Насосы для систем пожаротушения

Насосная станция пожаротушения: три насоса с разными задачами

Систему пожаротушения собирают из трёх насосов — основного, резервного и подпорного, — потому что задачи у них противоположные. Основной обязан выйти на расчётный расход за секунды после сигнала, резервный годами ждёт отказа основного, жокей всё это время подкачивает сеть по чуть-чуть. FANCY закрывает все три роли: тихоходные консольные FSM4 и FST4 на 1450 об/мин идут основными и резервными, многоступенчатый FV на 2900 об/мин работает жокеем, а привод к насосной части берут из серии двигателей YE3. В разделе пожарных насосов каталога 656 позиций, из них 103 модели FSM4, 62 модели FST4, 22 жокея FV и 49 двигателей YE3.

Ошибка, которая дорого стоит, — подбирать эти насосы по отдельности. Уставка давления жокея FANCY FV определяет, когда запустится основной агрегат; напор основного FSM4 задаёт, хватит ли воды дальнему оросителю; резервный повторяет основной вплоть до присоединительных размеров. Комплект считают целиком и от одной точки — требуемого давления в самой невыгодной точке сети.

Дальше на странице разобрано девять узлов установки пожаротушения: рабочая точка основного насоса, роль резерва, подпор жокея FV, обозначение моделей FANCY, выбор между 1450 и 2900 об/мин, двигатели YE3, забор из резервуара, трубопроводная обвязка и проверочные пуски. Для каждого узла указаны серия FANCY и её паспортные значения.

Основной насос пожаротушения: рабочую точку считают по дальнему оросителю

Основной насос пожаротушения подбирают по самому дальнему и самому верхнему оросителю, а не по площади здания. По ближним точкам запас есть всегда, а невыгодная точка одна, и она определяет напор всего агрегата. В требуемое давление складываются три величины: геометрическая высота подъёма, потери в трубопроводе и давление у самого оросителя. Для четырёхэтажного корпуса с подъёмом около 15 м и потерями 10–12 м расчёт выходит на 30–35 м, и в этот диапазон укладывается FANCY FSM4 80-315/150 — 90 м³/ч при напоре 33 м, мощности 15 кВт и массе 144 кг.

Расход считают по числу одновременно работающих оросителей, и здесь тихоходные серии FANCY разворачиваются во всю ширину. FSM4 перекрывает 42–1100 м³/ч, FST4 — 42–400 м³/ч, напор у обеих серий лежит в пределах 5,3–64,5 и 8,9–64,5 м. Мощность растёт вместе с подачей: от 1,1 кВт у FSM4 65-160/11 до 250 кВт у FSM4 250-400/2500, который качает 1100 м³/ч на 59 м. Масса при этом меняется с 49 до 475 кг — разница, которую следует учесть при расчёте фундамента и подъёмных устройств в помещении насосной.

Выбирать насос пожаротушения строго по номинальной подаче не нужно. Каждая модель FANCY имеет собственную кривую Q-H, и рабочая точка может лежать левее или правее номинала — важно лишь, чтобы она попадала в рабочую зону, где КПД близок к максимуму. У FSM4 65-160/11 максимум КПД приходится на 49–53 м³/ч при 45 м³/ч номинальной подачи, то есть небольшой сдвиг вправо насосу не вредит.

Резервный насос пожаротушения: та же модель, тот же фундамент

Резервный насос пожаротушения берут той же модели, что и основной, — это правило экономит и деньги, и время. Совпадают рабочая точка, диаметры патрубков, размер рамы, комплект уплотнений и регламент проверочных пусков. Пара FANCY FST4 125-250/150 с подачей 200 м³/ч, напором 19,8 м и массой 217 кг обслуживается одним набором запчастей, а связка из разных серий потребовала бы двух.

Количество агрегатов в группе задаёт проект, и требование о резервировании — не формальность. Пожарный насос запускается несколько раз в год на проверке и один раз по-настоящему, а отказ именно в этот момент обесценивает всю систему противопожарной защиты здания. Практический приём: резерв ставят на тот же типоразмер патрубков, что и основной, — у FST4 это ряд 80×65, 100×80, 125×100, 150×125 и 200×150 мм, у FSM4 к нему добавлены 250×200 и 300×250 мм.

Автоматика переключает агрегаты по датчику давления и по отказу пуска, а не по расписанию. Логика простая: не пошло давление за заданное время — включается резервный. Собственно гидравлика от этого не меняется, меняется схема управления, и её проектируют вместе с электроснабжением насосной.

Жокей-насос FANCY FV: подпор в спринклерной сети между пусками

Жокей-насос держит давление в спринклерной сети между запусками основных насосов и компенсирует мелкие утечки через арматуру. Задача у него скромная по расходу и серьёзная по напору — ровно наоборот по сравнению с основным насосом пожаротушения. Серия FANCY FV собрана как раз под неё: 22 типоразмера с подачей 4, 6, 8, 12 и 30 м³/ч и напором от 16,2 до 100 м. Мощность — 1,1–11 кВт, масса — 27–111 кг, обороты 2900, патрубки от 25×25 до 65×65 мм включительно.

Высокий напор при малой подаче FV набирает ступенями. Рабочие колёса стоят последовательно на одном валу, и каждое добавляет свою долю давления: у FV 12×3/1.5 три ступени дают 16,2 м, у FV 12×17/7.5 семнадцать ступеней — уже 91,8 м при той же подаче 12 м³/ч и мощности 5,5 кВт. Число ступеней в серии меняется от 3 до 17. Материалы по данным завода: колёса из нержавеющей стали, корпус чугунный с катафорезным покрытием.

Уставка жокея важнее его подачи. Давление включения FV выставляют выше давления пуска основного насоса, иначе мелкая утечка будет каждый раз поднимать тяжёлый агрегат вместо лёгкого. Разброс моделей позволяет попасть в уставку точно: между FV 8×9/3 (50 м) и FV 8×12/4 (66 м) шаг всего 16 м, а между FV 4×13/3 (81 м) и FV 4×16/4 (100 м) — 19 м. Самый лёгкий насос серии, FV 12×3/1.5, весит 27 кг и монтируется на стенном кронштейне, самый тяжёлый, FV 30×11/15, — 111 кг и требует отдельного основания.

Как читается обозначение насосов FANCY для пожаротушения

Обозначение моделей FANCY расшифровывается по трём числам, и это экономит время при подборе насоса пожаротушения. У консольных серий формат такой: FSM4 125-400/750 — DN 125 мм напорного патрубка, номинальный диаметр рабочего колеса 400 мм, мощность 75 кВт (последнее число — десятые доли киловатта). Всасывающий патрубок на типоразмер больше напорного: у этой модели он 150 мм. Подача 250 м³/ч и напор 58,3 м в обозначении не участвуют — их смотрят по таблице.

У жокея FV логика другая: FV 12×7/3 — подача 12 м³/ч, семь ступеней, мощность 3 л. с., то есть 2,2 кВт. Мощность в лошадиных силах — привычная для завода единица, в карточке товара она пересчитана: 1,5 л. с. соответствуют 1,1 кВт, 15 л. с. — 11 кВт.

Двигатели читаются так же однозначно. YE3-160M1-2-11kw — габарит 160, исполнение M1, два полюса, 11 кВт. Цифра перед мощностью и есть число полюсов: 2 означает 2900 об/мин, 4 означает 1450 об/мин. По этому же принципу цифра 4 попала в названия консольных серий FST4 и FSM4 — они собраны с четырёхполюсным приводом.

Тихоходные FSM4 и FST4 в пожаротушении: 1450 против 2900 об/мин

Вдвое меньшие обороты снижают износ проточной части и шум, но срезают напор — это главный компромисс в подборе насоса пожаротушения. FANCY FSM4 и FST4 работают на 1450 об/мин и дают максимум 64,5 м. Их двухполюсные родственники на 2900 об/мин поднимаются заметно выше: FSM — до 159 м, FST — до 138,7 м. Разница не в качестве, а в физике: напор центробежного колеса растёт примерно как квадрат окружной скорости.

Шум считается отдельно, и цифры по двигателям YE3 показывают масштаб. При мощности 5,5 кВт четырёхполюсный YE3-132S-4-5.5kw даёт 74 дБ, а двухполюсный YE3-132S1-2-5.5kw — 83 дБ. На 11 кВт картина та же: 78 дБ против 87 дБ. На 55 кВт — 86 дБ против 93 дБ. Для насосной, встроенной в жилой или административный корпус рядом с тепловым пунктом, эти 7–9 дБ решают вопрос с соседними помещениями.

Внутри тихоходной пары серии различаются компоновкой. FSM4 — насосная часть на опорной раме со свободным концом вала: двигатель подбирается отдельно, и его можно заменить, не трогая гидравлику. FST4 — моноблок, где колесо сидит прямо на валу двигателя: агрегат короче, легче в монтаже и не требует центровки. Массы говорят сами за себя: FST4 65-250/30 весит 80 кг, а FST4 150-400/1320 при 132 кВт — уже 1213 кг, тогда как самый крупный FSM4 250-400/2500 на 250 кВт весит 475 кг без двигателя.

Высокий напор в пожаротушении: серии FSM и FST на 2900 об/мин

Для пожаротушения высотных зданий берут двухполюсные консольные серии FANCY, потому что тихоходные насосы упираются в потолок 64,5 м. FSM перекрывает подачу 15–660 м³/ч при напоре 12,8–159 м и мощности 1,5–315 кВт, масса — 34–227 кг без двигателя. FST собран как моноблок: 90–280 м³/ч, 35–138,7 м, 45–160 кВт, масса 372–1168 кг. Патрубки FSM начинаются с 50×32 мм — самый малый ряд среди консольных серий FANCY.

Три примера показывают, как серия работает по высоте. FSM 40-315/450 поднимает 27 м³/ч на 159 м при 45 кВт и массе 90 кг — это вариант для узкого стояка высотной секции. FSM 65-315/900 даёт уже 138 м³/ч на 132 м при 90 кВт. FST 100-315/1600 закрывает 240 м³/ч при 138,7 м и 160 кВт, весит 1168 кг и требует полноценного фундамента в помещении насосной.

Колёса FSM выполняются из нержавеющей стали AISI 304 или чугуна — выбор зависит от воды в резервуаре запаса. У FST колесо закрытое чугунное, вал из хромированной стали. Присоединительные размеры моноблоков FST и FST4 отвечают EN 733, и это практическая деталь: при замене европейского насоса не приходится переваривать обвязку и переносить опоры трубопровода.

Двигатели YE3 для насосов пожаротушения: IE3, 380 В и ток пуска

Консольные насосы FANCY на раме поставляются без двигателя, и для установки пожаротушения его берут из серии YE3 — 49 моделей класса энергоэффективности IE3, напряжение 380 В, частота 50 Гц, исполнения B3 и B5. Двухполюсных моделей 24 штуки на 2900 об/мин мощностью 0,75–315 кВт, четырёхполюсных — 25 штук на 1450 об/мин мощностью 0,55–315 кВт.

Ток — цифра, которую электрики спрашивают первой, и по серии YE3 она известна точно. YE3-801-4-0.55kw потребляет 1,38 А, YE3-160M-4-11kw — 21,5 А, YE3-250M-4-55kw — 103 А, YE3-355L-4-315kw — 554 А. Двухполюсные аналоги при равной мощности берут чуть меньше: 20,6 А на 11 кВт и 98,5 А на 55 кВт. Эти значения нужны, чтобы посчитать сечение кабеля и уставки защиты в щите насосной — питание установок пожаротушения выполняют по повышенной категории надёжности, и запас по току здесь не роскошь.

Масса двигателя добавляется к массе насоса, и в проекте её учитывают заранее. YE3-90S-4-1.1kw весит 25 кг, YE3-200L-4-30kw — 298 кг, YE3-315M-4-132kw — 1093 кг, самый крупный YE3-355L-4-315kw — 2037 кг. Насос FSM 100-315/1600 массой 177 кг вместе с двигателем на 160 кВт превращается в агрегат больше тонны, и подъёмное устройство в помещении насосной подбирают по этой сумме, а не по массе одной гидравлики.

Резервуар, подпор и кавитация в системе пожаротушения

Кавитация чаще всего подводит пожарный насос не в работе, а при низком уровне в резервуаре запаса воды. Насос забирает воду из пожарного резервуара, и если давление на входе падает ниже кавитационного запаса, вода вскипает прямо в колесе — подача проваливается, а колесо выкрашивается за считаные часы. Проверка простая: остаточный подпор на всасывании должен превышать требуемый кавитационный запас насоса при расчётной подаче.

Данные для проверки есть в карточке каждого товара FANCY. У FSM4 65-160/11 требуемый запас держится около 0,76 м в диапазоне подачи 27–34 м³/ч и растёт до 0,96 м при 54 м³/ч. У FST4 65-250/30 он меняется от 1,0 м при 30 м³/ч до 1,32 м при 60 м³/ч. У жокея FV 4×7/1.5 запас составляет 0,57 м на малых расходах и 0,72 м при 5 м³/ч. Цифры небольшие, но при работе «на осушение» резервуара запас на всасывании тает быстрее, чем растёт требование насоса.

Отсюда практический вывод для компоновки: насос пожаротушения ставят ниже минимального уровня воды в резервуаре, а не рядом с ним по отметке. Вариант с подпором работает надёжнее всасывающей схемы — заливка насоса гарантирована, а пуск не зависит от исправности обратного клапана на приёмной сетке.

Обвязка насосной пожаротушения: трубопровод, запорная арматура, клапан

Обвязка определяет половину потерь напора, и её считают вместе с насосом, а не после. Внутренний диаметр трубопровода на всасывании берут на типоразмер больше напорного — это соответствует конструкции насосов FANCY, у которых входной патрубок заведомо крупнее: 100×80, 125×100, 150×125, 200×150 мм и далее по ряду. Сужение на входе поднимает скорость и подъедает кавитационный запас, а он у FST4 при 60 м³/ч и без того требует 1,32 м.

Набор трубопроводной арматуры стандартен: запорная задвижка до и после насоса, обратный клапан на напоре, манометры на входе и выходе, дренаж корпуса. Обратный клапан не даёт воде уходить обратно в резервуар при остановке и защищает колесо от вращения назад. Запорная арматура нужна для замены уплотнения без слива всей сети — и при массе агрегата FST4 150-400/1320 в 1213 кг это не мелочь, а вопрос ремонтопригодности.

Внутренний противопожарный водопровод и пожарные краны считают по своим правилам, но точка стыковки у них общая — напор, который даёт насосная. Пожарный кран на верхнем этаже и дальний ороситель спринклерной сети конкурируют за одно и то же давление, и если систему проектируют совмещённой, рабочую точку берут по худшему из двух вариантов. Насос FANCY подбирают уже под это число.

Нормативы пожаротушения: что задаёт документ, а что — насос

Своды правил задают расход и давление, а насос обязан лишь попасть в полученную точку — это разделение снимает половину вопросов при подборе. Внутренний противопожарный водопровод проектируют по СП 10.13130.2020, автоматические установки пожаротушения — по СП 485.1311500.2020, наружное противопожарное водоснабжение — по СП 8.13130.2020. Общие технические требования к пожарным центробежным насосам и методы испытаний изложены в ГОСТ Р 53961. Пользоваться следует действующей редакцией документа: своды правил обновляются, и старые редакции ссылаться на себя не перестают.

Ни один из этих документов не называет марку насоса. Проектировщик получает расчётный расход и требуемое давление у защищаемой точки, после чего подбирает агрегат по кривой Q-H. Задача поставщика — показать, какая серия FANCY и какой типоразмер в эту точку попадают, и подтвердить цифры паспортом завода. Все значения на странице взяты из заводских таблиц и системы подбора FANCY.

Отдельная тема — присоединительные размеры. Моноблоки FST и FST4 выполнены по EN 733, поэтому при реконструкции насосной агрегат встаёт на место европейского аналога тех же габаритов. Для объекта, где менять обвязку означает останавливать систему противопожарной защиты целиком, такая взаимозаменяемость экономит не столько деньги, сколько сроки.

Какую серию FANCY ставить в систему пожаротушения

Роль насоса в установке сужает выбор до одной-двух серий, а типоразмер внутри серии добирают по кривой Q-H в карточке товара. Ниже сведены серии FANCY, которые применяют в насосных пожаротушения, с паспортными диапазонами подачи, напора и мощности.

Логика выбора укладывается в три шага. Первый: определить роль — подпор, основной или резерв. Второй: взять требуемый напор и отсечь серии, которые до него не дотягивают, — до 64,5 м работают FSM4 и FST4, выше нужны FSM, FST или вертикальный многоступенчатый CDL с его 1–36 ступенями и напором до 247 м. Третий: сверить подачу и выбрать типоразмер, после чего добрать двигатель YE3 по мощности.

Полный ряд пожарных насосов с ценами и кривыми лежит в разделе пожарных насосов. Если та же насосная обслуживает не только пожаротушение, но и хозяйственное водоснабжение здания, посмотрите подборки для водоснабжения и повышения давления — часть серий совпадает напрямую.

Типичные ошибки при подборе насосов пожаротушения

Первая ошибка — считать напор по средней точке сети, а не по дальнему и верхнему оросителю. Результат виден только на испытаниях: ближние точки работают, дальняя не добирает давления, и всю группу приходится менять. Вторая ошибка — ставить жокей с уставкой ниже давления пуска основного насоса. Тогда мелкие утечки каждый раз поднимают FSM4 на 132 кВт вместо FV на 1,1 кВт, а ресурс тратится впустую.

Третья ошибка — брать в резерв другую модель «с похожими характеристиками». Похожие — не равные: FSM4 100-250/110 даёт 140 м³/ч на 19,7 м при массе 99 кг, а FST4 100-250/110 с тем же номером — 108 м³/ч на 22,1 м при массе 179 кг. Обозначение совпадает, рабочая точка нет, и регламент обслуживания придётся вести двойной. Четвёртая — экономить на проверке кавитационного запаса при низком уровне резервуара, хотя требуемое значение известно заранее: 0,76–0,96 м у FSM4 65-160/11 и 1,0–1,32 м у FST4 65-250/30.

Пятая ошибка встречается при реконструкции: тихоходный насос меняют на двухполюсный ради компактности и получают лишние 9 дБ шума в помещении, встроенном в здание. Разница между YE3-132S-4-5.5kw и YE3-132S1-2-5.5kw — ровно эти 9 дБ при одной и той же мощности 5,5 кВт. Если насосная соседствует с офисами или квартирами, 1450 об/мин остаются более удобным вариантом.

Проверочные пуски и техническое обслуживание насосов пожаротушения

Пожарный насос проверяют пусками, потому что иначе его исправность ничем не подтверждается. Регламент проверок задаёт эксплуатирующая организация по проекту, а насос должен уверенно выходить на режим после долгого простоя — именно это отличает установку пожаротушения от любого непрерывного контура, где насос работает сутками. Консольная компоновка FANCY здесь удобна: у FSM и FSM4 насосная часть стоит на опорной раме, вал доступен, уплотнение меняется без демонтажа трубопровода.

Регулярно контролируют три вещи: давление в спринклерной сети, время выхода основного агрегата на режим и частоту включений жокея. Участившиеся пуски FV — прямой признак утечки в сети, а не неисправности самого насоса. Показания снимают с манометров обвязки, и по ним же видно, держит ли обратный клапан.

Запас по мощности двигателя проверяют по рабочей точке, а не по номиналу. Кривая мощности растёт вправо: у FST4 65-250/30 потребление меняется с 1,37 кВт на нулевой подаче до 3,0 кВт при 72 м³/ч, то есть смещение рабочей точки вправо от номинала загружает двигатель почти вдвое. При подборе замены это первое, что следует пересчитать.