Потеря напора и нормы пропускной способности пожарных рукавов: таблица объема и расхода воды

напор воды из пожарного ствола

    Содержимое:
  1. Пропускная способность рукавов: нормы
    1. Как рассчитать пропускную способность
  2. Что такое напор в пожарном рукаве
  3. Что такое потеря напора в пожарном рукаве
    1. Как определить потери напора в рукавах
  4. Нормы расхода воды для пожарных рукавов

Пропускная способность пожарных рукавов зависит от давления, диаметра и расхода вода. Параметр используется в пожарно-тактических расчетах (ПТР). Исчисления требуются, чтобы привлечь к ликвидации пожара достаточное количество средств с подходящими параметрами.

Источники по рассматриваемой теме:
  • Методика проведения ПТР;
  • Справочники руководителя тушения пожара (РТП);
  • учебники, в частности, «Пожарная техника» Кн. 1 (В. В. Теребнев, 2007 г).

По Методике определяют, сколько необходимо средств, сил для подавления возгорания. Результат сопоставляется с пропускной способностью и расходом воды через рукав для подбора нужного количества шлангов.

Пропускная способность рукавов: нормы


Пропускная способность (ПС) – это количество воды, перекачиваемой пожарным рукавом (ПР) определенного диаметра за установленный отрезок времени (литры за секунду), а более кратко, потребление ОТВ за расчетный период.

Так как при пожаротушении задействуется комплекс оборудования, важно учитывать совокупность величин, а именно:
  • рукава – ПС, литры за секунду;
  • насосы – способность нагнетать воду с определенным напором;
  • брандспойты – производительность.

Надо учитывать, что есть напорные (НПР, с брандспойтами непосредственно для тушения), всасывающие и напорно-всасывающие рукава (НВПР, ВПР, только для транзита воды), возможности которых отличаются.

Оборудование – шланги, арматура, помпы – увязываются между собой по параметрам. Значения для стволов и насосов – фиксированные. Для типоразмеров, материала ПР есть установленные величины, но они расчетные, то есть окончательный результат, исчисляется по конкретной ситуации.

Для ПР с известным гидросопротивлением пропускная способность обуславливается граничными цифрами напорных потерь, протяженности линии. Всегда есть зависимость от диаметра.

Как рассчитать пропускную способность


ПС определяется (исчисляется) по разработанным графикам зависимости показателей оборудования под стандартные протяженности.

график зависимости напора от длины рукава


На диаграмме обозначены кривые ПС, отражена зависимость от длины шланга. По кривым можно узнать величину, соответствующую конкретной протяженности. Пример для линии 260 м:
  • Ø6,5 см – 7 л/сек.;
  • Ø7,7 см – 13 л/сек.

Надо увязать возможности арматуры и схемы. Пример для подачи от 2 магистральных рукавных трубопроводов через РТ-70 или 80 на три ствола (1 – «А», 2 – «Б»):
  • «Б» снабжены насадками на 1,3 см, с расчетным расходом – 3,6 л/сек.;
  • «А»: 1,9 см – 7,4 л/сек.;
  • соответственно, результат – 14,6 л/сек.;
  • из выше указанного вытекает: изделия на 6,6 см обладают пропускными возможностями ниже требуемых вдвое. Для рассмотренной схемы они не годятся как магистральные;
  • изделия Ø7,7 см хорошо увязываются: 14,6 л/сек. полностью приемлемо для прокладки 240 – 260 м (200 м магистралей, остальное – рабочие линии).

Следующий этап – анализ, как результаты соотносятся с мощностью насоса.

При подборе диаметра шланга под насос учитывают правило: в шкале этого параметра шланг должен обладать значением пропускной способности четно кратным таковому у изделия, стоящего выше него. Пример: если при диаметре 7,7 см ПР имеет 15 л/с, то по следующему типоразмеру должно быть 30 л/с.

Пропускной способности на 30 л/с для 250 м подойдет диаметр 104 мм; 60 л/с – 138 мм. Поэтому уместно вооружать силы пожаротушения рукавами Ø 11 см и 15 см. Их возможности будут несколько выше, чем расчетные или же увеличится длина магистральных линий до 340 – 360 м.

В Методике расчетов есть стандартные параметры по шлангам на 20 м (Прил. 1– 3):

Диаметр (мм)

51

66

77

89

110

150

ПС (л/с) для прорезиненного шланга

10,2

17,1

23,3

40

Внутреннее сопротивление (прорезиненные / непрорезиненные)

0,15

0,3

0,035

0,077

0,015

0,03

0,004

0,002

0,00046

Объём рукава напорного (л)

40

70

90

120

190

350



Данные по табл. 3.2 учебника «Пожарная техника» Кн. 1 (В. В. Теребнев, 2007 г):

Внутренний ø рукава, мм

Давление для новых рукавов, МПа

Емкость рукава, л

Сопротивление одного рукава

Пропускная способность прорезиненного рукава по воде, л/с

Масса одного рукава, кг

Прорезиненного

Непрорезиненного

Рабочее

Испытательное

51

1,6

2,0

40

0,13

0,24

10,2

11,6

66

1,6

2,0

70

0,034

0,077

17,1

14,6

77

1,6

2,0

90

0,015

0,030

23,3

17,0

89

1,4

1,6

125

0,0035

30,0

21,2

110

1,4

1,6

190

0,0020

23,0

150

1,2

1,4

350

0,00046

36,0


 

Потребуется увязать ПС шлангов с возможностями помп. Есть специальные графики, например под агрегаты ПН-30К:

график взаимосвязи напора от длины рукава и мощности помпы


Значения пропускной способности магистральных рукавов при соответствующих расчетных длинах и типах насосов, с которыми они увязаны

Диаметр рукава, мм

77

110

150

Расчетная длина, м

260

340

360

Пропускная способность, л/сек.

15

30

60

Тип насоса

ПН-30 – ПН-40

ПН-60

ПН-100



Максимальная пропускная способность напорных рукавов составляет:

Ø, мм

51

66

77

89

150

200

260

300

Макс. ПС через сечение одного НПР (согласно справочника РТП), л/с

10,2

17,1

23,3

40

100

Макс. ПС через сечение одного НПР (практические значения, л/с)

13,9

22

29

202

215

430



Что такое напор в пожарном рукаве


Руководители пожарных команд обязаны знать понятие о потере напора. Под термином подразумевают механическую энергию потока жидкости в заданной точке, а проще говоря, сила с которой движется вода в шланге, от которой зависит на какое расстояние оборудование способно доставить ОТВ.

Что такое потеря напора в пожарном рукаве


Потеря напора в пожарных рукавах в зависимости от диаметра и расхода воды (на протяженности линии от точки забора до места возгорания) – это снижение силы движения воды в шланге. На снижение влияют также параметры прокладки, количество арматуры, неровности и положение. Величина необходима для правильного подбора мощностей насосного оборудования.

Как определить потери напора в рукавах


Правило расчета потерь напора в линиях магистрального типа: это разница давлений на помпе и у брандспойта. Пример:
  1. исходные данные (м вод. ст.):
    • на помпе: 90;
    • у ствола: 60;

  2. расчет потерь 90 - 60 = 30.

Чтобы определить потери напора в рукавах при подаче по рабочим водоводам к стволам, надо учесть снижение показателя разветвлениями. Если принять, что они составляют 10 м вод. ст., то при значении у брандспойта 40 и у помпы 90, потеря в магистральной линии составит 40.

Составляющие метода определения потери напора: таблицы расхода воды и графики. На основе усредненных показателей созданы диаграммы приблизительных значений, какое расстояние может обеспечить метраж магистральных шлангов для сельских и городских местностей:

график обеспеченности расстояний от водоисточника до пожара


Стандартно обеспеченность принимается за 90%, для которого подходит расстояние 230 м. Это означает, что если машина комплектуется шлангами общей длиной в 460 м для двух линий, то на 90% возгораний при протяженности линий 230 м могут использоваться расчетные значения МПа на брандспойтах при стандартной мощности (напоре) на насосе.

Приблизительно берут расчетную протяженность в 200 м при автонасосах или 100 – 150 м для мотопомп, что подходит под нормативные охваты площадей ресурсами пожарных резервуаров.

Нормы расхода воды для пожарных рукавов


Источники для исчисления норм расхода воды для рукавов: таблицы, расчеты и НПБ по противопожарному водоснабжению. Примеры:

Напор у ствола, МПа

Расход воды (л/с) из ствола с ø насадки, мм

13

19

25

28

32

38

50

0,2

2,7

5,4

9,7

12,0

16,0

22,0

39,0

0,3

3,2

6,4

11,8

15,0

20,0

28,0

48,0

0,4

3,7

7,4

13,6

17,0

23,0

32,0

55,0

0,5

4,1

8,2

15,3

19,0

25,0

35,0

61,0

0,6

4,5

9,0

16,7

21,0

28,0

38,0

67,0

0,7

18,1

23,0

30,0

42,0

73,0

0,8

45,0

78,0



Степень огнестойкости зданий

Категория зданий по пожарной опасности

Число пожарных стволов и минимальный расход воды, л/с, на 1 пожарный ствол, на внутреннее пожаротушение в производственных и складских зданиях высотой до 50 м и объемом, тыс. м³

от 0,5 до 5

св. 5 до 50

св. 50 до 200

св. 200 до 400

св. 400 до 800

I и II

А, Б, В

2 - 2,5

2 - 5

2 - 5

3 - 5

4 - 5

III

В

2 - 2,5

2 - 5

2 - 5

III

Г, Д

*

2 - 2,5

2 - 2,5

IV и V

В

2 - 2,5

2 - 5

IV и V

Г, Д

*

2 - 2,5



Напор у ствола, м вод. ст.

Расход воды в л/с из стволов с ø насадка, мм

ручные

лафетные

13

19

25

28

32

38

50

30

3,2

6,4

35

3,5

7,0

40

3,7

7,4

13,6

17,0

23,0

32,0

55,0

50

4,1

8,2

15,3

19,0

25,0

35,0

61,0

60

4,5

9,0

16,7

21,0

28,0

38,0

67,0

10 м вод ст. = 0,1 МПа = 1 атм.



Высота компактной части струи

Расход пожарного ствола, л/с

Давление, МПа, у пожарного крана с рукавами длиной, м

Расход пожарного ствола, л/с

Давление, МПа, у пожарного крана с рукавами длиной, м

Расход пожарного ствола, л/с

Давление, МПа, у пожарного крана с рукавами длиной, м

10

15

20

10

15

20

10

15

20

Ø спрыска наконечника пожарного ствола, мм

13

16

19

Клапан пожарного крана DN 50

6

2,6

0,092

0,096

0,10

3,4

0,088

0,096

0,104

8

2,9

0,12

0,125

0,13

4,1

0,129

0,138

0,148

10

3,3

0,151

0,157

0,164

4,6

0,16

0,173

0,185

12

2,6

0,202

0,206

0,21

3,7

0,192

0,196

0,21

5,2

0,206

0,223

0,24

14

2,8

0,236

0,241

0,245

4,2

0,248

0,255

0,263

16

3,2

0,316

0,322

0,328

4,6

0,293

0,30

0,318

18

3,6

0,39

0,398

0,406

5,1

0,36

0,38

0,40

Клапан пожарного крана DN 65

6

2,6

0,088

0,089

0,09

3,4

0,078

0,08

0,083

8

2,9

0,11

0,112

0,114

4,1

0,114

0,117

0,121

10

3,3

0,14

0,143

0,146

4,6

0,143

0,147

0,151

12

2,6

0,198

0,199

0,201

3,7

0,18

0,183

0,186

5,2

0,182

0,19

0,199

14

2,8

0,23

0,231

0,233

4,2

0,23

0,233

0,235

5,7

0,218

0,224

0,23

16

3,2

0,31

0,313

0,315

4,6

0,276

0,28

0,284

6,3

0,266

0,273

0,28

18

3,6

0,38

0,383

0,385

5,1

0,338

0,342

0,346

7

0,329

0,338

0,348

20

4

0,464

0,467

0,47

5,6

0,412

0,424

0,418

7,5

0,372

0,385

0,397



Расход для ПР учитывает пропускную способность и являет собой суммарное количество ОТВ для тушения объектов определенной площади. В Методике пожарных расчетов в п. 8 есть формула расчета при тушении конструкций:

S₃ x I³mp (л/с)

Первая переменная – защищаемая площадь, вторая – интенсивность подачи (л/с), представляющая собой объем ОТВ, подаваемого за единицу времени на величину расчетного параметра (площади) объекта.

Формула для пожара в целом приведена в п. 5:
Qmmp = Sn - Imp – при Sn ≤ (л/с) или Qmmp = Sm - Imp – Sn > Sm (л/с)

где Sn – площадь пожара, Sm – площадь эффективного воздействия ОТВ.

Основы способов определения расхода рукавов: таблицы СП 8.13130, 10.13130, другие НПБ c нормативами для внутреннего и наружного водоснабжения, формулы Методики расчетов.
Похожие статьи по теме
Оставить комментарий
    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
Закрыть