В любой системе противопожарной защиты пожарный насос является сердцем, обеспечивающим достаточный и надежный поток воды, когда она больше всего необходима. Однако эффективность пожарного насоса зависит от подачи воды, которая его питает. Без достаточного количества и давления воды даже самая совершенная система пожарных насосов не сможет работать должным образом. Пониманиеминимальные требования к водоснабжению для пожарных насосовнеобходим для проектировщиков систем, владельцев зданий и инженеров, стремящихся соблюдатьНФПА 20и местные пожарные нормы.
В этой статье будут обсуждаться ключевые параметры, которые определяют минимальные требования к водоснабжению для пожарных насосов, включая выбор источника, критерии давления и расхода, продолжительность и практические соображения по проектированию.
Назначение пожарного насоса — повысить давление воды в системе противопожарной защиты — будь то спринклеры, гидранты или шланговые катушки — чтобы гарантировать, что достаточное количество воды достигнет зоны пожара с достаточным расходом и давлением.
Если подача воды недостаточна, надежность всей системы оказывается под угрозой. Недостаток воды может вызвать:
Низкое давление на выходе шлангов или спринклерных головках.
Неполное тушение пожара, способствующее распространению пламени.
Кавитация внутри насоса, приводящая к механическим повреждениям.
Несоблюдение требований NFPA или местных властей, приводящее к несоблюдению.
Таким образом, обеспечение того, чтобыводоснабжение является достаточным и устойчивымявляется неотъемлемой частью конструкции пожарного насоса.
NFPA 20: Стандарт установки стационарных насосов для противопожарной защиты.устанавливает ориентир для определения потребностей в водоснабжении. Согласно NFPA 20, пожарный насос должен иметь надежный и достаточный источник воды, способный подавать необходимое количество воды.расход (галлон в минуту или л/мин)идавление (PSI или бар)на время пожара.
В кодексе также подчеркивается, что система водоснабжения должна обеспечивать бесперебойную работу.по крайней мере, в течение необходимого периода работы самой требовательной системы противопожарной защиты.— обычно соответствует NFPA 13 (для спринклеров) или NFPA 14 (для систем стояков).
минимальная потребность в водоснабженииопределяется, прежде всего, двумя факторами:
Требуемый расход зависит от типа системы и класса пожарной опасности здания.
Спринклерные системы:Определяется площадью и плотностью размещения системы (например, 500–1500 галлонов в минуту для большинства коммерческих зданий).
Системы стояков:Обычно требуется500 галлонов в минуту для первой колонки, плюс250 GPM за каждого последующего, в общей сложности до 1000 галлонов в минуту.
Комбинированные системы:Используйте более высокий из двух требований (разбрызгиватель или стояк).
Пожарный насос должен создавать достаточное давление в самой удаленной точке системы.остаточное давлениедолжен соответствовать требованиям проектирования системы после учета всех потерь в трубопроводах, фитингах и высоте.
Например, типичный пожарный насос может иметь номинальную мощность750 галлонов в минуту при 100 фунтов на квадратный дюймили2000 галлонов в минуту при 150 фунтов на квадратный дюймв зависимости от размера и высоты здания.
Еще одним важным аспектом являетсяпродолжительность, в течение которой подача воды должна поддерживать требуемый расход и давление. NFPA 22 (Стандарт для резервуаров для воды для частной противопожарной защиты) определяет продолжительность в зависимости от типа системы:
Помещения легкой опасности:Минимум 30 минут.
Обычные опасные помещения:Минимум 60–90 минут.
Помещения повышенной опасности:Минимум 90–120 минут.
Для крупных промышленных или складских объектов продолжительность может увеличиваться до2 часа или больше, обеспечивая непрерывную способность тушения пожара до прибытия внешней помощи.
NFPA 20 допускает использование нескольких источников воды, но каждый из них должен бытьнадежный и способный обеспечить адекватный поток и давление. К основным типам относятся:
Резервуар с гравитационной подачей или всасывающий бак обеспечивает стабильный источник воды, напрямую подключенный к всасывающему патрубку пожарного насоса. Танкполезный объемдолжны соответствовать требуемой продолжительности и скорости потока системы.
При подключении к городской системе водоснабжения подача должна быть проверена с помощьюиспытание гидранта на потокдля подтверждения того, что доступный расход и давление соответствуют расчетным требованиям — даже в периоды пиковой нагрузки.
На объектах с доступом к природным водоемам конструкция водозабора должна исключать попадание в насос осадка, мусора или воздуха. Всасывающие фильтры и донные клапаны часто используются для обеспечения чистых и стабильных условий всасывания.
Некоторые системы объединяют источники, такие как городская вода, дополненную всасывающим резервуаром, чтобы обеспечить резервирование и надежность в случае перебоев в подаче.
Пожарный насос должен работать садекватный чистый положительный напор на всасывании (NPSH)для предотвращения кавитации. Кавитация может серьезно повредить рабочие колеса насоса и снизить эффективность.
Для поддержания безопасных условий всасывания:
уровень водыв резервуаре или источнике всегда должно находиться над входным отверстием насоса.
всасывающий трубопроводдолжен быть максимально коротким и прямым.
Давление всасывания насоса не должно падать ниже требуемого NPSH (NPSHA).
Длявертикальные турбинные пожарные насосыNPSH обычно не является проблемой, поскольку рабочие колеса насоса погружены в источник воды.
При определении необходимогоемкость бака или объем резервуара, следующее уравнение дает простую оценку:
Требуемый объем (галлоны) = Расход (галлоны в минуту) × Продолжительность (минуты)
Например:
Если требуемый расход пожара составляет 1000 галлонов в минуту, а продолжительность — 90 минут:
1000 × 90 = 90 000 галлонов
Этот резервуар должен быть спроектирован с дополнительной емкостью для учетанепригодный объем(ниже уровня всасывающей трубы) и возможная утечка.
Прежде чем завершить проектирование пожарного насоса, необходимо протестировать и проверить подачу воды, чтобы обеспечить стабильную работу. Этапы проверки включают в себя:
Проведениеиспытания потокана пожарных гидрантах или испытательных коллекторах.
Измерениестатическое, остаточное давление и давление потока.
Моделирование наихудших сценариев, таких как одновременное использование в домашних условиях.
Анализ сезонного воздействия или воздействия засухи на природные источники.
NFPA 25 (Проверка, испытание и обслуживание систем противопожарной защиты на водной основе) требует периодических испытаний, чтобы гарантировать, что и система водоснабжения, и пожарный насос продолжают работать должным образом.
При проектировании или установке пожарных насосов на достаточность водоснабжения влияют несколько практических факторов:
Разница высот:Здания, расположенные на склонах или возвышенностях, требуют дополнительного напора.
Потери на трение:Длинные или слишком маленькие трубы могут привести к значительному падению давления.
Будущее расширение:Всегда планируйте потенциальное увеличение требований к системе.
Резервирование:Двойные источники воды или резервные насосы повышают надежность системы.
Также важно координировать свои действия с местными властями и страховщиками, чтобы обеспечить соблюдение обоих требований.НФПА 20иAHJ (Орган, обладающий юрисдикцией)требования.
Многие отказы противопожарных систем происходят из-за плохого понимания или недооценки потребностей в водоснабжении. К частым ошибкам относятся:
Опора исключительно на муниципальное снабжение без проверки фактической мощности.
Неправильный размер всасывающей трубы или чрезмерная высота всасывания.
Использование объема бака ниже требуемой продолжительности.
Игнорирование потерь давления в сложных схемах трубопроводов.
Отсутствие регулярного осмотра и обслуживания источников воды.
Если вы избежите этих ошибок, ваша система пожарных насосов будет работать эффективно во время чрезвычайной ситуации.
минимальные требования к водоснабжению для пожарных насосовЭто больше, чем просто флажок соответствия требованиям: это фундаментальный фактор производительности и надежности всей вашей системы противопожарной защиты. Правильно спроектированное водоснабжение гарантирует, что ваш пожарный насос сможет обеспечить необходимый расход и давление в любых чрезвычайных ситуациях.
Независимо от того, поступает ли вода из муниципальной магистрали, резервуара или резервуара, она должна быть надежной, устойчивой и достаточной, чтобы соответствовать стандартам NFPA 20. Тщательно оценив мощность источника воды, условия и продолжительность всасывания, проектировщики и владельцы зданий могут гарантировать, что их системы противопожарной защиты будут работать должным образом, когда на карту поставлены жизни и имущество.
