Hydranty przeciwpożarowe odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu dostępu do wody w sytuacjach awaryjnych, będąc jednym z najpoważniejszych zagrożeń, z którymi musimy się zmierzyć. Niezwykle istotne jest, aby systemy przeciwpożarowe działały sprawnie i efektywnie. Hydranty zewnętrzne ppoż. to podstawowe źródło wody wykorzystywane w działaniach ratowniczo-gaśniczych prowadzonych przez jednostki straży pożarnej. Ich prawidłowe rozmieszczenie, stan techniczny oraz wydajność mają bezpośredni wpływ na skuteczność akcji przeciwpożarowej.
Podstawy Prawne i Wymagania Ogólne
W zakresie wymagań, jakie powinny spełniać zewnętrzne hydranty przeciwpożarowe, ustawa odsyła nas do rozporządzenia w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę i dróg pożarowych. Kluczowym dokumentem określającym wymagania dla sieci wodociągowej przeciwpożarowej, w tym hydrantów zewnętrznych, jest 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).
Inne istotne akty prawne i normy obejmują:
- 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 określa sposoby projektowania i warunki ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów.
- Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 21 listopada 2005 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać bazy i stacje paliw płynnych (Dz. U. Nr 243 z 2005 r. poz. 2063).
- 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 Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 16 czerwca 2003 r. w sprawie uzgadniania projektu budowlanego pod względem ochrony przeciwpożarowej (Dz. U. Nr 121, poz. 1138).
Rozporządzenia te uszczegóławiają regulacje Prawa budowlanego, które warunkuje możliwość wznoszenia niektórych obiektów budowlanych od zapewnienia im przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę do zewnętrznego gaszenia pożaru. Hydranty zewnętrzne zainstalowane na sieci wodociągowej przeciwpożarowej powinny być wyposażone w odcięcia umożliwiające odłączanie ich od sieci. Sieci wodociągowe będące źródłem wody do celów ppoż. powinny być zasilane z pompowni przeciwpożarowej, zbiornika wieżowego, studni lub innych urządzeń, które zapewniają wymagania wydajności i odpowiednie ciśnienie w hydrantach zewnętrznych przez co najmniej 2 godziny.
Wymagania dla Hydrantów Zewnętrznych DN 80
Hydranty zewnętrzne najczęściej stosowane, to hydranty o średnicach 80 mm i 100 mm - oznaczane jako hydrant DN80 i hydrant DN100. Na sieci wodociągowej ppoż. stosuje się hydranty zewnętrzne nadziemne o średnicy nominalnej DN 80. Możliwe jest instalowanie hydrantów podziemnych DN 80, jeśli instalacja hydrantów nadziemnych jest szczególnie utrudniona lub niewskazana.
Wydajność i Ciśnienie
Jednym z kluczowych elementów wpływających na wydajność hydrantów zewnętrznych jest ciśnienie wodociągowe. W Polsce ciśnienie wody w sieci jest zazwyczaj na wystarczającym poziomie. W rozporządzeniu znajdują się również informacje dotyczące m.in. sposobów określania wymaganej ilości wody do celów ppoż.
- Dla hydrantu nadziemnego DN 80 na sieci wymagana wydajność wynosi 5 dm³/s.
- Dla pozostałych obiektów budowlanych woda do celów przeciwpożarowych do zewnętrznego gaszenia pożaru jest zapewniana w ramach ilości wody przewidywanych dla jednostek osadniczych, nie mniejszej jednak niż 10 dm³/s.
Wydajność nominalna to wartość wydajności hydrantu, która jest określona przez producenta i podana na tabliczce znamionowej hydrantu. Wydajność hydrantu jest jednym z kluczowych parametrów, które wpływają na skuteczność gaszenia pożaru. Warto zwrócić uwagę na to, że wydajność nominalna hydrantu to wartość minimalna, która jest wymagana przez przepisy. Niektórzy producenci podają na tabliczce znamionowej hydrantu minimalne ciśnienie zasilania warunkujące osiągnięcie wymaganej przepisami wydajności poboru wody z uwzględnieniem średnicy dyszy prądownicy. Jeśli są to prawidłowo podane informacje, ułatwiają one poprawne wykonanie projektu i budowę instalacji.
Lokalizacja i Obowiązek Instalowania
Lokalizacja i rozmieszczenie hydrantów zewnętrznych są ściśle regulowane przepisami. Muszą one znajdować się w miejscach łatwo dostępnych, bezpiecznych i umożliwiających szybkie podłączenie węży pożarniczych. Zgodnie z rozporządzeniem w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę oraz dróg pożarowych hydranty zewnętrzne muszą być lokalizowane wzdłuż dróg i ulic oraz przy ich skrzyżowaniach.
Zgodnie z §10 ust. 4 Rozporządzenia MSWiA z 2009 r., należy zachować następujące odległości:
- Odległość pomiędzy dwoma sąsiadującymi ze sobą hydrantami nie powinna przekraczać 150 metrów.
- Odległość od zewnętrznej krawędzi jezdni lub drogi wyznaczona została na maksymalnie 15 metrów.
- Jeśli hydranty zewnętrzne przeznaczone są do chronienia konkretnego obiektu, pierwszy (najbliższy) z nich umieszczony powinien być w odległości do 75 metrów od obiektu.
- Kolejne hydranty wymagane do ochrony obiektu powinny być rozmieszczone w odległości do 150 metrów od siebie.
- Hydrant zawsze powinien być odsunięty od ściany chronionego budynku na minimum 5 metrów (wynika to pośrednio z wymagań dla dróg pożarowych §12 ust. 2).
- Jeśli hydranty umieszczane są poza obszarami miejskimi, odległości między nimi powinny być dostosowane do gęstości zaludnienia i planowanej zabudowy.
Hydranty muszą być stosowane w jednostkach osadniczych o liczbie mieszkańców przekraczającej 100 osób, które nie stanowią zabudowy kolonijnej. Dodatkowo w hydranty wyposażone powinny być położone w ich granicach budynki użyteczności publicznej, budynki zamieszkania zbiorowego, obiekty produkcyjne i magazynowe. Te ostatnie muszą posiadać dostęp do hydrantów niezależnie od miejsca położenia, jeśli ich kubatura przekracza 2500 m³ lub ich powierzchnia przekracza 500 m² (wymagania mogą zależeć od gęstości obciążenia ogniowego i powierzchni strefy pożarowej, zgodnie z §6 i tabelą nr 2 rozporządzenia). Ponadto hydranty są niezbędnym elementem każdej stacji paliw płynnych ze zbiornikami o łącznej pojemności do 200m³ i stacji gazu płynnego - niezależnie od ich charakterystyki (§6 ust. 4 rozporządzenia wymaga 10 dm³/s). Obowiązek przyłączenia do sieci hydrantowej dotyczy ponadto obiektów użyteczności publicznej lub zamieszkania zbiorowego, w których jednocześnie może przebywać ponad 50 osób, jeśli posiadają wyznaczoną strefę pożarową o powierzchni ponad 1000 m².
Oznakowanie Hydrantów Zewnętrznych
Prawidłowo zainstalowany hydrant zewnętrzny musi być oznakowany zgodnie z przepisami i normami - m.in. PN-EN ISO 7010. Do oznakowania hydrantów stosuje się biało-czerwone tabliczki i znaki przestrzenne zgodne z normą Znaki bezpieczeństwa. Techniczne środki przeciwpożarowe, posiadające świadectwo dopuszczenia CNBOP. Na znaku widnieje czarna litera „H” na białym tle. Hydrant zewnętrzny podziemny oznaczany jest tablicą orientacyjną - tablicą z informacjami umożliwiającymi dokładne zlokalizowanie miejsca, w którym umieszczona jest klapa zakrywająca dostęp do hydrantu. Na czerwonym znaku z białą obwódką umieszczone są białe piktogramy informujące o obecności hydrantu - biała litera H - średnicy zaworu hydrantu podziemnego oraz kierunku położenia względem znaku i odległości, jaką trzeba pokonać, by znaleźć hydrant. Oznaczenia lokalizujące hydrant zewnętrzny podziemny zazwyczaj pokazują jedną lub dwie odległości - w zależności od tego, czy pokrywa hydrantu znajduje się na wysokości znaku, czy należy przemieścić się jeszcze w prawo lub w lewo.
Hydrant zewnętrzny nadziemny oznakowany jest tabliczką płaską lub przestrzenną (znak hydrant na trzech płaszczyznach połączonych w trójścian), co zapewnia jej widoczność z każdej strony. Znak hydrant zewnętrzny nadziemny to kwadratowa tabliczka w kolorze białym i dużą, czarną literą H w środku. Po obu stronach litery umieszczone są dwa czerwone prostokąty.
W celu zapewnienia możliwości intensywnego czerpania wody na sieciach wodociągowych o średnicy nominalnej nie mniejszej niż DN 250 powinny być instalowane hydranty nadziemne DN 100 lub DN 150. Hydranty nadziemne są zdecydowanie łatwiejsze do zlokalizowania, a do skorzystania z nich nie jest konieczne stosowanie dodatkowego sprzętu, co zapewnia szybszy dostęp do zasobów wody. Stosowanie hydrantów zewnętrznych podziemnych jest dopuszczalne, jeśli hydrant nadziemny powodowałby utrudnienia (np. w ruchu drogowym, pieszych) lub byłoby niewskazane.
Badanie, Konserwacja i Dokumentacja
Urządzenia przeciwpożarowe i gaśnice powinny być poddawane przeglądom technicznym i czynnościom konserwacyjnym zgodnie z zasadami określonymi w Polskich Normach, w odnośnej dokumentacji techniczno-ruchowej oraz instrukcjach obsługi. Przeglądy techniczne i czynności konserwacyjne powinny być przeprowadzane w okresach i w sposób zgodny z instrukcją ustaloną przez producenta, nie rzadziej jednak niż raz w roku. Węże stanowiące wyposażenie hydrantów wewnętrznych powinny być raz na 5 lat poddawane próbie ciśnieniowej na maksymalne ciśnienie robocze, zgodnie z Polską Normą dotyczącą konserwacji hydrantów wewnętrznych.
Zgodnie z Rozporządzeniem MSWiA z dnia 24 lipca 2009 r., przegląd hydrantów zewnętrznych należy przeprowadzać co najmniej raz w roku. Badanie wydajności hydrantu zewnętrznego polega na pomiarze ilości wody (w dm³/s), jaką hydrant może dostarczyć przy otwartym zaworze. Regularne przeglądy hydrantów zewnętrznych pozwalają nie tylko potwierdzić ich sprawność, ale również wykryć usterki i nieprawidłowości, które mogłyby uniemożliwić ich użycie podczas pożaru, np. niewystarczająca wydajność, zanieczyszczenie komory hydrantowej, czy utrudniony dostęp.
Pomiar objętości strumienia to jedno, a algebraiczne odwzorowanie parametrów ciśnienia dynamicznego wypływu to drugie. Ciśnienie statyczne w instalacji i przeniesienie tego na wydajność, nie wchodzi w grę. Autorzy przepisu piszą o priorytecie wydajności, a ciśnienie nie może być wyższe niż 0,7 MPa lub 1,2 MPa. Przeglądy mogą być wykonywane wyłącznie przez osoby posiadające odpowiednie kwalifikacje i sprzęt. Po zakończeniu prac serwisowych zespół inżynierów ds. pożarnictwa sporządza szczegółowy protokół przeglądu hydrantu zewnętrznego, który dokumentuje przeprowadzoną kontrolę oraz jej wyniki, uwagi techniczne i zalecenia pokontrolne.
W protokole przeglądu powinno znaleźć się:
- Dane adresowe i nazwa firmy wykonującej.
- Adres i nazwa obiektu, w którym znajdują się hydranty.
- Imię i nazwisko osoby wykonującej pomiar.
- Nazwa lub części składowe urządzenia pomiarowego.
- Data pomiaru.
- Wyszczególnienie ilości zaworów i ich średnic.
- Dla każdego badanego zaworu zapisanie ciśnienia statycznego (MPa) i wydajności (dm³/min).
- W podsumowaniu - uwagach zapis: że hydranty spełniają lub nie spełniają założeń normy.
- Podpis wykonawcy i kopia protokołu zatwierdzona przez osobę/firmę zlecającą, szczególnie w przypadku niezgodności.
Oprócz obowiązkowych, corocznych kontroli, istnieją sytuacje, w których zalecane lub wymagane jest przeprowadzenie dodatkowego przeglądu hydrantu zewnętrznego, np. przygotowanie obiektu do odbioru przez Państwową Straż Pożarną lub długotrwałe wyłączenie hydrantu z eksploatacji.
Obliczanie Wydajności Hydrantu
Do poprawnego zaprojektowania instalacji hydrantowej niezbędna jest także znajomość tzw. stałej K hydrantu. Normową wartość stałej K można znaleźć w normie PN-EN 671-1, a także w kartach katalogowych hydrantów wewnętrznych oraz w wydanych certyfikatach zgodności CNBOP.
Zależność natężenia przepływu Q od ciśnienia P przedstawia równanie:
Q = K * (10 * P)1/2
gdzie:
- Q - wyraża się w [dm³/min],
- P - w [MPa].
Znając stałą K hydrantu (najlepiej rzeczywistą podaną w karcie katalogowej) i wymaganą minimalną wydajność hydrantu (np. 1,0 dm³/s w najbardziej niekorzystnym miejscu umieszczenia hydrantu w budynku), możemy obliczyć minimalne ciśnienie zasilania, jakie powinno być zapewnione na zaworze odcinającym.
Problem siły reakcji, szczególnie ważny dla hydrantów 52, jest znacznie mniej uciążliwy dla hydrantów 25 - powszechne jest stosowanie prądownic o mniejszych średnicach oraz straty ciśnienia od zaworu odcinającego do prądownicy są większe. Chociaż ten problem jest bardziej widoczny w mniejszych hydrantach, generalnie należy go uwzględnić w projektowaniu instalacji hydrantowej.