Opomiarowanie Hydrantów: Metody, Urządzenia i Wymagania

Niniejszy artykuł jest przeznaczony dla osób, które w ramach swojej codziennej pracy wykonują przeglądy hydrantów. Skorzystają z niego również inspektorzy ochrony przeciwpożarowej nadzorujący takie przeglądy, a także architekci i inżynierowie wykorzystujący wyniki pomiarów wydajności i ciśnienia hydrantów do swoich opracowań. Artykuł ma na celu dostarczenie kompleksowej wiedzy na temat prawidłowego opomiarowania hydrantów zewnętrznych i wewnętrznych, zwracając uwagę na najczęstsze błędy i najlepsze praktyki.

Podstawa prawna i znaczenie hydrantów w ochronie przeciwpożarowej

Obowiązek zaopatrzenia obiektu w wodę do zewnętrznego gaszenia pożaru wynika z:

• rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 lipca 2009 r. w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę oraz dróg pożarowych (Dz.U. 2009 Nr 124 poz. 1030),
• rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 25 lutego 2020 r. w sprawie wymagań w zakresie ochrony przeciwpożarowej, jakie mają spełniać obiekty budowlane lub ich części oraz inne miejsca przeznaczone do zbierania, magazynowania lub przetwarzania odpadów (Dz.U. 2020 poz. 407).

Podstawowym źródłem wody do celów gaśniczych w Polsce są **hydranty zewnętrzne**. Ich rozmieszczenie jest ściśle określone przepisami, które mają swoje praktyczne uzasadnienie:

• **5 m od chronionego budynku** - minimalna odległość pozwalająca na wykorzystanie hydrantu w warunkach rozwiniętego pożaru, kiedy płomienie wychodzą przez okna.
• **75 m** - odległość pozwalająca na szybkie zbudowanie zasilania dla pierwszego wozu gaśniczego minimalnym nakładem ratowników.
• **150 m** - odległość pozwalająca na przetłoczenie wody z hydrantu na miejsce akcji gaśniczej bez konieczności stosowania pompy pośredniczącej.

Wszystkie te założenia są optymistyczne pod warunkiem, że hydranty są sprawne i właściwie oznakowane, tzn. strażacy mogą je znaleźć i natychmiast wykorzystać.

Wyzwania w interpretacji przepisów dotyczących lokalizacji

Wymagania rozporządzenia są niestety obarczone pewnymi ograniczeniami. Przykładem jest sytuacja, gdy najbliższy hydrant w odległości 76 m w linii prostej, z dojściem po utwardzonej drodze, kwalifikuje się do wydania decyzji administracyjnej nakazującej usunięcie niezgodności. Natomiast hydrant w odległości 74 m, który jest oddzielony od chronionego budynku autostradą, linią kolejową, rzeką itp., jest w porządku i nie ma się do czego przyczepić. Na szczęście, dla pierwszego przypadku minister przewidział podejście indywidualne i możliwość uzyskania odstępstwa, a jedną z dróg jest **ekspertyza ppoż.**

Częste problemy i błędy podczas przeglądów hydrantów

Podczas przeglądów hydrantów często spotyka się problemy, które mogą prowadzić do poważnych konsekwencji w przypadku pożaru:

• **Błędna lokalizacja:** Hydranty bywają za blisko lub za daleko od obiektu, co uniemożliwia ich skuteczne wykorzystanie. Wiele razy taki stan rzeczy opisywała instrukcja bezpieczeństwa pożarowego jako stan niebudzący cienia wątpliwości. Obowiązkiem osoby wykonującej przegląd hydrantu, jak i autora instrukcji bezpieczeństwa pożarowego, jest wskazanie niezgodności w zakresie lokalizacji hydrantu zewnętrznego.
• **Brak oznakowania:** Brak oznakowania hydrantu jest często pomijany w protokołach, a w przypadku hydrantów podziemnych to podstawa, decydująca o tym, czy strażacy go w ogóle znajdą.

Metody i urządzenia do pomiaru wydajności i ciśnienia hydrantów zewnętrznych

Właściwe stosowanie metody pomiarowej jest kluczowe dla oceny sprawności hydrantu. Na rynku dostępne są dwa główne zestawy urządzeń do badań hydrantów zewnętrznych:

1. **Przepływomierz o dużej przepustowości:** Rozwiązanie stosunkowo drogie i stosowane raczej rzadko.
2. **Zestaw dysz pomiarowych stosowanych w komplecie z manometrem:** Zdecydowanie bardziej popularne rozwiązanie.

Popularne zestawy pomiarowe i błędy w ich stosowaniu

Najbardziej popularnym zestawem pomiarowym jest zestaw **HYDRO-TEST** firmy Biatech. W zestawie znajdziemy dysze o średnicach 22, 26, 32 i 37 milimetrów, które są przeznaczone do badania hydrantów o wydajności odpowiednio 5, 10, 15 i 20 dm³/s.

Bardzo częstym błędem podczas pomiarów jest stosowanie dyszy nieodpowiedniej do badanego hydrantu:

• **Zastosowanie za małej dyszy (np. DP 26 do hydrantu DN 100):** Nie pozwoli na właściwe zbadanie parametrów minimalnych hydrantu. Hydrant DN 100 powinien mieć wydajność 15 dm³/s, nawet jeśli dla obiektu wymagane jest 10 dm³/s.
• **Zastosowanie za dużej dyszy (np. DP 26 do hydrantu DN 80 o wydajności 5 dm³/s - jednostki osadnicze do 2000 mieszkańców):** Prowadzi do sytuacji, gdzie mamy wymagane 5 dm³/s, ale przy ciśnieniu około 0,06 MPa (a wymagane jest 0,1 MPa).

Kolejny problem to pewne bezrefleksyjne podejście do wyników pomiarów. Przy sprawnej sieci wodociągowej różnica między **ciśnieniem statycznym** a **dynamicznym** dla hydrantu DN 80 powinna wynosić około 0,05 MPa, a spadek większy niż 0,1 MPa powinien budzić poważne wątpliwości. W takim przypadku często problem tkwi w zasuwie, która nie została całkowicie otwarta.

Pomiary jednoczesne z kilku hydrantów

Często dla budynków wymaga się wody w takiej ilości, że konieczne staje się wykorzystanie dwóch lub więcej hydrantów. Wykonuje się wtedy badanie podczas poboru wody z kilku hydrantów jednocześnie. Podstawowy zestaw HYDRO-TEST do badania hydrantów zewnętrznych posiada po jednej dyszy z każdego rozmiaru. Posiadając taki zestaw, nie można wykonać pomiaru jednoczesnego z dwóch hydrantów o takiej samej wydajności nominalnej.

Zastosowanie dwóch różnych dysz, np. DP 26 i DP 32, do badania dwóch hydrantów DN 80, spowoduje przekłamanie badania. Poważniejszym problemem jest wykonywanie badania, gdzie jedna dysza pomiarowa z manometrem montowana jest na jednym z hydrantów, a drugi hydrant odkręcany jest na tzw. **wolny wylew** (woda wypływa bez żadnego zdławienia przepływu przez nasadę np. 75 mm). Taki sposób wykonania badania dyskwalifikuje je całkowicie.

Nowoczesne rozwiązania pomiarowe

Firma AquaRD dysponuje największą w Polsce liczbą rejestratorów ciśnienia oraz wypracowała metody pomiarów przepływu na hydrantach w pełnej korelacji z ciśnieniem dynamicznym. Pomiary na sieci (szczególnie rozległej) są dużym przedsięwzięciem logistycznym, ale możliwe jest ich uproszczenie i optymalizacja dzięki wykorzystaniu urządzeń **CellBOX-μH** oraz metodologii pomiarowej AquaRD.

• Montaż urządzenia CellBOX-μH jest wyjątkowo prosty i wraz z czynnościami przygotowawczymi, takimi jak płukanie hydrantu, nie przekracza 10 minut.
• Dzięki zastosowaniu własnej metodologii, możliwe jest opomiarowanie sieci na rozległym terenie w ciągu pojedynczych dni, a w ciągu 2 tygodni pomiarowych zebranie wiarygodnych i rzetelnych danych, które bez dodatkowej obróbki mogą być wprowadzane do modelu matematycznego.

W dziedzinie cyfrowej kontroli hydrantów, testery takie jak **FLOW TEST FT-02** przenoszą klasyczne pomiary na poziom cyfrowy. Dodatkowo, system **HS CLOUD** - chmura danych pomiarowych - stanowi przełom w rozwoju technologii pomiarów przeciwpożarowych w Polsce.

Współczynnik K w pomiarach hydrantów zewnętrznych

Urządzenia pomiarowe posiadają manometr oraz wymienne dysze o określonym **parametrze K**. Współczynnik K podany jest dla każdego rodzaju dyszy i jest kluczowy do prawidłowego obliczenia wydajności hydrantu.

Wzór na obliczenie wydajności wygląda następująco: **K • √p(bar) = Q(l/min)**.

Przykładowo, gdy wydajność hydrantu zewnętrznego DN80 powinna równać się co najmniej Q=5 dm³/s, to współczynnik K nie może być mniejszy niż K=300. Dzieje się tak, ponieważ aby spełnić warunek Q=5 dm³/s, musi być ciśnienie dynamiczne co najmniej 1 bar. Podstawiając do wzoru: 300 • √1 = 300 l/min, co po podzieleniu na 60 sekund daje 5 l/s (5 dm³/s).

Dlatego dysza wylotowa jest badana pod kątem odpowiedniego współczynnika K. Gdyby miała za mały parametr K, np. 295, to przy ciśnieniu minimalnym 1 bar dla Q=5 dm³/s, wydajność nie wskazywałaby odpowiednich wartości (np. 295 • √1 = 295 l/min = 4,92 dm³/s).

Nie można więc użyć do obliczania wydajności hydrantu zewnętrznego dowolnej dyszy, na przykład od hydrantu wewnętrznego DN52, stosując przełącznik redukcyjny. Taka dysza ma nieodpowiedni współczynnik K, a jej mały przekrój sprawia, że drobny osad (kawałki rdzy, kamienia) może zatkać otwór wylotowy podczas badania ciśnienia.

Idealny parametr K dla hydrantów zewnętrznych powinien odpowiadać następującym wartościom:

• HZ DN80 - dla wydajności 5 dm³/s - K=300
• HZ DN80 - dla wydajności 10 dm³/s - K=~424.2641
• HZ DN100 - dla wydajności 15 dm³/s - K=~636.3961
• HZ DN150 - dla wydajności 20 dm³/s - K=~848.5281

Na rynku dostępne są kalkulatory obliczające wydajność hydrantu zewnętrznego, bazujące na parametrze K dysz pomiarowych wiodących producentów.

Wymagania dla hydrantów zewnętrznych zgodnie z przepisami

Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 lipca 2009 r. w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę oraz dróg pożarowych (§ 9 i § 10), sieć wodociągowa przeciwpożarowa oraz instalowane na niej hydranty muszą spełniać określone wymagania:

Sieć wodociągowa przeciwpożarowa

• Powinna być zasilana z pompowni przeciwpożarowej, zbiornika wieżowego, studni lub innych urządzeń, zapewniających wymaganą wydajność i ciśnienie w hydrantach zewnętrznych przez co najmniej 2 godziny.
• Powinna zapewniać wydajność nie mniejszą niż **5 dm³/s** i ciśnienie w hydrancie zewnętrznym nie mniejsze niż **0,1 MPa** przez co najmniej 2 godziny.
• Należy wykonywać ją jako sieć obwodową. Dopuszcza się budowę sieci rozgałęzieniowej poza obszarami miejskimi oraz tam, gdzie łączna wymagana ilość wody nie przekracza 20 dm³/s.
• Dopuszcza się budowę odgałęzień z sieci obwodowej w celu zasilania hydrantów zewnętrznych.
• W przypadku gdy łączna wymagana ilość wody przekracza 30 dm³/s, sieć obwodową zasila się w dwóch punktach znajdujących się w możliwie największej odległości od siebie, nie mniejszej jednak niż 1/4 obwodu sieci.
• Sieć, dla której łączna wymagana ilość wody przekracza 20 dm³/s, należy tak zaprojektować i budować, aby możliwe było jednoczesne pobieranie wody z dwóch sąsiednich hydrantów zewnętrznych.
• Należy pamiętać, że podane w rozporządzeniu średnice dotyczą **średnic nominalnych wewnętrznych**, dlatego projektując sieci z tworzyw sztucznych (gdzie rury oznaczane są przez podanie średnicy zewnętrznej) należy sprawdzić, czy po odjęciu grubości ścianki spełnione są założenia rozporządzenia.
• Maksymalne ciśnienie hydrostatyczne w sieci wodociągowej przeciwpożarowej nie może przekraczać **1,6 MPa**.

Hydranty zewnętrzne

• Stosuje się hydranty zewnętrzne nadziemne o średnicy nominalnej **DN 80**.
• Dopuszcza się instalowanie hydrantów podziemnych o średnicy nominalnej **DN 80** w przypadkach, gdy zainstalowanie hydrantów nadziemnych jest szczególnie utrudnione lub niewskazane (np. ze względu na utrudnienia w ruchu).
• Hydranty powinny być wyposażone w odcięcia umożliwiające odłączanie ich od sieci, które muszą pozostawać w położeniu otwartym podczas normalnej eksploatacji.
• Hydranty zewnętrzne powinny spełniać wymagania Polskich Norm dotyczących tych urządzeń, będących odpowiednikami norm europejskich (EN).
• Odległość od ściany chronionego budynku - co najmniej **5 m**.
• Poza obszarami miejskimi odległość między hydrantami powinna być dostosowana do gęstości istniejącej i planowanej zabudowy.
• Miejsce usytuowania hydrantu zewnętrznego należy oznakować znakami zgodnymi z Polskimi Normami. W przypadku odbioru niektórych obiektów strażacy wymagają, aby wymiar 150 metrów spełniony był w polu widzenia.
• W celu łatwego otwarcia zasuwy odcinającej hydrant, odległość między trzpieniem zasuwy hydrantowej a skrajem hydrantu (podziemnego lub nadziemnego) nie może być mniejsza niż **0,8 m**.

Nominalna wydajność hydrantu zewnętrznego (przy ciśnieniu nominalnym 0,2 MPa):

• dla hydrantu nadziemnego **DN 80** - nie mniej niż **10 dm³/s**;
• dla hydrantu nadziemnego **DN 100** - nie mniej niż **15 dm³/s**;
• dla hydrantu podziemnego **DN 80** - nie mniej niż **10 dm³/s**;
• dla hydrantu nadziemnego **DN 80** na sieci, o której mowa w § 9 ust. 2 - nie mniej niż **5 dm³/s**.

Wymagania dla hydrantów intensywnego czerpania wody (na sieciach DN 250 i większych):

• Średnica nominalna hydrantu powinna wynosić **DN 100 lub DN 150**.
• Wydajność nominalna przy ciśnieniu nominalnym 0,2 MPa nie może być mniejsza niż **20 dm³/s**.
• Hydranty powinny być usytuowane w miejscach dostępnych z głównych dróg komunikacyjnych.
• Miejsce usytuowania hydrantu należy oznakować znakami zgodnymi z Polskimi Normami, z podaniem na znaku dodatkowym wielkości charakterystycznych hydrantu.
• Przy hydrancie należy przewidzieć stanowisko czerpania wody o wymiarach zapewniających swobodny dostęp.
• Na stanowisku czerpania wody należy umieścić zakaz parkowania.

Określenia potrzeb w zakresie instalowania hydrantów intensywnego czerpania wody dokonują właściwe miejscowo organy Państwowej Straży Pożarnej w ramach opiniowania projektów planów zagospodarowania przestrzennego.

Opomiarowanie hydrantów wewnętrznych

Wiele protokołów z badania hydrantów wewnętrznych jest odrzucanych podczas kontroli PSP z powodu niewykonania pomiarów z 2 lub 4 hydrantów. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów ([1] § 3.3), urządzenia przeciwpożarowe znajdujące się w budynku powinny co najmniej raz w roku być poddane przeglądom i konserwacji. Podczas wykonywania tych przeglądów hydrantów wewnętrznych wykonuje się także pomiar wydajności i ciśnienia.

Wymagania dotyczące wydajności i ciśnienia dla hydrantów wewnętrznych ([1] § 21):

1. Minimalna wydajność poboru wody mierzona na wylocie prądownicy wynosi:

1. dla hydrantu 25 - **1,0 dm³/s**;
2. dla hydrantu 33 - **1,5 dm³/s**;
3. dla hydrantu 52 - **2,5 dm³/s**;
4. dla zaworu 52 - **2,5 dm³/s**.

2. Ciśnienie na zaworze odcinającym hydrantu wewnętrznego powinno zapewniać wydajność określoną w ust. 1 dla danego rodzaju hydrantu wewnętrznego, z uwzględnieniem zastosowanej średnicy dyszy prądownicy, i być nie mniejsze niż **0,2 MPa**.

3. Ciśnienie na zaworze 52, położonym najniekorzystniej ze względu na wysokość i opory hydrauliczne, dla wydajności określonej w ust. 1 pkt 4, nie powinno być mniejsze niż **0,2 MPa**.

4. Maksymalne ciśnienie robocze w instalacji wodociągowej przeciwpożarowej na zaworze odcinającym nie powinno przekraczać **1,2 MPa**, przy czym na zaworze 52 i zaworach odcinających hydrantów 33 oraz hydrantów 52 nie powinno przekraczać **0,7 MPa**.

Pomiary jednoczesne dla hydrantów wewnętrznych

Wiele osób nie doczytało w tym samym Rozporządzeniu [1], że ww. wymagania w niektórych przypadkach muszą zostać spełnione przy **jednoczesnym zadziałaniu 2 lub 4 sąsiednich hydrantów**. Oznacza to dokładnie tyle, że podczas badania woda powinna być pobierana z 2/4 hydrantów i dopiero wtedy należy sprawdzić ciśnienie i wydajność jednego z nich.

Kiedy należy kontrolować hydranty wewnętrzne w sposób jednoczesny? ([1] § 23):

Instalacja wodociągowa przeciwpożarowa powinna zapewniać możliwość jednoczesnego poboru wody na jednej kondygnacji budynku lub w jednej strefie pożarowej z:

1. **jednego hydrantu wewnętrznego** - w budynku niskim lub średniowysokim, jeżeli powierzchnia strefy pożarowej nie przekracza 500 m²;
2. **dwóch sąsiednich hydrantów wewnętrznych** lub dwóch sąsiednich zaworów 52 - w budynkach niewymienionych w pkt 1 i 3 oraz w budynku wysokim z jedną klatką schodową;
3. **czterech sąsiednich hydrantów wewnętrznych** lub zaworów 52:
   1. w budynku wysokim i wysokościowym na kondygnacjach podziemnych i kondygnacjach położonych na wysokości powyżej 25 m,
   2. w strefie pożarowej produkcyjnej i magazynowej o gęstości obciążenia ogniowego przekraczającej 500 MJ/m² i powierzchni przekraczającej 3 000 m².

Dla badania hydrantów wewnętrznych dostępne są specjalistyczne zestawy, takie jak **HC-01 IoT**, które stanowią nowy standard kontroli hydrantów DN25, DN33 i DN52, integrując dane pomiarowe z chmurą.

Dokumentowanie przeglądów hydrantów

Po każdym przeglądzie instalacji hydrantowej konserwator przygotowuje protokół. W dokumencie powinny znaleźć się:

• wyniki testów (**wydajność nominalna** hydrantu oraz **ciśnienie na zaworze**),
• informacja, czy hydrant jest sprawny,
• ewentualne zalecenia,
• użytkownik hydrantu, typ hydrantu oraz jego lokalizacja,
• data przeglądu i wskazana data kolejnego przeglądu.

Dokument powinien zawierać pieczątkę oraz podpis konserwatora. Prawidłowo wypełniony protokół jest kluczowy dla zgodności z przepisami i bezpieczeństwa obiektu.

Podstawy prawne

Do najważniejszych przepisów związanych z ochroną przeciwpożarową oraz zaopatrzeniem w wodę należą:

• Ustawa z dnia 21 sierpnia 1991 r. o ochronie przeciwpożarowej.
• Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz. U. Nr 109, poz. 719).
• Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 lipca 2009 r. w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę oraz dróg pożarowych (Dz. U. Nr 124, poz. 1030).
• Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane - tekst ujednolicony.
• Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. Nr 75, poz 690).
• Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 21 listopada 2005 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać bazy i stacje paliw płynnych, rurociągi przesyłowe dalekosiężne służące do transportu ropy naftowej i produktów naftowych i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 243 z 2005 r. poz. 2063).
• Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 16 czerwca 2003 r. w sprawie uzgadniania projektu budowlanego pod względem ochrony przeciwpożarowej (Dz. U. Nr 121, poz. 1137).
• Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 27 kwietnia 2010 r.

tags: #jak #opomiarowac #hydrant