Противопожарное водоснабжение. Наружный противопожарный водопровод
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Служба пожарной охраны
Издательство:
Сибирская пожарно-спасательная академия
Год издания: 2018
Кол-во страниц: 168
Дополнительно
Настоящее учебное пособие предназначено для обучения слушателей курсантов и студентов Сибирской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России, обучающихся в соответствии с ФГОС ВО по специальностям 20.05.01 Пожарная безопасность и 20.03.01 Техносферная безопасность, для обучения по очной, заочной (дистанционной) формам обучения.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 20.03.01: Техносферная безопасность
- ВО - Специалитет
- 20.05.01: Пожарная безопасность
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
ФГБОУ ВО СИБИРСКАЯ ПОЖАРНО−СПАСАТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ ГПС МЧС РОССИИ Малый В.П., Масаев В.Н., Минкин А.Н. ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ. НАРУЖНЫЙ ПРОТИВОПОЖАРНЫЙ ВОДОПРОВОД УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Железногорск 2018
МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ ФГБОУ ВО СИБИРСКАЯ ПОЖАРНО−СПАСАТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ ГПС МЧС РОССИИ Малый В.П., Масаев В.Н., Минкин А.Н. ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ. НАРУЖНЫЙ ПРОТИВОПОЖАРНЫЙ ВОДОПРОВОД Учебное пособие Допущено Министерством Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий в качестве учебного пособия для курсантов, студентов и слушателей образовательных организаций МЧС России. Железногорск 2018
УДК 614.842.6 ББК 38.761.1 Авторы: Малый Виталий Петрович, д-р физ.-мат.наук, доцент Масаев Виктор Николаевич, канд.пед.наук Минкин Андрей Николаевич, канд.тех.наук, доцент Рецензенты: Карама Елена Александровна, заместитель начальника кафедры пожарной тактики и службы, кандидат педагогических наук (ФГБОУ ВО Уральский институт ГПС МЧС России) Инешин Евгений Юрьевич, Советник отдела готовности пожарно-спасательных сил и специальной пожарной охраны МЧС России, подполковник внутренней службы Малый В.П., Масаев В.Н., Минкин А.Н. Противопожарное водоснабжение. Наружный противопожарный водопровод: учебное пособие для слушателей, курсантов и студентов Сибирской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России / – Железногорск: ФГБОУ ВО Сибирская пожарно спасательная академия ГПС МЧС России, 2018. – 168 с. Настоящее учебное пособие предназначено для обучения слушателей курсантов и студентов Сибирской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России, обучающихся в соответствии с ФГОС ВО по специальностям 20.05.01 Пожарная безопасность и 20.03.01 Техносферная безопасность, для обучения по очной, заочной (дистанционной) формам обучения. © ФГБУ ВО Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2018 © Малый В.П., Масаев В.Н., Минкин А.Н., 2018
ОГЛАВЛЕНИЕ ОГЛАВЛЕНИЕ ........................................................................................................ 4 ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................. 6 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ............................................................................. 9 1. СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ............................................................... 12 1.1. Схемы и системы водоснабжения. Классификация систем водоснабжения ................................................................................................... 12 1.2. Системы водоснабжения крупных населенных пунктов...................... 21 1.3. Системы водоснабжения малых населенных пунктов.......................... 26 1.4. Системы водоснабжения промышленных объектов............................. 33 1.4.1. Общие сведения.................................................................................. 33 1.4.2. Прямоточная схема водоснабжения................................................. 38 1.4.3. Оборотная схема водоснабжения ..................................................... 40 1.4.4. Последовательная схема водоснабжения ........................................ 44 1.5. Нормы водопотребления и расходы воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды населенных пунктов и промышленных объектов. ..................................................................................................................... 46 1.6. Расход воды на наружное тушение пожара ........................................... 53 1.6.1. Нормы расхода воды на наружное тушение пожара...................... 53 1.6.2. Прогнозирование водопотребления ................................................. 63 1.7. Свободные напоры в сети наружных водопроводов населенных пунктов и промышленных объектов................................................................ 64 1.8. Режим водопотребления........................................................................... 68 2. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ................... 73 2.1. Источники водоснабжения....................................................................... 73 2.2. Водозаборные сооружения ...................................................................... 77 2.3. Водоподъемные сооружения. Насосные станции ................................. 80 2.3.1. Общие сведения.................................................................................. 80 2.3.2. Расчет насосной станции первого подъёма HC-I............................ 86 2.3.3. Расчет насосной станции второго подъема HC-II........................... 87 2.4. Сооружения очистки воды....................................................................... 94 2.5. Водоводы и водопроводные сети............................................................ 96 2.6. Регулирующие и запасные ёмкости хранения воды ........................... 108 2.6.1. Водонапорные башни ...................................................................... 108 2.6.2. Хранение и пополнение запаса воды на тушение пожара ........... 108 2.6.3. Резервуары хранения воды.............................................................. 115 2.6.4. Резервуары чистой воды.................................................................. 121 2.6.5. Оборудование резервуаров.............................................................. 127 2.7. Потребители воды................................................................................... 131 2.8. Системы управления водопроводными сооружениями...................... 133 3. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И УСТРОЙСТВО НАРУЖНОГО ПРОТИВОПОЖАРНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ............................................. 137 3.1. Общие сведения ...................................................................................... 137 3.2. Противопожарный водопровод низкого давления.............................. 151
3.3. Противопожарный водопровод высокого давления............................ 153 3.4. Системы противопожарного водоснабжения в особых природных и климатических условиях................................................................................. 158 4. НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМ НАРУЖНОГО ПРОТИВОПОЖАРНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ .......................................................................................... 161 4.1. Требования к надежности систем водоснабжения.............................. 161 4.2. Отказы систем водоснабжения.............................................................. 164 4.3. Влияние случайных факторов на надежность систем водоснабжения ... ................................................................................................................... 169 4.4. Понятие и показатели надежности систем водоснабжения ............... 171 4.5. Расчет показателей надежности водоводов ......................................... 179 4.6. Обеспечение надежности системы водоснабжения ............................ 182 4.6.1. Общие сведения................................................................................ 182 4.6.2. Структурное резервирование.......................................................... 183 4.6.3. Временное резервирование ............................................................. 185 5. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ................ 186 5.1. Расчетные режимы работы водопроводных сетей .............................. 186 5.2. Подготовка водопроводной сети к расчету.......................................... 188 5.3. Определение величин узловых отборов воды из сети ........................ 191 5.4. Начальное потокораспределение .......................................................... 193 5.5. Расчет тупиковой водопроводной сети ................................................ 195 5.5.1. Определение потерь напора на участках водопроводной сети ... 195 5.5.2. Расчет магистральной линии тупиковой сети............................... 202 5.6. Расчет ответвлений тупиковой сети...................................................... 205 5.7. Расчет кольцевой водопроводной сети................................................. 206 5.7.1. Общие сведения................................................................................ 206 5.8. Метод итерации....................................................................................... 208 5.9. Метод М.М. Андрияшева....................................................................... 212 5.10. Определение диктующей точки кольцевой сети ................................. 213 5.11. Построение графиков пьезометрических линий ................................. 214 5.12. Гидравлический расчет наружного противопожарного водопровода .... ................................................................................................................... 216 6. БЕЗВОДОПРОВОДНОЕ ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ.. ....................................................................................................................... 218 6.1. Общие сведения ...................................................................................... 218 6.2. Определение объема и количества пожарных резервуаров и водоемов. ................................................................................................................... 219 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................... 224 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ................................................................................... 225
ВВЕДЕНИЕ Успешная локализация и ликвидация пожаров, а так же проведение различных аварийно-спасательных работ невозможно без специальных мобильных средств пожаротушения и оборудования, а также различных огнетушащих средств. Решающим фактором в локализации и ликвидации горения является прибытие пожарных подразделений к месту вызова в кратчайшие сроки и бесперебойная подача огнетушащих веществ в требуемых количествах. Самым доступным и экономически оправданным является вода. Но для того чтобы ее использовать, необходимо противопожарное водоснабжение. Практика тушения пожаров показывает, что неисправность или отсутствие систем противопожарного водоснабжения приводит к длительному тушению пожаров. Невозможность подачи требуемых расходов воды для локализации горения приводит к более длительному времени его ликвидации. Приходится осуществлять перекачку или подвоз воды зачастую из отдаленных водоисточников, и сопровождается привлечением дополнительных сил и средств. Это приводит к увеличению экономического ущерба не только от самого пожара, но и к увеличению экономических затрат по его ликвидации. Обеспечение территорий промышленных объектов (организаций) и населенных пунктов противопожарным водоснабжением является одним из основных технических противопожарных мероприятий обеспечения пожарной безопасности. С развитием систем водоснабжения улучшается противопожарная защита населенных пунктов и промышленных объектов, так как учитывают современный уровень развития систем противопожарного водоснабжения, характеризующегося использованием: новейших конструктивных элементов и оборудования, в совокупности с современными технологиями применения и использования новых материалов;
новых (или вновь введенных) регламентирующих нормативно-правовых и нормативно-технических документов. При проектировании, строительстве или реконструкции систем наружного водоснабжения учитывают необходимость обеспечения не только технологических (производственных) и бытовых нужд, но и противопожарные требования. Основным противопожарным требованием является необходимость обеспечения нормативных объемов воды определенного напора в течение расчетного времени тушения пожаров. Противопожарное водоснабжение в современных условиях, представляет собой комплекс организационных мероприятий и инженерно технических сооружений, выполняющих важную функцию в обеспечении пожарной безопасности. Противопожарное водоснабжение — это совокупность организационных и технических мероприятий по обеспечению водой различных потребителей для создания условий по недопущению пожара или успешного его тушения. Проблема совершенствования противопожарного водоснабжения – одна из основных и приоритетных в области пожарной Современное развитие промышленного производства, сложность технологических процессов, применение новых материалов и веществ при строительстве и эксплуатации объектов требует соответствия систем противопожарного водоснабжения. Современные технологичные системы водоснабжения, в том числе противопожарного, представляют собой технически сложные инженерные сооружения и устройства, и требуют от специалиста пожарной безопасности: специальных знаний об организации систем противопожарного водоснабжения промышленных объектов и населенных пунктов; теоретических знаний и практических навыков по овладению методами гидравлического расчета систем подачи воды к месту пожара, методами анализа надежности противопожарных водопроводов;
владение методиками рассмотрения проектов наружного и внутреннего водопроводов с последующим оформлением результатов; владение методиками обследования систем противопожарного водоснабжения наружного и внутреннего водопроводов; навыков решения практических задач по подаче воды для целей тушения пожара с учетом совместной работы водопроводной сети, насосов и рукавных систем; знания основных систем (схем) наружного (внутреннего) противопожарного водоснабжения; теоретической и практической подготовки будущих специалистов к решению вопросов пожарной безопасности объектов в области противопожарного водоснабжения; умения работы с нормативно-технической документацией, а также самостоятельным поиском, критическим анализом и работой с научно техническими источниками, необходимыми в профессиональной деятельности. Специалисту пожарной безопасности необходимо уметь решать вышеуказанные профессиональные задачи в соответствии с видом (видами) профессиональной деятельности, на которые и ориентировано настоящее учебное пособие.
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Водозаборное сооружение гидротехническое сооружение для забора воды из природного или искусственного источника с целью использования ее для нужд водоснабжения, пожаротушения [14]. Водоисточник место естественного или искусственного скопления воды, используемой для водоснабжения [14]. Водопровод система сооружений и устройств, доставляющая воду по трубам от водоисточника к месту потребления или комплекс сооружений, включающий водозабор, водопроводные насосные станции, станцию очистки воды или водоподготовки, водопроводную сеть и резервуары для обеспечения водой определенного качества потребителей [14]. Водопроводная сеть совокупность водопроводных линий (трубопроводов) для подачи воды к местам потребления [14]. Водопроводный узел система сооружений и устройств, имеющая в своем составе насосные станции и резервуары для воды и предназначенная для поддержания необходимых напоров в водопроводной сети и снятия пиковых расходов воды в часы максимального водопотребления [14]. Водоснабжение подача воды от водоисточников к местам потребления для обеспечения нужд населения и промышленных объектов [14]. Водонапорный бак это водопитатель, заполненный расчетным объемом воды, находящейся под атмосферным давлением, автоматически обеспечивающий давление в трубопроводах ВПВ за счет пьезометрической высоты расположения над пожарными кранами, а также расчетный расход воды, необходимый для работы пожарных кранов ВПВ до выхода на рабочий режим основного водопитателя (насосной установки) [15]. Гидрант ⎼ техническое устройство, предназначенное для забора воды из водопровода передвижными мобильными средствами пожаротушения [14]. Групповые cистемы водоснабжения ⎼ водопроводы обслуживающие как один объект, например крупный населенный пункт или промышленный
объект, так и несколько объектов [12,21,22]. Групповой водопровод – это водопровод, подающий воду потребителям нескольких населенных пунктов [18]. Зонное водоснабжение – это питание водой под требуемым напором различных частей территории, имеющих значительную разницу в отметках [12,21,22]. Источник водоснабжения природный или антропогенный поверхностный водоем (река, море, озеро, океан, водохранилище и т.д.) или подземные воды, обеспечивающие забор необходимого потребителю количества воды в течение длительного времени [16]. Источники наружного противопожарного водоснабжения ⎼ наружные водопроводные сети с пожарными гидрантами и водные объекты, используемые для целей пожаротушения [14]. Коэффициент неравномерности водопотребления − отношение максимального и минимального водопотребления к среднему за определенный интервал времени [14]. Местные системы водоснабжения – это небольшие системы водоснабжения, обслуживающие одно здание или небольшую группу компактно расположенных зданий из близлежащего источника [12,21,22]. Насосная станция ⎼ сооружение, предназначенное для забора воды из водоисточника и подачи ее в водопроводные сети [6]. Неравномерность водопотребления − колебание расхода воды в интервал времени [6]. Потеря воды в системе водоснабжения − объем воды, теряющийся при ее транспортировании, хранении, распределении и охлаждении [6]. Природные воды ⎼ воды природных водоемов (рек, морей, озер, океанов), а также подземные воды [7]. Районные системы водоснабжения – системы водоснабжения обслуживающие несколько крупных объектов, расположенных на значительном расстоянии одно от другого [16].