Насосы центробежные пожарные. Общие технические требования

Испытаний насосных агрегатов, выполняемых на за-воде изготовителе, для их последующей эффективной работы недостаточно. Уже после завершения монтажных работ на конкретной НПС насосные агрегаты подверга-ются дополнительным испытаниям: обкаточным, дово-дочно-наладочным, предварительным, основным.

Обкаточные испытания проводят после монтажа или ремонта с целью подготовки оборудования и тру-бопроводов к пуску. Они заключаются в том, что после запуска насосного агрегата проверяют герметичность всех его систем (обвязки, систем смазки, охлаждения, сбора утечек и т.д.), а также качества сборки и монта-жа привода.

Доводочно-наладочные испытания предназначены для выявления и устранения дефектов в работе насосно-го агрегата. Результаты испытания используют для его приведения в соответствие с требованиями технических условий.

Предварительные испытания проводят для провер-ки работоспособности насосного агрегата, а также для выявления и устранения дефектов.

Основные испытания дают возможность определить фактические значения основных параметров насосного агрегата (напор, подача, мощность, КПД, кавитационный запас, расход масла и воды) на всех режимах. Результа-том их проведения являются его рабочие, кавитационные и пусковые характеристики, а также сведения о факти-ческих расходах в системах смазки и охлаждения.

Самыми наукоемкими являются основные испытания. Они же дают информацию о фактической характеристике насосного агрегата на рассматриваемый момент времени, что позволяет, с одной стороны, планировать режимы пе-рекачки с меньшими удельными затратами энергии, а с другой - своевременно выявлять скрытые дефекты и ус-транять их. Поэтому рассмотрим процедуру и методику этих испытаний более подробно.

Существует ГОСТ 6134-71 «Насосы динамические. Ме-тоды испытаний». Согласно ему снимать характеристику следует в диапазоне подач от 0 до 1,1Q ном. Общее число режимов должно быть не менее 16. Замер параметров дол-жен производиться только при установившемся режиме перекачки, а также при постоянной частоте вращения вала насоса и неизменных свойствах перекачиваемой жидкости.

В практических условиях, когда необходимо выполнять план перекачки, обеспечить столь большое количество ре-жимов очень непросто. Поэтому режимов работы отдель-ных насосов будет столько же, сколько удастся создать режимов работы магистрального трубопровода, который обслуживает НПС. Такой подход допустим в связи с внут-ренним предназначением результатов испытаний.

Сведения об измеряемых в ходе испытания парамет-рах и допустимых погрешностях измерений приведены в таблице ниже.

Параметры, измеряемые в ходе испытаний центробежного насоса

Измеряемые параметры

Средства измерения

Давление на входе и выхо-де насоса

Штатные первичные преобразователи дав-ления АСУ ТТЛ или манометры МТИ клас-са точности не более 1,0

Расходомеры узла учета или переносные (накладные) ультразвуковые расходомеры

Потребляемая мощность

Штатные первичные преобразователи мощности АСУ ТП или переносные ком-плекты типа К-506 класса точности 0,5

Частота вращения ротора

Датчик частоты вращения или переносной строботахометр класса точности 0,5

Температура перекачивае-мой жидкости

Штатные первичные преобразователи тем-пературы АСУ ТП или термометры с це-ной деления не менее 0,5 °С

Свойства перекачиваемой жидкости (плотность, вяз-кость, давление насыщенных паров) определяются в хи-мической лаборатории.

Поскольку фактический расход электроэнергии изме-ряется как разность показаний счетчиков за определен-ный период времени (не менее 2 ч), мгновенные значе-ния давления, расхода и температуры необходимо заме-рить не менее 5 раз через каждые 20-25 мин по 3 раза единовременно (для нахождения среднеарифметической величины).

Обработка результатов измерений производится по формулам. При этом надо иметь в виду, что при каждом изменении режима работы магистрального трубопровода в нем возникают нестационарные процес-сы. Контроль стационарности режима осуществляется по подаче или по давлению на входе и выходе насоса. Коле-бания контролируемого параметра в течение 1 часа не должны превышать ±3%.

При последующей обработке полученные данные ме-тодами математической статистики необходимо проверять на «выскакивающие* значения. Из обработки заведомо должны быть исключены величины текущих парамет-ров, измеренные:

  • в первые 72 ч после монтажа и ремонта насоса;
  • при запуске и остановке насосного агрегата;
  • при переключении измерительных линий на узлах учета.

Определение фактического кавитационного запаса насосов в эксплуатационных условиях производится:

  • при установке на входе в рабочее колесо предвключенных шнеков (где их не было);
  • при изменении площади проточной части насоса;
  • при изменении частоты: вращения его ротора;
  • при изменении конструкции рабочих колес и в других случаях использования рабочих колес в исполнении* не предусмотренном технической документацией;
  • при уменьшении зоны валов подпорных насосов типа НПВ.

Фактические характеристики насосного агрегата яв-ляются исходным материалом для принятия решения о возможности его дальнейшей эксплуатации. Так, насос-ный агрегат рекомендуется выводить в ремонт в следу-ющих случаях:

  1. при снижении величины напора относительно базо-вых значений: на 5-6% и более - для насосов с го-ризонтальным расположением вала; на 7% и более - для вертикальных подпорных насосов;
  2. при снижении КПД насосов на 2-4% (в зависимости от типоразмера).

Кроме того, по отклонению фактических характерис-тик от паспортных значений можно судите о внутренних дефектах насосов (таблица ниже).

Причины отклонения фактических характеристик магистральных насосов от паспортных

Описание деформаций характеристик

Возможные причины

Напор и КПД ниже, мощность без изменения

Грубая, некачественно обработанная поверхность межлопаточных каналов рабочего колеса и увеличенная шерохо-ватость проточной части корпуса насоса.

Колесо установлено несимметрично относительно оси улитки (спирального отвода) насоса. Работа насоса в предкавитационном

Напор и мощность ниже, КПД без изменений

Уменьшенный наружный диаметр ра-бочего колеса. Несоответствие чертежу отливки рабочего колеса.

Напор и КПД ниже, мощность выше

Чрезмерные перетоки через уплотнения рабочего колеса вследствие большого зазора в щелевом уплотнении.

Неравномерный по окружности зазор в щелевом уплотнении рабочего колеса. Негерметичен обратный клапан.

Напор и мощность выше, КПД без изменений

Увеличенный наружный диаметр рабо-чего колеса.

Напорная характеристика более пологая, величина мак-симального КПД смещена в сторону больших подач

Увеличенная площадь спирального отвода.

Напорная характеристика более крутая, величина мак-симального КПД смещена в сторону меньших подач

Площади спирального отвода уменьше-ны по сравнению с расчетными.

Ответить на вопросы о порядке проведения проверки на герметичность пожарных центробежных насосов.

Отработка четвертого учебного вопроса.

Дать задание подсоединить к напорному патрубку насоса напорный рукав, к рукаву подсоединить ручной ствол.

Выполнить упражнение самостоятельно, в медленном темпе, сопровождая свои действия подробными пояснениями по порядку выполнения упражнения, при

этом привлечь к пояснениям слушателей.

Порядок действий:

Присоединить рукавную линию к напорному патрубку (при этом нужно стремиться, чтобы количество изгибов при прокладке рукава было минимальным);

Проверить при помощи ключа плотность закрытия заглушки на всасывающем патрубке насоса, а также вентилей, задвижек и краников;

Из кабины водителя запустить двигатель, выключить сцепление, включить коробку отбора мощности (КОМ), плавно переместив рычаг включения в положение «на себя», включить сцепление;

Подойдя к насосному отсеку – выключить сцепление, переведя рычаг дистанционного управления сцеплением в положение «на себя»;

Открыть вакуум - клапан для обеспечения выхода воздуха из полости пожарного насоса. (наличие воздушной пробки в верхней части полости насоса не позволяет воде заполнить насос);

Открыть вентиль из цистерны, после появления воды в смотровом глазке вакуум - клапана или из диффузора ГВА, закрыть вакуум-клапан;

Включить сцепление и увеличить обороты до давления на манометре 2-3 кгс/см2;

Плавно открыть задвижку напорного патрубка;

Плавно прибавить газ и довести давление до необходимой величины.

После появления воды из ручного ствола, выполнить операции по прекращению подачи воды, а именно:

Снизить обороты двигателя до холостых;

Выключить сцепление;

Закрыть вентиль подачи воды из цистерны;

Открыть сливной краник из насоса и вакуум-кран.

После выполнения упражнения всеми слушателями подгруппы ответить на вопросы о порядке подачи воды от автоцистерны без установки ее на водоисточник.

Отработка пятого учебного вопроса.

Дать задание о подсоединении к всасывающему патрубку насоса всасывающего рукава с подсоединенной всасывающей сеткой. Опустить рукава с сеткой в водоем. Всасывающая сетка должна быть опущена не менее, чем на 300 мм. ниже уровня воды (во избежание подсоса воздуха), но не на дно водоема.

Выполнить упражнение самостоятельно, в медленном темпе, сопровождая свои действия подробными пояснениями по порядку выполнения упражнения в следующей последовательности:

Проверить закрытие сливного краника, всех задвижек, вентилей и кранов;

Включить коробку отбора мощности;

Выключить муфту сцепления из насосного отсека (вращение вала насоса при создании разрежения в полости насоса недопустимо);

Открыть вакуум - клапан «на себя» и включить подсветку смотрового окошка;

Включить газоструйный вакуумный аппарат;

Рычагом дроссельной заслонки увеличить обороты двигателя до максимальных (слышен характерный шум работающего ГВА);

При появлении воды в смотровом окошке (можно ориентироваться и по изменению звука работающего ГВА), сделать небольшую выдержку до прекращения выхода пузырьков воздуха, затем закрыть вакуум - клапан (положение «от себя»);

Убавить частоту вращения двигателя до «холостого хода»;

Выключить ГВА;

Включить сцепление;

Рычагом дроссельной заслонки установить давление воды на манометре 2-3 кгс/см2;

Плавно открыть напорную задвижку в рукавную линию;

Плавно довести давление до необходимой величины.

При появлении воды из ручного ствола, выполнить операции по прекращению подачи воды, а именно:

Снизить обороты двигателя до минимальных;

Выключить сцепление;

Закрыть задвижку подачи воды в напорную линию;

Выключить КОМ и двигатель автомобиля;

Открыть сливной краник из насоса и вакуум -кран.

После выполнения упражнения всеми слушателями подгруппы ответить на вопросы о порядке подачи воды от автоцистерны при установке ее на водоисточник.

По окончании первой части практического занятия, командир группы строит личный состав, проверяет наличие и докладывает преподавателю о готовности к смене места проведения занятия.

Подгруппы слушателей меняются рабочими участками и осуществляют их отработку на другом типе пожарных машин (преподаватели остаются на тех же рабочих участках).

Заключительная часть (10 минут)

Организовать уборку пожарно-технического вооружения на штатные места пожарных автомобилей и проконтролировать надежность его крепления.

Дать указание командиру группы на построение личного состава в двух шереножный строй.

Отметить качество работы группы. Подвести общий итог занятия, при этом отметить слушателей, которые наиболее хорошо и правильно усвоили и выполнили все отрабатываемые способы и приемы подачи огнетушащих веществ и слушателей, не проявивших должной активности и интереса к рассматриваемым вопросам.

Объявить выставленные оценки.

Ответить на вопросы.

Выдать задание на самоподготовку, объявить тему, вид и место проведения следующего занятия.

Поставить в известность начальника УПЧ о обнаруженных недостатках в техническом состоянии пожарных автомобилей и ПТВ с целью их устранения.

Задание на самоподготовку:

Повторение изученной темы.

Составить и представить к следующему занятию подробный конспект, в котором должен содержаться порядок выполнения каждого из упражнений, а также схемы боевого развертывания.

Насосы пожарных автомобилей и мотопомп испытывают при каждом техническом обслуживании N 2 (после пробега 5000 км, но не реже одного раза в год) по методике, изложенной в Наставлении по технической службе ГПС. При испытании должны выполняться следующие условия:

перед началом испытаний необходимо проверить, что установка насосов и монтаж трубопроводов произведены в соответствии с требованиями сопроводительной технической документации на пожарный автомобиль;

вентили, задвижки, сливные краны водопенных коммуникаций пожарного автомобиля должны быть в исправном состоянии, легко закрываться и открываться. Проверяется исправность системы смазки уплотнителей насосов. Течи в местах соединений и органов управления не допускаются;

частота вращения вала насосов пожарных автомобилей не должна превышать номинальную (указанную в технической документации) более чем на 5%;

подпор во всасывающем патрубке насосов не должен превышать 4,0 кг с/см2 (0,4 МПа), а для насосов с уплотнением вала пластичной набивкой 8,0 кг с/см2 (0,8 МПа);

напор на выходе из насоса пожарного автомобиля не должен быть более 11,0 кгс/см2 (1,1 МПа);

герметичность при вращающемся рабочем колесе проверяется гидравлическим давлением, создаваемым самим насосом на режиме номинальных оборотов;

пуск насосов пожарных автомобилей и мотопомп должен производиться при полностью закрытых задвижках на напорных патрубках;

запуск насосов пожарных машин, оборудованных газоструйной вакуумной системой, производится только после появления воды в вакуумном кране;

при обнаружении неисправности в период проведения проверок насос пожарной машины немедленно выключается. Дальнейшие испытания проводятся после устранения неисправностей.

Пожарные стволы, пожарные колонки, разветвления, переходники, водосборники и т.Д.

Прочность и герметичность корпусов указанного оборудования должна быть обеспечена при гидравлическом давлении, в 1,5 раза превышающем рабочее, герметичность соединений при рабочем давлении. При этом не допускается появление следов воды в виде капель на наружных поверхностях деталей и в местах соединений.

Периодичность таких испытаний осуществляется 1 раз в год.

Средства индивидуальной защиты органов дыхания и зрения

СИЗОД испытываются (проверяются) в сроки по методике, установленной Наставлением по газодымозащитной службе ГПС.

Пожарные защитные костюмы

Пожарные защитные костюмы испытываются (проверяются) в сроки и по методике установленной заводом-изготовителем и инструкцией по эксплуатации.

Ручные пожарные лестницы

Ручные пожарные лестницы должны испытываться один раз в год и после каждого ремонта. Перед использованием их на соревнованиях на них представляются акты. Использовать ручные пожарные лестницы, имеющие неисправности, повреждения основных частей или не выдержавшие испытания, не разрешается.

При испытании выдвижная лестница устанавливается на твердом грунте, выдвигается на полную высоту и прислоняется к стене под углом 75° к горизонтали (2,8 м от стены до башмаков лестницы). В таком положении каждое колено нагружается посредине грузом в 100 кг на 2 мин. Веревка должна выдержать натяжение в 200 кг без деформации.

После испытания выдвижная лестница не должна иметь повреждений, колена должны выдвигаться и опускаться без заедания.

Особенности допуска ручных пожарных лестниц на соревнования по ППС оговариваются Правилами проведения соревнований по ПСП.

При испытании штурмовая лестница подвешивается свободно за конец крюка и каждая тетива на уровне 2 ступени снизу нагружается грузом в 80 кг (всего 160 кг) на 2 минуты. После испытания штурмовая лестница не должна иметь трещин и остаточной деформации крюка.

При испытании лестница-палка устанавливается на твердом грунте, прислоняется под углом 75° к горизонтали и нагружается посредине грузом 120 кг на 2 минуты. После снятия нагрузки лестница-палка не должна иметь никаких повреждений, должна легко и плотно складываться.

Для испытания ручных пожарных лестниц вместо подвешивания груза может применяться динамометр.

Казань – 2005

Сущность работы. В центробежном насосе (рис.1) передача энергии от электродвигателя потоку жидкости осуществляется при помощи колеса с профилированными лопатками. При вращении рабочего колеса насоса жидкость, заполняющая пространство между лопатками, также приводится во вращение. Под влиянием центробежных сил, развивающихся при этом, жидкость перемещается к периферии колеса и выбрасывается в канал, окружающий колесо. Одновременно на входе в рабочее колесо давление понижается (становится ниже атмосферного). Под действием образовавшегося перепада давлений (атмосферного, действующего на свободную поверхность питательного бака, и давления в центре рабочего колеса) жидкость непрерывно всасывается насосом. Так как окружная скорость на периферии колеса больше, чем у входа на лопатки, абсолютная скорость жидкости на выходе с лопатки становится больше, чем на входе. Таким образом, жидкость, пройдя через рабочее колесо, получает приращение энергии.

Рис. 1. Схема центробежного насоса

В дальнейшем кинетическая энергия, полученная жидкостью, преобразуется в потенциальную (энергию давления) в спиральной камере (улитке) насоса, поперечное сечение которой постепенно увеличивается к выходному патрубку. При этом скорость жидкости снижается, и кинетическая энергия потока частично преобразуется в энергию давления.

Центробежные насосы перед пуском необходимо заливать перекачиваемой жидкостью. Для того, чтобы жидкость могла удерживаться в насосе, на нижнем конце всасывающей трубы, спускаемой в питательный бак или водоём, устанавливают приёмный (обратный) клапан с сеткой-фильтром. Приёмный клапан пропускает жидкость только в одном направлении – к насосу.

При одном и том же числе оборотов центробежный насос может иметь

различные значения напора Н и производительности Q в зависимости от сопротивления сети. Напор и производительность – это основные параметры насоса. Напор - приращение полной удельной энергии жидкости внутри насоса

(измеряется высотой столба перекачиваемой жидкости). Объёмная производительность насоса - объём жидкости, перекачиваемый насосом в линию нагнетания в единицу времени.

Установление зависимости между

Рис. 9.2. Рабочие характеристики

напором и производительностью H = f 1 (Q) при постоянном числе оборотов имеет большое практическое значение, поскольку сеть, по которой насос перекачивает жидкость, может иметь различное сопротивление. Указанная зависимость обычно получается опытным путем и называется главной характеристикой насоса.

Характеристики мощности N = f 2 (Q) и полного КПД η = f 3 (Q), также

получаемые при испытании насоса, дают ясное представление о взаимной зависимости всех рабочих параметров насоса при данном числе оборотов. Характеристики насосов широко используются при изучении работы центробежных насосов и при проектировании гидравлических установок.

С увеличением подачи Q потребляемая насосом мощность N непрерывно возрастает. При закрытой задвижке (Q=0) насос потребляет минимальную мощность, которая расходуется лишь на преодоление трения в подшипниках и сальниках, а также на перемешивание жидкости рабочим колесом в корпусе насоса. Во избежание перегрузки электродвигателя необходимо пускать центробежный насос при закрытой задвижке на нагнетательной линии.

При изменении числа оборотов центробежного насоса от n 1 , до n 2 ; его подача, напор и потребляемая мощность также изменяются в соответствии с законом пропорциональности:

Изменение сопротивления сети и, следовательно, режима работы машины производится путем открытия (закрытия) задвижки. В опытах желательно охватить всю область от Q=0 (полное закрытие задвижки) до Q=Q max (полное открытие задвижки).

В условиях эксплуатации, когда центробежный насос подаёт жидкость в определенную сеть, рабочие параметры насоса могут быть установлены при совмещении его главной характеристики с характеристикой сети (рабочая точка). Режим работы насоса при наибольшем КПД называется оптимальным режимом работы. При проектировании гидравлических установок выбор насоса необходимо производить с учетом того, чтобы рабочая точка лежала в области, близкой к оптимальному режиму.


Цель работы: 1) ознакомление с конструкцией насосной установки; 2) проведение испытания центробежного насоса типа Кс 10-55/2; 3) построение рабочих характеристик насоса при n =const по опытным и расчетным данным; 4)определение оптимальных параметров насоса при данном числе оборотов.

Описание установки (рис. 3). Центробежный насос 1 соединен с помощью упругой муфты с асинхронным электродвигателем 2. Вода всасывается насосом из питательного бака 3, свободная поверхность воды в котором выше уровня насоса. В связи с этим насос не требует заливки. На всасывающем трубопроводе установлена задвижка 4, служащая для создания дополнительного сопротивления на всасывающей линии, а также для отключения насоса от сети во время ремонта. На нагнетательном трубопроводе установлены задвижка 5 для регулирования производительности насоса и счетчик 11 для измерения подачи. Гидравлическая система замкнута, т. е. насос всасывает воду из питательного бака 3 и подает её в тот же бак. На пульте управления насосной установкой смонтированы манометр 7, вакуумметр 10, амперметр 9, вольтметр 6, тахометр 8,секундомер.

Порядок проведения работы . Перед включением электродвигателя насоса необходимо открыть задвижку на всасывающей линии. После этого, проверив наличие воды в питательном баке, включают насос. Первое наблюдение проводится при полностью закрытой задвижке на нагнетательной линии. Во избежание нагрева воды работа насоса при

Рис. 3. Схема установки

закрытой задвижке не должна продолжаться более 5 минут. Последующие наблюдения проводят при постепенном открытии задвижки для каждого нового режима работы (не менее 7-8 опытов). Последнее наблюдение проводят при полностью открытой задвижке. Для каждого режима измеряют следующие величины: 1) объём воды V (показание водомера типа ВВ-50), прошедшей за время τ (примерно 60-120с); 2) давление в нагнетательной р м и всасывающей р в линиях насоса (показания манометра и вакуумметра); 3) напряжение U и силу тока I (показания вольтметра и амперметра); 4) число оборотов n (показание тахометра).

Обработка результатов опытов. Производительность насоса определяется по формуле

Напор Н, развиваемый насосом, находится следующим образом:

где р м - давление в нагнетательной линии; рв - разрежение во всасывающей

линии; ρ - плотность жидкости (воды); Z м - расстояние от оси насоса по вертикали до центра манометра; Z - расстояние по вертикали между точками присоединения вакуумметра и манометра.

Мощность, потребляемая насосом, определяется из зависимости:

где U - напряжение; I - сила тока; η дв - КПД электродвигателя; соsφ -

коэффициент мощности. При расчетах принять соsφ =0,85, η дв ==0,8.

Полный КПД наcоса вычисляется по формуле (в СИ)

При увеличении подачи насоса нагрузка на электродвигатель также возрастает, что приводит к некоторому уменьшению числа оборотов асинхронного электродвигателя. В случае заметного изменения числа оборотов насоса найденные значения параметров насоса (Q, Н, М) следует пересчитать на одно и то же число оборотов n p (по указанию преподавателя). Пересчет производится в соответствии с зависимостями (1).

Все величины, измеренные в процессе испытания и полученные расчетом, заносятся в таблицу:


№ п/п Измеренные величины Вычисленные величины
p M , кгс/см 2 P В, кгс/см 2 V, л τ, с U, в I, А n, об/мин Н, м N. кВт η
5.70 7.5 0.5 59.36 2.031 0.143
5.40 2.12 56.30 2.167 0.539
5.00 0.060 3.57 52.83 2.438 0.758
4.40 0.140 9.5 4.76 47.53 2.573 0.862
3.95 0.210 5.56 43.65 2.708 0.878
3.55 0.260 6.25 40.08 2.708 0.907
2.90 0.135 7.14 32.17 2.708 0.831
2.50 0.400 7.69 30.79 2.708 0.857

Рассчитаем производительность насоса:

Напор, развиваемый насосом, будет равен.

МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПРОТИВОПОЖАРНАЯ СЛУЖБА

НОРМЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

ТЕХНИКА ПОЖАРНАЯ. НАСОСЫ
ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ ПОЖАРНЫЕ.
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

НПБ 176-98

МОСКВА 1998

Разработаны Всероссийским научно-исследовательским институтом противопожарной обороны (ВНИИПО) МВД России (В.А. Варганов, Г.И. Пунчик, Е.А. Синельникова, Н.Н. Карлусов).

Внесены отделом 2.3 ВНИИПО МВД России.

Подготовлены к утверждению Главным управлением Государственной противопожарной службы (ГУГПС) МВД России (А.И. Жук, В.И. Степанов).

Вводятся впервые.

МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПРОТИВОПОЖАРНАЯ СЛУЖБА

НОРМЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

ТЕХНИКА ПОЖАРНАЯ. НАСОСЫ
ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ ПОЖАРНЫЕ.
ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ.
МЕТОДЫ
ИСПЫТАНИЙ

FIRE EQUIPMENT. FIRE FIGHTING
CENTRIFUGAL PUMPS.
GENERAL TECHNICAL REGUIREMENTS.
TEST METHODS

НПБ 176-98

Дата введения 01.11.98

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1. Настоящие нормы распространяются на центробежные насосы, используемые в пожарных автомобилях и предназначенные для подачи воды и водных растворов пенообразователей температурой до 303 К (30 °С) с водородным показателем РН от 7 до 10,5, плотностью до 1100 кг·м-3 и массовой концентрацией твердых частиц до 0,5 % при их максимальном размере 3 мм.

2. Настоящие нормы устанавливают общие технические требования и методы испытаний и применяются при сертификации насосов в области пожарной безопасности.

II. ОПРЕДЕЛЕНИЯ

3. Определения видов насосов по принципу действия и конструкции и определения видов насосных агрегатов должны соответствовать ГОСТ 17398.

4. Пожарный центробежный насос для пожарных автомобилей - насосный агрегат, состоящий из собственно насоса, напорного коллектора, запорно-регулирующей арматуры, вакуумной системы заполнения, системы подачи и дозирования пенообразователя.

5. Номинальный режим насоса - режим работы насоса, обеспечивающий заданные технические показатели: подачу и напор при установленной номинальной частоте вращения и номинальной геометрической высоте всасывания.

6. Номинальная подача насоса Qном - подача насоса при номинальном давлении Рном , номинальной геометрической высоте всасывания hг.ном и номинальной частоте вращения рабочего колеса nном .

7. Напор насоса Н - величина, определяемая зависимостью

где P 2 и P 1 - давление на выходе и на входе в насос, кгc·см-2; r - плотность жидкой среды, кг·м-3; V 2 и V 1 - скорость жидкой среды на выходе и на входе в насос, м·с-1; g - ускорение свободного падения, м·с-2; (Z 2 - Z 1) - высота центра тяжести сечения выхода и входа в насос, м.

8. Напор насоса в номинальном режиме Hном - напор насоса при номинальной подаче Qном , номинальной геометрической высоте всасывания hг.ном и номинальной частоте вращения рабочего колеса nном .

9. Мощность насоса в номинальном режиме Nном - мощность, потребляемая насосом при номинальных значениях подачи насоса Qном , напора насоса Hном , геометрической высоты всасывания hг.ном и частоты вращения рабочего колеса nном .

10. Геометрическая высота всасывания - расстояние между осью вращения рабочего колеса первой ступени насоса и уровнем воды со стороны линии всасывания.

11. Номинальная геометрическая высота всасывания hг.ном - заданное расстояние между осью вращения рабочего колеса первой ступени насоса и уровнем воды со стороны линии всасывания при номинальном значении подачи насоса Qном.

12. Номинальная частота вращения nном - частота вращения рабочего колеса при номинальных значениях подачи насоса Qном , напора насоса Hном и геометрической высоты всасывания hг.ном .

13. Направление вращения привода

13.1. Правое - вращение по часовой стрелке со стороны привода.

13.2. Левое - вращение против часовой стрелки со стороны привода.

III. КЛАССИФИКАЦИЯ, ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

14. Насосы для пожарных автомобилей в зависимости от их конструктивных особенностей и основных параметров классифицируются на:

Насосы нормального давления;

Насосы высокого давления;

Комбинированные.

14.1. Насосы нормального давления - одно- или многоступенчатые пожарные насосы, обеспечивающие подачу воды и огнетушащих растворов при давлении на выходе до 2,0 МПа (20 кгс·см-2).

14.2. Насосы высокого давления - многоступенчатые пожарные насосы, обеспечивающие подачу воды и огнетушащих растворов при давлении на выходе свыше 2,0 МПа (20 кгс·см-2) до 5,0 МПа (50 кгс·см-2).

14.3. Насосы комбинированные - пожарные насосы, состоящие из последовательно соединенных насосов нормального и высокого давления, имеющих общий привод.

Номинальная подача Qном , л·с-1;

Напор в номинальном режиме Нном , м;

Мощность в номинальном режиме Nном, кВт;

Номинальная частота вращения nном , об/мин;

Коэффициент полезного действия h , %;

- допускаемый кавитационный запас Dh, м;

Максимальное рабочее давление на входе в насос P 1max , МПа (кгс см-2);

Максимальное рабочее давление на выходе из насоса Р 2тах , МПа (кгс см-2);

Габаритные размеры, мм;

Масса т, кг;

Количество и условный диаметр всасывающих и напорных патрубков, мм.

14.4.1. Для самовсасывающих насосов или насосов (насосных установок), имеющих вакуумную систему заполнения, дополнительно должны указываться:

Максимальная геометрическая высота всасывания hг. max , м;

Время всасывания (заполнения) с максимальной геометрической высоты tвс , с;

Подача насоса с максимальной геометрической высоты всасывания.

14.4.2. Для насосов (насосных установок), имеющих систему дозирования пенообразователя (добавок, веществ), указывается диапазон или величина и ее допустимые отклонения при дозировании пенообразователя (добавок, веществ) при заданных подачах насоса и давлениях.

14.5. При необходимости в номенклатуру показателей назначения могут быть внесены показатели, не указанные в п. .

Таблица 1

14.7. Основные параметры и размеры насосов высокого давления для пожарных автомобилей должны соответствовать значениям, указанным в табл. .

Таблица 2

14.8. Основные параметры и размеры комбинированных насосов для пожарных автомобилей должны соответствовать значениям, указанным в табл. .

Таблица 3

Тип насоса (Q ном /H ном )

Номинальная подача Q ном , л с-1,

при раздельной работе:

насос нормального давления

насос высокого давления

при совместной работе:

насос нормального давления

насос высокого давления

Напор в номинальном режиме H ном , м, не менее,

при раздельной работе:

насос нормального давления

насос высокого давления

при совместной работе:

насос нормального давления

насос высокого давления

Для насосов нормального давления - 0,6;

Для насосов высокого давления - 0,45.

Для комбинированных насосов коэффициент полезного действия должен быть не менее:

при раздельной работе:

Насос нормального давления - 0,6;

Насос высокого давления - 0,3;

при совместной работе - 0,35.

14.10. Параметры показателей насосов, поставляемых по импорту, должны соответствовать значениям, установленным в настоящих нормах, нормативной и технической документации на них и (или) документально заявляемым производителем (поставщиком) в качестве типовых для конкретного типа насоса.

IV. ХАРАКТЕРИСТИКИ

16. В корпусе насоса должны быть предусмотрены отверстия для слива при наличии утечек через уплотнения вала.

Вакуумная система должна создавать разрежение в объеме насоса не менее 0,8 кгс·см-2.

27. На насосах должны быть установлены (предусмотрены места для установки) следующие контрольно-измерительные приборы:

Мановакуумметр (манометр) во всасывающем патрубке;

Манометр (мановакуумметр) в напорном патрубке;

Тахометр.

Класс точности приборов не менее 2,5.

Допускается установка дополнительных контрольно-измерительных приборов.

28. Конструкция насосов должна обеспечивать присоединение всасывающих и напорных патрубков с соединительными головками по ГОСТ 28352.

Острые углы и кромки на деталях должны быть притуплены.

31. Уровень звука средний, создаваемый насосом при работе в номинальном режиме, должен быть не более 85 дБ.

Запасные детали;

Контрольно-измерительные приборы.

37. Требования безопасности к конструкции насосов - по ГОСТ 12.2.037 .

V. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ, МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

38. На сертификационные испытания предъявляется один насос, прошедший приемосдаточные испытания на предприятии-изготовителе.

39. Все средства измерений, контроля, испытательное оборудование (стенды, устройства), используемые при проведении испытаний, должны иметь действующие аттестаты, клейма или свидетельства и применяться в условиях, установленных в эксплуатационной документации на них.

40. Все виды испытаний, за исключением проверки по п. , проводятся не менее одного раза. Все полученные значения должны соответствовать указанным требованиям.

41. Насосы предъявляются на сертификационные испытания с сопроводительными документами в соответствии с требованиями пп. и .

42. Внешний осмотр

42.1. Внешний осмотр проводится в соответствии с требованиями пп. , - , , - , - .

43. Определение характеристик насоса

43.1. Проверка показателей назначения на соответствие пп. , - проводится по ГОСТ 6134.

43.2. При испытаниях визуально контролируются утечки из дренажного отверстия уплотнения вала, которые должны отсутствовать или иметь форму отдельных капель (не более 60 капель в минуту).

44. Проверка герметичности

44.1. Герметичность насоса на соответствие п. должна проверяться при невращающемся роторе испытательным статическим давлением P 1исп = 6,0 ± 0,5 кгс·см-2. После заполнения насоса водой и полного выпуска из него воздуха должны быть перекрыты все запирающие устройства (вентили, краны, заглушки). При помощи поршневого или другого насоса давление плавно доводится до испытательного, которое должно поддерживаться в течение не менее 5 мин.

44.2. При вращающемся роторе герметичность на соответствие п. проверяется при испытательном давлении на выходе из насоса Р 2исп = 1,5 Рном ± 0,5 кгс·см-2. После заполнения насоса водой включается приводной двигатель и при помощи увеличения частоты вращения давление на выходе из насоса доводится до испытательного и поддерживается в течение не менее 1 мин.

44.3. При проведении испытаний появление течи и каплеобразования через стенки корпуса и соединения деталей насоса не допускается.

45. Проверка массы

45.1. Масса насоса на соответствие п. должна проверяться взвешиванием с погрешностью не более ± 0,5 кг.

46. Проверка габаритных размеров

46.1. Габаритные размеры насоса на соответствие п. должны проверяться с погрешностью не более ± 5 мм.

47. Проверка вакуумной системы заполнения

47.1. При испытаниях на соответствие требованиям пп. , должна проверяться величина вакуума, создаваемого вакуумным насосом в объеме центробежного насоса, и герметичность. Перед запуском приводного двигателя насоса запорно-регулирующая арматура должна быть закрыта.

47.2. После запуска приводного двигателя и установки рекомендуемого числа оборотов (ротора насоса или двигателя) включается вакуумная система и определяется максимальная величина вакуума. Величина вакуума в объеме насоса должна быть не менее минус 0,8 кгс·см-2. Погрешность измерения вакуума ± 0,05 кгс·см-2.

47.3. После отключения вакуумной системы и остановки (отключения) приводного двигателя определяется величина падения вакуума (герметичность) за установленное время. Величина падения вакуума должна быть не более минус 0,13 кгс·см-2 за 150 с. Погрешность измерения времени должна быть не более 5 с в течение не менее 1 ч.

47.4.1. Испытания должны проводиться не менее трех раз.

47.4.2. Перед запуском приводного двигателя запорно-регулирующая арматура должна быть закрыта. После запуска приводного двигателя и установки рекомендуемого числа оборотов (ротора насоса, двигателя) включается вакуумная система и фиксируется время заполнения всасывающей линии и насоса.

47.4.3. Начало отсчета времени должно происходить одновременно с включением вакуумной системы. Время заполнения всасывающей линии насосной установки должно быть не более 40 с. Погрешность измерения времени не более 5 с в течение не менее 1 ч. За результат испытаний принимается среднее арифметическое всех полученных значений времени заполнения.

47.4.4. Максимальная геометрическая высота всасывания определяется с погрешностью не более 0,1 м.

48. Проверка системы дозирования пенообразователя

48.1. Проверка системы дозирования пенообразователя на соответствие п. заключается в определении объемной концентрации пенообразователя в подаваемом растворе.

48.2. Испытания проводят при каждом регулировочном положении дозирующего устройства в режимах, установленных нормативно-технической документацией.

48.3. Подача пенообразователя должна производиться из мерной емкости и определяться весовым, объемным или другим способом. Погрешность измерения подачи пенообразователя не более ± 0,1 л·с-1.

48.4. Концентрация пенообразователя в водном растворе должна соответствовать указанному в технической документации значению и определяется по формуле

где Qп - расход пенообразователя, л·c-1; - подача насоса, л·с-1.

48.5. Отсутствие подачи пенообразователя во всасывающую линию при нулевой подаче насоса контролируется визуально по уровню в мерном баке в течение не менее 3 мин.

49. Проверка параметров при работе с максимальной геометрической высоты всасывания

49.1. Испытания на соответствие п. должны проводиться на стенде или в составе пожарного автомобиля по ГОСТ 6134.

49.2. После заполнения насосной установки водой должна быть определена подача насоса при номинальном напоре. Подача насоса должна быть не менее 0,5 Qном .

50. Проверка усилий, прикладываемых к органам управления

50.1. Проверка на соответствие п. проводится на маховиках (рукоятках) запорно-регулирующей арматуры и других элементах управления при их наличии.

50.2. Измерения проводятся при открывании и закрывании органов управления и запорно-регулирующей арматуры при номинальной подаче, подаче, равной нулю, и номинальном напоре. Усилия должны измеряться динамометром класса точности не ниже 2.

51. Проверка уровня звука

51.1. Испытания на соответствие п. должны проводиться по ГОСТ 17187 .

52. Проверка времени непрерывной работы

52.1. Проверка на соответствие п. проводится на стенде по ГОСТ 6134 или в составе пожарного автомобиля. Испытания должны проводиться в номинальном режиме работы насоса.

52.2. Время работы насосов нормального давления должно быть не менее 6 ч.

52.3. Время работы насосов высокого давления должно быть не менее 2 ч.

52.4. Время работы комбинированных насосов должно быть:

Ступени нормального давления - не менее 6 ч;

Ступени высокого давления при нулевой подаче ступени нормального давления - не менее 2 ч.

52.5. При испытаниях контролируются значения величин подачи насоса, давления на входе в насос, давления на выходе из насоса и частоты вращения.

52.6. При испытаниях визуально проверяются требования п. . В течение всего времени испытаний не должно быть самопроизвольного ослабления и отвинчивания отдельных деталей и сборочных единиц.

53. Обработка и оформление результатов испытаний

53.1. Результаты измерений должны быть обработаны с целью получения количественных значений параметров работы насоса для сравнения с нормативными значениями параметров, установленных в нормативно-технической документации.

53.2. Обработка результатов измерений должна проводиться в соответствии с инструкциями по применению используемых средств измерения и другими нормативно-техническими документами.

53.3. Результаты испытаний оформляются в виде протоколов, которые должны содержать:

Дату и место проведения;

Наименование типа насоса и его заводской номер;

Вид и условия испытаний;

Таблицы, содержащие результаты испытаний;

Оценку и краткие выводы по результатам испытаний. Протокол подписывают руководитель испытаний и лица, проводившие испытания.

53.4. Насос следует считать выдержавшим испытание и удовлетворяющим требованиям настоящих норм, если значения всех параметров, полученных в результате испытаний, соответствуют требованиям настоящих норм и нормативно-технической документации.