Монтаж противопожарного водопровода в неотапливаемых многоуровневых паркингах, складских терминалах, на открытых технологических эстакадах и фасадах высотных зданий Алматы исключает использование постоянно заполненных водой магистралей. При отрицательных температурах зимой, достигающих в предгорных районах −20…−25 °C, вода в статичном стояке замерзает за считанные часы, вызывая разрыв металла и блокируя подачу огнетушащего вещества. Единственным нормативным решением для таких зон выступает устройство сухотрубов — незаполненных водой стальных трубопроводов, предназначенных для оперативной подачи воды или воздушно-механической пены от пожарных автоцистерн и передвижных насосных станций МЧС к этажным пожарным кранам и лафетным стволам.
Ошибки при подборе сортамента и арматуры для сухотрубных систем оборачиваются катастрофическими последствиями при пожаре или отказом инспекции государственного архитектурно-строительного контроля (ГАСК) и ДЧС во вводе объекта в эксплуатацию. Заужение проходного диаметра магистрали создает чрезмерное гидравлическое сопротивление, из-за которого давление на верхних этажах падает ниже критических 0,3–0,4 МПа. Применение черной неоцинкованной трубы без антикоррозийной защиты приводит к образованию пластовой ржавчины на внутренних стенках, которая при пуске воды мгновенно срывается и наглухо забивает рукавные разветвления и ручные стволы.
Назначение и физика работы сухотрубов: почему оцинкованная труба ВГП незаменима
Пожарный сухотруб представляет собой стальной коллектор, проложенный вертикально по фасаду здания, в лестничных клетках типа Н1 или горизонтально под потолком неотапливаемых помещений. В дежурном режиме система заполнена воздухом при атмосферном давлении. На нижнем вводе (снаружи здания на высоте 0,8–1,2 м от уровня отмостки) монтируется двухпатрубковый узел с обратными клапанами и соединительными муфтовыми головками ГМ-70 или ГМ-80, к которым пожарный расчет подключает напорные рукава от автонасоса. Вода под давлением до 1,0–1,6 МПа нагнетается в стояк, заполняя систему за 15–30 секунд и обеспечивая расчетный расход на этажных кранах.
В отличие от внутренних водозаполненных систем пожарных стояков из труб ВГП, сухотрубная магистраль подвергается регулярным циклическим перепадам влажности. После каждого гидравлического испытания, учебной проверки или тушения возгорания внутри трубы остается капельная влага, которая в контакте с кислородом воздуха запускает интенсивный процесс коррозии. Использование стальной трубы ВГП по ГОСТ 3262-75 с наружным и внутренним горячеоцинкованным покрытием толщиной не менее 30 мкм исключает язвенную коррозию и гарантирует гладкость проходного сечения на протяжении 25–30 лет эксплуатации.
Механическая прочность водогазопроводной трубы со стенкой 3,5–4,5 мм обеспечивает стойкость к гидродинамическим ударам в момент заполнения сухого стояка. Когда мощный поток воды от насоса вытесняет воздушную пробку через открытые краны или автоматический воздухоотводчик, в верхних точках возникают гидродинамические всплески давления до 2,0–2,5 МПа. Тонкостенные электросварные трубы общего назначения при таких ударах деформируются по продольному шву, тогда как труба ВГП усиленной серии выдерживает испытательное давление до 3,1 МПа.
Гидравлический расчет диаметра сухотруба: Ду 65, Ду 80 и Ду 100
Диаметр противопожарного сухотруба рассчитывается исходя из нормативного расхода воды на наружное или внутреннее пожаротушение согласно требованиям СП РК 2.02-101-2014 и СН РК 2.02-05-2014. Для обеспечения работы двух ручных пожарных стволов с диаметром насадка 19 мм требуется суммарный расход не менее 10–15 л/с. При высоте здания до 9 этажей (до 28 м) допускается монтаж сухотруба условным проходом Ду 65 (2½″), однако для высотных зданий, торговых комплексов и многоуровневых паркингов площадью более 3000 м² стандартом является стояк Ду 80 (3″) или Ду 100 (4″).
Скорость движения воды в сухотрубе при расчетном пожаротушении не должна превышать 3,0–4,0 м/с во избежание резкого роста потерь напора по длине. Линейные гидравлические потери давления рассчитываются по формуле:
ΔP = i × L × (1 + k)
где i — удельное гидравлическое сопротивление оцинкованной трубы ВГП при расчетном расходе (МПа/м); L — геометрическая длина сухотруба с учетом вертикальных участков (м); k — коэффициент местных сопротивлений (для фасонных деталей, отводов, задвижек и тройников принимается равным 0,20–0,25). При высоте стояка 50 м и расходе 20 л/с потери напора в трубе Ду 80 составляют около 0,18 МПа, тогда как в трубе Ду 65 они достигают 0,42 МПа, что требует создания на автонасосе избыточного давления свыше 1,4 МПа.
Таблица параметров и сортамента труб ВГП для противопожарных сухотрубов
Ниже приведены технические параметры стальных водогазопроводных оцинкованных труб по ГОСТ 3262-75, применяемых для монтажа фасадных и внутренних противопожарных сухотрубных систем на объектах Казахстана:
| Условный проход (Ду / DN) | Наружный диаметр (мм) | Толщина стенки обыкновенной трубы (мм) | Толщина стенки усиленной трубы (мм) | Масса 1 м оцинкованной трубы (кг) | Расчетный расход воды (л/с) | Рекомендуемая сфера применения |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ду 50 (2″) | 60,0 | 3,5 | 4,0 | 5,03 | до 7,5 | Малоэтажные склады, сухотрубы котельных, защита локальных технологических площадок |
| Ду 65 (2½″) | 75,5 | 4,0 | 4,5 | 7,30 | 8,0–15,0 | Фасадные сухотрубы зданий высотой до 28 м, неотапливаемые автостоянки до 100 машиномест |
| Ду 80 (3″) | 88,5 | 4,0 | 4,5 | 8,61 | 15,0–25,0 | Здания высотой до 50 м, многоуровневые крытые паркинги, логистические терминалы Алматы |
| Ду 100 (4″) | 114,0 | 4,5 | 5,0 | 12,50 | 25,0–40,0 | Высотные комплексы (свыше 50 м), производственные корпуса, коллекторы подвода к дренчерным шторам |
Специфика монтажа сухотрубов в сейсмозоне Алматы: узлы ввода, фасадные стояки и опоры
Строительство инженерных коммуникаций в Алматинской области регламентируется жесткими нормами сейсмостойкости (СН РК 2.03-30-2017), поскольку город расположен в зоне с расчетной сейсмичностью 9–10 баллов. При подземных толчках фасад здания и внутренние перекрытия совершают разнонаправленные горизонтальные и вертикальные колебания. Жестко закрепленный по всей высоте стальной сухотруб без компенсационных узлов испытывает срезающие напряжения, приводящие к обрыву кронштейнов и деформации входного патрубка.
Для обеспечения сейсмостойкости вертикальных стояков сухотрубов применяются следующие обязательные проектные решения:
- Подвижные направляющие опоры: жесткая неподвижная опора монтируется только в одной точке (обычно в цокольной части у основания стояка на массивном фундаменте). На всех вышележащих этажах стояк фиксируется хомутовыми опорами с зазором 2–3 мм и эластичными прокладками из этиленпропиленового каучука (EPDM), допускающими свободное вертикальное температурное и сейсмическое смещение трубы до 30–50 мм.
- Сейсмические петли и сильфонные компенсаторы: при высоте стояка более 30 м или при пересечении деформационных швов здания в трассу врезаются универсальные сильфонные компенсаторы из нержавеющей стали с защитным кожухом или П-образные компенсационные петли, поглощающие осевые и угловые сдвиги.
- Узел нижнего подключения с фасада: патрубки с соединительными головками ГМ выводятся наружу с уклоном не менее 0,01 в сторону улицы. Снаружи монтируются две головки ГМ-70 или ГМ-80 с латунными или алюминиевыми заглушками ГЗ на цепочке. Внутри здания за стеной перед обратным клапаном в нижней точке сухотруба обязательно устанавливается латунный спускной кран Ду 20–25 со штуцером для полного слива остатков воды в канализацию или дренажный приямок после работы системы.
- Автоматический сброс воздуха: в самой верхней точке стояка монтируется поплавковый воздушный клапан повышенной пропускной способности (вантуз) или кран Ду 25 с трубкой вывода наружу, обеспечивающий свободный выход вытесняемого воздуха при заполнении магистрали водой и предотвращающий образование вакуумного защемления при опорожнении.
При совместной прокладке с распределительными линиями автоматических установок, такими как спринклерные трубопроводы из труб ВГП, сухотрубная ветка монтируется с постоянным уклоном не менее 0,005 в сторону спускного крана, что исключает образование водяных карманов на горизонтальных участках.
Типичные ошибки при комплектации и монтаже сухотрубных систем
Нарушения при закупке проката и сборке узлов сухотрубов приводят к выходу системы из строя в критический момент. Ниже перечислены пять главных ошибок, выявляемых технадзором на объектах:
- Замена оцинкованной трубы черным прокатом: черная труба ВГП дешевле, но через 2–3 года нахождения во влажном воздухе паркинга покрывается слоем окалины и ржавчины. При подаче воды взвесь блокирует фильтры и насадки стволов, делая пожаротушение невозможным.
- Отсутствие или замерзание дренажного спускника: монтаж сухотруба без сливного крана в нижней точке приводит к тому, что после промывки или испытаний вода остается в колене ввода. Зимой этот объем замерзает, разрывая нижний обратный клапан и фасадный отвод.
- Установка алюминиевых головок низкого качества без заглушек: муфтовые головки без защитных заглушек забиваются уличным мусором, пылью и льдом. При аварии пожарный расчет теряет драгоценные минуты на очистку пазов замка.
- Несоответствие диаметров подводящего патрубка и стояка: подводка к фасадным головкам Ду 50 при основном стояке Ду 80 или Ду 100 создает узкое гидравлическое горлышко, сводящее на нет пропускную способность всей системы.
- Жесткая сварка оцинкованных труб без восстановления защитного слоя: выгорание цинка при электродуговой сварке без последующей обработки шва цинконаполненным грунтом (холодное цинкование с содержанием цинка не менее 92%) создает локальные очаги сквозной коррозии толщиной в сварной шов.
Часто задаваемые вопросы по противопожарным сухотрубам
Чем пожарный сухотруб отличается от обычного пожарного стояка ВПВ?
Пожарный стояк внутреннего противопожарного водопровода (ВПВ) постоянно заполнен водой под давлением от городского водоканала или повысительных насосов и располагается в отапливаемых помещениях. Сухотруб монтируется в неотапливаемых зонах (паркинги, холодные склады, фасады) и в дежурном режиме заполнен воздухом, а вода в него подается только при пожаре от передвижной пожарной автотехники через наружные соединительные головки.
Какой уклон необходимо соблюдать при прокладке горизонтальных участков сухотруба?
Согласно СП РК 2.02-101-2014, горизонтальные ветки сухотрубов должны прокладываться с уклоном не менее 0,005 (5 мм на 1 погонный метр) в сторону спускного крана в нижней точке. Для участков длиной менее 3 метров допускается уклон 0,01. Это гарантирует полный самотечный слив воды после испытаний и предотвращает размораживание системы зимой.
Можно ли использовать стальные электросварные прямошовные трубы вместо ВГП для сухотрубов?
Для диаметров свыше 100 мм допускается применение электросварных прямошовных труб по ГОСТ 10704-91 / ГОСТ 10705-80 при условии обязательного заводского горячего цинкования и толщины стенки не менее 4,0–4,5 мм. Для диаметров Ду 50–100 мм предпочтительна оцинкованная водогазопроводная труба по ГОСТ 3262-75, так как ее усиленный сварной шов и повышенная толщина стенки обеспечивают надежность при гидроударах и нарезке резьбовых соединений.
Какие соединительные головки устанавливаются на фасадном вводе сухотруба в Казахстане?
На наружном узле подключения сухотруба монтируются муфтовые цапковые или напорные соединительные головки типа ГМ-70, ГМ-80 или ГП-70/80 по ГОСТ 28352 (соответствующие стандарту Богданова), обеспечивающие быстрое байонетное смыкание с рукавными головками пожарных подразделений МЧС РК. Патрубки обязательно закрываются заглушками ГЗ с уплотнительными резиновыми кольцами.
Что взять с собой к закупке: чеклист комплектации
Для полной комплектации противопожарного сухотруба на объекте снабженцу необходимо включить в спецификацию следующие позиции:
- Оцинкованные трубы ВГП по ГОСТ 3262-75 требуемого условного прохода (Ду 65, Ду 80 или Ду 100) обычной или усиленной серии с заводскими сертификатами соответствия;
- Стальные оцинкованные или приварные крутоизогнутые отводы 90° по ГОСТ 17375-2001 и равнопроходные тройники по ГОСТ 17376-2001;
- Стальные фланцы по ГОСТ 33259-2015 (Тип 01 или 11) на рабочее давление Ру 1,6 МПа (PN 16) с паронитовыми прокладками ПОН-Б;
- Фасадный вводной узел: соединительные головки ГМ-70 или ГМ-80 с заглушками ГЗ-70/80 и латунными цепочками;
- Обратные поворотные межфланцевые или муфтовые клапаны Ду 65–100 для предотвращения обратного излива воды на фасад при переподключении автоцистерн;
- Дренажный спускной шаровой кран Ду 20–25 из латуни или нержавеющей стали со штуцером;
- Автоматический вантуз (воздухоотводчик) для сброса воздуха в верхней точке стояка;
- Этажные пожарные запорные клапаны (вентили) Ду 50 или Ду 65 с головками ГМ и пожарными шкафами ШПК;
- Опорные кронштейны, скользящие хомуты с виброгасящими резиновыми вкладышами и анкерные болты расчетного диаметра;
- Цинконаполненный антикоррозийный состав для восстановления защитного покрытия в зонах сварных швов.
Компания ATLANT MARKET поставляет со склада в Алматы полный сортамент оцинкованных стальных труб ВГП по ГОСТ 3262-75, фасонных элементов, фланцев и запорной арматуры для противопожарных систем. Доступна высокоточная резка проката в проектный размер, самовывоз с филиалов в Каскелене и Талдыкоргане, а также оперативная комплектация и доставка металлопроката на строительные площадки по всему Казахстану.
