Противопожарное водоснабжение. Тема 10

Системой водоснабжения называют комплекс инженерно-технических сооружений, предназначенных для забора воды из природных источников, подъема ее на высоту, очистки (в случае необходимости), хранения запасов воды и подачи ее к местам потребления.

По назначению системы водоснабжения подразделяют на хозяйственно-питьевые, предназначенные для подачи воды на хозяйственные нужды населения; производственные, снабжающие водой технологические процессы производства; противопожарные, обеспечивающие подачу воды для тушения пожаров. Часто устраивают объединенные системы водоснабжения: хозяйственно-пожарные, производственно-пожарные.

Противопожарное водоснабжение заключается в обеспечении защищаемых регионов, объектов и т.д. необходимыми расходами воды под требуемым напором в течение нормативного времени тушения пожара при обеспечении достаточной надежности работы всего комплекса водопроводных сооружений.

Противопожарные водопроводы (отдельные или объединенные) бывают низкого и высокого давления. В водопроводах низкого давления минимальный свободный напор воды на уровне земли должен составлять 10 м (100 КПа), а требуемый для пожаротушения напор воды создается передвижными пожарными насосами, устанавливаемыми на гидранты. В водопроводах высокого давления вода к месту пожара подается непосредственно от гидрантов по пожарным рукавам. Последние устраивают очень редко, поскольку требуют дополнительных затрат на устройство специальной насосной системы и применение повышенной прочности трубопроводов. Системы высокого давления предусматриваются на промышленных предприятиях, удаленных от пожарных депо на 2 км, а также в населенных пунктах с числом жителей до 50 тыс. человек.

Кроме того, противопожарное водоснабжение подразделяют на систему наружного (снаружи зданий) и внутреннего (внутри зданий) пожаротушения.

Противопожарный водопровод и его технические характеристики

Противопожарный водопровод (наружный и внутренний) является одним из наиболее важных элементов системы противопожарного водоснабжения. Проектирование противопожарного водопровода производят в соответствии со СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» и СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий». Для отбора воды из наружного водопровода на нем устанавливают на расстоянии 100-150 м пожарные гидранты.

Как правило, сеть противопожарного водопровода делают кольцевой, обеспечивающей тем самым высокую надежность водообеспечения. Причем для каждой кольцевой сети делаются два ввода (места присоединения к предыдущей сети). Тупиковые сети, т.е. разветвленная сеть, в которой от каждого узла сети до точки подачи воды имеется только один путь, допускается применять в следующих случаях:

• на производственные нужды, когда по условиям технологии допускаются перерывы в водоснабжении на время ликвидации аварии;
• на хозяйственно-питьевые нужды при диаметре труб не более 100 мм;
• на хозяйственно-противопожарные нужды при длине линии не более 200 м, а также в населенных пунктах с числом жителей до 5 тыс. человек и расходом на наружное пожаротушение до 10 л/с при условии устройства противопожарных резервуаров или водоемов.

Диаметр труб сетей определяют расчетом с учетом потребного расхода воды и гидравлических сопротивлений всех участков сетей. Причем минимальный диаметр труб объединенного водопровода в населенных пунктах и на промышленных объектах должен быть не менее 100 мм, а в сельской местности – не менее 75 мм.

При заборе воды насосами пожарных машин необходимо знать водоотдачу водопроводных сетей, которая представлена в табл. 12.1 (Т – тупиковая сеть, К – кольцевая сеть).

Водоотдача водопроводной сети

Давление в сети, МПа

Вид сети

Диаметр труб водопроводной сети, мм

Водоотдача водопроводной сети, л/с

100 125 150 200 250 300 350 0,10 Т 10 20 25 30 40 55 65 К 25 40 55 65 85 115 130 0,20 Т 14 25 30 45 55 80 90 К 30 60 70 90 115 170 195 0,30 Т 17 35 40 55 70 95 110 К 40 70 80 110 145 205 235 0,40 Т 21 40 45 60 80 110 140 К 45 85 95 130 185 235 280 0,50 Т 24 45 50 70 90 120 160 К 50 90 105 145 200 265 325 0,60 Т 26 47 55 80 110 140 190 К 52 95 110 163 225 290 380 0,70 Т 29 50 65 90 125 160 210 К 58 105 130 183 255 330 440 0,80 Т 32 55 70 100 140 180 250 К 64 115 140 205 287 370 500

Внутренние противопожарные водопроводы устраивают по схемам:

• без повысительных установок, когда напор воды из наружного водопровода превышает требуемый напор воды;
• с противопожарными насосами – повысителями, которые включаются только при пожаре и обеспечивают требуемый напор воды;
• с водонапорным баком или пневмобаком и насосами в тех случаях, когда гарантированный напор меньше требуемого для хозяйственных приборов и пожарных кранов, с обеспечением неприкосновенно противопожарного запаса на первые 10 мин тушения пожара;
• с запасным резервуаром, когда в отдельные часы суток ощущается недостаток воды или гарантированный напор меньше 5 м.

Внутренние противопожарные водопроводы включают следующие элементы: ввод в здание, водомерный узел для учета расходуемой воды, магистральные и распределительные трубопроводы, водоразборную арматуру и пожарные краны, насосные станции с пневматическими или открытыми водонапорными баками. При числе пожарных кранов в здании не более 12 допускается применять тупиковую систему с одним вводом, а при числе кранов более 12 – только кольцевую (или с закольцованными вводами) не менее, чем с двумя вводами. Пожарные краны должны устанавливаться на высоте 1,35 м над полом помещения и размещаться в шкафчиках, которые должны быть снабжены пожарным рукавом одинакового с краном диаметра и длиной от 10 до 20 м, а также пожарным стволом. В жилых зданиях пожарные краны устанавливают обычно на лестничных площадках. Диаметр крана при расходе одной пожарной струи 4 л/с должен быть 50 мм, а при большем расходе – 65 мм.

В зданиях выше 9 этажей водопроводная сеть оборудуется спаренными пожарными кранами.

Важнейшим элементом расчета противопожарных водопроводов является определение потребного для пожаротушения расхода воды. Общий расчетный расход воды складывается из расходов на наружное пожаротушение от гидрантов, внутреннее – от пожарных кранов, а также от стационарных установок пожаротушения. Этот расход при объединенном водопроводе должен быть обеспечен при наибольшем расходе воды на другие нужды населенного пункта или промышленного объекта (исключая поливку территории, прием душа, мытье полов, мойку оборудования).

При нормировании расхода воды на наружное пожаротушение исходят из возможного числа одновременных пожаров в населенном пункте, возникающих в течение 3-смежных часов, в зависимости от численности жителей и этажности зданий (СНиП 2.04.02-84). Например, для пункта с населением до 50 тыс. человек число одновременных пожаров принимается равным двум, и при числе этажей до двух норма расхода воды на наружное пожаротушение составляет 20 л/с. Для промышленных объектов число одновременных пожаров принимается равным одному при площади территории предприятия до 150 га и двум – при площади более 150 га. Расчетный расход воды на наружное пожаротушение через гидранты на один пожар на промышленном предприятии принимается в зависимости от категории взрывопожароопасности, степени огнестойкости, объема и конструктивных особенностей зданий. Например, для зданий I и II степеней огнестойкости категорий А, Б и В объемом до 20 тыс. м З и при ширине до 60 м нормативный расход воды составляет 20 л/с. Запас воды на пожаротушение должен обеспечивать нормативный расход воды в течение 3 ч и лишь для зданий I и II степеней огнестойкости категорий Г и Д – в течение 2 ч.

В отдельных случаях допускается безводопроводное противопожарное водоснабжение при наличии на расстояниях до 500 м естественных (реки, озера) или искусственных (пруды, резервуары, водохранилища) водоисточников. Забор воды на пожаротушение может осуществляться мотопомпами, автонасосами или стационарными насосами с последующей подачей воды по рукавам. Такое водоснабжение допускается для производственных зданий категорий В, Г и Д при расходе воды на наружное тушение до 10 л/с, а также для населенных пунктов с числом жителей до 5 тыс. человек. Причем вместимость водоемов должна обеспечивать запас воды на тушение в течение 3 ч.

Устройство противопожарного водоснабжения на стройках должно предусматриваться к началу основных строительных работ. Противопожарное водоснабжение на новостройках должно обеспечиваться с помощью гидрантов на водопроводной сети или из водоемов, оборудованных устройствами (пирс и т.п.) для подъезда пожарных автомобилей.

Внутренний водопровод и автоматические системы пожаротушения, предусмотренные СНиП 2.04.09-84, необходимо монтировать одновременно с возведением объекта.

Необходимость устройства внутреннего водопровода в зданиях и помещениях определяется их назначением, этажностью, высотой, объемом. В частности, в жилых зданиях устройство внутреннего противопожарного водопровода должно предусматриваться при количестве этажей 12 и выше, в общежитиях свыше 10 этажей и т.д.

Устройство и использование пожарного гидранта и колонки

Пожарные гидранты предназначены для отбора воды из водопроводной сети на пожарные нужды. Пожарные гидранты бывают подземными и надземными.

На водопроводных сетях используются несколько видов пожарных гидрантов, наибольшее распространение из которых получил подземный гидрант московского типа ПГ-5 (рис. 1). Гидрант имеет затвор в виде шарового пустотелого клапана. В средней части его расположено резиновое уплотнительное кольцо, которое в закрытом положении гидрантов плотно прижимается к седлу и перекрывает подачу воды. Небольшое отверстие внизу корпуса предназначено для слива воды из гидранта после его работы. При вращении штанги, которая соединена муфтой со шпинделем, открывается разгрузочный клапан. Вода через него заполняет внутреннее пространство корпуса гидранта и колонки. При дальнейшем вращении открывается шаровой клапан.

Рис.1 Гидрант московского типа ПГ-5

1 — корпус; 2 — крышка; 3 — штанга; 4 — шпиндель; 5 — затвор (клапан)

Гидрант ГОСТ 8220—62 (рис. 2)состоит из чугунного корпуса, затвора с клапаном обтекаемой формы, шпинделя соединительной муфты, штанги и ниппеля, закрывающегося крышкой.

Важной характеристикой является величина гидравлического удара, который возникает при открывании и закрывании гидранта. Для предотвращения гидравлических ударов в запорном узле гидранта расположен клапан обтекаемой формы, который исключает возможность появления срывной кавитации.

Разгрузочный клапан гидранта отсутствует. Для снижения усилий при открывании гидранта в 2,5 раза уменьшен шаг резьбы шпинделя. Нет опасности замерзания воды.

Рис. 2. Гидрант пожарный подземный

Подземные гидранты (рис. 3) устанавливают в водонапорных колодцах так, чтобы расстояние между ними не превышало 150м и чтобы они были расположены не ближе 5 м от стен зданий. Наибольшее расстояние от гидрантов до обслуживаемых ими зданий не должно превышать при пожарных водопроводах низкого давления – 150м.

Рис. 3 Установка пожарного подземного гидранта в водопроводном колодце (1 — гидрант; 2 — скобы; 3 — водопровод)

Водопроводные линии с пожарными гидрантами располагают вдоль проездов не далее 2,5 м от края проезжей части дороги.

На водопроводных линиях диаметром более 500 мм гидранты не устанавливаются ввиду сложности монтажа устройства колодцев. В этих случаях иногда прокладывают сопровождающие линии меньшего диаметра, на которых и устанавливают гидранты. Для отбора воды при пожаротушении из подземных гидрантов применяют пожарные колонки (рис 4). Пожарная колонка состоит из стояка, в нижней части которого расположено резьбовое соединение, предназначенное для подключения к гидранту, и корпуса с двумя патрубками, снабженными соединительными головками для подключения пожарных рукавов. Отверстия патрубков закрываются шиберами. Внутри колонки расположена трубчатая шпонка с муфтой, которая предназначена для соединения со штангой гидранта при открывании и закрывании его затвора.

Колонка пожарная

Рис. 4 Колонка пожарная

Пожарная колонка КП (ГОСТ 7499-95) предназначена для открывания (закрывания) подземных гидрантов и присоединения пожарных рукавов с целью отбора воды из водопроводных сетей на пожарные нужды.

Технические характеристики

• Рабочее давление, МПа (кгс/см2) – 1,0 (10);
• Условный проход патрубка, мм: входного – 125; выходного – 2×80;
• Число выходных патрубков, шт 2;
• Коэффициент гидравлического сопротивления, не более 10;

Габаритные размеры, мм, не более:

• длина – 1080, ширина – 430, высота – 190;
• Масса, кг, не более 15.

Расход воды у колонки в зависимости от напора у пожарного гидранта

Обследование и техническое обслуживание систем противопожарного водоснабжения

1. Общие положения
2. Требования, предъявляемые при приеме в эксплуатацию новых источников противопожарного водоснабжения
3. Испытание на водоотдачу водопроводных сетей
4. Проверки противопожарного водоснабжения
5. Методика испытаний внутреннего противопожарного водопровода
6. Контроль и организация проверок противопожарного водоснабжения
7. Общие положения

Для обеспечения постоянной готовности пожарных источников водоснабжения и успешного использования их на пожарах должно обеспечиваться проведение следующих основных мероприятий:

• систематический контроль за состоянием источников водоснабжения;
• своевременная подготовка противопожарного водоснабжения к условиям эксплуатации в весенне-летний и осенне-зимний периоды;
• испытание водопроводных сетей на водоотдачу и составление актов по данным водоотдачи;
• точный учет всего противопожарного водоснабжения;
• установление оперативной взаимосвязи с водопроводными службами города, районов и объектов;

Совместно с водопроводной службой города, районов (объектов) разрабатываются инструкции по содержанию и эксплуатации пожарных гидрантов на сети водопровода, которые регламентируют взаимодействие ГПС и подразделений «Водоканала».

Контроль за выполнением перечисленных подготовительных мероприятий возлагается на начальников отрядов Государственной противопожарной службы (ОГПС) и пожарных частей (ПЧ).

Ответственность за состояние противопожарного водоснабжения возлагается:

• в ОГПС на заместителя начальника ОГПС по службе;
• в ПЧ – на начальника караула ответственного за противопожарное водоснабжение;
• инспекторский состав ГПН, закрепленный за объектами;

Ответственные за противопожарное водоснабжение обязаны:

• вести строгий учет наличия (проверки) ПГ и других источников противопожарного водоснабжения в журналах установленного образца;
• ежемесячно представлять в СПТ ЦУС все необходимые сведения об изменениях в противопожарном водоснабжении (установка ПГ, замена ПГ, ликвидация или новое строительство: пирсов, водоемов, оборудование подъездов к источникам водоснабжения и т. д.);
• информировать организацию на территории, которой расположены ПГ и руководство пожарных подразделений за ходом и качеством проверок источников пожарного водоснабжения;
• знать состояние противопожарного водоснабжения в обслуживаемом районе (объекте). Все изменения о состоянии источников водоснабжения в районе выезда подразделения заносятся в журнал, с обязательным ознакомлением ответственных лиц в караулах;
• корректировать планшеты, план-карты и список пожарного водоснабжения после каждой проверки с пуском воды, ввода новых, демонтажа старых ПГ и ПВ, но не реже двух раз в год;
• следить за своевременным ремонтом неисправных гидрантов и других источников противопожарного водоснабжения, принимать меры к быстрейшему устранению вскрытых неисправностей;

О всех видах использования источников водоснабжения на пожарах, учениях, ПТЗ, заправке, немедленно сообщать в районные (объектовые) ВКХ (для проведения профилактической проверки);

При обнаружении неисправности ПГ составляется двусторонний акт с представителем ВКХ, с указанием неисправности. Сведения о неисправном ПГ заносятся в журнал и ведется контроль за его ремонтом;

Все работы по обслуживанию ПГ, установленных на сети городского водопровода: своевременный ремонт, отогревание замерзших гидрантов, откачка воды из стояков и колодцев (при пользовании ПГ в зимнее время), обеспечение гидрантов координатными табличками и т. д., осуществляются силами работников ВКХ районов на основании «Правил технической эксплуатации систем и сооружений коммунального водоснабжения и канализации» № 168 от 30.12.99 г.

На основании вышеизложенных правил п. 2.10.12. ремонт пожарных гидрантов должен производиться в течение суток с момента обнаружения неисправности. Об обнаруженной неисправности и окончании ремонта гидранта ВКХ обязано поставить в известность подразделения ГПС.

Работы по поддержанию в рабочем состоянии гидрантов на объектовых сетях, водоемов, пирсов, подъездов производят те организации, которым они принадлежат.

Временное отключение участков водопроводной сети с установленными на них пожарными гидрантами, а также уменьшение напора в сети ниже требуемого допускается в исключительных случаях и только при разработке компенсирующих мероприятий, согласованных с территориальными органами пожарной охраны.

ВКХ обязаны предварительно уведомлять территориальные органы ГПС о всех случаях частичного или полного прекращения подачи воды на объектах имеющих сети наружного или внутреннего противопожарного водопровода, но при возникновении пожаров на отключенных объектах ВКХ обязаны незамедлительно возобновить подачу воды для обеспечения тушения пожара.

Совместно с МУП «Водоканал» должна быть разработана и утверждена инструкция по содержанию и эксплуатации пожарных гидрантов на сети водопровода.

Требования, предъявляемые при приеме в эксплуатацию новых источников противопожарного водоснабжения

К пожарным гидрантам:

Пожарные гидранты устанавливаются на кольцевых водопроводных сетях. Допускается установка ПГ на тупиковых линиях, при условии, что их длина не превышает 200 метров (пп. 8.16 СНиП 2.04.02-84).

Диаметр труб водопровода, на которых устанавливаются ПГ, должен быть не менее 100 мм, а максимальный – 400 мм.

Пожарные гидранты надлежит располагать вдоль автомобильных дорог на расстоянии не более 2,5 м. от края проезжей части, но не ближе 5 метров от стен зданий. Допускается располагать ПГ на проезжей части. Расстояние между ПГ не должно превышать 150 м.

Вокруг люков колодцев ПГ, расположенных на застроенных территориях без дорожных покрытий или в зеленой зоне, должны предусматриваться отмостки шириной 1 м с уклоном от люков. Отмостки должны быть выше прилегающей территории на 0,05 м

К ПГ должен быть свободный подъезд шириной не менее 3,5 м.

Для облегчения поиска ПГ при пожаре «Водоканал» обязан оборудовать ПГ указателями, отвечающими требованиям НПБ 160-97 «Цвета сигнальные. Знаки пожарной безопасности. Виды, размер, общие технические требования» табл. 3 п. 20, на которых указываются расстояния до ПГ. Указатели пожарных гидрантов, как правило, устанавливаются на фасаде ближайшего здания напротив колодца или вблизи от него на видном месте.

Расстояние от верхней части ПГ до верхней кромки люка должно быть не более 400 мм и не менее 150 мм. Техническое состояние ПГ проверяется путем установки колонки с обязательным пуском воды, при этом не должно наблюдаться подтекания воды во фланцевых соединениях гидранта.

После приема в эксплуатацию и испытания на водоотдачу ПГ составляется акт в трех экземплярах, по одному экземпляру для пожарной части, «Водоканала» и организации, проводившей работы. На основании актов пожарные гидранты ставятся на учет, вносятся изменения в план-карты районов, планшеты источников водоснабжения и списки противопожарного водоснабжения.

К пожарным водоемам (резервуарам):

Необходимость устройства и требуемый объем пожарных водоемов (ПВ) для объектов определяются по нормам расхода воды, при расчетном времени пожаротушения в соответствии с указаниями пп. 2.16–2.18 СНиП 2.04.02-84.

Количество ПВ должно быть не менее двух, при этом в каждом водоеме должен храниться половинный объем воды на пожаротушение.

Расстояние от водоемов до зданий III, IV и V степеней огнестойкости и до открытых складов сгораемых материалов должно быть не менее 30 м, до зданий I–II степеней огнестойкости – не менее 10 м; до резервуарных парков с хранением нефтепродуктов не менее 40 м.

При затруднении забора воды из ПВ, надлежит предусматривать приемные колодцы (сухие) объемом 3–5 м3, соединенных с ПВ трубой диаметром не менее 200 мм. Перед приемным колодцем на соединительном трубопроводе следует устанавливать колодец с задвижкой, штурвал которой должен быть выведен под крышку люка.

Из каждого водоема должен быть обеспечен забор воды не менее чем двумя пожарными насосами, желательно с разных сторон.

К пожарным водоемам и приемным колодцам устраиваются подъезды с площадками для разворота пожарных автомобилей, размером не менее 12×12 м.

Для надежного забора воды из естественных водоемов, имеющих крутые откосы берега, а также значительное сезонное колебание горизонтов воды устраиваются подъезды (пирсы), способные выдержать нагрузку пожарных автомобилей. Площадка подъезда (пирса) должна быть расположена не выше 5 м от уровня горизонта низких вод и выше горизонта высоких вод не менее, чем на 0,7 м и оборудовано отводными лотками для всасывающих рукавов.

Глубина воды с учетом промерзания в зимнее время должна быть не менее 1 м, в противном случае в месте забора устраивают котлован (приямок). Ширина настила площадки должна быть не менее

4,5–5 м с уклоном в сторону берега и иметь прочное боковое ограждение высотой 0,7–0,8 м. На расстоянии 1,5 м от продольного края площадки укладывается и укрепляется упорный брус сечением не менее 25×25 см.

Испытание на водоотдачу водопроводных сетей

Плановое испытание водопроводной сети проводится один раз в год, в весенний период (участки определяются совместно с ГПС), а также после капитального ремонта и приема новых водопроводных сетей.

Испытание водопроводных сетей на водоотдачу отдельных участков водопроводной сети, в соответствии с «Правилами технической эксплуатации систем коммунального водоснабжения» п. 2.10.2. (б), утвержденными приказом Госстроя от 30.12.99 г. № 168, осуществляется подразделениями «Водоканал» совместно с ГПС с составлением акта.

Испытанию в первую очередь должны подвергаться участки водопроводной сети:

• с пониженным давлением;
• с малым диаметром труб (75; 100 мм), п.8. 46 СНиП 2.04.02-84;
• тупиковые линии;
• старые линии;
• линии с большой протяженностью;
• наиболее удаленные от насосных станций линии;
• линии с большим водопотреблением;
• участки у наиболее пожаровзрывоопасных производственных объектов;
• вновь проложенные участки;
• участки, где проводились ремонтные работы.

При проведении испытания водопроводных сетей, на территории которых находятся пожароопасные объекты и объекты с массовым пребыванием людей, необходимо учитывать расчетное количество воды для целей пожаротушения на данные объекты.

На основании выводов, отображенных в актах, «Водоканал» и подразделения ГПС, при недостатке воды разрабатывают мероприятия для обеспечения водой на тушение возможных пожаров.

Водопроводные сети испытывают в часы максимального водопотребления, например, в жилой застройке с 7 до 9 утра, на промышленных объектах при наличии хозяйственно-питьевого водопровода – в часы обеденного перерыва, при водопроводе производственно-пожар­ном – в зависимости от водопотребления на производственный процесс.

Методика проверки водопроводных сетей на водоотдачу состоит в том, чтобы: установить имеющийся в водопроводной сети напор и расход воды; определить, какой должен быть по нормам напор и расход воды; сравнить имеющийся напор, и сделать заключение об их соответствии.

Нормативный расход воды на наружное пожаротушение определяется на основании СНиП 2.04.02-84 п. 2.4–2.26, табл. № 5–8 или расчетного расхода воды согласно варианту оперативного плана пожаротушения.

Испытание на водоотдачу водопроводов низкого давления производить при помощи пожарных автоцистерн или оборудованной для этих целей автотехники ВКХ в следующей последовательности:

1) определяется расчетный пожарный расход воды согласно требованиям СНиП 2.04.02-84 г. для участка водопроводной сети или расчетный расход согласно варианту оперативного плана пожаротушения;

2) определяется количество АЦ для отбора от наружной сети необходимого расхода воды, например:

Qнор. = 90(л/сек), для испытания потребуется n = 90/40 = 3 насоса марки ПН-40У (округляем в большую сторону);

3) пожарные колонки устанавливаются на наиболее невыгодно расположенные гидранты и при помощи мягких рукавов соединяются с насосом (чтобы исключить откачку воды под вакуумом и тем самым предотвратить загрязнение водопровода грунтовыми водами). К напорным патрубкам насоса присоединяются рукава диаметром 66,77 мм (по одному на каждый патрубок), заканчивающиеся стволом со спрысками большого диаметра;

4) при испытании (измерении) с помощью пожарной колонки необходимо предварительно ее протарировать, т. е. определить расход воды в зависимости от показания манометра. Пожарная колонка оборудуется манометром и сливным патрубком. Данный способ применяется, как правило, на отдельных участках городской водопроводной сети.

5) определяется расход воды из стволов и подсчитывается суммарный расход воды согласно табл. 2:Таблица № 2