Помпи за противопожарни инсталации

ПОДОБНИ СТАТИИ

Поддръжка на индустриални роботи

Планетарни редуктори за прецизни приложения

Актуални тенденции при EDM машините

Предизвикателства при обработката на суперсплави

Ефективен контрол на заваръчен дим

Че помпата е сърцето на една противопожарна инсталация, от ефективната и надеждна работа на която зависи доколко бързо и с какви поражения ще се пребори системата с огъня, знаят всички специалисти по противопожарна охрана. Това е и причината, поради която към помпите, използвани в противопожарните инсталации, се предявяват редица изисквания. Съществуват различни стандарти за противопожарни инсталации - някои по-строги, други не толкова, някои международно признати, други отнасящи се само за определени държави. Отскоро към тях се присъедини и общоевропейският им аналог, който все още не е приет от всички държави, членки на Европейския съюз. Общото между повечето стандарти, отнасящи се до изграждането на противопожарни инсталации, е, че залегналите в тях изисквания нямат задължителен характер. В тези стандарти, на базата на многогодишния опит, който човечеството има в борбата с пожарите и с отчитане на нивото на съвременните техники за борба с огъня, са регламентирани структурата на противопожарните инсталации и конкретните изисквания към всеки от включените в състава им елементи. Целта на всеки стандарт е да даде рамката на съвременната противопожарна инсталация, която надеждно и сигурно би се преборила с възникнал в рамките на сградата пожар. Изграждането на една противопожарна инсталация, съобразно строгите изисквания на международно признат стандарт, представлява сериозна инвестиция. Въпреки че от нормативна и законова гледна точка тази инвестиция не е задължителна за собственика на сградата, институтите, разработващи международните стандарти за противопожарна охрана, работят ръка за ръка с водещите в европейски и в световен мащаб застрахователни компании. Това ще рече, че вие имате право да не изграждате противопожарната си инсталация съгласно изискванията на някои водещ международно признат стандарт като VdS, LPCB или UL, например, но когато отидете при застрахователя, размерът на застраховката ви ще бъде много по-голям, в сравнение с компания, притежаваща международно признат сертификат на противопожарната си инсталация. Необходимо е да изясним, че никой от изброените по-горе стандарти не са държавни, т.е., както бе подчертано, не са задължителни.

Разбира се, във всяка държава са в сила норми, регламентиращи минималното техническо ниво на изгражданите противопожарни инсталации, без което съответната сграда не би могла да бъде пусната в експлоатация. Това е в сила и за България. Макар че все още сме не сме част от Европейския съюз и правилата на застрахователния бизнес тук се различават от тези в държавите членки, много скоро ще бъдем принудени да приведем в действие европейските понятия и стандарти в тази област. По тази причина, в статията ви представяме изискванията по отношение на противопожарните инсталации, с акцент върху включените в тях помпи, които са залегнали в един от най-строгите и международно признати стандарти - немският VdS. Въздържаме се от коментар и оставяме на вас да прецените какъв е броят на противопожарните инсталации, изградени в страната, които съответстват на нормите VdS.

Противопожарните инсталации, съответстващи на VdS, могат лесно да бъдат разпознати визуално. Според изискванията на стандарта, всички елементи, включени в структурата на инсталацията, трябва да бъдат боядисани с червен цвят и то не какъв да е, а задължително RAL 3000. VdS противопожарните инсталации се изграждат с три помпи (фиг. 1) - нагнетателна помпа, наричана пилотна, и две противопожарни помпи - работна и резервна (stand-by). Стандартът не изключва изграждането на противопожарни системи с една или повече от две противопожарни помпи. Изискване на VdS е двете противопожарни помпи да не са електрически захранени от един и същ източник. Възможни са конфигурации на противопожарната инсталация, при които двете помпи са с електрическо захранване, или едната е дизелна, а другата електрическа. Задължително условие е, обаче, двете противопожарни помпи да са захранени от различни енергийни източници. Целта е очевидна - в случай на прекъсване на захранването на едната помпа или повреждането й в процеса на гасене на пожара, втората да запази работните си характеристики. Друго съществено изискване към помпите е да разполагат с регулиране на налягането чрез използването на специализирани датчици.

Налягането в противопожарната инсталация се поддържа от специален резервоар под налягане, който е само частично напълнен с вода. В случай че налягането в инсталацията се понижи, например от утечки в системата или отворени спринклерни глави, нивото на водата и налягането на въздуха също ще падне. Резервоарът под налягане (6) се пълни от пилотната помпа. В процеса на подаване на вода в резервоара от пилотната помпа, компресорът повишава налягането на въздуха в него. В момента, в който нивото на водата и налягането на въздуха в резервоара достигнат предварително определените им зададени стойности, пилотната помпа и компресорът преустановяват работата си. При сработването на спринклерната система нивото на водата в резервоара и налягането започват да се понижават, което довежда до пуск на едната от противопожарните помпи. Ако налягането в резервоара продължи да пада, а едната от противопожарните помпи не сработи, се включва втората противопожарна помпа. Налягането в сухата спринклерна система (14) се поддържа от компресора.

Въпреки че показаната на фиг. 1 структура на противопожарна инсталация е обща за VdS системите, оразмеряването, конструкциите и изпитанията й следва на съответстват на действащите в съответната държава нормативни изисквания.

• работното колело и износващите се пръстени на помпата следва да са изработени от бронз;
• всички части на помпата, които имат пряк достъп с водата, като вал, шайби, гайки и др. трябва да са от неръждаема стомана;
• отливките в конструкцията на помпите трябва задължително да са изработени от материала чугун EN-GJL-250. Изискванията на стандарта за този материал не позволяват нагнетателната височина на помпата да превишава 110 метра, а дебитът 600 m3/h.
• максимална нетна положителна смукателна височина - NPSH, трябва да е до 5.5 метра.

VdS обръща сериозно внимание върху стабилността на работа на противопожарната инсталация, особено по отношение на спринклерни системи, съдържащи много дълги и различни като диаметър тръбопроводни системи. За осигуряване на стабилност в работата на цялата инсталацията стандартът регламентира специални изисквания по отношение характеристиките на използваните помпи. Допустимата нестабилност в работата на помпата не трябва да превишава +5%. Това на практика означава допустимата разлика между възможно максималния напор на помпата и напора при нулев дебит да не бъде повече от 5%. На фигура 2 и 3 съответно са показани работни характеристики на помпи, несъответстващи и съответстващи на VdS изискванията.

Работният обхват на помпите, отговарящи на VdS изискванията, се избира на базата на т.нар. Qzul концепция. Работната точка на помпата не трябва да бъде вдясно от определената стойност на допустимия дебит Qzul от Q/H характеристиката й. Qzul се дефинира на основата на нетната положителна смукателна височина на помпите (NPSH). За да се пресметне най-големият и респективно най-малкият допустим работен диаметър на работното колело на помпата се правят следните изчисления:

• Пресмята се дебитът на 4.5 и 5.5 NPSH;
• Умножава се получената стойност Q4.5mNPSH по 1.2;
• Прави се проверка дали полученият резултат превишава дебита при 5.5 метра нетна положителна смукателна височина;
• Ако това е така, допустимият дебит Qzul = Q5.5mNPSH/1.2;
• В случай че резултатът не превишава Q5.5mNPSH, се приема, че допустимият дебит Qzul = Q4.5mNPSH.

Електрическите двигатели, с които се съоръжават противопожарните помпи, следва да имат степен на защита IP54, която се постига чрез изработването на дренажен отвор в клемната кутия. За да се гарантира работата на помпата във всеки един момент, стандартът VdS изисква използването на двигател с мощност, по-висока от номиналната. Според VdS, мощността на двигателя се изчислява с отчитане характеристиките на помпата при 16 метра нетна положителна смукателна височина. Работният обхват на помпите в диапазона от 0.5Qzul до 1.0Qzul трябва да бъде гарантиран.

е важен елемент от цялостната противопожарна система. Предназначението й е да осигури протичането на минимален дебит в размер на 0.02Qzul, в случай че аларменият вентил не отвори. Стандартът VdS не поставя специални изисквания към пилотните помпи в противопожарните инсталации. Основното функционално предназначение на пилотните помпи е да поддържат нивото на водата в резервоара под налягане. При нормални работни условия пилотните помпи се активират от превключвател, който се задейства от ниско ниво на течността в резервоара. Работата на пилотната помпа продължава до деактивирането й от превключвател на високо ниво. Пилотните помпи се включват и при отварянето на един или повече спринклери, за да се поддържа зададеното ниво на водата в резервоара под налягане.

Електрическите противопожарни инсталации се оборудват с одобрени от VdS ел.табла, към които се поставят следните изисквания - степен на защита на таблото IP 54, нанесена боя с цвят RAL 3000, мониторинг на фазите (опционално).

според VdS трябва да работят непрекъснато с максимални обороти при номинална мощност, в съответствие с изискванията на ISO 3046. Помпата следва да достига максимална мощност не по-късно от 15 секунди след старта. Автоматичният старт и функционирането на противопожарните дизелови помпи се осигурява от дизеловия двигател и съответното резервно електрическо захранване. Двигателят трябва да поддържа оптималните си експлоатационни характеристики при температура на околната среда в помещението до 5 °С.

• По отношение на дизеловите помпи, стандартът допуска използването на следните видове охладителни системи:
• охлаждане чрез вода, подавана от спринклерната помпа директно в охлаждащия кръг. Ако е необходимо, се използва редуцирвентил.
•  топлообменник, захранван с вода от спринклерната помпа. Също при необходимост се използва редуцирвентил.
•  радиатор с въздушно охлаждане. Необходимо условие е двигателят, задвижващият вентилатор и циркулационната помпа да бъдат с отделни ремъчни предавки.

По отношение на горивото и резервоара за гориво на дизеловите помпи също съществуват специални изисквания. Резервоарът за гориво трябва да бъде с обем, осигуряващ достатъчно гориво за работа на двигателя при пълна мощност в продължение на шест часа. Също така, конструкцията на резервоара следва да бъде произведена от заварени плочи. В случай че противопожарната инсталацията съдържа няколко дизелови помпи, всяка от тях трябва да има отделен резервоар и собствена линия за захранване с гориво. Стандартът регламентира вентилите между резервоара с гориво и двигателят да разполагат с индикация за отворено положение. Линиите за захранване с гориво се изработват от метални тръби.

При проектирането на противопожарна инсталация с дизелови помпи следва да се обърне специално внимание и на системата за отвеждане на отработените от двигателя газове. В редица приложения тези системи се комплектоват с шумозаглушител.

• нормалния диаметър D2 (D2 normal) - това е най-големият диаметър на работното колело на съответната помпа;
• редуцирания диаметър D2 (D2 turned down) - показва редуцирания диаметър на работното колело, допустим за съответния модел;
• b2 - работните колела на противопожарните помпи затворен тип се характеризират с разстоянието b2, което представлява широчината на отворите, през които водата излиза извън колелото. Колкото по-малък е диаметърът на работното колело на помпата, толкова по-голяма е широчината на b2;
• Dns - вътрешния диаметър на фланеца от смукателната страна на помпата;
• Dnd - вътрешния диаметър на фланеца от нагнетателната страна на помпата.
• аварийния резерв за дебита на помпата - характеристика от първостепенна важност при противопожарните помпи. Ако помпата сработи при затворен вентил, аварийният резерв показва минималния дебит, който следва да бъде отведен настрани от помпата, за да се предотврати повреждането й, в продължение на 48 часа. Този дебит се извежда през байпасна линия.
•  минималния обхват в метри - показва минималния напор, за който помпата е одобрена.
• пусковия момент при максимален товар на помпата - важна характеристика за противопожарните помпи.

Задължително условие преди пускането й в експлоатация е инсталацията да бъде тествана, съобразно изискванията на стандарта. Сред тестовете, регламентирани от VdS, са проверка на налягането на спринклерната система, калибриране на уредите за измерване на налягането на въздуха, нивото на водата и др., проверка на дебита на противопожарните помпи, тестване на алармената система. Задължително условие за пуск на една сертифицирана според изискванията на VdS противопожарна инсталация е да бъде осигурена сигурна връзка между нея и съответното териториално поделение на противопожарната охрана.

Инсталационната компания е задължена да предостави на ръководството на завода следните документи:

• Сертификат, удостоверяващ, че противопожарната система е инсталирана в съответствие с изискванията на стандарта;
• Цялостен набор от инсталационните и експлоатационните изисквания към инсталацията и всеки от нейните компоненти - на ръковоството на завода и собственика на противопожарната инсталация.