Сп 13.13130.2009 атомные станции. требования пожарной безопасности (с изменением n 1)

Насосные станции хозяйственно-питьевого водоснабжения и пожарные насосные станции

Насосные станции или установки представляют собой сложные высокотехнологичные системы подачи воды на промышленные предприятия, пожарные машины, дома или целые сообщества, откачки сточных вод и доставки их на очистные сооружения. Насосные станции способны обрабатывать следующие среды:

1. Чистая вода;
2. Грязная вода;
3. Гравийно-песчаные смеси;
4. Топливо и нефтепродукты;
5. Кислоты и газированные жидкости;
6. Вода и паровой конденсат.

Насосные станции и станции пожаротушения. Принцип действия и применение

Принцип работы любой насосной станции довольно прост: вода закачивается в накопительный бак и пополняется по мере истечения. Датчик уровня, контролирующий уровень в баке, включает и выключает насос.

Насосная станция водоснабжения — это моноблочный блок, в котором насос подключается к гидравлическому аккумулятору через переключатель, который автоматически запускает повторение цикла насосом, если давление воды падает до определенного критического порога. Насосные станции необходимы для подачи воды из глубоких скважин или других независимых источников. Они также могут использоваться для откачки воды из водопроводных сетей с недостаточным давлением и для заполнения резервуаров аварийного хранения. Систему не нужно погружать в воду и устанавливать на поверхности без какого-либо специального контроля безопасности, поскольку все процессы, включая устранение гидравлического удара, выполняются либо в автоматическом, либо в полуавтоматическом режиме.

Для канализационных систем выпускаются специальные канализационные насосные станции, оснащенные дополнительным резервуаром для улавливания твердых частиц. Для этого применения режущие насосы не менее эффективны. Перед покупкой насосной станции рекомендуется точно знать расход воды, чтобы выбрать гидравлический аккумулятор, наиболее подходящий для ваших потребностей. Только тогда гарантируется долговременная и надежная работа всей системы. Глубинные насосные станции оснащены специальными форсунками, соединенными с струйным центробежным насосом. Станции с забортными эжекторами оснащены насосами того же типа, но забортная конструкция позволяет погружать эжектор на дно и откачивать воду из скважин глубиной пятьдесят и более метров. Основной насосный агрегат остается на поверхности. Такие станции достаточно удобны, когда скважина удалена от заказчика. Они имеют низкую эффективность и довольно чувствительны к загрязнению воды взвешенными веществами.

Таким образом, принцип работы насосной станции, который кажется довольно простым, включает в себя довольно сложную систему водоснабжения.

Насосная станция как гидротехнический комплекс предназначена для забора воды из ирригационных или дренажных источников с подъемом воды и движением к точке потребления или резервуара для хранения.

Насосные станции ВНУ для противопожарных систем. Пожарные станции производства ООО «СанГур». Установки противопожарные насосные.

Компания ООО «СанГур» разработала и производит широкий ряд модульных насосных установок для противопожарных систем:

— ВНУп  — для систем пожарных кранов ( внутреннее пожаротушение) и гидрантных систем ( наружное пожаротушение)  
— ВНУпж – для  дренчерных  и спринклерных систем                                                  
     Пуск насосов в установках типа ВНУп осуществляется принудительно с кнопочных постов, расположенных возле пожарных кранов ( внутреннее пожаротушение) и кнопочных постов, установленных, как правило, на стенах здания максимально близко к гидрантам ( наружное пожаротушение). Расход воды, как правило , при работе этих систем является постоянным, что делает целесообразным использовать релейное управление насосов. Это снижает стоимость установок.  Пуск насосов в установках типа ВНУпж осуществляется автоматически при падении давления в дренчерных и спринклерных системах ниже определенного заранее заданного значения. В этих системах постоянно поддерживается определенное давление:                                  в дренчерных системах в трубопроводе от установки до специального прибора,  а в спринклерных системах во всем трубопроводе от установки до спринклеров. В состав этих установок входит жокей-насос. Основное его назначение — поддерживать заданное давление в системе при его падении вследствие возможных утечек воды в трубопроводах системы. Давление, при котором запускается жокей- насос, несколько больше (0,5-1,0) бара, чем давление пуска основного насоса. Поэтому, при падении заданного давления в системе вследствие возможных утечек запускается не мощный основной насос, а жокей-насос малой мощности. 
     Компания ООО «СанГур» при производстве модульных насосных установок для противопожарных систем  применяет для комплектации их в первую очередь горизонтальные насосы консольного типа из нержавеющей стали и чугуна  производства японской компании EBARA типа CDX, 2CDX, MATRIX, 3M, 3LM, 3LS, 3D, FHA, ENR с максимальной производительностью одного насоса до 2000м3/час и максимальным напором до 150м. Модульные противопожарные установки на базе этих насосов – редкое уникальное удовлетворение противоречащих друг другу требований: высочайшей надежности и относительно не высокой цены. В случае очень жестких ограничений по площади при  размещении оборудования в помещениях объекта целесообразно применение модульных установок на базе вертикальных многоступенчатых насосов из нержавеющей стали типа SGV, SGVF, SGLHS6. Эти установки более компактны, хотя и несколько дороже.
  При производстве шкафов управления для модульных противопожарных насосных установок мы используем контроллеры с ТАЧ-панелью и визуализацией. Такие панели очень эргономичны, дают на панели «живую» картинку всех элементов установки и их состояние, возможность быстрого реагирования на работу установки со стороны обслуживающего персонала. Также существуют широкие возможности для диспетчеризации и удаленного управления установкой. Шкафы управления противопожарными установками имеют сертификаты пожарной безопасности. С краткой  информацией по шкафам управления  можно ознакомиться в каталоге «Насосные установки СанГур типа ВНУ».

То без чего не может обойтись ни одна система пожаротушения

Не зависимо от того какой вид огнетушащего вещества используется в системе пожаротушения, она не может обойтись без использования особого насосного оборудования

Поэтому выбирая необходимую конструкцию, стоит, в первую очередь, обратить внимание на то какие насосные установки пожаротушения используются.
 
К этим агрегатам предъявляют следующие требования:
1. надежность работы;
2. возможность эффективного выполнения своих функций даже после длительного простоя;
3

использование качественных материалов для всех узлов оборудования 
Конечно, большую роль в обеспечение работоспособности играет своевременное и регулярное техническое обслуживание и ремонт.
В комплект установки входят:
1. центробежные насосы. В стандартную комплектацию оборудования, как правило, входит два насосаи рабочий и резервный; 
2. коллекторы. Один заполняет систему активным веществом (всасывающий), второй создает необходимое давление (нагнетательный)
3. автоматика и устройство контроля;

4. регулирующая и запорная арматура;

5. шкаф управления.

 
В дополнение к основной комплектации может быть установлено дополнительное оборудование. Так наибольшей популярностью, особенно для спринклерных систем, пользуется дополнительная установка насосов типа СR (жокей). Как правило, наилучшим вариантом приобретения дополнительного оборудования является заказ оборудования заводской сборки. В таком случае жокей – насос будет иметь готовое подключение к гидробаку, а также реле давления. Управление дополнительным оборудованием будет осуществляться с помощью центрального шкафа управления.

Требования к насосным станциям

Чтобы правильно подобрать насосную станцию на объект, следует ознакомиться с предъявляемыми требованиями. Все расчеты необходимо провести еще на стадии проектирования системы безопасности.

В зависимости от особенностей эксплуатации выделяют несколько видов насосов:

1. Электрические, которые работают в автоматическом режиме.
2. Механические, которыми нужно управлять вручную.
3. Комбинированные, в которых используются оба способа управления.

Требования с пожарной станции

Оборудование должно отличаться надежностью. По этой причине все НСП можно разделить на несколько групп:

1. Первая категория. К ней относятся изделия, в работе которых отсутствует перерыв в подаче огнетушащего вещества при пожаротушении. Применяется на объектах с повышенной угрозой возникновения пожаров.
2. Вторая категория. Есть небольшие промежутки и спады при запуске или переключении на резервные станции пожаротушения.
3. Третья категория. После работы обязательно делается длительный перерыв. Подходит для тушения небольших возгораний.

Комплектность системы автоматизации насосной станции.

Существует три подхода к комплектации оборудования и построения системы.

1. Два отдельных изделия.
2. Блочно-модульный подход.
3. Одно готовое устройство.

Два отдельных изделия.

Система состоит из двух устройств: ПУ и ШАК.

Такой подход четко выражен, например, в оборудовании комплекта Спрут-2.

Имеется специализированный для управления пожарными насосными станциями прибор управления. Прибор управления выполнен, как отдельное изделие, заточенное на применение в системах водяного пожаротушения. В современных приборах управления есть все ништяки: интерфейс RS-485, устройства индикации и дистанционного управления, приборы расширения и т. п.

Вся силовая часть содержится в одном шкафу аппаратуры коммутации, который комплектуется по предварительному заказу и поставляется тоже как готовое изделие.

В зависимости от числа и мощности агрегатов и исполнительных устройств, а также других параметров конкретной насосной станции изготавливается один шкаф с оборудованием коммутации и поставляется, как готовое изделие.

Блочно-модульный подход.

Этот подход реализован в адресных системах пожарной сигнализации, например, в адресной системе Болид и адресной системе Рубеж.

Система управления насосной станцией пожаротушения распределяется по нескольким устройствам.

Специализированный выделенный прибор для реализации логики управления насосной станцией в составе системы есть. Все остальное распределено по нескольким приборам. Отсутствует единый шкаф со всем силовым оборудованием.

На каждый силовой агрегат устанавливается свой шкаф управления. Например, если в составе насосной станцией имеется жокей-насос, два пожарных насоса, обводная задвижка и задвижка наполнения пожарного резервуара, то нам необходимо 5 силовых шкафов управления.

Прибор управления может непосредственно управлять небольшим числом силовых агрегатов и исполнительных устройств. Сигналов о состоянии такой прибор управления тоже может принять небольшое количество.

Для организации сбора информации с достаточного количества датчиков и управления требуемым числом исполнительных устройств и силовых агрегатов необходимо расширение базового функционала.

Для передачи сигналов диспетчеризации и состояния а также диспетчеризации требуется также что-то еще.

Расширит функционал не проблема — это же адресная система.

Только для этого требуется применение сетевого контроллера, под управлением которого элементы распределенной системы взаимодействуют друг с другом.

Стоимость оборудования при таком подходе оказывается меньше ввиду применения более унифицированных приборов.

Но меньше надежность и простота эксплуатации. также придется потратить время чтобы все это настроить и запустить.

Одно устройство.

У зарубежных производителей и их локализаций в России приборы управления и шкафы управления не разделены по отдельным ящикам, а выполнены в виде одного красного ящика. Вероятно, там выгоднее купить готовое устройство, чем проектировать и платить инженерам, соберущим велосипед.

В ящике содержится и слаботочная и силовая часть. Слаботочная часть выполнена в виде платы ПЛК (программируемого логического контроллера) или ПЛК, встроенного в дверь шкафа.

Вся логика работы уже запрограммирована — пользователю необходимо только выбрать необходимые параметры работы.

Выходы контроллера подключены к цепям управления силовой частью, а входы выведены на клеммы шкафа, которые подписаны и однозначно понятно что к ним подключать.

Ящик заказывается нужной комплектации в зависимости от числа и мощности силовых агрегатов.

Но ящик не является штучным изделием: объем выпуска позволяет поддерживать достаточный ассортимент базовых конфигураций в виде готовых изделий.

Ящик управления станцией водяного пожаротушения является одним изделием, полностью готовым к эксплуатации.

Естественно, что если система пожаротушения сложная — такой подход не применим, виду ограниченности базовых конфигураций. Если у вас задвижка 3-х фазная, а ящик заказали с каналом управления 1-фазной задвижкой, то тоже беда беда.

Конечно, такой ящик дороже сборной из нескольких устройств системы.

Разница, как если бы вы купили MP3 плеер или его компоненты из набора шилдов Arduino. Но, в отличии от MP3 плеера, ящик эксплуатирует не покупатель ящика, а обслуживающий персонал или вообще никто.

Мероприятия против затопления насосных станций

В заглубленных и полузаглубленных насосных станциях должны быть предусмотрены мероприятия против затопления агрегатов при аварии:

• расположение электродвигателей насосов на высоте не менее 0.5 м от пола машинного зала;
• самотечный выпуск аварийной массы воды в канализацию иил на поверхность земли с установкой клапана или задвижки;
• сбор и откачка воды в существующие наружные сети дождевой канализации специальными дренажными насосами из приямка вместимостью не менее 0.5х0.5х0.5м 

Для стока воды пол и каналы машинного зала надлежит проектировать с уклоном к сборному приямку. На фундаментах под насосы следует предусматривать бортики, желобки и трубки для отводы воды; при невозможности самотечного отвода воды из приямка следует устанавливать дренажные насосы.

При необходимости установки дренажных насосов их производительность надлежит определять из условия откачки воды в течение не более 2 ч из машинного зала при ее слое 0.5м. При этом быть предусмотрен один резервный агрегат. 

Сигналы состояния и исполнительные устройства.

В насосной станции пожаротушения, да и вообще — в системе водяного пожаротушения, возможно ограниченное число сигналов и несколько типов исполнительных устройств.

Сигналы управления — состояния.

1. Давление в системе пожаротушения — необходим для принятие решения об автоматическом запуске.
2. Давление в коллекторе насоса пожаротушения — информирует о выходе насоса пожаротушения на режим.
3. Давление в обвязке жокей-насоса — для запуска/останова жокей насоса по нижнему/верхнему уровню.
4. Уровни воды в резервуаре — для открытия/закрытия задвижки наполнения резервуара.
5. Сигнализатор потока жидкости — для подтверждения запуска и сигнализации о запуске.
6. Состояние задвижки «Открыта/Закрыта» — для остановки хода задвижки.
7. Пуск/останов от кнопочного поста в помещении дежурного — для ручного дистанционного безусловного управления.
8. Пуск от кнопок в пожарных шкафах — для ручного дистанционного условного управления.
9. Сигнал состояния узла управления направлением для дренчерной и спринклерной системы.
10. Сигнал запуска узла управления направлением для дренчерной системы.
11. Аварийно высокое давление в системе — для сигнализации дежурному персоналу.
12. Режим автоматики «Включена/Отключена» — для непрерывного контроля готовности насосной станции к пуску.
13. Низкое давление на входе — для предотвращения сухого хода.
14. Положение арматуры (крана, дискового затвора …) — чтобы направление пожаротушения случайно не оказалось перекрытым.
15. Авария ввода питания — для переключения на резервный ввод питания.
16. Авария цепей — для обеспечения требования контроля целостности цепей.

Блин, можно целую статью написать про то как нужно все эти сигналы получать и как использовать.

Для исполнительных устройств все проще.

Исполнительные устройства — силовые агрегаты.

1. Пожарные насосы — минимум два: основной и резервный.
2. Жокей насос если применяется автоматический запуск насосной станции по давлению.
3. Узел управления -в дренчерной системе для запуска необходимо применять специальный узел управления.
4. Задвижка — для открытия обводного участка вокруг счетчика или наполнения пожарного резервуара.
5. Дренажный насос — для опорожнения дренажного приямка (обычное бытовое устройство).

Обзор ведущих производителей

Гарантией работоспособности насосных станций для систем пожаротушения в чрезвычайных ситуациях является их высочайшее качество и надежность. Поэтому разработчики автоматических систем пожаротушения рекомендуют использовать оборудование только проверенных производителей.

К таковым относятся:

• Grundfos (Дания). Ведущий производитель насосов для пожаротушения. Компания основана в Дании. Осуществляет выпуск насосного оборудования с 1945 года. Впервые в Россию компания поставила свою продукцию в 1962 году. В 1998 было открыто первое официальное представительство. На данный момент компания имеет 119 представительств в 64 городах РФ.
• Завод «Курс» (Санкт-Петербург). Является экспериментально-производственным предприятием, специализирующимся на выпуске насосного оборудования, в том числе установок для систем автоматического пожаротушения. Выпускает широкую номенклатуру продукции с несколькими системами автоматического управления, снабженными микропроцессорами и частотными преобразователями.
• ООО «ЗАЩИТА АПТ» (Екатеринбург). Предприятие специализируется на производстве установок автоматического пожаротушения. В качестве силовых агрегатов используется насосные станции «Спрут-НС».

Пенные и водяные системы пожаротушения

Основным огнетушащим средством таких систем является вода. Подходит для тушения очага возгорания в жилых и офисных зданиях и местах большого скопления людей. Обычно используется простейшая система. В здании устанавливается отдельный трубопровод заполненный водой и подсоединенный к гидрантам. При возникновении угрозы возгорания с помощью автоматики или вручную открываются задвижки.
 
Одновременно включаются насосы, и вода под давлением подается в гидранты. Для нефтяной и химической промышленности в воду добавляется пенообразующий раствор, что помогает более эффективно справляться с возгоранием. Для промышленных зданий обычно используют спринклерные и дренчерные системы подачи жидкости.
 
Существенным отличием этих двух конструкций является то, что дренчеры находятся в открытом положении постоянно и приводятся в рабочее состояние после подачи жидкости в систему. Спринклерные системы  постоянно заполнены водой под давлением. 

Сертификаты соответствия на приборы управления насосными установками.

Насосные установки встречаются, сопровождающиеся двумя видами сертификатов.

Например, SK-FFS имеет сертификат, где написано, что

Установка пожаротушения Бустер ВатТ имеет сертификат, в котором написано такое:

Почти все насосные станции, применение которых я видел на практике в качестве повысительных для противопожарного водопровода имеют сертификат соответствия ТУ 3631-001-61565012-2011.

Причем, производители называют этот сертификат «Пожарным сертификатом». Наверное для пожарных случаев.

Но вот есть такой ответ ФГБУ ВНИИПО МЧС России (о сертификации автоматики ВПВ):

Исходя из этого письма следует, что ТУ 3631-001-61565012-2011 — это филькина грамота.

Пожарные насосные станции: основные характеристики

Насосные станции спринклерного и дренчерного типа пожаротушения производятся в модульном исполнении. Оборудование размещается в специально спроектированном и изготовленном модульном здании. В соответствии с нормативными документами, к таким модульным зданиям предъявляются требования в части огнестойкости, переносимости воздействий различных климатических условий на протяжении всего срока эксплуатации оборудования.

Пожарные насосные станции проектируются в соответствии с требованиями заказчика. Процесс производства, начиная с этапа разработки конструктива и заканчивая вводом комплекса в эксплуатацию, полностью соответствует требованиям максимального уровня надежности. При этом преследуются цели предельно снизить финансовые и временные затраты, обеспечив необходимый уровень технических характеристик станции.

Пожарные насосные станции, выпускаемые компанией «Горный родник», являются изделием полной заводской готовности и включают в себя следующие элементы:

• Модульное здание (каркасного типа) с утеплением из сэндвич-панелей.
• Насосное оборудование (рабочие и резервные агрегаты). Насосы оснащены защитой от «сухого» хода.
• Трубопроводная обвязка с установленной запорной арматурой.
• Элементы контроля и управления технологическим процессом на базе микропроцессорных контроллеров. Модульные насосные станции водяного пожаротушения, производства компании «Горный родник», легко интегрируются в общую АСУ ТП системы водоснабжения, позволяя организовать как местное управление процессом, так и управление из удаленной диспетчерской.
• Модульное здание имеет системы освещения, системы вентиляции и отопления, системы ограничения доступа.
• Для эксплуатации и ремонта технологического оборудования, арматуры и трубопроводов, предусматривается наличие в модульном здании люков для монтажа/демонтажа насосного оборудования.

Конечный состав оборудования станции и применяемые комплектующие определяются исходя из требований технического задания.

Область применения:

• Системы пожаротушения (дренчерные, спринклерные, пенные)
• Совмещенные системы (водоснабжение и пожаротушение)

Принцип работы насосных установок АЛЬФА типа СПДп основан на системе и/или:

• или пуск основного насоса при замыкании сигнала «Пожар» от ППКП и при падении давления
• или нажатии Пуск кнопки «Пожар» на передней панели шкафа управления и при падении давления

При этом трубопровод пожаротушения заполняется водой, и пожарная насосная установка и начинает работать как система повышения давления с заданными временными задержками. Так происходит до перевода переключателя на шкафу управления в положение Стоп на передней панели.

В независимости от системы работы при возникновении аварии основного насоса происходит автоматический пуск резервного.

Принцип работы насосных установок АЛЬФА типа СПДпж

Основан на пуске основного насоса при падении давления в системе трубопроводов пожаротушения и сигнале от узла управления. Если в процессе работы давление в системе восстанавливается, с задержкой времени происходит остановка основного насоса, при дальнейшем падении давления с задержкой времени происходит повторный пуск насоса. То есть пожарная насосная установка начинает работать как система повышения давления с заданными временными задержками. Так происходит до перевода переключателя в шкафу управления в положение Стоп на передней панели.

Возможна работа основного насоса в качестве насоса подпитки в течение заданного промежутка времени пока не произошло перекидывание контактов диспетчеризации Пожар.

В модификации насосы подпитки возможно подключение одного или двух (рабочий/резервный) насосов подпитки. Насос подпитки включается в работу при падении показаний датчика давления ниже уровня срабатывания установки «Рабочее давление НП».

Если во время работы насоса подпитки уровень давления падает до значения «Рабочее давление», происходит перекидывание контактов диспетчеризации на открытие задвижки, но насос подпитки остается в работе. Перед пуском основного насоса происходит останов насоса подпитки.

В случае аварии насоса подпитки происходит пуск резервного насоса подпитки (только для двух насосов подпитки). Далее пожарная насосная установка работает как описано выше.

Функции насосных установок АЛЬФА типа СПДп(ж):

• Новый пользовательский интерфейс, разработанный для улучшения ситуативного восприятия оператором
• Цветной сенсорный дисплей контроллера с меню на русском языке
• Встроенный протокол передачи данных Modbus RTU
• Высокая степень свободы интеграции в существующие схемы диспетчеризации по любым промышленным протоколам связи
• Задержка запуска системы от 60 секунд с выдачей звуковой и световой сигнализации о начале процесса пуска
• Встроенная система автоматического ввода резерва (АВР)
• Возможность подключения до 240 задвижек оснащенных модулем контроля положения к одному шкафу управления
• Защита от несанкционированного доступа
• Контроль цепей управления на короткое замыкание и обрыв в цепях основного и резервного насоса, насоса подпитки
• Регистрация отказов и неисправностей узлов насосной установки с памятью о событиях за 1 год

Опции пожарных шкафов управления ОМЕГА АШУ:

• Дистанционное управление и индикация работы
• Звуковая и световая сигнализация
• Модули контроля сигнализаторов протока жидкости или сигналов от сигнальных клапанов
• Подключение компрессоров
• Подключение дренажных насосов с отслеживанием уровня в приямке, включая аварийный уровень
• Подключение и управление шкафом управления электроприводной арматурой
• Встроенное подключение и управление электроприводной арматурой
• Применение любых промышленных протоколов.
• Модификация шкафа управления с одним вводом питания
• Модификация шкафа управления для совмещенных систем
• Модификация шкафа управления для системы пенного пожаротушения