Dobór pomp do zasilania instalacji pożarowych – wybrane aspekty techniczne

Selection of pumps for supplying fixed firefighting installations – selected technical aspects
Konstrukcja pompy wielostopniowej
Konstrukcja pompy wielostopniowej
Fot. cmspumps.com/multistage-pumps/

Przy doborze pomp pożarowych szczególną uwagę należy zwracać na wymaganą nadwyżkę antykawitacyjną, gdyż jej brak może spowodować nieprawidłową pracę i zniszczenie pompy. W przypadku pomp pożarowych lub ich zespołów pracujących w instalacjach dualnych oprócz charakterystyk hydraulicznych należy uwzględnić także charakterystyki sprawnościowe urządzeń.

W artykule:

• Wysokość podnoszenia i przepływ
• Badania potwierdzające gwarancję charakterystyk pomp
• Wymagana nadwyżka antykawitacyjna

W ochronie przeciwpożarowej kluczowe znaczenie mają przepisy prawa, normy, standardy, wytyczne oraz certyfikaty wyrobów budowlanych, ale mimo to niezmienne pozostają techniczne aspekty związane z pompami i fizyką przepływu. Pompy do ochrony przeciwpożarowej są pod względem konstrukcji bardzo podobne lub takie same jak pompy do wody czystej, zmienia się jednak zakres badań potwierdzających ich właściwości użytkowe oraz wymagania odnośnie do materiałów, z których wykonano poszczególne elementy.

Czytaj też: Czynniki wpływające na przebieg i wyniki hydraulicznej próby szczelności sieci hydrantowych >>

Wysokość podnoszenia i przepływ

Podstawowym parametrem gwarantowanym przez producentów pomp jest wysokość podnoszenia przy określonym przepływie wody. Wysokość podnoszenia jest energią dostarczaną do wody przez pompę, którą dla uproszczenia wyraża się w metrach słupa wody. Parametr ten charakteryzuje kilka ważnych cech:

  1. Wysokość podnoszenia pompy nie zależy od charakterystyki rurociągów ani od wysokości słupa wody napływającej i/lub wysokości ssania, dopóki zapewniona jest wymagana nadwyżka antykawitacyjna.
  2. Wysokość podnoszenia jest różnicą ciśnienia manometrycznego pomiędzy króćcem tłocznym a ssawnym pompy i nie jest tożsama z wysokością/ciśnieniem tłoczenia.
  3. Rzeczywista wysokość podnoszenia nie jest wartością znaną wprost – w zależności od klasy dokładności przeprowadzanych badań zgodnie z PN-EN ISO 9906:2002 [1] z 95-proc. pewnością można stwierdzić, że rzeczywista wysokość podnoszenia zawiera się w pewnym przedziale oscylującym wokół wartości zmierzonej. Przykładowo pompa zbadana w klasie technicznej dokładności 2 wg [1], dla której zmierzono parametry H = 100 m z tolerancją ±8% wysokości podnoszenia przy przepływie Q = 100 m3/h z tolerancją ±5%, w rzeczywistości może zapewnić wysokość podnoszenia w zakresie 92–108 m przy przepływie 95–105 m3/h, przy czym nie da się dokładnie przyporządkować wysokości podnoszenia określonemu przepływowi. Ze względu na statystyczny charakter badań nie jest znane dokładne położenie punktu rzeczywistego, dlatego lepiej dobierać pompy pożarowe z pewnym naddatkiem, szczególnie gdy obliczenia strat hydraulicznych wykonane są w sposób bardzo precyzyjny.
  4. Charakterystyka pomp badanych wg PN-EN ISO 9906 gwarantowana jest z 95-proc. poziomem ufności dla czystej zimnej wody, której maksymalna temperatura wynosi 40°C. Przy temperaturach wyższych charakterystyka rzeczywista może odbiegać od gwarantowanej.
  5. W przypadku wzrostu temperatury wody dostarczanej do pompy wzrasta wartość wymaganej nadwyżki antykawitacyjnej, dlatego należy zapewnić wyższe ciśnienie w rurociągu ssącym pompy.

Zgodnie z aktualną wiedzą i możliwościami technicznymi nie jest możliwe wskazanie rzeczywistych punktów charakterystyki. Dlatego gdy z obliczeń wynika, że parametry pompy pasują idealnie lub prawie idealnie do charakterystyki instalacji, należy sprawdzić, czy po uwzględnieniu dopuszczalnych tolerancji charakterystyka pompy nie okaże się niewystarczająca. 

Weryfikacja gwarantowanej wydajności
Rys. 1. Weryfikacja gwarantowanej wydajności, wysokości podnoszenia i sprawności wg PN-EN ISO 9906:2002 [1]
QG – przepływ gwarantowany,
HH – gwarantowana wysokość podnoszenia,
tQ, tH, tη – tolerancje pomiarowe,
ηG – gwarantowana sprawność,
H(Q) – charakterystyka zmierzona

W przypadku normowych pomp przeciwpożarowych na wykresie charakterystyki pomp powinien być zaznaczony maksymalny dopuszczalny przepływ, na który można je dobierać. Dla pomp zgodnych z innymi standardami europejskimi maksymalny dopuszczalny przepływ może mieć inne nazwy i oznaczenia, lecz zasada doboru zawsze pozostaje ta sama. W przypadku pomp zgodnych z amerykańskim standardem NFPA 20 [6] nie ma zastosowania wartość maksymalnego dopuszczalnego przepływu, a pompy są certyfikowane na przepływy nominalne.

Należy pamiętać, że w przypadku pomp wirowych wysokość podnoszenia maleje wraz ze wzrostem przepływu, przy czym krzywe charakterystyki mają kształt paraboli z maksimum osiąganym zazwyczaj przy zerowym przepływie. Oznacza to, że im większe zapotrzebowanie na wodę w instalacji, tym mniejsze możliwe do uzyskania ciśnienie dyspozycyjne generowane przez pompę.

Badania potwierdzające gwarancję charakterystyk pomp

Badanie pomp przeprowadza się w celu potwierdzenia, czy charakterystyka deklarowana przez producenta jest zgodna z rzeczywistą charakterystyką badanej pompy, lub w celu wyznaczenia nieznanej charakterystyki pompy przez producenta. Idea weryfikacji gwarancji jest bardzo prosta – producent wybiera kilka punktów, które uznaje za gwarantowane, a następnie przez te punkty prowadzi się ramiona krzyży tolerancji wynikające z procentowych zakresów tolerancji dla danej klasy technicznej. Podczas prób potwierdzających gwarancję zbierana jest charakterystyka pompy i w celu uzyskania pozytywnego wyniku badań wystarczające jest, żeby zetknęła się z dowolnym ramieniem krzyża tolerancji punktu gwarantowanego dla każdego punktu. Wadami statystycznego podejścia do badań są:

  1. Nieznajomość dokładnego położenia punktu rzeczywistego – nie da się dokładnie wskazać przebiegu charakterystyki.
  2. Istnieje 5-proc. ryzyko, że charakterystyka rzeczywista nie mieści się w zakresie tolerancji.
  3. Na charakterystykach producentów podaje się parametry punktów gwarantowanych, a nie wartości najbardziej niekorzystne pod względem niepewności pomiaru.
  4. Wraz ze wzrostem wysokości podnoszenia i przepływu rośnie niepewność pomiaru.
Zrzut z programu doboru pompy Grundfos
Rys. 2. Zrzut z programu doboru pompy Grundfos z włączonym wyświetlaniem tolerancji [7]

Jako przykład przedstawiający wpływ uwzględnienia tolerancji wybrano program doboru firmy Grundfos. Za pomocą programu dobrano losowo pompę do wymaganych parametrów H = 40 m i Q = 20 m3/h zgodnie z rys. 2. Po włączeniu opcji „tolerancja” wskazany został zakres, w którym może się znajdować rzeczywisty punkt pracy pompy. Wynika z niego, że charakterystyka rzeczywista może przebiegać po granicznych krzywych zakresu lub mieć kształt inny, niż wynika z przebiegu krzywej po punktach gwarantowanych (główna niebieska linia). Rzeczywisty punkt pracy dobranej pompy może się znajdować w zakresie Q = 18,2–21,7 m3/h i H = 37,19–42,79 m. W większości przypadków błąd doboru na poziomie 9% nie będzie miał znaczącego wpływu, ale istotne jest, by projektanci podejmowali decyzję o doborze pompy w sposób świadomy.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[pompy, ochrona przeciwpożarowa, pompy pożarowe, stałe urządzenia gaśnicze, instalacja przeciwpożarowa, instalacja ppoż.]

   24.08.2019

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Jak uzyskać do 5000 zł za polecenie instalacji na gaz »

ogrzewanie na gaz


 

Który grzejnik wybrać? Aluminiowy czy stalowy »

grzejniki aluminiowe czy stalowe


 


Zaprojektuj niezawodne instalacje w budynku »

Czy wiesz, jakich błędów unikać przy instalacji? »

zawory antyskażeniowe
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


 Jak zapewnić skuteczny monitoring parametrów środowiskowych w pomieszczeniach medycznych »

izolacje w instalacji


 


Czy bezdotykowy design stanie się standardem? »

Jak zminimalizować stratę energii w układach wentylacyjnych »
armatura bezdotykowa
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Skróć czas montażu i uruchomienia układu mieszającego nawet o 50% »

uklad mieszający projektowanie



Jak zadbać o higienę w miejscach publicznych »

Na której platformie znajdziesz niezbędne narzędzia dla instalatora »
 
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co zrobić kiedy nie możesz pozbyć się wody z wycieku »

wyciek z rury


 


Jaki wybrać płyn do instalcji w przemyśle spożywczym »

Od czego zacząć, gdy chcesz zabezpieczyć hale przemysłowe przed pożarem »
panele fotowoltaiczne ochrona przed pożarem
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zabezpieczyć dylatację przed pożarem »

dyletacja

 



Do 77% oszczędności na zużyciu energii »

Z poradnika hydraulika - gdzie kupisz sprawdzony sprzęt »

cichy oszczedny klimatyzator hydraulik
jestem na bieżąco » korzystam z wiedzy »

 


Jakich elemntów potrzebujesz do projektu fotowoltaicznego »

alternatywne zrodla energii


 


Które pompy ściekowe mogą być stosowane na dużej głębokości » Upały dają się we znaki! Co lepsze? Centrala wentylacyjna czy rooftop? »
kanalizacja wentylatory
wiem więcej » poznaj dziś »

 


Czy pompa ciepła się opłaca »

alternatywne zrodla energii


 


Poznaj metody na oszczędność wody »

W czym tkwi sedno w projektowaniu instalacji grzewczej »
produkcja studni wodomierzowych
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co osuszy powierznię do 80 m² »

osuszanie pomieszczeń


 

 


Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
9/2021

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2021
W miesięczniku m.in.:
  • - Instalacje PV z magazynami energii
  • - Wentylacja obiektów gastronomicznych
Zobacz szczegóły

Bezpłatny newsletter

Mamy dla Ciebie prezent 


Wystarczy,

że zapiszesz się na newsletter,
a otrzymasz link do

e-book

" Kotły na biomasę i biopaliwa "

Zapisuję się »

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl