Пожарный гидрант: устройство, виды и принцип работы

Пожарный гидрант почти незаметен в повседневной жизни, но при пожаре от него зависит скорость подачи воды. Для жителей и предприятий Красноярска эта тема практическая. Город стоит на большой реке, зимой морозы бывают сильными, а грунт промерзает глубоко. Поэтому его конструкция, глубина установки и способ слива воды имеют не меньшее значение, чем сама вода в сети.

Что это такое и зачем он нужен

Пожарный гидрант — это «кран» на водопроводной трубе, к которому пожарные подключают рукава и берут воду для тушения. Свод правил СП 8.13130 определяет его как устройство для отбора воды из водопроводной сети для тушения пожара. Назначение пожарного гидранта состоит в том, чтобы обеспечить пожарные автомобили водой из городской или заводской сети, не дожидаясь подвоза цистернами.

Его размещают на водопроводе, а вода подается через пожарную колонку или напрямую через присоединенные рукава, если конструкция это допускает. Пожарные гидранты на водопроводной сети расставляют так, чтобы любое здание можно было обеспечить расчетным расходом воды. Если расход на наружное пожаротушение составляет 15 л/с и больше, вода должна подаваться не менее чем от двух гидрантов, а при меньшем расходе достаточно одного. При этом учитывается длина рукавных линий не более 200 м по дорогам с твердым покрытием.

Помимо наружного противопожарного водоснабжения, на объектах может предусматриваться отдельная система подачи воды к пожарным кранам внутри здания. Для обеспечения необходимого давления, расхода воды и правильного размещения оборудования выполняется проектирование внутреннего пожарного водопровода с учетом назначения здания, его этажности и действующих противопожарных требований.

Виды пожарных гидрантов

Подземные гидранты скрыты под землей в колодце, а их оголовок закрыт крышкой люка. Надземные находятся над поверхностью, их видно издалека, и они не требуют открывания люка. В умеренных и холодных районах массово применяются именно подземные модели, а надземные чаще используют на промышленных площадках и в особых условиях.

Подземная конструкция удобна тем, что не мешает движению транспорта и пешеходов. Надземная проще в обслуживании и быстрее подключается, но для нее нужно решать проблему замерзания воды и защиты от наезда. Для Красноярска это ключевой фактор, и поэтому надземные гидранты здесь, как правило, располагают в теплом укрытии или на объектах с обогреваемыми коммуникациями.

Подземный пожарный гидрант и его устройство

Подземный пожарный гидрант по ГОСТ Р 53961-2010 предназначен для отбора воды из водопроводной сети с помощью пожарной колонки и устанавливается на пожарной подставке. Имеет достаточно простое устройство, но продуманное. Основные части:

• Корпус гидранта, который представляет собой вертикальный стояк.
• Клапан гидранта, запирающий воду у нижней части.
• Штанга гидранта, соединяющая клапан с верхней головкой управления.
• Ствол гидранта, внутри которого проходит вода.
• Верхняя головка с резьбой для присоединения колонки.
• Крышка гидранта, защищающая головку от грязи.
• Фланец гидранта на нижнем патрубке для крепления к подставке.

ГОСТ определяет штангу гидранта как стержень, проходящий через гидрант и соединяющий орган управления запорным устройством с клапаном. Типоразмеры классифицируют по высоте от 500 до 3500 мм с шагом 250 мм и по внутреннему диаметру корпуса от DN 100 до DN 150. Высота пожарных гидрантов подбирается под глубину заложения трубы: чем глубже водопровод, тем длиннее стояк. Диаметр в большинстве случаев соответствует DN 100 или DN 150.

Схема пожарного гидранта выглядит так: вода из трубы попадает через фланец в нижнюю часть корпуса, где ее удерживает клапан. Над клапаном находится ствол, по которому жидкость поднимается вверх после открытия. Его резьба на верхней головке нужна для присоединения колонки. Основные узлы обычно делают из чугуна, а уплотнения и детали запорной группы из бронзы, латуни или стали с учетом коррозионной стойкости.

Принцип действия пожарного гидранта

Принцип действия пожарного гидранта основан на механическом открытии клапана. Пожарный снимает крышку люка, затем крышку головки, устанавливает на резьбу колонку и вращает центральный ключ. Этот ключ, по определению ГОСТ, имеет Т-образную форму, проходит через колонку и открывает клапан гидранта. Штанга опускает клапан, и вода под давлением идет вверх по стволу к патрубкам колонки.

Забор воды выполняется рукавами через патрубки колонки. Давление в нем равно давлению в сети: для подземных и надземных моделей рабочее давление, как правило, составляет до 1 МПа (10 кгс/см²). Для низконапорных городских сетей важна не величина давления, а возможность обеспечить расход. Водоотдача проверяется испытаниями в составе противопожарного водопровода и зависит от диаметра трубы, давления и гидравлического сопротивления самого гидранта. Это сопротивление ГОСТ выделяет как отдельный показатель качества проточной части.

Чтобы убедиться в исправности оборудования и его способности обеспечить необходимый расход воды при пожаре, проводится испытание пожарных гидрантов на водоотдачу. В ходе проверки специалисты определяют фактические параметры подачи воды, контролируют давление в сети и выявляют неисправности, которые могут препятствовать эффективному пожаротушению. Результаты испытаний фиксируются в соответствующей документации.

После тушения клапан закрывают, а оставшаяся в стояке вода уходит через дренажное отверстие. Слив пожарного гидранта защищает от замерзания. Незамерзающий пожарный гидрант в подземном исполнении сделан так, чтобы после закрытия клапана вода не оставалась в стволе, иначе зимой она превратится в лед и разорвет чугун. Поэтому в холодных городах особенно важно следить за сливом: засоренный дренаж и затопленный колодец могут вывести его из строя.

Надземные гидранты и конструкция Дорошевского

Надземные пожарные гидранты монтируют на поверхности, на водопроводной сети вместе с пожарной колонкой. Колонка открывает гидрант и имеет несколько выходов для рукавов. Особый вид такого оборудования представляет надземный пожарный гидрант конструкции Дорошевского. Он состоит из корпуса, резьбового штока и клапана, а его корпус приваривают к трубопроводу. Производители указывают высоту 330 или 380 мм, условный проход 67 или 80 мм, рабочее давление до 1 МПа и очень малое усилие открывания, порядка 2 Н·м.

Важная особенность в том, что такой гидрант применяют на надземных водопроводных сетях, а при отрицательных температурах его размещают в теплом укрытии. Он подходит для предприятий, площадок с надземной прокладкой труб и районов с глубоким промерзанием, где подземное расположение сложно. Для частных территорий Красноярска, например промышленных зон, это вполне реальный вариант, но его нужно правильно утеплять и защищать от механических повреждений.

Двойное запирание, колодец и колонка

Гидрант с двойным запиранием имеет два запорных элемента: основной клапан и дополнительную задвижку. ГОСТ Р 53961 предусматривает два способа управления: вращением ключа колонки после установки ее на резьбу и специальным ключом, открывающим задвижку. Такая схема помогает отключить гидрант без остановки сети и упрощает ремонт. Если одна из деталей запорной группы пострадала, вторая сохраняет герметичность.

Пожарный гидрант в колодце обязателен при подземной прокладке водопровода: линии в земле или тоннелях оснащают гидрантами именно в колодцах. Расстояние от крышки гидранта до крышки смотрового колодца, по рекомендациям, не должно превышать 450 мм. Сами гидранты располагают вдоль дорог не далее 2,5 м от края проезжей части, но не ближе 5 м от стен зданий.

Теперь о том, с какой целью устанавливают пожарные колонки. Колонка по ГОСТ Р 53250 предназначена для открытия и закрытия гидрантов и присоединения пожарных рукавов. Ее не оставляют на гидранте постоянно: колонку привозят с пожарной техникой, поэтому он не доступен для случайного открытия посторонними. Устройство пожарной колонки включает чугунный или стальной корпус с нижней резьбовой частью, один или два патрубка с запорными вентилями для рукавов и верхний узел, через который проходит центральный ключ. Подземный пожарный гидрант с колонкой работает как единый комплекс: гидрант держит воду, а колонка превращает ее в рабочую линию для рукавов.

Отличие пожарного крана и гидранта

Прежде всего в месте установки и назначении. Гидрант находится на наружной водопроводной сети, обычно в колодцах, и предназначен для передвижной пожарной техники, чаще всего автоцистерн. Пожарный кран монтируют внутри здания на внутреннем противопожарном водопроводе. Он комплектуется рукавом и стволом, поэтому персонал и жильцы могут начать тушение до приезда пожарных.

Кроме того, гидрант подключают через колонку, и работать с ним должны подготовленные специалисты. Пожарный кран предназначен для быстрого первичного применения внутри здания. Одно оборудование не заменяет другое, ведь внешнее водоснабжение обеспечивает работу пожарных расчетов, а внутренний кран отвечает за первые минуты тушения.

Для поддержания работоспособности внутренней системы необходимо регулярно контролировать состояние пожарных кранов, трубопроводов и запорной арматуры. Профессиональная проверка внутреннего пожарного водопровода позволяет оценить фактическую водоотдачу, давление воды и готовность оборудования к использованию при пожаре. Это особенно важно для производственных, складских и общественных зданий, где исправность противопожарного водоснабжения напрямую влияет на безопасность людей.

Что учесть при эксплуатации в Красноярске

Для надежной работы гидрантов в холодном климате проверяйте, чтобы колодец был сухим, крышки люков открывались, а указатели читались зимой. Проверка включает пробное открытие, осмотр штанги, клапана и резьбы, контроль слива и фактической водоотдачи. Количество гидрантов и расстояние между ними определяют расчетом по суммарному расходу воды и пропускной способности выбранного типа. Поэтому при реконструкции сети или новом строительстве обращайтесь к проектировщикам и сверяйтесь с действующей редакцией СП 8.13130 и ГОСТ.