Проектирование автоматической установки пожаротушения для окрасочной камеры

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Исходные данные

Введение

1. Обоснование необходимости и выбор вида установки пожарной автоматики

1.1 Физико-химические и пожаровзрывоопасные свойства веществ и материалов, обращающихся при производстве

1.2 Определение критической продолжительности пожара

1.3 Выбор вида огнетушащего вещества и способа тушения

1.4 Выбор типа установки пожаротушения

2. Проектирование и расчет основных параметров системы автоматического пожаротушения

2.1 Выбор вида автоматического пуска установки пожаротушения

2.2 Составление схемы системы обнаружения пожара

2.3 Гидравлический расчет установки пожаротушения

2.4 Компоновка установки пожаротушения и описание ее работы

3. Разработка инструкции дежурному персоналу по техническому содержанию установок пожарной автоматики на объекте

Заключение

Приложения

Исходные данные

Вариант курсового проекта - 200

· Наименование помещения - окрасочная камера;

· Вещество - дерево и лаки;

· Пожарная нагрузка, кг/м2 - 180;

· Линейная скорость распространения пламени Vл, м/с - 0,5;

· Массовая скорость выгорания М, кг/м2•с - 0,018;

· Низшая теплота сгорания Qн, кДж/кг - 16500;

· Размеры помещения:

- длина a, м - 16;

- ширина b, м - 18;

- высота h, м - 3,2;

· Количество защищаемых помещений, шт. - 5;

· Расстояние до станции пожаротушения, м - 62;

· Гарантированный напор в водопроводе, м. вод. ст. - 25.

Введение

Основными направлениями экономического и социального развития на сегодняшний день является внедрение автоматизированных систем в различные сферы хозяйственной деятельности.

В связи с этим возникла необходимость обеспечения надёжной пожарной безопасности промышленных предприятий, зданий, сооружений, производств и технологий.

Для решения данных задач требуется создание новых технологических средств противопожарной защиты на базе современных достижений техники и электроники. В последние годы значительно возросло внимание к пожарной автоматике как эффективному средству борьбы с пожарами. Применение средств автоматической защиты предотвращает воздействие на людей опасных факторов пожара, увеличивает гарантии успешного тушения пожаров, а также снижает возможность превращения их в крупные и особо крупные, что способствует сохранению материальных ценностей страны. В настоящее время создано большое количество разнообразных средств сигнализации и пожаротушения, построенных на современной элементарной базе, разработаны принципы совмещения автоматизированной системы управления технологическими процессами и средств автоматической противопожарной защиты технологических процессов, создана серия нормативно-технических документов, регламентирующих производство, проектирование, монтаж и эксплуатацию средств АППЗ.

Таким образом, в настоящее время наиболее действенным средством повышения пожарной безопасности остаётся АППЗ. Внедрение и правильное обслуживание пожарной автоматики, и систем АППЗ в целом, приводит к эффективной защите тех помещений, где они установлены, путем раннего обнаружения, сообщения, локализации и подавления очага горения в начальный момент пожара.

В то же время проектирование установок пожарной автоматики является сложным процессом. От того, насколько качественно он выполнен, зависит эффективность АППЗ. Системы пожаротушения, как правило, проектируются и изготавливаются индивидуально для каждого конкретного объекта. Правильный выбор и применение средств пожаротушения в зависимости от особенностей защищаемых объектов позволяет существенно повысить их пожарную безопасность.

Поэтому, проектированию 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, группы важности объекта, класса возможного пожара, а также механизма и способа его тушения.

1. Анализ пожарной опасности защищаемого объекта

В настоящее время для лакокрасочных покрытий применяются лакокрасочные материалы (ЛКМ) в трех разновидностях: составы, содержащие летучие компоненты (органические растворители и вода); составы, не содержащие летучих компонентов, изготовляемые на основе жидких мономеров, полимеров и наносимые в состоянии расплава; порошковые. Более 90% промышленных лаков и красок содержат растворители.

Процесс окраски характеризуется пожароопасными свойствами ЛКМ и их большими количествами, возможностью образования горючих паровоздушных концентраций, источниками зажигания, путями распространения пожара, а также способами нанесения ЛКМ. Пожароопасные свойства ЛКМ в значительной степени определяются пожароопасными свойствами растворителей и разбавителей, входящих в их состав.

Образование горючей концентрации (ГК) может иметь место при всех способах окраски. В окрасочных камерах и помещениях окрасочных цехов необходимым условием образования ГК паров является неравенство: Тж Твсп - 10°С, то для оценки горючести среды в них следует сравнивать Тж и Твсп. При закрытых емкостях установок окраски ГК образуются при наличии паровоздушного пространства и при условии: Тнпв-10ТжТвпв-15, поэтому следует сравнить Тж с Тнвп и Твпв.

Характерными источниками зажигания при окраски изделий и материалов могут являться:

· Теплота самовозгорания отложений лаков и красок, а также их отходов при их хранении.

· Теплота химических реакций при использовании лаков с отвердителями, пластификаторами и т.п.

· Искровые разряды статического электричества при распылении и перемещении по трубам ЛКМ, а также при работе транспортеров.

· Теплота трения подшипников вентиляторов, двигателей и других быстровращающихся механизмов при нарушении режима смазки, перекосе валов, загрязнение поверхности слоем отходов ЛКМ, чрезмерной затяжке.

· Искры удара и трения при повреждении вентиляторов, работе стальным инструментом и т.п.

· Тепловые проявления неисправного электрооборудования, ударов молнии и ее вторичных проявлений, а также газоэлектросварочных работ.

Огонь по окрашенным поверхностям распространяется очень быстро. Так, скорость распространения пламени по пленке нитроцеллюлозного лака 0,5 м/с.

При этом пленка покрытия из масляных красок и эмалей становится легковозгараемой при толщине 0,1 мм, а для нитроцеллюлозных лаков при меньшей толщине.

Окрасочные камеры обеспечиваются первичными средствами пожаротушения. На основании НПБ 110-03 «Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической пожарной сигнализацией» табл.3, п.6 помещения насосных оборудуют автоматическими установками пожаротушения.

1.1 Физико-химические и пожаровзрывоопасные свойства веществ и материалов, обращающихся при производстве

Физико-химические и пожаровзрывоопасные свойства веществ и материалов, обращающихся при производстве, определяются на основании «Справочника пожаровзрывоопасных веществ и материалов и средств их тушения: Справочное издание в 2-х книгах» под ред. А.Н. Баратова и А.Я. Корольченко.

В помещении камеры окрашивается древесина

Плотность - 414-510 кг/м3.

Температура воспламенения - 255 єС.

Температура самовоспламенения - 399 єС.

ЛКМ

Температура воспламенения - 43 єС

Температура вспышки - 42 єС

Температура самовоспламенения - 377 єС

Температурные пределы распространения пламени:

Нижний - 36 єС

Верхний - 69 єС

Определение критической продолжительности пожара

Критическая продолжительность пожара - время, в течение которого достигается предельно допустимое значение опасного фактора пожара (ОФП) в установленном режиме его изменения.

Критическую продолжительность пожара для расчёта автоматических установок пожаротушения (АУПТ) в помещении определяют из условия достижения одним из ОФП своего предельно допустимого (порогового) значения или охвата всей площади помещения горением. Следует отметить, что в помещениях с горючими жидкостями всегда предусматриваются мероприятия по ограничению площади горения.

Критическая продолжительность пожара в помещении необходима для выбора вида автоматического пуска установки.

В общем случае критическая продолжительность пожара для расчёта АУПТ проводится с использованием интегрального метода термодинамического анализа пожара в помещении, разработанного Заслуженным деятелем науки Российской Федерации, д.т.н., профессором Ю.А. Кошмаровым.

После анализа уравнений развития пожара на его начальной стадии и принятия ряда допущений критическая продолжительность пожара по условию достижения температурой своего критического значения может быть рассчитана по уравнению

, (1)

где ,

;

при круговом распространений пламени по ТГМ ;

- теплоемкость газовой среды в помещении при постоянном давлении, принимается равной теплоемкости воздуха (атмосферы) при постоянном давлении, Дж/(кг К);

- плотность атмосферы, кг/м3;

- температура атмосферы, К;

- объём помещения, м3;

- коэффициент полноты сгорания единицы массы материала;

- теплота сгорания горючего материала, Дж/кг;

- средний коэффициент теплопотерь;

- удельная массовая скорость выгорания, кг/(м2 с);

- линейная скорость распространения пламени по поверхности ТГМ, м/с;

- ширина фронта пламени, м;

- время стабилизации горения ГЖ, с.

Расчет критических значений всех средних параметров состояния газовой среды в помещении проводится по выражению

, (2)

где - критическое значение среднего параметра состояния, например, температуры, К;

- предельно допустимое (пороговое) значение температуры оборудования, конструкций на высоте , К;

- начальное значение температуры в помещении, К;

- координата размещения оборудования, расположения материала пожарной нагрузки и т.п. отсчитываемая от поверхности пола, м;

- половина высоты помещения, м.

Коэффициент теплопотерь рассчитывается следующим образом:

– при круговом распространений пламени по ТГМ

,

.

- эмпирические коэффициенты, , , ;

- суммарная площадь поверхности ограждения, м2;

- площадь горения, м2;

- степень черноты пламени;

- коэффициент излучения, 5,7 Вт/(м2 К4);

- температура пламени, К.

РЕШЕНИЕ

1.

=1000 Дж/(кг К);

=510 кг/м3;

=20 °С;

V=a•b•c=16•18•3,2=921,6 м3;

=1;

=16500000 Дж/кг;

;

==8,3

(==793,6 м2;

=

Т0=293 К;

;

;

;

V=921,6 м3;

=1;

=1650000 Дж/кг;

=0,018 кг/м2•с;

=28 м2;

=1000 Дж/(кг К);

=510 кг/м3;

==0,77

=1000 К;

=0,8;

=5,7 Вт/(м2• К4);

=1;

=1650000 Дж/кг;

=0,018 кг/м2•с;

=9705

2. =0,471·10-2

3. =83 с

1.3 Выбор вида огнетушащего вещества и способа тушения

Для выбора огнетушащего вещества и способа тушения необходимо знать характеристику и категорирование защищаемого помещения по нормативным документам. Окрасочные камеры для окраски дерева имеют повышенную пожарную опасность, потому что во время технологического процесса образуются паровоздушные ГК.

Определяем категорию окрасочной камеры по взрывопожарной (пожарной) опасности. В помещении окрашивается дерево и образуются паровоздушные ГК. На основании табл.1 п.5 НПБ 105-03 «Определение категорий помещений зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» помещение окрасочной камеры относится к категории «Б взрывопожароопасная».

Согласно ПУЭ п.7.3.41. помещение окрасочной камеры имеет класс взрывоопасной и пожароопасной зоны - В-I.

На основании приложения 1 НПБ 88-2001 «Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования» определяем, что помещение окрасочной камеры по степени опасности развития пожара относится к группе 4.1.

Исходя из рекомендаций по средствам и нормам тушения табл. 4.1. п.1.[2] определяем, что для твердых углеродистых материалов, к которым относится древесина, огнетушащими веществами являются:

- воздушно-механическая пена на основе пенообразователей ПО-1Д, Сампо, ПО-6К, ПО-3АИ;

- углекислый газ, хладоны при объёмном тушении;

- порошки ПСБ-3, П-2АП, ПГС-М, ПС, МГС.

Наиболее целесообразным средством тушения является воздушно-механическая пена средней кратности.

Для ликвидации возможного пожара в помещении окрасочной камеры принимаем объёмный способ пожаротушения. Таким образом обеспечивается воздействие огнетушащего вещества во всём объёме защищаемого помещения, предотвращается угроза взрыва и дальнейшего распространения пожара.

1.4 Выбор типа установки пожаротушения

Установка пожаротушения должна обеспечивать устранение аварийной ситуации путём объёмного тушения пожара воздушно-механической пеной средней кратности во всем объёме защищаемого помещения.

В зависимости от выбранного огнетушащего вещества и способа тушения принимаем автоматическую установку пенного тушения. Тип установки - дренчерная.

2. Проектирование и расчет основных параметров системы автоматического пожаротушения

Согласно НПБ 88-2001* п.3.1* автоматические установки пожаротушения следует проектировать с учетом нормативных документов, действующих в этой области, а также строительных особенностей защищаемых зданий, помещений и сооружений, возможности и условий применения огнетушащих веществ исходя из характера технологического процесса производства. Исполнение установок пенного пожаротушения должно соответствовать требованиям ГОСТ Р 50800-95 [11].

2.1 Выбор вида автоматического пуска установки пожаротушения

Решающее влияние на выбор вида автоматического пуска дренчерной установки пенного пожаротушения для защиты окрасочной камеры будет оказывать предельно допустимое время развития пожара, определяемое как время от начала возникновения пожара до момента достижения наиболее опасным фактором пожара критического значения.

Минимальная критическая продолжительность пожара определена в соответствии с п.1.2. и составляет 83 с.

Рассчитаем максимально допустимое время выхода АУПТ на рабочий режим от момента возникновения пожара , исходя из условия обеспечения безопасной эвакуации людей.

(2.1.1.)

где Кб - коэффициент безопасности (допускается принимать равным 0,8);

минимальная критическая продолжительность пожара.

с

На основании выше изложенного принимаем вид запуска АУПТ - дренчерная с электропуском.

В качестве побудительной системы дренчерной установки пожаротушения исходя из п. 1.1. приложения 12 НПБ 88-2001 «Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования» выбираем автоматическую пожарную сигнализацию и принимаем к установке пожарный извещатель пламени типа ИП 330-5 «Ясень», тактико-технические и эксплуатационные характеристики которого приведены в приложении 2. Применение извещателя пламени в окрасочной камере наиболее эффективно, поскольку обнаружение пожара таким извещателем происходит в начальной фазе пламенного горения, когда температура в помещении еще далека от значений, при которых срабатывают тепловые пожарные извещатели. Данный извещатель обнаруживает загорание по излучению пламени и выдает управляющие сигналы на запуск систем пожаротушения и оповещения.

Время должно удовлетворять следующему неравенству:

, (2.1.2)

где время обнаружения пожара с помощью технических средств автоматической пожарной сигнализации в составе АУПТ;

быстродействие (инерционность) АУПТ, т.е. время от подачи управляющего сигнала на включение АУПТ до выхода установки на рабочий режим.

Согласно тактико-техническим и эксплуатационным характеристикам извещателя пламени ИП 330-5 «Ясень» (приложение 2) время обнаружения пожара составляет =3 с.

Рассчитаем ориентировочную инерционность установки пожаротушения для тушения возможного пожара .

, (2.1.3.)

где - время прохождения электрического сигнала от извещателя к приёмно-контрольному прибору ПКП (1 с);

- время формирования стартового импульса для запуска прибора пожарного управления ППУ (30 с - необходимая временная выдержка для возможности эвакуации людей из помещения камеры);

- время формирования сигналов управления АУПТ (не более 5 с согласно п.23.1.14. НПБ 83-99);

- время срабатывания клапана (не более 2 с согласно технической документации);

- время движения огнетушащего состава по магистральному трубопроводу (при средней скорости движения состава V=5 м/с и длине магистрального трубопровода L=65,2 м по условию составляет =L/V=65,2/5=13,04 c);

- время движения огнетушащего состава по питательному трубопроводу (при средней скорости движения состава V=5 м/с и длине питательного трубопровода L=65,2 м исходя из размеров помещения составляет =L/V=65,2/5=13,04 c);

- время движения огнетушащего состава по распределительному трубопроводу до самого крайнего оросителя (при средней скорости движения состава V=5 м/с и длине распределительного трубопровода L=5 м исходя из размеров помещения составляет =L/V=5/5=1 c);

=1+30+2+2+13,04+13,04+1=62,08 с.

Таким образом, 62,08+3<66,4 c, то есть удовлетворяет неравенству (2.1.2.). Следовательно, тип привода АУПТ выбран правильно.

2.2 Составление схемы системы обнаружения пожара

автоматический установка пожаротушение

Для расчета системы пожарной сигнализации определяем число пожарных извещателей пламени. Согласно п.12.15.* НПБ 88-2001*[7] количество автоматических пожарных извещателей пламени определяется необходимостью обнаружения загораний на контролируемой площади помещений или зон помещений, а также по контролируемой площади оборудования.

Защищаемая зона должна контролироваться не менее чем двумя ПИ.

Площадь помещения окрасочной камеры составляет:

= а•b=18•16=288 м2. (2.2.1.)

Чувствительность ИП 330-5 «Ясень» составляет 25 м при угле обзора 90є. При размещении в помещении 2-х извещателей максимальное расстояние между ними будет составлять:

24,1 м < 25 м (2.2.2.)

Так как полученное значение r=24,1 м не превышает допустимое 25 м, следовательно, для создания системы обнаружения пожара в помещении достаточно 2-х ИП 330-5 «Ясень».

Для обеспечения работоспособности системы автоматической пожарной сигнализации при возможном отказе одного из извещателей, повышения её надёжности и исключения ложного срабатывания ПИ разбиваем помещение на 2 зоны и принимаем к установке 4 пожарных извещателя пламени ИП 330-5 «Ясень», по два в каждой зоне. В этом случае максимальное расстояние между извещателями составляет:

18,4 м < 25 м (2.2.3.)

Полученное значение r=14,14 м удовлетворяет чувствительности извещателя. Схематичное размещение пожарных извещателей пламени приведено на рисунке 1. Условное графическое обозначение извещателей пламени соответствует РД 25.953-90 табл.3 п.3. Выбор проводов и кабелей, способы их прокладки для организации шлейфов и соединительных линий пожарной сигнализации должен производиться в соответствии с требованиями ПУЭ, СНиП 3.05.06-85, ВСН 116-87, технической документации на приборы и оборудование системы пожарной сигнализации.

В качестве приемно-контрольного прибора выбираем ППКП 019-128-1 «Радуга-2А», внешний вид, основные тактико-технические и эксплуатационные характеристики которого приведены в приложении 3. Данный прибор предназначен для приема адресных извещений о срабатывании пожарных извещателей, в том числе и извещателей пламени; выработки сигналов «Норма», «Предупреждение», «Внимание», «Пожар», «Неисправность», «Оповещение» и др.; для включения встроенной сирены и внешних звукового и светового оповещателей; выработки сигнала для запуска АУПТ; отключения вентиляции. Имеется возможность отображения всех происходящих событий на IBM совместимый персональный компьютер. Прибор в своём составе имеет 64 адреса для сигнальных устройств и 64 адреса для исполнительных, таким образом, обеспечивается контроль всех 5-ти защищаемых помещений. ППКП 019-128-1 «Радуга-2А» построен по блочно-модульному принципу. Питание прибора осуществляется от сети переменного тока 50±1 Гц напряжением 220/+22,-33 В, либо от встроенного резервного аккумулятора номинальным напряжением 12 В.

Рис.1. Схематичное размещение ИП 330-5 «Ясень» в защищаемом помещении и присоединение извещателей к прибору приёмно-контрольному пожарному

В соответствии с п.11.3.-11.7. НПБ 88-2001*[7] к пожарной сигнализации и приборам управления предъявляется ряд требований. В смежных с окрасочной камерой помещениях, в которых находится персонал, ведущий круглосуточное дежурство, должна быть предусмотрена световая и звуковая сигнализация о возникновении пожара и срабатывании установки. Кроме этого, аппаратура управления установками пенного тушения должна обеспечивать:

автоматический пуск рабочих насосов;

автоматический пуск резервных насосов;

автоматическое включение электроприводов запорной арматуры;

автоматический контроль аварийного уровня в резервуаре, в дренажном приямке, в емкости с пенообразователем при раздельном хранении;

временную задержку на запуск установки пожаротушения.

Защитное заземление электрооборудования автоматических установок пожаротушения и системы пожарной сигнализации должно быть выполнено в соответствии с требованиями ПУЭ, СНиП 3.05.06, ГОСТ 12.1.030 и технической документацией завода-изготовителя.

2.3 Гидравлический расчет установки пожаротушения

Важным моментом проектирования всех типов АУПТ является разработка схем размещения оросителей (распылителей, генераторов) и распределительных сетей трубопроводов. Требуемое для помещения количество дренчерных (спринклерных) оросителей или генераторов определяется при проведении гидравлического расчета, а их установка производится с учетом технических характеристик и требований п.4 НПБ 88-2001*[7].

Для гидравлического расчёта принимаем следующий тип оросителя (генератора) - генератор пены средней кратности стационарный ГЧСм, основные характеристики которого изложены в приложении 4. Данный тип генераторов предназначен для получения из водного раствора пенообразователя воздушно-механической пены средней кратности и применяется на стационарных установках пенного пожаротушения при возгорании нефти и её продуктов.

1. Определяем расчётный расход раствора пенообразователя из одного генератора ГЧСм.

л/с, (2.3.1.)

где k=1,48 - коэффициент производительности генератора, принимаемый по технической документации на изделие;

Hmin=25 м. вод. ст. - минимальный свободный напор перед генератором.

2. Определяем количество раствора пенообразователя V1 для объёмного метода тушения.

м3, (2.3.2.)

где k2=4 - коэффициент разрушения пены, определяемый по табл.2 прил.2* НПБ 88-2001*;

k3=70 - кратность пены;

V=a•b•c - объём помещения, м3.

3. Определяем количество одновременно работающих генераторов.

шт, (2.3.3.)

где =900 с - продолжительность работы установки, определяется по табл.2 прил.2* НПБ 88-2001*.

Таким образом, принимаем к установке 7 генераторов ГЧСм.

4. Составляем расчётную аксонометрическую схему установки (рис.2).

Для защиты помещения устраиваем кольцевую сеть, на которой равномерно располагаем генераторы. Генераторы устанавливаем на высоте 2,5 м, т.е. на расстоянии 0,5 м от перекрытия.

Нумерацию производим от «диктующего» генератора, т.е. наиболее удаленного от контрольно-пускового узла.

Определяем расстояние между генераторами внутри помещения.

Периметр помещения: м (2.3.4.)

м (2.3.5.)

Рис.2. Расчётная аксонометрическая схема установки воздушно-пенного тушения

5. Определяем диаметр кольцевого трубопровода.

Диаметр трубопровода определяется из расчета движения по полукольцу половинного расхода раствора пенообразователя, необходимого для работы установки. Возможный расход установки составит:

м3/с, (2.3.6.)

тогда м = 21 мм, (2.3.7.)

где м/с -скорость движения раствора пенообразователя.

По таблице 1 прил.2 НПБ 88-2001* принимаем для всего кольца трубы стальные электросварные с диаметром условного прохода мм и k1=28,7.

Так как оба полукольца конструктивно аналогичны и симметричны, задаемся расходами по направлению «1-2» равным 3,7 л/с и по направлению «1-5» равным 3,7 л/с.

6. Определяем напор у 2-го генератора.

м вод.ст., (2.3.8.)

где l1-2=9,7м - длина участка «1-2».

7. Определяем расход из 2-го генератора.

л/с. (2.3.9.)

8. Определяем напор у 3-го генератора.

м вод.ст., (2.3.10.)

где Q2-3=Q2+Qр=3,7+8,1=11,8 л/с - расход раствора на участке «2-3».

л/с

9. Определяем напор у 4-го генератора.

м вод.ст., (2.3.11.)

где Q3-4=Q2-3+Q3=11,8+12,9=24,7 л/с - расход раствора на участке «3-4».

л/с

10. Определяем напор в точке «А» со стороны правого полукольца.

м вод.ст., (2.3.12.)

где Q4-А=Q3-4+Q4=24,7+24,9=49,6 л/с- расход раствора на участке «3-А».

Такой же напор будет в точке «А» со стороны левого полукольца, следовательно,

м вод. ст.

11. Определяем расход всей сети.

л/с. (2.3.13.)

12. Определяем диаметр магистрального трубопровода.

м = 148мм (2.3.14.)

По таблице 1 прил. 2 НПБ 88-2001* принимаем для магистрального трубопровода трубу стальную электросварную с диаметром условного прохода мм и .

13. Принимаем к установке клапан дренчерный GRINNELL F470 с диаметром условного прохода dу=150 мм (прил.5) и определяем потери напора в нём.

 м вод. ст., (2.3.15.)

где - коэффициент потерь напора согласно паспортным данным клапана F470.

14. Определяем потери напора в стояке.

м вод. ст., (2.3.16.)

15. Определяем потери напора в магистральном трубопроводе.

м вод. ст., (2.3.17.)

где lм=64,5 м - длина магистрального трубопровода.

16. Определяем требуемый напор у водопитателя.

м вод. ст. (2.3.17.)

где м вод. ст. (2.3.18.)

=2,5 м - высота, на которой расположены генераторы ГЧСм.

Таким образом, насос должен обеспечивать л/с и м вод. ст. Принимаем два центробежных насоса двойного входа Д630-125. Один насос основной, а второй - резервный.

2.4 Компоновка установки пожаротушения и описание ее работы

Проектируемая установка пенного тушения состоит из трёх блоков:

1. Защищаемые помещения в которых установлены извещатели пламени типа ИП 330-5 «Ясень» и кольцевой трубопровод диаметром 65 мм со стационарными генераторами пены средней кратности ГЧСм;

2. Помещение персонала, где установлен прибор автоматического управления установками пожаротушения ППКП 019-128-1 «Радуга-2А»;

3. Помещение, где расположены насосы, трубопроводы и водопенная арматура.

Установка работает следующим образом: при возгорании в
помещении окрасочной камеры в начальной стадии развития пожара возникает открытое пламя, в результате чего срабатывают как минимум два ПИ. Электрический импульс подаётся на прибор приёмно-контрольный пожарный «Радуга-2А». Данный прибор даёт команду на открытие клапана в узле управления и одновременно передаёт сигнал на щит автоматики. В результате включается световая и звуковая сигнализация, отключается вентиляция. Вода из автоматического водопитателя поступает в магистральный трубопровод, где в поток воды дозируется определённое количество пенообразователя. При падении давления в автоматическом водопитателе срабатывает электроконтактный манометр, сигнал от которого поступает на щит автоматики. Далее командный сигнал управления поступает на включение электродвигателя для работы насоса основного водопитателя. Полученный раствор через узел управления и открытый клапан поступает в распределительную сеть к пенным генераторам.

Схема работы установки пожаротушения приведена на рис.3.



Рис 3.Схема установки пенного пожаротушения

3. Разработка инструкции дежурному персоналу по техническому содержанию установок пожарной автоматики на объекте

В связи с необходимостью поддерживания установки АУПТ в постоянном рабочем состоянии на объекте проводят ряд организационных мероприятий, в которые входят:

1. Подготовка обслуживающего персонала и закрепление его приказом по объекту за УАПТ.

2. Заводится эксплуатационная документация:

- проектные чертежи;

- акт приема и сдачи в эксплуатацию;

- паспорт на оборудование;

- инструкция по эксплуатации;

- план-график технического обслуживания;

- график дежурства оперативного персонала;

- журнал учета оперативной обстановки.

В соответствии с инструкцией по эксплуатации установок водного и пенного пожаротушения обслуживание установок заключается в выполнении ряда мероприятий ежедневного, ежемесячного, еженедельного и ежегодного технического обслуживания.

К ежедневному ТО относятся следующие операции:

а) проверка чистоты и порядка в помещении станции пожаротушения;

б) контроль уровня воды в резервуаре с помощью контрольно-измерительных устройств;

в) внешний осмотр импульсного устройства или пневмобака.

г) проверка напряжения на вводах электропитания;

д) внешний осмотр узлов управления;

е) контроль доступа к узлам управления и кранам ручного пуска.

В еженедельное ТО входят все работы ежедневного ТО и следующие операции:

а) контроль насосов станции пожаротушения;

б) проверка узлов управления;

в) контроль систем трубопроводов;

г) очистка оросителей и побудителей от пыли.

К ежемесячному ТО относятся следующие работы:

а) проведение мероприятий по еженедельному ТО;

б) очистка поверхности трубопроводов от пыли и грязи;

в) пополнение резервуаров водой при понижении уровня ниже расчётной отметки;

г) затяжка гаек на фланцевых соединениях патрубков насосов с трубопроводами;

д) проверка исправности манометров пневмобака;

е) проверка работоспособности установки в ручном и автоматическом режимах;

ж) проверка сохранности пломб на смотровых люках ёмкостей с пенообразователем;

з) промывка водой дозирующего устройства;

ТО, проводимое раз в 3 месяца, включает:

а) проведение мероприятий по ежемесячному ТО;

б) смену набивок сальников насосов;

в) промывку и смазку подшипников насосов;

г) смену сальниковых уплотнений компрессора.

К годовому ТО относятся следующие работы:

а) метрологическая проверка контрольно - измерительными приборами;

б) контроль оборудования станции пожаротушения;

в) очистка и ремонт узлов управления;

г) переборка сальников всех вентелей;

д) промывка трубопроводов и смена воды в установке и резервуаре.
Сопротивление изоляции электрических цепей измеряют раз в 3 года при проведении очередного годового ТО.

К ТО, проводимому раз в 3,5 года, относятся работы:

а) разборка, чистка насосов и их арматуры, детальный осмотр всех частей, ремонт и замена неисправных;

б) гидравлические и пневматические испытания сети трубопроводов;

в) очистка резервуаров, ремонт гидроизоляционного слоя и приёмных клапанов;

г) промывка и очистка трубопроводов от грязи и ржавчины с заменой неисправных креплений;

д) окраска трубопроводов после их промывки и очистки.

Качество пенообразователя проверяют не реже 1 раза в квартал.
Пенообразователь считается непригодным, если значения его показателей на 20% ниже нормативных.

Особенности эксплуатации АУПТ в зимний период.

В процессе эксплуатации АУПТ в помещениях окрасочных камер
необходимо поддерживать температуру не ниже +5°с. В холодное время в
резервуарах с пенообразователем необходимо поддерживать положительную температуру. Проверку работоспособности АУПТ с пуском огнетушащих веществ следует проводить в теплый период времени.

Заключение

В ходе выполнения курсового проектирования автоматической установки пожаротушения для помещения окрасочной камеры я освоил методику инженерных расчетов. Кроме этого, мною отработаны навыки использования литературных источников при решении конкретных вопросов проектирования.

В курсовом проекте проведён анализ пожарной опасности защищаемого объекта, также определены физико-химические и пожароопасные свойства веществ, обращающихся при производстве, способ и средства тушения возможного пожара.

На основании критической продолжительности пожара выбран вид запуска установки. Выполнен расчет автоматической пожарной сигнализации и предложена схема системы обнаружения пожара.

В проекте произведен гидравлический расчет установки пожаротушения воздушно-механической пеной средней кратности и в качестве оросителя выбран генератор пены - ГЧСм. Проведен гидравлический расчет водоводов. На основании полученных значений расхода и напора в магистральном трубопроводе с учётом гидравлических потерь в сети определен тип основного и резервного насоса. Резервный насос предназначен для непрерывной работы установки в случае отказа или поломки основного.

Приводится описание работы установки и компоновка её составных частей. В целях поддержания в постоянном рабочем состоянии установки и исправности основных узлов АУПТ разработаны инструкции обслуживающему персоналу, включающие основные мероприятия по техническому обслуживанию.

Приложения

Приложение 1

Тактико-технические и эксплуатационные характеристики пенообразователя «Сампо»

Показатели	Пенообразователь «Сампо»
Нормативный документ	ТУ 38.10950-78 с изменениями 1, 2, 3
Нормативная интенсивность подачи рабочего раствора пенообразователя, дм3/м2·с (пена средней кратности), при тушении горючих жидкостей (бензин)	0,065
Время тушения, с, (при заданной интенсивности подачи рабочего раствора дм3/м2·с) Н-гептана (бензина А-76)	300 (0,025)
Рабочая концентрация для получения пены, % (об)	6
Кратность пены:	низкая	20
	средняя	60
Устойчивость пены средней кратности, с, не менее	разрушение 50% объема пены из ГПС-100 в 200 л емкости	1200
	разрушение 50% объема пены, полученной на стендовой установке	5000
	выделение из пены, полученной на стендовой установке, 50% объема жидкости	750
Токсичность, класс опасности (по ГОСТ 12.1.007-76)	3
Биоразлагаемость	мягкий
Водородный показатель концентрата, pH	8,0...10,0
Плотность при 20 °С, кг/м3	1010
Температура застывания, °С	-10
Срок хранения, лет, не менее	1,5

Приложение 2

Тактико-технические и эксплуатационные характеристики пожарного извещателя пламени ИП 330-5 «Ясень»

Показатели	ИП 330-5 «Ясень»
Нормативный документ	ТКСП.425241.001 ТУ
Назначение и область применения	Обнаружение загораний по излучению пламени в закрытых взрывоопасных помещениях и выдача управляющих сигналов на запуск систем пожаротушения, оповещения и блокировка вентиляционных систем и оборудования
Чувствительность, м	25 (для очагов пожара ТП-5 и ТП-6 по ГОСТ 50898-96)
Угол обзора, градус, не менее	90
Инерционность срабатывания, с	3
Потребляемый ток , мА	в дежурном режиме	0,19...0,22
	в режиме "Пожар"	20...22
Предельная фоновая освещенность, лк	от рассеянного солнечного света	10000
	от ламп накаливания	700
	от люминесцентных ламп	5000
Степень защиты оболочки по ГОСТ 14254-96	IP68 (исполнение 1) IP44 (исполнение 2) IP40 (исполнение 3)
Маркировка взрывозащиты по ГОСТ 12.2.020-76	1ExdIIСT4 (исполнение 1)
Напряжение питания, В	18...27
ППК, с которыми работает извещатель	ППК-2, ППС-3, “Радуга”, “Аргус”, “Intal” и др.
Диапазон рабочих температур, ° С	-35…+45
Допустимая относительная влажность окружающей среды, %	95 при 25 ° С
Масса, кг, не более	6,0 (исп.1); 0,2 (исп. 2 и 3)
Срок службы, лет	10

Приложение 3

Внешний вид, тактико-технические и эксплуатационные характеристики прибора приёмно-контрольного ППКП 019-128-1 «Радуга-2А»

Показатели	ППКП 019-128-1 «Радуга-2А»
Нормативный документ	СПНК.425513. 006 ТУ
Назначение прибора	пожарный, выход на компьютер
Число сигнальных линий (шлейфов)	128 адресов (64 адреса для сигнальных устройств и 64 адреса для исполнительных устройств)
Виды отображаемых сигналов	“Норма”, “Предупреждение”, “Внимание”, “Пожар”, “Неисправность”, “Оповещение” и др.
Виды управляющих сигналов	включение встроенной сирены и внешних звукового и светового оповещателей, АСПТ и отключение вентиляции
Параметры питания в дежурном режиме: U (В); I (А)	переменный ток	187-242; 0,14
	постоянный ток	21-27 или 12 (встроенный аккумулятор); 0,6
Диапазон рабочих температур, ° С	-25…+40 (пультовый блок) -40…+55 (адресуемые устройства)
Допустимая относительная влажность окружающей среды, %	93 при 40 °С
Габаритные размеры, мм	340х225х85 (БПК)
Масса, кг	7 (БПК)
Срок службы, лет	10



Внешний вид прибора ППКП 019-128-1 «Радуга-2А»

Приложение 4

Внешний вид, тактико-технические и эксплуатационные характеристики генератора воздушно-механической пены средней кратности ГЧСм

Показатели	Генератор пены средней кратности ГЧСм (четырёхструйный сеточный)
Нормативный документ	ТУ У 29.2-00226885.023-2001
Рабочее давление перед генератором, МПа	0,20…0,45
Производительность по раствору пенообразователя, л/с	6,6…9,9
Кратность пены	70…100
Параметры струи	длина, м (высота установки генератора 1,5 м)	5,0…10,0
	ширина, м (угол наклона оси генератора 30° к горизонту)	5,0…7,5
Присоединительная резьба, дюйм	G 2 1/2
Диапазон рабочих температур,°С	-10…+35
Длина, мм	425х233х620
Масса, кг	2,5 (не более)
Срок службы, лет	8 (не менее)

Внешний вид генератора пены средней кратности ГЧСм

Приложение 5

Технические и эксплуатационные характеристики дренчерного клапана GRINNELL F470

Клапан дренчерный модели F470 с внешним возвратным устройством конструктивно представляет собой дифференцированный клапан со стопором и предназначен для использования в автоматических установках водяного пожаротушения. Функционально он относится к типу «запорно-пусковое устройство автоматической установки водяного пожаротушения».

Внешний вид клапана GRINNELL F470

Применяется в установках с предварительным срабатыванием и в специальных установках пожаротушения, таких как водопенная установка или установка с дублированным пуском. Кроме того, клапан F470 подает команду на включение пожарных оповещателей при срабатывании установки пожаротушения. Наличие внешнего возвратного устройства клапана F470 упрощает возврат в нормальный режим установки объемного тушения или установки с предварительным срабатыванием, при этом не надо отвинчивать инспекционную крышку клапана и вручную восстанавливать нормальное положение запорного механизма. Клапан F470 поставляется с фланцевыми соединениями, соответствующими Российскому стандарту фланцевых соединений DIN (PN 10/16) с вариантами обвязки, обеспечивающей «мокрый» пилотный пуск; «сухой» пилотный пуск и электрический пуск. Возможна установка местного (ручного) пуска.

Размещено на Allbest.ru