Теоретическое обоснование комплекса мер по обеспечению пожарной безопасности

Расчет внутренних водопроводов проводят в следующем порядке:

1. Определяют минимальные расходы воды Q_min, и число струй на пожаротушение по табл. 1 и 2 СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий» (расчет требуемого расхода воды и числа струй приведен выше).



Рис. 4.Требуемый радиус компактной части струи Rк

2. Определяют напоры у внутренних пожарных кранов Н_пк, которые должны обеспечить получение компактных пожарных струй высотой, необходимой для тушения пожара в любое время суток в самой высокой и удаленной части здания. Наименьшую высоту и радиус действия компактной части пожарной струи R_к следует принимать равным высоте помещений, считая от пола до наивысшей точки перекрытия (покрытия), но не менее нормативных величин (п. 6.8 СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий»).

Определение радиуса компактной части струи Rk и радиуса действия пожарного крана Rкр

,

где - высота помещения; - угол наклона радиуса действия компактной части струи, практика тушения пожаров внутри зданий показывает, что в большинстве случаев = 45° 70°.

По величине радиуса действия компактной струи Rк для выбранного диаметра пожарного крана и насадка по табл. 3 СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий» находят действительный расход (он не должен быть менее нормативного) пожарной струи Qд и требуемый напор у пожарного крана Нпк при соответствующей длине пожарного рукава lp.

3. Размещение пожарных кранов и их оборудование. Внутренние пожарные краны устанавливают на высоте 1,35м. над полом помещения преимущественно у входов, на площадках отапливаемых лестничных клеток, в вестибюлях, коридорах и других наиболее доступных местах. Каждый пожарный кран должен быть снабжен пожарным рукавом одинакового с ним диаметра длиной 10, 15 или 20м, пожарным стволом и размещаться в опломбированном шкафчике. В одном здании следует применять стволы с насадками одного диаметра и пожарные рукава одного диаметра.

Если расход пожарной струи 410-3 м3/с, принимают пожарные краны диаметром 50 мм, при расходе более 410-3 м3/с - 65 мм.

Для обеспечения условий орошения помещения пожарные краны должны устанавливаться на расстоянии (рис.5), равном

,

где L_кр - расстояние между пожарными кранами; k - коэффициент, учитывающий условия орошения и принимаемый равным: k=1 - при орошении каждой точки помещения двумя струями; k = 2 - при орошении каждой точки помещения одной струёй; R_k - радиус действия компактной части струи; - длина пожарного рукава; В - ширина здания; Т - высота помещения; 1,35 - высота расположения пожарного ствола. Зная необходимое расстояние между пожарными кранами, определяют их количество.

Системы внутренних водопроводов холодной воды следует принимать тупиковыми, если допускается перерыв в подаче воды при числе пожарных кранов до 12. Кольцевые сети (число пожарных кранов 12 и более) должны быть присоединены к наружной водопроводной сети не менее чем двумя вводами.

1. Определим требуемый радиус компактной части струи.

Примечание. Максимальный угол наклона компактной части струи не должен превышать 70^о.

Свободные напоры у внутренних пожарных кранов должны обеспечивать получение компактных пожарных струй высотой, необходимой для тушения пожара в любое время суток в самой высокой и удаленной части здания. Наименьшую высоту и радиус действия компактной части пожарной струи следует принимать равными высоте помещения, считая от пола до наивысшей точки перекрытия (покрытия), но не менее, м:

6 - в жилых, общественных, производственных и вспомогательных зданиях промышленных предприятий высотой до 50 м;

8 - в жилых зданиях высотой свыше 50 м;

16 - в общественных, производственных и вспомогательных зданиях промышленных предприятий высотой свыше 50 м.

Так как расход пожарной струи больше 4л/с, то водопроводная сеть должна оборудоваться пожарными кранами 65мм (см. пункт 6.8 СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий») со стволами имеющими насадки 19мм, и рукавами длиной 20м (табл.3 СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий»).

2. Определим расстояние между пожарными кранами из условия орошения каждой точки помещения двумя струями:

При таком расстоянии требуется установить 8 пожарных кранов.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.5.

3.4 Гидравлический расчет трубопроводов

Трубопроводы делятся на простые (неразветвленные), сложные (с параллельным соединением), разветвленные и с непрерывным отбором жидкости (перфорированные).

При выполнении гидравлического расчета трубопроводов встречаются следующие основные задачи: определение напора, расхода, диаметра и длины.

Потери напора по длине простого трубопровода h, м, определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:

,

где

коэффициент гидравлического сопротивления;

длина трубопровода, м;

расчетный внутренний диаметр трубопровода, м;

скорость движения жидкости, м/с;

ускорение свободного падения, .

Коэффициент гидравлического сопротивления при турбулентном режиме движения определяется по формуле А.Д. Альтщуля

.

где

эквивалентная шероховатость внутренней поверхности труб, м;

число Рейнольдса.

Для технических труб рекомендуется пользоваться формулой

.

Коэффициенты зависят от материала труб.

Следовательно

,

где

поправочный коэффициент, учитывающий неквадратичность зависимости потерь напора от средней скорости движения воды;

удельное сопротивление труб ;

расход воды, .

Удельное сопротивление рассчитывается по формуле

.

Значения коэффициентов для труб из различных материалов.

Поправочный коэффициент определяется по формуле

.

Значения коэффициентов для труб из различных материалов.

Для труб из различных материалов при скорости движения воды в пределах значение изменяется в диапазоне .

т.е. формулу потерь напора по длине трубопровода можно представить в виде

,

где

сопротивление трубопровода, .

При последовательном соединении труб (рис.6,а) потери напора по отдельным участкам суммируются:

,

Обозначим

,

где

сопротивление системы последовательно соединенных трубопроводов.

Тогда

.

При параллельном соединении труб (рис.6,б):

,

,

,

В трубопроводах с непрерывным отбором жидкости (рис.6,в) (в перфорированных трубопроводах), в которых часть расхода равномерно отбирается по длине трубопровода , а другая часть следует транзитом, потери по длине определяются по формуле

Расход в начале трубопровода



Рис.6

3.5 Работа насоса на сеть. Определение рабочих параметров насоса.

Рабочий процесс насоса характеризуется основными параметрами: подачей , напором , мощностью , КПД и высотой всасывания .

Расчетная формула для определения геометрической высоты всасывания имеет вид

,

Где

вакуумметрическая высота во входном патрубке насоса;

атмосферное давление;

давление насыщенных паров жидкости;

кавитационный запас, показывающий избыток абсолютной удельной энергии жидкости во входном патрубке насоса относительно удельной энергии, определяемой давлением насыщенных паров жидкости;

потери напора во всасывающей линии.

Для соблюдения условия безкавитационной работы насоса он должен располагать допустимым запасом энергии

,

где

критический кавитационный запас, при котором в насосе появляется начальная стадия кавитации;

коэффициент запаса.

Допустимая высота всасывания определяется по формуле

.

Для окончательного расчета допустимой геометрической высоты всасывания необходимо знать критический кавитационный запас .

Его можно вычислить по эмпирической формуле, полученной С.С. Рудневым

,

где

высота вращения рабочего колеса, ;

подача, ;

коэффициент кавитации.

Величина для всех геометрически подобных насосов постоянна и находится в пределах 800-1500. Чем выше величина , тем лучше всасывающая способность насоса.

Аналитические характеристики насосов могут быть представлены в виде

,

где

постоянные коэффициенты пожарных насосов.

Подбор насосов производится по требуемым величинам подачи (расхода) и напора . Поскольку подача лопастного насоса изменяется от напора, лучше, если последний задается по форме характеристики трубопровода (сети). Эта зависимость находится по формуле

,

где

геометрическая высота подъема жидкости, м;

свободный напор в диктующей точке, м;

суммарные потери напора в трубопроводе (гидравлическое сопротивление системы).

Таким образом, характеристика трубопровода определяется по формуле

,

т.е. в координатах ; представляет параболу, выходящей из точки (), при (рис.7).

Рис.7

Фактическая подача находится путем совмещения характеристик насоса и сети в точке их пересечения (рабочей точке), как показано на рис.8. Насос подобран удовлетворительно, если рабочий режим (рабочая точка) лежит в пределах рекомендуемой области его использования.

Рис.8

Параллельное соединение насосов используется для получения большей подачи. Если насосы одинаковы, то суммарная характеристика получается удвоением, утроением и т. д. абсцисс характеристики одного насоса, как показано на рис.9 (). Фактическая общая подача определяется точкой пересечения соответствующей суммарной характеристики насосов с характеристикой трубопровода, выходящей из точки (), при . Фактическая же подача увеличивается, но меньше, чем в два, три и т.д. раза, что объясняется крутизной характеристики трубопровода. Для параллельной работы нужно подбирать насосы, близкие по величине развиваемого напора.

Рис.9

Последовательное соединение насосов позволяет увеличить развиваемый напор. Характеристика двух насосов при последовательном соединении строится суммированием ординат напора () (рис.10). Аналогично строится характеристика для трех и т.д. насосов. Последовательным соединением нескольких насосов можно увеличить напор и подать воду на большую высоту (характеристика трубопровода, показанная пунктиром, располагается выше характеристик каждого из насосов в отдельности). Поскольку через каждый насос проходит один и тот же расход, для последовательного соединения нужно подбирать близкие по подаче насосы.



Рис.10

Геометрическую высоту всасывания определяем по формуле

,

где

при t=25⁰C

,

Критический кавитационный запас определяем по формуле

Аналитические характеристики насосов определяем по формуле

.

3.6 Гидравлический расчет существующей тупиковой водопроводной сети

Разветвленные (тупиковые) водопроводные сети рассчитывают как системы последовательно соединенных трубопроводов, осуществляющих подачу воды в виде сосредоточенных расходов в боковых ответвлениях (рис.11).

Рис.11. Схема тупиковой водопроводной сети.

Расчет начинают с линии, идущей от начала сети до самой невыгодной точки (наиболее удаленной и высоко расположенной). Допустим, что на указанной выше схеме невыгодной точкой будет точка 8, тогда основной расчетной линией будет линия 1-2-5-7-8. Расчет этой линии ведут от конечных точек к начальным в такой последовательности: 8-7, 7-5, 5-2 и 2-1.

Зная расчетные расходы воды на каждом участке этой линии, подбирают диаметры труб исходя из скорости и определяют потери напора на отдельных участках, а затем и по всей длине по формуле

Или

,

т.е. как сумму потерь напора в последовательно соединенных участках труб.

Если расположение самой невыгодной точки не может быть установлено сразу, рассматривают ряд вариантов расположения основной расчетной линии. После расчета основной линии приступают к расчету ответвлений.

Производим расчет имеющейся тупиковой сети.

Потери напора определяем по формуле:

,

где

- поправочный коэффициент, учитывающий не квадратичность зависимости потерь напора от средней скорости движения воды (табл. 1 и 2 приложения 2 СНиП 2.04.01-85*);

A - удельное сопротивление труб (с/м³)²;

l - длина участка водопровода, м;

Q - расход воды, м³/с.

Скорость движения воды по трубопроводу определяем по формуле:

,

где

- расход воды, м³/с;

- площадь живого сечения, м².

.

Площадь живого сечения определяем по формуле:

, где

d - внутренний диаметр трубопровода.

.

Результаты вычислений сводим в таблицу №2.

Таблица №2.

Участки	Длина	Расчетный внутренний диаметр d, мм	Расход q, л/с	Скорость V, м/с	Потери напора h, м
6-5	80	0,15	2,8	0,17	0,02
5-4	75	0,15	18,0	1,10	0,75
4-3	85	0,15	33,2	1,96	2,87
3-2	90	0,15	36,0	2,18	3,57
2-1	90	0,15	38,8	2,28	4,15
1-0	95	0,15	41,6	2,45	5,03
м

Как следует из таблицы, потери напора в сети равны:

.

Рис.12. Расчетная схема тупиковой водопроводной сети ОАО «Пермский мукомольный завод» с расходами при пожаре.

4. Определение срока восстановления пожарного объема воды

В соответствии со СНиП 2.04.02.-84^* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» п.2.25, максимальный срок восстановления пожарного объема воды должен быть не более:

24 ч - в населенных пунктах и на промышленных предприятиях с производствами по пожарной опасности категорий А, Б, В;

36 ч - на промышленных предприятиях с производствами по пожарной опасности категорий Г, Д и Е;

72 ч - в сельских населенных пунктах и на сельскохозяйственных предприятиях.

Для промышленных предприятий с пожарными расходами воды и менее допускается увеличение продолжительности восстановления неприкосновенного пожарного запаса воды:

для предприятий с производствами категорий пожарной опасности В - до 36 ч;

для предприятий с производствами категорий пожарной опасности Г и Д - до 48 ч.

Максимальный срок восстановления неприкосновенного пожарного запаса воды в сельских населенных местах должен быть не более 72 ч.

Если пожарный запас воды не может быть пополнен в указанное время, то увеличивают емкость, в которой хранится этот запас. Дополнительный объем пожарного запаса воды при удлинении продолжительности пополнения определяется по формуле

,

где

продолжительность восстановления пожарного запаса воды;

требуемая продолжительность пополнения пожарного запаса воды.

Продолжительность восстановления неприкосновенного пожарного запаса воды должна быть не меньше или равна промежутку времени между окончанием одного и началом последующего пожара в сутки.

Этот промежуток времени может быть определен по формуле

,

где

расчетное количество пожаров в сутки;

расчетная продолжительность отбора воды из водопровода.

Расчетная (нормативная) продолжительность отбора воды из водопровода на пожарные цели может быть определена аналитическим путем в зависимости от размера риска :

,

где

размер риска;

средняя продолжительность отбора воды из водопроводов на пожарные цели, ч.

Дополнительный объем пожарного запаса воды при удлинении продолжительности пополнения определяется по формуле

,

Продолжительность восстановления неприкосновенного пожарного запаса воды может быть определена по формуле

,

Расчетную (нормативную) продолжительность отбора воды из водопровода на пожарные цели определяем по формуле:

,

Общий объем пожарного резервуара определяем по формуле:

.

Вывод: представляется возможным использование пожарных водоемов вместо противопожарного кольцевого водопровода для целей наружного и внутреннего пожаротушения при условии хранения 402,22м³ воды в двух резервуарах. Данного объема воды будет достаточно для целей пожаротушения, несмотря на удлинение продолжительности времени пополнения резервуаров, однако, для повышения надежности работы систем наружного и внутреннего пожаротушения и выполнения требований СНиП 2.04.02.-84^* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» предпочтителен кольцевой противопожарный водопровод.

4. Размещение пожарных гидрантов на водопроводных сетях

Радиус действия гидранта (рис.13) можно определить по формуле

,

где

- длина рукавной линии ( - при наличии автонасосов, 100-150м - при наличии мотопомп согласно СНиП 2.04.02 - 84* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения»);

1,2 - коэффициент, учитывающий изгиб рукавов;

- радиус компактной части струи;

- угол наклона струи;

- разница геодезических отметок здания и автонасоса;

- угол наклона местности по отношению к горизонтальной поверхности;

- длина рукавной линии по высоте здания.

Рис.13. Радиус действия гидранта

Радиус действия гидранта (рис.13) можно определить по формуле

м

Длина рукавной линии в зданиях может быть определена из соотношения

, (4.5)

где

- длина рукавной линии, приходящаяся на один этаж;

n - количество этажей в здании.

Величину можно принять по рекомендациям из наставления по пожарно - строевой подготовке

(4.6)

В соответствии с требованиями СНиП 2.08.01-85 и СНиП 2.09.02-85

(4.7)

где

высота этажа производственного здания.

Длина рукавной линии в зданиях определяем по формуле

После определения радиуса действия гидранта можно определить наибольшее расстояние a между распределительными линиями водопроводной сети (рис.14).Это расстояние зависит от радиуса действия гидранта, от количества одновременно работающих гидрантов и от их расположения по отношению друг к другу.

Расположение гидрантов на смежных распределительных линиях может быть простое (напротив друг друга) и шахматное (рис.14).

Рис.14

Если допускается тушение пожара от одного гидранта (при СНиП 2.04.02.-84^* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения»), то наибольшее расстояние между распределительными линиями можно определить по формулам:

при шахматном расположении гидрантов (рис.15, кривая 3)

при простом расположении гидрантов (рис.15, кривая 4)



Где

расстояние между гидрантами;

а - наибольшее расстояние между смежными распределительными линиями.

При необходимости использования двух и более гидрантов () формулы имеют вид:

при шахматном расположении гидрантов (рис.15, кривая 1)

при простом расположении гидрантов (рис.15, кривая 2)

Рис.15

Видно, что при тушении пожара от двух и более гидрантов шахматное и простое размещение практически равноценны. При тушении от одного гидранта шахматное размещение позволяет располагать распределительные линии на большем расстоянии друг от друга, чем при простом.

5. Гидравлический расчет кольцевой сети

Рассматриваем сеть, состоящую из одного кольца, когда разбор воды в количестве q производится в одной точке А, причем длина линий (ветвей кольца) неодинаковая (рис.16). Вода к точке А (точке водораздела) поступает по двум направлениям в количестве q₁ и q₂.

Рис.16. Схема к расчету сети из одного кольца.

Напор в этой точке должен быть равен:

,

где

H₀ - напор в начальной точке О;

h₁ - потери напора в одной ветви кольца;

h₂ - потери напора в другой ветви кольца.

Из приведенного уравнения видно, что потери напора в одной ветви кольца равны потерям напора в другой ветви кольца

, или .

Принимая потери напора в ветвях кольца с течением воды по часовой стрелке со знаком плюс, а с течением воды против часовой стрелки со знаком минус, можем записать

.

т.е. алгебраическая сумма всех потерь напора по контуру кольца должна быть равна нулю.

Это первое условие, вытекающее из сущности гидравлического расчета кольцевой сети.

Другим условием является то, что равенство притекающих и вытекающих расходов в точке А также должно быть равно нулю.

Если все притекающие к узлу А расходы (в данном случае q₁ и q₂), приниматься со знаком плюс, а вытекающие из него расходы (в данном случае расход q) со знаком минус, то второе условие можно выразит

.

Исходя из этих условий задаются значениями q₁ и q₂, подбирают диаметры труб и подсчитывают потери напора в полукольцах h₁ и h₂. Если при расчете эти потери напора равны между собой, то кольцо рассчитано правильно.

Практически добиться равенства потерь напора в полукольцах почти невозможно. Поэтому при расчете кольцевой сети возможна погрешность , называемая невязкой. Невязка допускается при расчете сети на пропуск воды до пожара не более 0,5м и до 1м при расчете сети на водоотдачу при пожаре. Если при расчете невязка получилась больше указанных пределов, то значения q₁ и q₂ были приняты неправильно.

Для уменьшения невязки, полученной при расчете, и доведения ее до минимальной величины следует перераспределить поток так, чтобы уменьшить расход воды на Дq на перегруженных участках кольца и увеличить на Дq на недогруженных участках. Этот процесс последовательного приближения называют увязкой сети, а расход Дq - увязочным расходом.

Допустим, что при расчете сети, состоящей из одного кольца, при первоначальном распределении расходов q₁ и q₂ по двум направлениям получена невязка

.

Для устранения невязки уменьшим q₁ на Дq. Тогда будем иметь:

;

.

Отбросив величину Дq² ввиду ее малости, получим

,

т.е.

.

Расчет еще более усложнится с увеличением числа колец.

При расчете водопроводов необходимо проверить водопроводную сеть и водоводы на пропуск воды для тушения пожаров. Для этого определяют пожарный расход воды и принимают его как сосредоточенный в точке, находящейся в наиболее невыгодных условиях по отношению к насосной станции. Если в соответствии с нормами следует предусматривать одновременно тушение двух или более пожаров, то сосредоточенные пожарные расходы воды должны быть приняты в двух и более точках. Затем производят расчет сети при максимальном разборе воды. В соответствии с существующими нормами расходы воды на поливку территории, прием душа, мытье полов и мойку технологического оборудования не учитывают.

Расчет ведут в том же порядке, как и расчет до пожара, с той лишь разницей, что в данном случае диаметры труб являются заданными, так как они определены при расчете сети на нормальную работу. Если на каком-либо участке получается слишком большая скорость (более 2 - 2,5 м/с), то увеличивают диаметры труб на этом участке и вновь производят расчет сети на нормальную работу.

Производим расчет предлагаемой кольцевой сети.

Потери напора определяем по формуле:

,

где

- поправочный коэффициент, учитывающий не квадратичность зависимости потерь напора от средней скорости движения воды (табл. 1 и 2 приложения 2 СНиП 2.04.01-85*);

A - удельное сопротивление труб (с/м³)²;

l - длина участка водопровода, м;

Q - расход воды, м³/с.

Скорость движения воды по трубопроводу определяем по формуле:

, где

- расход воды, м³/с;

- площадь живого сечения, м².

.

Площадь живого сечения определяем по формуле:

, где

d - внутренний диаметр трубопровода.

.

Результаты вычислений сводим в таблицу №3.

Таблица №3.

Участки	Длина	Расчетный внутренний диаметр d, мм	Расход q, л/с	Скорость V, м/с	Потери напора h, м
0-1	95	0,15	16,6	0,98	0,81
1-2	90	0,15	13,8	0,81	0,53
2-3	90	0,15	11,0	0,65	0,34
3-4	85	0,15	8,2	0,48	0,18
м
0-6	85	0,15	25,0	1,47	1,63
6-5	80	0,15	22,2	1,30	1,21
5-4	75	0,15	7,0	0,41	0,12
м

Как следует из таблицы, средние потери напора в сети равны:

.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.17. Расчетная схема кольцевой водопроводной сети ОАО «Пермский мукомольный завод» с расходами при пожаре.

6. Экономическая оценка систем противопожарного водоснабжения

Создание и функционирование системы противопожарной защиты (ППЗ) предполагает использование денежных средств. Под системой ППЗ понимается совокупность технических и организационно-правовых мероприятий, направленных на сокращение социальных и экономических потерь от пожаров. Часть средств, расходуемых в процессе функционирования системы ППЗ для поддержания ее в работоспособном состоянии, имеет характер ежегодных затрат и поэтому их называют текущими или эксплуатационными расходами. Другая часть средств, используемая в период создания системы ППЗ, разработки и внедрения или обновления отдельных ее элементов, носит характер разовых затрат (расходы на сооружение учебно-тренировочного полигона, строительство пожарного депо, приобретение пожарных машин и т.п.). Эти средства называют капитальными затратами на ППЗ и они являются составной частью капитальных денежных вложений, реализуемых на создание новых, реконструкцию и техническое перевооружение действующих основных фондов национальной экономики.

Капитальные затраты на ППЗ распределяются в основном по двум направлениям:

на противопожарную защиту строительной и технологической частей объектов;

создание, обновление и техническое переоснащение действующих основных фондов пожарно-технического назначения.

Капитальные вложения на ППЗ включают расходы на:

строительно-монтажные работы;

приобретение оборудования, инструмента, инвентаря;

научно-исследовательские и проектно-изыскательские работы;

прочие капитальные работы и затраты.

Величина капитальных затрат на ППЗ определяется путем составления сметы.

Составление сводной сметы является заключительным этапом расчетов по определению объемов капитальных вложений на ППЗ. Сводная смета на ППЗ какого-либо объекта включает результаты расчетов по сметам на приобретение противопожарного оборудования, монтаж оборудования и на общестроительные работы.

В дипломном проекте я предлагаю добавить по 2 пожарных крана на каждом этаже мельничного корпуса, так как количество установленных пожарных кранов не соответствует требованиям норм.

Таким образом затраты на приобретение противопожарного оборудования, монтаж оборудования и на общестроительные работы будут:

где - общая стоимость капитальных вложений на ППЗ, руб.;

- сметная стоимость приобретения пожарного оборудования, руб.;

- сметная стоимость монтажа оборудования, в т.ч. пожарного, руб.;

- сметная стоимость общестроительных работ, руб.;

- коэффициент, учитывающий стоимость прочих затрат.

Функционирование систем противопожарной защиты предполагает выделение финансовых ресурсов для поддержания ее в работоспособном состоянии.

Эксплуатационные расходы в зависимости от формы их проявления различают на те, которые могут быть отнесены к тому или иному виду противопожарной защиты (например, расходы на содержание и эксплуатацию пожарной техники, автоматических систем пожаротушения и т. д.), и расходы, являющиеся общими в составе эксплуатационных затрат защищаемого объекта (например, элементы затрат на содержание и эксплуатацию здания, построенного с учетом объемно-планировочных и конструктивных решений противопожарной защиты). Эксплуатационные расходы на противопожарную защиту являются одним из основных показателей в расчетах экономической эффективности вариантов инженерно-технических решений в области обеспечения пожарной безопасности.

Эксплуатационные расходы, связанные с объемно-планировочными и конструктивными решениями ППЗ здания, определяются по формуле:

где - коэффициент, учитывающий долю затрат на ППЗ в общем объеме эксплуатационных расходов по зданию (сооружению);

- амортизационные отчисления, руб./год;

- затраты соответственно на текущий ремонт, электроэнергию, отопление, водоснабжение, санитарно-гигиенические работы, руб./год.

Величина амортизационных отчислений определяется по формуле:

где - первоначальная (балансовая) стоимость здания (сооружения), руб.;

- норма амортизационных отчислений, %.

Затраты на текущий ремонт определяются по формуле:

где норма отчислений на текущий ремонт, %.

Затраты на электроэнергию можно определить по формуле

где - тариф 1кВт/ч электроэнергии, руб.;

- установленная мощность электроприемников, кВт;

- годовой фонд времени работы установленной мощности, ч.

Затраты на отопление помещений исчисляются по формуле

Где: - цена одной гигакаллории (1Гкал=10⁶Ккал) тепловой энергии, руб.;

- норма расхода тепла на 1 м³ отапливаемого помещения, Ккал / м³ч;

объем отапливаемого помещения, определяемый по наружному обмеру стен, м³;

- продолжительность отопительного сезона, ч.

Затраты на водоснабжение определяются по формуле

где - тариф на водопотребление, руб./м³;

- фактический объем водопотребления за год, м³.

Годовые расходы на санитарно-гигиенические работы определяются по формуле



где - коэффициент, учитывающий влияние территориально-климатических условий на производство работ;

- удельные годовые расходы на единицу развернутой площади i-ого помещения, руб./м²;

- развернутая площадь i-ого помещения, м²;

- количество помещений (i = 1,2,3….n).

Зная суммарные эксплуатационные расходы по зданию в целом, можно ориентировочно определить долю этих расходов на противопожарные мероприятия, исходя из их процентного содержания в общем объеме (ориентировочно эксплуатационные расходы по расчетам, проведенным ВНИИПО МВД России, составляют 1,57 % от сметной стоимости строительства).

Таким образом эксплуатационные расходы на противопожарные мероприятия составляют 12445,6 руб.

Если своевременно не произвести замену пожарного насоса на необходимый то потери от пожара составят:

где - потери от пожаров, руб.;

- утрата или повреждение имущества объектов, руб.;

- расходование собственниками средств, которое они произвели или должны будут произвести для восстановления функционирования объектов, руб.;

- затраты на возмещение вреда, нанесенного жизни и (или) здоровью людей, руб.;

Прямой ущерб от пожаров рассчитывают по формуле:

где - прямой ущерб от пожаров, руб.;

- прямой ущерб от пожаров по основным фондам, руб.;

- прямой ущерб от пожаров по оборотным средствам, руб.

Прямой ущерб от пожаров по основным фондам рассчитывается по формуле:

где - прямой ущерб от пожаров по основным фондам , руб.;

- коэффициент переоценки балансовой стоимости основных фондов (используется при сопоставлении потерь разных лет).

Прямой ущерб от пожаров по оборотным средствам пересчитывают при сопоставлении потерь за разные месяцы в конце отчетного периода с помощью сводного индекса потребительских цен на товары и услуги по формуле:

где - прямой ущерб от пожаров по оборотным средствам , руб.;

- сводный индекс потребительских цен на товары и услуги.

Расходование собственниками средств, которое они произвели или должны будут произвести для восстановления функционирования объектов, рассчитывают по формуле:

где - затраты на восстановление функционирования объектов, руб.;

- затраты на ремонтные работы, руб.;

- затраты на тушение и возмещение вреда, причиненного в ходе выполнения работ по ликвидации пожаров, руб.

Затраты на восстановление функционирования объектов включают в себя капитальные и прочие единовременные вложения.

Показатель рассчитывают по формуле:

где - уничтоженная поэтажная площадь, м²;

- средняя стоимость материальных ценностей, млн. руб./м²;

- индекс цен на капитальные вложения и элементы технологической структуры.

Затраты на ремонтные работы включают в себя текущие издержки (затраты на материалы, эксплуатационные расходы и пр.).

Показатель рассчитывают по формуле:

где - поврежденная поэтажная площадь, м²;

- средние затраты на проведение ремонтных работ, млн руб./м².

Затраты на тушение и возмещение вреда, причиненного в ходе выполнения работ по ликвидации пожара, включают в себя расходы на расчистку, разборку, демонтаж уничтоженных (поврежденных) материальных ценностей, эксплуатацию оборудования при демонтажных работах, доплату работникам и т.д., а также расходы собственников объектов, на которых не было пожара, но которые пострадали в результате действий по его тушению.

Показатель рассчитывают по формуле:

где - коэффициент средних затрат на тушение;

- коэффициент средних затрат на возмещение вреда, причиненного в ходе выполнения работ по ликвидации пожара (проливы, поломки и др.).

Затраты на возмещение вреда, нанесенного жизни и (или) здоровью людей, рассчитывают по формуле:

где - минимальная заработная плата, установленная на момент расчета потерь от пожаров, руб./чел.-месяц;

z - среднее количество месяцев, в течение которых пострадавшим выплачивались пособия (пенсии), мес.;

- кратность выплат пособий (пенсий) на одного травмированного;

- кратность выплат пособий (пенсий) на одного погибшего.

Вывод: Таким образом, сравнивая величину капитальных затрат на установку 14 пожарных кранов (262150 руб.) и возможный материальный ущерб от возникшего пожара (59040415 руб.) в целях предотвращения значительного материального ущерба от возможного пожара, целесообразно установить предлагаемые пожарные краны.

7. Экологические аспекты

При рассмотрении вопросов влияния ОАО «Пермский мукомольный завод» необходимо произвести оценку воздействия на окружающую среду, то есть выявить и спрогнозировать ожидаемое влияние на среду обитания растений и животных и на здоровье и благосостояние людей. При этом нужно вести всесторонний учет экологических интересов. В большинстве случаев взаимоотношения в системе «предприятие - окружающая среда» осуществляются следующим образом. Предприятие забирает из окружающей среды природные ресурсы, перерабатывая которые, изготовляет необходимый обществу конечный продукт. В окружающую среду при этом попадают продукты технологического передела - различного вида отходы. Взаимодействие промышленного предприятия с окружающей средой можно представить в виде следующей схемы.

Рис.18. Схема взаимодействия промышленного предприятия с окружающей средой.

Идеально было бы свести на нет выбросы и минимизировать количество используемых ресурсов. Обычно этого достичь не удается из-за отсутствия приемлемых технических решений и высокой платы за очистку. Конечно, степень загрязнения окружающей среды зависит от профиля промышленного предприятия.

В нашем примере ОАО «Пермский мукомольный завод» является зерноперерабатывающим предприятием со следующей номенклатурой выпускаемой продукции: крупа манная, мука высшего сорта, мука 1 сорта, мука 2 сорта, мука ржаная обдирная, мука обойная. Поэтому в результате деятельности ОАО «Пермский мукомольный завод» происходит значительно меньшее воздействие на окружающую среду, чем на производственных предприятиях других сфер деятельности (металлургия, машиностроение, химическая промышленность и т.д.). Но нельзя забывать о том, что на любом предприятии и любом производстве случаются чрезвычайные ситуации различного характера, одним из примеров которых является пожар. Последствия пожара очень трагичны: он причиняет вред здоровью людей и даже гибель, наносит значительный материальный ущерб и негативно влияет на окружающую среду.

Рассмотрим воздействие возникшего пожара на ОАО «Пермский мукомольный завод» на окружающую среду. Для этого, необходимо выяснить какие продукты горения будут образовываться при пожаре и их экологическую опасность. Прежде всего, пожар это неконтролируемое горение, то есть совокупность окислительно-восстановительных реакций. Сгорание веществ может быть полным или не полным. При полном сгорании образуются продукты не способные к дальнейшему горению (СО₂, Н₂О, НСL); при неполном сгорании получающиеся продукты способны к дальнейшему горению (СО, Н₂S, НСN, NН₃ и т.д.). В условиях пожара чаще всего горят органические вещества (древесина, ткани, бензин, керосин, резина и т.д.), при недостаточном количестве воздуха или при низкой температуре полного сгорания не происходит. Признаком неполного сгорания является наличие дыма, содержащего несгоревшие частицы углерода и сажи. В составе дыма, образующегося при пожарах при горении органических веществ, кроме продуктов полного и неполного сгорания, содержатся продукты термоокислительного разложения горючих веществ. Образуются они при нагреве еще негорящих горючих веществ, находящихся в среде воздуха или дыма, содержащего кислород. Состав продуктов термоокислительного разложения зависит от природы горючих веществ, температуры и условий контакта с окислителем. Продукты неполного сгорания и термоокислительного разложения, в большинстве случаев являются токсичными веществами, поэтому оказывают очень губительное действие на окружающую среду и здоровье человека.

Подведя итог вышесказанному можно сделать вывод, что наибольшее воздействия на окружающую среду со стороны ОАО «Пермский мукомольный завод» будет при возникновении пожара на его территории. В своей работе были предложены мероприятия по снижению риска возникновения пожара и обеспечению его быстрой ликвидации, следовательно, значительно уменьшится вероятность возникновения пожара, и воздействие на окружающую среду (при его возникновении) будут минимальны.

Выводы по дипломному проекту:

В результате проведенной экспертизы было выявлено, что система противопожарного водоснабжения не соответствует требованиям основных нормативных документов.

Выполненные расчеты явились основой для разработки мероприятий по обеспечению пожарной безопасности мукомольного завода в соответствии с требованиями нормативных документов, а именно:

необходимо закольцевать имеющуюся тупиковую водопроводную сеть т.к. ее длина превышает допустимые предельные значения (СНиП 2.04.02.-84^* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения», пункт 8.5);

в здании мельничного корпуса увеличить число ПК, т.к. каждая точка помещения должна орошаться двумя струями (сигнализации (СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий» таблица №2);

для целей пожаротушения установить второй резервуар емкостью не менее 50% объема воды на пожаротушение от расчетного (СНиП 2.04.02 - 84* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения», пункт 9.29);

помещения мельничного корпуса защитить автоматическими установками пожарной (НПБ 110-03 таблица №1).

Выполненный комплекс мер направленных на улучшение противопожарного водоснабжения повысит эффективность обеспечения пожарной безопасности объектов ОАО «Пермский мукомольный завод», что обосновано экономическим расчетом.

Список используемых источников:

1. Федеральный закон Российской Федерации от 21 декабря 1994 г. № 69-ФЗ «О пожарной безопасности».

2. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации (ППБ 01-03)./ Екатеринбург, Ажур, 2003.

3. Правила устройства электроустановок. Изд.6 Ї М: Госэнергонадзор России, 1998. 608 с.

4.СНиП 2.04.01-85*. Внутренний водопровод и канализация зданий/ Госстрой России. -М.: ГУПЦПП, 2003.- 60 с.

5.СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения/ Госстрой России. - М.: ФГУП ЦПП, 2004.- 128 с.

6. НПБ 110-03. Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической пожарной сигнализацией, М., 1999.

7. Абросимов Ю.Г., Иванов А.И., Качалов А.А. и др. Гидравлика и противопожарное водоснабжение: Учебник. - М: Академия ГПС МЧС России, 2003.-391 с.

8. Вогман Л.П., Горшков В.И., Дегтярев А.Г. Пожарная безопасность элеваторов /Учебник. - М., Стройиздат, 1993.

9. Гидравлика и противопожарное водоснабжение./ Под ред. канд.т.н., доц. Ю.Г. Абросимова. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2003.

10. Гидравлика, водоснабжение и канализация: Учеб. пособие для вузов/ В.И. Калицун, В.С Кедров, Ю.М. Ласков.- М.: Стройиздат, 2003.- 397 с.

11. Дипломное проектирование. Методические указания. Екатеринбург: УрИ ГПС МЧС России, 2007.-41с.

12. Журба М.Г. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений. В 3-х т./ М.Г. Журба, Л.И. Соколов, Ж.М. Говорова.- М.: изд. АСВ, 2004.-496 с.

13. Зозуля В.М., Беспалых И.К., Логинов Ф.Л., Милев Э.Б. Пожарная профилактика в промышленности и сельском хозяйстве. /Учеб. пособие для пожарно-технических училищ. - М., Стройиздат, 1974.

14. Исаева M К. Проблемы оценки эколого-экономического ущерба от пожаров // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. Вып. 2.-М ВИНИТИ, 1990.

15. Каменев М.Д., Сегеда Д.Г., Дубровский В.П. Пожарная безопасность предприятий пищевой промышленности. /Учебник. - М., Пищевая промышленность, 1979.

16. Качалов А.А. Противопожарное водоснабжение. /Учеб. пособие для пожарно-технических училищ. - М., Стройиздат, 1975.

17. Костерин А.К. Пожарная профилактика мукомольно-крупяной промышленности. / Учебник. Москва - 1961.

18. Николадзе Г.И.Сомов М.А.. Водоснабжение, - М.: Стройиздат, 1995.

19. Третьякова Е.А. Противопожарное водоснабжение. Задания и методические указания по выполнению курсового проекта - Екатеринбург, Ур. институт ГПС РФ, 2007-88 с.

20. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. /Справочное пособие. - М.: Стройиздат, 1984.

Приложение №1

Характеристика зданий

здание	размеры здания	Степень огнестойкости	число этажей	кол-во лестничных клеток	кол-во входов	наличие чердака
Здание проходной	7,25х8,65	2	1	-	2	-
Административное здание	28,81х12,72	3	5	2	3	есть
Склад готовой продукции	11,63х16,9	2	5	1	2	-
Склад готовой продукции № 2	40х20,4	2	5	1	5	-
Силосный корпус элеватора с нижними и верхними соединительными транспортными галереями	145,25,4	2	2	1	6	-
Ангар №1	11,27х27,36	4	1	-	1	-
Ангар №2	11,27х19,3	4	1	-	1	-
Рабочая башня элеватора	17,86х8,84	2	8	1	1	-
Устройство для приемки зерна с Ж/Д	13,74	2	1	-	2	-
Здание железнодорожной весовой	4,78х3	2	1	-	1	-
Здание автовесовой	5,03х12,72	2	1	-	2	-
Здание мельничного корпуса	83,64х17,26	2	7	3	3	-
Здание подсобно-бытового корпуса	57,26х18,93	2	3	2	5	-
Склад металлозаготовок со сварочным участком	34,06х20,08	2	1	-	2	-
Склад бестарного хранения муки и отрубей	33,5х 17,0	2	6	1	7	-
Столярный цех	10,62х17,07	3	1	-	3	-
Здание автомойки	8,19х18,47	2	1	-	1	-
Здание цеха отходов	5,68х11,2	2	2	-	2	-
Гараж автомобильный, здание мотовозного депо	45,07х21,84	2	1	-	9	-
Насосная станция	4х11,47	2	1	-	1	-
Склад тарных грузов причала	18,54х60,25	2	1	-	5	-
Гараж. Бывшее здание пожарного депо.	12,50х14,00	2	1	-	4

Приложение №2

Конструктивные элементы здания

Здание	Конструктивные элементы
	Стены	Перекрытия	Перегородки	Кровля
Здание проходной	Кирпичн.	Ж/Б пустотные	Кирпичн.	Мягкая рулонная
Административное здание	Кирпичн.	Ж/Б многопустотные	ГКЛ	Металлическая по деревянной обрешетке
Склад готовой продукции	Кирпичн.	Ж/Б монолит	Кирпичн.	Мягкая рулонная
Склад готовой продукции №2	Кирпичн.	Ж/Б пустотные плиты	Кирпичн.	Мгкая рулонная
Силосный корпус элеватора с нижними и верхними соединительными транспортными галереями	Ж/Б	Ж/Б	Кирпичн.	Мягкая рулонная
Ангар №1	металические	Деревян., металлоконстр.	Кирпичн.	Металлическая
Ангар №2	металлические	металлоконструкции	-	Скатная металическая
Рабочая башня элеватора	Монолитный Ж/Б	Монолитный Ж/Б	Кирпичн.	Мягкая рулонная
Устройство для приемки зерна с Ж/Д	Кирпичн., листовой метал по металлическому каркасу	Ж/Б	Кирпичн.	Проф. метал. настил по метал. каркасу
Здание железнодорожной весовой	Кирпичн.	Ж/Б монолитн.	-	Рулонная совмещен.
Здание автовесовой	Кирпичн.	Ж/Б плиты	ГКЛ по металл. каркасу	металлическая
Здание мельничного корпуса	Шлакоблочные	Ж/Б монолит	Кирпичн.	Мягкая рулонная
Здание подсобно- бытового корпуса	Кирпичн.	Сб. Ж/Б многопустотные плиты	Кирпичн.	Мягкая рулонная
Склад металлозаготовок со сварочным участком	Кирпичн.	Ж/Б	Металлические	Профнастил по метал. фермам (склад) и мягкая рулонная (сварочный пост)
Склад бестарного хранения муки и отрубей	Кирпичн.	Ж/Б монолит	Кирпичн.	Мягкая рулонная
Столярный цех	Кирпичн.	Ж/Б	Кирпичн.	Шиферная по деревянной обрешетке
Здание автомойки	Кипичн.	Ж/Б	Кирпичн.	Мягкая рулонная
Здание цеха отходов	Кирпичн.	Металлоконструкц.	-	Мягкая рулонная
Гараж автомобильный, здание мотовозного депо	Кирпичн.	Ж/Б	Кирпичн.	Мягкая рулонная
Насосная станция	Кирпичн.	Ж/Б	-	Мягкая руллонная
Склад тарных грузов причала	Ж/Б, кирпич, проф.мет. лист.	Ж/Б	Кирпичн.	Проф.мет лист по ж/б фермам
Гараж. Бывшее здание пожарного депо.	Кирпичн.	Ж/Б	Кирпичн.	Мягкая рулонная.

Приложение №3

Наличие и характеристика установок пожаротушения и автоматической пожарной сигнализации

№ п/п	Наименование защищаемых помещений	Вид и характеристика установки	Наличие и места автоматического и ручного пуска	Порядок включения и рекомендации по использованию при тушении пожара	Система автоматической пожарной сигнализации
1	Здание проходной	нет	-	-	-
2	Административное здание	нет	-	-	есть
3	Склад готовой продукции	нет	-	-	-
4	Силосный корпус элеватора с нижними и верхними соединительными транспортными галереями	нет	-	-	-
5	Ангар №1	нет	-	-	-
6	Ангар №2	нет	-	-	-
7	Рабочая башня элеватора	нет	-	-	-
8	Устройство для приемки зерна с Ж/Д	нет	-	-	-
9	Здание железнодорожной весовой	нет	-	-	-
10	Здание автовесовой	нет	-	-	-
11	Здание мельничного корпуса	нет	-	-	-
12	Здание подсобно-бытового корпуса	нет	-	-	-
13	Склад металлозаготовок со сварочным участком	нет	-	-	-
14	Склад готовой продукции №2	нет	-	-	-
15	Склад бестарного хранения муки и отрубей	нет	-	-	-
16	Столярный цех	нет	-	-	-
17	Здание автомойки	нет	-	-	-
18	Здание цеха отходов	нет	-	-	-
19	Насосная станция	нет	-	-	-
20	Склад тарных грузов причала.	нет	-	-	-

Приложение №4

Спасение и эвакуация

Здание	Этаж	Количество людей на этаже днем / ночью	Кол-во обслуживающего персонала днем/ночью	Количество помещений на этаже	Количество выходов на лестничную клетку	Наличие лифтов	Наличие системы дымоудаления
Здание проходной	1	5/4	1/0	3	-	-	-
Административное здание	1	23/0	1/0	10	2	-	-
	2	4/0	1/0	9	2	-	-
	3	13/0	1/0	13	2	-	-
	4	15/0	1/0	14	2	-	-
	5	19/0	1/0	12	2	-	-
Склад готовой продукции	1	8/1	1/0	9	1	2 грузов.	-
	2	11/1	1/0	5	1	2 грузов.	-
	3	14/1	1/0	5	1	2	-
	4	2/2	1/0	1	1	2	-
	5	2/2	1/0	1	1	2	-
Склад готовой продукции №2	1	Всего на всех этажах 11/3	1/0 (на весь склад)	10	1	1	-
	2			6	1	1	-
	3			1	1	1	-
	4			1	1	1	-
	5			1	1	1	-
Силосный корпус элеватора с нижними и верхними соединительными транспортными галереями	1	12/3	-	10	1	1	-
	2	1/1	-	2	1	-	-
Ангар №1	1	3/0	0	2	-	-	-
Ангар №2	1	-	-	1	-	-	-
Рабочая башня элеватора	1	1/1	-	1	1	1	-
	2	-	-	-	-	1	-
	3	-	-	-	-	1	-
	4	1/1	-	1	-	1	-
	5	-	-	-	-	1	-
	6	-	-	-	-	1	-
	7	1/1	-	1	-	1	-
	8	-	-	-	-	1	-
Устройство для приемки зерна с Ж/Д	1	1/1	-	1	-	-	-
Здание железнодорожной весовой	1	1/1	-	1	-	-	-
Здание автовесовой	1	5/0	1/0	4	-	-	-
Здание мельничного корпуса	1	22/1	1/0	20	3	2	-
	2	8/1	2/0	8	3	2	-
	3	11/9	-	8	3	2	-
	4	2/2	-	8	3	2	-
	5	7/6	-	8	3	2	-
	6	3/3	-	5	3	2	-
	7	1/1	-	6	3	2	-
Здание подсобно- бытового корпуса	1	30/0	1/0	19	2	-	-
	2	15/3	1/0	22	2	-	-
	3	22/0	1/0	15	2	-	-
Склад металлозаготовок со сварочным участком	1	2/0	-	3	-	-	-
Склад бестарного хранения муки и отрубей	1	На всех этажах 3/2	1/0	3	1	-	-
	2			3	1	-	-
	3			2	1	-	-
	4			2	1	-	-
	5			2	1	-	-
	6			2	1	-	-
Столярный цех	1	3/0	-	3	-	-	-
Здание автомойки	1	2/0	1/0	2	-	-	-
Здание цеха отходов	1	-	-	1	-	-	-
Гараж автомобильный, здание мотовозного депо	1	42/2	1/0	6	-	-	-
Насосная станция	1	-	-	1	-	-	-
Склад тарных грузов причала	1	4/1	-	5	-	-	-
Гараж. Бывшее здание пожарного депо.	1	2/0	-	9	-	-	-

Размещено на Allbest.ru