Порядок расчета спринклерных установок пожаротушения (АУП) описан в пунктах Б.1.2. Расчет распределительной сети и Б.1.3. Гидравлический расчет АУП приложения Б СП 485.1311500.2020. В этих пунктах расчет водозаполненных и воздушных АУП выполняется одинаково. Однако, есть существенные различия в устройстве этих АУП — мы их описывали в отдельной статье.
Существует проблема инерционности воздушных АУП – время выхода воды через вскрывшийся ороситель не должно составлять более 180с.
А как быть, если система трубопроводов АУП большого объема и есть риск, что мы не уложимся в этот критерий? Как определить инерционность системы на этапе проектирования?
В этой статье мы постараемся разобрать рекомендации к проектированию воздушных АУП от компании ЗАО «ПО «Спецавтоматика» (г. Бийск).
Компания «Спецавтоматика» опытным путём пришла к выводу, что чтобы воздушная АУП соответствовала требованиям по инерционности необходимо устанавливать по 1 эксгаустеру на каждые 3м³ объёма трубопроводной сети АУП. Такое решение применимо, т.к. отсутствует официальная методика расчета инерционности АУП. Для проверки своей системы трубопроводов можно воспользоваться рекомендациями к проектированию воздушной части АУП от компании ЗАО «ПО «Спецавтоматика» (г. Бийск), которые приведены для автоматических установок водяного и пенного пожаротушения на базе контрольно-пускового узла управления КПУУ«СПРИНТ». Подходят они для оценки инерционности и АУП, построенной на базе обычного воздушного УУ. Вот краткая выдержка из рекомендаций:
Сначала необходимо определить время снижения давления воздуха через вскрывшийся ороситель до значения давления, при котором произойдет срабатывание воздушного узла управления. В выше упомянутых рекомендациях есть несколько графиков для секций различной вместимости. В качестве примера приведен график продолжительности снижения пневматического давления в секции воздушной АУП объемом 3м3. На графике показано время снижения пневматического давления в зависимости от диаметров выходного отверстия оросителя или пожарного крана и начального давления в секции (Рис. 1):
Например, рассмотрим ороситель СВВ-12. При начальном пневматическом давлении в секции 0,2 МПа и гидравлическом давлении перед УУ равном 0,75 МПа обычный воздушный УУ сработает при достижении пневматического давления 0,15 МПа (условие срабатывания УУ — достижение соотношения «воздух: ОТВ» = 1:5).
Время падения давления от точки «А» до точки «Б» составит: 73-53=20 секунд.
Согласно рекомендациям, скорость изменения пневматического давления для секции расчетной вместимости, диаметра выходного отверстия оросителей и рабочего давления в системе трубопроводов определяется по графикам (Приложение Д) и должна проверяться выражением:
где ∆Р/∆t – скорость изменения давления, МПа/с;
Рраб макс – верхнее значение рассматриваемого диапазона давления, МПа;
Рраб мин – нижнее значение рассматриваемого диапазона давления, МПа;
t1 – значение времени для Рраб макс, с;
t2 – значение времени для Рраб мин, с.
После срабатывания УУ вода начинает поступать в систему трубопроводов, и важно определить время заполнения трубопровода водой, однако и эта методика отсутствует. Самый простой вариант: определить время заполнения всего объема, исходя из производительности насосной установки. Так для насоса производительностью 40 л/с (0,04м3/с) время заполнения водой секции объемом 3м3 составит: 3/0,04 = 75,1 секунд.
Суммарная инерционность для описываемой системы уже составит не менее 75,1 + 20 = 95,1 секунд. И это без учета остающегося в системе избыточного давления воздуха, который необходимо вытеснить через сработавший ороситель, что несомненно увеличит фактическое время инерционности.
Согласно СП 485.13130. п. 7.8.5 для сокращения времени срабатывания воздушных АУП могут использоваться акселераторы и эксгаустеры. С помощью них удастся гораздо быстрее снизить пневматическое давление в системе трубопроводов.
Выходное отверстие эксгаустера – 50мм, поэтому используется график DN50.
Избыточное давление воздуха в системе влияет на скорость заполнения труб водой. Наличие эксгаустера позволяет снизить давление быстрее, чем в случае с оросителем.
Акселератор в свою очередь позволяет не ожидать достижения условия срабатывания УУ, которое в зависимости от изначального давления воздуха в системе трубопроводов может занимать продолжительное время. При снижении давления акселератор осуществляет принудительный сброс воздуха из побудительной камеры воздушного УУ и тем самым тоже сокращает инерционность системы.
В любом случае проектировщику необходимо подробно изучить техническую документацию на данные устройства и принимать решение о необходимости применения акселераторов и эксгаустеров для каждого случая индивидуально.
Выражаем благодарность компании ЗАО «ПО «Спецавтоматика» за проведение экспериментов с секциями воздушных АУП различного объема и за подготовку Рекомендаций по проектированию, которые при отсутствии в нормативных документах официальной методики воспринимаются не иначе, как «луч света в темном царстве».
Основы со всеми этапами проектирования, включая гидравлический расчет, практика на учебном проекте по основным этапам проекта, поддержка от преподавателя.
Конкретные задачи при проектировании АУП-ТРВ, совмещенных АУП с ВПВ, АУП высотных зданий, АУП с пластиковыми трубопроводами, АУП с пожарными резервуарами.
