VdS противопожарни инсталации

Структура и изисквания към елементите на противопожарни инсталации, съгласно стандарта VdS

Целта на международно признатите стандарти в областта е на базата на новите технологични решения и дългогодишния опит в борбата с огъня да се зададат критерии за оценка, благодарение на които да се осигури ефективност и надеждност на противопожарната инсталация. В много голяма степен доколко бързо и с какви поражения инсталацията ще се пребори с огъня зависи от характеристиките на използваните помпи.

Затова е разбираемо, че към помпите, използвани в противопожарни системи, се поставят редица важни изисквания, които са в основата на различни международно признати или действащи в отделни държави стандарти. Oбщото между повечето стандарти е, че изискванията в тях нямат задължителен характер. В тези документи са регламентирани структурата на противопожарните инсталации и конкретните изисквания към всеки от включените в състава им елементи. С приемането ни в Европейския съюз и унифицирането на българската нормативна база с общоевропейската, международните стандарти в тази област придобиха важно значение. Обект на разглеждане в статията са изискванията към противопожарните инсталации с акцент върху включените в тях помпи, залегнали в един от най-строгите и международно признати стандарти - немският VdS.

Застрахователна изгода от

сертифицирането

Необходим е значителен финансов ресурс, за да се проектира и изгради противопожарна инсталация, която да отговаря на строгите изисквания на международно признати стандарти от ранга на VdS. Въпреки препоръчителния характер на изискванията в тях, наред с гарантираната надеждност и ефективност в работата й, собствениците на сгради имат и друг сериозен стимул да направят инвестицията. Причината е, че институтите, които разработват стандартите, работят в тясно сътрудничество с водещите застрахователни дружества в света. Ако една компания притежава международно признат сертификат, като VdS, LPCB, UL и т.н., за своята противопожарна инсталация, тя ще бъде обложена със значително по-ниски застрахователни такси.

Структура на VdS

противопожарни инсталации

Съответстващите на стандарта VdS противопожарни инсталации лесно се различават визуално. Според изискванията му, всички елементи задължително трябва да са боядисани в червен цвят - RAL 3000. VdS препоръчва инсталациите да се изграждат с три помпи - нагнетателна помпа, наричана още пилотна, и две противопожарни помпи - работна и резервна (stand-by). Не се изключва и възможността системата да има само една или повече от две противопожарни помпи. Възможни са конфигурации на противопожарни инсталации, при които двете помпи са с електрическо захранване, или едната е дизелна, а другата - електрическа. Изискване на стандарта е противопожарните помпи да не бъдат захранвани от един и същи енергиен източник. Ясно е, че това се прави с цел да се осигури поне една работеща помпа, в случай на прекъсване на захранването или повреждането на едната помпа. Каквито и да са помпите, основно изискване към тях е да разполагат със специализирани датчици, на базата на показанията от които се регулира налягането.

На фиг. 1 е показана обща структура на противопожарна инсталация според стандарта VdS. Оразмеряването, конструирането и изпитването на системите следва да съответстват на нормативната база на съответната държава. Противопожарните инсталации, съответстващи на стандарта VdS, разполагат със специален, частично напълнен с вода резервоар под налягане, който има важната функция да поддържа налягането в системата. Ако налягането в системата се понижи, например вследствие на отворени спринклерни глави или утечки, нивото на водата и въздушното налягане също ще паднат. Резервоарът под налягане (6) се пълни от пилотната помпа. В процеса на подаване на вода в резервоара от пилотната помпа, компресорът повишава налягането на въздуха в него. В момента, в който нивото на водата и налягането на въздуха в резервоара достигнат предварително определените им зададени стойности, пилотната помпа и компресорът преустановяват работата си. При сработването на спринклерната система нивото на водата в резервоара и налягането започват да се понижават, което довежда до пуск на едната от противопожарните помпи. Ако налягането в резервоара продължи да пада, а едната от противопожарните помпи не сработи, се включва втората противопожарна помпа. Налягането в сухата спринклерна система (14) се поддържа от компресора.

Изисквания към противопожарните помпи

Стандартът VdS поставя следните изисквания по отношение на противопожарните помпи: работното колело и износващите се пръстени на помпата да са изработени от бронз; всички части на помпата, които се намират в пряк достъп с водата, като вал, шайби, гайки и др., трябва да са от неръждаема стомана; отливките в конструкцията на помпите трябва задължително да са изработени от материала чугун EN-GJL-250. Изискванията на стандарта за този материал не позволяват нагнетателната височина на помпата да превишава 110 метра, а дебитът 600 m3/h.; максималната нетна положителна смукателна височина - NPSH, трябва да е до 5.5 метра.

Стабилната работа на противопожарната инсталация е приоритет на VdS. Това се отнася с особена сила за спринклерни системи, съдържащи много дълги и различни като диаметър тръбопроводни системи. В тази насока в стандарта са залегнали специални изисквания по отношение характеристиките на използваните помпи. Допустимата нестабилност в работата на помпите, т.е. разликата между възможния максимален напор на помпата и напора при нулев дебит не може да бъде повече от 5%. На фиг. 2 а и б са показани съответно работни характеристики на помпи, несъответстващи и съответстващи на VdS изискванията.

Работният обхват на помпите

в противопожарна инсталация отговаряща на критериите на VdS, се избира на базата на т.нар. Qzul концепция. Работната точка на помпата не трябва да бъде вдясно от определената стойност на допустимия дебит Qzul от Q/H характеристиката й. Qzul се дефинира на основата на NPSH. За да се пресметнат най-големият и най-малкият допустим работен диаметър на работното колело на помпата, се прилага следният алгоритъм на пресмятане:

Пресмята се дебитът на 4.5 и 5.5 NPSH; умножава се получената стойност Q4.5mNPSH по 1.2; прави се проверка дали полученият резултат превишава дебита при 5.5 метра нетна положителна смукателна височина; ако това е така, допустимият дебит Qzul=Q5.5mNPSH/1.2; в случай че резултатът не превишава Q5.5mNPSH, се приема, че допустимият дебит Qzul=Q4.5mNPSH.

Електрическите двигатели

на противопожарните помпи следва да имат степен на защита IP54. Постига се чрез изработване на дренажен отвор в клемната кутия. Стандартът VdS изисква използването на двигател с мощност, по-висока от номиналната, за да осигури надеждната работа на помпата по всяко време. Mощността на двигателя се изчислява с отчитане характеристиките на помпата при 16 метра нетна положителна смукателна височина. Работният обхват на помпите в диапазона от 0.5Qzul до 1.0Qzul трябва да бъде гарантиран.

Важен елемент от противопожарните инсталации е байпасната линия. Предназначението й е да осигури протичане на минимален дебит в размер на 0.02 Qzul, в случай че аларменият вентил не отвори.

За разлика от конкретните предписания по отношение на противопожарните помпи, стандартът VdS не поставя специални изисквания към пилотните, чието предназначение е да поддържат нивото на водата в резервоара под налягане. При падане на нивото на водата в резервоара под определена стойност, превключвател активира пилотната помпа, която работи, докато друг превключвател на високо ниво я изключи. Отварянето на един или повече спринклери също предизвиква включване на пилотните помпи, така че да се поддържа зададеното ниво на водата в резервоара под налягане.

VdS поставя конкретни изисквания и по отношение на електрическите табла, с които се оборудват електрическите противопожарни инсталации. Таблото трябва да е със степен на защита IP 54, да бъде боядисано в цвят RAL 3000 и да има мониторинг на фазите (опционално).

Изисквания към дизеловите

противопожарни помпи

В съответствие с изискванията на ISO 3046, дизеловите помпи трябва да работят постоянно с максимални обороти при номинална мощност. Дизеловият двигател и резервното електрическо захранване осигуряват автоматичен старт и функционирането на помпата, която трябва да достига максимална мощност до 15 секунди след старта. Двигателят трябва да поддържа оптималните си експлоатационни характеристики при температура на околната среда в помещението до 5 °С.

VdS допуска използването на следните видове охладителни системи по отношение на дизеловите помпи: система с водно охлаждане чрез спринклерната помпа, която подава вода директно в охлаждащия кръг. Възможно е използването на редуцирвентил; топлообменник, захранван с вода от спринклерната помпа. Също при необходимост се използва редуцирвентил; система, базирана на радиатор с въздушно охлаждане. В този случай е необходимо двигателят, задвижващият вентилатор и циркулационната помпа да бъдат с отделни ремъчни предавки.

Резервоарът за гориво

е основен елемент от конструкцията на дизеловите помпи. Стандартът съдържа специални изисквания както към него, така и към използваното гориво. Обемът на резервоара трябва да е достатъчен, за да осигури работа на двигателя на помпата при пълна мощност най-малко в продължение на шест часа. Самият резервоар трябва да бъде конструиран със заварени плочи. Както споменахме по-горе, противопожарните помпи могат да бъдат повече от една. Ако инсталацията е снабдена с няколко дизелови помпи, всяка от тях трябва да разполага със собствен резервоар, както и с линия за захранване с гориво, изработена от метални тръби. Според предписанията на Vds, вентилите между резервоара с гориво и двигателя трябва да са с индикация за отворено положение.

При проектирането на противопожарна инсталация с дизелови помпи следва да се обърне специално внимание и на системата за отвеждане на отработените от двигателя газове. В редица приложения тези системи се комплектоват с шумозаглушител.

Спецификация на VdS помпите

Всяка помпа, притежаваща VdS сертификат, има собствен номер, който задължително се изписва в листа с техническата й спецификация. Освен за производителя и модела на помпата, спецификацията на помпите трябва да осигури информация и за:

нормалния диаметър D2 (D2 normal) - това е най-големият диаметър на работното колело на съответната помпа;

редуцирания диаметър D2 (D2 turned down) - показва редуцирания диаметър на работното колело, допустим за съответния модел;

b2 - работните колела на противопожарните помпи затворен тип се характеризират с разстоянието b2, което представлява широчината на отворите, през които водата излиза извън колелото. Колкото по-малък е диаметърът на работното колело на помпата, толкова по-голяма е широчината на b2;

Dns - вътрешния диаметър на фланеца от смукателната страна на помпата;

Dnd - вътрешния диаметър на фланеца от нагнетателната страна на помпата;

аварийния резерв за дебита на помпата - характеристика от първостепенна важност при противопожарните помпи. Ако помпата сработи при затворен вентил, аварийният резерв показва минималния дебит, който следва да бъде отведен настрани от помпата, за да се предотврати повреждането й, в продължение на 48 часа. Този дебит се извежда през байпасна линия;

минималния обхват в метри - показва минималния напор, за който помпата е одобрена;

пусковия момент при максимален товар на помпата - важна характеристика за противопожарните помпи.

Инсталиране на VdS системи

Преди да бъде пусната в експлоатация, противопожарната инсталация трябва задължително да бъде тествана, съобразно изискванията на стандарта. VdS предписва извършването на различни тестове на системата, като проверка на налягането на спринклерната система, калибриране на уредите за измерване на налягането на въздуха, нивото на водата и др., проверка на дебита на противопожарните помпи, тестване на алармената система. Осигуряването на надеждна връзка между инсталацията и съответното местно поделение на противопожарната охрана е задължително условие, което трябва да бъде изпълнено, за да бъде пусната в експлоатация системата.

Инсталаторът на противопожарната система е длъжен да предостави на ръководството на завода сертификат, който удостоверява, че противопожарната система е инсталирана в съответствие с изискванията на стандарта и цялостен набор от инсталационните и експлоатационните изисквания към инсталацията и всеки от нейните компоненти - на ръководството на завода и собственика на противопожарната инсталация.