Проектирование систем автоматического газового пожаротушения: ГОСТы и расчеты

При разработке проекта газовой установки важно выдержать требования, предусмотренные государственными нормативами.

В статье рассматривается проектирование газового пожаротушения с учетом установленных регламентом требований к отдельным составляющим этих комплексов.

Требования

Первое, на что необходимо обращать внимание при разработке проектного решения – регламент нормативных документов.

Регламентация

Требования к газовым системам пожаротушения указаны в:

  • законе № 123-ФЗ с общими правилами противопожарной безопасности;
  • НПБ 110-03 – определяющих порядок выбора установки для различных объектов;
  • СП 5.13130.2009 – устанавливает регламент защитных противопожарных систем при возведении сооружений;
  • ГОСТ Р 50969-96 – определяет технические требования к газовым установкам пожаротушения;
  • РД 009-01-96 – с нормами разработки автоматических средств для газовых пожаротушащих комплексов.

Перечисленные нормативы также основаны на требованиях других стандартов и ГОСТ, ссылки на которые приведены в этих документах.

Общая информация

ГОСТ Р 50969-2009 посвящен общим требованиям к АУГП (автоматические установки газового пожаротушения). В числе основных:

  • соответствие установок по климатическому исполнению;
  • наличие паспорта и технической документации от изготовителя;
  • время выпуска газа – не более 15 с (без учета паузы перед срабатыванием);
  • соответствие характеристик оборудования указанным в проекте;
  • достижение концентрации газа в воздухе помещения после включения в пределах минимально установленного значения;
  • стопроцентный резерв ГОТВ (газовых огнетушащих веществ) для централизованных комплексов без его необходимости для модульных установок;
  • объем утечки газа – не более пяти процентов от номинального;
  • обеспечение прочности для трубопроводов – в пределах 1,25 рабочего давления;
  • наличие заземления (зануления) электрического оборудования.

Установки должны удовлетворять требованиям экологической безопасности в рамках, установленных технической документацией.

Оборудование должно поставляться и храниться в упаковке, комплекте и с маркировкой, предусмотренными изготовителем и отраженными в паспорте.

Выбор вида

Проект на газовую установку пожаротушения разрабатывают с учетом вида оборудования по степени его мобильности, различая такие варианты:

  • централизованный – предназначен для комплексной защиты объекта с хранением ГОТВ в установленном помещении и подачей к очагу возгорания;
  • модульный – компактные системы, располагаемые в защищаемых помещениях.

На больших объектах, включающих несколько отдельных секций, при многоэтажном и сложном здании предпочтительнее устраивать централизованные установки, защищающие весь комплекс.

Модули газового пожаротушения "АРТСОК"
Модули газового пожаротушения

На заметку. Для отдельно стоящих небольших мастерских, нефтехранилищ и других аналогичных объектов больше подойдут модульные установки. Такое оборудование проще спроектировать и дешевле установить, чем сложные централизованные системы.

Выбор вещества

Для тушения пожаров газовыми комплексами разрабатывают установки с применением таких газов:

  • СО2 – двуокиси углерода (традиционный состав, используемый с начала истории создания газовых противопожарных систем);
  • хладонов и специальных смесей (Novec 1230 и пр.) – средств более мягкого действия, не опасных при резких температурных перепадах, без негативного влияния на экологию и здоровье человека; стоимость таких составов выше стоимости углекислоты;
  • инертных газов (аргона, азота и пр.), водяного пара – вытесняют кислород, останавливая горение.

В промышленных условиях применяют оборудование с углекислым газом. Такие установки дешевле хладоновых, но довольно эффективно справляются с пожаром. Комплексы с хладоном или специальными составами больше подойдут к установке в архивах, серверных помещениях и на других объектах с ценным имуществом или электронной техникой.

Критерии и правила

Нормативы устанавливают жесткий регламент ко всем составляющим безопасности газовых систем пожаротушения, включая места размещения установок и отдельные элементы этого оборудования.

Помещения

Помещения должны удовлетворять таким условиям:

  • установку выбирают исходя из площади защищаемых комнат;
  • обеспечение герметичности обрабатываемого объема с установленными допусками по отклонению;
  • автоматическая остановка технологического процесса при пожаре в производственном цехе;
  • исключение проемов, устройство которых не обусловлено технологической необходимостью;
  • возможность сброса излишнего давления;
  • оборудование вентиляционных систем обратными клапанами.

Размещение запасов

К газовым хранилищам предъявляют такие требования:

  • баллоны и батареи размещают в отдельных комнатах с устройством индивидуального выхода;
  • обеспечение свободных проходов для технического обслуживания емкостей;
  • удаленность от нагревательных элементов – не менее метра;
  • исключение воздействия солнечного света и температурного нагрева.

Требования к станциям пожаротушения:

  • размещение в комнатах, стены которых выдерживают нагрузку от 1 т, а перекрытия – от 3 т при высоте помещения не менее 2,5 м, а для станций с изотермическими сосудами – не менее метра от верхней части резервуаров до потолка;
  • запрет на размещение этажом выше объектов пожароопасности классов А и Б;
  • рекомендованный выбор – цокольный или первый этаж, последующие – только при наличии подъемника;
  • удаленность лестничной клетки от выхода со станции – не более 25 м при условии отсутствия доступа из этой л/к в помещение категории А или Б.

Изотермические резервуары можно размещать снаружи при условии надлежащей защиты.

Баллоны

Требования к баллонам:

  • равномерное заполнение при нескольких сосудах в одном комплексе;
  • установка обратного клапана (заглушку разрешено применять только при одновременном включении подачи газа);
  • резервные баллоны подключают при условии автоматического их срабатывания при отказе основного оборудования;
  • наличие прибора, регистрирующего давление, измеряющего уровень газа, с сигнализацией при снижении концентрации более пяти процентов от установленной нормативами.

Для газовых батарей дополнительно требуется обеспечить:

  • полную герметичность при нормах по утечкам в пределах процента ежегодно для ГОТВ и 2 процентов – для вытесняющих газов;
  • одновременный запуск при подаче сигнала;
  • уровень инерционности – не более 2 с, при времени срабатывания всей установки – до четверти минуты без учета задержки на эвакуацию;
  • продолжительность тушения – до 15 с, а по углекислому газу или сжатым смесям – до 60 с, для локальных систем – до полуминуты.

Батарея комплектуется отдельными элементами в количестве от 1 до 12.

Монтаж

К монтажу труб предъявляются такие требования:

  • крепеж с помощью хомутов или кронштейнов;
  • изготовление из обычной или нержавеющей стали при толщине стенки в пределах от 4 до 6,5 мм;
  • крепление стыков на фланцах, электросварке, резьбовых соединениях, пайкой;
  • оборудование закрываемых проемов для продувки с удалением конденсата;
  • величина зазора со стеной – не более 2 см;
  • уровень предельного давления для трубы – не менее 1,25 рабочего; максимальное давление сосудов – от 14 до 30 МПа с учетом вида газа.
Проектирование систем автоматического газового пожаротушения
Проектирование систем автоматического газового пожаротушения

Также монтаж выполняют при соответствии таким условиям:

  • применение гибких или медных элементов, рассчитанных на давление не менее 150 процентов по отношению к номинальному;
  • проектирование разводок с объемом не более 80 процентов по сравнению с жидкой фазой;
  • диаметр побудительного трубопровода – не менее 15 мм;
  • расположение пульта дистанционного управления на высоте от пола не более 1,7 м, недалеко от пожарного выхода, с обязательным размещением схемы включаемых блоков;
  • устройство рядом с входными дверями световой сигнализации.

Выпускные насадки устанавливаются на высоте от потолка не более полуметра с выбором для одного помещения элементов аналогичной конструкции, направленных в сторону открытых проемов.

Инструкция

Проектирование газовых установок пожаротушения должно осуществляться в соответствии с требованиями нормативов, определяющих нормы для проведения каждого из этапов проектных работ.

Проектирование систем автоматического газового пожаротушения
Проектирование систем автоматического газового пожаротушения

Допуск СРО

Организация, допущенная к разработке проектов газовых пожаротушащих установок, должна обладать лицензией, включающей этот вид работ, и относиться к числу специализированных СРО с подбором персонала, соответствующего заявленным функциям.

Без наличия проекта, разработанного такой компанией, приступать к монтажу установки не разрешается.

Необходимые сведения

Проект газовой установки разрабатывается с учетом характеристик защищаемого объекта:

  • степени пожарной и взрывоопасности;
  • климатического исполнения;
  • агрессивности окружающей среды;
  • порядка расположения инженерных коммуникаций;
  • площади и количества помещений;
  • назначения здания;
  • количества находящихся там людей и особенностей технологического процесса;
  • другой информации, влияющей на параметры установки пожаротушения.

Первое, что потребуется от проектной организации – собрать перечисленные характеристики, учитываемые при разработке технического задания на проект.

Основные этапы

Проектирование газовой установки пожаротушения проводят в несколько последовательных этапов:

  1. собирают сведения об объекте с разработкой технического задания на проект – проектная организация выполняет этот этап совместно с заказчиком;
  2. определяют тип установки исходя из полученных данных, вид газовой смеси;
  3. проводят необходимые инженерные расчеты с разработкой аксонометрической проекции разводки труб, определением массы ГОТВ, оценкой эффективности работы системы;
  4. разрабатывают полный комплект монтажных и эксплуатационных чертежей;
  5. составляют спецификацию на требуемое оборудование и комплектующие.

Проектную документацию разрабатывают в бумажном и электронном исполнениях (в форматах pdf, doc или xls).

После того как разработанный проект будет передан заказчику, последний вместе с разработчиком подберет оборудование и материалы. На завершающей стадии привлекается лицензированная организация для монтажа установки.

Расчеты

В ходе проектирования установки проводятся расчеты с определением таких характеристик;

  • массового расхода газа;
  • общей площади выпускных отверстий насадок с разделением этого показателя для каждого типа данных элементов;
  • пропускной способности труб.

Расчет основных параметров горения и тушения пожара газового фонтана особенно сложен. Здесь учитывают избранный способ и с учетом этого принимают расчетную методику. Российским институтом Сибирского отделения РАН разработаны методы расчета тушения фонтанов газа с определением основных характеристик установок.

Масса газа

Массу газа рассчитывают по формуле:

Мr = К (Мр + Мт + Мб), в которой:

  • К – коэффициент утечки ГОТВ, равен 1,05;
  • Мр – масса газа, которой достаточно для создания необходимой концентрации в воздухе помещения;
  • Мт – масса остатков газа в системе после запуска;
  • Мб – масса расчетного модуля, перемноженная на их количество.

Определение значений масс, входящих в формулу, требует дополнительных расчетов.

Сброс избыточного давления

Формула расчета площади проема для сброса избыточного давления (м2):

 

 

в которой:

  • Рпр – максимальное значение избыточного давления;
  • Ра – давление в атмосфере;
  • Рв – плотность воздушного пространства;
  • К2 – равен 1,2 (коэффициент резерва);
  • К3 – поправка на перепады давления во время подачи;
  • Тпод – время на подачу состава;
  • ΣF – значение площади постоянно открытых проемов;
  • Мр – количество необходимого газа;
  • Р – давление в системе;
  • Ра – давление выпуска;
  • К1 – дополнительный коэффициент, принимаемый по табличным данным.

Расчет можно выполнить вручную по формуле или воспользоваться онлайн-калькулятором на специализированном сайте.

Гидравлический

Наибольшую сложность представляет гидравлический расчет. Он проводится по разработанной методике, включающей следующие этапы:

  • проведение проектного расчета;
  • поверочный расчет;
  • определение порядка распределения газов по нескольким объемам защищаемых помещений.

Самостоятельно выполнить эти расчеты проблематично, учитывая большое количество характеристик, влияющих на итоговые результаты, и сложность методики. Разумнее использовать разработанное программное обеспечение.

ПО «Салют»

Программное обеспечение «Салют» отличается такими преимуществами:

  • возможностью применения для российского оборудования;
  • автоматическим расчетом основных характеристик АУГП;
  • построением масштабной изометрической схемы установки;
  • простотой использования.

После расчета, проведенного этим программным комплексом, система подберет подходящее оборудование с учетом полученных результатов.

Программа комплексного расчета автоматических установок газового пожаротушения "Салют"
Программа комплексного расчета автоматических установок газового пожаротушения “Салют”

ПО «ТАКТ-газ»

Возможности комплекса «Такт-газ» в следующем:

  • графическом модуле, использующем систему Автокад;
  • согласованности расчета с российскими методиками;
  • возможности выполнения расчетов для образцов различных компаний;
  • бесплатных обновлениях с постоянным совершенствованием программы.

Единственный недостаток – необходимость приобретения данного комплекса.

ПО для импортного оборудования

При покупке иностранного оборудования расчет проводят по методике и с использованием программного комплекса, предлагаемого изготовителем. В этом случае заказчику придется купить соответствующую программу. Цена такого приобретения значительно выше российской продукции с учетом того, что ПО покупают в иностранной валюте по курсу к рублю.

Под каждый импортный образец установки используется собственное программное обеспечение.

Онлайн

Варианты расчета онлайн предлагают различные сайты в интернете. Достаточно зайти на портал с таким калькулятором и ввести необходимые данные по характеристикам объекта и огнетушащего состава, нажав на кнопку о проведении расчета, чтобы получить готовый результат по расчетной массе газа.

Схемы

В процессе разработки проекта выполняется схема установки пожаротушения. Такая схема выглядит в виде общей магистрали с отходящими от нее ответвлениями в обе стороны. Пример «гребенки» приведен ниже.

"Гребенка"
“Гребенка”

Может использоваться симметричная схема по такому образцу.

Симметричная схема
Симметричная схема

При сложной конфигурации системы трубопроводов изображение выполняется в аксонометрической проекции.

Аксонометрическая проекция
Аксонометрическая проекция

 

После установки

Кроме проектирования и монтажа, правила предусматривают жесткие требования к эксплуатации установки газового пожаротушения.

Правила эксплуатации

На основе государственных нормативов эксплуатирующая организация обязана составить инструкции, определяющие такие моменты:

  • действия обслуживающего персонала;
  • правила эксплуатации установки;
  • опрессовку и проведение проверок оборудования.

За основу этих внутренних нормативов принимаются требования типовых инструкций и рекомендации СТО 56947007-33.040.10.118-2012.

Содержание государственных норм регламентирует необходимость соблюдения таких условий:

  • защиты от случайного запуска;
  • размещения предупреждающих плакатов во время технического обслуживания;
  • входа в помещения только по завершении работы установки, если она сработала при пожаре;
  • обкатки в течение месяца после монтажа;
  • пуска в работу после проведения приемки и проверок;
  • инструктирования персонала и назначения ответственного работника;
  • установки предупреждающей таблички в месте размещения газосодержащих емкостей.

Персоналу необходимо регулярно проводить инструктажи с ежегодной проверкой знаний инструкций.

Техническое обслуживание и проверка исправности

Проведение технического обслуживания регламентируют требования РД 009-01-96 и указанных выше рекомендаций. Проводить такие работы уполномочены лицензированные организации. Периодичность полной ревизии установок – каждые пять лет. Баллоны взвешиваются ежемесячно.

Ежегодно проверяют метрологические системы и электрооборудование. Гидро- и пневмоиспытания проводят каждые 3,5 года. Вывод установки в ремонт производится с оформлением документов, обеспечивающих безопасность работ, с соответствующим допуском персонала. Результаты проверок и испытаний фиксируют в соответствующих актах и протоколах.

Определение характеристик АУГП очень важно для подбора параметров установки пожаротушения. Только после полной разработки проекта приступают к закупке комплектующих и монтажу установки. Главное – выдержать установленную методику и правильно составить технические условия.

Оцените статью
Пожар и средства тушения
Добавить комментарий

Adblock
detector