Автоматичні установки водяного пожежогасіння

Автоматичні установки водяного пожежогасіння

• Вступ
• 1. Будова та робота спринклерних і дренчерних установок
• 2. Спринклерні та дренчерні зрошувачі
• 3. Вузол управління водяної спринклерної установки
• 4. Вузол управління дренчерної установки з клапаном групової дії

Вступ

Системи гасіння, які використовують воду, пройшли складний еволюційний шлях: від звичайного відра з водою до сучасних, повністю автоматичних систем, які сьогодні захищають пожежовибухонебезпечні об'єкти.

Автоматичні установки водяного пожежогасіння, призначені для гасіння пожеж розпиленою водою і поділяються на спринклерні і дренчерні. Свою назву вони отримали від англійських слів sprincle (бризкати, мрячити) та drench (мочити, зрошувати).

Спринклерні установки призначені для виявлення та локального гасіння пожеж та загорянь, охолодження будівель них конструкцій і подачі сигналу про пожежу.

Дренчерні установки призначені для виявлення і гасіння пожеж по всій розрахунковій площі, а також для створення водяних завіс.

Спринклерні установки розрізняють:

Водяні - для захисту приміщень з мінімальною температурою повітря протягом року вище 4С;

Повітряні - для захисту неопалюємих приміщень, чи які розташовані в районах з тривалістю опалювального періоду більше 240 днів в році з середньодобовою температурою повітря 8С та нижче.

Повітряно-водяні (перемінні) — для захисту неопалюємих приміщень, які розташовані в районах з тривалістю опалювального періоду менше 240 днів в рік, з середньодобовою температурою повітря 8С і нижче.

1. Будова та робота спринклерних і дренчерних установок

В стані готовності спринклерна установка (мал.1) знаходиться під тиском, який створюється автоматичним водоживлювачем 1.

Воду забирають насосом 11 з водопроводу або з водоймища 12 по трубопроводу з водозабірною сіткою 13. Засувка 9 відкрита. Поступання води з пневмобака 1 в насос 11 запобігається зворотнім клапаном 10.

При вскритті спринклерного зрошувача 3 тиск в живильному 5 і в розподільчому 4 трубопроводах падає, вскривається контрольно-сигнальний клапан (КСК) 7 та по підводячому трубопроводу 8 з автоматичного водоживлювача 1 вода поступає через вскриті спринклерні зрошувачі 3 на гасіння пожежі. Одночасно вода поступає до сигнального приладу 6, який видає сигнал про пожежу.

При падінні тиску в автоматичному водоживлювачі 1 встановлений на ньому електроконтактний манометр включає основний водоживлювач 11, який забирає воду з резервуару 12 та подає в спринклерну мережу. Зворотній клапан відключає автоматичний водоживлювач від мережі. Основний водоживлювач 11 можна включати і від сигнального приладу 6. Повітря в пневмобак підкачують компресором 2, а в мережу повітряної системи — компресором 16 при відкритій засувці 15 та відключеному КСК 14.

Дренчерні установки приводяться в дію однією із побуджувальних систем (мал.2):

Тросовою,

Пневматичною,

Електричною,

В стані готовності побуджувальна система 10 дренчерної установки знаходиться під тиском, який створюється автоматичним водоживлювачем 7, а розподільчий 14 та живильний 15 трубопроводи сполучаються з атмосферою.

водяне пожежогасіння дренчерна спринклерна При пожежі вскриваються спринклерні зрошувачі 18 (або розпадаються легкоплавкі замки 11 тросової побуджувальної системи), тиск в побуджувальному трубопроводі 10 падає, так як вода (частіше повітря) виходить з вскритих спринклерних зрошувачів 18 (або з побуджувального клапана 12 тросової системи). Тиск в побуджувальному трубопроводі 10 впаде і при ручному включенні установки поворотом крану 9.

При падінні тиску в побуджувальній системі вскривається клапан групової дії (КГД) 17, і вода з Мал.1 Загальна схема спринклерної УАПГ: а — водяна секція; б — повітряно-водяна секція: 1-автоматичний водоживлювач; 2,16 — компресор; 3 — спринклер; 4 — розподільчий трубопровід; 5 — живильний трубопровід; 6 — сигнальний прилад; 7,14 — контрольно-сигнальний клапан; 8 — підводячий трубопровід; 9 — засувка; 10 — зворотній клапан; 11 — основний водоживлювач; 2 — водоймище; 13 — водозабірна сітка автоматичного водоживлювача 7 по підводящому 1, живильному 15 та розподільчим 14 трубопроводам поступає до дренчерних зрошувачів 13. При цьому спрацьовує сигнальний пристрій 16.

Мал.2 Загальна схема дренчерної УАПГ: А — секція з побуджувальною тросовою системою; Б — секція з побуджувальною спринклерною системою, 1-підводящий трубопровід; 2 — засувка; 3 — зворотній клапан; 4 — основний водоживлювач; 5 — зовнішній водопровід; 6 — труба; 7 — автоматичний водоживлювач; 8 — трубопровід автоматичного водоживлювача; 9 — кран ручного пуску; 10 — побуджувальний трубопровід; 11 — легкоплавкий замок; 12 — побуджувальний клапан; 13 — дренчерний зрошувач; 4 — розподільчий трубопровід; 15 — живильний трубопровід; 16 — сигнальний пристрій.

При зниженні рівня води в автоматичному водоживлювачі 7 автоматично вмикається основний водоживлювач 4, який забирає воду із зовнішнього водопроводу 5 (або запасного резервуару) і подає її в дренчерну мережу. Засувка 2 відкрита, а попадання води з труби 6 автоматичного водоживлювача 7 в насос 4 запобігається зворотнім клапаном 3. Водоживлювач 7 заповнюється водою через трубопровід 8.

2. Спринклерні та дренчерні зрошувачі

Зрошувач водяний спринклерний (Мал.3) призначений для автоматичного пуску установки пожежогасіння і розбризкування води над осередком пожежі.

Мал.3 Спринклерний зрошувач: а) — загальний вигляд; б) — будова. пластини замка, спаяні легкоплавким сплавом; 2 — розетка; 3 — упорний гвинт; 4,5,7 — важелі; 6 — дуга; 8 — клапан; 9 — шайба; 10 — штуцер з різьбою.

При підвищенні температури в приміщенні до температури вскриття спринклерного зрошувача (Мал.3) легкоплавкий сплав замка 1 плавиться, замок розпадається на пластини і випадає разом з важелями 4,5,7, клапаном 8 і шайбою 9. Зберіганню важелів 4,5 та 7 в складеному стані сприяє упорний гвинт 3 який притискає важіль 4. Струмінь води, вдаряючись об розетку 2, яка прикріплена до дужок 6, розбризкується над осередком пожежі. До розподільчих трубопроводів спринклера кріплять за допомогою штуцера 10 з різьбою.

Великий набір аксесуарів для автоматичних спринклерів дозволяє застосовувати їх як у виробничих приміщеннях, так і в сучасних офісах, задовольняючи тим самим найвибагливіші потреби замовників.

Для захисту приміщень, в яких розміщене цінне обладнання або коштовні матеріали використовують інтелектуальни спринклери. Інтелектуальний спринклер складається з

розбризкуючої розетки,

легкоплавкого замка для різних температур

спрацювання,

запірної кулі,

внутрішнього корпусу з різьбою,

зовнішнього температурного клапану для управління

водяним потоком.

При досягненні температури спрацювання легкоплавкий замок вивільняє спеціальний плунжер, який пропускає воду до розбризкуючої розетки. При збільшенні температури навколишнього середовища на 4С відкривається зовнішній температурний клапан, який і активізує робочий стан спринклера. При падінні температури до 34С зовнішній температурний клапан автоматично закривається і перекриває доступ води до приміщення, яке перебуває під захистом. Завдяки старт-стопному режиму функціонування інтелектуального спринклера не відбувається повного затоплення водою приміщення, яке захищається.

Зрошувач водяний дренчерний (Мал.4) служить для розбризкування води над осередком пожежі. Основними його елементами є штуцер 3, дужка 2 та розетка 1.

Мал.4 Дренчерний зрошувач: 1-розетка; 2 — дуга; 3 — штуцер з різьбою

Відповідно до ГОСТу 14 630 — 69 розетки сринклерів і дренчерів роблять ввігнутими (СВ — спринклер з ввігнутою розеткою, ДВ — дренчер з ввігнутою розеткою), їх використовують при встановленні зрошувачів розетками вверх, та плоскими (СП — спринклер з плоскою розеткою, ДП — дренчер з плоскою розеткою) при встановленні зрошувачів розетками вниз. Також виготовляються зрошувачі настінного типу (Мал.5) Для створення водяних завіс з метою захисту вертикальних отворів і огороджень використовують дренчерні зрошувачі лопатчатого типу.

В повітряних і повітряно-водяних спринклерних установках зрошувачі встановлюють розетками вверх.

Мал.5 Спринклерний зрошувач настінного типу

1-пластини замка, спаяні легкоплавким сплавом; 2 — розетка; 12 — декоративна накладка; 13 — направляюча лопатка

У водяних спринклерних установках спринклери встановлюють розетками вверх або вниз.

Спринклери та дренчери випускають з вихідними отворами діаметром 10, 12, 17 та 22 мм.

Спринклерні зрошувачі виготовлюють з легкоплавкими замками, які вскриваються при температурі 72, 93, 141,182 та 240С. Також промисловістю випускаються спринклерні зрошувачі із замком у вигляді скляної колби, заповненої рідиною з високим коефіцієнтом теплового розширення (Мал.6).

Мал.6 Спринклер із замком у вигляді скляної колби 2 — розетка; 6 — дуга; 10 — штуцер з різьбою; 11 — скляна колба з рідиною.

В автоматичних дренчерних установках з тросовою побуджувальною системою в якості побуджувачів використовують легкоплавкі замки (Мал.7) При підвищенні температури легкоплавкий припій пластин 7 замка розплавляється, пластини розпадаються звільняючи петлю 1, важелі 8 і рамки 6. В наслідок послабляється натяг тросу 5 і побуджувальний клапан (Мал.8) відкривається. Трос 5 утримується вушком 3, дужка 2 якого з'єднана з важелем 8

Мал.7 Легкоплавкий замок:: 1- петля; 2 — рамка вушка; 3 — вушко; 4 — втулка; 5 — трос; 6 — рамка замка; 7 — пластини замка; 8 — важіль

Мал.8 Побуджувальний клапан: 1- клапан; 2 — защіпка; 3 — важіль; 4 — штуцер з різьбою

Вузли управління спринклерних і дренчерних установок. Контрольно-сигнальні вузли управління спринклерних і дренчерних установок призначені для автоматичного розподілення води по захищаємим приміщенням, подачі сигналу про пожежу, видачі імпульсу на включення основного водоживлювача і контролю працездатності установки.

3. Вузол управління водяної спринклерної установки

Контрольно-сигнкальний вузол управління з водяним клапаном ВС (Мал.9) використовується у водяних спринклерних установках.

В стані готовності тарілчастий клапан 10 «сидить» на сідлі перекриваючи кільцеву виточку (точність посадки забезпечує направляюча втулка 14клапана), яка сполучається через сигнальний клапан 12 і сигнальний трубопровід з пробковим краном 11 і сигналізатором тиску 8. Тиск над клапаном і під клапаном повинен бути однаковий. Засувка 16, пробковий кран 11 сигнального трубопроводу і пробковий кран з малим отвором (діаметром 3 мм) 18 на трубопроводі 15 відкриті. Малий 4 та великий 2 вентилі комбінованого крану 3 закриті.

Хибні спрацювання клапану 10 та сигналізатора тиску 8 при втратах води над клапаном запобігаються зворотнім клапаном (компенсатором) 9 і компенсаційним каналом 13. В цих випадках вода з підводящого трубопроводу 17 проходить через компенсаційний канал 13 і зворотній клапан 9 в надклапанний простір і вирівнює тиск над клапаном 10 і під ним.

При спрацюванні спринклерного зрошувача вода з живильного трубопроводу 6 подається в осередок пожежі, тиск над клапаном 10 зменшується і за рахунок різності тисків клапан 10 піднімається до обмежувача 7.

Вода поступає з підводячого трубопроводу 17 в спринклерну мережу і кільцеву виточку в сідлі клапану, потім через сигнальний клапан 12 та пробковий кран 11 на сигнальному трубопроводі до сигналізатора тиску 8 — установка сигналізує про пожежу.

Мал.9 Вузол управління водяної спринклерної установки: 1 — зливний трубопровід; 2 — великий вентиль; 3 — комбінований вентиль; 4 — малий вентиль; 5 — манометр; 6 — живильний трубопровід; 7 — обмежувач; 8 — сигналізатор тиску; 9 — зворотній клапан; 10 — тарілчастий клапан; 11 — пробковий кран; 12 — сигнальний канал; 13 — компенсаційний канал; 14 — направляюча втулка; 15 — сигнальний трубопровід; 16 — засувка; 17 — підводящий трубопровід; 18 — кран з малим отвором

Після отримання сигналу про пожежу відключають сигналізатор тиску 8, для чого перекривають пробковий кран 11.

Для припинення подачі води в осередок пожежі засувку 16 перекривають, а для зливу води з установки відкривають великий вентиль 2 комбінованого вентиля 3.

Приведення установки в готовність починають з заміни вскритих спринклерних зрошувачів. Потім закривають вели кий вентиль 2 і відкривають засувку 16. Після вирівнювання тиску в підводящому 17 та живильному 6 трубопроводах (показники манометрів) відкривають кран 11 сигнального трубопроводу.

Роботу клапана і сигнальних приладів перевіряють шляхом відкривання малого вентиля 4 комбінованого вентиля 3. Вода з живильного трубопроводу 6 почне зливатись по трубопроводу 1, тиск над тарілчастим клапаном 10 впаде, потім клапан 10 підніметься і вода поступить в кільцеву виточку сідла клапану 10, звідки по сигнальному каналу 12 і сигнальному трубопроводу з пробковим краном 11 піде до сигналізатора тиску 8. Отриманий сигнал свідчить про справність роботи клапану і сигнальних приладів.

Після такої перевірки малий вентиль 4 закривають. Тиск води під клапаном і над ним вирівнюється, і тарілчастий клапан 10 під дією власної ваги опускається. Вузол управління знову в черговому режимі.

4. Вузол управління дренчерної установки з клапаном групової дії

Вузол управління автоматичної дренчерної установки з клапаном групової дії (Мал 10) призначений для запуску установки, а також для перевірки і контролю її справності. В стані готовності тиск в побуджувальному трубопроводі 7 і підводячому трубопроводі 11 повинен бути однаковим (показники манометрів 8 та 18). Диференційний двотарілчастий клапан10 поділяє внутрішній обєм клапана на три камери: камеру А, яка сполучається з підводящим трубопроводом 11; з камерою Б, яка сполучається з побуджувальним трубопроводом 7; з камерою В, яка сполучається з живильним трубопроводом 17. В камерах, А і Б тиск однаковий, так як побуджувальний 7 та підводящий 11 трубопроводи зєднуються пробковим краном з малим отвором 4. Площа тарілки клапана 10 з боку побуджувальної камери Б більше площі тарілки клапану 10 з боку камери А, тому при однаковому тиску за рахунок різниці сил, діючих на клапан 10, останній буде притиснутий до сідла. Засувки 12 і 16, вентилі 1, 5, крани з малим отвором 4, 25 та пробковий кран 15 відкриті, а вентилі 3, 20, 22 та кран ручного включення 6 закриті.

Поступання води з побуджувального трубопроводу 7 в підводящий трубопровід 11 запобігається зворотнім клапаном 2.

При спрацюванні побуджувача (спринклерний зрошувач, легкоплавкий тросовий замок з побуджувальним клапаном) або включенні крану ручного пуску 6 вода виходить з побуджувальної системи 7 і тиск в камері Б клапана падає, клапан 10 зміщується вліво і вода через камеру В поступає в живильну мережу 17 (до дренчерів), а по сигнальному трубопро воду 19 через пробковий кран 15 до сигналізатору тиску 27.

Після прийому сигналу про пожежу відключають сигнальні прилади, для чого закривають пробковий кран 15 на сигнальному трубопроводі 19. Вода через сигналізатор тиску 27 по трубопроводу 26, через кран з малим отвором 25, зєднаний з хрестовиною 24, зійде в спускний трубопровід 23.

Якщо пожежа ліквідована, засувку 12, вентилі 1 та 5 закривають, а вентиль 22 відкривають, і вода з установки зливається по трубопроводам 21 і 23.

Для приведення установки в готовність замінюють вскриті побуджувачі; закривають засувку 16; відкривають пробку 9 кришки клапану (пробку 13 корпуса 14 клапана залишають на місці) і, натиснувши на шток двотарілчастого клапану 10, досилають клапан в середину до упору, після чого закривають пробку 9; відкривають вентилі 1,3 і 5 і заповнюють побуджувальну систему 7 водою (до вирівнювання тиску по манометрам 8,18), після чого закривають вентилі 3 та 22, відкривають засувки 12,16 і пробковий кран 15.

Мал.10 Вузол управління дренчерної установки з клапаном групової дії

1, 3, 5, 20, 22 — вентилі; 2 — зворотній клапан; 4 — кран з малим отвором; 6 — кран ручного включення; 7 — побуджувальний трубопровід; 8 — манометр; 9 — пробка; 10 — диференційний двотарілчастий клапан; 11 — підводящий трубопровід; 12, 16 — засувки; 13 — пробка; 14 — корпус клапану; 15 — пробковий кран; 17 — живильний трубопровід; 18 — манометр; 19 — сигнальний трубопровід; 21 — зливний трубопровід; 23 — трубопровід для зливу води в каналізацію; 24 — хрестовина; 25 — кран з малим отвором; 26 — трубопровід для зливу води з сигнального пристрою; 27 — сигналізатор тиску

Для перевірки роботи сигнальних пристроїв відкривають вентиль 20, передчасно закривши пробковий кран 15 на сигнальному трубопроводі 19. Вода по трубопроводу 21 через вентиль 20 поступає до сигналізатора тиску 27, який вмикає сигнальні прилади. Після перевірки вентиль 20 закривають, а пробковий кран 15 відкривають.

Для перевірки роботи клапану і сигнальних приладів закривають засувку 16 і відкривають кран ручного включення 6 на побуджувальному трубопроводі. В цьому випадку робота вузла управління буде такою ж як при пожежі. Після перевірки установку приводять в готовність в такій же послідовності, як і після пожежі.

Для запобігання хибного спрацювання установки (при спрацюваннях сигнального пристрою без пожежі) при втраті води з побуджувальної системи або при повільному збільшенні тиску підводячої мережі кран з малим отвором 4 завжди відкритий.

Сигнальні прилади. В наш час використовують тільки електричні сигнальні прилади, з яких найбільш широко розповсюджені сигналізатор тиску універсальний (СДУ) і електроконтактний манометр. Основні елементи СДУ (Мал.11) розташовані на ізоляторі 2 в корпусі 1, закритому кришкою 4. При спрацюванні установки пожежогасіння вода поступає в сигналізатор тиску, мембрана 7 прогинається і штовхачем (штоком) 6 через пружину 5 включає мікроперемикач 3, замикаючи зовнішні електричні мережі. Ці мережі можуть включати світлові і звукові сигнали даної секції, за допомогою яких повідомляється адреса обєкту на якому виникла пожежа, а також про те, що спрацювала установка пожежогасіння. При замиканні контактів сигналізатора тиску або електроконтактного манометра можуть також включатися насоси через магнітні пускачі.

Кожна секція спринклерної (дренчерної) установки має самостійний сигнальний прилад який встановлюється біля КСК, клапану групової дії (КГД).

5. Експлуатація спринклерних та дренчерних установок

Працездатність установок залежить від якості їх експлуатації, а також від якісного проведення технічного обслуговування (ТО).

При щоденному ТО проводять:

контроль рівня води в резервуарі за допомогою сигнальних приладів;

огляд пневмобаку та контроль рівня води і контроль тиску повітря;

перевірка напруги на вводах;

зовнішній огляд вузлів управління;

Мал.11 Сигналізатор тиску (СДУ)

При щотижневому ТО проводиться: всі роботи щоденного ТО;

ТО насосної станції (запуск на 5 хв насосів, перевірка справності контрольно-вимірювальних приладів та герметичності арматури і з'єднань, поновлення запасу мастила в масльонках, опробування роботи компресора на холостому ході, перевірка автоматики включення насосів при зменшенні тиску в пневмобаці; перевірка чистоти і порядку в приміщенні насосної станції;

ТО вузлів управління (прочистка кранів з малим отвором, перевірка роботи вузлів управління, наявність запасних зрошувачів, інструмента, вільного доступу до вузлів управління та кранів ручного пуску, температурного режиму, освітленості, чистоти та порядку);

ТО системи трубопроводів (огляд з ціллю виявлення та усунення негерметичності, кріплення та фарбування трубопроводів);

очистка зрошувачів та побуджувачів

випробовування 2% зрошувачів, якщо на поверхні легкоплавких замків виявлений наліт окису який не піддається очищенню щіткою.

Щомісячне ТО включає в себе:

заходи по щотижневому ТО;

перевірка пломби на резервуара з водою;

очистка зрошувачів та трубопроводів від пилу та бруду;

поповнення резервуарів водою

затяжка кріплень

Щоквартальне ТО:

заходи по щомісячному ТО;

перевірка пожежних кранів які розташовані на спринклерній мережі шляхом їх відкривання.

При ТО один раз у півроку перевіряють:

заміна набивок сальників насосів;

промивка і змащування мастилом підшипників насосів;

заміна сальникових ущільнень компресора;

перевірка роботи вузла управління

Щорічне ТО:

ТО обладнання насосної станції (огляд та очистка пневмобаку; перевірка роботи запобіжного клапану пневмобака на стенді; фарбування внутрішньої та зовнішньої поверхонь пневмобака; очистка, огляд і ремонт компресора і арматури; очистка, ремонт і фарбування внутрішньої та зовнішньої поверхонь баку для заливки насосів; випробовування на герметичність зворотних клапанів та засувок; перевірка роботи системи автоматики;

очистка та ремонт вузлів управління;

перебірка сальників у всіх вентилів.

ТО один раз в 3,5 роки:

розбирання, очистка насосів і їх арматури;

гідравлічне випробовування мережі трубопроводів;

очистка резервуарів;

промивка та очистка трубопроводів від бруду та іржі;

фарбування трубопроводів після очистки та промивки.