Насосные станции пожаротушения: проектирование, монтаж, обслуживание

Насосные установки и гидропневматические баки для внутреннего противопожарного водопровода необходимо устанавливать, если в нем наблюдается систематический или периодический дефицит давления. Насосные же станции требуются для обеспечения подачи воды в наружном противопожарном и объединенном противопожарном водопроводе — от внешних источников. Иногда расчетный расход воды для целей пожаротушения и нужное давление насосными станциями не обеспечиваются, и тогда наряду с ними используют внутренние противопожарные насосные установки, необходимые в работе большинства видов спринклерных и дренчерных автоматических установок пожаротушения.

В любую насосную станцию (установку) с небольшими изменениями состава входят следующие конструкционные элементы:

• Насосная группа (основной центробежный насос, резервный насос, подпитывающий насос (жокей-насос), дренажный насос (для заглубленных и шахтных установок), компрессор (воздушная помпа для поддержания давления в пневмобаке).
• Комплект запорной арматуры (задвижки с электроприводом, обратные клапаны, замки, распределительные устройства, напорный и всасывающий коллекторы, фланец и т.д.).
• Водопитатели (основной резервуар для воды, гидропневматический мембранный бак-накопитель (расширительный бак для жокей-насоса) и т.д.).
• Контрольно-измерительные приборы (манометры, датчики температуры подшипников, датчики затопления и т.д.).
• Шкаф управления автоматикой

Автоматические насосные станции (установки) пожаротушения могут использоваться:

• для пожарного трубопровода, объединенного с хозяйственным;
• исключительно для внутреннего пожарного трубопровода (ВПВ);
• для трубопроводной сети спринклерных и/или дренчерных автоматических установок пожаротушения (АУПТ) либо в комбинации автоматики внутреннего противопожарного водопровода (ВПВ) и АУПТ.

Правовые предпосылки для проектирования насосных установок и станций

В пункте 1 статьи 6 Федерального закона от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» сказано, что перечень национальных стандартов и сводов правил (их частей), в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований настоящего ФЗ установлен постановлением Правительства РФ от 26 декабря 2014 г. № 1521. МЧС РФ приводит нормативные документы по пожарной безопасности в соответствие с данным Перечнем.

Согласно постановлению Правительства РФ № 1521 и приказу МЧС РФ, проектирование и размещение оборудования насосной станции для установок водяного пожаротушения и требования, предъявляемые к ним, регламентируются в документах:

• СП 30.13330.2012. Внутренний водопровод и канализация зданий;
• СП 31.13330.2012. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения;
• СП 118.13330.2012. Общественные здания и сооружения;
• СП 10.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Требования пожарной безопасности;
• СП 8.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Источники наружного противопожарного водоснабжения. Требования пожарной безопасности;
• СП 5.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования.

«Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» также содержит прямые указания в отношении источников противопожарного водоснабжения на производственных объектах и внутреннего противопожарного водопровода (ВПВ).

Характеристики объекта защиты и системы ВПВ

При устройстве сетей внутреннего противопожарного водопровода необходимо принимать в расчет одновременную работу спринклерных (и/или дренчерных) АУПТ и пожарных кранов, а если речь идет об объединенных системах хозяйственно-противопожарного водопровода, то следует учитывать максимальный расход воды во всем здании и главное — давление воды в ВПВ, его периодический и постоянный недостаток или избыток.

Требования к минимальному расходу воды и числу струй на внутреннее пожаротушение для жилых, общественных, административно-бытовых или складских и производственных зданий и помещений отличаются. В любом случае расход воды на одну струю (пожарный ствол) не должен быть менее 2,5 литров в секунду. Точный расход воды и число струй (стволов) рассчитывается на основе данных о назначении, площади, этажности (высоте), степени огнестойкости, категории пожарной опасности зданий и помещений. Расход воды должен также учитывать высоту компактной части струи и диаметр спрыска наконечника ствола (13, 16, 19 мм). Для соблюдения требований при расчетах следует пользоваться таблицами № 1, № 2 и № 3, приведенными в пункте 4.1.1 СП 10.13130.2009.

Для сложных производственных и складских объектов, имеющих степень огнестойкости от III до V и объем от 50 000 до 800 000 м³ требуется разработка особых ТУ для обоснования расхода и давления воды.

Здания любого назначения и категории пожарной опасности, имеющие высоту более 50 м, должны быть оборудованы ВПВ исходя из следующих требований:

• объем объекта до 50 000 м³ — расход воды 5 литров в секунду в расчете на каждый из 4-х пожарных стволов;
• объем объекта свыше 50 000 м³ — расход воды 5 литров в секунду в расчете на каждый из 8-х пожарных стволов.

Если объект состоит из нескольких частей (помещений, корпусов, пристроек и т.д.), которые имеют различное количество этажей или различное назначение, то расход воды и давление во внутреннем противопожарном водопроводе рассчитывается исходя из:

• общего объема объекта — если здание не оснащено противопожарными стенами;
• общего объема и более высокой категории пожарной опасности объекта — если здание I–II категорий состоит, например, из корпусов, соединенных переходами из несгораемых материалов, но не имеющих противопожарных дверей;
• объема наибольшей части объекта — если здание разделено противопожарными стенами I–II типов;
• объема каждой части объекта — если корпуса, соединенные переходами, имеют противопожарные двери.

Следует также учитывать, что ВПВ могут не иметь:

• Жилые здания высотой до 12 этажей.
• Здания управлений высотой до 6 этажей.
• Общежития, объемом до 5 000 м³ (вне зависимости от этажности).
• Здания культурно-зрелищных учреждений, библиотек, архивов, спортивных сооружений (в соответствии с Приложением «Л» СП 118.13330.2012).
• Сезонные кинотеатры.
• Бани.
• Административно-бытовые здания промышленных предприятий, объемом до 5 000 м³ (вне зависимости от этажности).
• Производственные и складские здания:
  • объемом до 500 м³ (любые);
  • категорий «Г» и «Д» по пожарной опасности и I–II степеней огнестойкости (любые);
  • до 5 000 м³ категорий «Г» и «Д» по пожарной опасности и III, IV, V степени огнестойкости.
• Производственные здания, где применение воды может привести к взрыву и распространению огня.
• Склады овощей и фруктов, грубых кормов, пестицидов и минеральных удобрений, а также холодильные камеры.
• Общеобразовательные школы (если они не имеют актового зала, стационарного кинооборудования и не являются интернатами).

Но если с расходом воды в единицу времени, рассчитанному на каждый работающий пожарный ствол, все понятно, то остается прояснить, какой длины и радиуса должна быть струя. Общие требования просты: струя должна быть компактной и доставать в высоту верхней точки перекрытия помещения. Однако существуют и минимальные требования для следующих условий:

• здания высотой менее 50 м (жилые, общественные, производственные, вспомогательные) — высота струи 6 м (или 4 м на верхнем этаже при работе от водонапорного бака);
• здания высотой более 50 м (жилые) — высота струи 8 м;
• здания высотой более 50 м (общественные, производственные, вспомогательные) — высота струи 16 м.

Обратите внимание

Если раньше при производительности пожарного крана более 4 литров в секунду нужно было применять комплектующие с диаметром DN 65, то сегодня можно ограничиться DN 50, но при наличии ТЭО, прилагаемого к проекту.

Чтобы обеспечить эти параметры, требуется детальный расчет свободного давления в ВПВ, которое, кстати, теряется в рукаве тем больше, чем длиннее рукав (10, 15, 20 м), а ведь емкость водонапорных баков (при их наличии) должна обеспечивать нормативные значения каждой работающей струи на протяжении не менее 10 минут. В случае объединения автоматики пожарных кранов (ПК) и АУПТ время работы первых следует приравнивать к расчетному времени работы вторых.

Требования к гидростатическому давлению воды в ВПВ следующие: на уровне самого нижнего ПК оно должно находиться в пределах 0,9 МПа, и, если расчетное давление сети ВПВ превышает 0,45 МПа, следует применить устройство раздельной сети. В то же время, если между соединительной головкой и ПК наблюдается давление свыше 0,4 МПа, необходимо устанавливать диафрагмы с одинаковым диаметром отверстий и регуляторы давления — примерно, через каждые 3–4 этажа.

Таким образом, если нам известны параметры объекта, системы ВПВ и установленных на объекте АУПТ, а также расчетные расход и давление воды, можно приступать к проектированию. Насосные станции и установки проектируются либо совместно с противопожарным трубопроводом, либо на основе его технических характеристик (если ВПВ уже установлен), либо только на основе параметров АУПТ (если будут использоваться только для них).

Проектирование насосных станций и насосных установок

В целях проектирования при определении категории, к которой относятся насосные станции наружного противопожарного и объединенного противопожарного водопровода, применяются требования СП 8.13130.2009. В соответствии с ними эти установки принадлежат к I категории, что означает:

• максимально возможное снижение в подаче воды — 30% от расчетного расхода;
• максимальная длительность снижения — 3 суток;
• максимальный перерыв в подаче воды (или снижение напора более чем на 30%) — 10 минут.

Однако, если применяется наружное противопожарное водоснабжение из искусственных и естественных водоисточников (резервуаров, водоемов), то им разрешено присваивать II категорию, которая при прочих равных условиях допускает:

• максимальную длительность снижения в подаче воды — 10 суток;
• максимальный перерыв (или снижение напора более чем на 30%) — 6 часов.

При этом согласно СП 31.13330.2012 элементы систем водоснабжения II категории, повреждения которых могут нарушить подачу воды на пожаротушение, должны относиться к I категории.

Наружные водопроводные сети должны быть закольцованы, но ни в коем случае не внутренними водопроводами. Тупиковые линии водопровода для противопожарных целей должны иметь максимальную длину до 200 м. Минимальный диаметр труб противопожарного и объединенного противопожарного водопровода в городских условиях и на производственных предприятиях должен составлять 100 мм, в сельских поселениях — 75 мм. Трубопроводы и ведущие к насосным станциям всасывающие линии проектируются из сваренных стальных труб с использованием фланцевых соединений для крепления к пожарным насосам и арматуре.

Когда забор воды производится из резервуара, пожарные насосы размещаются «под залив», а если они установлены выше уровня воды в резервуаре, то существует два варианта: размещение самовсасывающих агрегатов либо монтаж устройств для заливки насосов. В заглубленных и полузаглубленных насосных станциях важно учитывать возможные случайные стоки воды, а значит — планировать мероприятия для ее сбора и защитные меры. Для этого фундамент под электроприводы пожарных насосов, с бортиками, трубками для слива воды, желобками, проектируется на уровне не ниже 0,5 м от пола машинного зала, который в свою очередь должен иметь уклон в сторону сборного приямка. Если есть возможность, предусматривается самотечный сток избытка воды в канализацию или за пределы здания, если нет — обязательно устанавливается дренажный насос с производительностью, позволяющей своевременно откачать весь объем воды от пола до уровня нижней отметки электропривода агрегатов. На уровне фундамента под электродвигатели крепятся датчики затопления, которые подают сигнал на автоматический пуск дренажного насоса.

В целях обоснования системы и схемы подачи воды на расчетный срок, необходимый для пожаротушения, осуществляются расчеты функционирования насосных станций и регулирующих емкостей совместно с водоводами, системой водопровода, условиями пожаротушения. Расчеты помогают:

• правильно выбрать тип и количество насосного оборудования;
• предусмотреть возможность замены рабочих колес в соответствии с изменением условий их работы в течение расчетного срока;
• обеспечить минимальную величину избыточных напоров, развиваемых насосами при различных режимах работы;
• выставить правильно количество оборотов;
• установить необходимые объемы и выбрать месторасположение регулирующих емкостей.

Независимо от расчетного числа рабочих пожарных насосов, или агрегатов на станциях объединенных водопроводов высокого давления, на случай аварии должен быть предусмотрен минимум один резервный насос. Число линий водопровода, как ведущих к насосной станции (всасывающих), так и идущих от нее (напорных), следует предусматривать не менее 2-х, и это количество не должно зависеть от числа работающих насосных агрегатов. Если какая-либо линия оказалась временно отключена, остальных должно хватать на полноценный пропуск расчетного расхода воды на противопожарные нужды.

При проектировании насосных установок для внутреннего пожарного водопровода необходимо опираться на своды правил СП 10.13130.2009 и СП 5.13130.2009. Требования к размещению насосных установок и гидропневматических баков следующие:

• помещения, где устанавливаются эти агрегаты должны быть отапливаемые, с температурой воздуха 5–35 °С и относительной влажностью до 80% при 25 °С;
• допустимо их расположение в помещении теплового пункта, бойлерной или котельной;
• помещения пожарных насосных установок должны быть ограждены перекрытиями или перегородками с пределом огнестойкости REI-45; если насосную станцию планируется разместить в производственном здании, ее необходимо отделить противопожарной перегородкой класса огнестойкости REI-120 (в соответствии со СНиП 21-01-97);
• помещения должны иметь автономный выход из здания напрямую или через лестничную клетку, над ним размещается световое табло «Насосная станция пожаротушения»;
• агрегаты могут быть размещены на 1-м или цокольном этаже, но не ниже 1-го подземного этажа в зданиях I–II степеней огнестойкости из несгораемых материалов;
• насосные помещения помимо основного (рабочего) освещения следует оборудовать аварийным освещением, а само аварийное освещение должно соответствовать СП 52.13330.2011;
• площадь помещений для насосных установок проектируется исходя из минимальной ширины проходов между:
  • насосными агрегатами (электроприводами) — 1 м;
  • насосными агрегатами (электроприводами) и стеной в заглубленных помещениях — 0,7 м;
  • узлами управления и стеной — 0,5 м;
  • компрессорами (воздуходувками) — 1,5 м;
  • компрессорами (воздуходувками) и стеной — 1 м;
  • распределительным электрическим щитом и любыми агрегатами — 2 м;
  • проходы вокруг оборудования регламентируются техпаспортом завода-изготовителя.

При определении количества резервных пожарных насосов важно учитывать параллельную или последовательную работу агрегатов в каждой ступени. Такие конструкционные элементы как манометр и задвижка должны стоять и на всасывающей и на напорной линиях пожарного насоса, работающего с подпором, но на напорной линии должен быть установлен еще и обратный клапан. При необходимости устанавливаются датчики температуры подшипников электродвигателя. Если принято решение размещать насосы совместно с гидропневматическими баками, то предписывается использование в них переменного давления, обеспечиваемого при помощи компрессоров с ручным или автоматическим пуском, которые будут пополнять запасы воздуха в баках.

В соответствии с национальными стандартами ГОСТ 12.4.009-83, ГОСТ Р 12.4.026-2001, ГОСТ Р 50680-94, ГОСТ Р 50800-95, ГОСТ Р 51052-2002, маркировочное щитки, указывающие направление движения ОГТВ, и буквенно-цифровые обозначения (согласно гидравлической схеме) должны иметь свой отличительный цвет — красный, и наноситься на все значимые элементы ВПВ и насосной установки: на входах и выхода из пожарных насосов и общей обвязки, на ответвлениях, в местах соединений, на запорной арматуре, на узлах управления и пр.

Когда становится известен полный состав элементов конструкции насосной станции (установки), размещаемых в машинном зале, проверяется прочность фундамента — его масса должна превосходить в 4 раза массу всех расположенных на нем агрегатов.

Насосные установки проектируются с управлением:

• ручным или дистанционным — в зданиях высотой до 50 м и зданиях культурно-зрелищного характера (в том числе в актовых и конференц-залах, домах культуры), оборудованных дренчерными или спринклерными АУПТ;
• автоматическим, ручным или дистанционным — в зданиях выше 50 м.

В случае, если система запускается дистанционно, пусковые кнопки должны быть размещены в пожарных шкафах или в видимой близости от них, там же должны располагаться кнопки светового и звукового оповещения.

В целях проектирования насосных установок следует учитывать следующие допущения:

• можно применять хозяйственные насосы, если соблюдается подача расчетного расхода воды и проводится автоматическая проверка давления воды, а агрегаты удовлетворяют требованиям пожарных насосов;
• в конструкции разрешено не использовать виброизолирующие основания и вставки (хотя лучше этого не делать);
• не обязательно устанавливать задвижку при работе агрегата без подпора на всасывающей линии;
• когда невозможно обеспечить электроснабжение по I категории надежности (в соответствии с ПУЭ) от 2-х независимых источников, допустимо «запитывать» агрегат от одного источника, но по разным линиям (с напряжением 0,4 кВ) и по разным трансформаторам двухтрансформаторной подстанции либо по трансформаторам 2-х ближайших однотрансформаторных подстанций с наличием АВР;
• когда все же невозможно добиться требуемой надежности электроснабжения, разрешено (не в подвальных помещениях) установить резервные насосы, работающие от ДВС (с максимальным объемом баков для бензина — 250 л, для дизеля — 500 л, отделенных от машинного зала огнестойкими перегородками REI 120 и более);
• для уменьшения габаритов установки и экономии пространства разрешено: монтировать пожарные насосы на кронштейнах или у стены либо устанавливать их попарно на одном фундаменте с шириной прохода вокруг сдвоенной конструкции от 0,7 м и между выступающими частями — от 0,25 м; устанавливать агрегаты с левым и правым вращением вала (если нагнетальный патрубок насосов не превышает DN 100 и рабочие колеса вращаются в одном направлении).

Итак, правильно спроектированная система работает следующим образом.

Когда производится автоматический или дистанционный пуск насосной установки (либо открытие пожарного клапана, при котором срабатывает датчик положения ПК), сигнал поступает на систему автоматической проверки давления воды. Если давления оказывается достаточно, то пуск насосов отменяется автоматически до момента, пока оно не понизиться ниже установленной нормы. Одновременно сигнал выставляет команду открытия электрифицированной задвижки на обводной линии водомера на вводе ВПВ. Если автоматическая проверка обнаружила неисправность или просто произошла задержка выхода какого-либо насоса в рабочий режим более чем на 10 минут, то производится запуск резервного агрегата с подачей звукового и светового сигналов в помещение с круглосуточным пребыванием обслуживающего персонала или на пожарный пост. Если в здании работают другие насосы, не входящие в систему АУПТ, но запитанные от того же магистрального водопровода, автоматика подает сигнал на их отключение. Это необходимо для того, чтобы высвободить все ресурсы для нужд пожаротушения.

Монтаж и техническое обслуживание

Проектирование, испытания, монтаж, пуско-наладочные работы, ремонт и сервисное техническое обслуживание насосных станций (установок) пожаротушения согласно законодательным нормам может проводиться только специализированными компаниями, имеющими допуски СРО к работам:

• по подготовке сведений об инженерном оборудовании и о сетях инженерно-технического обеспечения, перечня инженерно-технических мероприятий, содержания технологических решений;
• по разработке мероприятий по обеспечению пожарной безопасности;
• пуско-наладочным;
• по устройству внутренних (наружных) инженерных систем и оборудования зданий и сооружений.

Все работы по монтажу, сервисному обслуживанию и ремонту производятся в строгом соответствии с проектно-сметной документацией на насосную станцию (установку) или на автоматическую установку водяного пожаротушения в целом, если насосная установка проектировалась как часть АУПТ. Они могут выполняться представителями организации-производителя оборудования или работниками сервисной организации, получившими допуск к самостоятельной работе в установленном на предприятии порядке. Вся информация о проведенном техобслуживании заносится в журналы соответствующей формы, подписываются акты. Объем и периодичность сервисных и ремонтных работ зависит от утвержденного в компании заказчика Регламента и производится в соответствии с графиком, который может иметь следующий вид:

Если на каком-либо этапе техобслуживания или внепланового ремонта потребовались и были внесены изменения в конструкцию и оснащение, они отмечаются в проектной документации разработчиками проекта.

Вся необходимая документация на насосные станции пожаротушения (или заверенные печатью копии) должна находиться у лица, ответственного за эксплуатацию установки на объекте. В соответствии с постановлением Правительства Москвы от 30 сентября 2008 г. № 880-ПП «Об утверждении Правил пожарной безопасности в городе Москве» (редакция от 14 мая 2014 г.), ее состав должен иметь следующий вид:

1. Проектно-сметная документация на насосную станцию (установку) пожаротушения (систему АУПТ в целом).
2. Эксплуатационная документация, сертификаты и паспорта на конструкционные элементы насосной установки.
3. Общая инструкция по эксплуатации.
4. Акты:
   • приемки в эксплуатацию;
   • первичного обследования;
   • на выполненные работы по первичному обследованию.
5. Договор на техническое обслуживание и ремонт со специализированной организацией.
6. Приказы о назначении и должностные инструкции:
   • лица, ответственного за эксплуатацию системы автоматической противопожарной защиты;
   • оперативного (дежурного) персонала;
   • обслуживающего персонала.
7. Инструкции:
   • о порядке действий дежурного персонала при получении сигнала о пожаре или неисправности насосной установки (системы АУПТ в целом);
   • о мерах ПБ защищаемых объектов.
8. График дежурств оперативного (дежурного) персонала.
9. Журнал сдачи-приемки дежурства оперативным персоналом.
10. Утвержденный регламент ТО насосной станции (системы АУПТ в целом).
11. График проведения ТО и ремонта, журнал регистрации работ по техническому обслуживанию насосной станции (системы АУПТ в целом).

Если заказчик позаботится о своевременном и профессиональном выполнении сервисного обслуживание насосной станции (установки) пожаротушения, он вправе рассчитывать на высокую надежность работы оборудования, а также минимальные расходы на плановый ремонт и отсутствие таковых на внеплановый. Поддерживать безотказную работу агрегатов гораздо дешевле, чем исправлять запущенные проблемы и недостатки функционирования. Остается определиться с исполнителем.

«Альянс «Комплексная безопасность»» располагает не только всей необходимой разрешительной документацией, но и бесценным опытом работы в сфере пожарной безопасности. Мы предлагаем высококачественные услуги проектирования, а также полный спектр работ на любой стадии эксплуатации насосных станций. Учитывая, что обычно эти установки являются частью спринклерных или дренчерных АУПТ, мы готовы провести комплексное техническое обслуживание и ремонт действующих систем водяного пожаротушения в соответствии с утвержденным регламентом и на льготных договорных условиях.