Пожарное водоснабжение расчет пожарного водоснабжения

Отталкиваясь от основных положений Технического регламента и здравого смысла скажем, что:

а) Количество подаваемой воды должно быть достаточным для целей пожаротушения. Это количество обычно устанавливается нормами;

б) Вода на пожар должна подводиться с определенным давлением, в зависимости от того, как производится тушение пожара и какими средствами достигается создание необходимого напора;

в) Качество воды обычно не играет никакой роли, за исключению большой загрязнённости песком и примесями;

г) Для целей пожаротушения всегда должен иметься неприкосновенный запас воды на случай аварии водопроводных сооружений и транспортирующих устройств подачи воды. Этот запас должен рассчитываться на определенный отрезок времени, в течении которого он может быть использован;

д) Подача воды для тушения пожара может осуществляться или при помощи передвижных насосов или посредством стационарного насоса;

е) Подача воды для тушения пожара того или иного здания должна осуществляться с момента развертывания боевых сил пожарных команд и зависит от размера пожара;

ж) при наличии в здании внутреннего противопожарного водопровода напор во внутренней сети в любое время дня и ночи должен быть достаточным для создания струй, необходимых для целей внутреннего пожаротушения;

Очевидно что для расчета необходимого количества воды, расходов на тушение, параметров пожарных стволов, насосных установок и т.п. необходимы элементарные знания гидравлики, знание нормативных документов в области пожарной безопасности, наличия необходимых сведений об объекте, в том числе и специальных технических условий.

СП 8.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Источники наружного противопожарного водоснабжения. Требования пожарной безопасности».

СП 10.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Требования пожарной безопасности».

Для специальных объектов промышленности:

СП 155.13130.2014 «Склады нефти и нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности»

ВУПП-88 «Ведомственные указания по противопожарному проектированию предприятий, зданий и сооружений нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности»

РД 39-138-95 «Нормы технологического проектирования резервуарных парков сжиженных углеводородных газов»

ВНТП 03/170/567-87 «Противопожарные нормы объектов Западно-Сибирского нефтегазового комплекса»

ВУП СНЭ-87 «Ведомственные указания по проектированию железнодорожных сливо-наливных эстакад легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и сжиженных углеводородов»

Для объектов спроектированных и построенных до вступления в силу Технического регламента:

СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий»

СНиП 2.04.02-84* «Водоснабжение . Наружные сети и сооружения»

К исходным данным при расчете систем внутреннего противопожарного водопровода следует отнести:

1. Технические условия на подключение к сети

2. Класс функциональной пожарной опасности здания

3. Строительный объем здания

4. Степень огнестойкости

5. Класс конструктивной пожарной опасности

6. Категория здания по взрывопожарной и пожарной опасности для категорируемых зданий

7. Архитектурно-строительные чертежи.

Перечень исходных данных для разработки системы наружного противопожарного водоснабжения гораздо шире, в том числе климатические условия, сведения об инженерно-геологических изысканиях и т.д.

Гидравический расчеты противопожарных систем схожи с расчетами фонтанов. Расчету основных параметров систем противопожарного водоснабжения посвящено большое количество работ, в том числе и в нашей стране. Основные постулаты по результатам исследований были сформулированы профессором В.Г. Лобачевым «Противопожарное водоснабжение» 1950 г. В данной книге помимо формул можно найти табличные результаты исследований (испытаний), а именно:

1. Зависимоть радиуса действия компактной части струи, напора у спрыска и расхода из него;

2. Радиус действия струи в зависимости от угла её наклона;

и многие другие полезные сведения, которые сегодня не встретишь.

В качестве современных рекомендаций рекомендуется использовать Учебно-методическое пособие (Л.М. Мешман, В.А. Былинкин, Р.Ю. Губин, Е.Ю. Романова) «Внутренний противопожарный водопровод» Москва, 2010 г, ВНИИПО.

Предлагаемый в данном пособии алгоритм следующий:

1. Определени количества расчетных струй и минимальный расход;

2. Выбор диаметра выходного отверстия пожарного ствола (т.е. спрыска);

3. Выбор номинального диаметра пожарного клапана;

4. Выбор длины пожарных рукавов;

5. Расстановка пожарных с помощью графоаналитического метода;

6. Построение аксонометрической схема;

7. Расчет требуемого давления водоисточника;

8. Выбор диафрагмы, регуляторов давления;

9. Расчет диаметров трубопроводов;

10. Расчет фактического расхода воды в системе;

11. Выбор насосного агрегата.

Расчетные расходы воды на наружное пожаротушение зависят:

а) от пожарной опасности зданий различного назначений (в особенности это относится к промышленным объектам, пожарная опасность которых может значительно отличаться);

б) от степени огнестойкости зданий и пожарной опасности их строительных конструкций;

в) объема пожарной нагрузки и количества пожаоопасных строительных конструкций;

Сегодня нормами установлены минимальные требуемые расходы воды на наружное или внутренее пожаротушения, но к сожалению не для всех случаев.

*Пример: 1. Для помещения высотой более 20 метров в таблице № 3 в СП 10.13130.2009 необходимые расходы, напоры не предусмотрены.

2. Для производства требуется строительство последовательно расположенных зданий и сооружений, между которыми устройство каких либо преград невозможно в таблиц № 3 не предумотрены расходы для зданий Iобъемом более 200 м.куб. II-IV степени огнестойкости, принятой в соответствие с требованиями.

Что же делать рядовому проектировщику в такой ситуации? Ряд норм прямо указывает на разработку Специальных техничских условий (СТУ).

В письме ФГУ «Главгосэкспертиза России» от 9 декабря 2008 года № 14-2/2507 «О разработке и согласовании специальных технических условий для подготовки проектной документации на объект капитального строительства» отмечает случаи предоставления в составе проектной документации для проведения государственной экспертизы специальных технических условий без основания их необходимости разработки и разъясняет, что необходимость разработки и утверждения СТУ необходима только в случае если для разработки проектной документации на объек недостаточно требований по надеждности, установленных нормативными документами.

В тоже время в соответствие с частью 6 статьи 15 Технического регламента о безопасности зданий и сооружений соответствие проектных значений и характеристик требованиям безопасности могут быть обоснованы одним из нескольких следующих способов:

1) результаты исследованний;

2) расчеты и (или) испытания, выполненные по сертифицированным или апробированным иным способом методикам;

3) моделирование сценариев возникновения пожара;

4) оценка риска возникновения пожара;

Иными словами в помещении высотой 20 метров и более расход из пожарного ствола, давление на клапане пожарного крана определяется на основании стандартного гидравлического расчета, а расходы на наружное пожаротушение зданий определяется на основании расчета боевых действий пожарного подразделения в соответствие с основными положениями дисциплины «Пожарная тактика».

Курсовая работа: Расчет системы противопожарного водоснабжения объекта

МИНИСТЕРСТВО ПО ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ

ПОЖАРНАЯ АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

«Расчет системы противопожарного водоснабжения объекта»

1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА

2 РАСЧЕТ РАСХОДА ВОДЫ НА ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВЫЕ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ НУЖДЫ

3 РАСЧЕТ РАСХОДА ВОДЫ НА ПОЖАРОТУШЕНИЕ И КОЛИЧЕСТВА ОДНОВРЕМЕННЫХ ПОЖАРОВ

4 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ

5 РАСЧЕТ НАПОРНО – РЕГУЛИРУЮЩИХ ЕМКОСТЕЙ

6 РАСЧЕТ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ ВТОРОГО ПОДЪЕМА

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА

Населенный пункт имеет жилую застройку зданиями, оборудованными внутренним водопроводом, канализацией и централизованным горячим водоснабжением с душевыми.

· численность населения — 26 тыс. человек;

· преобладающая этажность застройки — 5 этажей;

· в населенном пункте расположено здание:

— класс по функциональной пожарной опасности — Ф1.2;

— строительный объем — 20 000 м 3

Промышленное предприятие расположено вне населенного пункта в узле № 5:

· площадь территории — 145 га;

· расход воды на нужды предприятия — 50 л/с

· на территории предприятия расположено два здания с наибольшей пожарной опасностью.

— объем здания — 50 000 м 3

— степень огнестойкости, категория — V, B2;

— объем здания — 18 000 м 3

— степень огнестойкости, категория — VII, B1;

· здания без фонарей и шириной — менее 60 м.

Длина участков водопроводной сети

2. РАСЧЕТ РАСХОДА ВОДЫ НА ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВЫЕ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ НУЖДЫ

2.1 Определение расхода на хозяйственно – питьевые нужды

Объединенный водопровод должен обеспечить максимальный расход воды на хозяйственно – питьевые и производственные нужды в сутки наибольшего водопотребления.

2.1.1 Определение среднесуточного расхода воды на хозяйственно – питьевые нужды

где, q_ж – проектная норма суточного водопотребления (средняя за год) на одного жителя, л/сут; N_ж – расчетное количество жителей в населенном пункте, чел; 1000 – постоянная для перевода литров в кубические метры.

Проектная норма водопотребления суточная (средняя за год) при жилой застройке населенного пункта зданиями, оборудованными внутренним водопроводом, канализацией и централизованным горячим водоснабжением с душевыми, на одного жителя составит 180 л/сут (1, с.71). Расчетное количество жителей в населенном пункте составляет 26 тыс. человек.

Q х.п. _сут.ср. = q_ж ∙N_ж /1000 = 180∙26000/ 1000 = 4680 (м 3 /сут)

2.1.2 Определение максимального суточного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения

где, Q х.п. _сут.ср. – средний суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения; к_{сут.мах.} – коэффициент суточной неравномерности водопотребления. Значение коэффициента находится в пределах от 1,1 до 1,3 (2, п. 6.2). Принимаем к _{сут.мах.} = 1,3.

Q х.п. _{сут.мах.} = к _{сут.мах.} ∙ Q х.п. _сут.ср = 1,3 ∙ 4680 = 6084 (м 3 /сут)

2.1.3 Определение максимального часового расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды

где, Q х.п. _{сут.мах.} – максимальный суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения; к . _{час.мах.} — коэффициент часовой неравномерности водопотребления.

где, α_мах — коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы и другие местные условия (обычно принимается равным от 1,2 до 1,4) (2, п. 2.11); β_мах — коэффициент, учитывающий количество жителей в населенном пункте. Значение коэффициента β_мах = 1,15 (2, п. 2.2 табл. 2).

Q х.п. _{час.мах.} = к _{час.мах.} ∙ Q х.п. _{сут.мах} /24 = 1,61 ∙ 6084/24 = 408 (м 3 /ч)

2.1.4 Определение максимального секундного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды

Предположить, что в течение часа вода отбирается равномерно.

где, Q х.п. _{час.мах} – максимальный часовой расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, м 3 /ч; 1000 – постоянная для перевода из кубических метров в литры; 3600 – постоянная для перевода из часов в минуты.

Q х.п. _{сек.мах.} = Q х.п. _{час.мах} ∙ 1000/3600 = 408 ∙ 1000/3600 = 113 (л/с)

2.2 Определение расхода на производственные и хозяйственные нужды

2.2.1 Определение секундного расхода воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды

где, Q х.п. _{сек.мах} – максимальный секундный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, л/с; Q пр. _сек – секундный расход воды на производственном предприятии, равный 50 л/с (по условию).

Q_{сек.мах.} = Q х.п. _{сек.мах} + Q пр. _сек. = 113 + 50 = 163 (л/с)

2.2.2 Определение суточного расхода воды на промышленном предприятии

Предположим, что предприятие работает в три смены и потребление воды в течение суток равномерное.

Q пр _сут = m ∙ t_смена ∙ Q пр _{сек.мах} ∙ 3600/1000,

где, m – количество рабочих смен; t_смена – продолжительность смены, час;

Q пр _{сек.мах} — секундный расход воды на производственном предприятии, равный 50 л/с (по условию); 1000 – постоянная для перевода из кубических метров в литры; 3600 – постоянная для перевода из часов в минуты.

Q пр _сут = m∙t_смена ∙Q пр _{сек.мах} ∙3600/1000 = 3∙8∙50∙3600/1000 = 4320 (м 3 /сут)

2.2.3 Определение максимального суточного расхода воды на хозяйственно – питьевые нужды

где, Q х.п. _{сут.мах} – максимальный суточный расход на хозяйственно – питьевые нужды, м 3 /сут; Q пр _сут – суточный расход воды на производственном предприятии, м 3 /сут.

Q . _{сут.мах.} = Q х.п. _{сут.мах.} + Q пр _сут. = 6084 + 4320 = 10404 (м 3 /сут).

3 РАСЧЕТ РАСХОДА ВОДЫ НА ПОЖАРОТУШЕНИЕ И КОЛИЧЕСТВА ОДНОВРЕМЕННЫХ ПОЖАРОВ

3.1 Расчет расхода воды на один пожар в населенном пункте

Для расчета магистральных (кольцевых) линий водопроводной сети расчетный расход воды на один пожар в населенном пункте определяем по численности населения и этажности застройки. При численности населения 26 тыс. человек и застройке зданиями высотой 5 этажей, расход воды на пожаротушение составит Q нп _нар = 25 л/с (6, п.5.1. табл. 1).

Расход воды на наружное пожаротушение находящегося в населенном пункте четырехэтажного здания класса Ф1.2 объемом 20 тыс. м 3 составит Q ф1.2 _нар = 20 л/с (6, п. 5.5. табл. 2).

Кроме того, необходимо учитывать расходы воды на внутреннее пожаротушение. Для данного типа здания они составляют 2,5 л/с (6, табл. 1).

3.2 Расчет расхода воды на один пожар на предприятии

Расчетный расход воды на один наружный пожар на производственном предприятии определяется по степени огнестойкости, категории помещений по пожарной опасности и объему этого здания, в котором для тушения пожара требуется наибольший расход.

По заданию наибольшую опасность представляют:

— объем здания — 50 000 м 3

— степень огнестойкости, категория — V, B2;

— объем здания — 18 000 м 3

— степень огнестойкости, категория — VII, B1;

здания без фонарей и шириной — менее 60 м.

Расчетный расход воды на наружное тушение одного пожара на предприятии составляет Q пр _нар.1 = 30 (л/с); Q пр _нар.2 = 25 (л/с) (2, таблица 3).

Расходы на внутреннее пожаротушение составят: Q пр _вн.1 = 2 ∙ 5 = 10 (л/с); Q пр _вн.2 = 2 ∙ 5 = 10 (л/с) (2, таблица 7).

3.3 Расчет расхода воды на пожаротушение

1. При числе жителей свыше 25 и до 50 тыс. человек расчетное количество одновременных пожаров принимаем равное двум. Учитывая, что площадь предприятия составляет менее 150 га, то на территории предприятия возможен только один пожар (2, п.5.20-5.21). При этом, согласно количеству одновременных пожаров, расход воды следует определять как сумму необходимого большего расхода в населенном пункте и 50 % потребного меньшего расхода на предприятии;

Вычислим, где требуется наибольший расход воды: Q нп _пож.1 = 25 л/с, Q нп _пож.2 = 20 + 2,5 = 22,5 л/с; Q пр _пож.1 = 30 + 10 = 40 (л/с), Q пр _пож.1 = 25 + 10 = 35 (л/с). Сравнивая полученные данные получаем, что общий расход равен:

Q_пож. = Q нп _пож.1 ∙ 2 + Q пр _пож.1 ∙ 0,5 = 25 ∙ 2 + 40 ∙ 0,5 = 70 (л/с)

3.4 Определение точек отбора воды на пожаротушение

Расход воды на пожаротушение Q_пож. будем отбирать в диктующей точке – узел № 4 и в месте расположения предприятия – узел № 5.

Расход воды на пожаротушение в диктующей точке Q д.т. _пож составит:

где, Q нп _нар – расчетный расход воды на наружное тушение одного пожара в населенном пункте; Q нп _вн — расчетный расход воды на внутреннее тушение одного пожара в населенном пункте.

Q д.т. _пож = 2 ∙ (Q нп _нар + Q нп _вн ) = 2 ∙ (25 + 0) = 50 (л/с)

Расход воды Q уз.пр _пож в месте расположения предприятия составит:

Q уз.пр _пож = Q_пож — Q д.т. _пож = 70 – 50 = 20 (л/с)

4 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ

4.1 Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск хозяйственно-питьевого и производственного расхода воды

Основной задачей расчета проектируемого наружного водопровода является обеспечение подачи воды к каждому зданию и сооружению в необходимом количестве и под соответствующим напором. Расчет водопроводной сети ведется из условия минимизации затрат на строительство и эксплуатацию. Расчет водопровода необходим также не только для выбора диаметра труб и определения потерь напора в водопроводной сети, но и для установления напоров у насосной станции, подбора насосов, определения высоты водонапорной башни в зависимости от потерь напора в водопроводной сети при подаче расчетных расходов к местам отбора.

4.1.1 Определение удельного расхода воды

где, Q х.п. _{сек.мах} – максимальный секундный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населенного пункта, л/с; L – длина магистральной линии, м.

где, l_i – длина i-го участка водопроводной сети, м.

L = l_1-2 + l_2-3 + l_3-4 + l_4-5 + l_5-6 + l_6-7 + l_7-1 + l_6-2 = 300 + 275 + 215 + 195 + 295 + 200 + 210 + 150 = 1840 (м).

q_уд = Q х.п. _{сек.мах} /L = 113/1840 = 0,061(л/с)

4.1.2 Определение путевого расхода воды

где, q_уд – удельный расход воды, л/с; l_i – длина i-го участка водопроводной сети, м.

Проверим правильность выполненных вычислений:

Название: Расчет системы противопожарного водоснабжения объекта Раздел: Промышленность, производство Тип: курсовая работа Добавлен 18:14:16 09 декабря 2010 Похожие работы Просмотров: 2132 Комментариев: 12 Оценило: 5 человек Средний балл: 4.8 Оценка: неизвестно Скачать