Анализ пожарной опасности защищаемого объекта.

МЧС РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Уральский институт Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий»

Кафедра пожарной автоматики

Курсовой проект

по теме «Разработка проектных решений автоматической установки водяного пожаротушения»

вариант № 782

Выполнил: курсант 143уч. гр.

ряд. вн. сл. Доулбаев А.Б.

Проверил: Старший преподаватель кафедры

Ст. л-т. вн. сл. Абраков Д.Д.

Екатеринбург

Содержание

Введение

1. Анализ пожарной опасности защищаемого объекта.

2. Обоснование необходимости защиты объекта АУП и выбор огнетушащего вещества.

3. Выбор типа АУВП и способ тушения.

3.1 Определение времени начала подачи ОТВ.

3.2 Определение критической продолжительности развития пожара.

3.3 Вывод о рекомендуемом виде АУВП.

4. Расчет параметров АУВП.

4.1 Определение диаметра оросителя.

4.2 Расчет распределительной сети.

4.3 Определение параметров водопитателей и дополнительных агрегатов.

5. Описание основных элементов технологической части АУВП.

6. Автоматизация АУВП.

6.1 Описание автоматизации АУВП.

6.2 Основные технические характеристики и функции ППУ.

7. Принцип работы АУВП.

8. Перечень оборудования и материалов.

Введение

Обеспечение безопасности людей и снижение материального ущерба при пожаре - главная задача автоматических установок противопожарной защиты. В современных условиях пожарная автоматика выполняет функции первой помощи, обеспечивая ранее обнаружение и локализацию загорания, чем значительно облегчает труд по тушению пожаров и существенно повышает надежность противопожарной защиты объекта. К сожалению, при создании объекта этим функциям АУП не уделяется достаточно внимания. Эффективность установок как универсальное свойство, включающее понятие технологической и экологической эффективности, так же не рассматривается на стадии проектирования.

Одни и те же объекты могут защищаться различными установками. Например, резервуар с бензином можно защищать АУП пенного либо порошкового, либо комбинированного пожаротушения. Поэтому возникает необходимость оптимизации решения задач с целью выбора наиболее предпочтительного варианта защиты объекта. Для этого должны использоваться оптимизирующие критерии, включающие показатели надежности и эффективности.

Анализ пожарной опасности защищаемого объекта.

ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ — состояние, при котором возможно возникновение и развитие пожара.

Пожарная опасность веществ и материалов — совокупность свойств веществ (материалов), способствующих возникновению и (или) развитию горения и последующего распространения опасных факторов пожара. Пожарная опасность может быть присуща негорючим веществам, которые способны при взаимодействии с др. веществами вызывать горение или усиливать его (функция окислителя); производить тепловую энергию (функция источника зажигания) или горючие газы (функция поставщика горючего). Такие вещества относят к категории особо пожаровзрывоопасных исходя из их несовместимости.

Свойства горючей нагрузки (фанера): низшая теплота сгорания – 16, 72 МДж/кг, удельная оптическая плотность дыма – 61 Нп*м²/кг, температура самовоспламенения – 215 ⁰С, линейная скорость распространения пламени – 0, 016 м/с, удельная массовая скорость выгорания нагрузки – 0, 011 кг/(м²*с).

Источниками зажигания в цехе по производству синтетических тканей могут служить:

- короткое замыкание электропроводки;

- большие переходные сопротивления;

- токи перегрузок электропроводки;

- неосторожное обращение с огнем.

-вторичное проявление ударов молнии и статического электричества.

С учетом показателей пожарной опасности твердых горючих материалов можно предположить, что первичными ОФП будут быстрое распространение пламени по горючей нагрузке, задымление и нарастание высокой температуры.

При возникновении пожара в цехе по производству синтетических тканей в первые минуты необходима быстрая эвакуация работников, при возможности добровольная пожарная дружина должна воспользоваться первичными средствами пожаротушения. При невозможности локализации пожара в первые минуты огонь может распространяться по изделиям, состоящие из горючих материалов.

При установке АУП с спринклерными оросителями система позволит в кратчайшие сроки локализовать и ликвидировать возгорание, тем самым снизит опасность воздействия ОФП на людей, конструкции. В итоге, материальный ущерб будет снижен до минимума.

Обоснование необходимости защиты объекта АУП и выбор огнетушащего вещества.

Согласно ст. 61 Технического регламента здания, сооружения и строения должны быть оснащены автоматическими установками пожаротушения в случаях, когда ликвидация пожара первичными средствами пожаротушения невозможна, при этом автоматические установки пожаротушения должны обеспечивать достижение одной из следующих целей:

1) Ликвидация пожара в помещении (здании) до возникновения критических значений опасных факторов пожара;

2) Ликвидация пожара в помещении (здании) до наступления пределов огнестойкости строительных конструкций;

Указанные цели носят общий характер и не позволяют принять решение на конкретном объекте без дополнительных обоснований. Можно выделить три основных метода обоснования необходимости АУП или АУПС, а именно: расчетный, расчетно-графический и нормативный. В рамках курсового проекта воспользуемся нормативным методом обоснования.

Согласно п. 4.2 табл. А.3 приложения А, СП 5.13130-2009 в цехе по производству синтетических тканей, площадью 624 м² необходимо оборудовать АУП.

Выбор типа АУВП и способа тушения

Определение критической продолжительности развития пожара

В рамках курсового проектирования в расчет принимаются первые из двух вышеперечисленных событий, а именно: время распространения пожара на всю площадь рассматриваемого помещения и время достижения температуры самовоспламенения горючей нагрузки.

Расчет параметров АУВП

Автоматизация АУВП

Автоматизация выполняется на основании технических решений, принятых при разработке технологической части АУВП, и должна соответствовать аксонометрической схеме.

Описание автоматизации АУВП представлена в таблице 3, а так же принцип работы установки, описанный в разделе 6, соответствует рассматриваемому выше варианту и дополнительно включат в себя автоматизацию и принцип работы устройств для поддержания давления воздуха в питающем трубопроводе ыоздушной спринклерной установки.

Автоматизация выполнена с применением оборудования «Посейдон».

Описание автоматизации АУВП

Таблица 3

№ п/п	Нормативное требование	Сигнальное устройство	ППУ	Управ-ляемый агрегат, сигнал	Исполни-тельный механизм
Наименование	Место размещения	Порог срабатывания

1.	Помещение с персоналом, ведущим круглосуточное дежурство				«Посейдон-Н-ПДП8»
2.	п. 12.2.1. В помещении с персоналом, ведущим круглосуточное дежурство должны быть предусмотрены световая и звуковая сигнализация о возникновении пожара (с расшифровкой по направлениям)	Сигнализатор давления	Сигналь-ный трубопро-вод УУ	Повы-шение давле-ния		ШКП	Световой и звуковой сигнал «пожар секция 1»	-
3.	п. 12.1.1., 12.3.1 АУ пожаротушения должна обеспечивать формирование команды на автоматический пуск пожарных насосов при срабатывании двух или более пожарных извещателей.	Манометр сигнализирующий НМР1, НМР2	Подводя-щий т-д	0, 3 Мпа	«Посейдон-Н-СП-Г» №1	ШКП	«пожар»-пуск ОПН	Электро двигатель
4.	Подводя-щий т-д	0, 3 МПа	ШКП	«пожар»-пуск ОПН	Электро двигатель
5.	п. 12.3.1 Кроме общих требований АУВП должна обеспечивать автоматический пуск и отключение жокей-насоса	НМР3	Подводя-щий т-д	0, 5 МПа	ШКП	Пуск жокей-насоса	Электро двигатель
6.	НМР4	Подводя-щий т-д	0, 5 МПа	Стоп жокей-насоса	Электро двигатель
7.	п. 12.2.1. В помещении с персоналом, ведущим круглосуточное дежурство должны быть предусмотрены световая и звуковая сигнализация о срабатывании установки п. 12.3.1. Кроме общих требований АУВП должна обеспечивать автоматический пуск резервного насоса	НМР5	Напорный трубопро-вод ОПН	0, 15 МПа		ШКП	Световой Сигнал «ОПН ра-ботает», если нет -запуск РПН	Электродвигатель
8.	п. 12.3.1. Кроме общих требований АУВП должна обеспечивать автоматический контроль аварийного уровня в резервуаре и дренажном приямке	НМР 6	Водопро-водная сеть	0, 05 МПа	«Посейдон-Н-СП-Г» №1		Стоп насосная станция	электродвигатель

№ п/п	Нормативное требование	Сигнальное устройство	ППУ	Управ-ляемый агрегат, сигнал	Исполни-тельный механизм
Наименование	Место размещения	Порог срабатывания
9.	п. 12.3.1. Кроме общих требований АУВП должна обеспечивать автоматический контроль аварийного уровня в резервуаре и дренажном приямке	НМР 7	Питаю-щий т-д	0, 25	«Посейдон-Н-СП-Г» № 2	ШКП	Пуск компрессора	Электродвигатель
10.	НМР 8	Питаю-щий т-д	0, 15	ШКП	Стоп компрессора
11.	п. 12.3.1. Кроме общих требований АУВП должна обеспечивать автоматический пуск и отключение дренажного насоса	Датчик уровня	Дренажный приямок	Средний уровень	Посейдон-Н-СП-Г №3	Пуск дренажного насоса	электродвигатель
12.	Датчик уровня	Дренажный приямок	Нижний уровень	Стоп дренажного насоса	электродвигатель

Принцип работы АУВП

Дежурный режим

Питающий и распределительные трубопроводы в дежурном режиме заполнены воздухом под давлением 0, 25 МПа. Подводящий трубопровод заполнен водой под давлением 0, 6 МПа. Все задвижки и вентили на всасывающем, напорном, подводящем и питающем трубопроводах открыты и опломбированы (за исключением вентилей для слива воды). Всасывающие полости насосов заполнены водой.

При падении давления воЗДУХА (при незначительных утечках) в питающем и распределительном трубопроводах на 0, 1 МПа (до 0, 15 МПа) контакты НМР № 7 замыкаются, сигнал поступает на ППУ «Посейдон-Н-СП-Г» № 2, затем на ШКП-4, который коммутирует напряжение питания на электродвигатель компрессора для повышения давления воздуха в питающем и распределительном трубопроводе.

При достижении в системе давления 0, 25 МПа контакты НМР № 8 замыкаются, сигнал поступает на ППУ «Посейдон-Н-СП-Г» № 2, затем на ШКП-4, который отключает электропитание электродвигателя компрессора.

При падении давления воды (при незначительных утечках) в подводящем трубопроводе на 0, 1 МПа (до 0, 5 МПа) контакты НМР № 3 замыкаются, сигнал поступает на ППУ, затем на ШКП-4, который коммутирует напряжение питания на электродвигатель жокей - насоса для повышения давления воды в подводящем трубопроводе.

При достижении в системе давления 0, 6 МПа контакты НМР № 4 замыкаются, сигнал поступает на ППУ, затем на ШКП-4, который отключает электропитание электродвигателя жокей - насоса.

Рабочий режим

При пожаре от теплового воздействия происходит разрушение теплового замка спринклерного оросителя. Воздух, находящийся под давлением выталкивает клапан, перекрывающий выходное отверствие спринклерного оросителя, ороситель вскрывается. Давление в распределительном и питающем трубопроводе падает.

При падении давления в питающем и распределительном трубопроводах до 0, 05 МПа за счёт разности давления в питающем трубопроводе и подводящем трубопроводах открывается клапан узла управления.

При открытии клапана узла управления вода поступает в питающий и распределительный трубопроводы, а также в сигнальный трубопровод на котором расположен сигнализатор давления универсальный (СДУ). Контакты СДУ замыкаются, сигнал об открытии клапана УУ поступает на приемно-контрольный прибор «Посейдон-Н-ПДП8».

В результате чего давление в питающем трубопроводе резко падает и при понижении давления до 0, 3 МПа контакты НМР № 1, 2 замыкаются, сигнал «пожар» поступает на ППУ, а затем на ШКП-110 который коммутирует напряжение питания на электродвигатель ОПН для обеспечения расхода и давления воды в рабочем режиме.

Если ОПН запустился, то контакты НМР №5, размещенного на напорном трубопроводе ОПН, замыкаются, сигнал «ОПН работает» поступает на «Посейдон-Н-ПДП8».

Если ОПН не запустился, то сигнал о запуске не поступает, ППУ «Посейдон-Н-ПДП8». передает сигнал на ШКП-110, который коммутирует напряжение питания на электродвигатель РПН для обеспечения расхода и давления воды в рабочем режиме.

После пожара

Осуществляется слив воды из распределительной сети, техническое обслуживание установки, замена спринклерных оросителей.

Внештатные ситуации

1.Защита от сухого хода насосов:

При падении давления в водопроводной сети ниже 0, 05 Мпа контакты НМР №6 замыкаются, сигнал поступает на«Посейдон-Н-СП-Г» №1, затем на ШКП-4, которые отключают электропитание электродвигателей насосов.

2. Для удаления воды из заглубленного помещения насосной станции пожаротушения при аварийном затоплении дренажный насос и датчики уровня установлены в дренажном приямке.

При затоплении дренажного приямка и достижении верхнего уровня сигнал от датчика уровня поступает на ПКП, ППУ, ШКП-4, который коммутирует напряжение питания на электродвигатель дренажного насоса.

При удалении воды уровень воды понижается и при достижении нижнего уровня сигнал от датчика уровня поступает на ПКП, ППУ, ШКП-4, который отключает электропитание электродвигателя дренажного насоса.

7. В случае затопления помещения насосной станции пожаротушения и достижения уровнем воды электродвигателей OПH и РПН сигнал от датчика уровня поступает на ППКП, ППУ, затем на ШКП-110, который отключает электропитание электродвигателей ОПН и РПН.

8. Перечень оборудования и материалов

Перечень оборудования и материалов для проектируемой установки водяного пожаротушения представлен в таблице 4.

Список литературы

1. Федеральный закон от 22.07.2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требования пожарной безопасности».

2. СП 5.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования.

3. ГОСТ 51043-2002. Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Оросители. Общие технические требования. Методы испытаний.

4. Повзик Я.С. Справочник РТП. – М.: ЗАО «Спецавтоматика», 2004.

5. Приложение к приказу МЧС России № 382 от 30.06.2009: «Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности».

6. Семиноженка В.В., Шнайдер А.В., Савин М.А., Абраков Д.Д. Справочные материалы для выполнения курсового проекта по теме «Разработка проектных решений автоматической установки водяного пожаротушения», 2012.

7. ГОСТ Р 51052-2002. Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Узлы управления. Общие технические требования. Методы испытаний.

8. Шнайдер А.В., Корнилов А.А., Булатова В.В., Абраков Д.Д. Учебно-методическое пособие для выполнения курсового проекта по теме «Разработка проектных решений автоматической установки водяного пожаротушения», 2012.

9. ГОСТ 3262-75.Трубы стальные водогазопроводные. Технические условия.

10. ДАЭ 100.202.00 ПС. Оросители дренчерные водяные «ДВВ», «ДВН». Паспорт.

11. АСТА. 425521.002 РЭ. Руководство по эксплуатации ППУ «Посейдон – Н – ПДП8».