Здравствуйте посетители блога.
Рассмотрим какие функции устройств должна обеспечивать автоматизация насосной станции пожаротушения.
Наша цель – рассказать максимально подробно все вопросы, касающиеся автоматики и комплекта оборудования насосной станции пожаротушения.
Что входит в состав комплекса автоматизации, каким оборудованием управляет автоматика, какие возможности предоставляет система автоматизации, а также другие вопросы обсудим на странице блога.
А так же дополнительно, вы можете ознакомиться со стандартом Namur в пожаротушении тут.
Начнем с самых азов и базовых понятий насосной станции и системы ее автоматизации.
Назначение станции
Данный тип насосной станции предназначен для работы с установками автоматического пенного водяного пожаротушения или на пожарном водопроводе.
Основной функционал этого оборудования – эффективная доставка огнетушащего вещества к месту ликвидации пожара.
Среднестатистическая насосная установка должна иметь следующую комплектацию:
- минимум два насоса для создания давления и последующего всасывания жидкости (один основной (минимально), один резервный), а чаще это следующая группа: два упомянутых, жокей-насос (компрессор) для регулирования давления в гидробаке (пневмобаке), дренажный насос (используется в дренажных ямах);
- набор запорных механизмов для регулировки давления – замки, обратные клапаны, электрические задвижки, распредустройства, фланец, коллекторы, всасывающий и напорный и пр.;
- группа водопитателей – гидропневматический (расширительный) бак-накопитель, резервуар для воды и т.п.;
- механический (либо электрический) пульт управления насосами;
- комплект контрольно-измерительной аппаратуры для мониторинга состояния оборудования – датчики уровня затопляемости, датчики для контроля температуры подшипников, манометры и т.д.;
- прибор управления (ПУ); шкаф управления автоматикой; центральный прибор индикации (ЦПИ) – при необходимости.
Принцип функционирования всех насосных установок одинаков.
Сигнал от пожарной сигнализации идет на автоматическую установку пожаротушения, или происходит сработка спринклера,
вследствие чего понижается давление в системе о котором сигнализируют манометры установленные на узлах управления, затем включается основной насос.
По ходу его работы из резервуара (городской сети) под напором нагнетается жидкость (обычно вода) и подается в трубопроводную систему автономного пожаротушения.
Давление подачи при этом контролируется с помощью запорных устройств.
Световая индикация насосной подстанции выводит текущие рабочие показатели системы и значение давления.
При возникновении проблем с работой основного насоса для обеспечения непрерывного процесса подачи воды включается дополнительный (резервный) насос.
Виды насосной станции
Производство данного оборудования выпускает его в двух пополнениях: мобильные и стационарные станции.
Первые перемещаются к месту очага огня при помощи транспортных средств для дальнейшей работы на объекте.
Устройства второго типа классифицируются по способу забора воды из источника.
- Доставка из открытого водоёма.
- Взаимодействие установки с центральным городским водоснабжением или водопроводом специального назначения.
- Получение жидкости из специальной скважины или ёмкости подземного типа.
Зависимо от способа забора огнетушащего вещества станция может иметь погружной насос для использования на магистрали водопровода или скважине.
Стационарные системы, как правило, поддерживают работоспособность спринклерных или дренчерных АУПТ.
Дренчер создает внутри помещения водяные стены, исключающие распространения огня.
Спринклер является оросителем, накрывая источник огня тонкораспыленной водой.
Насосы всегда срабатывают в автоматическом режиме, когда на установку пожаротушения приходит сигнал о пожарной тревоге.
Запуск и управление насосами предусматривает три способа:
- Включение по схеме звезда-треугольник.
- Прямой пуск насосов.
- Приведение в работу при помощи механизмов плавного пуска, устанавливающихся по одному на каждую помпу, для плавного включения/ выключения насосов. Эта конструкция позволяет избежать перегрузок электрической сети, а также сильных гидравлических ударов.
К самым распространенным видам таких автоматических станций для борьбы с огнем являются следующие два:
- дренчерного пожаротушения;
- спринклерного пожаротушения.
Опишем кратко суть работы каждого типа.
Работа станции дренчерного типа осуществляется по простому алгоритму.
Противопожарные датчики, заметив очаг возгорания (задымление либо повышением температуры помещения) срабатывают и сообщают сигнал о пожаре автоматической системе пожаротушения.
Комплекс автоматики открывает электрозадвижку используемого для тушения трубопровода и активирует пожарный насос.
При проблемах с центральным насосом, к работе подключается резервный, который срабатывает через несколько секунд, если отказал первый.
Обеспечивается непрерывность процесса ликвидации огня.
Спринклерного типа подстанции оборудуются еще одним дополнительным конструктивным компонентом — жокей-насосом (или подпитывающий насос).
Он предназначен для поддержания давления в трубопроводе и монтируется в систему вместе с мембранным резервуаром.
Этот гидронасос приводится в действие при помощи контактного электрического манометра, когда падает давление либо произошла утечка воды.
Об этом сообщает универсальный сигнализатор давления (СДУ).
При сработке спринклеров, следовательно, резком повышении затрат воды, давление будет падать даже при включенном жокее.
Поэтому центральный либо резервный пожарный насос все равно со временем включатся.
Принцип работы
Для понимания алгоритма работы приборов автоматики системы, опишем сначала общий процесс работы всего комплекса насосной установки.
Итак, при пожаротушении она выполняет следующие действия.
- Спринклерная система находится под рабочим давлением, поддерживаемым жокей-насосом, который периодически включается для подкачки воды до нужного уровня давления.
- С повышением температуры до критической отметки колба теплового замка открывает отверстие спринклера для поступления в систему воды.
- Вследствие падения давления в пожарном водопроводе активируется насос подкачки.
- Давление должно поддерживаться (обычно на уровне 6 атм.) при работе жокей-насоса, если он маломощный, тогда давление начинает падать.
- При наличии реле потока на трубопроводе с поворотом лопатки, установленной на нем, реле передает сигнал о пожаре на пульт диспетчера или пожарной сигнализации.
- Продолжение падения давления вызывает поднятие основного (например, спринклерного сигнального) клапана на узле.
- Затем начинается заполнение водой камеры-замедлителя.
- Далее из-за давления срабатывает реле «ПОЖАР».
- По поданному сигналу о пожаре в городском водопроводе открывается обводная задвижка, сечение вводной трубы вследствие этого увеличивается.
- Обходя водомерный узел, вода начинает поступательное движение к источнику огня.
- Срабатывает основной насос, который может не давать необходимого давления (6-10 атм.).
Обычно это происходит по одной из следующих причин:
- отказ пускателей;
- основной насос просто заклинило;
- мало мощности;
- отсутствие напряжения на двигателе;
- С включением основного подсоса обычно выключается жокей, т.к. в нем уже нет необходимости. Если возникла неполадка, тут же активируется резервный пожарный насос.
- Насосная станция продолжает подачу воды до тех пока, пока ее не произойдет ее ручное отключение.
Классификация неисправностей
Почему наша установка может, например, не подавать воду или не запускать дренажный насос?
По ходу эксплуатации могут возникать самые разные причины сбоев в работе.
Приведем основной список устройств, которые могут выйти из строя.
Неисправным может быть:
- ввод питания; сигнальные цепи (реле, линии связи);
- электрическая задвижка;
- центральные помпы;
- насос подпитки;
- дренажный насос.
Функции автоматики
Приведем теперь основной функционал шкафа управления современной автоматической насосной станции:
- Выделение временного интервала (около 15 секунд) между последовательными операциями, связанными с запуском насосного оборудования.
- Подача сигналов на запуск устройств системы и на прекращения работы комплекса установок.
- Защита электродвигателей.
- Выбор ручного либо автоматического режимов управления.
- Управление работой насосами.
- Определение способа работы – дренчерный или спринклерный вид станции.
- Запуск центрального насоса при наступлении сигнала «ПОЖАР».
- Запуск дополнительного насоса при неисправности основного.
- Контроль давления трубопровода по реле перепада давления, другим релейным устройствам.
- Контроль расхода воды в резервуаре, нижнего уровня пенообразователя в баке.
- Автоматическое отключение дозатора по нижнему уровню пенообразователя.
- Наличие ручного запуска помп.
- Автоматическое отключение помпы пенного пожаротушения при определенном уровне в пожарном резервуаре.
- Контроль и сигнализация на пульт об уровне давления на вводе при водяном пожаротушении.
- Пуск насоса-дозатора при запуске основной помпы либо ее невыхода в рабочий режим через определенное время.
- Прекращение работы центральной помпы при сработке реле защиты от холостого хода, реле перепада давления, выключателя защиты электрического двигателя либо при обнаружении автоматикой неполадок на вводах питания.
- Организация прямого либо ступенчатого запуска устройств по определенной последовательности.
- Подключение передвижной пожарной техники.
- Автоматическое подключение резервного источника питания при перекосе, пропадании одной фазы, неверного алгоритма подключения фаз, скачках напряжения.
- Проверка готовности к работе электрических кабелей связи шкафа управления с реле перепада, реле давления, приемно-контрольным пожарным прибором (ППКМ) либо другим устройством, посылающим сигнал о пожаре.
- При спринклерном варианте включение/ отключение подпитывающих насосов.
- Блокировка жокей-насоса при активации резервного либо основного.
- Создание необходимого значения разрежения в помповой магистрали.
- Отображение общего состояния системы – неполадок в работе цепи управления, состояния помещения (обычный или пожарный режим), положения ввода питания.
- Отображение состояния задвижки (заклинило, закрыта, открыта), режима работы (автоматический/ ручной), состояния каждого из насосов.
- Плавные останов и пуск центральной/ резервной помпы (если шкаф имеет функцию плавного пуска).
- Подача команд на закрывание/ открывание механизмов затвора при пуске или остановке насосных агрегатов.
- Прекращение работы центральной помпы при выявлении технической неисправности, активация резервного насоса.
- Проверка работы комплекса на соответствие нормам эксплуатации, пуска и остановки оборудования.
- Отправка сигналов на пульт управления диспетчеру.
- Контроль рабочей температуры подшипниковых механизмов для предотвращения выхода из строя отдельных компонентов и создания аварийной ситуации.
- Контроль воды в дренажном приямке, подача сигнала о затоплении на диспетчерский пульт.
- Установка и регулирование оптимальных параметров эксплуатации для поддержания нормальной работы системы.
Все приборы автоматики насосной станции тушения пожара работают как единый слаженный механизм, а при возникновении какой-либо неполадки они способны компенсировать ущерб подключением дополнительного системного элемента.
Оборудование станции
Настало время определить, из чего состоит наша типовая насосная станция.
Перечень используемых устройств насосной станции для установки пожаротушения представим следующей таблицей.
Приведем теперь общие алгоритмы взаимодействия отдельных частей насосной установки при пожаре в системе водяного или пенного пожаротушения.
Данный комплект полностью обеспечит работу нашей станции на должном уровне.
Взаимодействие элементов станции при водяном пожаротушении
- Трубопроводы в стационарном состоянии должны быть наполнены водой. Постоянное давление напорных водопроводящих элементов должен обеспечивать работающий жокей-насос.
- При наступлении пожарной тревоги в защищаемом помещении тепловой замок (спринклерная колба) оросителя разрушается под воздействием высокой температуры. Вода начинает движение по трубопроводу, давление в системе падает.
- Рабочий центральный насос включается автоматически при помощи контактных манометров жокея, при затруднении с его включением, активируется дополнительная помпа.
- После того, как жокей-насос сделал свое дело, он тут же выключается, и работать остается только одна помпа до времени устранения пожара и его ручного отключения. После погашения пламени мы должны будем вручную обесточить насосы, очистить от воды трубопроводы, проверить все компоненты станции, особенно из зоны пожара, задействовать установку для работы в стационарном режиме наблюдения.
Взаимодействие элементов станции при пенном пожаротушении
Пенообразователь в насосной станции при пенном пожаротушении находиться в баке дозаторе.
- В нормальном состоянии трубопроводы станции до дренчерного клапана, заполнены водой, напорный трубопровод сухотрубный.
- При пожаре здания или отдельного оборудования под высокой температурой выдается сигнал о пожаре побуждающей системой пожарной сигнализации.
- Автоматика выдает сигнал на открытие соленоида дренчерных клапанов на трубопроводе подачи воды. Одновременно на линии подачи пеноконцентрата из бака-дозатора отрывается запорное устройство дренчерный клапан подачи пеноконцентрата.
- Вода и концентрат смешиваются в пеносмесителе и смесь под расчетным давление выходит в распределительные трубопроводы для тушения через пеногенераторы или дренчерные пенные оросители.
- Автоматика контролирует процессы как в дежурном режиме, так и в режиме «Пожар»
Указания по использованию
В двух словах о том, что надобно соблюдать и учитывать в работе насосной станции.
При эксплуатации данного комплекса приборов предусматривается проведение следующих рабочих мероприятий и спецификацию.
- Вода из мембранного бака сливается в приямок с двумя дренажными насосами погружного вида (рабочий, запасной), запуск и остановка которых происходит автоматически зависимо от объема воды в приямке.
- Техническое обслуживание насосной станции производит организация имеющая на это допуски и квалифицированный состав рабочего персонала.
- Выбросы вредных веществ в окружающую среду отсутствуют.
Работа автоматики
Автоматика нашего комплекса водяного и пенного пожаротушения вместе с прочим оборудованием насосной станции и документацией установлена и работает в соответствии со всеми требованиями, условиями использования таковых установок, согласно следующим нормативным документам:
- СниП 21-01-97; НПБ 88-2001;
- СниП 3.05.06-85; РД 009-01-96;
- ГОСТ 12.1.030-81;
- РД 78.145-93;
- СП 5.13130.2009 Правила устройства электроустановок; Технические документации заводов-изготовителей.
Ключевое звено автоматики — центральный прибор «ЦП-1».
Он управляет работой всех компонентов системы, контролирует их состояние, передает получаемые данные о текущем положении на персональный компьютер через блок обмена информацией.
Прибор управления «ПУ-1» подключен к «ЦП-1» через интерфейс RS-485 и дистанционно управляет элементами системы, выводит информацию о происходящих событиях, позволяет программировать управляющие команды и собственную конфигурацию.
По линии связи к «ЦП-1» подключены периферийные блоки, установленные близко к управляемым приборам.
Напряжение 24 (вольт) подается на блоки от центрального прибора или от источников бесперебойного питания.
На линиях связи центрального прибора с периферией используется размыкатель линии связи.
Шкафы коммутации «ШК-А» управляют насосами, электрической задвижкой – «ШЗ-А».
Список периферийных блоков:
- БУПН1 – управление основными насосами;
- БУПН2 – управление насосами-дозаторами;
- БСУ-2 – блок сигнализации и управления (находится в узле управления);
- БУЗ-3 – управление входной задвижкой;
- БУПН5 – управление жокей-насосом.
Прибор управления «ПУ» в диспетчерской передает информацию о событиях в установке на персональный компьютер.
Группа насосов, блоки управления и другие элементы подачи огнетушащего вещества по умолчанию находятся в режиме ожидания.
Электроснабжение станции осуществляется от двух разных источников – 220 (вольт) 50 (Гц) и 380 (вольт) 50 (Гц).
Шкафы коммутации задвижки и жокей-насосов питаются от шкафа автоматического ввода резерва (АВР).
Предусмотрено заземление всего комплекса.
Дорогой читатель, вот мы и разобрали вопрос автоматизации такой сложной установки как насосная станция для водяного и пенного пожаротушения.
Более подробную информацию по автоматизации насосной станции пожаротушения смотрите в разделах и статьях проектирование автоматики пожаротушения.
А так же в статье Алгоритм работы автоматики пожаротушения.
Надеемся, что данный материал пригодится всем, кому необходимо проектирование, монтаж и внедрение описанного оборудования на рабочем объекте.
Читайте наш блог, рекомендуйте его своим друзьям и подписывайтесь на нас в социальных сетях.
До новых встреч и всего вам наилучшего.
