножить на число:

100 - размерность АР, м вод. ст.;

102 - размерность АР, МПа.

При проектировании трубопроводных сетей необходимо исходить из тех соображений, что ВПВ эксплуатируется, как правило, довольно длительное время без замены трубопроводов. Поэтому, если ориентироваться на удельное гидравлическое сопротивление новых труб, через определенное время их шероховатость может увеличиться, вслед-

ствие чего распределительная сеть уже не будет соответствовать расчетным параметрам по расходу и давлению.

Практика эксплуатации ВПВ на действующих объектах со значительным сроком службы трубопроводов показывает, что трубы в большинстве случаев имеют среднюю шероховатость. Наибольшую шероховатость трубопроводы ВПВ приобретают через 20-30 лет эксплуатации.

При обеспечении необходимых условий, описанных в разд. 3.10.3, во всех видах ВПВ (специальном или совмещенном) можно использовать пластмассовые трубы.

Преимущество пластмассовых труб перед металлическими - более низкий коэффициент гидравлического сопротивления.

Гидравлические потери в пластмассовых трубах Акватерм Firestop приведены в табл. 7.4. Сравнительные гидравлические потери в стальных и пластмассовых трубах показаны на рис. 7.7.

В пределах рассматриваемых диаметров труб гидравлические потери в металлических трубах более чем в 2 раза больше, чем в пластмассовых.

Гидростатическое давление в системе раздельного внутреннего противопожарного водопровода на отметке наиболее низкорасположенного пожарного крана должно быть не более 0,9 МПа; ВПВ, совмещенного с АУП, - не более 1 МПа, а ВПВ, совмещенного с хозяйственно-питьевым водопроводом, - не более 0,45 МПа. При расчетном давлении в сети противопожарного водопровода, превышающем 0,45 МПа, необходимо предусматривать устройство раздельной сети противопожарного водопровода. Для высотных зданий давление на отметке наиболее низкорасположенного пожарного крана может превышать 1 МПа. Однако давление на открытом пожарном кране любого вида ВПВ (специальный или совмещенный) не должно превышать 0,4 МПа.


Таблица 7.4 Удельные гидравлические сопротивления трубопроводов Акватерм Firestop в зависимости от расхода (температура 20 °С, шероховатость 0,0070 мм, кинетическая вязкость 1,004 • 10'6 м2/с)
Q R,V Наружный диаметр, мм
0,20 R 14,47 4,96 1,48 0,51 0,18 0,06 0,03 0,01 0,00 0,00 0,00
V 1,23 0,79 0,47 0,30 0,19 0,12 0,09 0,06 0,04 0,03 0,02
0,40 R 50,15 17,00 5,01 1,72 0,60 0,19 0,09 0,04 0,01 0,01 0,00
V 2,46 1,57 0,95 0,61 0,39 0,24 0,17 0,12 0,08 0,06 0,04
0,50 R 75,21 25,40 7,45 2,55 0,88 0,29 0,13 0,05 0,02 0,01 0,00
V 3,07 1,96 1,18 0,76 0,49 0,30 0,22 0,15 0,10 0,08 0,05
0,60 R 104,94 35,31 10,33 3,53 1,22 0,40 0,17 0,07 0,03 0,02 0,00
V 3,68 2,36 1,42 0,91 0,58 0,36 0,26 0,18 0,12 0,09 0,06
0,80 R 178,15 59,60 17,33 5,90 2,03 0,66 0,29 0,12 0,05 0,03 0,01
V 4,91 3,14 1,89 1,21 0,78 0,49 0,34 0,24 0,16 0,12 0,08
1,00 R 269,43 89,69 25,97 8,80 3,02 0,98 0,43 0,18 0,07 0,04 0,01
V 6,14 3,93 2,37 1,51 0,97 0,61 0,43 0,30 0,20 0,15 0,09
1,20 R 378,58 125,51 36,19 12,23 4,19 1,35 0,59 0,25 0,09 0,05 0,02
V 7,37 4,72 2,84 1,82 U7 0,73 0,52 0,36 0,24 0,19 0,011
1,40 R 505,47 166,98 47,97 16,17 5,52 1,78 0,78 0,32 0,12 0,07 0,02
V 8,60 5,50 3,31 2,12 1,36 0,85 0,60 0,42 0,28 0,22 0,13
1,60 R 650,00 214,05 61,29 20,61 7,03 2,26 0,99 0,41 0,16 0,09 0,03
V 9,82 6,29 3,78 2,42 1,55 0,97 0,69 0,48 0,32 0,25 0,15
1,80 R 812,11 266,69 76,14 25,55 8,69 2,79 1,22 0,50 0,19 0,10 0,03
V 11,05 7,07 4,26 2,73 1,75 1,09 0,77 0,54 0,36 0,28 0,17
2,00 R 991,17 324,88 92,51 30,97 10,52 3,37 1,47 0,61 0,23 0,13 0,04
V 12,28 7,86 4,73 3,03 1,94 1,21 0,86 0,60 0,40 0,31 0,19
3,00 R 2152,07 698,33 196,77 65,33 22,04 7,02 3,05 1,25 0,48 0,26 0,08
V 18,42 11,79 7,10 4,54 2,91 1,82 1,29 0,89 0,60 0,46 0,28

 

Рис. 7.7. Гидравлические потери в стальных и пластмассовых трубах

 


 

Требуемое давление для тушения пожара определяется по наиболее удаленному и высокорасположенному крану. Пожарные краны, расположенные на нижних этажах, будут находиться под большим давлением, поэтому и расходы воды из них будут больше, чем из верхних кранов. Следовательно, требуемый напор для насосов и высота установки водонапорных баков должны определяться по кранам, расположенным в верхних этажах, а подача насосов и объем - по кранам, расположенным на нижних этажах здания. Это приводит к увеличению вместимости бака и, следовательно, к увеличению строительных затрат, а также требует установки насосов с большой подачей, что связано с увеличением эксплуатационных затрат.

Для того чтобы исключить указанные недостатки и в случае, если давление водопровода превышает 0,4 МПа, у нижних пожарных кранов устанавливают диафрагмы.

6.8.ВЫБОР ДИАФРАГМ

Диафрагма представляет собой шайбу с определенным диаметром отверстия. Диафрагмы увеличивают сопротивление пожарного крана, вследствие чего расход воды через него уменьшается. Диаметр диафрагм подбирается таким образом, чтобы все пожарные краны обеспечивали расход воды, близкий к расчетному значению независимо от высоты здания.

Диаметр отверстия диафрагмы в зависимости от проходного диаметра клапана пожарного крана, давления и расхода определяется расчетным методом или по номограмме.

Диаметр диафрагмы d определяется следующим образом:

£/& = F/Fm; d = D^F/FnK ;

Q = l0ixF^; ft =QjPH/PB ;

по формуле Дарси-Вейсбаха

АР = Рия = eV2/200g; е = 20 OxAP/V2;V = Q/Fm,

где D - проходной диаметр клапана пожарного крана; F, FnK - площадь проходного отверстия соответственно диафрагмы и клапана пожарного крана; QH QB - расход соответственно через диафрагму и клапан пожарного крана; АР - разница давлений расположения наинизшего и наивысшего клапанов пожарных кранов; Рн, Рв, - давление соответственно наинизшего и наивысшего клапанов пожарных кранов; в - коэффициент сопротивления диафрагмы; V - скорость водяного потока через клапан.

Взаимосвязь между коэффициентом сопротивления диафрагмы и соотношением площади проходного отверстия диафрагмы и клапана пожарного крана приведена в табл. 7.5.

Таблица 7.5

Взаимосвязь между коэффициентом сопротивления диафрагмы и соотношением площади проходного отверстия диафрагмы

и клапана пожарного крана

Показатель Значение
Коэффициент сопротивления диафрагмы в 226,0 43,8 17,5 7,8 3,75 1,8 0,8
Соотношение F/FnK 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
 

Для определения диаметра дисковой диафрагмы по номограмме (рис. 7.8) на левой линейке (Р) отмечают точку, соответствующую максимальному значению давления на клапане пожарного крана, а на правой линейке (q) отмечают точку, соответствующую требуемому или расчетному расходу. Через эти точки проводится прямая. Точка пересечения этой прямой со средней линейкой (0 50 - 0 70) и будет

искомым значением диаметра диафрагмы: в левой части — для диаметра клапана пожарного крана DN 50, а в правой - для диаметра DN 65.

Например, требуется определить диаметр диафрагмы для клапанов DN 50 и DN 65, если давление у них составляет 0,4 МПа, расход через ручной пожарный ствол составляет q = 5 л/с. Для решения данной задачи необходимо про

вести прямую, соединяющую эти х102ЛМПа два значения на номограмме. Точка пересечения этой прямой со средней линейкой (0 50 - 0 70) и даст искомое значение диаметра диафрагмы - 0 19 мм (для клапана DN 65) либо 0 18,7 мм (для клапана DN 50).

Рис. 7.8. Номограмма
для определения диаметров отверстий
диафрагм, устанавливаемых между соеди-
нительными головками и клапанами
пожарных кранов:

0 50, 0 65 - диаметр отверстий диафрагм, мм, устанавливаемых соответственно у клапанов DN 50 и DN 65; Р - давление у клапана, МПа; q - расход ручного пожарного ствола, л/с.

Примечание (авт.). Чтобы определить численное значение давления у клапана пожарного крана в «МПа», необходимо число на левой линейке (Р) разделить на 100.

Рис. 7.9. Пример размещения диафрагм:

1 - диафрагмы; 2 - измери

тельная вставка для проверки ВПВ на водоотдачу; 3 -

пожарный рукав; 4 - ручной

пожарный ствол; ПК - пожарный к<



Дата добавления: 2022-07-20; просмотров: 176;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.049 сек.