Natężenie Przepływu i Konstrukcja Hydrantu Przeciwpożarowego DN 80

Hydranty przeciwpożarowe zewnętrzne są kluczowym elementem ochrony ludzi i obiektów. Są one wykorzystywane do poboru wody do gaszenia pożarów i zaopatrzenia wodnego pojazdów straży pożarnej do celów gaśniczych. Szczególnie istotne są hydranty nadziemne o średnicy nominalnej DN 80, dla których wymagane są określone parametry natężenia przepływu i ciśnienia, regulowane przez szereg norm i przepisów prawnych.

Budowa i Cechy Hydrantów Nadziemnych DN 80

Ogólne Właściwości Hydrantu Nadziemnego z Podwójnym Zamknięciem

Oferowany przez firmę JAFAR nadziemny hydrant pożarowy z podwójnym zamknięciem stanowi idealne, nieodzowne rozwiązanie do zwiększenia bezpieczeństwa przeciwpożarowego. Został on wykonany z najwyższej jakości materiałów gwarantujących mu solidność. Kolumna to sferoidalna rura żeliwna, pokryta cynkiem i malowana powłoką epoksydową, która chroni przed korozją oraz wpływem promieni UV. Korek uszczelniający hydrantu ppoż. wyprodukowano zaś z mosiądzu prasowanego, a ochronę przed wykręceniem zapewnia mu specjalny pierścień. Bezpieczeństwo gwarantuje również system powstrzymujący wypływ wody w przypadku złamania armatury, na przykład przy uderzeniu samochodu. Hydrant nadziemny ppoż. z podwójnym zamknięciem zabezpiecza przed wypływem wody w przypadku złamania.

Szczegółowe Rozwiązania Techniczne

Gniazdo uszczelniająco-odwadniające wykonane jest z mosiądzu metodą napawania. Istnieje możliwość obrotu korpusu górnego o dowolny kąt. Herb / logo na korpusie jest w postaci monolitycznego odlewu żeliwnego.

• Gniazdo brązowe napawane, stanowiące monolityczną bryłę z korpusem dolnym, odporne na zarysowania i uszkodzenia powierzchni.
• Samoczynne całkowite odwodnienie z chwilą pełnego odcięcia przepływu.
• Podwójne zamknięcie przepływu, realizowane za pomocą kuli w komorze zaworowej.
• Zawór napowietrzający usytuowany w pokrywie, umożliwiający odwodnienie hydrantu.
• Możliwość wymiany korpusu górnego bez konieczności zamknięcia zasuwy odcinającej.
• Trzpień ze stali nierdzewnej z walcowanym gwintem i scalonym kołnierzem trzpienia.
• Uszczelnienie trzpienia o-ringowe, strefa o-ringowego uszczelnienia korka odseparowana od medium.
• Korek uszczelniający wykonany z mosiądzu prasowanego, zabezpieczony specjalnym pierścieniem przed wykręceniem.
• Element odcinająco-zamykający (grzyb) całkowicie zawulkanizowany gumą EPDM.
• Pole herbowe.
• Materiały zewnętrzne i wewnętrzne odporne na korozję.
• Odporny na środki dezynfekcyjne (sugerowany roztwór NaOCl).

Kolumna może być wykonana ze stali nierdzewnej 1.4301 lub 1.4401.

Hydranty Nadziemne TYP 8005: Specyfika i Zastosowanie

Hydranty nadziemne TYP 8005 z podwójnym zamknięciem, z dodatkowym zabezpieczeniem przed przepływem w postaci zaworu zwrotnego umieszczonego poniżej grzyba, przeznaczone są do instalacji przeciwpożarowych, do wody czystej, chemicznie obojętnej, wolnej od stałych zanieczyszczeń. Używane są w instalacjach podziemnych na rurociągach ułożonych poziomo, poniżej strefy zamarzania. Hydrant nadziemny 8005 z podwójnym zamknięciem wykorzystuje się w instalacjach wodociągowych i p.pożarowych celem poboru wody w zakresie temperatur do +50°C. Korek uszczelniający jest zabezpieczony pierścieniem odpornym na wykręcanie, wykonany z mosiądzu prasowanego, a część wewnętrzna i zewnętrzna hydrantu z materiałów odpornych na korozję.

Działanie Hydrantu Nadziemnego

Hydranty nadziemne posiadają formę kolumny, poprzez wnętrze której woda może być czerpana z rurociągu. Głowica hydrantu zaopatrzona jest w nasady pozwalające przymocować węże pożarnicze (węże czerpalne). Górna część hydrantu stanowi korpus żeliwny, który posiada element napędowy na zakończeniu trzpienia (tzw. kaptur), za pomocą którego poprzez rurę dystansową ruch obrotowy przenoszony jest na grzyb hydrantu, wykonujący ruch posuwisty.

Korpus górny z dolnym połączony jest kolumną hydrantu. Obrotowy trzpień osadzony jest w korku dławiącym uszczelnionym za pomocą gumowych pierścieni uszczelniających. Kierunek obrotu przy zamykaniu hydrantu jest zgodny z ruchem wskazówek zegara. Podczas obracania trzpieniem następuje przesuwanie grzyba i otwieranie przepływu.

W dolnej części hydrantu znajduje się żeliwna komora zaworowa zawierająca grzyb stanowiący zawieradło oraz urządzenie odwadniające. Grzyb przesuwając się zamyka otwór wylotowy odwadniacza. W przypadku zamykania hydrantu grzyb siada w gnieździe, po czym następuje odprowadzenie pozostałej wody w kolumnie hydrantu przez wylot odwadniacza. Korpus komory dolnej wyposażony jest w kołnierz przyłączeniowy, pozwalający zamontować hydrant na rurociągu.

Wymagania Prawne i Normy dla Hydrantów Przeciwpożarowych

Znaczenie Hydrantów Zewnętrznych w Ochronie Przeciwpożarowej

Hydranty przeciwpożarowe montowane w sieciach wodociągowych są ważnym elementem ochrony ludzi i obiektów. Hydranty zewnętrzne są wykorzystywane do poboru wody do gaszenia pożarów i zaopatrzenia wodnego pojazdów straży pożarnej do celów gaśniczych.

Kluczowe Akty 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 2010 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.

Dokumenty te są odbierane i wykonane zgodnie z normą EN 1074-6 (Armatura wodociągowa. Wymagania użytkowe i badania sprawdzające). Wszystkie hydranty (100%) są poddawane próbie szczelności.

Wymagania dla Sieci Wodociągowych Przeciwpożarowych

Sieć wodociągowa stanowiąca źródło wody do celów przeciwpożarowych, zwana dalej „siecią wodociągową przeciwpożarową”, powinna być zasilana z pompowni przeciwpożarowej, zbiornika wieżowego, studni lub innych urządzeń, zapewniających wymaganą wydajność i ciśnienie w hydrantach zewnętrznych, nawet tych niekorzystnie ulokowanych, przez co najmniej 2 godziny. Sieć wodociągowa przeciwpożarowa powinna zapewniać wydajność nie mniejszą niż 5 dm³/s i ciśnienie w hydrancie zewnętrznym nie mniejsze niż 0,1 MPa (megapaskala), przez co najmniej 2 godziny.

Sieć wodociągową przeciwpożarową należy wykonywać jako sieć obwodową. Dopuszcza się budowę sieci wodociągowej przeciwpożarowej rozgałęzieniowej poza obszarami miejskimi oraz tam, gdzie łączna wymagana ilość wody nie przekracza 20 dm³/s. Dopuszcza się również 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 wodociągową przeciwpożarową, 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 średnicy nominalnych wewnętrznych, dlatego projektując sieci z tworzyw sztucznych, gdzie rury oznaczane są przez podanie średnicy zewnętrznej, musimy sprawdzić, czy po odjęciu grubości ścianki spełniamy założenia rozporządzenia. Maksymalne ciśnienie hydrostatyczne w sieci wodociągowej przeciwpożarowej nie może przekraczać 1,6 MPa.

Typy i Rozmieszczenie Hydrantów Zewnętrznych

Na sieci wodociągowej przeciwpożarowej 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, na przykład ze względu na utrudnienia w ruchu. Hydranty zewnętrzne zainstalowane na sieci wodociągowej przeciwpożarowej powinny być wyposażone w odcięcia umożliwiające odłączanie ich od sieci. Odcięcia te muszą pozostawać w położeniu otwartym podczas normalnej eksploatacji sieci. Hydranty zewnętrzne powinny spełniać wymagania Polskich Norm dotyczących tych urządzeń, będących odpowiednikami norm europejskich (EN).

Odległość hydrantu od ściany chronionego budynku powinna wynosić co najmniej 5 m. Poza obszarami miejskimi odległość między hydrantami powinna być dostosowana do gęstości istniejącej i planowanej zabudowy. Zgodnie z wytycznymi rozporządzenia na sieci wodociągowej należy stosować hydranty nadziemne DN 80 mm dla sieci o średnicy do DN 250 mm. 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.

Wydajność Nominalna Hydrantów Zewnętrznych

Wydajność nominalna hydrantu zewnętrznego, przy ciśnieniu nominalnym 0,2 MPa mierzonym na zaworze hydrantowym podczas poboru wody, w zależności od jego średnicy nominalnej (DN), nie może być mniejsza niż:

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

Wymagania dla Hydrantów o Większych Średnicach

Dla zapewnienia możliwości intensywnego czerpania wody do celów przeciwpożarowych na sieciach wodociągowych o średnicy nominalnej nie mniejszej niż DN 250 powinny być instalowane hydranty nadziemne, spełniające następujące wymagania:

• średnica nominalna hydrantu powinna wynosić DN 100 lub DN 150;
• wydajność nominalna przy ciśnieniu nominalnym 0,2 MPa mierzonym na zaworze hydrantowym podczas poboru wody nie może być mniejsza niż 20 dm³/s;
• hydranty powinny być usytuowane w miejscach dostępnych z głównych dróg komunikacyjnych na terenie jednostki osadniczej;
• miejsce usytuowania hydrantu należy oznakować znakami zgodnymi z Polskimi Normami wraz z podaniem na znaku dodatkowym wielkości charakterystycznych hydrantu;
• przy hydrancie należy przewidzieć stanowisko czerpania wody o wymiarach zapewniających swobodny dostęp do hydrantu;
• na stanowisku czerpania wody należy umieścić zakaz parkowania.

Określenia potrzeb w zakresie instalowania hydrantów, o których mowa powyżej, dokonują właściwe miejscowo organy Państwowej Straży Pożarnej w ramach opiniowania projektów studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego gminy oraz projektów miejscowych planów zagospodarowania przestrzennego. Miejsce usytuowania hydrantu zewnętrznego należy oznakować znakami zgodnymi z Polskimi Normami.

Natężenie Przepływu, Prędkość i Spadek Ciśnienia w Rurach

Optymalizacja Parametrów Przepływu

Prawidłowy dobór prędkości przepływu jest kluczowy dla optymalnej wydajności oraz trwałości systemu rurowego. Dzięki naszemu kalkulatorowi przepływu możesz łatwo wyznaczyć kluczowe parametry, takie jak prędkość przepływu, natężenie oraz spadek ciśnienia na podstawie wewnętrznej średnicy rury oraz średnicy nominalnej.

To narzędzie zostało zaprojektowane specjalnie dla inżynierów, instalatorów i projektantów pracujących z przemysłowymi oraz infrastrukturalnymi systemami rurowymi, pomagając im optymalizować dobór rur oraz wydajność systemu. Kalkulator jest stworzony zarówno do planowania nowych instalacji, jak i analizy istniejących. Biorąc pod uwagę takie parametry jak wymiary rur oraz wymagania ciśnieniowe, narzędzie pomaga zapewnić zgodność z normami bezpieczeństwa, wymaganiami prawnymi i oczekiwaniami dotyczącymi niezawodności w długim okresie.

Zalecane Prędkości Przepływu

• Strona ssąca (rury doprowadzające ciecz do pomp lub podobnych urządzeń): Zalecana prędkość przepływu: 0,5 - 1,0 m/s. Niższe prędkości minimalizują ryzyko kawitacji oraz zapewniają stabilną pracę pompy.
• Strona tłoczna (rury transportujące ciecz za pompą lub pod ciśnieniem): Zalecana prędkość przepływu: 1,0 - 3,0 m/s.

Wpływ Chropowatości Rur na Przepływ

Systemy rurowe z tworzyw sztucznych generalnie zapewniają lepsze warunki przepływu dzięki gładkim powierzchniom wewnętrznym. Nowa rura stalowa ma chropowatość około 0,045 mm, podczas gdy powierzchnia tworzywa to zaledwie około 0,0015 mm. Ta różnica ma istotny wpływ na opory przepływu i spadek ciśnienia w systemie.

Wymiary Rur i ich Znaczenie dla Hydrantów

Przeliczanie Rozmiarów Rur

Przeliczanie rozmiarów rur hydraulicznych z systemu calowego na metryczny jest podstawową umiejętnością dla każdego instalatora i hydraulika. Fundamentalną wartością do zapamiętania jest to, że 1 cal równa się dokładnie 25,4 milimetra. Aby przeliczyć wymiar rury z cali na milimetry, wystarczy pomnożyć wartość w calach przez 25,4. Przykładowo, rura 3/4 cala to: 0,75 × 25,4 = 19,05 mm. Ważne: Historycznie oznaczenie calowe rur (np. 1/2") odnosi się do średnicy wewnętrznej, jednak rzeczywiste wymiary mogą się różnić w zależności od materiału i grubości ścianki rury.

System DN (Diamètre Nominal)

DN (Diamètre Nominal) to europejski system oznaczania średnicy nominalnej rur, który zastępuje oznaczenia calowe w systemie metrycznym. Jest to wartość umowna służąca do identyfikacji rozmiaru i nie odpowiada bezpośrednio ani średnicy wewnętrznej, ani zewnętrznej rury.

Rodzaje Pomiarów Średnicy Rur

• Średnica zewnętrzna (ØZ): Jest to pomiar po zewnętrznej stronie rury, wykonywany suwmiarką lub taśmą mierniczą. Średnica zewnętrzna jest najczęściej podawana dla rur miedzianych i plastikowych.
• Średnica wewnętrzna (ØW): Mierzona jest od wewnętrznej ścianki do wewnętrznej ścianki rury i określa rzeczywistą przestrzeń przepływu medium.
• Średnica nominalna (DN): To wartość umowna, która nie odpowiada bezpośrednio żadnemu fizycznemu wymiarowi. Służy do identyfikacji i łączenia elementów instalacji od różnych producentów.

Współczynnik K i Obliczanie Wydajności Hydrantów Zewnętrznych

Urządzenie posiada manometr oraz wymienne dysze o określonym parametrze K. Współczynnik K podany jest dla każdego rodzaju dyszy.

Wzór na Obliczanie Wydajności

Wydajność hydrantu oblicza się według wzoru: K • √p(bar) = Q(l/min).

Przykłady Obliczeń dla Hydrantu DN 80

Przykładowo, gdy wydajność hydrantu zewnętrznego DN 80 powinna równać się co najmniej Q = 5 dm³/s, to współczynnik K nie może być mniejszy niż K = 300. 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 s, daje nam 5 l/s (czyli 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 wymaganej wydajności Q = 5 dm³/s, wydajność nie wskazywałaby odpowiednich wartości. Przykład: 295 • √1 = 295 l/min, co po podzieleniu na 60 daje 4,92 dm³/s.

Nie można więc użyć do obliczania wydajności hydrantu zewnętrznego dowolnej dyszy, na przykład od hydrantu wewnętrznego 52, stosując przełącznik redukcyjny do hydrantu 75/52. Można by ją było podczepić, ale ponieważ ma nieodpowiedni współczynnik K, wydajność nie będzie wskazywała prawidłowych wartości. Ponadto, jej przekrój jest tak mały, że drobny osad, odrywający się z rur podczas badania ciśnienia, jak kawałki rdzy czy kamienia, może zatkać otwór wylotowy, dlatego potrzeba dyszy o odpowiednim współczynniku K.

Idealne Parametry K dla Hydrantów Zewnętrznych

Idealny parametr K dla hydrantów zewnętrznych powinien równać się:

• HZ DN 80 - dla wydajności 5 dm³/s - K = 300
• HZ DN 80 - dla wydajności 10 dm³/s - K ≈ 424.2641
• HZ DN 100 - dla wydajności 15 dm³/s - K ≈ 636.3961
• HZ DN 150 - dla wydajności 20 dm³/s - K ≈ 848.5281

Poniżej prezentuję kalkulator obliczający wydajność hydrantu zewnętrznego, znając parametr K, który posiadają odpowiednie dysze pomiarowe dwóch wiodących na polskim rynku producentów urządzeń do pomiarów hydrantów zewnętrznych.

tags: #rura #80 #mm #ile #litrow #na