Разработка проекта автоматической установки водяного пожаротушения для склада бумаги

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Академия государственной противопожарной службы МЧС России

Кафедра: «Пожарная автоматика»

Дисциплина: «Производственная и пожарная автоматика»

Курсовой проект

Разработка проекта автоматической установки водяного пожаротушения для склада бумаги

Выполнил:

слушатель 5 «Б» курса ФЗО

группа № 3106

прапорщик внутренней службы

Котюков Александр Алексеевич

зачетная книжка № 06175

Москва 2010

Задание

противопожарный защита огнетушащий

Исходные данные для разработки проекта

Таблица 1. Первая цифра задания

Назначение защищаемого помещения	Назначение помещения	Основной вид пожарной нагрузки	Дополнительные сведения
1	Склад бумаги	Бумага, картон. Высота складирования 2,5 м	Категория В1, помещение расположено в подвале здания

Таблица 2. Размер защищаемого помещения

Размеры помещения, м	Номер варианта, вторая цифра задания
	7
Длина	54
Ширина	18
Высота	8

Таблица 3. Дополнительные исходные данные

Исходные данные	Номер варианта, третья цифра задания
	5
Расстояние до насосной станции пожаротушения, м	50
Гарантированный напор в наружной водопроводной сети, м вод. ст.	25
Размер насосной станции, м	5 х 7 х 4

Введение

Известно, что за последние десятилетия во многих сферах человеческой деятельности явно прослеживается громадный скачек в развитии науки и техники. В деятельности человека, по геометрической прогрессии, внедряется компьютеризация и автоматизация.

Применяются высокие и наукоемкие технологии, которые более эффективные, но в тоже время могут нести в себе большую опасность, в том числе и пожарную. Не надо забывать о культурных ценностях, которые может утратить человечество по своей безопасности и халатности, потеря которых несравнима и неоценима ни с какими физическими ценностями. И чтобы снизить вероятность потерь, человек прибегает к различным мерам защиты. Человек старается максимизировать безопасность своего имущества, своей жизни как дома, так и на рабочем месте.

Одно из направлений защиты -- противопожарная защита. Противопожарную защиту можно осуществить несколькими способами и видами. Например, внедрением систем Автоматической Противопожарной Защиты, (в дальнейшем АППЗ), которые являются одним из наилучших видов противопожарной защиты. Внедрение и правильное обслуживание пожарной автоматики, и систем АППЗ в целом, приводит к эффективной защите тех помещений где она установлена, путем обнаружения, сообщения и подавления очага горения в начальный момент пожара.

В тоже время, проектирование установок пожарной автоматики, является сложным процессом. От того насколько качественно он выполнен, зависит эффективность АППЗ. Поэтому, проектирование АППЗ должно предшествовать решение целого ряда вопросов, связанных с анализом пожарной опасности объекта, конструктивными, объемно-планировочными решениями и другими особенностями защищаемого объекта. Вот почему проектирование установок пожарной автоматики необходимо производить поэтапно, исходя из категории производства, класса возможного пожара, группы важности объекта, а также механизма и способа тушения.

Пояснительная записка

Краткий анализ пожарной опасности защищаемого объекта.

Рассмотрим физико-химические и пожароопасные свойства бумаги, как наиболее опасной в пожарном отношении.

Бумага, горючий, а в разрыхленном виде легко воспламеняющийся материал. Т. воспламенения и самовоспламенения 230 ⁰С; скорость выгорания - в разрыхленном виде и в виде книг на стеллажах. При хранении в кипах способна к тепловому самонагреванию; т. самонагревания 100 ⁰С. При воздействии азотной кислоты и других сильных окислителей способна к химическому самовозгоранию. Отложения бумажной пыли пожароопасны: при плотности отложений в слое пыли 5мм ( дсперсность частиц менее 500 мкм); т. тления 360 ⁰С. Бумажная пыль взрывоопасна. При хранении в кипах предохранять от источников нагревания с т. более 100 ⁰С.

Средства тушения: вода со смачивателям, пена, порошок

В соответствии с НПБ 88 определили 6 группу помещения по степени опасности развития пожара.

Обоснование необходимости вида автоматической противопожарной защиты.

Основным документом на проектирование водяных и пенных установок пожаротушения для зданий и сооружений различного назначения является НПБ №88.

Существуют четыре объективные причины, обуславливающие необходимость внедрения систем автоматической противопожарной защиты:

а) осуществляется реконструкция существующих промышленных предприятий, развиваются новые производства, повышается их энергонасыщенность, что в ряде случаев опережает возможности ФПС по эффективной защите объектов от пожаров;

б) происходят коренные изменения на современном этапе развития страны: появились новые технологические процессы с высокими параметрами взрывопожароопасности; в строительной практике осваивается высотное строительство и блокирование объектов на больших площадях; возникают многофункциональные комплексы; концентрируются значительные материальные ценности, особенно в высокостеллажных складах;

в) происходит расширение сферы автоматизации технологических процессов производств, приводящая к уменьшению численности рабочего персонала и, как следствие, не своевременному обнаружению пожаров и эффективной борьбы с ними;

г) быстрое развитие транспорта в крупных городах затрудняет своевременное прибытие пожарных частей к месту пожара.

На основании НПБ 110 согласно «Перечня зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками тушения и обнаружения пожара» определили, что для нашего помещения необходима автоматическая установка пожаротушения.

По значимости объекта.

Развитие пожара может привести к обрушению строительных конструкций или гибели людей.

Выбор вида огнетушащего средства и его удельного расхода (интенсивности подачи).

По физико-химическим свойствам по справочнику А.Н. Баратов, А.Я. Корольченко «Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов и средства их тушения» бумагу и картон можно производить тушение как водой со смачивателем, так и ВМП. Здесь необходимо учесть и экономику пожарной безопасности, сопоставить затраты на водяную и пенную АУП. По эффективности тушение применяем воду со смачивателем. Наше помещение относится к 6 группе, тогда для данного объекта мы принимаем водяную спринклерную установку пожаротушения, в данном случае спринклерная установка пожаротушения будет проектироваться водонаполненная, т.к. складское помещение расположено в подвале здания и температура воздуха превышает 5⁰С.

Основные исходные данные для расчета принимаем из таблицы 1:

- интенсивность орошения водой J = 0,4 л/с•м²;

- максимальная площадь, контролируемая одним спринклерным оросителем F_c = 9 м²;

- площадь для расчета расхода воды F_р = 180 м²;

- продолжительность работы установки водяного пожаротушения 60 мин.;

- максимальное расстояние между спринклерными оросителями 3 м.

Гидравлический расчет установки водяного пожаротушения.

Гидравлический расчет спринклерной АУП ведется с учетом работы всех оросителей на расчетной площади.

К техническому заданию (ТЗ) на проектирование.

Исходные данные для проектирования АУП по защите магазина

№№ п/п	Наименование показателей	Количественная характеристика
1	Защищаемая площадь, м2	972
2	Категория по взрывопожароопасности по НПБ 105	«В1-В4»
3	Класс взрывопожароопасности по ПУЭ	«П-IIа»
4	Пределы температур, 0С	>+5оC, помещения отапливаемые
5	Относительная влажность воздуха, %	не более 80
6	Наличие дыма, агрессивных сред	нет
7	Скорость воздушных потоков, м/с	до 1
8	Наличие и тип вентиляции	приточно-вытяжная
9	Наличие вибраций	нет
10	Первичные признаки пожара	Тепло
11	Огнетушащее вещество	Вода
12	Способ включения установки	автоматический
13	Метод тушения	локальный по площади
14	Необходимость проектирования средств ручного тушения (пожарных кранов)	нет

Защищаемое помещение - склад бумаги размерами 54х18 м, площадь помещения составляет 972 м², высота помещения 8 м. Расстояние от насосной станции до места ввода питающего трубопровода в защищаемое помещение равно 50 м.

Выбираются исходные данные для расчета:

а) группа помещения по степени опасности развития пожара - 6;

б) интенсивность орошения ; площадь для расчета расхода воды ; площадь, защищаемая одним спринклерным оросителем (табл.1 НПБ 88);

в) число оросителей, участвующих в гидравлическом расчете,

шт.

Выбор диаметра оросителя.

Для складских помещений принимается диаметр выпускного отверстия оросителя D=15 мм (К=0,71; H_мин==10 м.)

Определяется необходимый напор на "диктующем" оросителе.

Выбирается ороситель СВН-10. Напор на диктующем оросителе принимается по формуле 1[2]:

,

где: I_н - нормативная интенсивность орошения, л/(с·м²) (по табл.1 НПБ 88);

F_с - проектная площадь орошения спринклером, м² (паспортная, (по табл. НПБ 88);

k - коэффициент производительности оросителя, л/(с·м²);

H_мин- минимальный напор у спринклера, м.

Определяют расход воды через "диктующий" спринклер, л/с 2[2]:

Определяют напор у любого последующего спринклера 3[2]:

где: H_пред - напор у предыдущего спринклера, м;

l_уч - длина рассматриваемого участка, м;

Q_уч - расход на рассматриваемом участке, л/с;

k_т - характеристика трения трубопровода по НПБ 88 (см. прил. 10 МУ), л²/с², принимаемая в зависимости от диаметра трубы, который может быть определен по формуле 4[2]:

где: V - скорость движения воды по трубе на рассматриваемом участке (принимают равной 5...10 м/с).

Таким образом,

.

Трассировка трубопроводов и оросителей с учетом изложенного показана на рис. 1.

Расчетные оросители, в том числе в "неполных" рядках должны быть наиболее удаленными от насосной.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Трассировка трубопроводов и оросителей при тупиковой распределительной сети

Определяется диаметр условного прохода трубопроводов.

а) На левой ветви рядков по три оросителя, следовательно, максимально ориентировочный расход воды по рядку .

Примем скорость движения воды по трубопроводу , тогда . С учетом табл. 1 Прил.2 НПБ 88* принимаем диаметр условного прохода трубопровода всех рядков 40 мм, Значение

б) Ориентировочный расход жидкости в трубопроводе после т. "б" (т. е. после 10-го оросителя) ; . Принимаем диаметр условного прохода трубопровода от "а" до насосной 80 мм, значение .

Определяются значения расходов и напоров в расчетных точках

а) ; ;

б) ;;

в)

г) ;

д) Определяется суммарный расход в т. "а" (При симметричном рядке расход из одной ветви просто удваивается).

Фактический расход из рядка "а" (он же расход по участку трубопровода

"а-б") .

е) Определяется напор в т. "б" и расход из рядка 7-12

т. к. рядки 7-12, 13-18 и 1-6 геометрически подобны, то характеристики их трубопроводов равны:

.

Тогда . Расход по участку "б-в" (Далее расчет аналогичен и формулы в общем виде приводятся по мере необходимости).

ж) ; л/с.

Расход по участку "в-г" .

з) Определяется напор в т. "г" и расход из оросителя 20: . Для определения расхода из оросителя 20 находится характеристика участка трубопровода "20-г". При условном напоре на оросителе 20 ; . Условное значение напора ; ; . Общий расход от т. "г" до насоса.

Линейные потери напора в трубопроводах от т. "г" до т. 1:

.

Линейные потери напора в трубопроводах от т. "г" до узла управления, включая длину стояка :

Суммарное значение линейных потерь . Примем клапан БКМ (КЗС, J-1, F200). Потери напора на нем .

.

Расчетный напор на насосе :

.

Расчетная производительность насоса . По этим величинам пользуясь каталогом насосного оборудования (или см. прил. 8 МУ), выбираем насос серии К200-150-315, у которого Q-H характеристика является ближайшей. Мощность насоса 45 кВт.

Пример 2. Покажем без подробного повторения сделанных выше пояснений порядок расчета этой задачи при кольцевой трассировке сети (рис. 2) (более целесообразной при больших размерах помещений и большом количестве расчетных оросителей). Нумерация пунктов сохраняется.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2. Трассировка кольцевой сети АУП

Диаметр кольцевого трубопровода определяется с учетом пропуска по каждому направлению от т. "а" примерно половины общего количества воды, т. е. расхода из пяти оросителей: , при скорости воды 9 м/с, . Примем , .

а) ; ;

б) ; ;

в) ;

г);; ;

г) Принимается расход по участку "а-б" , по участку "а-г" - 1,82 л/с (соотношение связано с тем, что расстояние от т. "а" до т. "и" слева больше, чем до т. "и" справа; абсолютные значения цифр устанавливаются методом последовательных приближений - см. ниже).

д) Рассчитывается напор в т. и в правом участке кольца (т. "а-г-д-и")

;

;

;

;

;

Рассчитывается напор в т. ”и” в левом участке кольца (точки "а-б-в-и")

;

;

;

;

;

;

Невязка напора в т. ”и” слева и справа составляет < 0,5 м (если бы она была более 0,5 м, пришлось бы перераспределить расходы по направлениям в т. "а").

Поэтому принимаем напор в т. ”и”

;

.

Линейные потери от т. ”и” до т.1 . Линейные потери от т. ”и” до узла управления .Суммарное значение линейных потерь . Примем клапан БКМ (КЗС, J-1, F200). Потери напора на нем .

.

Расчетный напор на насосе :

.

Расчетная производительность насоса . По этим величинам пользуясь каталогом насосного оборудования (или см. прил. 8 МУ), выбираем насос серии К200-150-315, у которого Q-H характеристика является ближайшей. Мощность насоса 45 кВт.

Список литературы

1. Наставление по технической службе Государственной противопожарной службы МВД России: Приказ МВД РФ от 24. 01.1996 г. № 34. - М., 1996. - 170 с.

2. Приказ МВД России от 25.09.95 г. № 366 “Об утверждении нормативов трудоемкости технического обслуживания и ремонта пожарных машин”.

3. ВСН 01-89 Предприятия по обслуживанию автомобилей. - М.: Минавтотранс РСФСР, 1989 г.

4. Инструкция по эксплуатации пожарных рукавов. - М.: ГУГПС МВД России, 1994 - 41 с.

5. Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине «Пожарная техника», под редакцией к.т.н. Ульянова Н.И. - М., 2001 г.

Размещено на Allbest.ru