Розрахунок системи водогасіння

Вода – найбільш доступний, дешевий і універсальний вогнегасний засіб, застосовуваний на морських суднах. Маючи високими питому теплоємність і теплоту паротворення, вода є й найбільш ефективним засобом охолодження поверхні палаючих речовин.

При гасінні водою використовується також і ефект розведення реагуючих речовин. Парка вода перетвориться в пару, що сприяє зниженню змісту кисню в повітрі зони горіння й припиненню процесу горіння. Водяне пожежогасіння застосовується при загорянні більшості твердих, рідких і газоподібних речовин.

Гасіння твердих горючих матеріалів і конструкцій, виробляється потужними компактними струменями води. У таких випадках вода, що подається під більшим тиском до вогнища пожежі, робить не тільки охолодне й що розбавляє, але й механічний вплив, збиваючи полум'я й розкидаючи в сторони частини палаючих предметів. Проникаючи через незначні нещільності конструкцій, вода прохолоджує їх і обмежує подальше поширення вогню. На заключній стадії гасіння твердих горючих матеріалів воду подають дрібнорозпилювальними струменями для збільшення обсягу одержуваного з її пари.

Для гасіння легкозаймистих і горючих рідин можна застосовувати воду тільки в дрібнорозпилювальному стані різної дисперсності. Краплі води, потрапляючи в область високих температур, майже повністю випаровуються. Пара, що утвориться, витісняючи повітря з палаючого приміщення, знижує концентрацію вибухонебезпечних газів. При гасінні нафтопродуктів необхідно враховувати ту обставину, що їхня щільність менше, ніж у води. У цьому випадку не можна допускати великого скупчення води в палаючому приміщенні. Спливаючи на її поверхню, що горять речовини можуть разом з водою розтікатися по інших приміщеннях. Вода в такий спосіб буде сприяти поширенню пожежі.

Однак поряд з важливими позитивними якостями вода має й серйозні недоліки, які необхідно враховувати при її застосуванні.

Для гасіння пожеж на судах використовують звичайно морську (рідше прісну) воду, що містить різні солі, через що вода має високу електричну провідність. У зв'язку із цим забороняється застосовувати воду для гасіння палаючого електроустаткування, що перебуває під напругою, через небезпеку коротких замикань і можливих поразок людей електрострумом. Якщо з якої-небудь причини неможливо використовувати інші вогнегасні засоби, то до початку гасіння пожежі водою необхідно знеструмити палаючі електроустановки й електромережі.

Небезпечно застосовувати воду для гасіння палаючих речовин, що вступають із нею в реакцію з виділенням при цьому горючих газів. Так, наприклад, при взаємодії води з калієм, кальцієм, натрієм виділяється водень, що утворить у з'єднанні з киснем повітря вибухонебезпечну суміш. При взаємодії води з такими речовинами, як селітра, сірчистий ангідрид, перекис натрію, можливі вибухонебезпечний викид і посилення горіння. Гримуча ртуть і нітрогліцерин вибухають від удару струменя води. Вибухають при взаємодії з водою й такі речовини, як карбіди лужних металів, триетилалюміній і т.д.

Слід також зазначити погану змочувальну здатність води, що приводить до надмірної її витрати при гасінні таких речовин, як бавовна, джут, вовна, деревина, вугілля й ін. Зайве скупчення води в суднових відсіках може викликати небезпечний крен судна й втрату його остійності.

Для поліпшення вогнегасних властивостей води вона може піддаватися спеціальній хімічній обробці. При цьому вдається значно збільшити змочувальну здатність води або зменшити її в'язкість для зниження втрат на тертя в трубопроводах і збільшення у зв'язку із цим дальності польоту струменя.

Система водяного пожежогасіння призначена для гасіння пожеж компактними або розпиленими струменями води, складається з стаціонарних пожежних насосів, приводів керування арматурами, контрольно-вимірювальних приладів, трубопроводів, пожежних ріжків, рукавів з сполучними голівками й стовбурами, що швидко з’єднуються. Вода з пожежної магістралі може використовуватися також для систем пінного пожежогасіння й автоматично діючої спринклерної системи.

Пожежним насосом, якщо резервний перебуває в постійній готовності, можна подавати забортну воду для зрошення трапів і виходів з машинно-котельних відділень, заповнення й осушення баластових цистерн і кофердамів, для миття суднових надбудов і палуб, якірних ланцюгів і клюзів.

Забороняється використання систем пожежогасіння для осушення відсіків, у яких зберігалися нафтопродукти або залишки будь-яких горючих рідин.

Суднова система водогасіння обслуговується звичайно двома й більше стаціонарними відцентровими насосами, що працюють паралельно або послідовно. На великих судах установлюється також стаціонарний аварійний пожежний насос, що має дизельний привід із запасом палива на 10 год роботи. На танкерах пуск аварійного пожежного насоса здійснюється з місця його розташування й дистанційно, з відкритої палуби. Основні стаціонарні насоси розташовуються в машинному відділенні судна й приводяться в дію від незалежних приводів вручну й дистанційно. Аварійні насоси розташовують в окремому ізольованому від МКВ приміщенні. Ці насоси, постачені пристроєм для самоусмоктування, включаються в роботу при виході з ладу основних.

Пожежні ріжки, шафи для пожежних рукавів і місця пожежних постів офарблюються в червоний колір.

За типом схем магістральних трубопроводів системи водяного пожежогасіння розділяють на кільцеві, лінійні й лінійно-кільцеві.

Для ліквідації пожеж у машинно-котельних відділеннях і в деяких сховищах застосовується система верхнього й нижнього водорозпилення. Системи водяних завіс використовуються на судах для захисту окремих конструкцій, перебирань, евакуаційних шляхів, входів і виходів з машинно-котельних відділень.

Автоматично діючі спринклерні системи застосовують іноді для гасіння пожеж у житлових і службових приміщеннях, а також у постах керування. Принцип дії системи полягає в тім, що при виникненні пожежі в охоронюваному приміщенні автоматично відкриваються отвори в спеціальних насадках, що розприскують воду, – спринклерах.

Сумарну подачу основних насосів необхідно приймати за умови одночасного забезпечення 15 % кількості всіх встановлених на судні пожежних кранів, але не менше трьох. Таким чином, подача пожежного насоса повинна задовольняти двом вимогам:

(Б.1)

де z – кількість пожежних кранів, встановлених на судні;

Q_шл – кількість води на один шланг, м³/год.

Витрата води на один пожежний шланг визначається за рівнянням витікання води із розпилювача:

(Б.2)

де μ =0,98...1,00 – коефіцієнт витікання із розпилювача пожежного ствола (брандспойту);

g = 9,81 – прискорення вільного падіння, м/с²;

f_c – площа перерізу отвору розпилювача ствола діаметром d_c, м²;

H_c – напір води біля сприску ствола, м.вод.ст.

Площа перерізу отвору розпилювача ствола можна визначити а формулою:

(Б.3)

де d_c – діаметр розпилювача, м.

Стандартні діаметри насадок приймають рівними 12, 16 і 19 мм чи близькими до цих розмірів.

Загальний напір біля розпилювача ствола можна визначити за формулою:

(Б.4)

де φ=0,023...0,006 – коефіцієнт, що залежить від діаметра розпилювача ствола, при цьому менші значення коефіцієнта відповідають більшим значенням ствола;

S_в – загальна висота вертикальної струменя:

(Б.5)

де α₀ =1,2 – коефіцієнт, що враховує роздроблену частину струменя;

S_к≥10 – висота компактної частини струменя, що приймається над рівнем палуби самої верхньої надбудови чи рубки, незалежно від місця встановлення пожежного крану, м. вод. ст.

Додаток В