2905

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Воронежский государственный архитектурно-строительный университет»

В.Л. Худиковский, С.А. Колодяжный

Пожаровзрывозащита зданий и сооружений Воронежского ГАСУ

Учебное пособие к выполнению лабораторных работ по противопожарному водоснабжению и практических занятий

по пожарно-техническому оборудованию

Под редакцией доктора технических наук профессора В. Л. Худиковского

Воронеж 2012

1

УДК 614 (07) ББК 38.96я7 Х982

Рецензенты:

Главное управление МЧС РФ по Воронежской области (начальник управления, полковник И.И. Кобзев);

А.И. Болдинов канд. техн. наук, доц. Воронежского государственного технического университета

Худиковский, В.Л.

Пожаровзрывозащита зданий и сооружений Воронежского ГАСУ: учеб. по-

Х982 собие к выполнению лабораторных работ по противопожарному водоснабжению и практических занятий по пожарно-техническому оборудованию /В.Л. Худиков-

ский, С.А. Колодяжный; Воронежский ГАСУ. – Воронеж, 2012. – 58 с.

Содержит технические предложения, позволяющие модернизировать пожаровзрывозащиту зданий и сооружений Воронежского ГАСУ и обеспечить выполнения лабораторных работ по противопожарному водоснабжению и практических занятий по пожарнотехническому оборудованию.

Предназначено для студентов очной формы обучения специальности 280705 «Пожарная безопасность», специальности 280700 «Техносферная безопасность».

Издание соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта профессионального образования по дисциплинам «Противопожарное водоснабжение» и «Пожарная техника»

Ил. 18. Табл. 10. Библиогр.: 10 назв.

УДК 614 (07) ББК 38.96я7

© Худиковский В.Л., Колодяжный С.А., 2012 © Воронежский ГАСУ, 2012

2

Оглавление

2.Устройство и принцип работы подземного гидранта, пожарной колонки, водопроводной задвижки, пожарного вентиля и ручного пожарного

5.Расчет радиуса компактной части струи, создаваемой стволом, расположенным на поверхности земли и на уровне четвертого этажа

3

ВВЕДЕНИЕ

Концентрация в жилых и общественных зданиях значительного количества сгораемых материалов, тенденция увеличения этажности и площади этих зданий ведет к значительному повышению их пожарной опасности.

Основная доля всех пожаров приходится на образовательные учреждения [1]. Из года в год растет число пожаров и количество погибших людей в них.

С 2000 по 2005 год в образовательных учреждениях произошло более 11 тысяч пожаров, в которых погибло 177 человек.

Чаще всего причиной гибели людей является воздействие опасных факторов пожара (дыма, температуры, теплового излучения), а также явления, сопутствующие ему (взрывы, обрушения строительных конструкций зданий и др.).

Человечество несет огромные материальные потери, связанные также с крупными промышленными авариями, взрывами, технологическими катастрофами, стихийными бедствиями.

Для успешного тушения пожаров и спасения людей из высотных зданий необходимо оборудовать здания современными автоматическими установками обнаружения и тушения пожаров, а также первичными средствами пожаротушения. На таких объектах надо использовать самые современные средства и способы обнаружения, локализации и тушения пожаров (огнетушащие газы, пены, порошки).

Обеспечение пожарной безопасности объекта зависит от того, насколько правильно подобраны автоматические системы обнаружения и тушения пожара, как быстро и правильно проведены необходимые профилактические мероприятия, в результате чего минимизирована вероятность возникновения пожара и ущерба от него [2].

Для защиты в чрезвычайных ситуациях техногенного характера от неконтролируемых процессов горения и взрывов используется стационарная и передвижная пожарная техника различного назначения [3].

К стационарной пожарной технике относятся:

-пожарные краны, ручные и промышленные огнетушители, установленные внутри зданий и сооружений; -автоматические воздушно-пенные, порошковые и газовые установки, размещаемые внутри зданий и сооружений;

-наружные вышки с лафетными стволами и системы орошения. К передвижной технике относятся:

-огнетушители и мотопомпы; -пожарные автомобили; -пожарные самолеты и вертолеты; -пожарные суда и поезда;

-пожарные моторизованные средства (модули).

4

Пожаровзрывозащитная техника является материальной основой обеспечения ликвидации неконтролируемых пожаров и взрывов и их последствий. От ее рабочего состояния, умения личного состава правильно эксплуатировать весь комплекс находящегося в его распоряжении оборудования и вооружения зависит их боеготовность и оперативные возможности .

Комплекс пожаровзрывозащиты можно разделить на наружний и внутренний. К наружному комплексу относятся: водопроводные сети до ввода в здание или сооружение, гидранты, пожарные колонки, передвижное (стационарное) техническое оборудование и вооружение. К внутреннему комплексу относятся: пожарные краны, огнетушители, автоматические воздушно-пенные, порошковые и газовые установки.

Противопожарное водоснабжение представляет собой комплекс мероприятий, обеспечивающих подачу воды для тушения пожаров.

Вгородах и населенных пунктах устраивают объединенные хозяйствен- но-противопожарные водопроводы. Противопожарные водопроводы бывают низкого или высокого давления. Свободный напор в сети противопожарного водопровода низкого давления при пожаротушении на уровне поверхности земли должен быть не менее 10 м. При этом необходимый для тушения пожара напор

уствола создается передвижным пожарным насосом, подающим воду по рукавам от гидранта или запасного резервуара воды к месту тушения пожара.

Всети противопожарного водопровода высокого давления вода к месту пожара подается по рукавам непосредственно из гидрантов, а необходимый для пожаротушения напор в сети и у стволов создается стационарными пожарными повысительными насосами, установленными в насосной станции.

Основные противопожарные требования сводятся к получению необхо-

димых расходов воды под требуемым напором в течение расчетного времени тушения пожаров и взрывов при обеспечении достаточной степени надежности работы как системы водоснабжения в целом, так и отдельных водопроводных сооружений.

Необходимо отметить, что применение некоторых других огнетушащих средств не может происходить без воды. Так, получение химической, воздушномеханической, и в том числе высокократной пены, возможно только при использовании воды.

Вода является наиболее дешевым огнетушащим веществом по сравнению с другими средствами пожаротушения. Поэтому среди мероприятий по обеспечению пожарной безопасности населенных пунктов и промышленных предприятий противопожарное водоснабжение занимает одно из ведущих мест.

В учебном пособии приведены технические предложения, позволяющие модернизировать пожаровзрывозащиту зданий и сооружений Воронежского ГАСУ и использовать наружное и внутреннее хозяйственно-противопожарное водоснабжение для выполнения лабораторных работ по противопожарному во-

5

доснабжению и проведения практических занятий по пожарно-техническому оборудованию.

Настоящее учебное пособие поможет студентам усвоить теоретические основы пожарной безопасности, приобрести навыки решения практических инженерных задач при выполнении курсовых проектов, выпускных квалификационных работ и модернизации пожарной техники, а также изучить действующее производственное оборудование и вооружение

Кроме того, знание действующего производственного оборудования и вооружения зданий и сооружений университета позволяет студентам оценить сложность его использования для пожаровзрывозащиты, сократить расходы средств на проектирование, изготовление и использование модельных лабораторных установок.

1. ПЛАН ОСНОВНЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ УНИВЕРСИТЕТА С НАРУЖНОЙ ВОДОПРОВОДНОЙ

СЕТЬЮ

Расположение основных зданий и сооружений университета приведено на рис. 1. На плане также указаны вводы в здания, пожарные гидранты и запасной резервуар воды.

Рис. 1. План основных зданий и сооружений университета:

1 − учебный корпус №2; 2 − учебный корпус №6 и бизнес-инкубатор; 3 − учебный корпус № 5; 4 − учебный корпус №4; 5 − учебный корпус №1;

6 − учебный корпус №3; 7 − учебный корпус №7; 8 − ввод в здание; 9 − наружная водопроводная сеть; 10 − гидрант пожарный подземный

6

Забор воды для зданий и сооружений производится из магистрального водопровода, расположенного по улице 20−летия Октября.

В районе входа в корпус №2 располагается железобетонный резервуар воды объемом 30 м3. Заполняется резервуар при помощи автоцистерны.

Подача воды в корпус №2, бизнес-инкубатор, в корпус №5, в сооружения, расположенные во дворе университета, производится от тупикового отвода, расположенного по улице Станкевича, через ввод корпуса №6. На указанном отводе размещены два пожарных подземных гидранта.

Подача воды в напорную емкость корпуса №4 производится через ввод от магистрального водопровода. Возле входа в корпус №4 расположен подземный пожарный гидрант.

Вода в корпус №1 и №7 подается от отвода через их вводы. Из ввода в

корпус №1 вода поступает в насосную станцию лаборатории противопожарного водоснабжения университета. Левее входа в корпус №1, на разветвлении наружного водопровода, расположены два подземных пожарных гидранта. Между корпусами №1 и №5 на наружной водопроводной сети располагается подземный гидрант.

В корпус №3 вода подается от внутренней водопроводной сети первого корпуса университета.

Из ввода в корпус №7 вода поступает в повысительную насосную установку для подачи в распределительную сеть.

Справа от входа в первый корпус располагается подземный гидрант забора воды для тушения пожара в корпусе №7.

Таким образом, здания и сооружения университета обеспечиваются водой от наружной водопроводной сети с трех сторон 4-мя вводами.

Контрольные вопросы и задания

1.Перечислите виды трубопроводных арматур, которые устанавливаются в наружной водопроводной сети.

2.Какой максимальный напор (давление) допускается в наружной водопроводной сети?

3.Какой наружный водопровод зданий и сооружений изображен на плане университета?

4.Нарисуйте принципиальную схему внутренней разводки водопроводной сети 4-го корпуса университета.

5.Каким образом производится отбор воды для тушения пожара из наружной водопроводной сети университета?

7

2. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ПОДЗЕМНОГО ГИДРАНТА, ПОЖАРНОЙ КОЛОНКИ, ВОДОПРОВОДНОЙ ЗАДВИЖКИ, ПОЖАРНОГО ВЕНТИЛЯ И РУЧНОГО ПОЖАРНОГО СТВОЛА

Пожарный подземный гидрант

Для отбора воды из наружной водопроводной сети университета установлено шесть гидрантов, которые изготовлены по ГОСТ 8 220-62 и обеспечивают высокие эксплуатационные качества. Пожарные гидранты прикреплены к подставкам трубопроводов, расположенных в колодцах наружной водопроводной сети диаметром 150 мм [4, 5, 6].

Конструктивно-компоновочная схема пожарного подземного гидранта приведена на рис. 2.

Гидрант состоит из корпуса 8, клапана 2, шпинделя 1, муфты 9, штанги 10, ниппеля 11, откидной крышки 12 и спускной трубки 5.

Корпус №8 состоит из двух патрубков с фланцами, соединённых с помощью болтов и гаек. Между патрубками установлена вставка 7, являющаяся опорой шпинделя 1. Для прохода воды во вставке выполнены отверстия. На внутренней поверхности цилиндрической части нижнего патрубка имеются продольные пазы, в нижнем фланце установлено седло 4, а также выполнено отверстие, соединённое со спускной трубкой 5.

Клапан 2 состоит из двух обечаек, между торцами которых установлено уплотнительное кольцо 20. Обечайки соединены между собой с помощью резьбы. Верхняя гайка имеет фиксаторы, в ней же установлена ходовая втулка 19. На одном из фиксаторов установлен клапан 6. Фиксаторы устанавливаются в направляющие пазы нижнего патрубка, это исключает вращение клапана при открытии и закрытии гидранта.

На нижнем конце шпинделя 1 нарезана трапециевидная резьба, с помощью которой шпиндель соединён с ходовой втулкой 19 клапана 2, верхним цилиндрическим концом шпиндель соединён с муфтой 9. Муфта представляет собой втулку с цилиндрическим отверстием на нижнем конце и квадратным на верхнем. Фиксируется муфта на шпинделе штифтом 17.

Штанга 10 представляет собой ось с квадратными головками, нижняя головка соединена с квадратным отверстием муфты 9, верхняя головка служит для соединения с квадратным отверстием торцевого ключа пожарной колонки.

В ниппеле 11 выполнено центральное отверстие для установки опорной втулки 15, штанги 10 и отверстия для прохода воды. На наружной поверхности ниппеля установлено резьбовое кольцо 14.

Ниппель крепится к корпусу 8 с помощью откидной крышки 12, которая соединяется с корпусом при помощи болтов и гаек. Крышка состоит из фланца

8

и обечайки, которые соединены между собой осью 13. Стыки гидрантов уплотняются с помощью прокладок 16, 18, 21.

В закрытом положении гидранта клапан 2 за счёт посадки уплотнительного кольца 20 на седло 4 перекрывает отверстие в корпусе 8, вода из водопровода в гидрант не поступает.

Рис. 2. Конструктивнокомпоновочная схема пожарного подземного гидранта:

1 − шпиндель;

2 − клапан гидранта;

3 − клапан обратный;

4 − седло;

5 − трубка спускная;

6 − клапан спускной;

7 − вставка;

8 − корпус;

9 − муфта;

10 − штанга;

11 − ниппель;

12 − крышка откидная;

13 − ось;

14 − кольцо резьбовое;

15 − втулка опорная;

17 − штифт; 16, 18, 21 − прокладки уплотнительные;

19 − втулка ходовая;

20 − кольцо уплотнительное;

22 − подставки на наружной водопроводной сети

Герметичность посадки клапана на седло обеспечивается за счёт усилий, создаваемых давлением воды в наружной водопроводной сети и предварительной затяжки клапана при вращении штанги 10 по часовой стрелке.

Для работы с пожарным гидрантом необходимо открыть откидную крыш-

ку 12.

Для открытия и закрытия гидранта при тушении пожара используется пожарная колонка, которая навинчивается на резьбовое кольцо 14 ниппеля 11.

При вращении пожарной колонки по часовой стрелке она опускается, при этом торцевой ключ входит в зацепление с квадратной головкой штанги 10.

9

Чтобы открыть гидрант, необходимо вращать торцевой ключ пожарной колонки с помощью рукоятки против часовой стрелки. При вращении торцевого ключа вращается штанга 10 и жестко связанный с ней с помощью муфты 9 шпиндель 1. За счёт вращения шпинделя клапан 2 опускается вниз и вода через образовавшийся зазор между седлом 4 и уплотнительным кольцом 20 поступает в головку пожарной колонки и через напорные патрубки направляется в пожарные рукава.

Чтобы закрыть гидрант, необходимо вращать торцевой ключ пожарной колонки по часовой стрелке. За счёт вращения шпинделя, жестко связанного с торцевым ключом пожарной колонки, клапан гидранта поднимается и перекрывает отверстие в корпусе 8, поступление воды в гидрант, колонку и т.д. прекращается. Оставшаяся в корпусе вода удаляется самотеком по трубке через клапан 3. Клапан 3 исключает попадание в гидрант грунтовых вод.

Основные показатели пожарного подземного гидранта приведены в табл. 1.

10