Насосная станция

Системы управления водяным пожаротушением

Установки водяного пожаротушения подразделяют на спринклерные и дренчерные. И те и другие используют в качестве огнетушащего вещества воду, но имеют свои особенности организации пожаротушения. Использование водяного пожаротушения предполагает наличие насосной станции, состоящей из основных и резервных пожарных насосов, а также технологических насосов: жокей-насоса или компрессора (поддерживает давление воздуха в системе), дренажного насоса (откачка протекшей воды из помещения насосной станции).

От пожарных насосов по зданию прокладывается система трубопроводов в помещения, где необходимо водяное тушение. В трубопровод устанавливаются спринклерные или дренчерные оросители – распылители воды, обеспечивающие непосредственную подачу воды очагам возгорания.

Наибольшее распространение получили спринклерные системы пожаротушения, использующие спринклерные оросители. В них выходное отверстие в дежурном режиме работы закрыто стеклянной колбой, внутри которой находится специальная жидкость. При повышении температуры в зоне установки оросителя колба разрушается и открывает выходное отверстие. В дежурном режиме внутри трубопровода находится вода (в некоторых случаях воздух) и поддерживается заданное давление. После разрушения колбы начинается расход воды (или воздуха) из трубопровода и давление падает. По падению давления срабатывает датчик давления и дает сигнал в систему управления тушением. Система запускает пожарный насос, который обеспечивает подачу воды по трубопроводу к месту возгорания. Такое решение позволяет осуществить подачу огнетушащего вещества только в ту зону, где произошло возгорание, и не подавать его в зоны, незатронутые пожаром. Это существенно снижает расход воды при тушении пожара. Однако имеется и ряд недостатков. Поскольку каждый ороситель имеет тепловой замок, тушение не начнется до тех пор, пока не произойдет разрушение термочувствительного элемента спринклера. Это легко достижимо при сравнительно небольшой высоте перекрытий от уровня пола и большом тепловыделении при начале пожара, однако при большей высоте защищаемых помещений или же развитии пожара с незначительным тепловыделением в некоторых случаях не удается локализовать пожар на его начальной стадии.

В дренчерных системах, в отличие от спринклерных, применяются открытые оросители (дренчеры). В дежурном режиме в трубопроводе отсутствует вода и подается для тушения только в случае возникновения пожара. Такие системы при пожаре подают большое количество воды одновременно на всю защищаемую площадь. При этом достигается быстрое и гарантированное тушение возгорания, что служит причиной использования такого способа на некоторых особо ответственных объектах. Но его широкому применению препятствуют недостатки: тушение по всей защищаемой площади часто бывает избыточным с точки зрения эффективности работы установки, что ведет к неоправданно высоким расходам огнетушащего вещества, применению насосов повышенной мощности. Кроме этого, подача значительных объемов воды может привести к тому, что ущерб от воздействия воды при тушении пожара превысит возможные убытки от возгорания. Дренчерные системы используются для создания водяных завес, для охлаждения особо чувствительных к нагреву и легковоспламеняющихся объектов, там, где возможно быстрое распространение огня.

В дренчерной системе на каждое направление пожаротушения предусматривается отдельный трубопровод, вначале которого устанавливается дренчерный узел управления. Сигнал на запуск дренчерной системы пожаротушения подается от системы пожарной сигнализации. Подача воды в нужном направлении обеспечивается дренчерным узлом управления. Система определяет, в каком направлении произошел пожар и открывает только соответствующий узел управления.

Система управления спринклерным пожаротушением организуется с использованием следующих адресных устройств:

  • Адресный приемно-контрольный прибор ППКОПУ Рубеж-2ОП прот.R3 – управляющий элемент всей системы. Получает от адресных меток или пожарных извещателей сигнал «Пожар-2» и по заранее заданной логике формирует управляющие воздействия на адресные шкафы управления насосами и адресные шкафы управления задвижками, которые включают пожарные насосы и открывают водяные задвижки.
  • Блок индикации Рубеж-БИ – с помощью светодиодных индикаторов отображает в реальном времени состояние каждой пожарной зоны и состояние каждого насоса и задвижки – включено, выключено, неисправность.
  • Адресные метки АМ-1 прот.R3 и АМ-4 прот.R3– получают извещения от любых устройств с выходом типа «сухой контакт» (сигнализаторов давления, манометров, кнопок на пожарных кранах) и передают эти сигналы на ППКОПУ.
  • Адресное устройство дистанционного пуска УДП 513-11 прот.R3 – ручной запуск насосов.
  • Адресные шкафы управления насосами ШУН/В прот.R3 – местное и автоматическое по команде с ППКОПУ управление включением/выключением пожарных насосов и жокей-насоса.

Главным узлом системы является насосная станция- отдельное помещение, где устанавливаются основные и резервные пожарные насосы, жокей-насос, реализуется подвод воды, система трубопроводов и распределение воды по направлениям. Спринклерная система является водонаполненной и для поддержания давления в системе используется жокей-насос (ЖН). Он управляется автономно от шкафа управления насосом. В трубопровод устанавливается двухконтактный манометр, который настраивается на верхний и нижний порог давления в системе.

Его контакты подключаются непосредственно к ШУН/В (ЖН), который управляет жокей-насосом. При возникновении утечек в трубопроводе давление постепенно падает, и по достижении минимального порога срабатывают контакты нижнего давления манометра, которые дают сигнал на ШУН/В прот. R3 (ЖН). Он запускает жокей-насос и начинается подкачка воды в систему. При достижении верхнего порога давления срабатывают контакты верхнего давления манометра, информация подается в ШУН/В (ЖН) и жокей-насос отключается. Таким образом, происходит постоянное поддержание заданного давления в системе. Данный процесс управляется от ШУН/В прот.R3 (ЖН), без участия приемно-контрольного прибора, но все происходящие события поступают на ППКОПУ Рубеж-2ОП прот.R3 и регистрируются в журнале событий.


При возникновении возгорания разрушается замок одного или нескольких спринклеров и через открывшееся выходное отверстие начинается подача воды из трубопровода к месту возгорания. Давление в системе падает. Открывается узел управления (УУ) соответствующего направления тушения и замыкает контакты своего сигнализатора давления СДУ. Сигнализатор давления дает сигнал на адресную метку (АМ-1 прот.R3 или АМ-4 прот.R3), которая передает информацию о сработке на приемно-контрольный прибор. Прибор переходит в режим «Пожар-2» и показывает, в каком направлении сработало тушение. По падению давления срабатывает манометр, управляющий жокей-насосом, и ШУН/В прот.R3 (ЖН) запускает жокей-насос. Если его мощности достаточно для поддержания давления (например, при открывшемся одном спринклере) насос качает воду и происходит пожаротушение. Если давление продолжает падать дальше, то срабатывают манометры, по которым настроен запуск насосной станции (ПУСК НС). Эти манометры подключены к адресной метке. Она настраивается на работу по логике «или» и, при сработке любого манометра из двух, дает сигнал «Пожар-2» на ППКОПУ Рубеж-2ОП прот.R3.

Прибор, обработав этот сигнал, дает команды шкафам управления на отключение жокей-насоса и запуск основного пожарного насоса (ОПН). Насос запускается и начинает подачу воды в направление тушения через открытый УУ. По остальным направлениям узлы управления закрыты и вода через них не поступает. На выходе ОПН установлен манометр контроля выходного давления (манометр выхода на режим ОПН), с помощью которого шкаф ШУН/В прот.R3 (ОПН) контролирует выход насоса на рабочий режим. Время выхода на режим задается при конфигурировании системы. Если через заданное время насос не развил достаточного давления и не вышел на рабочий режим либо в процессе работы вышел из строя, ШУН/В прот.R3 (ОПН) отключает насос и выдает на ППКОПУ сигнал «Авария ОПН». Прибор дает команду ШУН/В прот. R3 (РПН) на запуск резервного пожарного насоса. Насос запускается и начинает (продолжает) подачу воды в зону тушения.

Один шкаф (ШУН/В прот.R3) управляет одним трехфазным или однофазным электродвигателем. В зависимости от исполнения ШУН/В прот.R3 выпускаются для работы с электродвигателями трехфазными 400 В, мощностью от 0,18 до 250 кВт и однофазными 230 В, мощностью от 0,18 до 3 кВт. Все шкафы управления являются адресными устройствами. Они подключаются к АЛС приемно-контрольного прибора Рубеж-2ОП прот.R3. Сколько в системе будет основных пожарных и резервных пожарных насосов настраивается при конфигурировании системы. В системе, где имеется несколько основных насосов, при тушении они все должны быть запущены. При одновременном включении насосов возникает большая нагрузка на электросеть, т.к. при запуске электродвигатели имеют большие пусковые токи. Чтобы не перегрузить электросеть, в системе предусмотрен разновременный запуск насосов – время, по прошествии которого включается следующий насос после запуска предыдущего. Оно устанавливается от 1 до 10 секунд. При отказе одного из основных насосов включается один резервный насос, при отказе другого основного насоса включается еще один резервный насос. Таким образом в системе поддерживается постоянное количество работающих насосов.

Наличие воды в питающем водопроводе контролируется с помощью адресной метки АМ-1 прот. R3. К этой метке подключены контакты манометра, который установлен в трубопроводе на входе в насосную станцию. При отсутствии давления воды манометр дает сигнал адресной метке, она передает информацию на ППКОПУ, который переходит в режим «Нет воды». В этом режиме приемно-контрольный прибор не запустит насосы (защита от сухого пуска). Если в процессе тушения при включенных насосах появится сигнал «Нет воды», ППКОПУ остановит все насосы. При восстановлении давления воды в питающем водопроводе, насосы вновь будут включены.

Систему можно настроить на запуск пожарных насосов не только по сработке манометров, но и при ручном включении по сигналу от УДП 513-11 прот. R3, а также при сработке адресных меток, установленных на пожарных кранах. В случае если человек открывает пожарный кран, то срабатывает соответствующая адресная метка и ППКОПУ запускает пожарные насосы.

Любой шкаф управления ШУН/В прот.R3 имеет на передней панели кнопки управления, по нажатию которых происходит запуск или остановка насоса. Кроме того, шкафы управления насосами имеют возможность подключения выносного кнопочного поста, с которого оператор вручную может запустить и остановить любой насос.

Приемно-контрольный прибор Рубеж-2ОП прот.R3 контролирует всю логику работы системы и регистрирует все происходящие в ней события, которые сопровождаются звуковой сигнализацией и отображаются на экране прибора. С помощью встроенных в прибор перекидных реле «сухой контакт» можно управлять внешним оборудованием или передавать сигналы во внешние системы. К прибору, при необходимости, может быть подключен блок индикации Рубеж-БИ, который отображает с помощью светодиодного табло состояние каждого насоса, узлов управления, пожарных зон.

Схема организации дренчерного пожаротушения с управлением от системы Рубеж показана на рисунке:


Система управления дренчерным пожаротушением организуется с использованием следующих адресных устройств:

  • Адресный приемно-контрольный прибор ППКОПУ Рубеж-2ОП прот.R3 – управляющий элемент всей системы. Получает от пожарных извещателей или адресных меток сигнал «Пожар-2» и по заранее заданной логике формирует управляющие воздействия на адресные шкафы управления насосами и адресные шкафы управления задвижками, которые включают пожарные насосы и открывают водяные задвижки в необходимом направлении тушения.
  • Блок индикации Рубеж-БИ – с помощью светодиодных индикаторов отображает в реальном времени состояние каждой пожарной зоны и состояние каждого насоса и задвижки – включено, выключено, неисправность.
  • Адресные метки АМ-1 прот.R3 и АМ-4 прот.R3– получают извещения от любых устройств с выходом типа «сухой контакт» (кнопок на пожарных кранах, контактов различных извещателей) и передают эти сигналы на ППКОПУ.
  • Адресное устройство дистанционного пуска УДП 513-11 прот.R3 – ручное включение насосов в направлении тушения.
  • Адресные шкафы управления насосами ШУН/В прот.R3 – местное и автоматическое по команде с ППКОПУ управление включением/выключением пожарных насосов.
  • Адресные шкафы управления задвижками ШУЗ прот.R3 – местное и автоматическое по команде с ППКОПУ управление открытием и закрытием водяных задвижек по направлениям тушения.

Главным узлом системы является насосная станция– отдельное помещение, где устанавливаются основные и резервные пожарные насосы, водяные задвижки, реализуется подвод воды, система трубопроводов и разведение их по направлениям тушения. В дежурном режиме насосы находятся под заливкой, т.е. в трубопроводе насосной станции присутствует вода. В трубопроводе каждого направления тушения, где установлены оросители (дренчеры), в норме воды быть не должно, т.к. выходное отверстие оросителей всегда открыто. Чтобы в дежурном режиме вода из насосной станции не поступала по направлениям, в начале трубопровода каждого направления установлена водяная задвижка, которая закрыта в дежурном режиме и препятствует поступлению воды к дренчерам. Каждая задвижка управляется от адресного шкафа управления задвижкой ШУЗ прот.R3.

При возникновении возгорания в каком-либо помещении с тушением срабатывают пожарные извещатели и передают на приемно-контрольный прибор сигнал «Пожар-2». Прибор определяет, в каком направлении тушения произошло возгорание, отображает это на экране и дает команду на соответствующий ШУЗ прот.R3, который открывает водяную задвижку в данном направлении. На задвижке имеются концевые выключатели положения заслонки, сигналы с которых поступают в ШУЗ прот.R3 для контроля состояния и положения задвижки. Также прибор дает команду шкафу управления основным пожарным насосом на включение насоса. Насос запускается и начинается подача воды в направление тушения, где открылась задвижка. По остальным направлениям (где нет пожара) задвижки остаются закрытыми и вода не поступает. На запуск насоса устанавливается задержка на включение, которая выбирается в зависимости от скорости открытия задвижки. Эта задержка делается для того, чтобы в трубопроводе не возникало гидроудара, т.е. ситуации, когда насос включился и начал подавать воду под давлением, а задвижка еще не успела открыться.

Запуск насоса контролируется манометром, который устанавливается на выходе насоса. Если за заданное в процессе настройки время насос не развил достаточного давления (манометр не сработал), то ШУН/В прот.R3 отключает насос и сообщает об этом ППКОПУ, который дает команду другому ШУН/В прот.R3 на запуск резервного насоса. Работа резервного насоса также контролируется манометром выхода на режим. Сколько в системе из общего количества насосов будет основных пожарных и резервных пожарных насосов – настраивается при конфигурировании системы. При отказе (не включении) любого из основных насосов включается первый резервный насос, при отказе еще одного из основных (или уже включенного резервного) включается второй резервный насос и т.д.

При наличии пожарных кранов на каждый из них устанавливается адресная метка, которая срабатывает при открытии крана и передает сигнал в прием- но-контрольный прибор. Прибор сигнализирует о данном событии, определяет в каком направлении открыли кран, и дает команду соответствующему ШУЗ прот.R3 на открытие задвижки и ШУН/В прот. R3 на пуск пожарного насоса.

Каждый ШУЗ прот.R3 управляет только одним трехфазным или однофазным электроприводом задвижки. В зависимости от исполнения, ШУЗ прот. R3 выпускаются для работы с электродвигателями трехфазными 400 В, мощностью от 0,18 до 15 кВт и однофазными 230 В, мощностью от 0,18 до 3 кВт. ШУЗ прот.R3 управляет задвижками с шаровым или дисковым затвором и контролирует положение задвижки по состоянию концевых выключателей. При управлении задвижкой с дисковым затвором контролируется также состояние муфтовых выключателей.

ШУЗ прот.R3 управляет открытием и закрытием задвижки автоматически по сигналам с прибора «Рубеж-2ОП прот.R3», а также имеет возможность управлять задвижкой вручную с кнопок, расположенных на передней панели шкафа. Кроме того, имеется возможность подключения к каждому ШУЗ прот.R3 выносного кнопочного поста, с которого оператор вручную может открыть и закрыть любую задвижку.

Мощности подключаемых к ШУН/В электроприводов и типов насосов для управления описано выше, в спринклерной системе.

В дренчерной системе, также как и в спринклерной, имеется контроль наличия воды в питающем водопроводе, который реализован с использованием адресной метки АМ-1 прот.R3. При отсутствии воды прибор не запустит насосы.