Pompy pożarowe do urządzeń przeciwpożarowych

Jerzy Świetnicki  |  elektro.info 10/2011  |  17.10.2011
Fot. 1. Przykład pompy przeciwpożarowej
Fot. 1. Przykład pompy przeciwpożarowej

Jednym z najważniejszych podzespołów instalacji urządzenia gaśniczego wodnego, znanego pod nazwą urządzenia tryskaczowego, oprócz tryskaczy i zaworów kontrolno-alarmowych, jest w większości przypadków pompa lub pompy zasilające instalację w wodę do gaszenia pożaru.

STRONA 1 z 4

Zadaniem pomp pożarowych jest dostarczenie wymaganego natężenia przepływu dla instalacji gaśniczych lub zabezpieczających pod wymaganym ciśnieniem. Pompy pożarowej nie można używać do innego celu niż gaszenia pożaru. Znajdują one też zastosowanie w instalacjach urządzeń zraszaczowych, w instalacjach wewnętrznych przeciwpożarowych hydrantów wewnętrznych, sieciach wodociągowych przeciwpożarowych hydrantów zewnętrznych, a także stałych urządzeniach gaśniczych pianowych.

Zobacz także: Zasilanie elektryczne urządzeń ppoż.

Każda pompa pożarowa powinna mieć stabilną charakterystykę H (Q), to znaczy charakterystykę, w przypadku której maksymalna wysokość podnoszenia odpowiada wysokości podnoszenia przy zamkniętym zaworze na króćcu tłocznym pompy i całkowita wysokość podnoszenia maleje ze wzrostem wydajności w sposób ciągły (patrz EN 12 723).

Pompy muszą być napędzane silnikami elektrycznymi lub wysokoprężnymi (Czytaj więcej na ten temat). Muszą być w stanie zapewnić wymaganą wydajność we wszystkich warunkach pracy, od wydajności zerowej do końca charakterystyki pompy. Przy czym koniec charakterystyki pompy odpowiada natężeniu przepływu mierzonemu po stronie tłocznej przy ciśnieniu pompy równym zeru. Sprzęgło pomiędzy silnikiem i pompą należy wykonać w taki sposób, żeby możliwe było wymontowanie silnika lub pompy niezależnie od siebie.

Zobacz także: Bezpieczeństwo pożarowe w przemyśle – podejście systemowe

Pracujące instalacje pompowe można wyłączyć tylko ręcznie, także po zadziałaniu urządzenia monitorującego silnik. W przypadku wielu źródeł energii należy zapewnić, by w razie wystąpienia zakłóceń lub braku napięcia w szafie sterowniczej podczas pożaru, instalacja pompowa była automatycznie zasilana z innego źródła energii. Najczęściej w urządzeniach gaśniczych wodnych, ze szczególnym wskazaniem na stałe urządzenia gaśnicze tryskaczowe stosuje się pompy pożarowe poziome z korpusem spiralnym, z silnikiem elektrycznym lub wysokoprężnym.

Bardzo często pompy tego typu są zabudowywane w kompletnych zestawach przeciwpożarowych. Do stosowania w budynkach wysokich i wysokościowych również najczęściej stosowane są pompy pożarowe poziome, ale wysokociśnieniowe, z korpusem spiralnym, z silnikiem elektrycznym lub wysokoprężnym. Zapewniają one wysokość podnoszenia do 160 m, a ciśnienia robocze nawet do 25 bar.

Zobacz także: Podstawowe aspekty ochrony przeciwpożarowej elektrowni wiatrowych

Brak miejsca w pompowni pożarowej to jedna z przyczyn stosowania pomp pożarowych głębinowych do zabudowy poziomej w zbiorniku przeciwpożarowym, zasilanych silnikiem elektrycznym. Stanowią one korzystną alternatywę dla pomp sucho stojących wszędzie tam, gdzie z braku miejsca nie jest możliwe wybudowanie lub wydzielenie pomieszczenia pompowni.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!


W urządzeniach tryskaczowych stosowane są też pompy pionowe wielostopniowe, zasilane silnikiem elektrycznym. Znajdują one szerokie zastosowanie jako pompy podtrzymujące ciśnienie w instalacjach tryskaczowych, pompy zasilające zbiorniki hydroforowe, jak również jako pompy środka pianotwórczego w instalacjach urządzeń gaśniczych pianowych. Stosuje się je także w zestawach hydroforowych do zasilania instalacji hydrantowych.

 

 

STRONA 2 z 4

Do instalacji wodociągowych przeciwpożarowych hydrantów wewnętrznych stosuje się bardzo powszechnie fabryczne zestawy pompowe wyposażone w pompy pionowe wielostopniowe, nazywane często też zestawami hydroforowymi. Istnieje bardzo wiele możliwości konfiguracji takich urządzeń i dopasowania do indywidualnych potrzeb.

standardy projektowania pompowni pożarowych stosowane w Polsce
W zakresie przeciwpożarowych sieci wodociągowych oraz instalacji wodociągowych przeciwpożarowych z hydrantami lub zaworami hydrantowymi, zastosowanie do pomp pożarowych, a równocześnie dla pompowni przeciwpożarowych, mają przepisy Rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 lipca 2009 r. w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę oraz dróg pożarowych (DzU 124, poz. 130). W rozdziale 5 znajdujemy wymagania dla pompowni.

Podstawowym źródłem energii dla pomp w pompowniach przeciwpożarowych powinna być sieć elektroenergetyczna lub silnik spalinowy z zapasem paliwa wystarczającym na 4 godziny pracy przy pełnym obciążeniu. Przy zapotrzebowaniu na wodę do celów przeciwpożarowych przekraczającym 20 dm3/s pompy należy zasilać z dwóch odrębnych źródeł energii, podstawowego i rezerwowego, przy czym jako źródło rezerwowe dopuszcza się zespół prądotwórczy napędzany silnikiem spalinowym. W przypadku pracy pomp w systemie ciągłego podawania wody, w pompowni należy zapewnić co najmniej dwie pompy, w tym jedna rezerwową o parametrach nie niższych od parametrów największej z zainstalowanych pomp.

Pompy powinny zapewniać wymagane ciśnienie przy największym poborze wody w hydrantach położonych najwyżej lub najbardziej niekorzystnie. Pompy powinny być wyposażone w układ pomiarowy składający się z ciśnieniomierza, przepływomierza i zaworu regulacyjnego, pozwalający na okresową kontrolę parametrów pracy. Napęd pomp w pompowniach przeciwpożarowych powinien spełniać wymagania określone w Polskiej Normie dotyczącej urządzeń tryskaczowych.

Pompy zasila się z sieci elektroenergetycznej z obwodu niezależnego od wszystkich innych obwodów w obiekcie, spełniającego wymagania dla instalacji bezpieczeństwa, określone w Polskiej Normie dotyczącej instalacji elektrycznych w obiektach budowlanych.

Ponieważ przytoczona jest w przepisach Polska Norma dotycząca urządzeń tryskaczowych w dalszej części artykułu przedstawione zostaną wymagania dotyczące napędów pomp, jakie tam zostały zawarte. Zanim jednak przedstawię te wymagania spójrzmy, w jakich standardach projektowych dotyczących urządzeń przeciwpożarowych znajdziemy wymagania dotyczące pomp pożarowych, ze szczególnym uwzględnieniem ich napędów, czyli silników elektrycznych lub spalinowych.

Projektowane instalacje urządzeń tryskaczowych wg standardów amerykańskich – NFPA 13 (National Fire Protection Association) – wymagają konsekwentnego stosowania wymagań normy NFPA 20: Standard for the Installation of Stationary Pumps for Fire Protection: Edition 2010. Nie można zapominać, że wszelkie przeglądy i czynności konserwacyjne należy prowadzić również wg związanego z tą normą standardu, jakim jest NFPA 25: Standard for the Inspection, Testing, and Maintenance of Water-Based Fire Protection Systems: Edition 2011.

Jeśli z powodów wymagań ubezpieczyciela, szczególnie ubezpieczyciela zagranicznego, instalacja tryskaczowa jest projektowana wg np. wytycznych FM Global, to zastosowanie do pompowni powinny mieć wytyczne FM Global Property Loss Prevention Data Sheets 3-7 FIRE PROTECTION PUMPS July 2011. Również w tym przypadku, obowiązkowe przeglądy i kontrole sprawności instalacji tryskaczowej, w tym pomp pożarowych, powinny być prowadzone w sposób wzorujący się na wytycznych FM Global Property Loss Prevention Data Sheets 2–81 FIRE PROTECTION SYSTEM INSPECTION, TESTING AND MAINTENANCE AND OTHER FIRE LOSS PREVENTION INSPECTIONS; January 2008.

STRONA 3 z 4

Z uwagi na fakt, że niemieckie wytyczne projektowania urządzeń tryskaczowych są wydane w języku polskim, to właśnie one, a nie Polska Norma PN-EN 12845, są najpopularniejszym standardem projektowania tego rodzaju urządzeń przeciwpożarowych. Aktualne wydanie wytycznych niemieckich to VdS CEA 4001pl edycja 2010–11 (Order No.: VdS CEA 4001pl, Edition: 2010-11, Publisher: VdS, Pages: 252, Price: 105.93 €). Urządzenia tryskaczowe.

Projektowanie i instalowanie. Wytyczne CEA zostały opracowane przez grupę ekspertów GEI 4 sekcji ochrony przeciwpożarowej CEA (Comite Europeen Assurances) we współpracy z ekspertami EUROFEU (Europejski związek producentów wyposażenia przeciwpożarowego i bezpieczeństwa oraz pojazdów pożarniczych). Członkowie związku CEA powinni opublikować te wytyczne w swoich krajach, jako wytyczne europejskie. W Polsce powinna to uczynić Polska Izba Ubezpieczeń, która jest członkiem CEA. Doczekaliśmy się edycji po polsku wydanej przez niemiecki VdS. Te wytyczne zastępują wydanie VdS CEA 4001: 2008–11 (03) i należy je stosować w instalacjach, których wykonanie zlecone zostało po 1 kwietnia 2010 r.

Zbieżność podstawowych wymagań dotyczących pomp pożarowych, podanych w PN-EN 12845 i VdS CEA 4001, pozwala, znając zapisy Polskiej Normy, odnieść się do wymagań niemieckich i odwrotnie. Wymagania dla pomp pożarowych wg Polskiej Normy podane są w artykule, ponieważ, jak zaznaczono to powyżej, polskie rozporządzenie dotyczące pompowni przeciwpożarowych odwołuje się właśnie do tego standardu. Normy europejskie, podobnie jak normy amerykańskie, czy też wytyczne VdS, również odwołują się do norm dotyczących rozwiązań szczegółowych lub np. wymagań dla wyrobu. W obszarze norm europejskich standardem dla pomp pożarowych jest EN 12259-12, Fixed firefighting systems – Components for sprinkler and water spray systems – Part 12: Pumps, funkcjonujący jeszcze jako projekt.

zasilanie pomp pożarowych w energię elektryczną na przykładzie normy PN-EN 12845
Zasilanie energią elektryczną powinno być zapewnione w sposób ciągły. Aktualna dokumentacja, taka jak: rysunki instalacji, schematy zasilania głównego i transformatorów oraz połączeń dotyczących zasilania rozdzielni urządzenia pompowego, jak również silników, obwodów urządzeń sterowania i alarmowania, powinna być stale dostępna w centrali urządzenia tryskaczowego lub w pompowni.

Zasilanie rozdzielni urządzenia pompowego powinno służyć wyłącznie do zestawu pompowego urządzenia tryskaczowego i powinno być oddzielone od innych przyłączy. Jeżeli jednostki upoważnione w zakresie zasilania energią elektryczną udzieliły zezwolenia, to zasilanie energią elektryczną pomp powinno być pobierane z wejścia łącznika głównego, w punkcie przekazywania energii elektrycznej do zakładu. Jeżeli nie ma na to zezwolenia, zasilanie energią elektryczną powinno następować za pomocą przyłącza do łącznika głównego.

Zabezpieczenia w rozdzielni urządzenia pompowego powinny mieć dużą bezwładność i być w stanie wytrzymać prąd rozruchu przez okres nie krótszy niż 20 s.

Wszystkie kable elektryczne powinny być chronione przed pożarem i uszkodzeniami mechanicznymi. W celu ochrony kabli elektrycznych przed bezpośrednim oddziaływaniem pożaru, kable powinny być prowadzone poza budynkiem lub przez te części budynku, gdzie zagrożenie pożarem jest pomijalnie małe i które oddzielone zostały od części o znacznym zagrożeniu pożarowym za pomocą ścian, oddzieleń lub stropów o odporności ogniowej nie mniejszej niż 60 min, lub też kable elektryczne powinny mieć dodatkową bezpośrednią ochronę lub powinny być prowadzone w ziemi. Kable powinny być ułożone z jednej długości, bez połączeń.

Rozdzielnia główna obiektu powinna być umiejscowiona w przestrzeni wydzielonej pożarowo niesłużącej do innych celów niż zasilanie energią elektryczną.

Przyłącza elektryczne w rozdzielni głównej powinny być takie, aby zasilanie rozdzielni pomp nie zostało odłączone przy odłączaniu innych urządzeń.

STRONA 4 z 4

Dla przykładu ostatnie wymaganie wg VdS CEA 4001 Rozdzielnie i przełącznik główny dla przedsiębiorstwa należy instalować w jednej strefie pożarowej, która nie służy do innego celu niż zasilanie elektryczne. Każde inne położenie rozdzielni prądu musi uzyskać akceptację kompetentnych jednostek. W obwodzie prądowym nie może znajdować się wyłącznik ochronny FI. Zasilanie szafy sterowniczej instalacji tryskaczowej należy zabezpieczyć w rozdzielni głównej niskiego napięcia. Przed tym zabezpieczeniem aż do punktu zasilania niskim napięciem dopuszcza się wbudowanie jeszcze jednego zabezpieczenia. Podłączenia elektryczne w rozdzielni głównej prądu należy zrealizować w taki sposób, by po odłączeniu innych odbiorników nie nastąpiło wyłączenie zasilania szafy sterowniczej pomp tryskaczowych.

Każdy łącznik na zasilaniu pompy urządzenia tryskaczowego energią powinien mieć tabliczkę: „ZASILANIE SILNIKA POMPY URZĄDZENIA TRYSKACZOWEGO – NIE WYŁĄCZAĆ W PRZYPADKU POŻARU!”. Litery napisu powinny mieć wysokość co najmniej 10 mm i mieć barwę białą na czerwonym tle. Łącznik powinien być zabezpieczony przed manipulacją osób nieuprawnionych.

W celu właściwego doboru wielkości kabla elektrycznego wartość prądu elektrycznego należy określić przyjmując 150% największego możliwego prądu przy pełnym obciążeniu. Dla przykładu ostatnie wymaganie wg VdS CEA 4001 Prąd, dla którego oblicza się właściwą wielkość kabla otrzymuje się przez powiększenie o 50% największej możliwej wartości całkowitego prądu obciążenia. Poza tym kabel musi wytrzymać największy możliwy prąd rozruchu w ciągu 10 s”.

Rozdzielnia urządzenia pompowego powinna umożliwiać:

  • automatyczne uruchomienie silnika po przyjęciu sygnału z łączników ciśnieniowych,
  • ręczne uruchomienie silnika,
  • wyłącznie ręczne zatrzymanie silnika.

Rozdzielnia urządzenia pompowego powinna być wyposażona w amperomierz.

W przypadku zastosowania pomp z silnikami zatapialnymi tabliczka z typem i danymi technicznymi pompy powinna być przymocowana do rozdzielni urządzenia pompowego. Z wyłączeniem pomp z silnikami zatapialnymi, rozdzielnia urządzenia pompowego powinna znajdować się w tym samym pomieszczeniu co silnik elektryczny i pompa. Monitorowane powinny być co najmniej następujące stany pracy:

  • zasilanie silnika, w przypadku zasilania prądem przemiennym, na wszystkich trzech fazach,
  • pompa jest gotowa do prac,
  • pompa pracuje,
  • awaria pompy.

Wszystkie monitorowane stany pracy powinny być sygnalizowane indywidualnie w pompowni. Powinny być one także optycznie i akustycznie sygnalizowane w miejscu, gdzie zapewniona jest stała obecność odpowiedzialnych osó b. Praca pompy i alarmy uszkodzeniowe powinny być sygnalizowane akustycznie w tym samym miejscu. Sygnalizacja optyczna stanów uszkodzeniowych powinna mieć barwę żółtą. Sygnały akustyczne powinny mieć poziom głośności co najmniej 75 dB i możliwe powinno być ich wyciszenie. Na wyposażeniu powinno znajdować się urządzenie do sprawdzania lampek sygnalizacyjnych.

dopuszczenia pomp pożarowych do stosowania w budownictwie i ochronie przeciwpożarowej w Polsce
Pompy pożarowe w instalacjach zaprojektowanych wg VdS powinny mieć dopuszczenia VdS, pompy zaprojektowane i zainstalowane wg normy NFPA 13 lub wytycznych FM powinny mieć dopuszczenie FM lub UL (Laboratorium badawcze Underwriters Laboratories), niekiedy wystarczy VdS. Oczywistością jest tylko w tym miejscu przypomnienie, że w Polsce pompy pożarowe, oprócz ww. dopuszczeń regionalnych, powinny mieć certyfikat zgodności z aprobatą techniczną. Wszelkich informacji dotyczących dopuszczeń pomp pożarowych do stosowania w budownictwie i ochronie przeciwpożarowej należy poszukiwać na stronach internetowych Centrum Naukowo-Badawczego Ochrony Przeciwpożarowej w Józefowie k. Otwocka.

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 10/2011