книги из ГПНТБ / Гуськов М.Г. Противопожарная защита морских судов (вопросы проектирования)
.pdfч) |
ъ ъ ъ |
|
|
Ъ -У -ь |
|
|
ъ ъ -ь у* |
|
о |
^ <г у -Ь -Ь Ь |
Ь |
+ + |
* |
|
|
|
|
» / а |
|
|
|
|
А |
А |
А |
А |
А |
А А |
Л |
А |
А |
А / А |
А Л А |
||
A A A |
А / 4 |
A A A |
|
|||
А А А |
А |
/ А |
А |
А |
А |
|
|
|
|
|
Воздух |
|
|
|
|
|
вода |
|
|
|
|
А |
» / А |
А |
А |
? |
А |
А |
|
А |
|
|
|
• |
А |
А |
» X |
A |
A |
A |
|
|
|
|
|
A |
A |
A |
А / 4 |
A A |
A |
|
ъ |
ъ -ь |
47 |
* * |
* |
|
Л _ А |
А |
А |
/ 4 |
А |
А |
|
|
|||||
|
Ь |
Ь |
* |
* t |
t |
* |
||||||
л А А |
А |
Х |
А А А |
|
|
* *г"Ч * * *
7777/Г/
Рис. 59. Принципиальная схема спринклерной системы:
а — водяной; |
б — воздушной; |
в — комбинированной. |
/ — магистраль; 2 — КПУ; |
3 — компрессор; |
-/ — распределительный трубопровод; |
5 — спринклер; 6 — сигнальная станция.
138
Воздушная |
спринклерная |
система (рис. 59, б) имеет трубопро |
воды, заполненные водой |
л и ш ь до контрольно-сигнального устрой |
ства, выполненного в виде воздушно-водяного клапана . Трубопро
воды, расположенные за этим клапаном, наполнены |
с ж а т ы м |
воз |
духом. При возникновении п о ж а р а воздух выходит |
н а р у ж у |
через |
открывшиеся оросители, а система заполняется водой. Этой систе
мой с н а б ж а ю т |
помещения, |
в которых |
температура |
воздуха в тече |
||||||||
ние года м о ж е т |
быть н и ж е |
4°. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Комбинированная |
система |
имеет |
одну часть |
трубопровода, |
за |
|||||||
полненную воздухом, другую — водой |
|
(рис. 59, |
в). |
|
|
|
||||||
Водопитатели |
спринклерной системы |
состоят |
обычно |
из |
двух |
|||||||
комплексов оборудования, предназначенных д л я |
|
|
|
|||||||||
подачи пресной воды |
под |
давлением |
в трубопровод |
системы |
||||||||
в период «дежурного состояния» спринклеров. |
В |
этот |
комплекс |
|||||||||
входят пневмоцистерна |
и |
воздушный |
|
компрессор |
с б а л л о н а м и , |
|||||||
п о д д е р ж и в а ю щ и й |
рабочее |
давление |
в |
системе |
и |
подающий |
воду |
квскрывшимся спринклерам . Воздушный компрессор д о л ж е н
иметь не менее двух источников энергии; з а п а с воды в пневмоцистерне обычно принимается не менее 2500 л при рабочем дав
лении 1,5 кгс/см2 ; |
|
|
подачи |
морской |
воды под давлением в трубопровод системы |
в период |
«рабочего |
состояния» спринклеров. Этот комплекс состоит |
из электронасоса, оборудованного специальной автоматикой вклю чения и насоса системы водяного пожаротушения, обеспечиваю щего подачу необходимого количества забортной воды в трубопро вод спринклерной системы.
Контрольно-пусковое (сигнальное) устройство (КПУ) пред ставляет собой сложную арматуру, состоящую из запорного и не возвратного клапанов,, которые установлены на трубопроводах кон троля и сигнализации . В зависимости от рабочей среды, находя
щейся |
непосредственно у спринклеров, |
К П У |
имеет |
различную |
||||||
конструкцию. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К П У |
водяной |
спринклерной системы |
(рис. |
60) состоит из та |
||||||
р е л к и — к л а п а н а |
4, который |
под |
действием |
силы веса |
|
п р и ж а т |
||||
к седлу, при этом |
проточка, |
с о о б щ а ю щ а я с я |
с |
трубой |
7, |
з а к р ы т а . |
||||
В момент вскрытия одного или нескольких спринклеров |
давление |
|||||||||
над клапаном падает, вследствие |
чего т а р е л к а |
поднимается |
и вода |
|||||||
через открывшуюся проточку |
поступает |
в |
трубопровод |
7, |
затем |
|||||
к сигнальному устройству. Сигнальное |
устройство — |
электрозво |
||||||||
нок, ревун и т. п. — включается |
с помощью датчиков, реагирую |
щих на уменьшение д а в л е н и я в магистральном трубопроводе. Эти
датчики могут |
быть |
использованы т а к ж е д л я |
автоматического |
|
включения насосов водоподачи. |
|
|
||
Конструкция |
К П У |
воздушной спринклерной |
системы |
в прин |
ципе т а к а я ж е , |
как |
и К П У водяной системы |
(рис. 61). |
Отличие |
состоит в том, что функции контроля спринклерной системы и по дачи сигнала при возникновении п о ж а р а выполняет воздушный
клапан . |
Внутри корпуса этого к л а п а н а |
расположена |
сдвоенная та |
релка 9. |
Н и ж н я я т а р е л к а з а к р ы в а е т |
отверстие |
магистрального |
139
Рис. 60. |
КПУ |
спрннклерной |
водяной |
системы. |
|
' — манометр; |
2 — компенсатор; |
3 — комбинированный кран: |
|||
./ — тарелка-клапан; |
5 — сигнальный |
клапан; |
6 — пробко |
||
вый кран; |
7 —сигнальный |
трубопровод; 8 — клннкетная |
|||
задвижка; |
9 — крестовина |
с пробкой. |
Рис. 61. КПУ воздушной спрннклерной системы.
/ — манометр, |
контролирующий |
давление |
воды; |
2 — конт |
|||||
рольно-сигнальный воздушный клапан; |
3 — п р о б к а ; 4 — |
||||||||
крышка |
клапана; 5 — манометр, |
контролирующий давление |
|||||||
воздуха; |
6 — сигнальный |
трубопровод; |
7 — невозвратный |
||||||
клапан; |
8 — угловой |
кран; |
9 — дифференциально |
сдвоенная |
|||||
тарелка; |
10 — люк; |
/ / — |
клинкетная |
задвижка; |
12 — запор |
||||
ный клапан; |
13 — кран; |
|
14 — кран |
с малым |
отверстием; |
||||
|
|
|
15 |
— четверник. |
|
|
|
трубопровода, подводящего |
воду, а верхняя т а р е л к а — |
отверстие |
||||||||||
клапана со |
стороны воздушной |
сети. Пространство м е ж д у |
верхней |
|||||||||
и нижней |
т а р е л к а м и |
сообщается через отверстие с трубопрово |
||||||||||
дом 6, ведущим к сигнальному устройству. В результате |
давления |
|||||||||||
воздуха иа |
верхнюю |
тарелку н и ж н я я з а к р ы в а е т |
доступ |
|
воды из |
|||||||
водопитателей. Д л я у д е р ж а н и я |
к л а п а н а |
в таком |
положении |
доста |
||||||||
точно, |
чтобы |
силы, действующие на тарелки, были равны . |
|
|||||||||
В |
существующих |
к л а п а н а х |
п л о щ а д ь |
верхней |
тарелки |
|
в |
восемь |
||||
раз больше |
площади |
нижней, |
т. е. д л я |
равновесия системы |
доста |
|||||||
точно, чтобы давление в воздушной сети было в восемь |
р а з |
ниже, |
||||||||||
чем давление воды под клапаном . В момент вскрытия |
спринкле |
|||||||||||
ров давление |
в воздушной |
сети понижается, к л а п а н |
поднимается |
|||||||||
и открывает |
доступ воды к спринклерной сети. В момент |
подъема |
||||||||||
к л а п а н а с р а б а т ы в а е т |
з а щ е л к а , которая |
у д е р ж и в а е т |
его |
в |
припод |
нятом положении. Пространство м е ж д у дисками при этом запол няется водой, которая через трубопровод 6 поступает к сигналь ному устройству.
К П У комбинированной системы |
(рис. |
62) оборудуется |
|
двумя |
||||||||||||
клапанами (водяным |
и |
воздушным), включенными |
в |
сеть |
|
после |
||||||||||
довательно . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
К П У |
следует у с т а н а в л и в а т ь |
за |
пределами |
охраняемых |
поме |
|||||||||||
щений |
в |
специальных |
металлических |
выгородках |
или |
ш к а ф а х |
||||||||||
(в легкодоступных |
местах), |
освещенных |
и |
закрытых |
стеклянной |
|||||||||||
дверцей, |
чтобы м о ж н о |
было |
н а б л ю д а т ь |
за |
состоянием |
всех |
частей |
|||||||||
К П У |
и особенно за |
|
п о к а з а н и я м и |
манометров . |
Вблизи |
к а ж д о г о |
||||||||||
К П У |
необходимо |
поместить |
табличку |
с |
обозначением |
|
секции |
|||||||||
и зоны, которые о б с л у ж и в а е т данный |
клапан . |
|
|
|
|
|
||||||||||
Трубопроводы спринклерной системы выполняют из стальных |
||||||||||||||||
оцинкованных труб, п р о к л а д ы в а ю т |
под |
подволокой |
помещения |
|||||||||||||
вдоль |
о г р а ж д а ю щ и х |
его переборок |
и р а с п о л а г а ю т |
н а д |
местами |
возможного возникновения п о ж а р а . Спринклеры необходимо раз местить на трубопроводе системы так, чтобы можно было равно
мерно орошать |
палубу, подволоки и переборки распыленной во |
||||||||
дой. Д и а м е т р ы |
труб ориентировочно выбирают в зависимости от |
||||||||
количества обслуживаемых |
ими |
спринклеров: |
|
|
|||||
Внутренний |
диаметр |
|
|
|
|
|
|
|
|
трубы, мм |
|
|
20 |
25 |
32 |
38 |
50 |
75 |
100 |
Наибольшее |
количество |
|
|
|
|
|
|
|
|
спринклеров . . . . |
|
1 |
3 |
5 |
9 |
18 |
46 |
100 |
|
Точные значения д и а м е т р а определяют |
на основании |
гидрав |
|||||||
лического расчета, при этом расход воды на |
к а ж д ы й вскрывшийся |
||||||||
спринклер д о л ж е н быть |
не |
менее |
90 л/мин, |
давление у выходного |
|||||
о т в е р с т и я — 1,5 |
кгс/см2 . |
Производительность |
спринклера |
Q м о ж н о |
найти, |
зная напор Н |
перед |
ним, коэффициент местного сопротив |
|||
ления |
£, коэффициент |
расхода |
р., площадь выходного сечения |
|||
в д и а ф р а г м е f, |
|
|
|
|
|
|
|
Q = |
-г4тт |
+ 1 |
f |
= \if V W - |
|
|
|
1 1 , |
|
|
|
141
|
С п р и н к л е ры |
представляют |
собой оросители |
закрытого типа, |
|||||
в |
конструкцию |
которых |
входят |
клапан, |
з а к р ы в а ю щ и й |
отверстие |
|||
из |
напорного |
трубопровода; |
специальный |
замок, |
у д е р ж и в а ю щ и й |
||||
т а р е л к у |
к л а п а н а в закрытом |
состоянии; запорное |
устройство |
||||||
з а м к а , |
которое |
реагирует |
на |
повышение |
температуры |
в охраняе - |
Рис. |
62. |
КПУ комбинированной |
спринклерной |
си |
|||||||
|
|
|
|
|
|
стемы. |
|
|
|
|
|
/ — манометр; |
2 — воздушный |
контрольно-сигнальный |
|||||||||
клапан; |
3— |
пробка; |
4 — крышка; |
5 — сигнальный трубо |
|||||||
провод; |
6 — трехходовой |
кран; 7— водяной |
контрольно- |
||||||||
сигнальный |
клапан; |
8 — дифференциально |
сдвоенная |
||||||||
тарелка; |
9 — люк |
на |
воздушном |
клапане; |
10 — угловой |
||||||
кран; |
/ / — люк |
на |
водяном клапане; |
12 — запорный |
кла |
||||||
пан; |
13— кран |
с |
малым |
отверстием; 14 — четверннк; |
|
15— клинкетная |
з а д в и ж к а . |
мом |
помещении; устройство, обеспечивающее распыление водя |
|
ной |
струи. |
|
В |
зависимости от принципа |
устройства разбрызгивателя |
спринклеры бывают ударного действия (вода распыляется вслед
ствие у д а р а сплошной струи о поверхность той или |
иной |
ф о р м ы ) ; |
|||
центробежного |
действия (вода распыляется под действием |
центро |
|||
бежных сил |
на |
сплошную |
струю); щелевые (вода |
распыляется |
|
в результате |
деформации |
струи, которая принимает |
плоскую или |
142
в е е р о о б р а з н ую |
ф о р м у ) . Существуют |
т а к ж е комбинированные |
спринклеры . |
|
|
Р а с п ы л е н н ы е |
струи характеризуются |
величиной напора и со |
ответствующего расхода, распределения воды внутри факела, раз
мером |
и скоростью д в и ж е н и я капель . |
|
|
|
|||
Спринклер ударного действия |
(рис. 63, а) |
состоит |
из |
корпуса |
|||
со штуцером, |
имеющим |
коническую резьбу |
дл я |
ввертывания |
|||
в соединительную фасонную часть трубопровода; |
бронзового |
||||||
кольца |
с дугой; |
медной розетки; |
м е м б р а н ы с |
выходным |
отвер |
||
стием |
диаметром, равным |
12,7 мм; легкоплавкого замка |
и стек- |
Рмс. 63. Спринклер |
ударного |
действия |
с |
металлическим |
легкоплавким |
|||
|
|
|
замком: |
|
|
|
|
|
а — обычный; б — большой площади |
орошения. |
|
||||||
/ — штуцер; 2 — дуга; |
3— |
розетка; |
4—металлический |
легкоплавкий |
замок; 5 — т а |
|||
релка |
клапана; 6 — мембрана; |
7 — рычаг |
затвора; |
|
||||
|
|
в |
— эвольвентный. |
|
|
|
||
1 — эвольоеитная камера; |
2— тарелка клапана; |
3 — рычаг |
затвора; |
4 — легкоплав |
||||
кий |
замок; 5 — регулировочный |
|
винт; |
6 — насадка. |
|
лянного полусферического клапана . В нормальных условиях мем
брана з а ж а т а в корпусе |
оросителя |
кольцом дуги, отверстие в ней |
||||||||||
закрыто стеклянным |
|
клапаном, который |
у д е р ж и в а е т |
з а м о к |
— т р и |
|||||||
медныепластинки, спаянные между |
собой легкоплавким сплавом. |
|||||||||||
При |
п о ж а р е |
сплав |
под действием |
повышенной температуры |
рас |
|||||||
плавляется, |
з а м о к распадается на |
части. К л а п а н под |
давлением |
|||||||||
воды |
отлетает, вода |
устремляется |
через |
отверстие |
мембраны и, |
|||||||
у д а р я я с ь |
о |
розетку, |
образует капельные |
водяные струи. Спринк |
||||||||
леры |
марки СП-2 выпускают с легкоплавкими |
з а м к а м и , |
рассчитан |
|||||||||
ными |
на |
температуру |
с р а б а т ы в а н и я , р а в н у ю |
72, 93, |
141, 182°. |
|||||||
М а р к у |
спринклера |
с |
определенной |
температурой |
плавления |
з а м к а выбирают в зависимости от максимально допустимой тем пературы о к р у ж а ю щ е й среды:
Максимальная температура |
Температура |
плавления |
Маркировка (цвет) |
среды, С С |
замка, |
°С |
|
40 |
72 ± 2 |
|
— |
41—60 |
9 3 ± 2 |
Белый |
|
61—100 |
143±3 |
Синий |
|
101 — 140 |
182±3 |
Красный |
143
С п р и н к л ер имеет заполненный ф а к е л |
с углом конусности |
70—80°; |
||||
п л о щ а д ь орошения составляет 27 м2 . |
|
|
|
|||
З а границей |
существует большое |
число спринклеров |
различ |
|||
ной конструкции, отличающихся |
как |
по температуре |
срабатыва |
|||
ния, та к и по величине и форме |
ф а к е л а распыленной воды, напри |
|||||
мер спринклеры |
датской |
фирмы |
G W = V e n t i l a t i o n Limited |
(рис . 65) . |
||
П р и н ц и п и а л ь н а я |
схема |
судовой |
спринклерной системы |
приведена |
||
на рис. 66. |
|
|
|
|
|
|
Кроме спринклерных на судах применяют и другие виды си стем водораспыления со струями различной степени дисперсности. Так, например, дл я тушения нефтепродуктов в машинных и ко тельных отделениях применяют системы нижнего и верхнего водо
распыления . |
Они названы та к вследствие того, |
что вода подается |
|||
из |
насадок |
трубопроводов, |
которые |
проложены соответственно |
|
в |
нижней и |
верхней частях |
отсеков. |
Н и ж н е е |
водораспыление ис |
пользуют дл я тушения остатков нефтепродуктов на настиле вто
рого дна |
или низко расположенных |
п л а т ф о р м а х и |
п л о щ а д к а х , |
|
а в е р х н е е - — д л я |
тушения п о ж а р о в |
нефтепродуктов |
на верхнем |
|
свободном |
уровне |
воды, частично затопившей отсек. |
Д л я равно |
мерного распределения воды по всей п л о щ а д и помещения трубо проводы на отдельных ярусах изготовляют в виде колец с распы лителями, ориентированными дл я подачи воды в том или ином
направлении — вниз, на |
переборку, |
под углом к поверхности на |
||
стила. |
Р а с х о д |
воды |
в системах |
водораспыления составляет |
0,050—0,083 л/с на 1 м 2 |
охраняемой |
площади . |
||
Д л я |
тушения |
нефтепродуктов с |
температурой вспышки паров |
120° и более потребуется минимальный расход воды, а с темпера
турой вспышки |
паров |
45° и |
б о л е е — м а к с и м а л ь н ы й . |
|
|
|||
Управление |
системами |
нижнего и |
верхнего |
водораспыления |
||||
в машинно - котельных |
отделениях — ручное, |
местное и дистанцион |
||||||
ное. Д л я надежности |
действия систему |
с н а б ж а ю т |
водой от |
двух |
||||
независимых источников. На рис. 67 приведена схема систем |
ниж |
|||||||
него и верхнего водораспыления в машинно - котельном |
отделении. |
|||||||
Трубопроводы 4 и 8 с распылительными |
н а с а д к а м и 9 с н а б ж а ю т с я |
|||||||
водой от независимых |
участков магистрали |
7 системы |
водяного |
пожаротушения . Трубопроводы системы постоянно заполнены во
дой до быстродействующего к л а п а н а 6 |
(за |
ним |
воды нет) . Д л я |
|||
подачи |
воды в |
распылительные насадки |
при |
пуске |
системы |
|
имеется |
постоянно |
заполненный водой |
трубопровод ,5, на |
котором |
установлены спускные краны 3. Обычно они находятся в местах
несения вахт у трапов и сходов. О т к р ы в а ю т их либо |
из |
помеще |
|||
ний, либо с палубы, дл я этого один |
из них с н а б ж а ю т |
валиковым |
|||
приводом. Ка к только спускной к р а н |
будет открыт |
и вода |
выйдет |
||
из трубопровода 5, сразу ж е быстродействующий |
к л а п а н |
откроет |
|||
проход воды в распылительные насадки . Д о тех пор, пока |
открыт |
||||
хотя бы один спускной кран, открыт и быстродействующий |
кла |
||||
пан. Когда будет з а к р ы т спускной кран, импульсный |
трубопровод |
||||
начнет постепенно заполняться водой. П о мере возрастания |
дав |
||||
ления в этом трубопроводе т а р е л к а |
быстродействующего |
клапана |
6 М. Г. Гуськов, М. К. Глозман |
145 |
сядет на седло, в результате прекратится поступление воды в тру
бопровод |
с насадками . Быстродействующим к л а п а н о м |
м о ж н о уп |
||||
р а в л я т ь |
т а к ж е при |
помощи электромагнитных |
приводов |
с ручным |
||
или автоматическим |
включением. |
|
|
|
||
Д л я распыления |
воды |
используют насадки |
с |
широкими и уз |
||
кими ф а к е л а м и распыла, |
а д л я нижних ярусов |
и |
мест |
ограничен- |
|
Рис. |
66. |
Принципиальная схема |
судовой |
спринклерной |
системы. |
||||||||
/ — компрессор; |
2 — баллон |
сжатого воздуха; |
3 — сепаратор; |
4 — предохранительный |
||||||||||
клапан; |
|
5 — пневмоцнстерна; |
6 — подвод |
воды |
от |
системы |
водяного |
пожаротуше |
||||||
ния; |
7 |
и |
/ / — КПУ, |
предназначенные |
для |
включения водопнтателей; |
8 — электрона |
|||||||
сос |
спринклерной системы; |
9 — прием |
воды |
от |
кингстона; |
10 — пусковое |
исполни |
|||||||
тельное |
реле насоса; |
12 — магистраль |
спринклерной |
системы; 13—групповое |
КПУ; |
|||||||||
|
|
|
14 — групповой распределительный |
трубопровод; 15 — спринклер. |
|
ной высоты — насадки с широкими ф а к е л а м и (рис. 68). Трубопро воды систем водораспыления выполняют из стальных или медных
труб д и а м е т р о м 15—32 мм |
с бронзовой арматурой . |
|
Гидравлический расчет |
системы |
водораспыления производится |
на основании общих зависимостей |
расчета трубопроводов. По |
скольку интенсивность подачи воды на единицу п л о щ а д и помеще ния задается, то и расход воды в системе известен. Выберем рас четные скорости движения воды 3—4 м/с; гидравлический расчет
6* |
147 |