Известные всем пожарные гидранты, как правило, устанавливаются в стенных нишах (в наземном исполнении), как это делается на большинстве промышленных предприятий и на других объектах. Однако известен еще один вариант их расположения, при котором устройства монтируются в специально оборудованных для этих целей подземных люках или колодцах. Можно сказать, что монтаж пожарного гидранта в колодце – один из возможных вариантов его подземного размещения.
Гидранты для пожаротушения могут отличаться как по своей конструкции, так и по способу подачи воды к исполнительному узлу. Рассмотрим, что собой представляют подземные пожарные гидранты, их устройство и принцип действия.
Согласно СНиП, по своему назначению и конструктивному исполнению колодезный гидрант – это обычный водопроводный затвор, имеющий в расположенном сбоку отводе (отводах) специальную запорную арматуру. Последняя должна быть рассчитана таким образом, чтобы долгое время выдерживать рабочий напор магистрального водопровода.
К числу отличительных признаков запорной арматуры следует отнести то, что она предназначена для продолжительного нахождения в законсервированном состоянии и всегда должна быть готовой к немедленному использованию.
Основные части пожарного гидранта хорошо различимы при рассмотрении его рисунка или чертежа.
На верхней части отвода гидранта имеется резьба, используемая для подсоединения колонки с водозаборным шлангом. Резьба обычно закрывается специальной защитной крышкой. Сама пожарная часть со шлангом стыкуется непосредственно перед тем, как в этом возникает необходимость (при тушении пожара).
В нижней части конструкции имеются подводящие патрубки с вентилями, обеспечивающие поступление воды непосредственно из централизованной магистрали.
Важно! Эксплуатируемые в настоящее время подземные узлы пожаротушения выпускаются по ГОСТ 8220 85, согласно которому они должны быть приспособлены для подсоединения к водопроводным магистралям любого типа.
В соответствии с тем же ГОСТом для установки пожарного гидранта в колодце должна использоваться специальная подставка, выполненная в виде стального чугунного основания с монтажной площадкой. При этом сам агрегат фиксируется на ней посредством болтового соединения с уплотнителем из специальной водостойкой резины или подобного ей материала.
Перед тем как приступить к размещению гидранта в заранее подготовленном для него колодце, необходимо ознакомиться со следующими требованиями, предъявляемыми к месту и правилам монтажа:
И, наконец, крышка распределительного колодца должна всегда находиться в закрытом положении, а для открытия люка в его комплектации должны быть предусмотрены специальные крючки.
Относительно схемы взаимного расположения монтируемых в колодцах гидрантов следует сказать, что она выбирается исходя из следующих соображений.
Во-первых, учитывается суммарная потребность в объемах водного носителя, расходуемого на тушение пожара (то есть то количество воды, которое смогут обеспечить два размещенных рядом гидранта). Во-вторых, принимается во внимание пропускная способность каждого из них, а также этажность обслуживаемого строения.
При установке этого элемента пожарного оборудования важно правильно выбрать его высоту, которая обычно зависит от многих факторов (включая глубину расположения магистрального трубопровода). При ее выборе также учитывается такой важный момент, как глубина промерзания грунта в данной местности. Если зона мерзлоты располагается очень близко – для его размещения рекомендуется выбрать поверхностный способ установки.
Основной набор требований к затопляемым колодцам практически ничем не отличается от рассмотренных ранее условий. Но для защиты от непредвиденных ситуаций, связанных с попаданием в них грунтовых или талых вод, должны приниматься специальные предупредительные меры.
Обычно они сводятся к необходимости оснащения имеющегося в системе сливного отверстия обратным клапаном, надежно защищающим ее от засорения.
Основное требование, предъявляемое к такому клапану, – его повышенная герметичность, исключающая возможность проникновения внутрь посторонних водных масс.
От правильности монтажа гидранта в колодце зависит надежность его работы в аварийной ситуации. Порядок его установки в заранее подготовленном колодце выглядит следующим образом:
Обратите внимание! Герметичность посадки обеспечивается специальной прокладкой, которая изготавливается из подходящей по габаритам резиновой заготовки.
Чтобы уберечь гидрант в периоды зимних холодов, а также с целью защиты от снежных заносов наружное отверстие закрывается специальной утепленной конструкцией, выполненной в виде пирамиды. Для ремонта агрегата в случае его повреждения необходимо будет пригласить специалистов, которые хорошо разбираются в таких устройствах.
В заключение отметим, что существуют и более продвинутые модели колодезных гидрантов в современном исполнении, в которых предусмотрена дополнительная функция слива воды после завершения работы. Стоят эти системы достаточно дорого, но зато они позволяют продлить сроки эксплуатации пожарного оборудования.
Гидрант относится к разряду наиболее ответственных элементов, используемых в системе обеспечения пожарной безопасности различных сооружений. Основное условие его нормального функционирования и готовности к аварийному применению – строгое соблюдение всех правил и предписаний, приведенных в данном обзоре.
Все это - источники наружного противопожарного водоснабжения.
При строительстве и эксплуатации зданий и сооружений важно осознавать, что в случае пожара должна быть возможность его потушить. Главным и часто решающим фактором при тушении пожара является наличие достаточного количества воды. С этой целью предусматриваются водоисточники.
Необходимость устройства в соответствии с законодательством
Требования пожарной безопасности к пожарным водоисточникам установлены Федеральным законом № 123-ФЗ от 22.07.2008 г. "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности", Сводом правил СП 8.13130.2009 " Системы противопожарной защиты. Источники наружного противопожарного водоснабжения. Требования пожарной безопасности".
Согласно требованиям Закона, все здания и сооружения, а также территории организаций и населенных пунктов должны иметь источники противопожарного водоснабжения для тушения пожаров.
В качестве источников наружного противопожарного водоснабжения допускается использовать любые виды водоемов и водопроводов, а также противопожарные резервуары.
В обязательном порядке противопожарным водопроводом с устройством пожарных гидрантов должны быть оборудованы города, поселения, городские округа.
Допускается в качестве источников наружного противопожарного водоснабжения использовать природные или искусственные водоемы, резервуары :
Допускается не предусматривать наружное противопожарное водоснабжение:
Производственные объекты допускается оборудовать противопожарным водопроводом, природными или искусственными водоемами.
Особенности устройства противопожарного водопровода
Противопожарный водопровод бывает низкого и высокого давления.
Обычно применяется водопровод именно низкого давления (свободный напор на уровне земли от 10 до 60 м).
Водопровод высокого давления создается только при соответствующем обосновании. В поселениях с числом жителей до 5 тыс. чел., в которых не создаются подразделения пожарной охраны, следует создавать противопожарный водопровод высокого давления. Минимальный свобод ный напор в сети противопожарного водопровода высокого давления должен обеспечивать высоту компактной струи не менее 20 м при максимально необходимом расходе воды на пожаротушение и расположении пожарного ствола на уровне наивысшей точки самого высокого здания.
Перед строительством сетей противопожарного водопровода необходимо определить расходы воды на тушение пожаров, рассчитать количество пожарных гидрантов, диаметр труб и т.п. по СП 8.13130.2009.
Пожарные гидранты располагают вдоль автомобильных дорог на расстоянии не более 2,5 м от края проезжей части, но не ближе 5 м от стен зданий; допускается располагать гидранты на проезжей части.
Расстановка пожарных гидрантов на водопроводной сети должна обеспечивать пожаротушение любого обслуживаемого данной сетью здания, сооружения или его части не менее чем от двух гидрантов при рас ходе воды на наружное пожаротушение 15 л/с и более и одного — при расходе воды менее 15 л/с с учётом прокладки рукавных линий по дорогам с твердым покрытием длиной, не более:
Расстояние между гидрантами определяется расчетом, учитывающим суммарный расход воды на пожаротушение и пропускную способность устанавливаемого типа гидрантов по ГОСТ 8220.
Особенности устройства пожарных резервуаров и водоемов
До начала строительства пожарных резервуаров и водоемов, рассчитывают расходы воды на тушение пожаров, необходимый объем запаса воды, количество резервуаров, длину и диаметр трубопроводных линий и т.п. по СП 8.13130.2009.
Количество пожарных резервуаров или искусственных водоемов должно быть не менее двух
,
при этом в каждом из них должно храниться 50 % объема воды на пожаротушение.
Пожарные резервуары или искусственные водоемы надлежит размещать из условия обслу живания ими зданий, находящихся в радиусе:
Расстояние от точки забора воды из резервуаров или искусственных водоемов до зданий III, IV и V степеней огнестойкости и до открытых складов горючих материалов должно быть не менее 30 м, до зданий I и II степеней огнестойкости — не менее 10 м.
Вне резервуара или водонапорной башни на отводящем (подводяще-отводящем) трубопрово де следует предусматривать устройство для отбора воды автоцистернами и пожарными машинами.
Емкости и их оборудование должны быть защищены от замерзания воды. Допускается предусматривать подогрев воды в пожарных резервуарах с помощью водяных или паровых нагрева тельных приборов, подключенных к системам центрального отопления зданий.
К водоемам, а также к градирням, брызгальным бассейнам и другим сооружениям, из которых производится забор воды для целей пожаротушения, должны оборудоваться подъезды с площадками (пирсами) с твердым покрытием размерами не менее 12×12 м для разворота пожарных автомобилей, установки и забора воды в любое время года.
Объем открытых искусственных пожарных водоемов необходимо рассчитывать с учетом возможного ис парения воды и образования льда. Превышение кромки открытого водоема над наивысшим уровнем воды в нем должно быть не менее 0,5 м.
Эксплуатация источников противопожарного водоснабжения
Очень важно, чтобы пожарные гидранты находились в исправном состоянии , а в зимнее время были утеплены и очищались от снега и льда.
Дороги и подъезды к источникам противопожарного водоснаб жения должны обеспечивать проезд пожарной техники к ним в любое время года.
У гидрантов и водоемов (водоисточников), а также по направлению движения к ним, должны быть установлены соответствующие указатели (объемные со светильником или плоские, выполненные с ис пользованием светоотражающих покрытий, стойких к воздействию атмосферных осадков и солнечной радиации). На них должны быть четко нанесены цифры, указывающие расстояние до водоисточника.
У мест расположения пожарных резервуаров и водоемов должны быть предусмотрены указатели по ГОСТ Р 12.4.026.
Необходимо проводить проверки работоспособности источников противопожарного водоснабжения с периодичностью не реже 2 раз в год (весной и осенью) с составлением соответствующих актов.
Глава 3. Требования по размещению, установке и эксплуатации пожарных гидрантов
24. Пожарные гидранты разрешается использовать только для целей пожаротушения, выполнения ремонтных работ и промывки водопроводной сети.
25. Ответственность за исправность пожарных гидрантов несут абоненты водопроводной сети и организация водопроводно-канализационного хозяйства.
26. Пожарные гидранты должны быть изготовлены в соответствии с предъявляемыми требованиями, а также сертифицированы в области пожарной безопасности.
27. Минимальный диаметр сети, на котором допускается установка пожарных гидрантов, должен быть не менее 100 миллиметров, в сельских населенных пунктах - не менее 75 мм.
28. Расстановка пожарных гидрантов на водопроводной сети должна обеспечивать пожаротушение любого обслуживаемого данной сетью здания, сооружения или его части не менее чем от двух гидрантов при расходе воды на наружное пожаротушение 15 литров в секунду и более и одного - при расходе воды менее 15 литров в секунду с учетом прокладки рукавных линий длиной 2000 метров по дорогам с твердым покрытием.
Расстояние между гидрантами определяется расчетом, учитывающим суммарный расход воды на пожаротушение и пропускную способность устанавливаемого типа гидрантов.
29. Пожарные гидранты надлежит предусматривать вдоль автомобильных дорог на расстоянии не более 2,5 метра от края проезжей части, но не ближе 5 метров от стен зданий, допускается располагать гидранты на проезжей части. При этом установка гидрантов на ответвлении от линии водопровода не допускается.
30. Гидранты устанавливаются вертикально. Ось установленного гидранта должна располагаться не ближе 175 миллиметров от стенки горловины люка. Расстояние от торца стояка до крышки колодца должно быть не более 400 и не менее 150 миллиметров.
31. Люки колодцев с пожарными гидрантами должны закрываться крышками установленного образца.
32. Организация водопроводно-канализационного хозяйства обязана обеспечить установку на видных местах указателей пожарных гидрантов согласно ГОСТ. Установка указателей пожарных гидрантов подразделениями противопожарной службы может осуществляться на договорной основе.
33. Открытие крышек люка колодца производится специальными ключами.
34. По причине возможного наличия в водопроводных колодцах газов строго воспрещается при открытии крышки колодца курить, зажигать спички и применять открытый огонь.
35. Открытие и закрытие гидранта производится с помощью пожарной колонки. Колонка наворачивается на резьбу установочной головки гидранта так, чтобы квадрат центрального ключа сел на квадрат штанги гидранта. Выкидные патрубки колонки должны быть закрыты.
36. Гидрант должен легко открываться и плотно закрываться. При тугом открывании гидранта следует произвести разгонку резьбы штока гидранта путем двухстороннего вращения центрального ключа колонки, в случае невозможности полного закрытия гидранта приложение дополнительных усилий недопустимо, в этом случае необходимо вызвать аварийную бригаду организации водопроводно-канализационного хозяйства.
37. При тугом навертывании колонки на гидрант необходимо произвести расточку резьбы путем вращения колонки в обе стороны. Колонка считается навернутой полностью, если вся резьба гидранта закрыта и колонка стоит плотно. Торцовый ключ при этом должен быть неподвижным.
38. Для отбора воды при установке колонки необходимо:
1) предварительно наполнить стояк гидранта водой путем открытия его центральным ключом колонки на пол-оборота. Поступление воды можно определить по характерному шуму или выходу воды из сливного отверстия гидранта;
2) после наполнения стояка гидранта и колонки водой открывают клапан гидранта (поворачивают центральный ключ колонки до отказа, сделав 10-11 оборотов), а затем вентили напорных патрубков колонки.
39. При снятии колонки необходимо свернуть ее с установочной головки гидранта. При этом нужно следить, чтобы центральный ключ пожарной колонки не вращался, так как в этом случае открывается сам гидрант, вследствие чего может получиться гидравлический удар, неблагоприятно отражающийся на водопроводной сети, и колонка напором воды может быть сорвана.
40. При открытии колодца для проверки гидранта у люка должен находиться дежурный, а во время использования на пожаре - водитель пожарного автомобиля, установленного на гидрант.
41. Организация за возможностью беспрепятственного доступа в любое время года к пожарным гидрантам, установленным в колодцах, возлагается на организации водопроводно-канализационного хозяйства, которые должны требовать от абонентов водопроводной сети, за которыми они закреплены, своевременную очистку крышек колодцев.
42. Контроль за беспрепятственным доступом к колодцам гидрантов возлагается на подразделения противопожарной службы.
43. Строительные и дорожно-ремонтные организации, производящие восстановление дорожного покрытия, обязаны осуществлять очистку крышек пожарных гидрантов от асфальта.
При расстановке пожарных гидрантов необходимо учитывать:
– геометрические размеры здания;
– типы применяемых пожарных гидрантов и колонок;
– требуемый расход воды сети;
– имеющийся рельеф местности;
– количество гидрантов одновременно обеспечивающих тушение здания ;
– расстояние от пожарного гидранта (гидрантов) до обслуживаемых зданий (сооружений) или до точки пересечения струй (максимально можно принять 12 рукавов диаметром 77 мм и 1 рукав диаметром 66 мм);
– нормативное расстояние между пожарными гидрантами .
Расчет расстояний между пожарными гидрантами необходимо производить в следующей последовательности:
1. В соответствии с определить:
– расход воды на наружное пожаротушение;
– расход воды на внутреннее пожаротушение с учетом .
2. Определить расчетный суммарный расход воды на пожаротушение Q пож.
3. Определить давление на участке отбора воды.
Требуемое гидравлическое давление в сети водопровода высокого давления у пожарного гидранта и длина рукавной линии определяется по формуле
где р
р
р
р ПГ и р
Н г – геометрическая высота здания, считая от планировочных отметок у здания или гидранта до конька кровли или фонаря, определяемая по формуле
Н г = Н зд ± Dh ,
где Dh – разность геодезических отметок у здания и пожарного гидранта, м.
Полученную величину требуемого давления Р г сравниваем с заданным гарантированным давлением в наружной сети Р гс. Если Р г не превышает Р гс следовательно выбранную длину рукавной линии можно использовать в дальнейших расчетах. Если Р г превышает Р гс следует уменьшить рукавную линию и повторить расчет Р г.
Требуемое гидравлическое давление в сети водопровода низкого давления у пожарного гидранта определяется
где р ПГ и р ПК – потери соответственно в пожарном гидранте и пожарной колонке;
h тр – глубина заложения трубопровода водопроводной сети от планировочных отметок до оси трубы. Для климатических условий Беларуси принимается от 1,7 до 2,2 м.
Требуемое давление на выходе из насоса (в напорном патрубке) и длину рукавной линии определяют по формуле
где р мр – потери давления в магистральной рукавной линии диаметром 77 мм;
р рр – потери давления в рабочей рукавной линии диаметром 66 мм;
р пс – потери давления в пожарном стволе вместе с насадком;
р ПГ и р ПК – потери соответственно в пожарном гидранте и пожарной колонке;
Н г – геометрическая высота подъема наивысшей точки здания, считая до конька кровли или фонаря над осью насоса.
Данную величину необходимо сравнить с давлением, развиваемым насосом при расчетном расходе на пожаротушение, которое определяют по формуле
Р н = (а – bQ пож 2 ) × 10 -2 , МПа (5.7)
где а и b – постоянные коэффициенты.
Если Р нп не превышает Р н следовательно выбранную длину рукавной линии можно использовать в дальнейших расчетах. Если Р нп превышает Р н, следует уменьшить длину рукавной линии и повторить расчет Р нп.
Потери давления определить по формуле
А и S – соответственно удельное сопротивление и сопротивление пожарного оборудования в зависимости от расчета.
4. По имеющейся длине рукавной линии устанавливаем максимальный радиус действия рукавной линии , м:
(5.9)
где L рл – максимальная длина рукавной линии (магистральной и рабочей), принимаемая в соответствии с расчетом;
Н зд – высота здания до конька кровли или до верха конструкции фонарей, м;
K – коэффициент, учитывающий неровности рельефа местности, повороты и огибы препятствий рукавной линией, принимаемый в диапазоне 1,05-1,20.
С учетом радиуса компактной струи пожарного ствола ( = 10 м), радиус орошения кровли рукавной линией составит:
(5.10)
5. Определяем предполагаемое количество устанавливаемых пожарных гидрантов на указанную линию водопровода, согласно удаления водопроводной линии от здания и радиуса орошения кровли (учесть количество гидрантов одновременно обеспечивающих тушение здания) ).
6. Графически устанавливаем места размещения пожарных гидрантов, наносим радиусы орошения от каждого гидранта.
В начале необходимо определить размеры наружной водопроводной сети: расстояние по длине здания – l с.дл и по ширине –l с.ш. Трасса сети до здания проходит на одинаковом расстоянии со всех сторон зданияl дозд. . Поэтому расстояние сети по длине здания будет равно
l с.дл =l дл.зд + 2l дозд, (2.19)
а по ширине здания
l с.ш =l ш.зд + 2l дозд. . (2.20)
Заданные размеры здания и найденные размеры сети нанести на схему в рекомендуемом масштабе 11000, т.е. 1 см на чертеже 10 м на местности. Можно принять и другой масштаб в зависимости от размеров здания и сети на местности и на схеме чертежа. Для этого размеры на местности в метрах разделить на соответствующие размеры на чертеже в сантиметрах; получится масштаб: в 1 см чертежа размеры здания и сети на местности в м.
Затем определить расстояние между пожарными гидрантами l ПГ расчетом по требованиям п. 8.16. СНиП 2.04.02-84 * или по графику из приложения 2 в зависимости от расстояния трассы сети до зданияl дозд. Пояснение: приl дозд до 130 м,l дозд = 150 м.
Количество пожарных гидрантов для кольцевой сети определить по формуле
где L с.нар – длина наружной кольцевой водопроводной сети, равная
L с.нар = 2 l с.дл + 2 l с.ш. (2.22)
Найденное n ПГ пронумеровать и в масштабе нанести на водопроводную сеть на расстоянии не более 150 м между соседними пожарными гидрантами.
Условное обозначение пожарных гидрантов по ГОСТ 12.1.114-82 показана на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2. Условное обозначение пожарных гидрантов на схемах
Расстановка пожарных гидрантов на сети должна обеспечивать пожаротушение любого обслуживаемого данной сетью здания или сооружения не менее чем от двух пожарных гидрантов при расходе на наружное пожаротушение 15 л с -1 и более и одного – при расходе воды менее 15 л с -1 .
Пожарные гидранты надлежит предусматривать вдоль автомобильных дорог на расстоянии не более 2,5 м от края дороги, но не ближе 5 м от стен зданий, при этом установка пожарных гидрантов на ответвлении от линии сети не допускается.
Узловые расходы – это расходы, сосредоточенные в точках отбора воды, которыми являются пожарные гидранты, от которых вода подается на наружное пожаротушение, а также вводы во внутреннюю сеть здания, от которых подается вода на хозяйственно-производственные нужды и внутреннее пожаротушение.
Определяются, как правило, наиболее удаленные от ввода или с наибольшим расходом расчетные ПГ, от которых подается расход на наружное пожаротушение Q , путем распределения расхода по гидрантам, принимая расход одного гидранта q ПГ = 1425 л с -1 .
Расход
на вводе во внутреннюю сеть здания
принимается равным
(Q
+
Q
).
Ввод располагается на расстоянии
половины сети по длине здания, т.е. 0,5l
с.дл. Численные
значения расходов указываются у
соответствующих узлов на рисунке 2.3.
Узлы нумеруются по часовой строке. Ввод
кольцевой наружной сети – узел 1 и т.д.
Обязательно выполнить проверку. Величина общего расхода Q об щ на вводе равна сумме расходов всех узлов.
l 1-2 ;d 1-2 ;q 1-2 ; ПГ-2l 2-3 ;d 2-3 ;q 2-3 ; ПГ-3
V 1-2 ;h 1-2 ; 2 3V 2-3 ;h 2-3 ; 4диктующий
q ПГ q ПГ узел
L 3-4 ; d 3-4 ; q 3-4 ;
V 3-4 ; h 3-4 ;
l 1-4 ; d 1-4 ; q 1-4 ;
V 1-4 ; h 1-4 ; Q х - пр + Q вн пож
ПГ-6 ПГ-5 ПГ-4
0,5 l с . дл
l , м; d , мм; q , лс -1 ;
Q общ Ключ:
V, мс -1 ;h , м;
Рисунок 2.3. Расчетная схема наружной водопроводной сети промышленного предприятия