Hydrant wewnętrzny to urządzenie umieszczone na wewnętrznej sieci wodociągowej, przeznaczone do poboru wody w celu gaszenia pożarów grupy A. Stanowi kluczowy element instalacji przeciwpożarowej, zapewniając szybki dostęp do wody pod odpowiednim ciśnieniem.
Podstawowe informacje o hydrantach wewnętrznych
Hydranty wewnętrzne, zgodnie z definicją, są urządzeniami przeciwpożarowymi. Wymagają one regularnych przeglądów technicznych i czynności konserwacyjnych. Prace te powinny być przeprowadzane zgodnie z Polskimi Normami, dokumentacją techniczno-ruchową oraz instrukcjami obsługi producenta. Zaleca się, aby przeglądy te odbywały się nie rzadziej niż raz w roku, a ich wykonanie powinno być powierzone osobie kompetentnej.
Szafka hydrantowa jest najczęściej spotykanym miejscem przechowywania hydrantu wewnętrznego. Może być wykonana z metalu lub tworzywa sztucznego, a jej standardowe kolory to czerwony lub biały, choć dopuszczalne są inne odcienie pod warunkiem odpowiedniego oznakowania zgodnego z Polską Normą. Na rynku dostępne są również wersje szafek z miejscem na gaśnicę, drzwiami w ściance bocznej lub o charakterze dekoracyjnym.
Bęben hydrantowy/zwijadło to element, na którym nawinięty jest wąż. Zwijadło powinno mieć możliwość wychylenia się na 180 stopni, co ułatwia rozwinięcie węża w kierunku zagrożenia.
Zawory odcinające hydrantów muszą być umieszczone na wysokości 1,35 ± 0,1 metra od podłogi.
Zastosowanie hydrantów wewnętrznych według przepisów
Przepisy prawne, w tym Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. (Dz.U.2010.109.719), precyzują wymagania dotyczące stosowania hydrantów wewnętrznych w zależności od rodzaju budynku i strefy pożarowej.
Wymagania dotyczące hydrantów DN 25
Hydranty DN 25 muszą być stosowane w strefach pożarowych zakwalifikowanych do kategorii zagrożenia ludzi (ZL) w następujących przypadkach:
- Na każdej kondygnacji budynku wysokiego i wysokościowego, z wyjątkiem kondygnacji stanowiącej wyłącznie strefę pożarową ZL IV.
- Na każdej kondygnacji budynku innego niż tymczasowy, niskiego i średniowysokiego, gdy:
- Powierzchnia strefy pożarowej przekracza 200 m² i jest zakwalifikowana do kategorii ZL I, ZL II lub ZL V.
- Strefa pożarowa jest zakwalifikowana do kategorii ZL III, a jej powierzchnia przekracza 200 m² w budynku średniowysokim. Wyjątek stanowi sytuacja, gdy strefa ta obejmuje tylko pierwszą kondygnację nadziemną, a nad nią znajdują się wyłącznie strefy ZL IV - wówczas wymagany jest hydrant, gdy powierzchnia strefy ZL III przekracza 1 000 m².
- W budynku niskim, gdy powierzchnia strefy pożarowej zakwalifikowanej do kategorii ZL III przekracza 1 000 m².
Wymagania dotyczące hydrantów DN 33
Hydranty DN 33 muszą być stosowane w garażach:
- Jednokondygnacyjnych, zamkniętych, posiadających więcej niż 10 stanowisk postojowych.
- Wielokondygnacyjnych.
Wymagania dotyczące hydrantów DN 52
Hydranty DN 52 są wymagane w:
- Strefach pożarowych produkcyjnych i magazynowych o gęstości obciążenia ogniowego przekraczającej 500 MJ/m² i powierzchni powyżej 200 m².
- Strefach pożarowych produkcyjnych i magazynowych o gęstości obciążenia ogniowego nieprzekraczającej 500 MJ/m², jeżeli znajdują się w nich pomieszczenia o powierzchni przekraczającej 100 m² i gęstości obciążenia ogniowego powyżej 1 000 MJ/m².
- Przy wejściu do pomieszczeń magazynowych lub technicznych o powierzchni powyżej 200 m² i gęstości obciążenia ogniowego przekraczającej 500 MJ/m², zlokalizowanych w strefach pożarowych ZL I, ZL II, ZL III lub ZL V w budynkach niskich lub średniowysokich.
W strefach pożarowych produkcyjnych i magazynowych (ust. 3 pkt 1) oraz przy wejściu do pomieszczeń magazynowych lub technicznych (ust. 3 pkt 3), dopuszcza się stosowanie hydrantów DN 33, jeśli gęstość obciążenia ogniowego nie przekracza 1 000 MJ/m².
Powyższe wymagania dotyczące garaży (ust. 2) nie dotyczą wolnostojących garaży na terenach zamkniętych podległych Ministrowi Obrony Narodowej.
Umiejscowienie hydrantów wewnętrznych
Hydranty wewnętrzne oraz zawory hydrantowe powinny być umieszczane w miejscach łatwo dostępnych, w pobliżu dróg komunikacji ogólnej. Zaleca się ich lokalizację:
- Przy wejściach do budynku i klatek schodowych na każdej kondygnacji. W budynkach wysokich i wysokościowych zaleca się umieszczanie zaworów w przedsionkach przeciwpożarowych, dopuszczając ich lokalizację na klatkach schodowych.
- W przejściach i na korytarzach, w tym w holach i na korytarzach poszczególnych kondygnacji budynków wysokich i wysokościowych.
- Przy wejściach na poddasza.
- Przy wyjściach na przestrzeń otwartą lub przy wyjściach ewakuacyjnych z pomieszczeń produkcyjnych i magazynowych, szczególnie tych zagrożonych wybuchem.
Hydranty muszą znajdować się na każdej kondygnacji. W budynkach wysokich i wysokościowych należy stosować po dwa zawory hydrantowe na każdym pionie na kondygnacji podziemnej i na kondygnacji położonej powyżej 25 metrów, a na pozostałych kondygnacjach po jednym zaworze na pion.
Zasięg hydrantów
Zasięg hydrantów wewnętrznych w poziomie powinien obejmować całą powierzchnię chronionego budynku, strefy pożarowej lub pomieszczenia. Uwzględnia się przy tym:
- Długość odcinka węża hydrantu wewnętrznego określoną w odpowiednich normach.
- Efektywny zasięg rzutu prądów gaśniczych:
- 3 metry w strefach pożarowych ZL w budynkach o więcej niż jednej kondygnacji nadziemnej (przyjmowany dla prądów rozproszonych stożkowych).
- 10 metrów w pozostałych budynkach.
W przypadku pomieszczeń i stref pożarowych produkcyjnych i magazynowych, do zabezpieczenia miejsc, z których odległość do najbliższego wyjścia ewakuacyjnego lub wyjścia na przestrzeń otwartą przekracza 30 metrów, należy uwzględnić wymagania dotyczące zasięgu.
Hydranty zewnętrzne a warunki atmosferyczne
Hydranty nadziemne, umieszczane na zewnątrz budynków, są narażone na działanie zmiennych warunków atmosferycznych, takich jak wysokie temperatury latem oraz mróz zimą. Dodatkowe czynniki to sól drogowa, wilgoć oraz ryzyko przypadkowych uszkodzeń mechanicznych.
Konstrukcje hydrantów a ryzyko zamarzania
W rejonach o niskich temperaturach zimą stosuje się hydranty nadziemne z podwójnym zamknięciem. Ich konstrukcja pozwala na odprowadzenie wody z korpusu hydrantu do rurociągu po zakręceniu zaworu, co zapobiega zamarzaniu wody i uszkodzeniu elementów hydrantu. Przykładem są hydranty serii 8003.
Hydranty z pojedynczym zamknięciem (np. seria 8004 marki Jafar) są stosowane tam, gdzie przewody wodociągowe są położone na wystarczającej głębokości, aby zapewnić naturalną ochronę przed zamarzaniem dzięki izolacji termicznej gruntu.
Hydranty ogrodowe, często wykorzystywane na terenach rekreacyjnych, działkach czy obiektach sportowych, również posiadają konstrukcje mrozoodporne. Modele takie jak hydrant ogrodowy 8002 marki Jafar umożliwiają odprowadzenie wody z korpusu po zakręceniu zaworu, co eliminuje potrzebę sezonowego opróżniania instalacji.
Hydranty HS - ogrzewane i ocieplane
Dla miejsc szczególnie narażonych na działanie niskich temperatur, nawet do -25°C (w warunkach bezwietrznych), dostępne są specjalne hydranty HS. Są one wyposażone w materiał izolacyjny o niskim współczynniku przewodzenia ciepła oraz element grzejny o mocy 150W/230V z termostatem. Termostat automatycznie załącza ogrzewanie, gdy temperatura wewnątrz hydrantu spadnie poniżej +5°C, zapobiegając zamarzaniu instalacji wodnej.
Ogólna odporność hydrantów na mróz
Hydranty przeciwpożarowe są zazwyczaj wykonane z materiałów odpornych na niskie temperatury, takich jak żeliwo, żeliwo sferoidalne czy stal nierdzewna. Regularne kontrole i konserwacja zapewniają ich dobry stan techniczny. Chociaż w ekstremalnych warunkach może dojść do częściowego zamarznięcia, jest mało prawdopodobne, aby hydrant zamarzł całkowicie i przestał spełniać swoją funkcję dostarczania wody w sytuacji pożaru.
Kompensatory w instalacjach przeciwpożarowych
W instalacjach wodnych i przeciwpożarowych, oprócz hydrantów, często stosuje się kompensatory. Są to elementy rurociągu, które przejmują wydłużenia i naprężenia powstające na skutek zmian temperatury lub ciśnienia. Rury, zwłaszcza metalowe, ulegają rozszerzaniu i kurczeniu pod wpływem tych czynników. Kompensatory są stosowane w różnych typach instalacji, w tym wodnych, technologicznych, ciepłowniczych oraz przemysłowych liniach produkcyjnych.
Przykładowo, rurociąg biegnący od hydrantu na terenie hali do punktów poboru wody będzie podlegał zmianom temperatury, a kompensator pomoże zminimalizować naprężenia w instalacji. Odpowiednio zaprojektowana instalacja przeciwpożarowa, uwzględniająca takie elementy jak kompensatory, zapewnia niezawodne działanie systemu w sytuacji zagrożenia.
Zjawisko Efekt Mpemby
W kontekście zamarzania wody warto wspomnieć o efekcie Mpemby. Jest to zjawisko polegające na szybszym zamarzaniu wody cieplejszej od zimniejszej w określonych warunkach. Zjawisko to, sprzeczne z intuicyjnymi przewidywaniami, było opisywane już przez Arystotelesa, Kartezjusza i Francisa Bacona. W czasach nowożytnych zostało ono zaobserwowane przez Erasta B. Mpembę w 1963 roku w Tanzanii. Jedna z hipotez z 2013 roku przypisuje przyczynę tego zjawiska istnieniu pamięci wiązań wodorowych i nadstałości powierzchni wody.