sp 5

Приложение в (рекомендуемое) Методика расчета параметров ауп при поверхностном пожаротушении водой и пеной низкой кратности

В.1 Алгоритм расчета параметров АУП при поверхностном пожаротушении водой и пеной низкой кратности

В.1.1 Выбирается в зависимости от класса пожара на объекте вид огнетушащего вещества (раз- брызгиваемая или распыленная вода либо пенный раствор).

В.1.2 Осуществляется с учетом пожароопасности и скорости распространения пламени выбор типа установки пожаротушения — спринклерная или дренчерная, агрегатная или модульная либо спринклерно-дренчерная, спринклерная с принудительным пуском.

П р и м е ч а н и е — В данном приложении, если это не оговорено особо, под оросителем подразумевается как собственно водяной или пенный ороситель, так и водяной распылитель.

В.1.3 Устанавливается в зависимости от температуры эксплуатации АУП тип спринклерной уста- новки пожаротушения (водозаполненная или воздушная).

В.1.4 Определяется согласно температуре окружающей среды в зоне расположения спринклер- ных оросителей номинальная температура их срабатывания.

В.1.5 Принимаются с учетом выбранной группы объекта защиты (по приложению Б и табли- цам 5.1—5.3 настоящего СП) интенсивность орошения, расход огнетушащего вещества (ОТВ), мак- симальная площадь орошения, расстояние между оросителями и продолжительность подачи ОТВ.

В.1.6 Выбирается тип оросителя в соответствии с его расходом, интенсивностью орошения и за- щищаемой им площадью, а также архитектурно-планировочными решениями защищаемого объекта.

В.1.7 Намечаются трассировка трубопроводной сети и план размещения оросителей; для на- глядности трассировка трубопроводной сети по объекту защиты изображается в аксонометрическом виде (необязательно в масштабе).

В.1.8 Выделяется диктующая защищаемая орошаемая площадь на гидравлической план-схеме

АУП, на которой расположен диктующий ороситель.

В.1.9 Проводится гидравлический расчет АУП:

- определяется с учетом нормативной интенсивности орошения и высоты расположения оро- сителя по эпюрам орошения или паспортным данным давление, которое необходимо обеспечить у диктующего оросителя, и расстояние между оросителями;

- назначаются диаметры трубопроводов для различных участков гидравлической сети АУП; при этом скорость движения воды и раствора пенообразователя в напорных трубопроводах должна состав- лять не более 10 м/с, а во всасывающих — не более 2,8 м/с; диаметр во всасывающих трубопроводах определяют гидравлическим расчетом с учетом обеспечения кавитационного запаса применяемого пожарного насоса;

- определяется расход каждого оросителя, находящегося в принятой диктующей защищаемой площади орошения (с учетом того обстоятельства, что расход оросителей, установленных на рас- пределительной сети, возрастает по мере удаления от диктующего оросителя) и суммарный расход оросителей, защищающих орошаемую ими площадь;

- производится проверка расчета распределительной сети спринклерной АУП из условия сра- батывания такого количества оросителей, суммарный расход которых и интенсивность орошения на принятой защищаемой орошаемой площади составят не менее нормативных значений, приведенных в таблицах 5.1—5.3 настоящего СП. Если при этом защищаемая площадь будет менее указанной в таблицах 5.1—5.3, то расчет должен быть повторен при увеличенных диаметрах трубопроводов рас- пределительной сети. При использовании распылителей интенсивность орошения или давление у диктующего распылителя назначаются по нормативно-технической документации, разработанной в установленном порядке;

- производится расчет распределительной сети дренчерной АУП из условия одновременной рабо- ты всех дренчерных оросителей секции, обеспечивающей тушение пожара на защищаемой площади

с интенсивностью, не менее нормативной (таблицы 5.1—5.3 настоящего СП). При использовании распылителей интенсивность орошения или давление у диктующего распылителя назначаются по нормативно-технической документации, разработанной в установленном порядке;

- определяется давление в питающем трубопроводе расчетного участка распределительной сети, защищающей принятую орошаемую площадь;

- определяются гидравлические потери гидравлической сети от расчетного участка распредели- тельной сети до пожарного насоса, а также местные потери (в том числе в узле управления) в этой сети трубопроводов;

- рассчитываются с учетом давления на входе пожарного насоса его основные параметры (дав- ление и расход);

- подбирается по расчетному давлению и расходу тип и марка пожарного насоса.

В.2 Расчет распределительной сети

В.2.1 Компоновка оросителей на распределительном трубопроводе АУП чаще всего выполняется по симметричной, несимметричной, симметричной кольцевой или несимметричной кольцевой схеме (рисунок В.1).

В.2.2 Расчетный расход воды (раствора пенообразователя) через диктующий ороситель, рас- положенный в диктующей защищаемой орошаемой площади, определяют по формуле

^г^де^q₁^—^рас^х^о^{д ОТВ чер}^е^{з ди}^кт^{ующий ороси}^т^е^{ль, л/с;}

K — коэффициент производительности оросителя, принимаемый по технической документации

на изделие, л/(с·МПа^0,5);

Р — давление перед оросителем, МПа.

^В.2.3^Р^ас^х^о^д^пер^в^о^г^о^ди^к^т^ую^щ^е^г^о^ороси^т^е^ля¹^я^в^ля^е^т^ся^ра^с^ч^е^тным^зн^а^чением^Q_1–2^на^участ^к^е

^L_1–2^м^е^{жду первым и}^в^т^{орым ороси}^т^е^{лями (рисунок В.1, секция}^А^).

^В.2.4^Диам^е^тр^т^р^у^бопро^в^о^да^на^участ^к^е^L_1–2^н^а^зн^а^ча^е^т^прое^к^{тировщик}^или^опр^е^д^е^ля^ю^т^по^фор-

^м^у^ле

^г^де^d_1–2^—^диам^е^{тр м}^е^{жду первым и}^в^т^{орым ороси}^т^е^{лями т}^р^у^бопро^в^о^{да, мм;}

^Q₁_–₂^—^рас^х^о^{д ОТВ, л/с;}

μ — коэффициент расхода;

v — скорость движения воды, м/с (не должна превышать 10 м/с).

Диаметр увеличивают до ближайшего номинального значения по ГОСТ 28338. В.2.5 Потери давления Р_1–2на участке L_1–2определяют по формуле

_{2 2}

^Р_1–2⁼^Q_1–2^L_1–2^/100^К_т^или^Р_1–2⁼^АQ_1–2^L_1–2^/^100,

^г^де^Q₁_–₂^—^с^у^{ммарный рас}^х^о^{д ОТВ пер}^в^о^г^{о и}^в^т^оро^г^{о ороси}^т^е^{лей, л/с;}

₆₂

^K_т^—^у^д^е^льная^х^ара^к^т^еристи^к^{а т}^р^у^бопро^в^о^{да, л}^/с^;

А — удельное сопротивление трубопровода, зависящее от диаметра и шероховатости

стенок, с²/л⁶.

В.2.6 Удельное сопротивление и удельная гидравлическая характеристика трубопроводов для труб (из углеродистых материалов) различного диаметра приведены в таблице В.1 и В.2.

В.2.7 Гидравлическое сопротивление пластмассовых труб принимается по данным производи- теля, при этом следует учитывать, что в отличие от стальных трубопроводов диаметр пластмассовых труб указывается по наружному диаметру.

В.2.8 Давление у оросителя 2

В.2.9 Расход оросителя 2 составит

_А_БВ Г

I 1 2 a 3 4

II ^b

1 2 a 3

1 2 a 3 4

1 2 a 3

III ⁿ

n n n

^mm m

А — секция с симметричным расположением оросителей; Б — секция с несимметричным расположением оросителей;

В — секция с симметричным кольцевым питающим трубопроводом; Г — секция с несимметричным кольцевым питающим трубопроводом; I, II, III — рядки распредели- тельного трубопровода; а, b, ..., n, m — узловые расчетные точки

Рисунок В.1 — Схемы распределительной сети спринклерной или дренчерной АУП

Т а б л и ц а В.1 — Удельное сопротивление при различной степени шероховатости труб

Диаметр		Удельное сопротивление А, с²/л⁶
Номинальный DN	Расчетный, мм	Наибольшая шероховатость	Средняя шероховатость	Наименьшая шероховатость
20	20, 25	1,643	1,15	0,98
25	26	0,4367	0,306	0,261
32	34,75	0,09386	0,0656	0,059
40	40	0,04453	0,0312	0,0277
50	52	0,01108	0,0078	0,00698
70	67	0,002893	0,00202	0,00187
80	79,5	0,001168	0,00082	0,000755
100	105	0,0002674	0,000187	—
125	130	0,00008623	0,0000605	—
150	155	0,00003395	0,0000238	—

Т а б л и ц а В.2 — Удельная гидравлическая характеристика трубопроводов

Тип трубы

Номинальный диаметр

Наружный диаметр, мм

Толщина стенки, мм

Удельная характеристика трубопровода К_т,

×10^–6л⁶/с²

Стальные электросварные (ГОСТ 10704—91)

100

125

150

200

250

300

350

108

114

114*

133

133*

140

152

159

159*

219*

273*

325*

377*

2,0

2,2

2,5

2,8

3,0

2,8

3,0*

3,2

3,5*

3,2

4,0*

5,0*

0,0755

0,75

3,44

13,97

28,7

110

572

1429

4322

4231

5872

5757

13530

13190

18070

28690

36920

34880

209900

711300

1856000

4062000

Стальные водогазопроводные (ГОСТ 3262—75)

100

125

150

21,3

26,8

33,5

42,3

75,5

88,5

101

114

140

165

2,5

2,8

3,0

3,2

3,5

4,0

0,18

0,926

3,65

16,5

34,5

135

517

1262

2725

5205

16940

43000

П р и м е ч а н и е — Трубы с параметрами, отмеченными знаком «*», применяются в сетях наружного водоснабжения.

В.2.10 Особенности расчета симметричной схемы тупиковой распределительной сети

В.2.10.1 Для симметричной схемы (рисунок В.1, секция А) расчетный расход на участке между вторым оросителем и точкой а, т. е. на участке 2–а, будет равен

Q_2–_а= q₁+ q₂.

В.2.10.2 Диаметр трубопровода на участке L_2–_аназначает проектировщик или определяют по формуле

Диаметр увеличивают до ближайшего значения, указанного в ГОСТ 3262, ГОСТ 8732, ГОСТ 8734 или ГОСТ 10704.

В.2.10.3 По расходу воды Q₂_–аопределяют потери давления на участке 2–а:

В.2.10.4 Давление в точке а составит

Р_а= Р₂+ Р_2–_а.

В.2.10.5 Для левой ветви рядка I (рисунок В.1, секция А) требуется обеспечить расход Q_2–_апри давлении Р_а. Правая ветвь рядка симметрична левой, поэтому расход для этой ветви тоже будет равен Q₂_–а, а следовательно, и давление в точке а будет равно Р_а.

В.2.10.6 В итоге для рядка I имеем давление, равное Р_а, и расход воды

Q_I= 2Q_2–_а.

В.2.10.7 Диаметр трубопровода на участке L_а–_bназначает проектировщик или определяют по формуле

Диаметр увеличивают до ближайшего номинального значения по ГОСТ 28338.

В.2.10.8 Гидравлическую характеристику рядков, выполненных конструктивно одинаково, опреде- ляют по обобщенной характеристике расчетного участка трубопровода.

В.2.10.9 Обобщенную характеристику рядка I определяют из выражения

В.2.10.10 Потери давления на участке а–b для симметричной и несимметричной схем (рису- нок В.1, секции А и Б) находят по формуле

В.2.10.11 Давление в точке b составит

Р_b= P_a+ P_a–b.

В.2.10.12 Расход воды из рядка II определяют по формуле

В.2.10.13 Расчет всех последующих рядков до получения расчетного (фактического) расхода воды и соответствующего ему давления ведется аналогично расчету рядка II.

В.2.11 Особенности расчета несимметричной схемы тупиковой сети

В.2.11.1 Правая часть секции Б (рисунок В.1) несимметрична левой, поэтому левую ветвь рас- считывают отдельно, определяя для нее Р_аи Q ′₃_–а.

^В.2.¹^1.2^Е^сли^рассм^а^три^в^а^ть^пра^в^ую^часть^3–а^р^яд^к^а⁽^о^дин^ороси^т^е^ль)^о^т^д^е^льно^о^т^ле^в^ой^1–а

^(д^в^{а ороси}^т^е^ля),^т^{о да}^в^{ление в пра}^в^{ой части}^Р^′_а^д^о^{лжно быть меньше да}^в^ления^Р_а^{в ле}^в^{ой части.}

В.2.11.3 Так как в одной точке не может быть двух разных давлений, то принимают большее зна-

чение давления Р_аи определяют исправленный (уточненный) расход для правой ветви Q₃_–а:

В.2.11.4 Суммарный расход воды из рядка I

^QI ⁼^Q2–a ⁺^Q3–a ^.

В.2.12 Особенности расчета симметричной и несимметричной кольцевых схем

В.2.12.1 Симметричную и несимметричную кольцевые схемы (рисунок В.1, секции В и Г) рассчи- тывают аналогично тупиковой сети, но при 50 % расчетного расхода воды по каждому полукольцу.

В.3 Гидравлический расчет АУП

В.3.1 Расчет спринклерных АУП проводится из условия

Q_н≤ Q_с,

^г^де^Q_н^—^норм^а^{тивный рас}^х^о^{д сприн}^к^лерной^А^УП^с^о^г^ласно^т^а^б^{лицам 5.1—5.3 нас}^т^оя^щ^е^г^{о СП;}

^Q_с^—^фа^к^{тический рас}^х^о^{д сприн}^к^лерной^А^УП.

^В.3.²^К^о^личест^во^ороси^т^е^лей^,^о^б^есп^е^чи^в^ающи^х^фа^к^{тически}^й^рас^х^о^д^Q_с^сприн^к^лерно^й^А^У^П^с

интенсивностью орошения не менее нормативной (с учетом конфигурации принятой площади оро-

шения), должно быть не менее

n ≥ S/Ω,

где n — минимальное количество спринклерных оросителей, обеспечивающих фактический расход

^Q_с^в^с^е^{х типов сприн}^к^лерных^А^{УП с ин}^т^{енсивностью орошения не менее норм}^а^{тивной;}

S — минимальная площадь орошения согласно таблице 5.1 настоящих норм;

Ω — условная расчетная площадь, защищаемая одним оросителем:

Ω = L²,

здесь L — расстояние между оросителями.

В.3.3 Ориентировочно диаметры отдельных участков распределительных трубопроводов мож- но выбирать по числу установленных на нем оросителей. В таблице В.3 указана взаимосвязь между диаметром распределительных трубопроводов, давлением и числом установленных спринклерных оросителей.

Т а б л и ц а В.3 — Ориентировочная взаимосвязь между наиболее часто используемыми диаметрами труб распределительных рядков, давлением и числом установленных спринклерных или дренчерных оросителей

Номинальный диаметр трубы, DN

100

125

150

Количество оросителей при давлении

0,5 МПа и более

150

Более 150

Количество оросителей при давлении до 0,5 МПа

—

140

Более 140

В.3.4 Поскольку давление у каждого оросителя различно (самое низкое давление у диктующего оросителя), необходимо учитывать расход каждого из общего количества N оросителей.

В.3.5 Общий расход дренчерной АУП подсчитывают из условия расстановки необходимого коли- чества оросителей на защищаемой площади.

В.3.6 Суммарный расход воды дренчерной АУП рассчитывают последовательным суммированием расходов каждого из оросителей, расположенных в защищаемой зоне:

^г^де^Q_д^—^ра^с^ч^е^{тный рас}^х^о^{д дренчерной}^А^{УП, л/с;}

^q_n^—^рас^х^о^дⁿ^-^г^{о ороси}^т^е^{ля, л/с;}

n — количество оросителей, расположенных в орошаемой зоне.

В.3.7 Расход Q_А_УПспринклерной АУП с водяной завесой

Q_А_УП= Q_с+ Q_з,

^г^де^Q_с^—^рас^х^о^{д сприн}^к^лерной^А^УП;

^Q_з^—^рас^х^о^д^в^о^{дяной за}^в^есы.

В.3.8 Для совмещенных противопожарных водопроводов (внутреннего противопожарного водо- провода и автоматических установок пожаротушения) допустима установка одной группы насосов при условии обеспечения этой группой расхода Q, равного сумме потребности каждого водопровода:

Q = Q_А_УП+ Q_ВПВ,

где Q_А_УП, Q_ВПВ— расходы соответственно водопровода АУП и внутреннего противопожарного водо- провода.

В.3.9 Расход пожарных кранов принимается по [2] (таблицы 1—2).

В.3.10 В общем случае требуемое давление пожарного насоса складывается из следующих со- ставляющих:

Р_н= Р_г+ Р_в+ ∑Р_м+ Р_уу+ Р_д+ Z – P_вх= P_тр– P_вх,

^г^де^Р_н^—^тр^е^б^у^{емое да}^в^{ление п}^о^жарно^г^{о на}^с^{оса, МПа;}

^Р_г^—^п^о^т^{ери да}^в^{ления на}^г^ори^з^он^т^{альном участ}^к^{е т}^р^у^бопро^в^о^да^АБ^{, МПа;}

^Р_в^—^п^о^т^{ери да}^в^{ления на}^в^е^р^ти^к^{альном участ}^к^{е т}^р^у^бопро^в^о^да^Б^Д^{, МПа;}

^Р_м^—^п^о^т^{ери да}^в^{ления в местных}^с^опр^о^ти^в^{лениях (фа}^с^{онных д}^е^т^алях^Б^и^Д^{), МПа;}

^Р_уу^—^местны^е^с^опр^о^т^и^в^лени^я^в^у^з^л^е^упра^в^лени^я^{(сигнально}^м^к^лапане^,^задвиж^к^ах^,^з^а^т^в^орах),

МПа;

^Р_д^—^да^в^{ление у ди}^кт^ую^щ^е^г^{о ороси}^т^е^{ля, МПа;}

Z — пьезометрическое давление (геометрическая высота диктующего оросителя над осью по-

жарного насоса), МПа; Z = Н/100;

^P_вх^—^да^в^{ление на в}^х^о^{де п}^о^жарно^г^{о на}^с^{оса, МПа,}

^P_тр^—^да^в^{ление тр}^е^б^у^{емое, МПа.}

_В3

А _Б

¹4

1 — водопитатель; 2 — ороситель; 3 — узел управления; 4 — подводящий трубопровод; Р_г— потери давления на горизонтальном участке трубопровода АБ; P_в— потери давления на вертикальном участке трубопровода БД;

Р_м— потери давления в местных сопротивлениях (фасонных деталях Б и Д); Р_уу— местные сопротивления в узле управления (сигнальном клапане, задвижках, затворах); Р_о— давление у диктующего оросителя; Z — пьезометрическое давление; P_тр— давление требуемое

Рисунок В.2 — Расчетная схема установки водяного пожаротушения

В.3.11 От точки n (рисунок В.1, секции А и Б) или от точки m (рисунок В.1, секции В и Г) до пожар- ного насоса (или иного водопитателя) вычисляют потери давления в трубах по длине с учетом местных сопротивлений, в том числе в узлах управления (сигнальных клапанах, задвижках, затворах).

В.3.12 Гидравлические потери давления в диктующем питающем трубопроводе определяют суммированием гидравлических потерь на отдельных участках трубопровода по формулам:

_{2 2}

^Δ^Р_i⁼^Q^L_i^/100^К_т^или^∆Р_i⁼^AQ^L_i^/100,

^г^де^Δ^Р_i^—^гидра^в^{лические п}^о^т^{ери да}^в^{ления на участ}^к^е^L_i^{, МПа;}

Q — расход ОТВ, л/с;

₆₂

^K_т^—^у^д^е^льная^х^ара^к^т^еристи^к^{а т}^р^у^бопро^в^о^{да на участ}^к^е^L_i^{, л}^/с^;

^А^—^у^д^е^льное^с^опр^о^ти^в^ление^т^р^у^бопро^в^о^да^на^участ^к^е^L_i^,^завися^щ^ее^о^т^диам^е^тра^и^шер^ох^о-

ватости стенок, с²/л⁶.

^{В.3.13 П}^о^т^{ери да}^в^{ления в у}^з^{лах упра}^в^ления^у^с^т^ано^в^ок^Р_УУ^{, м, опр}^е^д^е^ля^ю^т^{ся по фор}^м^у^ле

УУс УУс

- в спринклерном Р = ξ γQ²

₂

= (ξ + ξ )γQ²;

кс з

₂

^-^{в дренчерном}^Р_У_У_д⁼^ξ_У_У_д^γ^Q

^{= (}^ξ_кд⁺²^ξ_з⁾^γ^Q^,

^г^де^ξ_У_У_с^,^ξ_У_У_д^,^ξ_к_с^,^ξ_кд^,^ξ_з^—^к^{оэффициент}^ы^п^о^т^ер^ь^да^в^л^ени^я^с^о^о^т^в^е^т^ст^в^енн^о^в^сприн^к^лерно^м^и^{дренчер-}

ном узле управления, в спринклерном и дренчерном сигнальном клапане и

в запорном устройстве (принимается по технической документации на узел управления в целом или на каждый сигнальный клапан, затвор или задвижку индивидуально);

γ — плотность воды, кг/м³;

Q — расчетный расход воды или раствора пенообразователя через узел управ- ления, м³/ч.

В.3.14 В приближенных расчетах местные сопротивления (в том числе с учетом потерь в узле управления) принимают равными 20 % сопротивления сети трубопроводов; в пенных АУП при кон- центрации пенообразователя до 10 % вязкость раствора не учитывают.

В.3.15 Расчет ведут таким образом, чтобы давление у узла управления не превышало 1 МПа, если иное не оговорено в технических условиях.

В.3.16 С учетом выбранной группы объекта защиты (приложение Б настоящего СП) по таблице

5.1 принимают продолжительность подачи огнетушащего вещества.

В.3.17 Продолжительность работы внутреннего противопожарного водопровода, совмещенного с АУП, следует принимать равной времени работы АУП.

Содержание