Глава 3
Автоматические установки пенного
пожаротушения
3.1.       Назначение, устройство и работа установок пенного пожаротушения
Установки пенного пожаротушения применяются для защиты технологического оборудования химических и нефтехимических произ­водств, складов и баз нефти и нефтепродуктов, а также других объектов, где в больших количествах применяются легковоспламеняющиеся и горю­чие жидкости.
По составу и принципу действия установки пенного пожаротушения во многом аналогичны установкам водяного пожаротушения. Дополни­тельными элементами в пенных установках являются устройства образо­вания пены (оросители и генераторы), а также системы хранения и дозиро­вания пенообразователя [19, 21]. Кроме того, отличие пенных установок от водяных заключается в том, что источником водоснабжения установок пенного пожаротушения должны служить водопроводы непитьевого на­значения, при этом количество воды, необходимое для получения пены, должно удовлетворять требованиям технических документов на приме­няемые пенообразователи.
По функциональным признакам и конструктивным особенностям ав­томатические установки пенного пожаротушения классифицируют, исходя из кратности применяемой пены, времени пуска, продолжительности их работы, способа питания и получения пенообразующего раствора, типа пенообразующих устройств и способа заполнения трубопроводов.
В зависимости от того, насколько увеличивается объем по сравнению с исходным, пены бывают низкой (до 20), средней (от 20 до 200) и высокой (более 200) кратности. Соответственно, установки пожаротушения подразде­ляются на установки тушения пеной низкой, средней и высокой кратности.
По способу воздействия на очаг пожара пенные установки делятся на установки общеповерхностного, локально-поверхностного, общеобъемно­го, локально-объемного и комбинированного тушения:

  1. общеповерхностные: дренчерные – для защиты всей расчетной пло­щади; установки для защиты резервуаров с горючими жидкостями;
  2. локально-поверхностные: спринклерные – для защиты отдельных ап­паратов, отдельных участков помещений; дренчерные – для защиты отдель­ных объектов, аппаратов, трансформаторов и т. п.;

68


  1. общеобъемные – предназначены для заполнения защищаемых объе­мов;
  2. локально-объемные – для заполнения отдельных объемов техноло­гических аппаратов, небольших встроенных складских помещений и др.;
  3. комбинированные – соединены схемы установок локально-поверх-ностного и локально-объемного тушения для одновременной подачи пены в объем или по поверхности технологических аппаратов и на поверхность вокруг них.

Пенообразующий раствор в пенных АУП может быть получен объем­ным способом (предварительное приготовление водного раствора пенооб­разователя в резервуаре, из которого насосами он подается в распредели­тельную сеть); при помощи струйных устройств, автоматических дозато­ров, насосных дозирующих систем.
По типу пенообразующих устройств пенные АУП делятся на уста­новки с механическими пенообразующими устройствами для получения пены низкой кратности (оросители типа СПУ-0,15-Р68-В3, ДПУ-0,15-В3; оросители эвольвентные ДО-0,1П(ВП)ПА16-0,27/93 «ОЭ-16», ДО-0,15П(ВП)Па25-0,81/93 «ОЭ-25») и устройствами для получения пены средней кратности (сеточными генераторами) типа ГПСС-200, ГПСС-600, ГПСС-2000, ГЧСМ.
По способу заполнения трубопроводов пенные АУП могут быть сухо-трубными, заливными и циркуляционными. Сухотрубные установки за­полнены пенообразующим раствором до запорно-пусковых устройств, по­этому при включении установки требуется некоторое время для заполне­ния трубопроводов. Этот вариант может применяться в инерционных пен­ных АУП.
В целях сокращения времени включения пенных АУП используют способ заполнения трубопроводов до оросителей (в пенных АУП спринк-лерного типа) или до уровня распределительных рядков в стояках (в пен­ных АУП дренчерного типа).
В быстродействующих установках применяют способ постоянного циркулирования пенообразующего раствора в трубопроводах, что в значи­тельной степени повышает оперативную готовность пенных АУП.
Оросители СПУ-0,15-Р68-В3, ДПУ-0,15-В3; оросители эвольвентные ДО-0,1П(ВП)ПА16-0,27/93 «ОЭ-16», ДО-0,15П(ВП)Па25-0,81/93 «ОЭ-25» предназначены для получения из водных растворов пенообразователей воздушно-механической пены (ВМП) низкой кратности (Kп < 20). В настоящее время в установках пожаротушения применяются следующие пенные оросители дренчерного типа ДПУ-0,15-В3 (рис. 3.1, а) и спринк-лерные типа СПУ-0,15-Р68-В3 (рис. 3.1, б), устанавливаемые в зависимо­сти от условий эксплуатации как розеткой вниз, так и розеткой вверх.
69



Минимальное рабочее давление перед оросителем 0,15 МПа, площадь орошения этих оросителей составляет 12 м2, коэффициент производитель­ности оросителей 0,77 л/(см0,5), номинальная температура срабатывания спринклерных оросителей 68 °С. Кратность пены 5-20. Карта орошения данных оросителей представлена на рис. 3.2.
В дренчерных установках пенного пожаротушения также применяют­ся пенные оросители эвольвентные ДО-0,1П(ВП)ПА16-0,27/93 «ОЭ-16», ДО-0,15П(ВП)Па25-0,81/93 «ОЭ-25» (рис. 3.3) с диаметром выходного от­верстия   16,  25  мм  соответственно.   Они  орошают площадь  9  м2  при


высоте расположения оросителя 3 м. Коэффициент производительности оросителей «ОЭ-16» 0,27 л/(см0,5), «ОЭ-25» 0,81 л/(см0,5).

Оросители предназначены для формирования более плотного (по сравнению с розеточными оросителями) конической формы потока пены, благодаря центробежным усилиям, возникающим в камере завихрения. Оросители устойчиво работают под любым углом к горизонту.
Кратность пены соответственно 6 и 8. Оросители отличаются друг от друга только размерами и представляют собой устройство центробежного типа для распыления жидкости с входом ее в ороситель по эвольвентной кривой. Струя пенообразующего раствора

закручивается в корпусе и вы­ходит через выходные отверстия в виде капельного потока с углом рас­крытия 90°.

 

Данные диаграммы (рис. 3.4) получены для оросителей «ОЭ-25» при коэффициенте   производительности   ^= 0,66   л/(см0,5)   и   «ОЭ-16»   при
<2
К= 0,27 л/(см , ), которые определялись по формуле К =/= (по НПБ 87-
2001 [22], где <2, л/c; Р, МПа).
Для получения пены средней кратности (70-100) из раствора пено­образователя промышленность выпускает два типа генераторов: ГПС (генератор пены средней кратности) и ГЧСМ (генератор четырехструй-ный сеточный). Генераторы ГПС (рис. 3.5) изготавливаются в трех мо­дификациях ГПС - 200, 600 и 2000. Имеют одинаковую конструкцию и отличаются только габаритными размерами и производительностью по пене (200, 600 и 2000 л/с соответственно). При попадании водного рас­твора пенообразователя в центробежный распылитель образуется ка­пельный поток, который при движении в корпусе генератора подсасы­вает воздух через конфузорную часть. Поступающий на пакет сеток по­ток образует ВМП. Рабочий напор у распылителя 0,4-0,6 МПа (4-6 кгс/см2).

Генераторы ГПСС применяются в основном для защиты резервуаров с нефтепродуктами.


Для объемного тушения пожаров в помещениях с наличием легковос­пламеняющихся и горючих жидкостей применяются генераторы ГЧСМ (рис. 3.6). Распылитель представляет собой металлическую пустотелую от­ливку, передняя стенка которой выполнена в виде угла с направлением вершины внутрь корпуса. В образованных углом плоскостях имеются ци­линдрические каналы, оси которых пересекаются за пределами корпуса. При подаче пенообразующего раствора в корпус распылителя цилиндри­ческие каналы формируют струи, которые соударяются за пределами рас­пылителя, образуют плоский капельный поток перед пакетом сеток. На сетках образуется ВМП средней кратности (40–50), которая выбрасыва­ется из генератора в виде веера шириной до 6 м, длиной до 8 м. Рекомен­дуемый для работы генератора напор 15–45 м.

Генератор пены средней кратности стационарный с коробом типа ГПСК-2000 (рис. 3.7) предназначен для получения из водного раствора пенообразователя ВМП средней кратности (70) и подачи ее в резервуар со стационарной крышей для хранения нефти и нефтепродуктов при туше­нии пожара. Генератор состоит из корпуса, кассеты сеток, центробежного распылителя, короба с герметичным затвором и генератора. Короб вы­полняет функцию пенопровода и приворачивается через фланец и плиту к резервуару.



На задней крышке имеется смотровое окно для технического обслу­живания генератора. Герметизирующая крышка с прокладкой препятству­ет проникновению паров нефтепродуктов во внешнюю среду. Для равно­мерного и плотного прижатия герметизирующей крышки к коробу преду­смотрено 11 стяжек-замков, состоящих из двух частей, спаянных легко­плавким припоем. При повышении температуры внутри резервуара при пожаре замки размыкаются и крышка под собственной массой падает, ос­вобождая доступ пене.
Для защиты резервуаров с нефтепродуктами применяются также ге­нераторы ГПСС-2000 и ГПСС-600. Они предназначены для получения пе­ны средней кратности из водного раствора пенообразователя и доставке ее в виде компактной струи в зону пожара (рис. 3.8).
Данные устройства применяются в автоматических установках пенно­го пожаротушения для ликвидации пожара в резервуарах, но могут быть использованы для тушения пожара в помещениях объемным способом.



Генератор используется в стационарных системах дренчерного пожа­ротушения. В рабочем состоянии защищаемый объем отделен от полости генератора герметичной крышкой. В случае пожара запускается насос, раствор пенообразователя поступает в распылитель, давлением струи через защелку и рычаг вскрывается крышка затвора, раствор поступает на сетку, а образовавшаяся пена – в защищаемый объем.
Техническая характеристика генератора
Тип генератора…………………………………….ГПСС-600      ГПСС-2000 Рабочий напор перед распылителем, МПа……….…….От 0,4 до 0,6 Кратность пены………………………….……………….От 70 до 100 Производительность по раствору:

  1. при минимальном напоре………………………...От 1,6 до 4,8
  2. при максимальном напоре………………………..От 16 до 20 Производительность по пене,

при максимальном напоре и кратности, л/с……………...600; 2000

Минимальный напор перед распылителем
для автоматического срабатывания затвора,
не менее, МПа………………………………………………….0,2
Ресурс сетки, не менее, ч………………………………………25
Масса, не более, кг……………………………………………55; 100
Температура окружающей среды, °С……………………От -50 до +60
Относительная влажность при 25 °С,%............................. 98+2
Срок службы, не менее, лет……………………………………10
Для получения ВМП в автоматических установках пенного пожаро­тушения используются водные растворы пенообразователей [23] (табл. 3.1).


Дозирующие устройства предназначены для непрерывного введения требуемого количества пенообразователя в поток воды в целях получения раствора определенной концентрации [24]. Для получения пенообразую-щих растворов чаще всего применяются следующие способы и конструк­ции дозирующих устройств.
1. Способ объемного дозирования (рис. 3.9) заключается в смешива­нии воды и пенообразователя в определенных пропорциях в резервуаре. Из резервуара 1 пенообразующий раствор насосами 6 подается в распреде­лительную сеть установки пожаротушения. Для перемешивания раствора открывают задвижку 5 на трубопроводе 4. Раствор пенообразователя из нижней части резервуара насосами 6 через нормально открытую задвижку 5 на всасывающем трубопроводе 3 подается в перфорированный трубо­провод 2, расположенный в верхней части резервуара по его периметру на 0,1 м ниже расчетного уровня воды в нем.
Запас раствора пенообразователя, как правило, следует хранить в двух резервуарах.


Этот способ дозирования пенообразователя является наиболее про­стым, надежным в работе и применяется в пенных установках пожароту­шения спринклерного типа, так как в настоящее время не существует уст­ройств дозирования, реагирующих на изменение расхода воды. Он имеет и ряд недостатков:

  1. необходимость устройства резервуаров большой вместимости;
  2. небольшой срок хранения раствора пенообразователя;
  3. необходимость защиты стенок резервуара от коррозии.

2. Дозирование пенообразователя с помощью насоса-дозатора (рис. 3.10). Этот способ заключается в подаче пенообразователя из емкости 1 в поток воды в напорном трубопроводе основного насоса 8 через дози­рующую шайбу 6 насосом-дозатором 2.

Расчетный расход пенообразователя в разные защищаемые помеще­ния обеспечивают с помощью дозирующих (дроссельных) шайб, диаметр которых определяют расчетом и уточняют путем подбора при наладке ус­тановки. При этом необходимо учитывать, что напор, создаваемый насо­сом-дозатором в точке присоединения дозирующей шайбы к напорному трубопроводу основного насоса, должен быть на 3 м больше, чем напор основного насоса.


В практике проектирования этот способ чаще всего применяется в дренчерных установках пожаротушения.
3.2.       Гидравлический расчет спринклерных и дренчерных установок пенного пожаротушения
Расчет автоматической установки пожаротушения с использова­нием пены низкой кратности (при тушении по поверхности) начинают с определения группы защищаемого помещения (производств и технологи­ческих процессов) по степени опасности развития пожара в зависимости от его функционального назначения и пожарной нагрузки по прил. 1 НПБ 88–2001* [19].
Затем для помещений 1; 2; 3; 4.1, 4.2 групп высотой до 10 м по табл. 1 п. 4.4 НПБ 88–2001* [19], для помещений высотой более 10 м по табл. 3 определяют интенсивность орошения пеной низкой кратности, площадь для расчета расхода раствора пенообразователя (для спринклер-ных установок), расстояние между спринклерными оросителями или лег­коплавкими замками. Для помещений 5; 6; 7 групп (складские помещения) интенсивность орошения определяется по табл. 2 НПБ 88–2001* [19].
После этого по каталогам производят выбор типа оросителя. При этом необходимо учитывать, что площадь, защищаемая оросителями ОЭ-16 и ОЭ-25 при высоте установки 4 м и более, составляет соответственно 16 м2 и 19,6 м2 .
Далее производят расстановку оросителей и трассировку трубопрово­дов в соответствии с требованиями НПБ 88–2001* [19].
Гидравлический расчет установок пенного пожаротушения пеной низкой кратности производится аналогично гидравлическому расчету ус­тановок водяного пожаротушения.
После определения фактических значений расхода раствора пенообра­зователя Qф и напора Нф определяется расход пенообразователя, необхо­димый объем пенообразователя и его резервный запас.
Расход пенообразователя определяется следующим образом:

где   С – концентрация пенообразователя в растворе пенообразователя; Qф – фактический расход раствора пенообразователя, л/с. Расчетный объем пенообразователя на одно тушение

где ттуш - продолжительность работы установки пенного пожаротушения с пеной низкой кратности (п. 3* примечания табл. 1 раздел 4 НПБ 88-2001* [19]).
Резервный запас пенообразователя согласно п. 4.58 НПБ 88-2001* [19] составляет 100 %. Таким образом, общий объем пенообразователя (с учетом резерва)

Тушение пожара с помощью пены низкой кратности производят либо с использованием заранее приготовленного раствора пенообразователя, либо с помощью раствора пенообразователя, получаемого путем дозиро­ванного введения пенообразователя в подаваемую воду. Первый способ наиболее целесообразно применять в спринклерных установках, второй – в дренчерных.
Наиболее часто применяемый способ дозирования в дренчерных ус­тановках – использование насоса-дозатора с дозирующей шайбой. Исходя из величины расхода пенообразователя qпо производим выбор насоса-дозатора и строим его характеристику (рис. 3.11). По характеристике опре­деляем напор на насосе-дозаторе для обеспечения необходимого расхода пенообразователя qпо.


Определяем диаметр дозирующей шайбы:

где = 0,62 - коэффициент расхода шайбы; дпо - расход пенообразователя, л/с; АН = Н1 - Яф, Н1 - напор, определяемый по характеристике насоса-дозатора; Нф - фактический напор в сети, н; § - ускорение свободного падения, м/с .
Расчет автоматических установок пенного пожаротушения с исполь­зованием пены средней кратности (тушение по объему производится в со­ответствии с п. 11 прил. 2 НПБ 88-2001* [19]) начинается с определения объема раствора пенообразователя V 1, м .

где к2 - коэффициент разрушения пены (принимается по табл. 2 прил. 2 НПБ 88-2001* [19]); V- объем, заполняемый пеной, м3 (определяется с учетом п. 4.26 НПБ 88-2001* [19]); к3 - кратность пены.
Затем определяем число одновременно работающих генераторов пены п по формуле

где цг - производительность одного генератора по раствору пенообразова­теля, м3/мин; I- продолжительность работы установки с пеной средней кратности, мин (принимается по табл. 2 прил. 2 НПБ 88-2001* [19]).

где Нг - напор на генераторе пены, м; К - коэффициент производительно­сти генератора пены (определяется по паспорту на изделие).
После определения количества генераторов пены производим их рас­становку в защищаемом помещении с учетом карты орошения. Распреде­лительные сети в этом случае прокладывают, как правило, по кольцевой трассе с равномерным размещением генераторов на трубопроводе. Генера­торы пены в защищаемом помещении должны располагаться таким обра­зом, чтобы потоки пены, выходящие из каждого генератора, имели одно направление. Генераторы пены целесообразно размещать горизонтально под перекрытием защищаемого помещения и так, чтобы они не мешали нормальной   эксплуатации   оборудования.   В то   же   время   генераторы


должны устанавливаться на высоте не менее 1 м от верхнего уровня защи­щаемого оборудования (п. 4.26 НПБ 88-2001* [19]).
После расстановки генераторов пены определяют «диктующий» гене­ратор и производят гидравлический расчет сети по аналогии с методиками, применяемыми для расчета установок водяного пожаротушения.
По результатам гидравлического расчета определяют фактический расход <2ф и напор Щ на основном водопитателе. Затем определяют основ­ной и резервный запас пенообразователя и производят выбор дозирующего устройства (в качестве дозирующего устройства наиболее часто применя­ют дозирующую шайбу с насосом-дозатором) и производят его расчет.


3.3.      Расчет автоматических установок пенного пожаротушения для защиты резервуаров с огнеопасными жидкостями
Резервуары с нефтью и нефтепродуктами в наземных резервуар-ных парках вместимостью 5000 м3 и более, а также здания и помещения склада, указанные в п. 8.5 СНиП 2.11.03-93 [25] подлежат защите систе­мами автоматического пожаротушения. При этом на складах IIIа категории (см. п. 1.1 табл. 1 СНиП 2.11.03-93 [25]) при наличии не более двух назем­ных резервуаров вместимостью 5000 м3, допускается тушение пожаров пе­редвижной пожарной техникой, для чего резервуары оборудуются стацио­нарно установленными генераторами пены и сухими трубопроводами (с соединительными головками для присоединения пожарной техники и за­глушками), выведенными за обвалование. Для подземных резервуаров объемом 5000 м3 и более, сливоналивных эстакад и устройств для желез­нодорожных и автомобильных цистерн на складах I и II категорий, соглас­но п. 8.4 СНиП 2.11.03-93 [25], необходимо предусматривать стационар­ные системы пожаротушения (неавтоматические).
Здания и помещения складов нефти и нефтепродуктов, подлежащие оборудованию стационарными установками автоматического пожароту­шения, приведены в табл. 7 СНиП 2.11.03-93 [25].
Для наземных и подземных резервуаров объемом менее 5000 м3, про­дуктовых насосных станций, размещаемых на площадках сливоналивных эстакад и устройств для железнодорожных и автомобильных цистерн на складах III категории, а также указанных в п. 8.5 СНиП 2.11.03-93 [25] зда­ний и помещений складов при площади этих помещений и производитель­ности насосных станций менее приведенных в табл. 7 СНиП 2.11.03-93 [25], согласно п. 8.6 СНиП 2.11.03-93 [25], следует, как минимум, предусматри­вать тушение передвижной пожарной техникой. При этом на резервуарах
83


объемом от 1000 до 3000 м3 (включительно) следует устанавливать пеноге-нераторы с сухими трубопроводами (с соединительными головками и за­глушками), выведенными за обвалование. Для тушения пожаров в резервуа­рах применяют воздушно-механическую пену средней кратности (до 200).
Для исключения деформации горящего и прогрева смежных резервуа­ров их охлаждают вертикальными водяными завесами (вдоль стенок ре­зервуара). Стационарная установка охлаждения резервуара состоит из го­ризонтального секционного кольца орошения (оросительного трубопрово­да с устройствами для распыления воды, в качестве которых может ис­пользоваться перфорированный трубопровод или дренчеры), размещаемо­го в верхнем поясе стенок резервуара, сухих стояков и горизонтальных трубопроводов, соединяющих секционное кольцо орошения с сетью про­тивопожарного водопровода, и задвижек с ручным приводом для обеспе­чения подачи воды при пожаре на охлаждение всей поверхности резервуа­ра либо ее четверти или половины (считая по периметру) в зависимости от расположения резервуаров в группе.
В соответствии с п. 8.7 СНиП 2.11.03–93 [25] наземные резервуары объемом 5000 м3 и более должны быть оборудованы стационарными уста­новками охлаждения, причем для резервуаров с теплоизоляцией из него­рючих материалов допускается стационарную установку охлаждения не присоединять к противопожарному водопроводу, при этом сухие трубо­проводы её должны быть выведены за пределы обвалования и оборудова­ны соединительными головками и заглушками. Для подачи воды на охла­ждение наземных резервуаров вместимостью менее 5000 м3, а также под­земных резервуаров вместимостью более 400 м3 предусматривается ис­пользовать передвижную пожарную технику. На складах I и II категории для охлаждения железнодорожных цистерн, сливоналивных устройств и эстакад следует предусматривать лафетные стволы.
Согласно п. 8.8 СНиП 2.11.03–93 [25] на складах III категории с резер­вуарами вместимостью менее 5000 м3 допускается не устраивать противопо­жарный водопровод, а предусматривать подачу воды на охлаждение и туше­ние пожара передвижной пожарной техникой из противопожарных емкостей (резервуаров) или открытых искусственных и естественных водоемов.
При расчете установок в соответствии с п. 8.11 СНиП 2.11.03–93 [25] допускается не учитывать подачу воды на охлаждение соседних с горящим наземных резервуаров с теплоизоляцией из негорючих материалов, а также соседних с горящим наземных резервуаров, расположенных на расстоянии более двух нормативных расстояний (указанных в п. 3.2 СНиП 2.11.03–93 [25] от горящего резервуара.
Расчетный расход воды при пожаре на складе нефти и нефтепродуктов определяется согласно п. 8.9 СНиП 2.11.03–93 [25]. Расход огнетушащего
84


вещества в соответствии с п. 8.10 СНиП 2.11.03-93 [25] следует опреде­лять, исходя из интенсивности их подачи на 1 м2 расчетной площади. Тре­буемый расход раствора пенообразователя для каждого резервуара др р оп­ределяется по формуле
где/р- интенсивность подачи раствора, л/(с·м2) (определяется согласно табл. 1 прил. 3 СНиП 2.11.03-93 [25]); .Ррез - площадь «зеркала горения» ре­зервуара, м2 (определяется в соответствии с п. 8.10 СНиП 2.11.03-93 [25]).
Число пеногенераторов для каждого резервуара определяется сле­дующим образом:

где ^пг - производительность пеногенератора по раствору при оптималь­ном напоре, л/с.
Расход из пеногенератора определяется по формуле

где//- выбирается с учетом требований п. 11 прил. 3 СНиП 2.11.03-93 [25]; К - коэффициент производительности генератора (определяется по технической документации).
Количество пеногенераторов и расстояние между ними принимается в соответствии с п. 8 прил. 3 СНиП 2.11.03-93 [25].
Расчетный расход раствора пенообразователя определяют после ок­ругления числа генераторов пены (для наибольшего резервуара). Фактиче­ский расход пенообразующего раствора

где ТУп - расчетное количество пожаров (один пожар при площади склада до 150 га и два пожара при площади склада более 150 га).
Диаметры напорных трубопроводов </т, м, определяют по формуле
гдедрт - расход жидкости на рассматриваемом участке, л/с; V- скорость жидкости на рассматриваемом участке, м/с, принимают не более 3 м/с - во всасывающих трубопроводах насоса при работе от водопровода; 1 м/с - во всасывающих трубопроводах насоса при работе от водоема; не более 10 м/с - в напорных трубопроводах насоса; 0,9 м/с - в трубопроводе от ба­ка с пенообразователем до дозирующего устройства.


Напор у основного водопитателя определяется по формуле

где //ген - расчетный напор у пеногенератора, м (принимается в соответст­вии с п. 11 прил. 3 СНиП 2.11.03-93 [25]); Н1 - потеря напора по длине трубопровода, м;

где ^р^ - расход жидкости на /-м участке, л/с; - длина трубопровода на рассматриваемом участке, м; &тг - удельная характеристика трения трубо­провода, л2/с2 (определяется по табл. 1 прил. 2 НПБ 88-2001* [19]); 1,2 -коэффициент, учитывающий местные потери напора, которые в среднем составляют 20 % от потерь напора по длине трубопровода; 2г - разность отметок оси напорного патрубка автоматического водопитателя и распы­лителя пеногенератора; Нг - гарантированный напор в водопроводе, м.
По вычисленным значениям напора Н и расхода ^р (по каталогу) под­бирают соответствующий насос для питания автоматической установки пенообразующим раствором.
Расчетный расход пенообразователя цпо, л/с,

где Спо - концентрация пенообразователя в водном растворе, % (определя­ется по табл. 2 прил. 3 СНиП 2.11.03-93 [25]).
Расход воды цв для получения пенообразующего раствора

где Св - количество воды в растворе пенообразователя, %.
При выборе насоса, подающего раствор, учитывают не только расход раствора для питания пеногенераторов др, но и расход воды цв в системе дозирования, если принятая в установке схема дозирования требует до­полнительных расходов воды.
Объем пенообразователя Упо (с учетом запаса в соответствии с п. 9 прил. 3 СНиП 2.11.03-93 [25]) определяется по формуле

где Кзап - запас пенообразователя, определяется в соответствии с п. 9 прил. 3 СНиП 2.11.03-93  [25]; ттуш - нормативное время тушения пожара в


резервуаре, с (принимается в соответствии с п. 3 прил. 3 СНиП 2.11.03-93 [25]); цпо - расход пенообразователя, л/с; Кпо.тр - объем пенообразователя в растворопроводах, л.
Хранение пенообразователя осуществляется в соответствии с п. 10 прил. 3 СНиП 2.11.03-93 [25].
Расход воды на охлаждение горящего и смежного с ним резервуаров двохл, л/с, равен



где /вгор - интенсивность подачи на 1 м длины окружности горящего резер­вуара, л/с (определяется в соответствии с п. 8.11 СНиП 2.11.03-93 [25]); /всм - интенсивность подачи на 1 м половины длины окружности соседнего резервуара, л/с (определяется в соответствии с п. 8.11 СНиП 2.11.03-93 [25]); Г>резгор, ^резсм - диаметры горящего и смежных резервуаров защищае­мой группы, м; йрезсм - количество смежных резервуаров; Ып - расчетное количество пожаров (один пожар при площади склада до 150 га и два по­жара при площади склада более 150 га).
Общий расход воды на охлаждение наземных горизонтальных резер­вуаров объемом 100 м3 (горящего и соседнего с ним) на основании п. 8.12 СНиП 2.11.03-93 [25] следует принимать 20 л/с. Общий расход во­ды на охлаждение подземных резервуаров (горящего и соседних с ним) следует принимать в соответствии с п. 8.13 СНиП 2.11.03-93 [25]. Общий расход воды на охлаждение лафетными стволами, число и расположение лафетных стволов, а также их диаметр определяются в соответствии с п. 8.14 СНиП 2.11.03-93 [25]. Свободный напор в сети противопожарного водопровода следует принимать согласно п. 8.15 СНиП 2.11.03-93 [25].
Диаметр перфорированного трубопровода (кольца водяного ороше­ния) й?орк, мм, определяют из условия равномерной раздачи воды из отвер­стий:



где^отв - площадь сечения выпускного отверстия в перфорированном тру­бопроводе, мм2.
Обычно в перфорированном трубопроводе просверливают отверстия диаметром 3 мм; расход из одного отверстия 0,08 л/с. Расстояние между отверстиями

где иотв - количество отверстий на кольце охлаждения.


По величинам dок р и dт и соответствующему ГОСТу подбирают типы
труб для магистральных, распределительных и перфорированных трубо­проводов.
Напор, развиваемый насосом системы охлаждения,

где 7/окр>10 м - минимальный свободный напор на уровне оросительного
кольца (определяется в соответствии с п.  8.15 СНиП 2.11.03-93  [25]);
2окр  - разность отметок наиболее удаленного и высоко расположенного
оросительного кольца и оси насоса, м.
Общий объем воды определяется по формуле

где Тохл - определяется согласно п. 8.16 СНиП 2.11.03-93 [25].
Сети противопожарного водопровода и растворопровода следует про­ектировать в соответствии с п. 13 и 14 прил. 3 СНиП 2.11.03-93 [25].

3.4.      Установки пожаротушения высокократной пеной
Установки пожаротушения высокократной пеной применяются для объемного и локально-объемного тушения пожаров классов А2, В по ГОСТ 27.331-87 [26], для тушения пожаров отдельных агрегатов или обо­рудования в тех случаях, когда применение установок для защиты помеще­ния в целом технически невозможно или экономически нецелесообразно. По воздействию на защищаемые объекты установки подразделяются на:

  1. установки объемного пожаротушения;
  2. установки локального пожаротушения по объему.

По конструкции пеногенераторов установки подразделяются на:

  1. установки с генераторами, работающими с принудительной подачей воздуха (как правило, вентиляторного типа);
  2. установки с генераторами эжекционного типа.

Общие требования к проектированию установок пожаротушения вы­сокократной пеной можно свести к следующим:

  1. установки должны соответствовать общим техническим требовани­ям, установленным ГОСТ Р 50800-95 [21];
  2. в установках следует использовать только специальные пенообразо­ватели, предназначенные для получения пены высокой кратности;
  3. установки должны обеспечивать заполнение защищаемого объема пеной до высоты, превышающей самую высокую точку оборудования не менее чем на 1 м, в течение не более 10 мин;

  1. оборудование, длину и диаметр трубопроводов необходимо выби­рать из условия, что инерционность установки не превышает 180 с;
  2. производительность установок и количество раствора пенообразова­теля определяются исходя из расчетного объема защищаемых помещений в соответствии с рекомендуемым прил. 3 НПБ 88–2001* [19];
  3. при применении установок в нескольких помещениях в качестве расчетного принимается то помещение, для защиты которого требуется наибольшее количество раствора пенообразователя;
  4. при применении установок для локального пожаротушения по объе­му защищаемые агрегаты или оборудование ограждаются металлической сеткой с размером ячейки не более 5 мм. Высота ограждающей конструк­ции должна быть на 1 м больше высоты защищаемого агрегата или обору­дования и находиться от него на расстоянии не менее 0,5 м;
  5. расчетный объем локального пожаротушения определяется произве­дением площади основания огораживающей конструкции агрегата или оборудования на ее высоту;
  6. время заполнения защищаемого объема при локальном тушении не должно превышать 180 с;
  7. установки должны быть снабжены фильтрующими элементами, ус­тановленными на питающих трубопроводах перед распылителями, размер фильтрующей ячейки должен быть меньше минимального размера канала истечения распылителя;
  8. в одном помещении должны применяться генераторы пены только одного типа и конструкции;
  9. количество пеногенераторов определяется расчётом, но принимается не менее двух;
  10. при расположении генераторов пены в местах их возможного меха­нического повреждения должна быть предусмотрена их защита;
  11. в установках кроме расчетного количества должен быть 100%-ный резерв пенообразователя;
  12. при проектировании насосных станций водоснабжения установок, трубопроводов и их крепления необходимо руководствоваться требова­ниями раздела 4 НПБ 88–2001* [19];

-  трубопроводы следует проектировать из оцинкованных стальных
труб по ГОСТ 3262–75 [27].


Требования к установкам с генераторами, работающими с принудительной подачей воздуха
Генераторы пены должны размещаться в насосной станции или непо­средственно в защищаемом помещении. В первом случае пена в защищае­мое помещение подается либо непосредственно из выходного патрубка ге­нератора, либо по специальным каналам, диаметр которых должен быть не
89


менее диаметра выходного патрубка генератора, а длина не более 10 м. Во втором случае должен быть обеспечен забор свежего воздуха или приме­нены пенообразователи, способные образовывать пену в среде продуктов горения.
Каналы для подачи пены должны соответствовать классу пожарной опасности КО.
В верхней части защищаемых помещений должен быть предусмотрен сброс воздуха при поступлении пены.
Если площадь защищаемого помещения превышает 400 м2, то ввод пены необходимо осуществлять не менее чем в двух местах, расположен­ных в противоположных частях помещения.


Требования к установкам с генераторами эжекционного типа
Установка может защищать как весь объем помещения (установка объемного пожаротушения), так и часть помещения или отдельную техно­логическую единицу (установка локального пожаротушения по объему). В первом случае генераторы размещаются под потолком и распределяются равномерно по площади помещения так, чтобы обеспечить заполнение пе­ной всего объема помещения, включая выгороженные в нем участки. Во втором случае генераторы размещаются непосредственно над защищае­мым участком помещения или технологической единицей.


3.4.1.     Расчет параметров установок пожаротушения высокократной пеной
Расчёт параметров установок пожаротушения высокократной пе­ной производится на основании методики, изложенной в прил. 3* НПБ 88-2001* [19]. Определяется расчетный объем V, м3, защищаемого помещения или объем локального пожаротушения. Расчетный объем помещения опре­деляется произведением площади пола на высоту заполнения помещения пеной, за исключением величины объема сплошных (непроницаемых) строительных несгораемых элементов (колонны, балки, фундаменты и т. д.).
Выбираются тип и марка генератора высокократной пены и уста­навливается его производительность по раствору пенообразователя ц, дм3 мин-1.


где а - коэффициент разрушения пены; ? - максимальное время заполне­ния пеной объема защищаемого помещения, мин; ^- кратность пены.

Определяется расчетное количество генераторов высокократной пены:


Значение коэффициента а рассчитывается по формуле

где^ч коэффициент, учитывающий усадку пены, принимается равным 1,2 при высоте помещения до 4 м и 1,5 - при высоте помещения до 10 м, при высоте помещения свыше 10 м определяется экспериментально; К2 - учитывает утечки пены, при отсутствии открытых проемов принима­ется равным 1,2, при наличии открытых проемов определяется экспери­ментально; К3 - учитывает влияние дымовых газов на разрушение пены, для учета влияния продуктов горения углеводородных жидкостей значение коэффициента принимается равным 1,5, для других видов пожарной на­грузки определяется экспериментально.
Максимальное время заполнения пеной объема защищаемого поме­щения принимается не более 10 мин.
Определяется производительность системы по раствору пенообразо­вателя <2, м3 с-1:

По технической документации устанавливается объемная концентра­ция пенообразователя в растворе с, %.
Определяется расчетное количество пенообразователя Кпен, м3:



Hosted by uCoz