Przewodnik po zaworach motylkowych przeciwpożarowych

Zawory motylkowe przeciwpożarowe są powszechnie stosowane w systemach przeciwpożarowych budynków.

Służą głównie do regulacji przepływu wody. Otwierają się i zamykają szybko. Są kompaktowe i łatwe w montażu.

W porównaniu z zasuwami i zaworami kulowymi, zawory motylkowe wymagają znacznie mniejszej siły operacyjnej. Dzięki temu są szczególnie odpowiednie do rurociągów o dużej średnicy.
Często można je znaleźć na głównych rurach wewnętrznych hydrantów przeciwpożarowych, automatycznych systemów tryskaczowych, wylotach pomp przeciwpożarowych, strefowych systemach zaopatrzenia w wodę i zewnętrznych głównych rurach przeciwpożarowych.
Są wszechobecne w systemach przeciwpożarowych. Z tego powodu często traktuje się je jak coś oczywistego.

1. Co sprawia, że ​​zawór motylkowy ma „klasę ochrony przeciwpożarowej”

1.1 Definicja zaworu motylkowego przeciwpożarowego.

Zawory motylkowe do ochrony przeciwpożarowej są zazwyczaj nazywane zaworami motylkowymi sygnalizacji pożarowej lub specjalnymi zaworami przeciwpożarowymi.

Zawór motylkowy przeciwpożarowy nie jest definiowany przez swój wygląd ani nazwę.
Odnosi się do zaworu motylkowego przeznaczonego do stosowania w systemach przeciwpożarowych. Służy głównie do regulacji przepływu wody w rurociągach hydrantowych lub tryskaczowych.

Podstawowa różnica w stosunku do zwykłego zaworu motylkowego jest następująca:
Może wysyłać w czasie rzeczywistym sygnały otwarcia lub zamknięcia do centrum kontroli pożaru.

Ponadto przepustnica przeciwpożarowa musi działać niezawodnie w ekstremalnych warunkach systemu przeciwpożarowego, w tym:

*Długotrwałe ciśnienie statyczne
*Nagły wzrost ciśnienia podczas uruchamiania pompy przeciwpożarowej
*Uderzenie wodne podczas pracy zaworu lub przełączania systemu
*Niezawodna praca w sytuacjach awaryjnych

1.2 Dlaczego w systemach przeciwpożarowych stosuje się zawory motylkowe?

Praca pod kątem 90 stopni zapewniająca szybką reakcję
Niski opór tarczy i kontrolowana utrata ciśnienia
Bardziej ekonomiczne niż zasuwy w przypadku dużych rozmiarów

2. Typowe typy i materiały zaworów motylkowych przeciwpożarowych

Większość zaworów motylkowych przeciwpożarowych jest typu rowkowanego lub kołnierzowego.
Są wyposażone w sygnały położenia. Stan otwarcia i zamknięcia może być przesyłany do centrali przeciwpożarowej.

2.1 Typy połączeń

2.1.1 Zawór motylkowy rowkowany

Na końcach rur wykonuje się rowki, które następnie łączy się za pomocą złączek.
Montaż jest szybki i nie wymaga spawania.
Zawór motylkowy typu Groovesnadaje się do stosowania w nowych budynkach i modernizacjach.
Ponad 80% systemów przeciwpożarowych wykorzystuje ten typ.

2.1.2 Zawór motylkowy typu wafel

Tenzawór typu waflowegokorpus nie posiada kołnierzy i jest bezpośrednio zaciskany pomiędzy kołnierzami dwóch rur.

Jest to najmniejszy i najlżejszy element, jednak wymaga precyzyjnego ustawienia podczas montażu.

2.1.3 Zawór motylkowy kołnierzowy

Oba końce mają kołnierze i są przymocowane za pomocą śrub.
Uszczelnienie jest niezawodne, a konserwacja łatwa.
Ten typ jest często stosowany w przypadku rurociągów o wyższym ciśnieniu lub o większych rozmiarach.

2.2 Rodzaje uszczelnień

2.2.1 Zawór motylkowy z miękkim siedziskiem

Zastosowano uszczelnienie gumowe. Szczelne zamknięcie.
Nadaje się do czystej wody o normalnej temperaturze.

2.2.2 Zawór motylkowy z gniazdem metalowym

Metal do metaluuszczelnienie. Lepsze przy wyższym ciśnieniu.
Nadaje się do wody, która może zawierać zanieczyszczenia.

Korpus zaworu wykonany jest zazwyczaj z żeliwa sferoidalnego z powłoką epoksydową zapewniającą ochronę przed korozją.
Tarcza wykonana jest z żeliwa sferoidalnego z powłoką niklową lub ze stali nierdzewnej.
Trzonek wykonany jest ze stali nierdzewnej.

Woda gaśnicza często pozostaje statyczna przez długi czas. Ryzyko korozji jest wysokie.
Materiały te dobierane są ze względu na długi okres użytkowania.

3. Główne parametry ciśnienia w systemach ochrony przeciwpożarowej

3.1 Teoretyczna wysokość natrysku pod ciśnieniem

W większości projektów przeciwpożarowych standardowym ciśnieniem jest PN16.

Zgodnie z chińską normą GB 50974 – Kodeks projektowania systemów zaopatrzenia w wodę przeciwpożarową i hydrantów, ciśnienie robocze wewnętrznych systemów przeciwpożarowych wynosi zwykle od 1,0 MPa do 1,6 MPa.

W przypadku wysokich budynków lub dużych przestrzeni ciśnienie może być wyższe.
Jednakże norma PN16 obejmuje już większość normalnych budynków.

Wiele osób pyta, jak wysoko woda może rozpryskiwać się pod takim ciśnieniem.
Biorąc za przykład prądownicę węża strażackiego, przy ciśnieniu PN16 teoretycznie woda może osiągnąć wysokość ok. 163 metrów.

Wartość tę oblicza się według wzoru:

h = P / (ρ × g)

Gdzie:
P = 1,6 × 10⁶ Pa
ρ (gęstość wody) ≈ 1000 kg/m³
g ≈ 9,81 m/s²

Wynik obliczeń:
h ≈ 163 m

W warunkach rzeczywistych opór dyszy, tarcie powietrza i straty w rurach powodują zmniejszenie wysokości.
Rzeczywista wysokość oprysku wynosi zazwyczaj 140–150 metrów.
W przypadku większości budynków, takich jak wieżowce i centra handlowe, jest to wystarczające.

3.2 Rzeczywista wysokość natrysku w praktyce inżynierskiej

W systemach przeciwpożarowych ciśnienie nie jest teoretyczne.
Ma to bezpośredni związek z wysokością budynku.

Po uwzględnieniu strat w rurociągach, marginesów bezpieczeństwa i wahań ciśnienia spowodowanych uruchamianiem i zatrzymywaniem pompy, powszechnie akceptowane są następujące wartości:

Dzięki temu PN16 staje się najbezpieczniejszym i najbardziej opłacalnym wyborem.

3.3 Typowe wartości ciśnienia w projektach przeciwpożarowych

Wewnętrzne systemy hydrantów przeciwpożarowych → PN16
Automatyczne systemy zraszające → PN16
Zewnętrzne przewody przeciwpożarowe → PN16 lub wyższe
Przewody wylotowe pomp przeciwpożarowych → PN20 / PN25 w niektórych projektach

Jeżeli ciśnienie znamionowe jest niższe niż PN16,
W sytuacjach awaryjnych systemowi może nie być dostatecznego marginesu bezpieczeństwa.