Спринклерные установки водяного пожаротушения

Водозаполненная спринклерная система представляет собой систему автоматического водяного пожаротушения полностью заполненная водой или водным раствором, предназначенную для защиты отапливаемых объектов. Такие системы применяются на большинстве объектов, требующих защиты спринклерной системой пожаротушения.

Каждая секция спринклерной установки должна иметь самостоятельный узел управления. При защите нескольких помещений или этажей здания одной спринклерной секцией для выдачи сигнала, уточняющего адрес загорания, а также включения систем оповещения и дымоудаления допускается устанавливать на питающих трубопроводах, исключая кольцевые, сигнализаторы потока жидкости.

Спринклерные оросители водозаполненных АУП устанавливаются вертикально розетками вверх или вниз либо горизонтально, в воздушных АУП - вертикально розетками вверх либо горизонтально.

К питающим трубопроводам водозаполненных спринклерных АУП диаметром 65 мм и более допускается присоединять пожарные краны внутреннего противопожарного водопровода. Продолжительность работы внутренних пожарных кранов, оборудованных ручными водяными пожарными стволами и подсоединенных к питающим трубопроводам спринклерной установки, следует принимать равной времени работы спринклерной установки.

Узел управления спринклерный водозаполненный (УУ) (рис.3.11) предназначен для работы в спринклерных установках водяного и пенного пожаротушения, осуществляет подачу огнетушащей жидкости, выдает сигнал для формирования командного импульса на управление элементами пожарной автоматики (насосами, системой оповещения, отключением вентиляторов и технологического оборудования и др.), а так же контролирует состояние и проверяет работоспособность указанных установок в процессе эксплуатации [25].

Рис.3.11. Внешний вид спринклерного водозаполненного узла

Гидравлическая схема спринклерного водозаполненного узла представлена на рис. 3.12. Клапан (1) сигнальный спринклерный является основным элементом УУ спринклерной водозаполненной системы. Клапан – нормально закрытое запорное устройство, предназначенное для пуска огнетушащего вещества при срабатывании спринклерного оросителя и выдачи управляющего гидравлического импульса. Клапан обратный (2) препятствует сбросу давления в питающем трубопроводе при его уменьшении в подводящем трубопроводе.

Рис.3.12. Гидравлическая схема спринклерного водозаполненного узла

Два трехходовых крана (3) предназначены для отключения манометров при техническом обслуживании и проверке. Два сигнализатора давления (4) предназначены для выдачи сигнала при срабатывании УУ. Манометр (5) предназначен для контроля давления в подводящем трубопроводе. Манометр (6) предназначен для контроля давления в питающем трубопроводе. Кран (7) предназначен для контроля (проверки) сигнализаторов давления при техническом обслуживании. Кран (8) предназначен для слива жидкости в дренаж из клапана и распределительного трубопровода (в дежурном режиме закрыт). Кран (9) предназначен для закрытия и открытия сигнального отверстия при установке УУ в дежурный режим. Камера задержки (10) устанавливается на линии сигнализаторов давления и предназначена для сведения к минимуму вероятности выдачи ложных сигналов, вызываемых резкими колебаниями давления источника водоснабжения. Спускная трубка (11) предназначена, для слива жидкости в дренаж из сигнального отверстия, имеет сужение (17) диаметром 3мм. Спускная трубка (12) предназначена для сброса воздуха из камеры задержки, имеет сужение (17) диаметром 3мм. Фильтр (13) предназначен для предохранения рабочих органов клапана и обвязки от засорения посторонними предметами в дежурном режиме.

При срабатывании спринклерного оросителя давление в питающем трубопроводе и в полости над затвором (14) снижается, жидкость под избыточным давлением во входной полости клапана открывает затвор, начинает движение жидкости по распределительному трубопроводу к оросителю, и покольцевой канавке (15) седла жидкость поступает в сигнальное отверстие (16) и по трубопроводу стекает в дренаж. На пути стока жидкости в трубопроводе имеется сужение (17) (диаметром 3мм), создающее дополнительное сопротивление жидкости и обеспечивающее необходимое давление для срабатывания сигнализаторов давления (4). Сигнализаторы давления выдают сигналы для управления насосом и на пульт центрального наблюдения, УУ переходит в рабочий режим.

Установку УУ в дежурный режим выполнять в следующей последовательности:

- закрыть все органы управления (краны);

- открыть задвижку (18) для заполнения системы огнетушащей жидкостью и создания в клапане и распределительном трубопроводе давления;

- открыть кран (9) (после заполнения системы жидкостью и создания давления в клапане), дать стечь накопившейся воде из сигнальной магистрали и из камеры задержки. Постоянной утечки жидкости в дежурном режиме быть не должно.

Провести пробный ручной пуск:

- открыть кран (8), при падении давления затвор клапана должен открыться, а сигнализаторы давления (4) должны выдать сигнал о срабатывании клапана. УУ установить в дежурный режим.

Воздушная спринклерная система представляет собой водовоздушную систему автоматического водяного пожаротушения (Рис.3.13), предназначенную для неотапливаемых помещений (защищаемые объекты, на которых возможны низкие температуры).

Система строится с учетом следующего:

Подводящий трубопровод (1) заполнен водой или водным раствором, питающий (2) и распределительный (3) заполняются сжатым воздухом или азотом.

Спринклерные оросители (4) устанавливаются только вверх розеткой.

Насосная станция должна находиться в отапливаемом помещении.

Элементами насосной станции помимо стандартных элементов являются:

- воздушный клапан;

- компрессор;

- оборудование для контроля и поддержания воздушного давления.

Воздушными спринклерными системами, как правило, защищаются неотапливаемые склады, ангары, автостоянки, отдельные помещения предприятий и т.д.

Рис. 3.13. Узел управления спринклерный воздушный

Узел управления спринклерный воздушный включает в себя клапан воздушный спринклерный (6) с заслонкой (7), задвижку (5), основной дренажный вентиль (8), сигнализатор давления универсальный (9), обратный клапан (10), тестирующий клапан (11) предназначен для проверки СДУ, манометр (12) предназначен для контроля давления в подводящем трубопроводе, систему для подсоединения подачи воздуха (13), автоматический дренажный клапан (15), манометр (14) предназначен для контроля давления воздуха, нижний дренажный вентиль (16).

Воздушный клапан является устройством дифференциального типа, в котором для поддержания клапана в исходном состоянии требуется существенно более низкое давление воздуха (азота) в системе, чем давление воды на вводе.

Сущность дифференциальности клапана основывается на неравности площадей давления на задвижку со стороны воздуха и со стороны воды в сочетании с разницей расстояний от оси заслонки до центра уплотнения воды и от оси заслонки до центра уплотнения воздуха. При этом давление воздуха 1 psi (0,07 бар) уравновешивает давление воды в 5,5 psi (0,38 бар).

Значение минимального требуемого давления воздуха (азота) в системе приведено в таблице 3.3.

Таблица 3.3

Функциональная зависимость требуемого давления воздуха

в системе от давления воды

Из представленных данных следует, что давление воздуха составляет примерно 18% от величины статического давления воды на вводе плюс необходимый запас по давлению в 1,4 бар, необходимый для предотвращения ложных срабатываний, обусловленных колебаниями входного давления воды.

Рис. 3.14 Состав клапана спинклерного воздушного: 1 - корпус клапана; 2 - седло задвижки; 3 - боковая крышка; 4 -прокладка боковой крышки; 5- болт с 6-гранной головкой; 6 –заслонка; 7 - прокладка заслонки; 8 - плата прокладки заслонки; 9 - крепежный болт заслонки; 10 - ось заслонки клапана; 11 - кнопка сброса в исходное состояние; 12 - пружина сброса; 13 - втулка сброса; 14 - кольцо втулки сброса; 15 - кольцо плунжера сброса; 16 - плунжер сброса; 17 - защелка сброса.

Состав клапана спинклерного воздушного представлен на рис. 3.14. Состояние клапана в различных режимах представлено на рис.3.15 Промежуточная камера клапана, расположенная между уплотнениями воздуха и воды, находится под атмосферным давлением через соединение сигнального порта и обвязку нормально открытого автоматического дренажного клапана. Соединение промежуточной камеры с атмосферой является важным аспектом работы клапана. В противном случае давления воздуха в системе, приложенного к верху заслонки, было бы недостаточно для удержания клапана в закрытом состоянии. Например, если давление воздуха в системе составляет 2,7 бар, а остаточное давление в промежуточной камере - 1,7 бар, то результирующее давление на заслонку сверху будет лишь 1,0 бар. Этого давления не хватит для того, чтобы удержать заслонку в закрытом состоянии против давления от источника воды в 6,9 бар на заслонку снизу. Именно поэтому шток автоматического дренажного клапана должен быть несколько раз отжат в течение процедуры установки клапана в исходное состояние или при тестовых запусках, что гарантирует его открытое состояние.

При вскрытии одного или нескольких спринклеров давление воздуха в системе падает вследствие его утечки через открытые оросители. При достаточном уменьшении давления воздуха давление воды превысит дифференциал, удерживающий заслонку в закрытом состоянии, и приоткрывает заслонку, как показано на рис.3.15 (С). Поток воды поступает в распределительный трубопровод и разбрызгивается через открытые оросители. Кроме того, при открытой заслонке промежуточная камера находится под давлением и поток воды направляясь через сигнальный порт клапана, активизирует систему сигнализации. С другой стороны, величины потока воды через сигнальный порт достаточно для закрытия нормально открытого автоматического дренажного клапана.

После срабатывания клапана и последующего закрытия задвижки на входе системы для остановки потока воды задвижка клапана будет зафиксирована в открытом состоянии, как показано на рис.3.15 (D). Фиксация в открытом состоянии позволит осуществить полный дренаж системы через главный дренажный порт.

Рис. 3.15. Состояние воздушного спринклерного клапана

в различных режимах

По завершении дренажа системы в процессе установки системы в исходное состояние внешняя кнопка сброса может быть легко отжата и задвижка будет снята с защелки, как показано на рис.3.15 (Е). Таким образом, воздушная спринклерная система будет установлена в исходное состояние без снятия боковой крышки.