Классификация систем противопожарного водоснабжения

Современные системы водоснабжения – это сложный комплекс инженерных сооружений, которые обеспечивают надежную подачу воды в необходимом количестве и давлении до каждого потребителя. Одной из категорий системы водоподачи является противопожарное водоснабжение. Оно определяется совокупностью мероприятий по обеспечению необходимым объемом воды потребителей, которое направляется на тушение пожаров. Поэтому еще на стадии проектирования объекта, неважно, это будет жилое здание или промышленная территория, сразу же учитывается не только хозяйственно-питьевой водопровод или технический, но и противопожарный.

Система противопожарного водопровода

Разновидности пожарного водоснабжения

В основном пожарное водоснабжение разделяется на два вида:

Первый – это система, которая может подавать воду с необходимым давлением на тушение самого большого здания проектируемого объекта. При этом подача воды большого объема должна начинать подаваться в течение первых пяти минут. Для этого используются специально установленные стационарные насосы. Для них обычно выделяется отдельное помещение или целое здание. Такое водоснабжение может потушить пожар любой сложности без привлечения пожарных машин.

Вторая группа – это водопровод, из которого вода через гидранты и с помощью насосов подается в зону тушения пожара. Соединяются насосы с гидрантами специальными пожарными шлангами.

Насосная станция

Необходимо отметить, что все сооружения и установленные в них оборудование проектируется таким образом, чтобы для пожарных мероприятий выделялось столько воды, которой бы хватила для тушения пожара. Но при этом и хозяйственно-питьевой водопровод, и технический (технологический) работали в полную силу. То есть, один вид водопровода не должен мешать остальным. При этом обязательно производится задел воды, как неприкосновенный запас. Ее обычно аккумулирует в подземных резервуарах, в открытых бассейнах или в водонапорных башнях.

В схему противопожарного водоснабжения входит также насосно-рукавная система. По сути, это установленные насосы (первого и второго подъема), трубопроводы, по которым к каждому объекту подается вода, а также пожарные рукава, которые скручиваются и убираются в специальные ящики. Последние окрашиваются в красный цвет, обозначая отношение к противопожарной системе водоснабжения.

Пожарный ящик

Другие варианты классификации

Существует и другое разделение систем противопожарного водоснабжения.

• По виду обслуживание. Делится оно на городские сети, районные, поселковые, заводские, железнодорожные, сельскохозяйственные и так далее.
• По способу подачи воды. Здесь определяется источник противопожарного водоснабжения. Это могут быть открытые источники (озера, реки, пруды и так далее) или закрытые (скважины, колодцы, родники). Нередко для полного обеспечения водой в необходимом объеме две системы объединяются.

Внимание! По статистике водозабор для системы пожаротушения из подземных источников составляет всего лишь 16%, из открытых 84%.

Сам пожарный водопровод делится на внешний и внутренний. Первый – это насосные станции, трубопровод и гидранты, расположенные на территории. Второй – это трубопроводы, разбросанные внутри зданий и соединенные с внешним водопроводным комплексом.

В небольших поселках, на мелких фабриках и заводах система пожарного водоснабжения не устраивается, как отдельная единица инженерных сооружений. Она объединяется с другими водопроводными сетями, то есть вода, к примеру, для тушения пожара берется прямо из хозяйственно-питьевой системы. Хотя во многих местах система пожарной безопасности организуется из специальных машин, которые пополняют свой запас воды из открытых или закрытых источников напрямую. То есть, как таковой насосно-рукавной системы пожарного водоснабжения нет.

Забор воды из открытого водоема

Источники водоснабжения

Итак, два источника забора воды определяют и две группы противопожарного водопровода. Выбор одно из них определяется местными условиями, которые должны обеспечить необходимый объем для тушения пожара. То есть, если рядом с объектом располагается река, то лучше всего забор воды делать из нее. Но использование источника должно определяться следующими условиями.

• необходимый объем воды;
• самый простой способ ее забора, то есть, экономически оправданный;
• оптимально, если вода в источнике будет чистой без большой степени загрязнения;
• чем ближе он располагается к объекту, тем лучше.

Как уже было сказано выше, источниками наружного противопожарного водоснабжения могут быть открытые водоемы и глубинные сооружения. С открытыми все понятно. А вот что касается глубинных, то тут есть несколько позиций, отличающихся друг от друга различными водоносными пластами в плане структуры и расположения.

• Водонапорные слои, которые сверху защищены водонепроницаемыми пластами.
• Безнапорные слои со свободной поверхностью, которые не защищены водонепроницаемыми слоями.
• Родниковые источники. По сути, это подземные воды, которые лежат близко к поверхности земли, поэтому пробиваются через небольшой слой грунта на поверхность.
• Так называемые шахтные воды. Это техническая вода, которая сливается в водоотливные сооружения при добыче полезных ископаемых.

Гидрант на скважину

Схемы пожарного водопровода

Схема внешней части является самой простой, потому что она определяется трубопроводом, проведенным от источника забора воды, до насосной станции и далее к зданиям. А вот внутреннее противопожарное водоснабжение может быть разным. И в их основе лежат условия создания напора внутри системы, необходимого для тушения пожара.

Самая простая схема – это система, в которой кроме труб нет никаких других приборов и устройств. То есть, напора воды из внешнего пожарного водопровода хватает, чтобы решить проблемы пожарной безопасности.

Вторая схема – это трубопровод, в который устанавливается дополнительный насос. Его называют обычно насосом второго подъема. Его устанавливают только в том случае, если напор в основной линии подачи воды небольшой. То есть, его не хватает для тушения пожара. Но данный напор обеспечивает полностью водой хозяйственно-питьевую систему. Поэтому насос устанавливается после развилки трубопровода, которая делит весь водопровод на две части: хозяйственно-питьевую и противопожарную.

Внимание! Пуск насоса второго подъема и открытие задвижки после него производится автоматически сразу после нажатия кнопки в любом пожарном ящике.

Третья схема – это противопожарное водоснабжение, в которое устанавливается накопительный водонапорный бак и насос. Она используется в том случае, если давление в основной сети небольшое. Схема работает так: насос закачивает воду в бак, а уже оттуда она поступает на гидранты по всей разбросанной трубной разводке. По сути, сам бак выполняет функции напорно-регулирующего резервуара. При этом он обеспечивается автоматикой поплавкового типа. Когда вода в нем опускается до определенного уровня, тут же включается насос, который закачивает воду в него.

Схема пожарного водопровода с водонапорным баком

Данная схема хорошо работает для объединенной системы, когда в один контур соединены пожарный водопровод и хозяйственно-питьевой. То есть, пожарный насос обеспечивает необходимым давлением и системы для хозяйственных и питьевых нужд. При этом избыток воды поступает сразу в бак. Кстати, у таких емкостей нет сливных патрубков, то есть, вода в канализацию не сбрасывается. Она просто поступает в сеть. Если объем потребления резко увеличивается, то насос начинает работать беспрерывно.

В данную схему можно дополнительно установить еще один насос. То есть, один будет качать воду для хозяйственных нужд, второй будет включаться только при пожаре, когда потребление воды резко увеличивается, и первый насосный агрегат с подачей не справляется. Кстати, на фото выше показана именно эта схема, где под номером один располагается насос для хозяйственных нужд и питья, а под номером два – пожарный агрегат.

Правда, необходимо отметить, что такая система противопожарного водоснабжения используется только в домах повышенной этажности. Все дело в том, что самое сложное в этой схеме – это установить на необходимой высоте водонапорный бак, который должен обеспечить напором всю систему.

В четвертую схему монтируется вместо водонапорного резервуара бак пневматический, а вместо насоса компрессор. Иногда производят совмещение двух баков. То есть, устанавливается и водяной, и пневматический. Принцип работы такой системы заключается в том, что закаченный в емкость воздух создает необходимое давление в системе, которого хватает, чтобы создать напор воды для тушения пожара. Но понятно, что водяной бак будет опустошаться, поэтому в схему устанавливается насос, который будет его заполнять. Он включается автоматически от поплавкового выключателя, установленного в сам бак. Данную схему используют лишь в том случае, если давление в основном водопроводе не превышает 5 м и есть возможность установить водонапорный бак на необходимую высоту.

Схема пожарного водоснабжения с двумя баками: водонапорным и пневматическим

Все выше показанные на фото схемы являются тупиковыми. То есть, их конечная цель – потребитель в виде гидранта. Но есть и кольцевые сети, основным преимуществом которых является возможность отключить один участок при работе всех остальных. К примеру, если этот участок аварийный. Обычно такие схемы используются там, где всегда присутствует необходимость в потреблении воды, и при этом сам противопожарный водопровод исполняет функции технологического или хозяйственного. К примеру, в банях.

Внимание! Кольцевая внутренняя система противопожарного обеспечения должна подключаться к внешнему водопроводу как минимум в двух местах.

Кольцевая схема пожарного водопровода

Особенности пожарного водоснабжения

• Требования, определяющие нормы сооружения и эксплуатации противопожарных систем, основываются на своде правил «СП8.13130-2009».
• Основываясь на СП (наружное и внутреннее пожарное водоснабжение), необходимо строго соблюдать проектные изыскания, которые определяют схему системы, материалы и оборудование, которые входят в ее конструкцию. Это в основном касается материала и диаметра труб, а также мощности и напора насосного оборудования.
• Если есть возможность, то лучше проводить объединение различных водопроводов в одну сеть. Но тут необходимо учитывать интенсивность использования каждой сети. Поэтому лучше всего объединять пожарную и хозяйственную сеть. Если объединяются техническая (технологическая) и противопожарная, то необходимо учитывать режим потребления воды для технических нужд.

Итак, это все о противопожарном водоснабжении. Как видите, система пожарного тушения достаточно сложная. И хотя при малом наличии в ней оборудования, она, как показывает практика, достаточно разветвленная. И чем больше на объекте мест, которые попадают под категорию пожарной опасности, тем больше точек, куда должна быть проведена труба от этой системы.

Общие сведения о противопожарном водоснабжении

Системой водоснабжения называют комплекс инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из водоисточника, ее очистки, хранения и подачи к местам потребления.

Назначение пожарного водоснабжения заключается в обеспечении подачи необходимых объемов воды под требуемым напором в течение нормативного времени тушения пожара при условии достаточной степени надежности работы всего комплекса водопроводных сооружений.

Учебные вопросы:

1. Общие сведения о противопожарном водоснабжении.

2. Водопроводное и безводопроводное водоснабжение, классификация наружных водопроводов.

3. Требования технического регламента о требованиях пожарной безопасности к источникам противопожарного водоснабжения.

4. Пожарный гидрант и пожарная колонка. Их назначение, устройство, работа, порядок использования и эксплуатации.

5. Требования правил по охране труда при работе с пожарными колонками и гидрантами.

6. Особенности эксплуатации пожарных гидрантов в зимнее время.

Общие сведения о противопожарном водоснабжении

На рисунке приведена общая схема водоснабжения города.

1- водоприемник; 2 – самотечная труба; 3 – береговой колодец; 4 – насосы I подъема; 5 – отстойники; 6 – фильтры; 7 – запасные резервуары чистой воды; 5 – насосы II подъема 9- водоводы; 10- напорно-регулирующсе сооружение; 11 – магистральные трубы; 12 – распределительные трубы; 13 – домовые вводы; 14 – потребители.

Устройство водонапорной башни или других напорно-регулирующих сооружений часто бывает необходимо в том случае, если наблюдается значительная неравномерность потребления воды городом по часам суток и подачи ее насосами подъема II.

Напорно-регулирующие сооружения предназначаются для хранения запаса воды на тушение пожара.

Задачей системы водоснабжения промышленного предприятия является обеспечение его водой для производственных, хозяйственно-питьевых и противопожарных нужд.

1 – водозаборное сооружение; 2 – насосная станция; 3,8- очистные сооружения; 4 – самостоятельная сеть; 5 – сеть; 6 – канализационная сеть; 7 – цехи; 9 – поселок

Насосная станция 2, расположенная вблизи водозаборного сооружения 1, подает воду для производственных целей в цехи 7 по сети 5. Отработанная вода поступает по канализационной сети 6 в тот же водоем без очистки (если она не загрязнена) или при необходимости после очистки ее в очистных сооружениях 8. В случае необходимости подачи воды для производственных нужд под различным давлением на насосной станции устанавливается несколько групп насосов, питающих обособленные сети. Дня хозяйственно-противопожарных нужд поселка 9 и цехов предприятия 7 вода подается в самостоятельную сеть 4 специальными насосами. Предварительно вода очищается в очистных сооружениях 3.

При оборотном водоснабжении

1 – водоприемник; 2,5 – насосы; 3 – водоводы; 4 – охлаждающие сооружения; 6,8- трубопроводы; 7 – производственные агрегаты.

Насосами 5 вода после охлаждения на сооружении 4 подается по трубопроводам 6 к производственным агрегатам 7. Нагретая вода поступает в трубопроводы 8 и отводится на охлаждающие сооружения 4 (градирни, брызгальные бас­сейны, охладительные пруды). Добавление свежей воды из источника че­рез водоприемник 1 производится насосами 2 по водоводам 3. Количество свежей воды в таких системах составляет обычно незначительную часть (3-6 %) от общего количества воды.

Водопроводное и безводопроводное водоснабжение, классификация наружных водопроводов

Безводопроводное ПВ основано на заборе воды из естественных или искусственных пожарных водоемов. Для этого на берегу устраивается площадки для размещения пожарных насосов, а иногда и водозаборные устройства.

По виду обслуживаемого объектаПо способу подачи воды

Напорными водопроводами называются такие, в которых вода из источника к потребителю подается насосами.

Самотечными называют, в которых вода из высокорасположенного источника к потребителю поступает самотеком. Такие водопроводы иногда устраивают в горных районах страны.

Рис. 3.5. Схема самотечного водопровода: 1 – водоприемник; 2 – самотечные сооружения; 3 – береговой колодец и очистные сооружения; 4 – разгрузочный колодец; 5 – разгрузочный резервуар; 6 – водопровод; 7 – водопроводная сеть

Требования технического регламента о требованиях пожарной безопасности к источникам противопожарного водоснабжения.

ИСТОЧНИКИ ПРОТИВОПОЖАРНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Здания, сооружения и строения, а также территории организаций и населенных пунктов должны иметь источники противопожарного водоснабжения для тушения пожаров.

В качестве источников противопожарного водоснабжения могут использоваться естественные и искусственные водоемы, а также внутренний и наружный водопроводы (в том числе питьевые, хозяйственно- питьевые, хозяйственные и противопожарные).

Необходимость устройства искусственных водоемов, использования естественных водоемов и устройства противопожарного водопровода, а также их параметры определяются настоящим Федеральным законом.

СТАТЬЯ 68. ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ ПОСЕЛЕНИЙ И ГОРОДСКИХ ОКРУГОВ

На территориях поселений и городских округов должны быть источники наружного или внутреннего противопожарного водоснабжения.

К источникам наружного противопожарного водоснабжения относятся:

• наружные водопроводные сети с пожарными гидрантами;
• водные объекты, используемые для целей пожаротушения в соответствии с законодательством Российской Федерации

Поселения и городские округа должны быть оборудованы противопожарным водопроводом. При этом противопожарный водопровод допускается объединять схозяйственно-питьевым или производственным водопроводом.

В поселениях и городских округах с количеством жителей до 5000 человек, отдельно стоящих общественных зданиях объемом до 1000 кубических метров, расположенных в поселениях и городских округах, не имеющих кольцевого противопожарного водопровода, производственных зданиях с производствами категорий В, Г и Д по пожаровзрывоопасности и пожарной опасности при расходе воды на наружное пожаротушение 10 литров в секунду, на складах грубых кормов объемом до 1000 кубических метров, складах минеральных удобрений объемом до 5000 кубических метров, в зданиях радиотелевизионных передающих станций, зданиях холодильников и хранилищ овощей и фруктов допускается предусматривать в качестве источников наружного противопожарного водоснабжения природные или искусственные водоемы.

Расход воды на наружное пожаротушение одно- и двухэтажных производственных объектов и одноэтажных складских зданий высотой не более 18 метров с несущими стальными конструкциями и ограждающими конструкциями из стальных профилированных или асбестоцементных листов со сгораемыми или с полимерными утеплителями следует принимать на 10 литров в секунду.

В водопроводе высокого давления стационарные пожарные насосы должны быть оборудованы устройствами, обеспечивающими пуск насосов не позднее чем через 5 минут после подачи сигнала о возникновении пожара.

Минимальный свободный напор в сети противопожарного водопроводанизкого давления при пожаротушении должен быть не менее 10 метров.

Минимальный свободный напор в сети противопожарного водопровода высокого давления должен обеспечивать высоту компактной струи не менее 20 метров при полном расходе воды на пожаротушение и расположении пожарного ствола на уровне наивысшей точки самого высокого здания.

Установку пожарных гидрантов следует предусматривать вдоль автомобильных дорог на расстоянии не более 2,5 метра от края проезжей части, ноне менее 5 метров от стен зданий, пожарные гидранты допускается располагать на проезжей части. При этом установка пожарных гидрантов на ответвлении от линии водопровода не допускается.

Расстановка пожарных гидрантов на водопроводной сети должна обеспечивать пожаротушение любого обслуживаемого данной сетью здания, сооружения, строения или их части не менее чем от 2 гидрантов при расходе воды на наружное пожаротушение 15 и более литров в секунду, при расходе воды менее 15 литров в секунду – 1 гидрант.

ТРЕБОВАНИЯ К ИСТОЧНИКАМ ПРОТИВОПОЖАРНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБЪЕКТА

Производственные объекты должны обеспечиваться наружным противопожарным водоснабжением. Расстановка пожарных гидрантов на водопроводной сети должна обеспечивать пожаротушение любого обслуживаемого данной сетью здания, сооружения, строения или части здания, сооружения, строения.

Запас воды для целей пожаротушения в искусственных водоемах должен определяться исходя из расчетных расходов воды на наружное пожаротушение и продолжительности тушения пожаров.

Пожарный гидрант и пожарная колонка. Их назначение, устройство, работа, порядок использования и эксплуатации.

Гидрант с пожарной колонкой представляет собой водозаборное устройство, устанавливаемое на водопроводной сети и предназначенное для отбора воды при тушении пожара.

Гидрант с колонкой при тушении пожара может быть использован:

• как наружный пожарный кран в случае присоединения пожарного рукава для подачи воды к месту тушения пожара
• как водопитатель насоса пожарного автомобиля

В зависимости от конструктивных особенностей и условий противопожарной защиты охраняемых объектов гидранты подразделяются на:

Пожарный подземный гидрант, представленный на рисунке, состоит из трех частей, отлитых из серого чугуна: клапанной коробки 9, стояка 5 и установочной головки 4.

Чугунный пустотелый клапан 12 каплеобразной фор­мы собран из двух частей, между которыми установлено резиновое уплотнительное кольцо 11. В верхней части клапана имеются фиксаторы 8, которые перемещаются в продольных пазах клапанной коробки.

Шпиндель 7, пропущенный через отверстие крестови­ны стояка, ввинчен в нарезную втулку в верхней части клапана. На другом конце шпинделя закреплена муфта 6, в которую входит квадратный конец штанги 3. Верх­ний конец штанги заканчивается также квадратом для торцевого ключа пожарной колонки.

Вращением штанги и шпинделя (при помощи торце­вого ключа пожарной колонки) клапан гидранта благо даря наличию фиксаторов может совершать только поступательное движение, обеспечивая его открывание или закрывание.

При открывании и опускании клапана один из его фиксаторов закрывает спускное отверстие 2, расположенное в нижней части клапанной коробки, предотвращая попадание воды в колодец гидранта. Для прекращения отбора воды из водопроводной сети вращением штанги и шпинделя клапан гидранта поднимается вверх, обеспечивая при этом открывание фиксатором спускного отверстия. Оставшаяся после работы гидранта вода в стояке вытекает через спускное отверстие и сливную трубку 1 в колодец гидранта, откуда удаляется принудительным способом.

Для предотвращения попадания воды в корпус гидранта на сливной трубе установлен обратный клапан.

Пожарная колонка является съемным приспособлением, устанавливаемым на подземный гидрант для его открывания и закрывания.

Колонка состоит из корпуса 8, головки 1, отлитых из алюминиевого сплава АЛ-6, и торцевого ключа 3. В нижней части корпуса колонки установлено бронзовое кольцо 10 с резьбой для установки на гидрант. Головка колонки имеет два патрубка с муфтовыми соединительными головками для присоединения пожарных рукавов.

Открывание и закрывание патрубка осуществляется вентилями, которые состоят из крышки 5, шпинделя 6, тарельчатого клапана 7, маховичка 4 и сальникового набивочного уплотнения.

Торцевой ключ представляет собой трубчатую штангу, в нижней части которой закреплена квадратная муфта 9 для вращения штанги гидранта. Вращение торцевого ключа производится рукояткой 2 закрепленной на верхнем его конце. Уплотнение места выхода штанги в головке колонки обеспечивается набивочным сальником.

Установка головки на гидрант осуществляется вращением ее но часовой стрелке, а открывание гидранта и вентилей колонки соответственно вращением торцевого ключа и маховичком.

Гидрант-колонка предназначена для отбора воды из водопроводной сети для тушения пожаров, а также для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Гидрант-колонка представляет собой гидрант, совме­щенный с водоразборной колонкой. Отбор воды из гидранта осуществляется при помощи напорного рукава диаметром 66 мм с непосредственной подачей ее к пожарному стволу или насосу пожарного автомобиля.

Затвор гидранта открывается специальным ключом с усилием не более 300 Н, частота вращения шпинделя — не более 18 и при давлении воды в сети не более 1 МПа (10 кгс/см2). Оставшаяся после работы гидранта вода в его корпусе удаляется эжектором водоразборной ко­лонки при нажатии па ее рукоятку в течение 3…7 мин.

Эксплуатация пожарных гидрантов и колонок

Пожарные гидранты, как правило, устанавливают вдоль улицы на водопроводной сети на расстоянии 50…120 м друг от друга, обеспечивая при этом удобный подъезд и использование. Для нахождения подземных гидран­тов па стенах зданий и сооружений, против которых установлен гидрант, прикрепляют специальную табличку или светоуказатель места нахождения гидранта.

Отбор воды насосом пожарного автомобиля необходимо осуществлять по двум параллельно присоединенным к колонке рукавам (диаметром 66 мм), один из которых должен быть напорно-всасывающим, а другой — напорным. Клапан гидранта открывают в следующем порядке:

• поворачивают рукоятку торцевого ключа колонки на 2…3 оборота и наполняют ее водой
• После прекращения шума следует сделать паузу и продолжить вращение рукоятки торцевого ключа до полного открывания клапана гидранта
• затем вращением маховичков против часовой стрелки открывают вентили напорных патрубков колонки
• закрывают гидран в обратной последовательности при закрытых вентилях напорных патрубков колонки
• при отвинчивании колонки торцевой ключ должен быть неподвижен

ТРЕБОВАНИЯ ПРАВИЛ ПО ОХРАНЕ ТРУДА ПРИ РАБОТЕ С ПОЖАРНЫМИ КОЛОНКАМИ И ГИДРАНТАМИ.

При использовании пожарного гидранта его крышка открывается пожарным крюком или ломом. При этом необходимо следить, чтобы крышка не упала на ноги открывающего.

ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОЖАРНЫХ ГИДРАНТОВ В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ.

Если температура воздуха отрицательная (не ниже —15° С), то гидранты осматривают только внешне, а при более низких температурах запрещают открывать крышки колодцев. Гидранты с пуском воды проверяют только ори помощи пожарной колонки, так как применение торцовых ключей или других приспособлений может привести к аварии.

Литература:

1. Федеральный закон от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ Технический регламент о требованиях пожарной безопасности;

2. Приказ № 1100н «Об утверждении Правил по охране труда в подразделениях федеральной противопожарной службы Государственной противопожарной службы» от 23.12.2014 г.;

3. Дмитриев В.Д. История развития водоснабжения и водоотведения Санкт-Петербурга. СПб., 2002;

4. Противопожарное водоснабжение: Учебник. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2008;