Desktop_1 / 07 - Тексты лекций / Тема №4_2 Запасно-регулирующие емкости для хранения воды

МВД РОССИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ИНСТИТУТ МИНИСТЕРСТВА ВНУТРЕННИХ ДЕЛ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ» (ФГОУ ВПО ВСИ МВД РОССИИ)

ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ

Л Е К Ц И Я

высшего профессионального образования по специальности 280104.65 – Пожарная безопасность

Тема 4. Обеспечение надежности работы систем противопожарного водоснабжения

ЛЕКЦИЯ 2. ЗАПАСНО-РЕГУЛИРУЮЩИЕ ЕМКОСТИ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ВОДЫ

ИРКУТСК-2008

МВД РОССИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ИНСТИТУТ МИНИСТЕРСТВА ВНУТРЕННИХ ДЕЛ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ» (ФГОУ ВПО ВСИ МВД РОССИИ)

УТВЕРЖДАЮ Начальник кафедры канд. техн. наук, доцент

полковник внутренней службы

______________ А.В. Малыхин «____» ______________ 2008 г.

ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ

Л Е К Ц И Я

высшего профессионального образования по специальности 280104.65 – Пожарная безопасность

Тема 4. Обеспечение надежности работы систем противопожарного водоснабжения

ЛЕКЦИЯ 2. ЗАПАСНО-РЕГУЛИРУЮЩИЕ ЕМКОСТИ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ВОДЫ

Иркутск-2008

ЦЕЛЬ: Изучить назначение, принципиальную схему устройства и работу резервуаров чистой воды, запасных емкостей и водонапорных башен, а также требования Федерального закона №123-ФЗ от 22.07.2008 г. «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

В результате занятия курсанты должны:

Знать: назначение, конструкцию, принципиальную схему устройства и работу резервуаров чистой воды, пожарных емкостей и водоемов. Способы сохранения неприкосновенного запаса воды. Требования Федерального закона №123-ФЗ от 22.07.2008 г. и свода правил к этим сооружениям. Методику расчета объемов воды.

Иметь представление: о назначении регулирующего объема резервуара чистой воды.

Воспитательная цель: воспитывать у курсантов стремление к получению новых знаний для применения их в практической работе ГПС. Приобретения навыков ведения конспектов. Соблюдение воинских требований на занятиях. Время: 2 часа.

Методическое обеспечение:

1.Доска, мел;

2.Слайды, плакаты;

3.Lech;

4.СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.

5.Федеральный закон №123-ФЗ «технический регламент о требованиях пожарной безопасности»;

6.Свод правил Российской Федерации. Системы противопожарной защиты. Часть 5. Источники наружного водоснабжения. Требования пожарной безопасности.

Рассматриваемые вопросы:

1.Введение

2.Назначение, методика определения объема и устройство резервуаров чистой воды;

3.Назначение, методика определения объема и устройство водонапорной башни. Расчет высоты водонапорной башни.

4.Пожарные водоемы и требования к ним.

ВВЕДЕНИЕ

Значительное повышение надежности систем водоснабжения обеспечивается за счет использования запасно-регулирующих емкостей, водонапорных башен или гидроколонн.

В общем виде на основании наиболее типичных схем водоснабжения городов, промышленных предприятий и малых населенных мест, запаснорегулирующие емкости располагаются на следующих участках:

−Резервуары чистой воды (РЧВ) располагаются между станциями первого и второго подъема (НС-I и НС-II);

−Водонапорные башни располагаются после насосных станций

второго подъема (НС-II) и водоводных линий к потребителям, на магистральных линиях в начале или в конце схемы водоснабжения.

В зависимости от расположения в схеме водоснабжения напорнорегулирующие емкости имеют соответствующее назначение.

Вопрос первый. Назначение, методика определения объема и устройство резервуаров чистой воды

Резервуары чистой воды предназначены для регулирования неравномерности работы насосных станций I и II подъемов и сохранения воды на хозяйственно-питьевые, производственные противопожарные нужды на время тушения пожара.

Общий объем РЧВ должен включать регулирующий и неприкосновенный противопожарный объемы воды:

WРЧВ = Wрег + Wн.з., (1)

Регулирующий объем РЧВ обеспечивает хранение объема воды, образующегося в результате того, что насосная станция первого подъема обычно работает в равномерном режиме, а насосная станция второго подъема

– в неравномерном режиме (если обе станции работают в равномерном режиме с одинаковой подачей воды, то Wрег=0).

Регулирующий объем РЧВ определяется по формуле п. 9.1 ф. 33 СНиП

2.04.02-84*:

где Qсут.max. – расход воды в сутки максимального водопотребления, м3/сут; КН – отношение максимальной часовой подачи воды в регулирующую

емкости к среднему часовому расходу в сутки максимального водопотребления; КЧ – коэффициент часовой неравномерности отбора воды из регулирующей емкости, определяемый как отношение максимального часового расхода к среднему в сутки максимального водопотребления.

Регулирующие объемы воды на промышленных предприятиях, присоединенных к централизованной системе водоснабжения, надлежит

определять на основании графика водопотребления каждого предприятия и графика подачи воды в соответствии с режимом работы всей системы.

Объем неприкосновенного противопожарного запаса воды в РЧВ должен приниматься из условия, что пожаротушение осуществляется из наружных гидрантов и внутренних пожарных кранов, специальными средствами пожаротушения (спринклерными, дренчерными и другими установками, если эти установки не имеют собственных резервуаров), и обеспечения максимальных хозяйственно-питьевых и производственных расходов на весь период пожаротушения; при этом на промышленном предприятии расходы воды на поливку территории, душ, мытье полов и мойку технологического оборудования не учитываются.

Таким образом,

где Qхоз.пр., Qнар, Qвн, Qуст – расходы, соответственно, на хозяйственнопитьевые и производственные нужды, на наружное пожаротушение, на

внутреннее пожаротушение пожарными кранами и стационарными установками, м3/с; t - продолжительность тушения пожара (п. 6.3 [СП Ч.5], п. 2.24 СНиП 2.04.02-84* t = 3 ч, для зданий I и II степеней огнестойкости с несгораемыми несущими конструкциями и утеплителем с помещениями категорий Г и Д – 2 ч); tуст = 1 продолжительность тушения пожара стационарными установками пожаротушения (п. 5.9, п. [6]).

Максимальный срок восстановление неприкосновенного противопожарного запаса воды должен быть не более п. 2.25 прим. 1, 2

СНиП 2.04.02-84*:

24 ч – в населенных пунктах и на промышленных предприятиях с производствами, отнесенными по пожарной опасности к категориям А, Б, В; 36 ч – на промышленных предприятиях с производствами,

отнесенными по пожарной опасности к категориям Г и Д; 72 ч – в сельских населенных пунктах и на сельскохозяйственных

предприятиях.

Для промышленных предприятий с расходом воды на наружное пожаротушение 20 л/с и менее допускается увеличивать время пополнения противопожарного запаса воды:

до 48 ч – для производств категории Г и Д; до 36 ч – для производств категории В.

Рисунок 1 – Схема железобетонного резервуара:

1 – подающий трубопровод; 2 – вентиляционная труба; 3 – трубопровод отбора воды (всасывающий трубопровод хозяйственно-питьевых насосов); 4 – трубопровод отбора воды на пожаротушение

РЧВ, система трубопроводов с задвижками и НС-П подъема образуют узел насосной станции. Узлы проектируют обычно в двух вариантах – без камеры переключения и с камерой переключения.

Используемые способы сохранения неприкосновенного противопожарного запаса в резервуарах определяются типом НС-II подъема.

На насосных станциях низкого давления с общими всасывающими линиями для отбора хозяйственно-питьевых и пожарных расходов применяют автоматические указатели уровней. Их показания передаются на НС-I подъема или на диспетчерский пункт управления и используются для включения дополнительного насоса на НС-I подъема или включения хозяйственно-питьевых насосов в НС-П подъема.

На насосных станциях высокого давления (со специальными пожарными насосами) хозяйственно-питьевые и пожарные насосы имеют самостоятельные всасывающие линии (рисунок 1). Сохранение неприкосновенного противопожарного запаса воды обеспечивается в этом случае за счет того, что при снижении уровня воды в резервуаре до уровня неприкосновенного запаса (рисунок 2б) во всасывающую трубу 1 хозяйственно-питьевого насоса через отверстие попадает воздух и произойдет срыв работы насоса. Наличие изгиба на конце всасывающей линии хозяйственно-питьевых насосов позволяет производить отбор воды из низшей части резервуара, что улучшает перемешивание воды в нем.

Другим способом сохранения неприкосновенного противопожарного запаса воды в резервуаре может служить способ, показанный на рис. 2, а. Всасывающая труба 2 производственно-хозяйственных насосов выведена на уровень неприкосновенного противопожарного запаса, что исключает отбор этими насосами неприкосновенного запаса воды. Наличие кожуха 1 обеспечивает перемешивание воды в резервуаре. Всасывающие линии

пожарных насосов показаны на рис. 2, а - 3, рис. 2, б – 2.

Рисунок 2 – Способы сохранения неприкосновенного запаса воды

Вывод по вопросу. Таким образом, резервуар чистой воды служит для сохранения неприкосновенных запасов воды, а также для регулирования неравномерности водопотребления в городах и промышленных предприятиях. На основании назначения РЧВ определяется его объем.

Вопрос 2. Назначение, методика определения объема и устройство водонапорной башни. Расчет высоты водонапорной башни

Водонапорные башни предназначены для:

1.Регулирования неравномерности водопотребления;

2.Хранения неприкосновенного запаса воды;

3.Создания требуемого напора в наружной водопроводной сети. Вместимость бака водонапорной башни определяется, также как и для

РЧВ по формуле (1).

Неприкосновенный запас воды определяется из соотношения

где Wхоз – объем воды на хозяйственно-питьевые нужды и производственные

цели на 10 мин тушения пожара; Wпож – объем воды на 10 мин тушения: одного внутреннего и одного наружного пожара – для населенного пункта

или одного пожара внутренними пожарными кранами, а также спринклерными или дренчерными установками (при ручном включении насосов) – для промышленных предприятий.

Таким образом,

это для Qхоз.макс в л/с и при τ = 10 мин.

это для Qпож в л/с и при τ = 10 мин (10.1.5 [6]). При этом нужно иметь в виду следующее:

при обосновании допускается хранение в баках водонапорных башен полного пожарного объема;

противопожарный объем воды водонапорной башни, общей для населенного пункта и промышленного предприятия, надлежит принимать по большему расчетному расходу для предприятия или населенного пункта.

Основными элементами водонапорной башни (рисунок 3) являются бак и поддерживающая его конструкция (стакан) 13.

9

5

Рис. 3 Схема оборудования водонапорной башни:

1 – водопроводная сеть; 2 – электрозадвижки; 3 – обратный клапан; 4 – подающе-разводящий трубопровод; 5 – электрозадвижка; 6 – пожарный трубопровод; 7 – хозяйственно-питьевой трубопровод; 8 – бак; 9 – переливная труба; 10 – грязевая труба; 11 – задвижка; 12 – муфта; 13 – основание башни (стакан); 14 – вентиль; 15 – пожарный насос; 16 – колодец

Оборудование водонапорной башни должно постоянно обеспечивать сохранение неприкосновенного запаса воды при работе водопровода в обычное время и автоматическое отключение ее одновременно с поступлением сигнала о включении пожарных насосов. Подача воды из водопроводной сети 1 в бак и поступление воды из него осуществляется по подающе-разводящему трубопроводу 4. Причем, по трубопроводу 4 поступает только регулирующий запас воды. Для забора неприкосновенного запаса воды используется трубопровод 6 с электрозадвижкой 5, которая открывается одновременно с пуском пожарного насоса. Водонапорный бак оборудуется грязевой 10 и переливной 9 трубами, которые соединены с канализационным колодцем 16, отключает водонапорную башню при пожаре обратный клапан 3 и электрозадвижка 2, которая в обычное время открыта, а при получении сигнала о пожаре – закрывается. Для подачи воды к месту пожара передвижным пожарным насосом 15 из колодца 16, с помощью вентиля 14 и муфты 12 открывают задвижку 11.

На представленной схеме видно, что расположение трубопроводов 6 и 7 позволяет сохранять неприкосновенный запас воды на различных уровнях. Иногда для этой цели водонапорные баки оборудуют автоматическими устройствами (например, устанавливают электродное реле уровня), передающими показания об уровне воды в баке на насосную станцию или в диспетчерский пункт.

Водонапорные башни изготавливают, как правило, железобетонные. Высота водонапорной башни определяется из условия преодоления

сопротивления в водопроводной сети и необходимости подъема воды на определенную высоту, а также создания свободного напора в диктующей точке.

Тогда формула для определения высоты водонапорной башни будет иметь вид:

принимаемый равным 10 м для одноэтажного здания, при большей этажности – на каждый этаж следует добавлять 4 м (Нсв = 10 + (n - 1) × 4); Zд.т.

– Z в.б. – разность геодезических отметок диктующей точки и места установки водонапорной башни.

Для уменьшения высоты водонапорной башни ее располагают обычно на наиболее возвышенной точке местности.

По типовым проектам сооружают водонапорные башни высотой до дна бака 8-40 м и баками с объемом 50-800 м3.

Вывод по вопросу. В данном вопросе были рассмотрены назначение, конструкция, методика расчета объема и высоты водонапорных башен.