1. Вводная часть.

1.1. Основание для разработки.

     Данный проект автоматического пожаротушения «Циклонов и бункеров ОАО «хххх» на участке изготовления деревянной тары (арендатор ООО «Тара Логистик»)»  разработан на основании договора и в соответствии с нормативной документацией:

• СП 5.13130.2009 – «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические»;
• СНиП 21-03-2003 – «Склады лесных материалов»;
• РД 25.953-90 – «Системы автоматические пожаротушения, пожарной и охранно-пожарной сигнализации. Обозначения условные графические элементов связи»;
• 123-ФЗ – «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности. Федеральный закон»;
• ППБ 01-03 – «Правила пожарной безопасности в РФ»;
• ПУЭ – «Правила устройства электроустановок».

1.2. Назначение разработки.

     Общей целью разработки является  проектирование системы безопасности объекта (на основании определения ГОСТ 12.1.033-81*), в виде совокупности организационных мероприятий и технических средств, направленных на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара и ограничение материального ущерба от него.

1.3. Краткая характеристика защищаемого объекта.

     Объект представляет собой 4 циклона с бункерами для хранения опилок и стружек, размещенных на территории ОАО «Хххх» на участке изготовления деревянной тары (арендатор ООО «Тара Логистик»). Циклоны с бункерами размещены снаружи здания. Каждый циклон с бункером рассчитан на хранение 16 м3 опилок и стружки. При нормальном режиме работы высота складирования стружки и опилок в циклоне составляет 5500м, при максимальной загрузке 7380 мм, с учетом высоты промежуточной воздушной камеры. Температура стружек и опилки, доставляемых пневмотранспортом от деревообрабатывающих станков до циклонов составляет от +20С до +25С. Максимальная и минимальная температура в циклонах при работе не превышает температурного режима окружающей среды.      

2. Основные проектные решения

     На основании требований п.219 ППБ 01-03 предусматривается автоматическая установка водяного пожаротушения. Согласно п.А7 приложения А СП5.13130.2009 защита наружных установок автоматическими установками тушения и обнаружения пожара определяется ведомственными нормативными документами – в данном случае СНиП 21-03-2003 «Склады лесных материалов».

2.1 Автоматическая установка водяного пожаротушения. Технологическая часть

      Исходя из характеристик защищаемого объекта, вида пожарной нагрузки, экономической целесообразности в качестве основы проектируемой системы принимается установка дренчерного пожаротушения. В качестве устройств обнаружения возгорания проектом предусматриваются тепловой дифференциальный извещатель «ИП 102-2×2» (вид взрывозащиты - искробезопасная цепь ExiaIICT6), характерной особенностью которого является обнаружение нарастания температуры за определенный временной промежуток.

     Автоматическая установка водяного пожаротушения (АУВП) предназначена для защиты наружной установки путем обнаружения возгорания  (вследствие срабатывания пожарных извещателей либо вследствие визуального обнаружения и нажатия кнопки ручного пуска), а также подачи огнетушащего вещества (воды) в зону, в которой произошло возгорание, для тушения очага возгорания.

     Источником водоснабжения служит противопожарный водопровод, расположенный на участке изготовления деревянной тары. На основании письма ОАО «Хххх» № 8558-66 от 19.08.2011 гарантированное минимальное давление во внутреннем противопожарном водопроводе ООО «Тара Логистик» составляет 22 м.вод.ст. (0,22МПа). В аварийном режиме работники цеха № 46 СТЦ давление в противопожарном водопроводе повышают до 35 м.вод.ст. (0,35 МПа). На ответвлении трубопровода DN80 к каждому циклону с бункером устанавливается электромагнитный клапан  DN80 EV220 (Danfoss). В качестве запорной арматуры предусматриваются дисковые поворотные затворы DN80

2.1.1. Гидравлический расчет трубопроводов.

     Гидравлический расчет питающих и распределительных трубопроводов автоматической установки пожаротушения выполнен на основе методик, приведенных в:

     - СП 5.13130.2009, приложение В;

     - «Примеры расчетов по гидравлике». Под ред. Альтшуля, М., Стройиздат, 1977.

     Согласно таблицы 5 п.13.2 СНиП 21-03-2003, технических данных на ороситель «ДВН15» применяются следующие нормативные показатели:

- коэффициент производительности оросителя  – 0,77;

- минимальное давление перед оросителем – 0,1 МПа.

- минимальная интенсивность орошения – 0,1 л/(с×м2)

     В качестве диктующего оросителя выбирается самый высокорасположенный и наиболее удаленный от врезки в противопожарный трубопровод цеха ороситель (см. лист 3 рабочих чертежей). Каждый циклон и бункер орошают 8 оросителей, расположенных на 2-х кольцевых трубопроводах DN50 – по 4 симметрично расположенных оросителя на каждом «кольце». Все кольцевые трубопроводы объединены вертикальным стояковым трубопроводом DN80.

Расход диктующего оросителя «1» равен:

q1 = 10 × k × √Pорос,

q1 = 10 × 0,77 × √0,1 = 2,43 л/с,

     Потери напора на участке между оросителями «1» и «2» составят:

Р1-2 = (q12 × L1-2) / (100 × kDN50),

где – kDN50 – удельная характеристика трубопровода;

P1-2 = (2,432 × 1,5) / (100 ×110) = 0,00081 МПа

     Давление у второго оросителя: P2 = P1 + P1-2 = 0,1 + 0,00081 = 0,10081 МПа.

     Расход оросителя «2» составит: q2 = 10 × 0,77 × √0,10081 = 2,45 л/с

     Потери напора на участке между оросителем «2» и точкой «а» составят:

Р2-а = ((q1 + q2 )2 × L2-а) / (100 × kDN50),

                                                   Р2-а = (4,882 × 0,75) / (100 × 110)=0,0016 МПа

     Давление в точке «а»: Pа = P2 + P2-а = 0,10081 + 0,0016 = 0,10241 МПа.

     Так как трубопровод симметричен,  то q1 = q3, q2 = q4 и расход в точке «а» будет равен:

Qa = 2×(q1 + q2) = 9,76 л/с

Расход оросителя «5» равен:

q5 = 10 × k × √Pорос,

q5 = 10 × 0,77 × √0,1 = 2,43 л/с,

     Потери напора на участке между оросителями «5» и «6» составят:

Р5-6 = (q52 × L5-6) / (100 × kDN50),

где – kDN50 – удельная характеристика трубопровода;

P5-6 = (2,432 × 3) / (100 ×110) = 0,00161 МПа

     Давление у шестого оросителя: P6 = P6 + P5-6 = 0,1 + 0,00161 = 0,10161 МПа.

     Расход оросителя «6» составит: q6 = 10 × 0,77 × √0,10161 = 2,46 л/с

     Потери напора на участке между оросителем «6» и точкой «б» составят:

Р6-б = ((q5 + q6 )2 × L6-б) / (100 × kDN50),

                                                   Р6-б = (4,892 × 1,5) / (100 × 110)=0,00326 МПа

     Давление в точке «б»: Pб = P6 + P6-б = 0,10161 + 0,00326 = 0,10487 МПа.

     Так как трубопровод симметричен,  то q5 = q7, q6 = q8 и расход в точке «б» будет равен:

Qб = 2×(q5 + q6) = 9,78 л/с

Потери напора на участке между точками «б» и «в» составят:

Рб-в = ((Qб )2 × Lб-в) / (100 × kDN50),

где - kDN50 – удельная характеристика трубопровода;

         Lб-в  - длина трубопровода;

Рб-в = ((9,78)2 × 1,5) / (100 × 110) = 0,01304 МПа.

Давление в точке «в» составит: Рв = Pб + Рб-в = 0,10487 + 0,01304 = 0,11791 МПа

Потери напора на участке между точками «а» и «в» составят:

Ра-в = ((Qа)2 × Lа-в) / (100 × kDN80),

где - kDN80 – удельная характеристика трубопровода;

         Lа-в  - длина трубопровода;

Ра-в = ((9,76)2 × 8,45) / (100 × 1429) = 0,00563 МПа.

Давление в точке «в» составит: Рв = Pа + Ра-в = 0,10241 + 0,00563 = 0,10804 МПа

Так как в одной точке не может быть 2 разных давлений, то принимается наибольшее

Pв = 0,11791 МПа.

С учетом этого определяем уточненный расход в точке «а»

Qг = 9,76 × √0,11791/0,10804 = 10,16 л/с.

Общий расход необходимый для тушения одного бункера и циклона составит:

Q∑ = 9,78 + 10,2 = 19,94 л/с

Потери напора на участке между точками «в» и «г» составят:

Рв-г = ((Q∑ )2 × Lв-г) / (100 × kDN80),

где - kDN80 – удельная характеристика трубопровода;

         Lв-г  - длина трубопровода;

Рв-г = ((19,94)2 × 6) / (100 × 1429) = 0,01669 МПа.

Давление в точке «г» составит: Рг = Pв + Рв-г = 0,11791 + 0,01669 = 0,1346МПа

     Таким образом, общий расход составит: Q∑ =19,94 л/с = 71,784 м3/ч. Необходимое давление перед электромагнитным клапаном с учетом разности гидравлических отметок диктующего оросителя и точки врезки в противопожарный трубопровод цеха (9,0 м), потерь на местные сопротивления (20% от общих потерь в трубопроводах) должно составлять не менее P∑ = 0,2515 МПа.

     Давление в противопожарном трубопроводе должно быть не менее расчетного P∑ = 0,2515 МПа. В противном случае необходимо разработать отдельный проект повысительной насосной станции пожаротушения.

2.1.2. Оборудование, технологические трубопроводы. Размещение и монтаж

     Трубопроводы установки водяного пожаротушения необходимо выполнять из стальных труб согласно СП5.13130.2009.  

     Соединение стальных труб между собой осуществлять газоэлектросваркой либо при помощи фланцев. Монтаж и прокладку трубопроводов осуществлять с учетом требований СНиП 3.05.05-84, СНиП 2.04.01-85 (2000) и п.п. 5.7.1…5.7.41 СП5.13130.2009.

     Прокладку трубопроводов осуществлять креплением к несущим конструкциям циклонов и бункеров,  а также к самим циклонам и бункерам при помощи подвесных хомутных опор, а также при помощи опор, изготавливаемых из уголка 50×5. Шаг установки опор трубопроводов DN80 - не более 4 м, распределительных трубопроводов DN50 – не более 3 м, причем расстояние от держателя (опоры) до оросителя должно составлять не менее 0,15 м, а расстояние от держателя (опоры) до последнего оросителя на распределительном трубопроводе должно составлять не более 0,9 м.

     Установку оросителей осуществлять при помощи приварных муфт на расстоянии в пределах 0,08…0,3 м от уровня перекрытия, под которым устанавливается ороситель. Опуски от трубопроводов DN50 к оросителям выполнять при помощи стальной трубы DN25.   

     Дополнительно силами заказчика предусмотреть мероприятия против разрушения бункеров и циклонов при заполнении водой.

     Монтаж трубопроводов и арматуры осуществлять в соответствии с требованиями НД силами монтажной организации. После окончания монтажа и проведения гидравлических испытаний трубопроводы зачищаются и окрашиваются в два слоя по грунту синей масляной краской, запорная арматура окрашивается красной краской. Все работы по монтажу и комплектации должны осуществляться организацией, имеющей соответствующую лицензию

2.2 Электротехническая часть

     Центральным ядром электротехнической части является оборудование ЗАО НВП «Болид»  - пульт контроля и управления «С2000», прибор приемно-контрольный «Сигнал 20П SMD», сигнально-пусковой блок «С2000-СП1» и блок индикации «С2000-БИ». Для информирования дежурного персонала в помещении диспетчерской здания АБК-1 (либо другом помещении с круглосуточным дежурством) предусматривается прокладка интерфейса «RS-485» от приборов «Сигнал 20П SMD» и «С2000-СП1» до пульта «С2000» и блока индикации «С2000-БИ» в помещении диспетчерской. Прокладка выполняется по выделенным телефонным парам. Во избежание ослабления сигнала интерфейса «RS-485» проектом предусматривается повторитель интерфейса «С2000-ПИ». Установка повторителя производится примерно по середине между диспетчерской и участком изготовления деревянной тары. Для обнаружения возгорания проектом предусматривается тепловой дифференциальный извещатель «ИП102-2х2», который состоит из линейного датчика «ДПТ (А)» (вид взрывозащиты - ExiaIICТ6), блока сопряжения «БС» (вид взрывозащиты - [Exia]IIC), конечных коробок КК-01, КК02 (вид взрывозащиты - ExiaIICТ6). Установка линейного датчика осуществляется внутри бункера на стенках, а также на диагональной перекладине (труба DN15). Общая длина линейного датчика «ДПТ (А)» составляет не менее 30 м. Установка блока сопряжения БС выполняется внутри цеха на стене в непосредственной близости от циклонов и бункеров. Каждый блок сопряжения имеет 2 релейных выхода типа «сухой контакт»: «пожар» и «неисправность». Каждый из этих выходов подключается к отдельному шлейфу сигнализации прибора «Сигнал 20 П SMD». В отдельный шлейф подключается кнопка ручного пуска «AKS-22», которая устанавливается в отдельный металлический шкаф с замком во избежание разрушения и случайного нажатия. Выходы сигнально пускового блока подключаются к электромагнитным клапанам через сеть 220В, 50Гц.    

      Установка приборов «Сигнал 20П SMD», «С2000-СП1», блока питания «Скат-2400» производится в помещении цеха  на участке изготовления деревянной тары ООО «Тара Логистик» на стене на высоте 1,5 м от уровня пола в металлическом щите «ЩМП-3», установка кнопки ручного пуска производится в помещении цеха  на участке изготовления деревянной тары ООО «Тара Логистик» на стене на высоте 1,5 м от уровня пола в металлическом щите «ЩМП-1».

     Электропитание всей электротехнической части должно осуществляется по I категории надежности согласно ПУЭ. Подвод линии основного питания до блоков питания «Скат-2400» выполняется в разделе «ЭМ». Линии от блоков сопряжения, кнопки дистанционного пуска  до прибора «Сигнал 20П SMD», от датчиков «ДПТ (А)» до блоков сопряжения выполнять кабелем «КПСЭнг-FRLS 2×0,75». Линии от блока «С2000-СП1» до электромагнитных клапанов выполняются кабелем  «ВВГнг-FRLS 3×1,5». Линия интерфейса «RS-485» выполняется по существующим кабелям. Прокладка кабельных линий производится в металлорукаве.

Принцип действия

 Автоматический режим.

В данном режиме выходные реле прибора «С2000-СП1» программируются по программе «1». Каждый шлейф прибора «Сигнал 20П SMD», к которому подключено реле «Пожар» блока сопряжения программируется в отдельный раздел. В отдельный раздел программируется шлейф ручного извещателя. Таким образом, срабатывание раздела (а также срабатывание выходного реле «С2000-СП1») происходит при сработке одного шлейфа.

При срабатывании линейного датчика «ДПТ (А)» в результате нарастания температуры происходит срабатывание релейных контактов выхода «Пожар» блока сопряжения извещателя ИП102-2х2, в результате чего происходит срабатывание шлейфа сигнализации прибора «Сигнал 20 П SMD». Происходит подача сигнала на открытие электромагнитного клапана посредством соответствующего выходного реле «С2000-СП1». Начинается тушение. Параллельно подается сигнал «Пожар» в диспетчерскую.

Ручной режим.

В данном режиме выходные реле прибора «С2000-СП1» программируются по программе «34». Каждый шлейф прибора «Сигнал 20П SMD», к которому подключено реле «Пожар» блока сопряжения программируется в отдельный раздел. В раздел с каждым вышеуказанным шлейфом добавляется шлейф ручного извещателя. Таким образом срабатывание раздела (а также срабатывание выходного реле «С2000-СП1») происходит только при сработке двух шлейфов.

При срабатывании линейного датчика «ДПТ (А)» в результате нарастания температуры происходит срабатывание релейных контактов выхода «Пожар» блока сопряжения извещателя ИП102-2х2, в результате чего происходит срабатывание шлейфа сигнализации прибора «Сигнал 20 П SMD». Происходит передача сигнала «Пожар» в диспетчерскую. Срабатывание выходного реле «С2000-СП1» не происходит. Уполномоченный персонал при получении сигнала «Пожар» должен убедиться в истинности сигнала «Пожар» и подать команду «Пуск» на соответствующее выходное реле «С2000-СП1»:

- дистанционно из помещения диспетчерской при помощи пульта «С2000»;

- местно из цеха при помощи нажатия ручного извещателя «ИПР-И».

3. Профессиональный и квалификационный состав лиц, работающих на объекте по техническому обслуживанию и эксплуатации.

     Все виды работ по ТО и ППР, а так же по содержанию установки пожаротушения должны выполняться специалистами, прошедшими соответствующую подготовку, или организацией, имеющей лицензию органов управления Государственной противопожарной службы на право выполнения работ по монтажу, наладке и техническому обслуживанию систем пожарной защиты.

4. Мероприятия по охране труда и безопасной эксплуатации.

     Монтажно-наладочные работы следует начинать только после выполнения мероприятий по технике безопасности согласно СНиП 12-03-2001. Монтажно-наладочные работы должны выполняться в соответствии с РД 78.145-93.

При выполнении работ необходимо:

• Руководствоваться разделом по технике безопасности технической документации предприятий-изготовителей, ведомственными инструкциями по технике безопасности при монтаже и наладке приборов контроля и средств автоматизации;
• Допускать к работе лиц, прошедших инструктаж по технике безопасности. Прохождение инструктажа отмечается в журнале. Специалисты должны быть обеспечены защитными средствами, прошедшими соответствующие лабораторные испытания;
• Проводить работу с техническими средствами системы с соблюдением ПУЭ;
• Применение подручных средств категорически запрещается. При пользовании приставными лестницами обязательно присутствие второго человека. Нижние концы лестницы должны иметь упоры в виде металлических шипов или резиновых наконечников;
• При работе с ручным электроинструментом соблюдать требования ГОСТ 12.2.013-87.

5.  Техническое обслуживание и содержание

     Основным назначением технического обслуживания установки водяного пожаротушения является поддержание её в работоспособном состоянии в течение всего срока эксплуатации с целью обеспечения работоспособности системы при пожарах и загораниях.        

     Структура технического обслуживания и ремонта включает в себя следующие виды работ:

     - техническое обслуживание;

     - плановый текущий ремонт;

     - плановый капитальный ремонт;

     - неплановый ремонт.

     К текущему обслуживанию относится наблюдение за плановой работой, устранение обнаруженных дефектов, регулировка, настройка, опробование и проверка. В текущий ремонт входит замена и ремонт аппаратуры, проводов и кабелей. Производятся замеры и испытания оборудования и устранение обнаруженных дефектов.

     В объем капитального ремонта, кроме работ, предусмотренных текущим ремонтом, входит замена изношенных элементов и улучшение эксплуатационных возможностей оборудования.

     Неплановый ремонт выполняется в объеме текущего или капитального ремонта и производится после пожара, аварии, вызванной неудовлетворительной работой оборудования, или предотвращения ее.

     К обслуживанию установки допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности. Прохождение инструктажа отмечается в журнале. Специалисты, обслуживающие установку должны быть обеспечены защитными средствами, прошедшими соответствующие лабораторные испытания.

     Исходя из наличия на объекте сети электроснабжения  напряжением 380/220В с глухозаземлённой нейтралью, для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током при повреждении электрической изоляции необходимо предусмотреть зануление металлических корпусов оборудования. Сопротивление заземляющего устройства, используемого для заземления электрооборудования, должно быть не более 4 Ом.

     В цепи заземляющих и нулевых проводников не должно быть разъединяющих приспособлений и предохранителей. Присоединение заземляющих и нулевых проводников к металлическим частям электрооборудования должно быть выполнено сваркой или болтовым соединением, в соответствии с ПУЭ и СН 102-76 «Инструкция по выполнению сети заземления в  электроустановках».

     Регламенты технического обслуживания должны быть разработаны заказчиком на месте в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей и с учётом требований «Инструкции по организации и проведению работ по регламентированному  техническому обслуживанию установок пожаротушения, пожарной и охранно-пожарной сигнализации».