Проектирование установок пожарной автоматики

Проектирование установок пожарной автоматики

Содержание

Введение

1.Обоснование необходимости применения и вида АППЗ для заданного помещения

2. Краткий анализ пожарной опасности помещения, защищаемого АУП и СПС

3.Выбор типа установки пожаротушения

4.Проектирование АУП

5.Проектирование СПС

6.Компоновка основных узлов и описания работы установки АППЗ объекта

7.Описание системы автоматической пожарной сигнализации

8.Краткая инструкция по эксплуатации установок АППЗ объекта

Вывод

Источники, используемые при разработке

Перечень принятых сокращений

АППЗ - автоматическая противопожарная защита

УПА - установки пожарной автоматики.

СПС - система пожарной сигнализации.

АУП - автоматическая установка пожаротушения.

ПУЭ - правила устройства электроустановок.

СНБ - строительные нормы Беларуси.

ППБ - правила пожарной безопасности.

НПБ - нормы пожарной безопасности.

ЛВЖ - легковоспламеняющаяся жидкость.

ГЖ - горючая жидкость.

Введение

Проектирование установок пожарной автоматики по-прежнему является одним из наиболее важных аспектов в обеспечении противопожарной защиты зданий и сооружений. Раннее обнаружение пожара, ограничение его распространения, исключение воздействия опасных факторов при эвакуации людей -- задачи, выполняемые, в первую очередь, техническими средствами. Кроме того, установки пожарной автоматики технически взаимосвязаны с инженерными системами здания и другими техническими средствами противопожарной защиты (противодымная защита, системы оповещения людей о пожаре, вентиляция).

В тоже время, проектирование установок пожарной автоматики, является сложным процессом. От того насколько качественно он выполнен, зависит эффективность АППЗ. Поэтому, проектирование АППЗ должно предшествовать решение целого ряда вопросов, связанных с анализом пожарной опасности объекта, конструктивными, объемно-планировочными решениями и другими особенностями защищаемого объекта. Вот почему проектирование установок пожарной автоматики необходимо производить поэтапно, исходя из категории производства, класса возможного пожара, группы важности объекта, а также механизма и способа тушения.

В современных устройствах и системах УПА широко используются научные достижения автоматики и электроники, обеспечивающие их высокую надежность и эффективность. Внедрение и правильное обслуживание пожарной автоматики, и систем АППЗ в целом, приводит к эффективной защите тех помещений, где она установлена, путем обнаружения, сообщения и подавления очага горения в начальный момент пожара.

Нормы пожарной безопасности НПБ 15-2007 «Область применения автоматических систем пожарной сигнализации и установок пожаротушения» определяют область применения СПС и УП. Выполнение требований данных норм -- начальная стадия проектирования установок пожарной автоматики.

1.Обоснование необходимости применения и вида АППЗ для заданного помещения

При решении вопроса необходимости установки автоматического пожаротушения и его вида используется вероятный и детерминированный метод.

Сущность детерминированного метода состоит в том, что необходимость применения УПА и ее вид предписывается для конкретных производственных, административных и других помещений или объектов соответствующими нормативными документами в зависимости от назначения помещений, характера технологического процесса, площади помещения и других факторов.

В случаях, когда нормативное обоснование необходимости отсутствует, или при необходимости распространения положения на новое производство, используется вероятностный метод на основе ГОСТ 12.1.004-91 "Пожарная безопасность. Общие требования". Данный метод базируется на сложных расчетах и используется гораздо реже, чем детерминированный.

В данном случае необходимо спроектировать УПА для цеха по производству горючих натуральных и искусственных смол, с размерами в плане 55224, согласно НПБ 15-2007 [таблица 1]. Для цеха по производству горючих натуральных и искусственных смол проектируется АУП, в независимости от площади помещения [п.1.2,1.3. табл.1.[2]]. Также в данном помещении необходима проектировка СПС.

2.Краткий анализ пожарной опасности помещения, защищаемого АУП и СПС

Цех по производству горючих натуральных и искусственных смол в соответствие с НПБ 5-2005 «Категорирование помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» относится к категории ”Б” или ”В” в зависимости от количества ГЖ. В соответствие с ПУЭ-86 данное помещение относиться к классу зоны П-I (п.7.4.3).

Смола сосновая ? горючая, вязкая, темно-коричневая жидкость, плотность 1050-1080 , состав %(масс.): основное вещество 92.7, вода 0.5, механические примеси 0.4, летучие вещества 1.8, водорастворимые кислоты 1.2, , Твсп =166, Твоспл =180, Тсамовоспл =403. Средства тушения: пена, порошок ПБС-3, (табл.4.1).

В цехе по производству горючих натуральных и искусственных смол будет наблюдаться быстрое распространение пожара по разлившимся горючим жидкостям, по воздуховодам систем вентиляции, по сгораемым конструкциям и отделочным строительным материалам. Пожары в данных помещениях характеризуются высокой температурой, а так же возможностью взрыва.

3.Выбор типа установки пожаротушения

Благодаря высокой эффективности, надёжности, простоте в управлении и долговечности, установки пожаротушения позволяют быстро и грамотно устранить любое возгорание. Качественное пожаротушение будет выполнено только тогда, когда в здании будет установлено специальное противопожарное оборудование, выполняющее все свои функции оперативно и своевременно.

Существует множество систем пожаротушения, каждая из которых имеет свои особенности. Основными факторами, которые влияют на выбор системы, являются эффективность действия на огонь, безопасность для здоровья, минимальный ущерб при тушении наносимый мебели, отделке и технике. Каждая система имеет особый вид огнетушащего вещества: порошок, газ, пена, аэрозоль и вода.

Выбор вида огнетушащего вещества. При выборе огнетушащего вещества в первую очередь следует обращать внимание на совместимость его физико-химических свойств со свойствами веществ и материалов, подлежащих тушению и эффективность тушения им.

Согласно справочника «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства тушения» под редакцией А.Н. Баратова, для тушения натуральных и искусственных смол возможно применение следующих веществ (табл.4.1.[3]):

· пена;

· ;

· порошок ПБС-3.

Исходя из анализа пожарной опасности процесса хранения, микроклимата помещения, эффективности огнетушащих веществ, экономических соображений принимаю пенное тушение.

Выбор метода тушения и побудительной системы.

Выбор метода тушения и побудительной системы производится с учетом допустимого времени развития пожара, принятого огнетушащего средства, микроклимата и архитектурно-планировочных решений защищаемого помещения. Решающее влияние на выбор метода тушения и побудительной системы оказывает предельно допустимое время развития пожара в момент достижения наиболее опасных факторов пожара и их критических значений.

Рис.1 График развития пожара.

В данном случае предельно допустимое время развития пожара определяется тем моментом, который быстрее наступит: момент охвата пожаром всей площади помещения или моментом достижения среднеобъёмной температуры в помещении, температуры самовоспламанения, находящегося в нем материала. Определяющим фактором пожара, таким образом, будет или площадь пожара, или среднеобъёмная температура в помещении, а их критическим значением соответственно, площадь пожара и температура самовоспламенения заданного материала. Опираясь на выше изложенные физико-химические свойства натуральных и искусственных смол прихожу к выводу, что для уменьшения материального ущербы и ограничения распространения пожара наиболее целесообразно применение менее инерционных автоматических установок пожаротушения. Этим требованиям наиболее удовлетворяют дренчерные установки пожаротушения. Согласно приложения II СНБ 2.02.05-04 «Пожарная автоматика» для данного помещения рекомендуется применять тепловой, дымовой извещатель. Исходя из конкретной обстановки наиболее целесообразно использовать тепловые пожарные извещатели.

Инерционность электрической схемы установки составит, по опытным данным, 1-2 секунды, инерционность механической и гидравлической систем АУП зависит от типа установки, вида и способа подачи огнетушащего вещества и ориентировано может применяться в пределах 10-30 секунд.

Вывод: для цеха по производству горючих натуральных и искусственных смол будем проектировать дренчерную систему пенного пожаротушения. Автоматическое включение дренчерной установки будет осуществляться от тепловых пожарных извещателей.

Динамика развития пожара

Условно принимаем размеры дверей: 2?1,2 м

Принимаем, что пожар возник в центре помещения, т.к. при возникновении его по центру помещения пламя охватит его за самое короткое время. Рассчитаем, каких размеров достигнет пожар на 5 минуте:



где - линейная скорость распространения пламени, м/мин.

Так как b<0,5a, т.е. b меньше половины ширины, следовательно, пожар будет иметь круговую форму развития, тогда площадь пожара определяем как:

м?

На 10 минуте:

следовательно, пожар также имеет круговую форму развития

До стены остается 6м. Найдем время, за которое пожар достигнет стены и примет прямоугольную форму развития:

Для того чтобы охватить весь объем помещения, ему необходимо пройти 16,5 м в одну и во вторую стороны.

Определим время, за которое фронт пламени пройдет 16,5м:

Следовательно, на 32,5 минуте все помещение будет охвачено огнем. Графически изобразим прироств :

График зависимости изменения площади пожара от времени

Температура пожара рассчитывается для четырех моментов времени:

5, 10, 16, 32,5 мин.

Определяем площадь проемов:

, т.к. в данном горении нет проемов;

, т.к. в данном горении нет проемов;

, т.к. в данном горении нет проемов;

м?.

Определим площадь приточной части:

 =>

м?

м?

м?

Таблица 1. - Зависимость времени

Время, мин	5	10	16	32,5
, м?	1210	1210	1210	1210
, м?	19,63	78,5	484	1210
, м?	0	0	0	1,6
, м?	0	0	0	1/1210
, м?	1/63	1/16	1/3	1
, м?	0	0	0	3,12
, м?	0	0	0	0,0025
t, С0	110 С0	210 С0	420 С0	720 С0

График зависимости температуры пожара от времени

4.Проектирование АУП

Необходимость гидравлического расчета обусловлена тем, что при трассировке трубопроводов необходимо обеспечить требуемый расход и напор огнетушащего вещества у всех оросителей, подобрать необходимый диаметр трубопровода, который сможет обеспечить требуемый расход огнетушащего вещества на всех участках.

Чтобы обеспечить наибольшую экономичность АУП, максимальный напор у узла управления не должен превышать 100 м.

Проведем расчет установки пенного тушения.

Так как высота самой высокой точки оборудования не указана, примем высоту заполнения пеной 2,5 метра.

1. Определяем объем пенной подушки:

,

где l - длина камеры;

b - ширина камеры;

h - высота заполнения;

2. Определяем объем раствора пенообразователя:

,

где k2 - коэффициент разрушения пены, принимаемый по таблице В.2, СНБ 2.02.05-04;

V - геометрический объем защищаемого помещения, ;

k3 - кратность пены.

3. Определяем число одновременно работающих генераторов пены средней кратности:

( для ГПС-600),

где Q - производительность одного генератора по раствору пенообразователя, м3/мин;

- продолжительность работы установки,

=15 мин [табл.1,прим.3.[9].

Гидравлический расчет сети

Для дальнейшего расчета нам необходимо обратится к СНБ 2.02.05-04 «Пожарная автоматика. Тушение будем производить раствором пенообразователя I=0,08 л/(с*м2). Произведя трассировку согласно того, что площадь тушения ГПС-600 равна 75 м2.

Трассировку произведем согласно полученному количеству пеногенераторов и площади тушения ГПС-600.

В связи с тем, что нам необходимо 22 ГПС-600, то расстояние между ними по длине составит 5 м.

1. Расход и напор в точке 1:

2.

Q1 = 6 л/c;

Н1 = 40 м;

- коэффициент производительности генератора.

Определим диаметр трубопровода на участке 1 - А:

=0,028 = 28

- скорость движения раствора; = 10 м/с.

По таблице Б.1 [СНБ 2.02.05-04] принимаем диаметр трубопровода равным 32 мм, k1 = 13,97

Так как потери напора велики, то увеличим диаметр трубопровода до 40мм. k=28,7

Определяем напор в точке А:

Находим расход воды в точке А. Так как схема расположения

пенных оросителей симметрична, то расход в точке А определяем по

формуле:

Для расчета попадает ветвь А,Б,В,Г,Д,Е,Ж,З,И,К,Л.

Участок А-Б

=56

По таблице Б.1 [СНБ 2.02.05-04] принимаем диаметр трубопровода равным 65 мм, k=572

Определяем потери напора на участке А-Б:

Определяем напор в точке Б:

Введем коэффициент y:

Находим расход воды в точке Б:

Участок Б-В

По таблице Б.1 [СНБ 2.02.05-04] принимаем диаметр трубопровода равным 65 мм, k=572 Определяем потери напора на участке Б-В:

Т.к. потери напора велики, то увеличим диаметр трубопровода до 80мм. k=1429

Так как потери напора велики, то увеличим диаметр трубопровода до 100мм. k=5872

Определяем напор в точке В:

Находим расход воды в точке В:

Участок В-Г

99

По таблице Б.1 [СНБ 2.02.05-04] принимаем диаметр трубопровода равным 100 мм, k=5872. Определяем потери напора на участке В-Г:

Определяем напор в точке Г:

Находим расход воды в точке Г:

Участок Г-Д

116

По таблице Б.1 [СНБ 2.02.05-04] принимаем диаметр трубопровода равным 125 мм, k=18070

Определяем потери напора на участке Г-Д:

Определяем напор в точке Д:

Находим расход воды в точке Д:

Участок Д-Е

130

По таблице Б.1 [СНБ 2.02.05-04] принимаем диаметр трубопровода равным 150 мм, k=36920

Определяем потери напора на участке Д-Е:

Определяем напор в точке Д-Е:

Находим расход воды в точке Д:

Участок Е-Ж

По таблице Б.1 [СНБ 2.02.05-04] принимаем диаметр трубопровода равным 150 мм, k=36920

Определяем потери напора на участке Е-Ж:

Определяем напор в точке Е-Ж:

Находим расход воды в точке Ж:

Участок Ж-З

По таблице Б.1 [СНБ 2.02.05-04] принимаем диаметр трубопровода равным 200 мм, k=209900

Определяем потери напора на участке Д-Е:

Определяем напор в точке Ж-З:

Находим расход воды в точке З:

Участок З-И

По таблице Б.1 [СНБ 2.02.05-04] принимаем диаметр трубопровода равным 200 мм, k=209900

Определяем потери напора на участке З-И:

Определяем напор в точке З-И:

Находим расход воды в точке И:

Участок И-К

По таблице Б.1 [СНБ 2.02.05-04] принимаем диаметр трубопровода равным 200 мм, k=209900. Определяем потери напора на участке И-К:

Определяем напор в точке И-К:

Находим расход воды в точке К:

Участок К-Л

По таблице Б.1 [СНБ 2.02.05-04] принимаем диаметр трубопровода равным 200 мм, k=209900

Определяем потери напора на участке К-Л:

Определяем напор в точке К-Л:

Находим расход воды в точке Л:

Потери напора в узле управления:

, где

-для клапана БКМ-200(прил.6 табл.4[СНиП 2.04.09 - 84])

м

Общий напор, который должен создать насос:

м

Требуемый расход пенообразователя:

Найдем диаметр дозирующей шайбы:

=м,

где qПО - расход пенообразователя;

- разность напоров(120-94,53=25,47);

- коэффициент расхода.

Исходя из расчетов, необходимо подобрать насос, который обеспечит напор 101,12м и расход 349,1л/с. Выбираем насос 14Д-6 с рабочими характеристиками Н = 90-120 м и Q = 240-472 л/с. Соответственно резервный насос принимаем также 14Д-6.

По каталогу выбираем насос-дозатор для подачи пенообразователя марки Д-320-70 с рабочими характеристиками 20-50 л/с , 70-80 м.

5.Проектирование СПС

Согласно приложению П СНБ 2.02.05-04 «Пожарная автоматика» для помещения цеха выбирается тепловой пожарный извещатель. Исходя из условий эксплуатации (температура в помещении +17 0С, относительная влажность воздуха - 80%) и экономических соображений принимаем тепловой пожарный извещатель - ИП - 105.

Проводя трассировку сети пожарной сигнализации необходимо обратить внимание на следующее:

1. Так как установка пожарной сигнализации предназначена для управления АУП, каждую точку защищаемой поверхности необходимо контролировать не менее, чем 2-мя автоматическими пожарными извещателями, т.е. запуск АУП будет осуществляться только по сигналу, поступающему от двух пожарных извещателей, подключенных к различным шлейфам (п.13.37). ИП-105 устанавливаем на 4 шлейфах прибора приемно-контрольного «Спектрон П-01».

Страницы: 1, 2