МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ» (ФГУ ВНИИПО МЧС РОССИИ)

Л.М. Мешман, С.Г. Цариченко, В.А. Былинкин, В.В. Алешин, Р.Ю. Губин

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДЯНЫХ И ПЕННЫХ АВТОМАТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Учебно-методическое пособие

Под общей редакцией Н.П. Копылова

МОСКВА 2002

Содержание

Авторы-составители ставили перед собой задачу сосредоточить в небольшом по объему пособии максимум основных положений большого количества нормативных документов, имеющих отношение к проектированию пожарной автоматики.

Приводятся нормы проектирования водяных и пенных АУП. Рассмотрены особенности проектирования модульных и роботизированных установок пожаротушения, а также АУП применительно к высотным механизированным складам.

Особое внимание уделено подробному изложению правил разработки технического задания на проектирование, сформулированы основные положения по согласованию и утверждению этого задания. Детально прописаны содержание и порядок оформления рабочего проекта, в том числе пояснительной записки.

Основной объем учебно-методического пособия и приложения к нему содержат необходимый справочный материал, в частности термины и определения, условные обозначения, рекомендуемую нормативно-техническую документацию и техническую литературу применительно к различным видам водяных и пенных АУП, перечень производителей средств водопенных АУП, примеры проектирования водяных и пенных АУП, в том числе выполнения расчетов и оформления чертежей.

Подробно описываются основные положения действующей отечественной нормативно-технической документации в области водопенных АУП.

Описан алгоритм гидравлического расчета гидравлических сетей АУП, интенсивности орошения, удельного расхода, расхода и давления секции распределительного трубопровода водяных и пенных АУП. Приведен алгоритм расчета удельного расхода водяных завес, создаваемых оросителями общего назначения.

Учебно-методическое пособие соответствует основным положениям действующей НТД в области АУП и может быть полезным для обучения сотрудников организаций, осуществляющих проектирование автоматических установок пожаротушения. Пособие может представлять интерес для руководителей предприятий и инженерно-технического состава, специализирующихся в области автоматической противопожарной защиты объектов.

Авторы-составители признательны ЗАО "Косми" и ЗАО "Инженерный центр - Спецавтоматика" за представленные проектные материалы, которые использованы в приложениях 10 - 12 настоящего пособия.

РАЗДЕЛ 1. НОРМЫ И ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВОДЯНЫХ И ПЕННЫХ АУП

1. ТРАДИЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ ВОДЯНОГО И ПЕННОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

1.1. Общие положения

1.1.1. Автоматические установки водяного и пенного пожаротушения (АУП) следует проектировать с учетом ГОСТ 12.1.019, ГОСТ 12.3.046, ГОСТ 12.4.009, ГОСТ 15150, ГОСТ Р 50588, ГОСТ Р 50680, ГОСТ Р 50800, НПБ 03-93, НПБ 88-2001, НПБ 110-99*, СНиП 2.04.02-84*, СНиП 11-01-95, СНиП 21.01-97* и других нормативных документов, действующих в этой области, а также строительных особенностей защищаемых зданий, помещений и сооружений, возможности и условий применения огнетушащих веществ, исходя из характера технологического процесса производства.

1.1.2. Изложенные в настоящем разделе положения не распространяются на проектирование автоматических установок пожаротушения:

- зданий и сооружений, проектируемых по специальным нормам;

- технологических установок, расположенных вне зданий;

- зданий складов с передвижными стеллажами;

- зданий складов для хранения продукции в аэрозольной упаковке;

- зданий складов с высотой складирования грузов более 5,5 м.

1.1.3. Изложенные в настоящем разделе положения не распространяются на проектирование установок пожаротушения, предназначенных для тушения пожаров класса Д (по ГОСТ 27331), а также химически активных веществ и материалов, в том числе:

- реагирующих с огнетушащим веществом со взрывом (алюминийорганические соединения, щелочные металлы);

- разлагающихся при взаимодействии с огнетушащим веществом с выделением горючих газов (литийорганические соединения, азид свинца, гидриды алюминия, цинка, магния);

- взаимодействующих с огнетушащим веществом с сильным экзотермическим эффектом (серная кислота, хлорид титана, термит);

- самовозгорающихся веществ (гидросульфит натрия и др.).

1.1.4. Защита наружных технологических установок с обращением взрывопожароопасных веществ и материалов автоматическими установками пожаротушения определяется ведомственными нормативными документами, согласованными с Главным управлением Государственной противопожарной службы МЧС России и утвержденными в установленном порядке.

1.1.5. Категория зданий и помещений по пожарной опасности определяется в соответствии с НПБ 105-95 и [34].

1.1.6. Установки по надежности электроснабжения должны относиться согласно ПУЭ к токоприемникам I категории.

1.1.7. АУП согласно ГОСТ 12.4.009 должны быть безопасными в эксплуатации, при монтаже и наладке для обслуживающего персонала и лиц, работающих в защищаемой зоне.

1.1.8. Исполнение электрооборудования, входящего в состав АУП, должно соответствовать требованиям эксплуатации и категории защищаемого помещения по пожаро- и взрывоопасности и агрессивности среды согласно ПУЭ-98, ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.2.007.0, ГОСТ 12.4.009, ГОСТ 12.1.019.

1.1.9. АУП должны обеспечивать:

- срабатывание в течение времени, не превышающего длительность начальной стадии развития пожара (критического времени свободного развития пожара) по ГОСТ 12.1.004;

- необходимую интенсивность орошения или удельный расход огнетушащего вещества;

- тушение пожара с целью его ликвидации или локализацию пожара в течение времени, необходимого для введения в действие оперативных сил и средств;

- требуемую надежность функционирования.

1.1.10. Автоматические установки пожаротушения должны выполнять одновременно и функции автоматической пожарной сигнализации. В спринклерных установках для выполнения этой функции могут быть использованы сигнализаторы потока жидкости, а при отсутствии последних - датчики давления на узлах управления.

1.1.11. Тип установки и огнетушащее вещество необходимо выбирать в зависимости от технологических, конструктивных и объемно-планировочных особенностей защищаемых зданий и помещений, в соответствии с действующими нормативными документами, а также с учетом пожарной опасности и физико-химических свойств производимых, хранящихся и применяемых веществ и материалов, технико-экономического обоснования использования огнетушащих веществ, применение которых может оказать вредное воздействие на материалы, приборы и оборудование, находящиеся в защищаемых помещениях.

1.1.12. Скорость движения воды в питающих и распределительных трубопроводах АУП не должна превышать 10 м/с. Скорость движения воды в трубопроводах пожарных кранов (если водопровод АУП совмещен с внутренним противопожарным водопроводом) должна соответствовать рекомендуемым значениям, приведенным в табл. I.1.1. Допустимая скорость движения воды через пожарные краны не должна превышать 2,5 м/с.

Таблица I.1.1

Скорость движения воды в трубопроводе

Примечание. Полужирным шрифтом выделены рекомендуемые значения скорости движения воды в трубопроводе.

1.1.13. Воду и водопенные средства нельзя применять для тушения следующих материалов:

- алюминийорганических соединений (реакция со взрывом);

- литийорганических соединений; азида свинца; карбидов щелочных металлов; гидридов ряда металлов - алюминия, магния, цинка; карбидов кальция, алюминия, бария (разложение с выделением горючих газов);

- гидросульфита натрия (самовозгорание);

- серной кислоты, термитов, хлорида титана (сильный экзотермический эффект);

- перекиси натрия, жиров, масел, петролатума (усиление горения в результате выброса, разбрызгивания, вскипания).

1.1.14. При устройстве установок пожаротушения в зданиях и сооружениях с наличием в них отдельных помещений, где по нормам требуется только пожарная сигнализация, вместо нее с учетом технико-экономического обоснования допускается предусматривать защиту этих помещений установками пожаротушения. В этом случае интенсивность подачи огнетушащего вещества следует принимать нормативной.

1.1.15. Если площадь помещений, подлежащих оборудованию установками автоматического пожаротушения, составляет 40 % и более общей площади этажей здания или сооружения, следует предусматривать оборудование здания, сооружения в целом установками автоматического пожаротушения, за исключением помещений:

- с мокрыми процессами (душевые, санузлы, охлаждаемые камеры, помещения мойки и т.п.);

- вентиляционных камер (приточных, а также вытяжных, не обслуживающих производственные помещения категории А или Б), насосных станций водоснабжения, бойлерных и других помещений для инженерного оборудования здания, в которых отсутствуют горючие материалы;

- помещений категорий В4 и Д по пожарной опасности;

- лестничных клеток.

1.1.16. При срабатывании установки пожаротушения должна быть предусмотрена подача сигнала на отключение технологического оборудования в защищаемом помещении в соответствии с технологическим регламентом или требованиями настоящего раздела.

1.2. Временные и гидравлические параметры установок пожаротушения водой и пеной низкой и средней кратности

Основные использованные источники: НПБ 88-2001

1.2.1. Параметры установок пожаротушения следует определять в соответствии с табл. I.1.2 - I.1.4.

1.2.2. Установки водяного и пенного (низкой кратности) пожаротушения подразделяются на спринклерные и дренчерные.

1.2.3. Площадь для расчета расхода и время работы установок, в которых в качестве огнетушащего вещества используется вода с добавкой, определяются так же, как и для установок водяного пожаротушения, по табл. I.1.2.

1.2.4. Оросители следует устанавливать в соответствии с требованиями табл. I.1.2, а также с учетом их технических характеристик и карт орошения.

Таблица I.1.2

Параметры установок пожаротушения

Примечания:

1. Группы объектов защиты приведены в табл. I.1.5.

2. При оборудовании помещений дренчерными установками площадь для расчета расхода воды, раствора пенообразователя и количества одновременно работающих секций следует определять в зависимости от технологических требований.

3. Продолжительность работы установок пенного пожаротушения с пеной низкой и средней кратности следует принимать:

15 мин - для помещений категорий А, Б, В1 по взрывопожарной опасности;

10 мин - для помещений категорий В2 - В3 по пожарной опасности.

4. Для установок пожаротушения, в которых в качестве средства тушения используется вода с добавкой смачивателя на основе пенообразователя общего назначения, интенсивность орошения принимается в 1,5 раза меньше, чем для водяных.

5. Для спринклерных установок значения интенсивности орошения и площади для расчета расхода воды и раствора пенообразователя приведены для помещений высотой до 10 м, а также для фонарных помещений при суммарной площади фонарей не более 10 % площади. Высоту фонарного помещения при площади фонарей более 10 % следует принимать до покрытия фонаря. Указанные параметры установок для помещений высотой от 10 до 20 м следует принимать по табл. I.1.4.

6. В таблице указаны интенсивности орошения раствором пенообразователя общего назначения.

1.2.5. При устройстве установок пожаротушения в помещениях, в которых технологическое оборудование и площадки, горизонтально или наклонно установленные вентиляционные короба с шириной или диаметром сечения свыше 0,75 м располагаются на высоте не менее 0,7 м от плоскости пола и препятствуют орошению защищаемой поверхности, следует дополнительно под эти площадки, оборудование и короба устанавливать спринклерные или дренчерные оросители с побудительной системой.

Таблица I.1.3

Исходные данные для проектирования АУП для складских помещений при высоте складирования до 5,5 м

* ПО - пенообразователь.

Примечания:

1. Группы помещений приведены в табл. I.1.5.

2. В группе 6 (см. табл. I.1.5) тушение резины, РТИ, каучука, смол рекомендуется производить водой со смачивателем или низкократной пеной.

3. Для складов с высотой складирования до 5,5 м и высотой помещения более 10 м значения интенсивности и площади для расчета расхода воды и раствора пенообразователя по группам 5 - 7 (см. табл. I.1.5) должны быть увеличены из расчёта 10 % на каждые 2 м высоты помещения.

4. В таблице указаны интенсивности орошения раствором пенообразователя общего назначения.

Таблица I.1.4

Исходные данные для проектирования АУП для помещений высотой до 20 м

Примечания:

1. Группы помещений приведены в табл. I.1.5.

2. В таблице указаны интенсивности орошения раствором пенообразователя общего назначения.

Таблица I.1.5

Группы помещений (производств и технологических процессов) по степени опасности развития пожара в зависимости от их функционального назначения и пожарной нагрузки сгораемых материалов

Примечания:

1. Группы помещений определены по их функциональному назначению. В тех случаях, когда невозможно подобрать аналогичные производства, группу следует определять по категории помещения.

2. Категория помещений определяется в зависимости от удельной пожарной нагрузки по НПБ 105-95 и [34].

3. Удельная пожарная нагрузка определяется в соответствии с рекомендуемым приложением 3.

4. Параметры установок водяного и пенного пожаротушения для складских помещений, встроенных в здания, помещения которых относятся к 1-й группе, следует принимать по 2-й группе помещений.

1.2.6. Установки по времени срабатывания должны удовлетворять требованиям, приведенным в табл. I.1.6.

Таблица I.1.6

Время срабатывания АУП

1.2.7. Продолжительность действия установок должна удовлетворять требованиям, приведенным в табл. I.1.7.

Таблица I.1.7

Продолжительность действия АУП

1.3. Особенности проектирования традиционных спринклерных установок пожаротушения

Основные использованные источники: НПБ 88-2001, ГОСТ Р 50680, ГОСТ Р 50800

1.3.1. Спринклерные установки водяного и пенного пожаротушения в зависимости от температуры воздуха в помещениях следует проектировать:

водозаполненными - для помещений с минимальной температурой воздуха 5°С и выше;

воздушными - для неотапливаемых помещений с минимальной температурой ниже 5°С.

1.3.2. Спринклерные установки следует проектировать для помещений высотой не более 20 м, за исключением установок, предназначенных для защиты конструктивных элементов покрытий зданий и сооружений. В последнем случае параметры установок для помещений высотой более 20 м следует принимать по 1-й группе помещений (см. табл. I.1.5).

1.3.3. Для одной секции спринклерной установки следует принимать не более 800 спринклерных оросителей всех типов. При этом общая емкость трубопроводов каждой секции воздушных установок должна составлять не более 3 м³.

1.3.4. При использовании узла управления с акселератором или эксгаустером емкость трубопроводов воздушных установок может быть увеличена до 4 м³.

1.3.5. Каждая секция спринклерной установки должна иметь самостоятельный узел управления.

1.3.6. При защите нескольких помещений или этажей здания одной спринклерной секцией для выдачи сигнала, уточняющего адрес загорания, а также включения систем оповещения и дымоудаления допускается устанавливать на питающих трубопроводах, исключая кольцевые, сигнализаторы потока жидкости.

Перед сигнализатором потока жидкости допускается установка запорной арматуры с датчиками контроля состояния ее положения "Закрыто" - "Открыто".

1.3.7. В водозаполненных спринклерных АУП в качестве сигнального клапана может использоваться сигнализатор потока жидкости, за которым должен быть установлен обратный клапан.

1.3.8. В зданиях с балочными перекрытиями (покрытиями) класса пожарной опасности K0 и K1 с выступающими частями высотой более 0,32 м, а в остальных случаях - более 0,2 м, спринклерные оросители следует устанавливать между балками, ребрами плит и другими выступающими элементами перекрытия (покрытия) с учетом обеспечения равномерности орошения пола.

1.3.9. Расстояние от розетки спринклерного оросителя, устанавливаемого вертикально, до плоскости перекрытия (покрытия) должно составлять от 0,08 до 0,40 м.

Расстояние от горизонтальной части розетки спринклерного оросителя, устанавливаемого горизонтально относительно своей оси, до плоскости перекрытия (покрытия) должно быть от 0,07 до 0,15 м.

1.3.10. Монтаж оросителей для подвесных потолков должен выполняться в соответствии с требованиями ТД на данный вид оросителей.

1.3.11. В зданиях с односкатными и двухскатными покрытиями, имеющими уклон более 1/3, расстояние по горизонтали от спринклерных оросителей до стен и от спринклер-ных оросителей до конька покрытия должно быть не более 1,5 м при покрытиях с классом пожарной опасности К0 и не более 0,8 м - в остальных случаях.

1.3.12. В местах, где имеется опасность механического повреждения, спринклерные оросители должны быть защищены ограждающими кожухами. Ограждающие кожухи не должны препятствовать нормальному функционированию оросителей, т.е. уменьшать площадь и интенсивность орошения ниже нормативных значений.

1.3.13: Спринклерные оросители водозаполненных АУП устанавливаются вертикально розетками вверх или вниз либо горизонтально, в воздушных АУП - вертикально розетками вверх либо горизонтально.

1.3.14. Монтаж спринклерных оросителей должен быть произведен таким образом, чтобы разбрызгиваемый или распыляемый поток воды сработавшего оросителя не воздействовал непосредственно на смежные оросители.

1.3.15. Максимальную температуру окружающей среды для спринклерных оросителей следует устанавливать согласно табл. I.1.8.

Таблица I.1.8

Предельно допустимая температура окружающей среды

1.3.16. В пределах одного защищаемого помещения следует устанавливать однотипные оросители с одинаковым диаметром выходного отверстия.

1.3.17. Расстояние между спринклерными оросителями и стенами (перегородками) с классом пожарной опасности K1 не должно превышать половины расстояния между спринклерными оросителями, указанными в табл. I.1.2.

1.3.18. Расстояние между спринклерными оросителями и стенами (перегородками) с ненормируемым классом пожарной опасности не должно превышать 1,2 м.

1.3.19. Расстояние между спринклерными оросителями установок водяного пожаротушения, устанавливаемыми под гладкими перекрытиями (покрытиями), должно быть не менее 1,5 м.

1.3.20. К питающим трубопроводам водозаполненных спринклерных АУП диаметром 65 мм и более допускается присоединять пожарные краны внутреннего противопожарного водопровода.

1.3.21. Продолжительность работы внутренних пожарных кранов, оборудованных ручными водяными или пенными пожарными стволами и подсоединенных к питающим трубопроводам спринклерной установки, следует принимать равной времени работы спринклерной установки.

1.3.22. Проектирование внутренних пожарных кранов следует осуществлять по СНиП 2.04.01-85*.

1.4. Особенности проектирования традиционных дренчерных установок пожаротушения

Основные использованные источники: НПБ 88-2001, ГОСТ Р 50680, ГОСТ Р 50800

1.4.1. Автоматическое включение дренчерных установок следует осуществлять по сигналам от одного из видов технических средств:

- побудительных систем;

- установок пожарной сигнализации;

- датчиков технологического оборудования.

1.4.2. Побудительный трубопровод дренчерных установок, заполненных водой или раствором пенообразователя, следует устан