Насосы в системах пожаротушения
Современное здание или сооружение с технической точки зрения представляет собой совокупность инженерных систем, в том числе и тех, которые обеспечивают безопасность жизнедеятельности людей. Ведущее место среди них занимает пожаротушение. Высокая надежность, эффективность, долговечность и простота в управлении — вот основные требования, предъявляемые к современным системам борьбы с огнем. Эти запросы будут выполнены в полном объеме только в том случае, если основу подобных систем защиты зданий и сооружений составит соответствующее противопожарное оборудование. Пренебрежение вопросами пожарной безопасности чревато самыми тяжелыми последствиями, о чем свидетельствует неутешительная статистика: ежегодно в России происходит около 240 тысяч пожаров, потери от которых составляют около 45 млрд рублей; огнем уничтожается более 70 тысяч различных строений.
Виды автоматических систем пожаротушения
Каждая система пожаротушения уникальна, как и здание, в котором она устанавливается. Ее тип выбирается исходя из категории пожаробезопасности защищаемого объекта и его важности. При этом определяющими факторами являются безопасность для здоровья человека, эффективность воздействия на пламя, а также способность при тушении огня наносить минимальный ущерб отделке, мебели и технике. По виду огнетушащего вещества системы пожаротушения подразделяются на газовые, порошковые, аэрозольные, пенные и водяные (см. табл. 1).
табл. 1. Классификация существующих систем пожаротушения и противопожарного оборудования
Системы газового пожаротушения предназначены для создания защитной среды в определенном объеме. Тушение пожара осуществляется заполнением помещения расчетным количеством огнетушащего вещества. Принцип действия таких систем основан на снижении концентрации кислорода за счет поступления в соответствующую зону негорючего газа. При этом в случае использования сжиженных газов их выпуск из баллонов сопровождается снижением температуры, что ведет к уменьшению температуры в самой зоне возгорания. Такие системы не наносят вред защищаемому объекту, поэтому их рекомендуют для защиты серверных помещений, вычислительных центров, телефонных станций, библиотек, архивов, музеев, хранилищ и других помещений.
Системы порошкового пожаротушения используются при тушении пожаров различных категорий помещений, в том числе электрооборудования под напряжением. Принцип действия системы заключается в подаче мелкодисперсного порошкового состава в зону горения. Системами подобного типа оборудуются общественные, административные, производственные и складские здания, технологические установки, электроустановки, в т.ч. под напряжением. Порошковый состав оказывает минимальное воздействие на защищаемые изделия, материалы, оборудование: требуется лишь уборка порошка. В системах аэрозольного пожаротушения используется огнетушащий аэрозоль. Он безвреден как для людей, так и для окружающей среды, а также химически нейтрален. Аэрозоль можно использовать для тушения электрооборудования, находящегося под напряжением. Генераторы огнетушащего аэрозоля компактны, их легко устанавливать.
Системы пенного пожаротушения используют в основном для тушения возгораний легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, нефтепродуктов, продукции химической промышленности и т.д. В качестве огнетушащего вещества в них применяется раствор воды с пенообразователем, который подается в трубопровод насосами-дозаторами.
Системы водяного пожаротушения применяются для ликвидации пожаров поверхностным способом на различных объектах и представляют собой универсальное средство тушения для мест постоянного пребывания людей. Простейшая система пожаротушения выполнена в виде отдельного пожарного водопровода внутри здания с пожарными кранами (гидрантами). В случае пожара вручную (или автоматически) открываются задвижки пожарного водопровода и включаются пожарные насосы, подающие воду в гидранты.
Более сложными являются спринклерные и дренчерные разновидности водяного пожаротушения. Они представлены сетью размещенных под перекрытием потолка трубопроводов, снабженных спринклерными (или дренчерными) разбрызгивающими форсунками. Форсунки дренчерных систем постоянно открыты и приводятся в рабочее состояние по мере ручного или автоматического включения пожарных насосов и заполнения системы водой. В отличие от них, спринклерные системы пожаротушения постоянно заполнены водой и находятся под давлением. Поскольку разбрызгивающие форсунки таких систем должны быть закрыты, их оборудуют специальными замками из легкоплавкого сплава. Повышение температуры до 60°-80°С приводит к расплавлению замка, и форсунка автоматически открывается, обеспечивая подачу воды. При этом автоматическое тушение пожара начинается непосредственно в зоне срабатывания конкретной форсунки, в то время как другие форсунки находятся в заблокированном состоянии. Дренчерная система пожаротушения не предназначена для местного тушения пожара. Как правило, в таких системах тушение происходит поэтажно. Известны также спринклерные и дренчерные системы пенного пожаротушения. Однако традиционное тушение водой сопряжено с частичной порчей имущества. Данный недостаток может нивелироваться использованием установок пожаротушения тонкораспыленной водой.
Насосы и насосные установки систем пожаротушения
Своеобразным «сердцем» системы пожаротушения является насосное оборудование. От надежности его работы в конечном итоге зависит не только сохранность зданий и имущества, но и жизнь людей. При этом, как правило, пожарные насосы всегда простаивают. Естественно, при подборе таких агрегатов это должно учитываться — необходимо гарантированное обеспечение запуска насосов после длительного простоя. Как правило, это обеспечивается благодаря применению высококачественных материалов, понижающих вероятность блокирования вращающихся частей насоса, и периодическим техобслуживанием. Подобные электронасосы оборудуются и электронными шкафами управления, позволяющими постоянно контролировать ситуацию. Требования к системам пожаротушения изложены в государственных нормативных документах, а деятельность, связанная с их монтажом, лицензируется. При оснащении современных зданий и сооружений системами пожаротушения предпочтение отдается насосам и насосным установкам ведущих мировых производителей насосного оборудования — таковы зачастую требования крупных страховых компаний — например, LLOYD. В большинстве случаев в них используют насосные агрегаты и установки, имеющие не только обязательный Сертификат соответствия РФ, но и один из зарубежных сертификатов пожарной безопасности — к примеру, американского FM/UL (стандарт NFPA-20), немецкой VdS, английской LPCB и др., а также разрешение ФСЭТН (бывший ГОСГОРТЕХНАДЗОР) — оно необходимо для заводов и ТЭЦ.
Как правило, при монтаже сложных водяных систем предпочтение отдается готовым установкам повышения давления — таким, как, например, Grundfos Hydro MX. Необходимо заметить, что эта установка производится в России, а ее компоновка и алгоритм работы разработаны в соответствии с требованиями НПБ. Необходимо добавить, что Hydro MX на сегодня единственная из аналогов получила Сертификат пожарной безопасности РФ (это произошло в середине июня 2006 г.), что позволяет без ограничений использовать ее практически в любых системах пожаротушения. В комплект таких установок обычно входят два центробежных насоса (рабочий и резервный), всасывающий и нагнетательный коллекторы, шкаф управления, запорно- регулирующая арматура, устройства контроля и автоматики. Все оборудование смонтировано на единой раме (по заказу шкаф управления может размещаться отдельно). В некоторых случаях (например, в спринклерных системах) подобные станции могут оснащаться жокей-насосом (типа СR), устанавливаемым отдельно. Для удобства пользования предпочтительнее комплектный жокей-насос, который поставляется с завода на отдельном основании, с выполненным подключением к мембранному гидробаку и реле давления, входящими в комплект поставки. Управление таким «комплектом», равно как и обычным насосом CR, используемым в качестве жокея, осуществляется со специальных клемм, размещенных в шкафу управления. Принцип работы насосной установки в составе дренчерной системы пожаротушения заключается в следующем: шкаф управления установкой принимает сигнал от пожарного извещателя или устройства, расположенного на вышестоящем уровне управления, и вырабатывает управляющие сигналы на запуск основного насоса. Если основной насос не выходит на рабочий режим, автоматически включается резервный насос. В случае, если установка используется в составе спринклерной системы пожаротушения, и в ее состав входит жокей-насос, принцип работы несколько иной. В случае падения давления воды в спринклерной системе первым включается жокей-насос. Если расход воды небольшой, и жокей-насос справляется с восполнением утечки, то через некоторое время после достижения верхнего предела заданного давления он выключится. Если же это не протечка, а открылось несколько спринклеров, и расход воды значительный, то даже при работающем жокей-насосе давление продолжает падать. В этом случае по сигналу второго реле давления включается пожарный насос. Резервный агрегат включается в случае невыхода основного на рабочий режим. Независимо от того, потушен пожар или нет, пожарные насосы сами не отключаются — их можно выключить только вручную со шкафа управления. На переднюю панель шкафа выводится индикация режимов работы установки и возможных нештатных ситуаций. Также его конструкцией предусмотрены следующие функции:
— переключение с основного на резервный ввод питания;
— тестовый запуск пожарных насосов;
— вывод сигналов об аварии/работе установки на диспетчерский пункт;
— возможность управления задвижками с электроприводом (с индикацией их состояния);
— управление дренажным насосом;
— управление жокей-насосом (в некоторых моделях);
— управление насосами-дозаторами пенообразователя (в некоторых моделях);
— подача управляющих сигналов на отключение насосов группы водоснабжения.
Иногда возникают задачи, которые можно решить только с использованием нестандартного оборудования. Актуальность таких установок
проявляется, когда требуются насосы с большой производительностью или повышенным напором. Иногда нестандартные установки нужны по компоновочным соображениям. Например, в случае, если на защищаемом объекте нет возможности обеспечить двойной ввод электропитания, основу системы водяного пожаротушения может составить автономная дизель-насосная установка. Такие станции обычно представляют собой смонтированную на единой раме автономную систему, в состав которой входят:
— дизельный двигатель с воздушной или жидкостной (в зависимости от мощности двигателя) системой охлаждения;
— пожарный насос;
— топливный бак;
— ручной топливный насос;
— шкаф управления;
— комплект аккумуляторных батарей с зарядным устройством.
В зависимости от типоразмера установки запаса дизельного топлива в баке достаточно для обеспечения 4 или 6 часов ее непрерывной работы. Шкаф управления содержит контрольно-измерительные приборы и устройства управления установкой. Запуск установки осуществляется от внешнего сигнала. Сегодня с развитием современных средств пожаротушения вопросы обеспечения безопасности зданий и сооружений стали решаться гораздо проще. Возможность широкой автоматизации, комплексные подходы к проблемам борьбы с огнем сделали подобные системы повсеместным явлением.
Материал предоставлен пресс-службой компании ООО «ГРУНДФОС»
Виды автоматических систем пожаротушения
Каждая система пожаротушения уникальна, как и здание, в котором она устанавливается. Ее тип выбирается исходя из категории пожаробезопасности защищаемого объекта и его важности. При этом определяющими факторами являются безопасность для здоровья человека, эффективность воздействия на пламя, а также способность при тушении огня наносить минимальный ущерб отделке, мебели и технике. По виду огнетушащего вещества системы пожаротушения подразделяются на газовые, порошковые, аэрозольные, пенные и водяные (см. табл. 1).
табл. 1. Классификация существующих систем пожаротушения и противопожарного оборудования
| системы пожаротушения | |
| По виду огнетушащего вещества | системы газового пожаротушения |
| системы порошкового пожаротушения | |
| системы аэрозольного пожаротушения | |
| системы пенного пожаротушения | |
| системы водяного пожаротушения | |
| насосы и насосные установки систем пожаротушения | |
| По области применения | в системах спринклерного пожаротушения |
| в системах дренчерного пожаротушения | |
| в спринклерных системах с применением тонкораспыленной воды | |
| в системах питания пожарных кранов | |
Системы порошкового пожаротушения используются при тушении пожаров различных категорий помещений, в том числе электрооборудования под напряжением. Принцип действия системы заключается в подаче мелкодисперсного порошкового состава в зону горения. Системами подобного типа оборудуются общественные, административные, производственные и складские здания, технологические установки, электроустановки, в т.ч. под напряжением. Порошковый состав оказывает минимальное воздействие на защищаемые изделия, материалы, оборудование: требуется лишь уборка порошка. В системах аэрозольного пожаротушения используется огнетушащий аэрозоль. Он безвреден как для людей, так и для окружающей среды, а также химически нейтрален. Аэрозоль можно использовать для тушения электрооборудования, находящегося под напряжением. Генераторы огнетушащего аэрозоля компактны, их легко устанавливать.
Системы пенного пожаротушения используют в основном для тушения возгораний легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, нефтепродуктов, продукции химической промышленности и т.д. В качестве огнетушащего вещества в них применяется раствор воды с пенообразователем, который подается в трубопровод насосами-дозаторами.
Системы водяного пожаротушения применяются для ликвидации пожаров поверхностным способом на различных объектах и представляют собой универсальное средство тушения для мест постоянного пребывания людей. Простейшая система пожаротушения выполнена в виде отдельного пожарного водопровода внутри здания с пожарными кранами (гидрантами). В случае пожара вручную (или автоматически) открываются задвижки пожарного водопровода и включаются пожарные насосы, подающие воду в гидранты.
Более сложными являются спринклерные и дренчерные разновидности водяного пожаротушения. Они представлены сетью размещенных под перекрытием потолка трубопроводов, снабженных спринклерными (или дренчерными) разбрызгивающими форсунками. Форсунки дренчерных систем постоянно открыты и приводятся в рабочее состояние по мере ручного или автоматического включения пожарных насосов и заполнения системы водой. В отличие от них, спринклерные системы пожаротушения постоянно заполнены водой и находятся под давлением. Поскольку разбрызгивающие форсунки таких систем должны быть закрыты, их оборудуют специальными замками из легкоплавкого сплава. Повышение температуры до 60°-80°С приводит к расплавлению замка, и форсунка автоматически открывается, обеспечивая подачу воды. При этом автоматическое тушение пожара начинается непосредственно в зоне срабатывания конкретной форсунки, в то время как другие форсунки находятся в заблокированном состоянии. Дренчерная система пожаротушения не предназначена для местного тушения пожара. Как правило, в таких системах тушение происходит поэтажно. Известны также спринклерные и дренчерные системы пенного пожаротушения. Однако традиционное тушение водой сопряжено с частичной порчей имущества. Данный недостаток может нивелироваться использованием установок пожаротушения тонкораспыленной водой.
Насосы и насосные установки систем пожаротушения
Своеобразным «сердцем» системы пожаротушения является насосное оборудование. От надежности его работы в конечном итоге зависит не только сохранность зданий и имущества, но и жизнь людей. При этом, как правило, пожарные насосы всегда простаивают. Естественно, при подборе таких агрегатов это должно учитываться — необходимо гарантированное обеспечение запуска насосов после длительного простоя. Как правило, это обеспечивается благодаря применению высококачественных материалов, понижающих вероятность блокирования вращающихся частей насоса, и периодическим техобслуживанием. Подобные электронасосы оборудуются и электронными шкафами управления, позволяющими постоянно контролировать ситуацию. Требования к системам пожаротушения изложены в государственных нормативных документах, а деятельность, связанная с их монтажом, лицензируется. При оснащении современных зданий и сооружений системами пожаротушения предпочтение отдается насосам и насосным установкам ведущих мировых производителей насосного оборудования — таковы зачастую требования крупных страховых компаний — например, LLOYD. В большинстве случаев в них используют насосные агрегаты и установки, имеющие не только обязательный Сертификат соответствия РФ, но и один из зарубежных сертификатов пожарной безопасности — к примеру, американского FM/UL (стандарт NFPA-20), немецкой VdS, английской LPCB и др., а также разрешение ФСЭТН (бывший ГОСГОРТЕХНАДЗОР) — оно необходимо для заводов и ТЭЦ.
Как правило, при монтаже сложных водяных систем предпочтение отдается готовым установкам повышения давления — таким, как, например, Grundfos Hydro MX. Необходимо заметить, что эта установка производится в России, а ее компоновка и алгоритм работы разработаны в соответствии с требованиями НПБ. Необходимо добавить, что Hydro MX на сегодня единственная из аналогов получила Сертификат пожарной безопасности РФ (это произошло в середине июня 2006 г.), что позволяет без ограничений использовать ее практически в любых системах пожаротушения. В комплект таких установок обычно входят два центробежных насоса (рабочий и резервный), всасывающий и нагнетательный коллекторы, шкаф управления, запорно- регулирующая арматура, устройства контроля и автоматики. Все оборудование смонтировано на единой раме (по заказу шкаф управления может размещаться отдельно). В некоторых случаях (например, в спринклерных системах) подобные станции могут оснащаться жокей-насосом (типа СR), устанавливаемым отдельно. Для удобства пользования предпочтительнее комплектный жокей-насос, который поставляется с завода на отдельном основании, с выполненным подключением к мембранному гидробаку и реле давления, входящими в комплект поставки. Управление таким «комплектом», равно как и обычным насосом CR, используемым в качестве жокея, осуществляется со специальных клемм, размещенных в шкафу управления. Принцип работы насосной установки в составе дренчерной системы пожаротушения заключается в следующем: шкаф управления установкой принимает сигнал от пожарного извещателя или устройства, расположенного на вышестоящем уровне управления, и вырабатывает управляющие сигналы на запуск основного насоса. Если основной насос не выходит на рабочий режим, автоматически включается резервный насос. В случае, если установка используется в составе спринклерной системы пожаротушения, и в ее состав входит жокей-насос, принцип работы несколько иной. В случае падения давления воды в спринклерной системе первым включается жокей-насос. Если расход воды небольшой, и жокей-насос справляется с восполнением утечки, то через некоторое время после достижения верхнего предела заданного давления он выключится. Если же это не протечка, а открылось несколько спринклеров, и расход воды значительный, то даже при работающем жокей-насосе давление продолжает падать. В этом случае по сигналу второго реле давления включается пожарный насос. Резервный агрегат включается в случае невыхода основного на рабочий режим. Независимо от того, потушен пожар или нет, пожарные насосы сами не отключаются — их можно выключить только вручную со шкафа управления. На переднюю панель шкафа выводится индикация режимов работы установки и возможных нештатных ситуаций. Также его конструкцией предусмотрены следующие функции:
— переключение с основного на резервный ввод питания;
— тестовый запуск пожарных насосов;
— вывод сигналов об аварии/работе установки на диспетчерский пункт;
— возможность управления задвижками с электроприводом (с индикацией их состояния);
— управление дренажным насосом;
— управление жокей-насосом (в некоторых моделях);
— управление насосами-дозаторами пенообразователя (в некоторых моделях);
— подача управляющих сигналов на отключение насосов группы водоснабжения.
Иногда возникают задачи, которые можно решить только с использованием нестандартного оборудования. Актуальность таких установок
проявляется, когда требуются насосы с большой производительностью или повышенным напором. Иногда нестандартные установки нужны по компоновочным соображениям. Например, в случае, если на защищаемом объекте нет возможности обеспечить двойной ввод электропитания, основу системы водяного пожаротушения может составить автономная дизель-насосная установка. Такие станции обычно представляют собой смонтированную на единой раме автономную систему, в состав которой входят:
— дизельный двигатель с воздушной или жидкостной (в зависимости от мощности двигателя) системой охлаждения;
— пожарный насос;
— топливный бак;
— ручной топливный насос;
— шкаф управления;
— комплект аккумуляторных батарей с зарядным устройством.
В зависимости от типоразмера установки запаса дизельного топлива в баке достаточно для обеспечения 4 или 6 часов ее непрерывной работы. Шкаф управления содержит контрольно-измерительные приборы и устройства управления установкой. Запуск установки осуществляется от внешнего сигнала. Сегодня с развитием современных средств пожаротушения вопросы обеспечения безопасности зданий и сооружений стали решаться гораздо проще. Возможность широкой автоматизации, комплексные подходы к проблемам борьбы с огнем сделали подобные системы повсеместным явлением.
Материал предоставлен пресс-службой компании ООО «ГРУНДФОС»
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 05 за 2007 год в рубрике вода и тепло
