Насосы пожарные повысительные

Насосы пожарные повысительные: устройство, классификация, применение и технические аспекты

Насосы пожарные повысительные (НПП) представляют собой специализированные центробежные насосные агрегаты, предназначенные для повышения давления в существующих водопроводных сетях (хозяйственно-питьевых, производственных или противопожарных) для обеспечения требуемых параметров пожаротушения. Их ключевая задача – гарантировать подачу воды с необходимым напором и расходом к пожарным кранам, спринклерным или дренчерным установкам, особенно в зданиях повышенной этажности и протяженности, где статического давления сети недостаточно. Работают они, как правило, в автоматическом режиме, запускаясь при падении давления в системе ниже заданного уставки.

1. Устройство и принцип действия

Конструктивно повысительная пожарная установка – это комплексное устройство, включающее несколько базовых компонентов:

• Насосный агрегат: Один или несколько центробежных насосов (основные и резервные) с электродвигателями. Конструкция насосов – консольного типа (К) или «in-line» (устанавливаются непосредственно на трубопроводе).
• Система трубопроводов и арматуры: Включает всасывающие и напорные коллекторы, задвижки, обратные клапаны, запорную арматуру. Материал – сталь, нержавеющая сталь или чугун.
• Контрольно-измерительные приборы (КИП): Манометры, датчики давления (реле давления, прессостаты), расходомеры.
• Шкаф управления: Обеспечивает автоматический и ручной режим управления, прием сигналов от датчиков, пуск/останов насосов, переключение на резерв, сигнализацию неисправностей.
• Вспомогательные системы: Демпфирующие устройства (гидроаккумуляторы, мембранные баки) для сглаживания гидроударов и поддержания подпора.

Принцип действия основан на автоматическом контроле давления в системе. При открытии пожарного крана или срабатывании АУПТ давление в трубопроводе падает. Датчик (прессостат) фиксирует это падение и подает сигнал в шкаф управления, который включает основной повысительный насос. При восстановлении давления (после закрытия крана) насос отключается. В случае неисправности или недостаточной производительности основного насоса автоматически запускается резервный агрегат.

2. Классификация и типы насосов

Насосы пожарные повысительные классифицируются по нескольким ключевым признакам:

2.1. По типу установки и конструкции

• Насосные агрегаты с горизонтальным или вертикальным расположением: Классические консольные насосы, устанавливаемые на общей фундаментной плите с двигателем.
• Насосы типа «in-line»: Устанавливаются непосредственно на трубопроводе без необходимости в отдельном фундаменте, что экономит пространство насосной станции.
• Моноблочные насосы: Рабочее колесо насоса насажено на удлиненный вал электродвигателя, что обеспечивает компактность и соосность.

2.2. По степени автоматизации и резервированию

• Категория I: Один рабочий насос. Допустимо только для зданий с одной пожарной секцией или при наличии внешнего резерва.
• Категория II: Один рабочий и один резервный насос с автоматическим включением резерва. Наиболее распространенная схема.
• Категория III: Два рабочих насоса, постоянно находящихся в работе, и один резервный. Применяется в системах с высоким и постоянным водопотреблением на пожаротушение.

2.3. По виду приводного двигателя

• С электродвигателем: Самый распространенный тип, питается от основной сети и обязательных резервных источников электроснабжения (ДГУ, ИБП).
• С дизельным двигателем: Применяется в качестве резервного привода в ответственных объектах или при отсутствии гарантированного электроснабжения необходимой мощности.

3. Основные технические характеристики и требования

Выбор и проектирование НПП регламентируется сводами правил (СП 10.13130.2020, СП 485.1311500.2020) и техническими условиями. Ключевые параметры:

Параметр	Описание и единицы измерения	Типовые значения/требования
Подача (расход) – Q	Количество воды, подаваемое в единицу времени. л/с, м³/ч, м³/с	Определяется расчетом, исходя из числа струй и расхода на одну струю по СП 10. От 5 до 40 л/с и более на один насос.
Напор – H	Энергия, сообщаемая насосом единице веса жидкости. м.в.ст. (метры водяного столба)	Рассчитывается как сумма геометрической высоты подъема, потерь в трубопроводах и требуемого свободного напора у пожарного крана. От 40 до 150 м и более.
Мощность двигателя – N	Электрическая или механическая мощность привода. кВт	Зависит от подачи, напора и КПД насоса. Рассчитывается по формуле N = (ρ g Q H) / (1000 η), где η – КПД насоса.
Кавитационный запас (NPSH)	Параметр, характеризующий условия на всасывании и склонность к кавитации. м.в.ст.	Должен обеспечиваться условиями всасывающего трубопровода. Критичен для установок с подпором от бака.
Материал проточной части	Материал корпуса, рабочего колеса, вала.	Чугун (для обычной воды), нержавеющая сталь (для агрессивных сред или повышенных требований к надежности), бронза.

4. Требования к системам управления и электроснабжения

Система управления НПП должна соответствовать требованиям надежности и автоматики.

• Источники электроснабжения: Питание должно осуществляться от двух независимых вводов (I категория по ПУЭ). В качестве второго независимого источника обязательно наличие автоматически запускаемой дизель-генераторной установки (ДГУ). Время переключения на резервный источник не должно превышать времени запуска насосов.
• Шкаф управления: Обеспечивает режимы «Автомат», «Ручной», «Выкл.». Должен иметь световую и звуковую сигнализацию о состоянии: «Норма», «Пожар», «Авария», «Отказ основного насоса», «Работа от ДГУ».
• Алгоритм работы: При срабатывании датчика давления запускается основной насос. При невыходе на режим или отключении по перегрузке в течение 10-15 секунд автоматически запускается резервный насос. Обязательна блокировка одновременного пуска основного и резервного насоса от одного реле давления.
• Дистанционный контроль: Вывод сигналов о состоянии агрегатов на диспетчерский пульт (пожарный пост) является обязательным.

5. Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж НПП должен производиться в отапливаемом помещении (насосной станции) с температурой воздуха не ниже +5°С. Фундамент под агрегаты должен гасить вибрации. На всасывающем и напорном трубопроводах обязательно устанавливается запорная арматура и обратные клапаны. Всасывающий трубопровод должен иметь непрерывный подъем к насосу для удаления воздуха.

Эксплуатация включает:

• Еженедельный осмотр и контроль показаний КИП.
• Ежемесячную проверку работоспособности в ручном режиме с фиксацией параметров.
• Ежеквартальную проверку автоматического запуска от имитации падения давления в системе.
• Ежегодное комплексное испытание с замером фактических расходно-напорных характеристик и времени запуска от ДГУ.
• Регламентное техническое обслуживание (ТО) согласно инструкции завода-изготовителя (подтяжка сальников, контроль вибрации, замена масла в подшипниковых узлах).

6. Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие пожарного повысительного насоса от хозяйственного или циркуляционного?

Пожарный повысительный насос предназначен для работы в режиме ожидания и кратковременной, но работы с расчетными параметрами в экстремальных условиях пожара. Он имеет более высокие требования к надежности, резервированию, материалам (часто – нержавеющая сталь), системе электроснабжения (питание от ДГУ) и управлению (автоматический пуск от сигнала давления). Хозяйственные насосы работают в постоянном или частом цикличном режиме на другие параметры.

Как определяется требуемая производительность (подача) насоса?

Производительность определяется гидравлическим расчетом внутреннего противопожарного водопровода (ВПВ) согласно СП 10.13130.2020. Она зависит от назначения, высоты и объема здания. Например, для административных зданий высотой от 50 до 75 м требуется не менее 4 струй по 5 л/с каждая, следовательно, минимальная суммарная подача насосной станции – 20 л/с (72 м³/ч). Необходимо также учитывать одновременный расход на другие системы (спринклерные, дренчерные).

Обязательно ли наличие гидроаккумулятора (мембранного бака) в системе?

Согласно актуальным нормам (СП 485.1311500.2020), установка гидроаккумуляторов для компенсации незначительных утечек и поддержания стабильного подпора в системе ВПВ является обязательной. Его объем рассчитывается, но, как правило, составляет не менее 100-300 литров. Это предотвращает частые кратковременные пуски насоса («тактование») из-за незначительных утечек или изменений температуры.

Что такое «пожарный насос-дозатор» и когда он применяется?

Насос-дозатор – это специальный тип повысительного насоса, предназначенный для создания давления в системах пожаротушения, заполненных водным раствором пенообразователя (например, в системах пенного тушения в гаражах, на складах ГСМ). Он обеспечивает не только необходимый напор, но и точное дозирование и поддержание концентрации пенообразователя в потоке воды. Конструктивно часто включает блок дозирования и баки с пенообразователем.

Каков порядок приемо-сдаточных испытаний НПП?

Испытания проводятся комиссией с участием представителей монтажной организации, заказчика и органов ГПН. Проверяется:
1. Соответствие проекта и паспортных данных.
2. Работоспособность в ручном и автоматическом режимах (от реле давления).
3. Фактическая подача и напор (методом слива через измерительную емкость или с помощью поверенного расходомера).
4. Время запуска от основного и резервного источников питания.
5. Переключение на резервный насос при имитации отказа основного.
6. Сигнализация на диспетчерский пульт.
Результаты оформляются актом гидравлических испытаний и актом ввода в эксплуатацию.

Заключение

Насосы пожарные повысительные являются критически важным инженерным узлом системы внутреннего противопожарного водопровода и автоматических установок пожаротушения. Их корректный выбор на основе гидравлического расчета, грамотное проектирование системы управления и электроснабжения, качественный монтаж и строгое соблюдение регламента эксплуатационных испытаний – обязательные условия для обеспечения постоянной готовности системы к ликвидации очага возгорания на ранней стадии. Пренебрежение техническими требованиями к НПП может привести к их отказу в ответственный момент, что повлечет за собой рост ущерба и рисков для жизни людей.