Расход жидкости - важное понятие в противопожарном водоснабжении
В предыдущей статье https://portal.edufire37.ru/articles/745 мы рассмотрели понятие потока жидкости. Одной из важнейших гидравлических характеристик потока является расход жидкости.
Расход жидкости – это количество жидкости, проходящее через поперечное сечение потока в единицу времени.
Количество жидкости может быть выражено объемом, либо массой. Соответственно различают два вида расходов:
1. Объемный расход – объем жидкости, проходящий через поперечное сечение потока в единицу времени (л/с, м3/с).
2. Массовый расход - масса жидкости, проходящая через поперечное сечение потока в единицу времени (кг/с, т/ч).
Объемный расход жидкости определяется как произведение средней скорости потока жидкости на площадь поперечного сечения (например, противопожарного водопровода, пожарного рукава). Таким образом, при выполнении проектных расчетов систем противопожарного водоснабжения, зная, какое количество воды и с какой рекомендуемой скоростью необходимо подавать по проектируемой системе, можно определить необходимый диаметр трубопроводов.
На практике объемный расход жидкости определяют экспериментальным путем. Для этого может быть использован объемный способ, который заключается в определении времени наполнения мерного объёма, величина которого известна.
Объемный расход жидкости экспериментально может быть определен по перепаду давления на сужающемся устройстве, например с помощью диафрагмы, установленной в трубопроводе, и дифференциального манометра. Метод основан на том, что при протекании жидкости через сужающее устройство создаётся перепад давления, зависящий от скорости потока и, следовательно, расхода жидкости. Подробную информацию о методике экспериментального определения расхода воды в трубопроводах с помощью диафрагмы можно найти в РД 50-411-83 «Методические указания. Расход жидкостей и газов. Методика выполнения измерений с помощью специальных сужающих устройств», а также в РД 153-34.0-11.339-97 «Методика выполнения измерений расхода воды в трубопроводах больших диаметров».
Для измерения и учета объема воды, проходящего по водопроводу за определенный период времени, т.е. расхода воды, используются счетчики воды, водомеры различных типов.
Массовый расход жидкости определяется как произведение средней скорости потока жидкости, площади поперечного сечения и плотности жидкости. Т.е. умножив объемный расход на плотность жидкости мы получим значение массового расхода жидкости.
Следует отметить, что понятие расхода жидкости аналогично таким понятиям, как пропускная способность трубопровода, подача воды, подача насоса, водоотдача противопожарного водопровода, производительность технологического аппарата (по какому-либо материальному потоку).
Рассмотрим некоторые из важных понятий, используемых, в том числе, в области обеспечения пожарной безопасности, в противопожарном водоснабжении.
Расчетный расход воды – обоснованные исследованиями и практикой эксплуатации значения расходов водопотребления с учетом основных влияющих факторов (числа потребителей, числа приборов, заселенности квартир жилых зданий, объема выпуска продукции и др.) (п. 3.1.21 СП 30.13330.2020 «Внутренний водопровод и канализация зданий СНиП 2.04.01-85*»).
Пропускная способность – максимальный объемный или весовой расход жидкости через поперечное сечение трубопровода или санитарно-технической арматуры в единицу времени (п. 3.1.19 СП 30.13330.2020 «Внутренний водопровод и канализация зданий СНиП 2.04.01-85*»).
Подача воды – объем воды, поданный в водопроводную сеть зоны обслуживания от всех источников за расчетный период (п. 3.2 СП 31.13330.2021 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения СНиП 2.04.02-84*»).
Подача насоса – объем жидкости, перекачиваемый насосом в единицу времени (п. 3.35 СП 10.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Нормы и правила проектирования»).
Водоотдача внутреннего противопожарного водопровода (пожарного крана) – способность внутреннего противопожарного водопровода (пожарного крана) обеспечить нормативные и/или проектные значения расхода, давления и высоты компактной части струи (п. 3.2 ГОСТ Р 59643-2021 «Национальный стандарт Российской Федерации. Внутреннее противопожарное водоснабжение. Руководство по проектированию, монтажу, техническому обслуживанию и ремонту. Методы испытаний на работоспособность»).
Другими словами, водоотдача – это максимальный расход воды, который можно отобрать из водопроводной сети или из её отдельных участков.
Методика испытания внутреннего противопожарного водопровода на водоотдачу представлена в п. 7.3 ГОСТ Р 59643-2021.
Производительность аппарата – масса готового продукта, фактически вырабатываемого в единицу времени при заданных условиях (режиме) процесса производства.
Нормативные значения расходов воды на наружное пожаротушение в населенных пунктах и для зданий различных классов функциональной пожарной опасности определяются по СП 8.13130.2020, расходов воды на внутреннее пожаротушение (расходов воды диктующего пожарного крана) для зданий различных классов функциональной пожарной опасности – по СП 10.13130.2020.
При выполнении проектных расчетов объединенных (совмещенных) водопроводов, подающих воду как на пожаротушение, так и на хозяйственно-питьевые и производственные нужды, необходимо учитывать также нормативные расчетные расходы воды для данных потребителей. Расчетные расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды в поселениях и городских округах определяются по СП 31.13330.2021. Расходы воды на производственные нужды промышленных и сельскохозяйственных предприятий определяются на основании технологических данных конкретного производства. При этом, согласно п. 5.7 СП 31.13330.2021, распределение расходов воды по часам суток в поселениях (городских округах), на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях следует принимать на основании расчетных графиков водопотребления. Расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды и пользование душами на промышленных предприятиях, а также расходов воды в отдельных жилых и общественных зданиях при необходимости учета сосредоточенных расходов определяются в соответствии с требованиями СП 30.13330.2020.
