режимы работы пожарных насосов

Когда говорят про режимы работы пожарных насосов, многие сразу представляют себе аккуратные графики из учебников: номинальный, максимальный, каскадный. Но на практике всё часто упирается в старый добрый вопрос — а что тут по давлению и расходу на самом деле можно выжать, и как это соотносится с конкретным оборудованием на объекте. Особенно когда речь заходит о системах, где насосы — лишь часть большой цепочки, например, в энергетике или на промпредприятиях с их турбинными установками и котлами.

Базовые режимы и где кроется подвох

Если брать классику, то основных режима, по сути, три. Первый — это номинальный режим. Тот, на который насос рассчитан и где он должен отработать свой ресурс. Параметры по паспорту. Но вот беда — в паспорте одного завода-изготовителя насоса и в документации на, скажем, систему пожаротушения всего энергоблока, куда этот насос встроен, цифры по требуемому давлению на дальнем стволе могут плавать. И это ещё без учёта износа трубной обвязки.

Второй — максимальный (или форсированный) режим. Тут всё просто: даём максимальные обороты, снимаем максимальные параметры. Но долго в нём работать — убить агрегат. Перегрев, кавитация, вибрация. Особенно критично для насосов, которые стоят в системах безопасности объектов с турбинным оборудованием. Остановка из-за поломки насоса может привести к куда большим убыткам, чем просто выход из строя самого агрегата. Поэтому на некоторых объектах режим этот в автоматике заблокирован, перейти на него можно только вручную с поста и то, на короткое время.

Третий — каскадный режим работы нескольких насосов. Теоретически: чтобы поднять давление или увеличить подачу, включаем насосы последовательно или параллельно. Практика: если насосы не абсолютно идентичны по характеристикам (а с годами эксплуатации они такими и не бывают), более слабый начинает работать ?в разнос? или, наоборот, тормозить общую систему. Видел случай на одной ТЭЦ, где из-за разницы в износе рабочих колёс два насоса в каскаде создавали такой дисбаланс давления, что срабатывала защита на отсечку.

Связь с общими системами: турбины, котлы, очистка

Это, пожалуй, самый важный момент, который часто упускают. Пожарный насос — не самостоятельная единица. Он часть системы, которая, в свою очередь, завязана на другие технологические линии. Возьмём, к примеру, компанию, которая специализируется на комплектующих для критических систем — ООО Чэнду Нэнцзе Экологические Технологии. Их сайт western-turbo.ru хорошо показывает эту взаимосвязь. Они поставляют запчасти для турбин и турбокомпрессоров, работают с котлами, системами водоочистки и газоочистки.

Так вот, представьте: на объекте стоит паровая турбина. Для её охлаждения и для работы котлов нужна вода. Ту же воду, но из другого контура, использует и система пожаротушения. Если в системе химводоочистки (системы очистки дымовых газов и водоочистные сооружения, как указано в их экспертизе) случается сбой и качество воды падает, это бьёт и по пожарным насосам. Твердые частицы быстро изнашивают уплотнения и крыльчатки. Поэтому режим работы насоса приходится корректировать, снижая нагрузку, чтобы уменьшить износ, но при этом не выходя за рамки требований к противопожарной защите. Замкнутый круг.

Или другой аспект. Насосы часто питаются от дизель-генераторов, которые запускаются при отключении основного питания. А генераторные системы, как раз в зоне внимания таких поставщиков, имеют свои особенности запуска под нагрузкой. Если пожарный насос выйти на номинальный режим сразу, в момент запуска генертора — может не хватить мощности, генератор ?захлебнётся?. Поэтому в алгоритмах АВР (автоматического ввода резерва) закладывают задержку или ступенчатый выход насосов на режим. Это тоже своеобразный, не описанный в учебниках, эксплуатационный режим.

Из практики: примеры и косяки

Расскажу про один неприятный инцидент, хорошо запомнившийся. На промышленной площадке с устаревшим оборудованием провели плановые испытания пожарных насосов. По манометрам на насосах всё было в норме, номинальный режим выдерживался. Но при реальной проверке давлений на самых удалённых гидрантах у нового цеха давление было катастрофически низким. Оказалось, проект нового цеха ?привязали? к старой магистрали, не учтя её реальную пропускную способность из-за многолетних отложений внутри.

Насосы-то работали, но система в целом — нет. Пришлось экстренно менять режим работы на максимальный для двух насосов в каскаде, чтобы ?продавить? систему. Сработало, но ненадолго — один из насосов через 20 минут вышел из строя из-за перегрева подшипников. Итог: не системный подход. Проверяли насосы, а не систему. Теперь на том объекте в программу испытаний включили обязательный замер параметров в конечных точках, а не только на выходе с насосной станции.

Ещё один момент — влияние сезонности. Зимой вода в заборном резервуаре холоднее, её вязкость выше. Насос при тех же оборотах создаёт чуть большее давление, но и нагрузка на привод растёт. Летом — наоборот. Мелочь, но если насос и так работает на пределе допустимого по току, то зимой может стабильно выбивать автоматы. Приходится либо чистить теплообменники охлаждения, либо немного ?душить? задвижку на выходе, искусственно сбрасывая давление, что опять же меняет его рабочий режим.

Оборудование и его капризы

Казалось бы, насос — он и в Африке насос. Ан нет. Оборудование разных лет и производителей ведёт себя по-разному. Старые советские агрегаты, те же ЦНС, — чугунные танки. Гудит, вибрирует, но тянет даже на некачественной воде. Современные же, с точными импеллерами из нержавейки и частотными преобразователями, — более эффективны, но и более чувствительны.

К примеру, если говорить о смежной области, которую затрагивает ООО Чэнду Нэнцзе Экологические Технологии — а именно производство и поставка запасных частей для турбин/турбокомпрессоров, включая лопасти — то тут та же история точности. Лопатка турбины или крыльчатка насоса должны быть идеально сбалансированы. Поставка некондиционной или просто неподходящей по допускам запчасти может привести к вибрациям, которые сведут на нет все расчётные режимы работы. Насос начнёт разрушать сам себя и трубопроводы.

Поэтому при выборе режима эксплуатации всегда нужно смотреть в корень: а что за насос стоит, какая у него история, менялись ли основные компоненты, и если да, то на какие. Универсальных рецептов нет. Для одного агрегата работа на 80% от номинала — это бережный режим, для другого, с подшипниками скольжения, — наоборот, вредная работа в зоне неоптимальной смазки.

Мысли вслух и итоговые штрихи

Вот и получается, что разговор о режимах — это не про заучивание трёх определений. Это про понимание системы в целом: от источника воды до конечного оросителя или гидранта. Это про знание технологического процесса на объекте, будь то турбинные и генераторные системы или котлы и их вспомогательные компоненты, которые диктуют свои условия.

Это про умение смотреть на данные манометров и расходомеров критически, помня про погрешность и место установки. И про готовность в случае чего нарушить ?книжный? режим ради сохранения функциональности всей системы безопасности. Потому что главная задача — не насос сохранить, а объект от огня защитить.

Поэтому в следующий раз, когда будете разбираться с режимами работы пожарных насосов, откройте не только паспорт на насос, но и общие схемы объекта, посмотрите, что ещё завязано на эти коммуникации. И обязательно пообщайтесь с технологами. Их знания о нюансах работы всего хозяйства часто оказываются ключевыми для выбора того самого, правильного и работоспособного в данных условиях, режима. Всё остальное — просто теория.