Proiectarea un ei instalații de stingere a incendiilor dintr -o clădire de [601496]

MINISTERUL EDUCAȚIEI NA ȚIONALE
UNIVERSITATEA PETROL – GAZE DIN PLOIEȘTI
FACULTATEA: INGINERIE MECANICĂ SI ELECTRICĂ
DEPARTAMENTUL: INGINERIE MECANICĂ
PROGRAMUL DE STUDII: LICENȚĂ
FORMA DE ÎNVĂ ȚĂMÂNT : IF

Vizat
Facultatea I.M.E.
(semnătura și ștampila) Aprobat,
Director de departament,
Prof. univ. dr. ing. Nae Ion

PROIECT DE DIPLOMĂ

TEMA : Proiectarea un ei instalații de stingere a incendiilor dintr -o clădire de
birouri cu modelarea unei situații de evacuare

Conducător științific:
Conf. univ . dr. ing . Pană Ion
Absolvent: [anonimizat]
2019

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

F 271.13/E d.3 Fișier SMQ/Formulare

UNIVER SITATEA PETROL – GAZE DIN PLOIEȘ TI
FACULTATEA: INGINERIE MECANICĂ SI ELECTRICĂ
DOMENIUL: INGINERIE MECANICĂ
PROGRAMUL DE STUDII: LICENȚĂ
FORMA DE ÎNVĂ ȚĂMÂNT: IF

Aprobat,
Director de departament,
Prof. univ. dr. ing. Nae Ion Declar pe propria răspundere că voi elabora personal proiectul
de diplomă și nu voi folosi alte materiale documentare în afara
celor prezentate la capitolul „Bibliografie”.

Semnătură studentă :
DATELE INIȚALE PENTRU PROIECTUL DE DIPLOMĂ
Proiectul a fost dat student: [anonimizat]/student: [anonimizat]: Manea Elena Georgiana

1) Tema proiectului : Proiectarea un ei instalații de stingere a incendiilor dintr -o clădire de birouri cu modelarea
unei situații de evacuare
2) Data eliberării temei: 10.2018
3) Tema a fost primită pentru îndeplinire la data: 10.2018
4) Termenul pentru predarea proiectului: 07.2019
5) Elementele inițiale pentru proiect: Existența unei clădiri de birouri ce necesită un sistem de stingere a incendiilor

6) Enumerarea problemelor care vor fi dezvoltate: Descrierea instalațiilor de stingere a incediilor, Calculul de risc asociat
instalației de stingere de a incendiilor , Calculul mecanic al pompei din circuitul de presiune, Reprezentarea instalației de
stingere a incendiilor, Modelarea unei situații de evacuare în caz de incendiu, Aspecte economice.
7) Enumerarea materialului grafic :
2x A2 – Plan clădire -AutoCAD :
A1- Elemente componente ale pompei centrifuge ;
A1- Izometria instalației in PipeFlow .
8) Consultații pentru proiect, cu indicarea părților din proiect care necesită consultarea: -săptămânal
Utilizarea programelor SolidWorks, PipeFlow, Pathfinder, Mathcad
Conducător științific: Student(ă)
Conf. dr. ing. mat. Pană Ion Manea Elena Georgiana
Semnătura: Semnătura:

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

F 271.13/E d.3 Fișier SMQ/Formulare

UNIVERSITATEA PE TROL – GAZE DIN PLOIEȘ TI
FACULTATEA: INGINERIE MECANICĂ SI ELECTRICĂ
DOMENIUL: INGINERIE MECANICĂ
PROGRAMUL DE STUDII: LICENȚĂ
FORMA DE ÎNVĂ ȚĂMÂNT: IF

APRECIERE
privind activitatea absolvent: [anonimizat]: Manea Elena Georgiana
în elaborarea proiectului de diplomă cu tema:
Proiectarea un ei instalații de stingere a incendiilor dintr -o clădire de birouri cu modelarea unei situații
de evacuare

Nr.
crt. CRITERIUL DE APRECIERE CALIFICATIV
1. Documentare, prelucrarea informațiilor din bibliografie Foarte bine
2. Colaborarea ritmică și eficientă cu conducătorul temei proiectului de
diploma Foarte bine
3. Corectitudinea calculelor, programelor, schemelor, desenelor, diagramelor
și graficelor Foarte bine
4. Cercetare teoretică, experimentală și realizare practică Bine
5. Elemente de originalitate (dezvoltări teoretice sau aplicații noi ale unor
teorii existente, produse informatice noi sau adaptate, utile în aplicațiile
inginerești) Foarte bine
6. Capacitate de sinteză și abilități de studiu individual Foarte bine
CALIFI CATIV FINAL Foarte bine
Calificativele pot fi: nesatisfăcător/satisfăcător/bine /foarte bine /excelent .

Comentarii privind calitatea proiectului :
__________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ ______________
__________________________________________________________________________________________
________________________________________

Data: 07.2019
Conducător științific
Conf. univ. d r. ing. Pană Ion

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 1

Cuprins

INTRODUCERE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………….. 2
1.DESCRIEREA INSTALAȚIILOR DE STINGERE A INCENDIILOR ………………………….. ……………… 3
1.1. A naliza principalelor tipuri de sisteme de stingere a incediilor cu justificarea variantei
alese ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 3
1.2.P rincipalele componente ale instalației ………………………….. ………………………….. ………. 12
1.3.C alculul circuitului hidraulic cu ajutorul programului PipeFlow ………………………….. … 16
2. CALCULUL DE RISC ASOCIAT INSTALAȚIEI DE STINGERE A INCENDIILOR …………………….. 20
2.1 E valuarea probabilității de apariție a incendiilor ………………………….. ………………………. 20
2.2. E valuarea consecințelor incendiului ………………………….. ………………………….. ………….. 21
2.3. M atricea riscului ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 21
3. CALCULUL MECANIC AL POMPEI DIN CIRCUITUL DE PRESIUNE ………………………….. ……… 23
3.1. C alculul hidraulic al pompei centrifuge ………………………….. ………………………….. …….. 23
3.2. C alcului mecanic al pompei centrifuge ………………………….. ………………………….. ……… 33
3.3. A naliza punctului de funcționare ………………………….. ………………………….. ………………. 41
4. REPREZENTAREA INSTALAȚIEI DE STINGERE A INCENDIILOR ………………………….. ………… 44
4.1. Generalități referitoare la modelarea tridimensională (SolidWorks si Solid Edge) …… 44
4.2. R eprezentarea elementelor sistemului de stingere a incendiilor ………………………….. … 46
4.3. R ealizarea unor elemente ale ansamblului de stingere a incediilor …………………………. 48
5. MODELAREA UNEI SITUA ȚII DE EVACUARE ÎN CAZ DE URGENȚĂ ………………………….. …… 52
5.1 Realizarea modelului sistemului în programul Pathfinder ………………………….. …………. 52
6. ASPECTE ECONOMICE LA INSTALAȚIA DE STINGERE A INCENDIILOR ………………………….. 56
6.1. C osturile asociate realizării sistemului ………………………….. ………………………….. ………. 56
6.2.Costurile asociate întreținerii sistemului ………………………….. ………………………….. …….. 59
CONCLUZII ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 60
Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. 61

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 2

INTRODUCERE

Incendiul reprezintă un proces de ardere, o reacție de oxidare, însoțită de degajare de
căldură și lumină. Un incendiu poate fi lichidat fie prin îndepărtarea materialelor carburante din
zonă de ardere, fie prin reducerea cantității de căldură sau oxigen p ână sub limita la care reacția
de oxidare încetează.
Instalațiile de răcire cu apă se bazează pe principiul răcirii focarului de incendiu, în timp
ce instalațiile volumice se bazează pe umplerea volumului liber al unei încăperi închise, cu
agenți care nu întrețin arderea.
În acest proiect am presupu s existența unui incendiu într -o clădire de birouri, de
asemenea fiind prezent și factorul uman în incinta clădiri i ce trebui e evacuat în siguranță.
Scopul pe care și -l propune lucrarea este ca la final s ă fie prezentat atât aspectul de
proiectare a sistemului de stingere a incediilor și a principalelor repere ale acestei instalații , dar
si modul de evacuare al personalului ș i elaborarea unui cost estimativ în privința părții
economice.
Conform temei de pr oiectare , documentația cuprinde proiectarea instalației de stingere
a incediilor pentru o clădire de birouri amplasat ă în localitatea Ploiești , dotat ă cu sistem de
hidranți interiori cu apă, având la subsolul clădirii o pompă centrifugă și un rezervor cu a pa
provenită de la rețeaua de alimentare a orașului. Întocmit conform cerințelor din tema de
proiectare, conținutul respectă normele și standardele în vigoare, astfel încât să poată fi asigurat
confortul utilizatorilor precum și nivelurile de performanță necesare.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 3
1. DESCRIEREA INSTALA ȚIILOR DE STINGERE A INCENDIILOR
1.1. Analiza principalelor tipuri de sisteme de stingere a incendiilor cu
justificare variantei alese

Construcțiile și instalațiile tehnologice se echipează cu sisteme, instalații, dispozitive,
aparate și alte mijloace de prevenire și stingere a incendiilor, potrivit prevederilor
reglementărilor tehnice. Pentru realizarea protecției eficiente împotriva incendiilor, la stabilirea
categoriilor, tipurilor și parametrilor sistemelor, instalațiilor, dispozitivelor, aparatelor și altor
mijloace de prevenire și stingere a incendiilor, precum și la dimensionarea, amplasarea și
realizarea acestora se va ține seama de următoarele condiții:
a) controlul riscurilor de izbucnire, precum și al dezvoltării și propagării incendiilor în
zona protejată;
b) compatibilitatea între mijloacele tehnice prevăzute, precum și între aces tea și
caracteristicile mediului protejat;
c) complementaritatea reciprocă în îndeplinirea rolurilor, în caz de incendiu, precum și
aportul serviciului de pompieri;
d) asigurarea unui raport optim între instalațiile, sistemele și dispozitivele cu acționare
manu ală și cele cu funcționare automată;
e) corelarea intrării și menținerii în funcțiune, precum și a fiabilității mijloacelor tehnice
de prevenire și stingere a incendiilor cu timpii corespunzători de siguranța la foc și,
după caz, cu timpii operativi de inter venție;
f) prevederea, după caz, a posibilităților de alimentare și prin mijloace mobile a
instalațiilor de stingere, inclusiv a coloanelor uscate, precum și constituirea rezervelor
normate;
g) asigurarea condițiilor care să permită efectuarea operațiunilor și lucrărilor de verificare,
întreținere și reparare, conform instrucțiunilor;
h) utilizarea numai a mijloacelor tehnice de prevenire și stingere a incendiilor omologate,
avizate și agrementate tehnic și care îndeplinesc condițiile de calitate , potrivit legii.

În continuare se vor enumera mai multe tipuri de instalații de stingere a incediilor:
I. Instalații de stingere a incediilor cu APĂ :

1. HIDRANȚII – Instalațiile de hidranți interiori și exteriori au ca scop limitarea și
localizarea incendiilor, stingerea acestora, protecția personalului care lucrează la temperaturi
ridicate. Hidrantul este un dispozitiv fix prevăzut cu robinet, racordat la conductele de
distribuție a apei sub presiune, care permite alimentarea furtunurilo r pentru stins incendii.
În funcție de locul de amplasare a hidranților, aceștia pot fi:

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 4

Fig. 1.1. Hidrant interior

Fig. 1.2 . Hidrant exterior suprateran

1.1. Hidranți interiori
Hidranții interiori se pot monta aparent sau îngropat.
Amplasarea hidranților interiori se face astfel încât fiecare punct din interiorul
încăperilor să fie protejat de cel puțin:
– două jeturi, în încăperi sau grupuri de încăperi industriale ce comunică prin goluri
neprotejate atunci când acestea se încadrează în categoriile A,B sau C de pericol de
incendiu și au un volum de peste 1000m, în clădirile civile cu înălțimi mai mari de 45m,
în depozite comerciale sau industriale, în magazine sau expoziții cu exponate
combustibile, la săli de spectacole;
– un jet, în celelalte încăperi, inclusiv în cele prevăzute cu instalație automată de stingere.

Presiunea minimă la țeava de refulare – în cazul utilizării dispozitivelor de pulverizare
și a țevilor de refulare universale – va fi de minim 2,5 bari.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 5
1.2.Hidranți exterior
Hidranții exteriori de incendiu pot fi:
– hidranți subterani;
– hidranți de suprafață.
Hidranții exteriori trebuie să permit servirea tuturor punctelor sau obiectelor ce trebuie
protejate, considerând raza de acțiune a hidranților în raport cu lungimea furtunului: max. 120m
la rețelele la care presiunea asigură lucrul direct de la hidranți;150m în cazul folosiri i
motopompelor și 200m în cazul folosirii autopompelor. Hidranții se a mplasează la o distanță
de minim 5m de zidul clădirilor pe care le servesc și la 15m de obiectele care radiază intens
căldură în caz de incendiu.
Jeturile de apă NU se folosesc la : produse petroliere , echipament electric în funcționare ,
lacuri și vopsele.
Apa NU se folosește la: -carbura de calciu; – var; -Ka, Na.
• Sisteme de hidranț i interiori și exteriori de incendiu .
• Coloane uscate .
• Instalaț ii cu aspersoare ( SPRINKLERE ).

2. Instalații de stingere tip – SPRINKLER

Aceste instalații se bazeazã pe rãcirea suprafeței carburante cu un curent de particule de
apã creat automat cu ajutorul unor capete de pulverizare tip sprinkler. La o temperaturã dinainte
stabilitã pulverizatoarele sprinkler sunt deschise automat și alimentate dintr -o tubulaturã montat
la plafonul încãperii protejate.

Fig. 1.3 . Pulverizator – sprinkler

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 6

Fig. 1. 4. Conducta prevazuta cu sprinklere

Fig. 1. 5. Instalație de sprinklere:
Unde: 1- magistralã de stingere cu apã; 2 – armãturã de închidere; 3- supapã de
siguranțã; 4- hidrofor; 5- tubulaturã aer comprimat; 6- armãturã reținere închidere; 7-
manometru ; 8- armãturã de control -semnalizare pornire; 9-contactor de semnalizare; 10-
avertizare în încãperea stației destingere; 11- transmisie semnal avertizare; 12- magistrale
sprinkle; 13- cap sprinkler; 14- alimentare de la pompe ; 15. – armãturã de scapare.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 7
Instalații cu sprinklere în sistem apă -apă;
Instalații cu sprinklere în sistem apă -aer;
Instalații de stingere cu sprinklere în sistem mixt ;
Instalații de stingere cu sprinklere în sisteme cu preacționare .

• Instalații de stingere în derivație cu apă pulverizată
• Instalații de stingere fixe cu ceață de apă
• Sisteme de stingere fixe cu abur

II. Sisteme de stingere cu PULBER E.
Sistemele de stingere cu pulberi pot fi în funcție de modul de acționare : automata sau
manuala.
III. Sisteme de stingere cu SPUM Ă.

Fig. 1. 6. Sistem de stingere cu SPUM Ă

Sistemele de stingere cu spumă în funcție de tipul lor pot fi: instalații fixe, semifixe sau
mobile.Spuma este o structură alveolar -peliculară dispersată, formată printr -o aglomerare de
bule de gaz, separate între ele prin pelicule relativ subțiri de lichi d.
Ea poate fi obținută în urma unei reacții chimice sau prin introducerea mecanică a unui
gaz într -un lichid. Pentru obținerea unei structuri alveolar -peliculare stabile în timp, în lichide
se întroduc în cantități mici substanțe spumogene.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 8

Fig. 1.7. Instalații de formarea exterioară a spumei

Se utilizeazã în special pentru stingerea incendiilor în tancurile de marfã ale
petrolierelor . Substanța spumogenã se pãstreazã separat în tancul 3, neamestecatã cu apa.
Pentru alimentare stației de stingere cu spumã cu formare exterioarã a spumei se
ramificã tubulatura 1 de la magistrala instalației de stingere cu apã. Apa este folositã pentru
formarea emulsiei spumogene și pentru deplasarea substanței spumogene din tancu l 3spre
amestecãtorul 5. Dispersorul 2 anuleazã energia cineticã a apei la intrarea în tancul 3 pentru a
împiedica distrugerea pistonului lichid de separație 4. Lichidul pistonului 4 este un amestec
insolubil în apã și substa nțã spumogenã, cu ρ intermediar 1,075÷1,085 kg/dm3 (tetraclorurã de
carbon și ulei mineral). Amestecãtorul 5 asigurã în emulsie o c oncentrație volumicã de 4% (din
volumul apei) substanțã spumogenã.
Emulsia formatã alimenteazã magistrala 6, ramificațiile 7 prin armãturile de laminare 8
și ajunge la ajutajele de emulsie 9, care prin efect de ejecție antreneazã aer pe drumul 10
formând spuma în stingãtorul 11 .
Spuma aerodinamicã este un amestec de apã dulce sau apã de mare, substanțã
spumogenã și aer, fiind larg utilizabilã pen tru stingerea produselor petroliere de toate tipurile.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 9

IV. Sisteme de stingere cu GAZE INERTE

Special adaptate la aplica țiile individuale, instalatiile cu gaze inerte sunt pregatite pentru
stingerea incendiilor fără efecte secundare si f ără impact negativ asupra obiectelor protejate sau
a mediului.
Acest tip de sistem este compus dintr -un echipament mecanic, echipament care asigur ă
depozitarea substantei de stingere și deversarea ei in zona protejata, precum si dintr -un
echipament electric si electronic ce face posibila declansarea “ automată ” a sistemului mecanic.

Fig.1. 8. Instalație de stingere incendii cu gaze

V. Sisteme de stingere cu CO2 (dioxid de carbon)
Se utilizeazã în:
-magazii de substanțe explozive sau ușor inflamabile;
-magazii de marfã la cargo -uri;
-tobe de eșapament;
-magazii de pituri etc.
Nu este admisã ca sistem de bazã pentru magaziile de petrol deoarece în cazul
exploziilor tubulatura sub presiune poate fi uș or avariatã.
In fig. 1.9. este prezentatã schema unei instalații de stingere a incendiilor cu CO :

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 10

Fig. 1.9. Schema unei instalații de stingere a incendiilor cu CO

1.-butelii în stație – grupate 10 … 30 buc. – acționate simultan; 2- armãtura de închidere
montatã într -o cutie a cãrei deschidere declanșeazã avertizorul sonor și luminos 5; 3- conducta
de distribuție; 4-ajutaje; 6- fluiere de semnalizare scãpãri accidentale (la butelii și în
compartimente).

• Sisteme de stingere cu AZOT IG-100.
• Sisteme de stingere cu ARGON IG -01.
• Instalații de stingere cu gaz Inergen IG 541 .

VI. Stingătoare portabile
Stingătoarele sunt principalul mijloc de intervenție pentru stingerea începuturilor de
incendii, ușor de utilizat și la îndemâna oricui. Corecta lor alegere și amplasare, dar și
deprinderea utilizării lor devin de mare importan ță pentru limitarea și stingerea, încă din faza
incipientă a incendiilor care pot aduce pagube imense. Stingătoarele sunt acele dispozitive
acțio nate manual care conțin o substanță ce poate fi refulată și dirijată asupra unui focar de
ardere, sub efectul unei presiuni create în interiorul respectivului recipient.
Sunt proiectate pentru a fi acționate manual, iar din punctul de vedere al conținutul ui
pot fi: portabile cu o masă de greutate mai mică sau egală cu 20 kg sau transportabile/carosabile
(pe roți) cu o masă de greutate totală de peste 20 kg.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 11

Fig. 1.10 . Stingatoare portabile

Clădirea pentru care se face proiectarea este clădirea unui institut de cercetare pentru
industria extractiva de petrol si gaze cu următoarele caracteristici:

a.Tipul clădirii: clădire civila, publica pentru cercetare .
Regimul de înălțime: S+P+1E
Volumul construcției: aprox. 4 0 000 mc
b. Aria construita: 3 600 mp
c. Numărul compartimentelor de incendiu: 1
d. Categoria de importanta: B (deosebita) conform HGR 766/ 1997
e. Clasa de importan ța si expunere la cutremur I
f. Număr maxim de persoane: aprox 1 20
g. Instalații utilitare aferente construcției: instalație energie electrica, instalație de apa,
canalizare, centrală termică proprie cu combustibil gazos, telefonie.
Clădirea institutului este echipată si dotată cu mijloace tehnice de apărare împotriva
incendiilor după cum urmează:
• Instalație automata de semnalizare, alarmare si detectare a incendiului ;
• Instalație protecție împotriva trăsnetului ;
• Stingătoare portative cu pulbere si cu spumă chimica ;
• Instalație de stingere cu hidranți .
Având in vedere aceste caracteristici, conform preved erilor din Partea a II -a – Instalații
de stingere indicativ P118/2 –2013 putem avea 2 variante de sisteme privind stingerea
incendiilor cu hidranți:

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 12

1. Sistem de stingere cu hidranți exterior – 4 buc. hidranți exteriori suprateran i.
2. Sistem de stingere cu hidranți interiori – 6 buc. hidranți interiori câte 2 buc.pe fiecare
nivel .
Pentru eficienta stingerii incendiilor in cadrul institutului vom alege pentru proiectare
varianta 1.1 HIDRANTI INTERIORI .

VARIANTA ALEASA – SISTEMUL DE STINGERE CU HIDRANTI INTERIORI cuprinde:
1. Instalația de stingere incendii cu hidranți interiori – 6 buc. hidranți interiori, cate 2 buc. pe
fiecare nivel, împarțiți in doua coloane distincte
2. Grupul de pompare si rezervorul de incendiu .

1.2. Principale le componente ale instalației

Componentele specifice ale instalațiilor de semnalizare a incendiilor vor fi utilizate în
construcții numai dacă au fost avizate tehnic PSI și au certificare tehnic a. Echiparea cu instalații
de semnalizare a incendiilor se asigură, după caz, la următoarele construcții, compartimente de
incendiu și încăperi:
-toate categoriile de construcții prevăzute , conform reglementărilor, cu instalații automate
de stingere cu apă, tip drencer sau pulverizare cu gaze inerte, spumă, abur, pulberi, etc.
construcțiile închise din categoriile de importanță excepțională și deosebită A, B încadrate
conform legislației în vigoare neechipate cu instalații automate de stingere a incendiilor sau
cele echipat e la care este necesară asigurarea semnalizării incendiului, înainte de intrarea în
funcțiune a instalațiilor automate de stingere.
– clădirile înalte și foarte înalte, cu excepția locuințelor.
– clădirile cu săli aglomerate.
– construcțiile pentru producție și depozitare încadrate în categoriile A, B (BE3) sau C
(BE2) de pericol de incendiu, cu aria desfășurată de cel puțin 600 mp, precum și
depozite cu stive înalte (peste 4 m înălțime).
– construcțiile destinate activităților turistice (hoteluri, mot eluri , cabane, restaurante,
baruri cu mai mult de 4 nivele sau care adăpostesc peste 150 persoane.
– construcții pentru spitale, cămine de copii, cămine de bătrâni sau persoane care nu se
pot evacua singure, cu capacitate de peste 150 locuri.
În funcție de categoriile de pericol de incendiu, riscurile de incendiu, combustibilitatea
și valoarea construcției, investitorii pot stabili necesitatea echipării și în alte cazuri, cele din
normativ fiind minimale.
În aceste situații, dacă este cazul (în funcție de d estinația clădirii) se pot monta și /sau
detectoare de concentrație pentru gaze sau vapori ce în anumite concentrații pot deveni
periculoase (explozive sau toxice).

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 13
INSTALAȚII DE SPRINKLERE

Echiparea cu instalații de stingere tip sprinkler a construcți ilor, compartimentelor de
incendiu și încăperilor, potrivit scenariilor de siguranță la foc elaborate, după caz, se asigura,
după caz, la:
– construcții închise din categoriile de importanță excepțională și deosebită (A și B ) ;
– încadrate conform legislației în vigoare, cu densitatea sarcinii termice mai mare de 420
MJ/mp (mega Joule/mp) ;
– clădiri înalte și foarte înalte cu densitatea sarcinii termice peste 420 MJ/mp, cu excepția
locuințelor ;
– construcții de producție încadrate în categoria A, B sau C de pericol de incendiu cu arie
desfășurată de cel puțin 2000mp și totodată cu densitatea sarcinii termice peste 420
MJ/mp ;
– construcții publice cu densitatea sarcinii termice peste 840 MJ/mp, cele destinate
depozitarii mat erialelor combustibile, cu aria desfășurată mai mare de 750 mp și
densitatea sarcinii termice peste 1680 MJ/mp, precum și depozitele cu stive înalte (peste
6 m înălțime) ;
– garaje și parcaje subterane pentru mai mult de 50 autoturisme, precum și la cele
supraterane închise cu mai mult de 3 niveluri ;
Enumerarea echipării cu instalații automate de stingere tip sprinkler fiind minimala,
investitorii le pot prevedea și în alte situații în funcție de pericolul și riscul de incendiu,
amplasare, combustibilitatea co nstrucției și valoarea .
Nu se prevăd instalații de stingere tip sprinkler în cazul în care apă nu este indicata sau
se asigura stingerea cu alte substanțe (gaze inerte, spuma, abur). Încăperile protejate cu instalații
de sprinklere, de regula, trebuie să f ie separate de spatiile învecinate prin elemente de
construcție incombustibile sau prin alte dispozitive corespunzătoare (ecrane, cortine cu
acționare automata etc.).
Instalația de sprinklere trebuie să fie permanent sub presiune și se poate realiza în
următoarele sisteme: apă – apă și apă – aer. Sistemul cu apă – apă se utilizează numai în cazul
în care temperatura încăperilor nu scade sub 4 C și nu urca peste 100 C. Sprinklerele se
montează pe conductele de distribuție și pe ramificațiile acestora. Pe f iecare ramificație se pot
monta maximum 6 sprinklere, cu excepția perdelelor de apă de protecție pentru care se pot
monta mai multe sprinklere. Prin dispunere (amplasare) sau prin măsuri de protecție,
sprinklerele se protejează împotriva deteriorărilor mec anice, a efectelor termice și a
influențărilor reciproce asupra declanșării lor. Pentru mediile corozive se utilizează sprinklere
de construcție speciala .
Pentru înlocuirea capetelor sprinklerelor deteriorate sau declanșate în caz de incendiu,
se prevede o rezerva de sprinklere, calculata separat pentru fiecare tip din cele montate, astfel:
daca instalația are până la 30 sprinklere , rezerva să fie egala cu numărul celor montate ; daca
instalația are peste 30 de sprinklere, se asigura o rezerva de 5 -25 % din totalul sprinklerelor,

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 14
în funcție de tipul acestora, insa nu mai puțin de 30 bucăți ( procentul mare se aplica instalațiilor
cu număr mic de capete
Amplasarea sprinklerelor trebuie să se facă în funcție de pericolul de incendiu, gradul
de rezistenta la foc al construcției, de pozițiile și dimensiunile grinzilor, a diferitelor instalații,
utilaje sau stive de materiale, precum și de caracteristicile hidraulice ale sprinklerelor, astfel
încât să se asigure:
– condițiile de declanșare a sprinklerelor
– intensit atea de stingere minima normata
– protecția elementelor portante ale construcției cu limita de rezistenta la foc
– distribuirea cât mai uniforma a apei pe suprafața protejată
Sprinklerele se montează sub plafon și la nivele intermediare ( ex.: sub pasarele ).In
cazul în care exista obstacole aflate sub sprinklere, care pot influenta dispersarea apei, se
impune montarea unor sprinklere suplimentare. Distanta dintre deflector și tavanul continuu,
măsurată în plan ver tical , va fi de minim 8 cm și maxim 40 cm. Pentru a evita colmatarea
orificiului sprinklerului, acesta se va monta pe ramura (ramificație) prin legarea laterala sau
superioara a racordului sprinklerului. Distanta dintre sprinklere și pereți nu trebuie să fie mai
mare decât jumătatea distantei dintre sprinklere. Sprinklerele se montează cu deflectorul în sus
sau în jos, în conformitate cu instrucțiunile producătorului.

Reteaua de alimentare cu apa se va realiza ex clusiv din ț eava metalica si se va racorda
la bazinul pentru apa de incendii . In proiectarea instalațiilor cu hidranț i interiori se va tine cont
de urmă toarele aspecte:
– viteza maxima de circulație a apei in conducta trebuie sa fie de 3m/s, cea optima de
1m/s;
– presiunea mi nima admisa la un hidrant interior este de 2,5 bar (valabila pentru hidranții
cu furtun plat), dar daca dorim folosirea oricărui tip de hidrant, diametru si doza atunci
se va considera 4 bari la punctul de racord al hidrantului celui mai defavorizat
(recom andabil);
– debitul minim ce trebuie asigurat la fiecare hidrant este de 2,1 l/s;
– diametrul minim de conducta va fi de 2”, Pn 16 bar;
– rețeaua de apa de incendiu va fi diferita de rețeaua de apa menajera .

Hidran ți interiori – 6 buc., cate 2 buc. pe fiecare nivel, împărțiț i in doua coloane
distincte. Hidrantul î mpreuna cu echipame ntul de serviciu (furtunul si țeava de refulare) se
montează in cutii metalice (STAS 3081), ampl asate in nise sau firide in zidărie la înălț ime de
1,35 – 1,50 m de la pardoseala. Cutiile se prevăd cu posibilităț i de scurgere a apei. In clădire
hidranț ii inte riori se vor amplasa astfel încât fiecare punct al spaț iului sa fie acoperit de unul
sau mai multe jeturi simultane.
Distanț a de la un hidrant si cel mai în depărtat punct trebuie să fie:
• 25 m pentru hidranții cu furtun plat;
• 35 m pentru cele cu furtun semirigid .

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 15
Timpul teoretic de funcționare a instalației de hidranți interiori este de 10 minute pentru
celelalte categorii de construcții echipate cu instalație de hidranți interiori.

Jetul hidrantului poate fi:
• compact – lungime 10m ;
• pulverizat – lungime 6m .

Fig. 1.1 1. Hidrant interior de incendiu

1- Robinet cu ventil tip coltar ( f = 2”); 2- Teu cu filet ; 3- Roata de manevra; 4- Racord
mobil; 5- Furtun L=20 m; 6- Teava de refulare .

Grupul de pompare si rezervorul de incendiu

Grupul de pompare se va amplasa intr -un spaț iu special amenajat la subsolul clădirii cu
pereți rezistenț i la foc si cu acces direct din exteriorul clă dirii. Pentru funcționarea a doi hidranț i
simultan (doua jeturi simultane) – cum este cazul nostru – grupul de pompare va fi format din:
• 1 buc. pompa princ ipala;
• 1 buc. pompa de rezerva – care va avea caracteristicile pompei principale;
Este indicat ca fiecare pompa pentru stins incendiul sa aibă conducta proprie de aspirație
din rezervorul de apa si conducta proprie de refulare. Grup ul de pompare trebuie sa dispună de
posibilitatea de a fi acționat atâ t manual cat si automat; oprirea pompelor se va fa ce întodeauna
manual din staț ia de pompe; se admite opr irea automata daca nu mai există apă in rezervor.
Rezervorul de incendiu va fi situat lângă grupul de pom pare si va fi alimentat automat
din rețeaua oraș ului prin intermediul a doua robinete cu plutit or. Astfel apa consumata se va
înlocui in permanentă cu apă proaspătă .

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 16

1.3.C alculul circuitului hidraulic cu ajutorul programului PIPEFLOW

Pentru realizarea schemei de principiu a instalaț iei, cat si pent ru calcularea parametrilor
doriț i s-a utilizat software -ul Pipe Flow Expert . Acelasi software stă ș i la baz a calculului pompei
necesare obț inerii debitului si presiunii impuse de proiect.
Calculul hidraulic al conductelor s -a efectuat in următoarea succesiune:
– întocmirea schemei izometrice de calcul hidraulic al rețelei pe baza reprezentărilor
plane;
– stabilirea punctului de consu m al apei cel mai dezavantajat hidraulic din întreaga
instalație;
– numerotarea tronsoanelor de conducte ale traseului de alimentare cu apă a punctului de
consum cel mai dezavantajat hidraulic;
– determinarea debitului de apă necesar;
– dimensionarea fiecarui tr onson de conductă .

Clădirea pentru care se face proiectar ea este clădirea unui institut de cercetare pentru
industria extractiv ă de petrol și gaze cu urmă toarele caracteristici:
a.Tipul clădirii: clădire civilă, publică pentru cercetare:
Regimul de inălț ime S+P+ 1
Volumul construcț iei : aprox. 4 0 000 mc
b. Aria construită : 3 600 mp
c. Numă rul compartimentelor de incendiu: 1
Corespunzator prevederilor P118/2 – 2013 – Anexa 4 este obligatorie prevederea
hidrantilor de incendiu interiori cu urmatoarele caracteristici:
– debit specific minim al unui jet : q = 2,5 l/sec ;
– număr de jeturi in funcțiune simultană pe clădire : 2 ;
– lungimea minimă a jetului compact: lc = 6,0 m ;
– debitul de calcul al instalației: Qi = 5l/sec ;
– timpul teoretic de funcționare a instalației in baza P118/2 – 2013 este de 10 minute .
Se vor utiliza 6 hidranț i de 2”STAS 2501 echipați cu țeavă de refulare cu di ametrul
orificiului final de 14 mm si un hidrant asigură :
-debitul specific – 2,5 l/sec.
– presiunea necesară la ajutajul țevii de refulare = 14,55 m H2O ;
– lungimea jetului compact 10 m .
Volumul de apă necesar pentr u stingerea incendiilor va fi pă strat intr-un rezervor de
acumulare amplasat in subsolul cladirii fiind calculat in conformitate cu cerintele P118/2 – 2013
astfel:
Vi = Qi x 10 min. x 60 sec.= 5,0 l/sec x10 min x 60 sec = 3 mc
Deoarece din rez ervorul respectiv se alimentează doar instalația in terioară de stingere a
incendiilor, volumul util al rezervorului trebuie să fie de cel putin 3 mc.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 17
Conform P118/2 – 2013 durata pentru refacerea rezervei in tangibile de incendiu pentru
clădiri este de 24 ore rezultand un debit de calcul pentru refacerea re zervei dupa cum urmează :

Qr = Vi / 24 ore = 3/24 =0,12 mc/ora – debit asigurat de racordul la reteaua publica de
alimentare cu apa .

Instala tia de stins incendii cu hidranț i interiori se compune dintr -o rețea de conducte din
oțel zincat cu diametru de 2” – OL ZN 2” PN16 , la care sunt racordați hidranții de incendiu în
numă r de 6 buc. Racordurile si fitting -urile au fost alese pentru a fi compatibile cu tevile OL
ZN 2” PN16. Grup ul de pompare a apei in instalaț ie este format din doua pompe ce ntrifu ge cu
aceleaș i caracterist ici din care una este de rezervă .
In fig. 1.12. este prezentată schema hidraulică si schema de alimentare cu apă a
instalaț iei de stingere incendii. Pe această schemă sunt evidențiate cu linii roș ii si ve rzi
conductele prin care circulă apa vehiculată de pompa centrifugă.

Fig.1.12. Schema izometrică pentru circuit

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 18
Tabel 1. 1. Rezultatele obținute din software -ul Pipe Flow referitoare la calculul sistemului de pompare

Din tabelul 1.1 au rezultat următorii parametrii de funcționare ai pompei centrifuge:
– Debitul pompei ; Q= 0,003m3/sec.= 0,18m3/min.
– Înalțimea de pompare; Hr = 10,33 m col. lichid
– Turația pompei ; n = 2600 rot/min .

În vederea stabilirii elementelor dimensionale trebuie avute în vedere în primul rând
performanțele tehnico -economice pe care va trebui să le aibă pompa centrifugă. Pe lângă acest
aspect, trebuie ținut seama că pompa centrifugă va trebui să satisfacă condi țiile de lucru din
instalație, din punct de vedere al debitului și înălțimii de pompare de pe traseu.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 19

Tabel 1. 2. Rezultatele obținute din software -ul Pipe Flow

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 20
2. CALCULUL DE RISC ASOCIAT INSTALAȚ IEI DE STINGERE A
INCENDIILOR
2.1 Evaluarea probabilității de apariție a incendiilor

Calculul probabilității are ca rezultat identificarea posibilității producerii unui incendiu
într-un orizont de timp prestabilit, luând în considerare informațiile disponibile in scenariul de
siguranța l a foc întocmit pentru clă direa institutului .
Probabilitatea producerii evenimentului descris în cadrul scenariului se definește ca o
scală cu 5 intervale (1 – scăzut; 5– ridicat). În estimarea probabilității de realizare a
evenimentelor de risc, metodologia propune utilizarea unei scale de la 1 la 5, reprezentată prin
următoarele categorii.

Tabel 2.1. Scala probabilitate
Scala probabilității Interval de timp
1 Scăzută categoria 1 – evenimentele care pot apărea o dată la 1000 de ani sau
mai mult
2 Scăzută -Medie categoria 2 – evenimentele care pot apărea,între 100 și 1000 de ani
3 Medie categoria 3 – evenimentele care pot apărea între 10 și 100 de ani
4 Medie -Ridicată categoria 4 – evenimentele care pot apărea între 1 și 10 ani
5 Ridicată categoria 5 – evenimentele care pot apărea de mai multe ori pe an

Este important de precizat faptul că probabilitatea ca un eveniment de risc să aibă loc
este determinată de specificitatea fiecărui eveniment. Scala de măsurare menționată anterior se
aplică în situațiile în care probabilitatea este determinată cu ajutorul datelor cantitative, dar și
în situațiile când probabilitatea este apreciată calitativ. Pentru situațiile în care probabilitatea
este estimată folosind expertiza și opiniile experților, modalitatea de estimare trebuie să
furnizeze rezultate calitative fia bile.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 21
2.2. E valuarea consecințelor incendiului

Consecințele incendiului pot fi catastrofale si există următoarele tipuri de impact:
• impactul asupra popula ției;
• impact economic și de mediu ;
• impact social și psihologic .
Criteriile de impact vor fi evaluate și măsurate prin indicatori reprezentativi. Scorurile
acestor indicatori vor permite o evaluare cantitativ valoric ă a acestor criterii și un calcul al
impactului pentru fiecare scenariu.
Pentru ace ști indicatori sunt s tabilite scale cantitative.
Pentru a putea calcula impactul tuturor criteriilor, scala privind Criteriile de impact (C) are
5 intervale, de la impact foarte mic și pân ă la impact foarte mare și este comun ă tuturor
indicatorilor . Scala cuprinde o serie de indicatori cantitativi selecta ți și defini ți în urma
consult ării cu exper ții și autorit ățile publice, ținând cont de recomand ările Comisiei Europene,
metodologiile statelor m embre și pragurile comun acceptate ca fiind reprezentative pentru
impact.

Tipul d e impact Criteriu de impact Indicatori de impact
T1. Impactul asupra
popula ției
C1.1. Decese Num ăr de persoane
C1.2. R ăniți Num ăr de fi șe medicale
C1.3. Evacua ți Num ăr de persoane*num ăr de zile
C1.4. Persoane f ără acces la
serviciile de baz ă Num ăr intrări individuale în
adăposturi*num ăr de zile (înmul țit)
T2. Impactul
Economic și de Mediu C2.1. Pierderi materiale și
financiare Sumă în euro și procent din PIB

C2.2. Impact asupra mediului IM (unit ăți) = suprafa ța afectat ă
Km2 ( scalat ă în % prin raportare la
suprafa ța ariei protejate)* nr de zile

2.3. Matricea riscului – studiu de caz

Matricea riscurilor reprezintă instrumentul recomandat pentru reprezentarea ,
compararea și ulterior ierarhizarea scenariilor. Matricea este o reprezentare grafică a scorurilor
agregate ale impactului și probabilității. Comisia Europeană a recomandat acest instrument
pentru a asigura compararea rezultatelor evaluării riscurilor în Statele Membre.
Conform matricei, impactul este situat pe o axă ve rticală, iar probabilitatea pe o axă
orizontală. În cadrul matricei sunt reprezentate scorurile agregate ale impactului și probabilității
unui anumit scenariu și modalitatea în care scorurile determină poziția scenariului pe matricea
riscurilor.
Scalele ma tricei riscurilor sunt utilizate în faza evaluării probabilității și impactului,
permițând evaluarea celor două elemente menționate anterior.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 22
Această scală, în funcție de combinarea celor 5 intervale ale probabilit ății și impactului
pentru fiecare scenari u, va furniza rezultate referitoare la dimensiunea riscului. Este o scal ă ce
genereaz ă 4 clasific ări ale riscurilor: risc sc ăzut, risc mediu, risc ridicat, risc foarte ridicat.
Plasarea grafică a scenariului pe matricea riscului.

Fig. 2.1. Matricea riscului

Fig.2.2. Exemplu de matrice a riscurilor

În următoarea etapă, se vor realiza matrice distincte de risc pentru fiecare tip de impact
/criteriu de impact: impact uman, impact economic și de mediu și impact social și psihologic.
Acestea vor fi reprezentate pe matricea riscurilor datorită faptului că sunt măsurate prin scale
diferite, exprimate în indicatori diferiți, permițând astfel o mai facilă comparare.
După finalizarea matricelor pentru fiecare tip de risc, vor fi reprezentate scenariile pe
matricea riscurilor. Scenariile vor fi reprezentate pe această matrice folosind scalele impactului
și probabilității descrise în capitolele anterioare. În acest mod este posibilă ierarhizarea acestora
în funcție de gravitate, în vederea identificării riscurilor reprezentative la nivel național.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 23
3. CALCULUL MECANIC AL POMPEI DIN CIRCUITUL DE
PRESIUNE
3.1. Calculul hidraulic al pompei centrifuge

Din calculul circuitului hidraulic cu ajutorul programului Pipe Flow Expert
(subc apitolul 1.3.) a rezultat ca pompa centrifugă are următorii parametrii de funcționare:
– Debitul pompei ; Q= 0,003m3/sec.= 0,18m3/min.
– Înalțimea de pompare; Hr = 10,33 m col. l ichid .
– Turația pompei ; n = 2600 rot/min .
În vederea stabiliri elementelor dimensionale trebuie avute în vedere în primul rând
performanțele tehnico -economice pe care va trebui să le aibă pompa centrifugă. Pe lângă acest
aspect, trebuie ținut seama că pom pa centrifugă va trebui să satisfacă condițiile de lucru din
instalație, din punct de vedere al debitului și înălțimii de pompare de pe traseu.
Calculele aferente acestui capitol vor fi rezolvate în PTC Mathcad Prime 3.1 .

Fig. 3.1 Exemplu de calcul cu ajutorul programului PTC Mathcad Prime 3.1

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 24
3.1.1. Calculul de dimensionare a rotorului de pompă

Schița rotorului cu simplu flux, necesară la calculul de dimensionare al rotorului de
pompă, este prezentată în figura următoare :

Fig. 3.1. Schița rotorului cu simplu flux.
Pentru calculul elementelor rotorului este nevoie de turația specifică a acestuia.
➢ Turația specifică se află cu următoarea formulă:
(3.1)
unde: n – turația pompei [rot ./min]
Q – debitul pompei [m3/s]
Hr – înălțimea de pompare [m]

⇒ns=698.759 rot/min

➢ Diametrul D 2 se calculează cu relația:
(3.2)
unde : – constanta de calcul ;
n – turația pompei [rot/min]
Hr – înălțimea de pompare [m]

⇒D2 = 106mm Se adoptă D 2= 110 mm

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 25
➢ Viteza tangențiala u 2, la ieșirea lichidului din palele rotorice se calculează cu formula:
(3.3)
unde: D 2 – diametrul rotorului [mm]
n – turația pompei [rot/min]

⇒u2= 14,43 [𝑚
𝑠]

➢ Diametrul echivalent al fantei prin care pătrunde lichidul în rotor se calculează cu
formula:
(3.4)

unde: – constantă de calcul;
n – turația pompei [rot/min]
– înălțimea de pompare [m]

⇒ Dech= 0,049 m= 49 mm
Se adoptă D ech= 50 mm

➢ Diametrul de intrare al lichidului în rotor se calculează cu formula:
(3.5)

unde: – constantă de calcul;
n – turația pompei [rot/min]
– înălțimea de pompare [m]

⇒De= 0,052 m= 5 2mm
Se adoptă D e= 55 mm

➢ Diametrul butucului se calculează cu relația:
(3.6)
unde: – diametrul de intrare al lichidului în rotor
diametrul echivalent al fantei
⇒Db= 45,82 6
Se adoptă: D b= 50 [mm ]

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 26

➢ Viteza de intrare a lichidului în rotor se calculează astfel:
(3.7)
unde: Q – debitul pompei [m3/s]
diametrul echivalent al fantei

⇒Ce= 1,591 [𝑚
𝑠]

➢ Diametrul se calculează cu formula:
(3.8)

unde: – constantă de calcul ;
n – turația pompei [rot/min]
– înălțimea de pompare [m]

⇒ = 0,033m = 33m m
= 35mm De= 55 mm
➢ Diametrul de început al palelor rotorice se calculează cu formula:
(3.9)

⇒D1 = 65,19 2
Se adoptă : D1= 70 mm

➢ Viteza lichidului la intrarea sa în palele rotorice se calculează astfel:
(3.10)
unde: – diametrul de început al palelor rotorice [m]
n – turația pompei [rot/min]

⇒u1 = 8,84 9[𝑚
𝑠]

➢ Lățimea rotorului se calculează cu formula:
(3.11)
unde: D e – diametrul de intrare al lichidului în rotor
⇒L =55
2=27,5 mm

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 27
➢ Lățimea de început a palelor rotorice :
(3.12)
unde: – constantă de ca lcul;
n – turația pompei [rot/min]
– înălțimea de pompare [m]

⇒b1=0.017 mm

➢ Coeficientul de îngustare a secțiunii canalului rotoric, datorită existenței palelor, se
calculează cu formula:
(3.13)
unde : * t1 – pasul palelor rotorice pe diametrul D 1*
– lățimea canalului rotoric la intrare, obturat de pala rotorică

t1= 𝜋∗𝐷1
7=31,41 𝑚𝑚 (3.14)
(3.15)
unde: s – grosimea palei rotorice[mm]; s=6 mm
– unghiul de intrare al lichidului în palele rotorice; se consideră

⇒

Înlocuind valoare obținută din relația 3. 15 și relația 3.1 4, în relatia 3.1 3, se obține: ⇒τ1= 0.49
Aceste mărimi sunt exemplificate grafic în figura de mai jos:

Fig. 3.2. Principalele mărimi ale rotorului

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 28
➢ Componenta radială a vitezei se calculează cu relația :
[m/s] (3.16)
unde: Q – debitul pompei [m3/s]
– lățimea de început a palelor rotorice [m]
– diametrul de început al palelor rotorice [m]
– coeficientul de îngustare a secțiunii canalului rotoric

⇒Cm1=2.293 [m/s]

➢ Diametrul echivalent se calculează cu relația :
(3.17)
unde: – constantă de calcul[2];
n – turația pompei [rot/min]
– înălțimea de pompare [m]

⇒ = 0.039 m= 39 mm
Se adoptă : = 40

➢ Aria secțiunii plan-radiale, înmul țită cu nu mărul palelor va fi egală cu :
(3.18)
unde: – Diametrul echivalent [m]
z – numărul de pale ale rotorului(se alege arbitrar) z=7

⇒ = 0.00017 m2

➢ Proiectarea vitezei relative a lichidului, la intrarea în palele rotorice este dată de relația:
(3.19)
= 2.521 𝑚
𝑠 (3.20)

Înlocuind valoarea obținută în relația 3.20 în relația 3.19, și ținând cont de valoare factorului
„”, se obține:
⇒ = 6.328 [𝑚
𝑠]

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 29
➢ Viteza relativă a lichidului la in trarea sa în palele rotorice :
(3.21)
⇒W1 = 3.408 [𝑚
𝑠]

➢ Viteza absolută a lichidului la intrarea sa în palele rotorice se calculează cu relația:
(3.22)
⇒C1= 6.812 𝑚
𝑠

➢ Pentru calculul unghiului de intrare al lichidului în palele rotorice se folose ște relația:

(3.23)
unde: β’1= 15.90
– unghiul de atac;
⇒β1=20.9
Se adoptă : β1=21

➢ Lățimea palei la ieșirea din canalul rotoric :
(3.24)

unde: – constantă de calcul[2];
n – turația pompei [rot/min]
– înălțimea de pompare [m]

⇒b2= 0.009m= 9 mm
Se adoptă : b2=10mm

➢ Coeficientul de îngustare a secțiunii planului rotoric, datorită existen ței palelor :
(3.25)
unde: t 2 – pasul palelor rotorice pe diametrul D 2[2]
– lățimea canalului rotoric la intrare, obtura t de pala rotorică

t2= 𝜋∗𝐷2
7=49.36 mm (3.26)

(3.27)

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 30
unde: s – grosimea palei rotorice [mm]; s=6 mm
– unghiul de intrare al lichidului în palele rotorice; se consideră

⇒

Înlocuind valoare obținută din relația 3.26 și relația 3.27, în relatia 3.25, se obține:
⇒τ 2= 0.783

➢ Componenta radială a vitezei se calculează cu relația:
[m/s] (3.28)

unde: Q – debitul pompei [m3/s]
– lățimea palei la ieșirea din canalul rotoric [m]
– diametrul rotorului [m]
– coeficientul de îngustare a secțiunii canalului rotoric

⇒ = 1.232 𝑚
𝑠

➢ Diametrul echivalent se calculează cu relația :
(3.29)
unde: – constantă de calcul[2];
n – turația pompei [rot/min]
– înălțimea de pompare [m]

⇒ =0.042m = 42mm
Se adoptă : = 45

➢ Aria secțiunii plan-radiale, înmul țită cu numărul palelor va fi egală cu :
(3.30)
unde: – Diametrul echivalent [m]
z – numărul de pale ale rotorului; z=7

⇒ = 0.005

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 31

➢ Proiectarea vitezei relative a lichidului, la intrarea în palele rotorice este dată de relația:

(3.31)
unde: = 0.086 𝑚
𝑠

Înlocuind valoarea obținută în relația 3.32 în relația 3.31, și ținând cont de valoare a factorului
„”, se obține:
⇒ = 14.344 𝑚
𝑠

➢ Viteza relativă a lichidului la i ntrarea sa în palele rotorice :
(3.32)
⇒W2 = 1.235 𝑚
𝑠

➢ Viteza absolută a lichidului la intrarea sa în palele rotorice se calculează cu relația:
(3.33)
⇒C2= 14.397

➢ Pentru calculul unghiului de intrare al lichidului în palele rotorice se folose ște relația :
(3.34)

unde: β’2= 4.88
– unghiul de atac;

⇒β2 = 9.88
Se adoptă : β2 = 10

➢ Unghiul la centru „ ” al palei rotorice se calculează astfel :
(3.35)
unde: constantă de calcul;
– constantă de calcul;
– constanta de calcul;

⇒

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 32
În urma calcului analitic s -au obținut, pentru rotorul cu simplu flux următoarele
elemente dimensionale:
– diametrul exterior al rotorului: D 2= 110mm
– diametrul de intrare al lichidului în rotor: De = 55 mm
– diametrul de început al palelor rotorice: D1 = 70 mm
– diametrul exterior al butucului: D b= 50 mm
– lățimea palei rotorice la intrare: b1 = 17 mm
– lățimea palei rotorice la ieșire: b2 = 9 mm
– grosimea palei rotorice: s =6 mm
– pasul palelor rotorice pe diametrul D 1: t1 = 31.41 mm
– pasul palelor rotorice pe diametrul D 2 : t2 = 49.36 mm
– lățimea rotorului: L= 27.5 mm
– unghiul de intr are a lichidului în palele rotorice: 22
– unghiulde ieșire a lichidului din palele rotorice: 21

Calculul Numărului de pale rotorice

➢ Numărul de pale rotorice (z) se calculează cu relația :

(3.36)
unde: – coeficientul funcție de lungimea palei rotorice și de mărimea
unghiului „ ” (stabilit empiric); = 6,5
z= 7,31
⇒Se adoptă z = 8 pale rotorice.

Se face verificare a cu următoarea inegalitatea :
8 (3.37)
unde: p – coeficient ce ține se ama de numărul finit de pale ;
(3.38)
(3.39)

⇒ϕ = 0.985
Înlocuind rezultatul obținut în relația 3.42 în realția 3.41 se obține: p= 0.543

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 33
Din rezultatul obținut pentru relația (3.41), p=0, 543 => condiția 3.40 este verificată,
așadar numărul de pale rotorice este bine ales.
Pentru trasarea palei rotorice s -a folosit metoda prin puncte succesive, iar rezultatele
obținute sunt prezentate în tabelul următor:
Tabel 3.3. Trasarea palei rotorice
Rx
Cmx Wx Sinβ x=C mx/W x βx0 yi=1/R x*tgβ x (yi+yi+1/2)*ΔR Σ(y med*
ΔR) φ=180/π
Σ(y med*ΔR)
62.5 4.84 6.9 0.701 44.5 16.293 0.542 0 0
92.5 3.09 6.47 0.478 28.55 19.872 0.578 1.121 64.25
122.5 2.42 6.04 0.400 23.57 18.723 0.526 1.647 94.39
152.5 2.09 5.62 0.37262 21.87 16.352 0.450 2.098 120.21
182.5 1.93 5.19 0.37267 21.83 13.681 0.369 2.467 141.39
212.5 1.88 4.77 0.395 23.26 10.969 0.164 2.637 150.82

unde: Rx – variația razei între raza R 1 și R2
Cmx – componenta radială a vitezei absolute dependentă de R x
Wx – viteza relativă a lichidului
βx – unghiul relativ

3.2. Calculul mecanic al pompei centrifuge

DIMENSIONAREA ARBORELUI

Pentru calculul mecanic al pompei centrifuge, am folosit softul Solid Works. Acesta
permite modelarea elementelor în model tridimensional, urmând ca apoi să aplicăm
constrângerile și celelalte elemente care acționează asupra modelului, obț inând diagramele de
eforturi și tot ce este necesar să se cunoască.
Pentru calculul mecanic al pompei am ales calculul asupra arborelui pompei deoarece
el este supus unor eforturi destul de ridicate și de asemenea are și un anumit ciclu de porniri și
opriri ceea ce rezult ă că este supus și la oboseală.
Pentru a pute a efectua calculul mecanic mai î ntâi am modelat arbore le în softul Solid
Works ( Fig. 3. 3), apoi am ales materialul din care trebuie realizat arborele, am efectuat
aplicarea încărcărilor și a tuturor forțelor care acționează asupra arborelui , inclusiv greutatea
proprie a arborelui și greutatea rotorului. După aplicarea tuturor forțelor și momentelor arborele
este discre tizat în elemente finite ( Fig. 3. 4).

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 34

Fig. 3.3. Modelul geometric al arborelui incluzând zona de lagăre.

Fig. 3.4. Arborele discretizat cu elemente finite

După aplicarea tuturor încărcărilor programul este rulat și se obțin rezul tatele dorite c e
se regăsesc în următoarele figuri:

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 35

Fig. 3. 5. Studiul privind rezultatele deplasărilor

Fig. 3. 6. Studiul privind eforturile rezultate

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 36

Fig. 3. 7. Studiul privind deformatiile produse

Fig. 3. 8. Studiul privind factorul de siguranță

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 37

CALCULUL CARCASEI SPIRALE

Pentru îmbunătă țirea randamentului hidraulic, pompele centrifuge de proces sunt
prevăzute cu statoare fără pale, care sunt realizate sub forma unor carcase spirale, prevăzute cu
canale de conducere a lichidului către treptele următoare.
La pompele centrif uge multietajate, forma canalului spiral în secțiune, se recomadă a fi
un sector de cerc ce unghiurile rotunjite. Lichidul ieșit din rotor, pătrunde în canalul spiral, prin
suprafa ța cilindrică de rază R 4 și lățime b4.
Raza R 4 se adoptă prin raționamentul că pulsa ția vitezei curentului de lichid, generată
de influen ța numărului finit de pale rotorice să se reducă la valori acceptabile, până la intrarea
în canalul statoric.
➢ Se recomandă :
(3.43)
unde: 𝑅2=𝐷2
2=55𝑚𝑚 (3.44)

⇒ R4 = 1.04 * 𝑅2=57.2 𝑚𝑚

Pentru pompele centrifuge a căror turație specifică se situează în jurul valorii medii,
lățimea la intrare, b 4, în cadrul spiral se poate determina orientativ cu relația:
(3.45)
⇒b4= 15.75mm
➢ Viteza curentului de lichid prin canalul spiral se calculează cu relația:
(3.46)
unde: = 0,93 …0,95 =>

⇒ = 14.43
Secțiunea canalului spiral se determină în funcție de viteza curentului de lichid. Această
viteză se poate cal cula pentru orice punct al cana lului spiral pornind de la ipoteza că mărimea
cuplului hidr aulic, după iesirea lichidului din motor, rămâ ne constantă daca se reglează
pierderile hidraulice.
Se poate scrie : (3.47)
(3.48)
(3.49)

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 38

Deci relația 3.48 devine:
(3.50)

Fig. 3.9. Elementele componente ale carcasei spirală

➢ Debitul de lichid ce intră în secțiunea elementară b xdR (vezi Fig 3.14 ) este dat de
expresia :
(3.51)
(3.52)
Știm că:
(3.53)
⇒Ht = 12.703 m.c.a
unde: – înălțimea teoretică de pompare pentru rotorul cu număr finit de pale,
pentru debitul de proiectare
(3.54)
⇒Ht∞=16.51 m.c.a ⇒ = 1.232 𝑚
𝑠
⇒u2= 14,43 [𝑚
𝑠] ⇒β2 = 21°

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 39

Se recomandă : p=(0,3… 0,4) => p= 0,3
(3.55)
unde: n – turația motorului [rot/min]
viteza unghiulară a arborelui pompei

ω = 272.271 𝑟𝑎𝑑
𝑠

Înlocuind rezultatele obținute în relația 3.49 se obține: K = 0.458
➢ Debitul de lichid ce trece prin secțiunea de lățime bx, care subîntinde unghiul la
centru , poate fi exprimat sub forma :
(3.56)

Din egalitatea relațiilor 3.56 cu 3.52 put em deduce :
(3.57)
unde: – lățimea canalului spiral, ce depinde de mărimea razei R x.

Din figura 3.4 putem deduce:
(3.58)
Din relația 3.58 rezultă:
(3.59)
Dacă , ales din considerente de construc ție, rezultă :

bx=15.75+2(Rx−57.2)tg20
2

Această relație (relația 3.59) permite cuno șterea dependenței , deci putem
determina unghiul pentru orice creștere radială cuprinsă între R 4 și R 8 și prin urmare,
determinarea secțiunii canalului spiral.
La construirea ultimei secțiuni a canalului spiral, trebuie avută în vedere reducerea
secțiunii cu grosimea peretelui despăr țitor dintre difuzor și canalul spiral. Pentru compensarea
acestei reduceri de secțiune, raza corespunzătoarea unghiului se majorează.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 40
De aceea secțiunea canalului spiral începe cu raza ( unde – reprezintă
grosimea peretelui despăr țitor.
Calculul canalului spiral se realizează efectuând integrala numerică și se
obținurmatoarele rezultate.

Tabel 3.10. Calculul carcasei spirală

Fig. 3.1 0. Carcas a spirală

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 41

3.3. Analiza punctului de funcționare

Fig. 3.1 1. Caractristica pompei

Caracteristica punctului de functionare

➢ Caracteristica internă a unei pompe centrifuge reprezintă depende ța funcțională dintre
înălțimea de pompare creată și debitul de lichid vehiculat, conform relației:
(3.60)
unde: – înălțimea de pompare reală, creată de un singur rotor
(3.61)
– înălțimea de pompare teoretică creată de rotorul cu simplu flux

(3.62)

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 42
unde: – viteza tange nțiala u2, la ieșirea lichidului din palele rotorice [m/s]
– diametrul rotorului [m]
– lățimea palei la ieșirea din canalul rotoric [m]
– unghiul de ieșire a lichidului din palele rotorice [°]
g –accelera ția gravita țională [m/s]

(3.63)
➢ Înălțimea de pompare totală reală se scrie :
(3.64)

(3.65)
unde: – pierderile de energie prin șoc la intrare a lichidului în corpul
pompei:
(3.66)
– coeficient determin at experimental; se recomandă :
(3.67)
⇒Kd = 0.82

Înlocuind valoarea obținută în relația 3.49 în relația 3.48 rezultă:

= 0.82
2∗9.81∗8.842(1−QX
Q)2

= 3.26∗(1−QX
Q)2
(3.68)
– pierderile de energie prin șoc la ieșirea lichidului din corpul pompei
(3.69)

= 1.706 ∗(1−QX
Q)2 (3.70)

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 43

Înlocuind valorile 3.68 și 3.69 în relația 3.65 se obține:

= 4.96∗(1−QX
Q)2 (3.71)

– pierderile de energie datorate frecărilor hidraulice din înt reaga pompă :
(3.72)
unde: – randamentul hidr aulic; =>
– înălțimea teoretică de pompare pentru rotor ul cu număr finit de pale;
⇒Ht = 12.703 m.c.a

= 0.889 ∗(QX
Q)2 (3.73)

Înlocuind relațiile 3.63, 3.71 și 3.73 în relația 3.64 se obține expresia înălțimi de pompare totale:

H’x =H tx – 4.96∗(1−QX
Q)2−0.889 ∗(QX
Q)2 (3.74)
Această relație reprezintă expresia înălțimi de pompare funcție de debit pentru pompa
centrifugă.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 44

4. REPREZENTAREA INSTALAȚ IEI DE STINGERE A INCENDIILOR
4.1. Generalități referitoare la modelarea tridimensională
(SolidWorks și Solid Edge)

Industria furnizoare de sof tware, este mereu în schimbare cu multe produse bine
cunoscute, iar companiile producătoa re de soft se dezvoltă continuu. În prezent pe piața de
software, sunt multe produse din categoria CAD. Mai mult decât jumătate din piață, este
dominat ă de corporații ca: AutoDesk, Dassault Systems și Siemens PLM Software, dar sunt și
multe alte programe CAD, utilizate într -o măsură redusă.
Pachetele de programe CAD pot fi clasificate în trei categorii:
– sisteme de desenare și de modelare bi și tridimensională (de exemplu AutoCAD,
Microstation);
– nivelul de mijloc -sisteme de modelare solidă 3D ( Autodesk Inventor, Solid Works,
SolidEdge);
– nivelul înalt- sisteme de modelare hibridă (CATIA, Pro/ENGINEER, NX Unigraphics).
În prezent cele mai utilizate programe pentru modelarea tridimensională sunt:
– AutoCAD ;
– AutoCAD Mechanical – extinde posibilitatile programului AutoCAD pentru proiectarea
mecanică ;
– Autodesk Inventor;
– SolidWorks, Solid Edge;
– Pro/ENGINEER, acum Creo Parametric;
– CATIA;
– NX Unigraphics.

4.1.1. Solid Works

Solid Works, este un program destinat pentru a fi utilizat cu preponderență de către
inginerii mecanici. Programul Solid Works , permite realizarea modelelor geometrice 3D ale
pieselor de formă complexă, construirea unor ansambluri formate din mai multe piese și
generarea desenelor de execuție. Elementul de bază al unui proiect elaborat cu programul Solid
Works,este modelul 3D al piesei. Spre deosebire de sistemele CAD mai vechi, program ul Solid
Works, generează desenul de execuție pornind de la modelul 3D al piesei. Această facilitate a programului,
ușurează foarte mult munca proiectanților fiindcă, le este oferită acestora, posibilitatea de a
manipula direct entități spațiale, într-o manieră mai apropiată de stilul de gândire uman.
Desenele de execuție, rezultă ca elemente derivate din modele 3D, operația prin care
sunt generate acestea fiind în mare parte automatizată.
O dată realizate modelele 3D ale mai multor piese, SolidWorks permite combinarea
acestora într -un ansamblu. În acest scop, utilizatorul trebuie să precizeze o serie de relații
geometrice, prin care definește pozițiile reciproce ale pieselor în cadrul ansamblului.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 45
Prin posibilitatea modelării unor ansambur i, proiectantul poate verifica soluțiile
constructive adoptate și deasemenea, poate detecta în faze timpurii eventualele incompatibilități
de montaj între piesele componente.
În general, un proiect elaborat în întregime cu programul Solid Works, este forma t din
ansambluri,modele 3D ale pieselor componente și documentația 2D sub forma unor documente.
Un proiect, este o bază de date relațională, în sensul că o modificare efectuată înunul din
documentele sale se reflectă automat în toate celelalte documente.
Cele mai multe dintre obiectele 3D, pe care le manipulează programul Solid Works,
sunt construite pornind de la contururi plane (contururi 2D închise) prin operații de
extrudare,rotire, translatare, etc. La construirea unui model spațial, acesta este generat prin
combinarea mai multo r entități 3D. În consecință, proiectantul, începe prin construirea unei
entități de bază, pe care apoi o modifică prin adăugare sau eliminare de material. Alegerea
judicioasă a entității de bază, este foarte importantă, deoarece modul în care este definită aceasta
poate simplifica sau complica procedurile ulterioare de modificare. Se recomandă, ca geometria
entității de bază, să reflecte anumite caracteristici ale formei piesei finale.

4.1.2 Solid Edge

Solid Edge este un program de proiectare asistat ă destinat modelării geometrice
3D parametrizate și asociative.
Gama de produse Solid Edge include următoarele componente:
– Solid Edge Part;
– Solid Edge Sheet Metal;
– Solid Edge Weldment;
– Solid Edge Assembly;
– Solid Edge Draft.
Fiecare componetă, este destinată unui grup de activități specifice, după cum urmează:
cu Solid Edge Part pot fi create repere 3D, cu Solid Edge Assembly pot fi create ansambluri de
repere create în Solid Edge Part, în Solid Edge Sheet Metal pot fi create repere de tip piese din
tablă, pentru ca Solid Edge Weldment să fie specializat în reprezentarea și controlul îmbinărilor
sudate. Modulul Solid Edge Draft, este destinat generării desenelorde execuție ale reperelor,
create în oricare din celelalte module.
Indiferent despre ce modul este vorba (excepție făcând modulul Solid Edge Draft),
cuvintele cheie sunt modelare 3D. Abordarea este cea folosită de majoritatea produselor soft
similare și se bazează pe noțiunile de formă de bază și de caracteristici adăugate . Se precizează
că, etapele în definirea unui model solid complex, forma de bază, precum și caracteristicile
adăugate, nu sunt unice. Firește există un optim, iar la el se poate ajunge în urma dobândirii
unei experiențe nu neapă rat în utilizarea programului Solid Edge, ci în modelarea
tridimensională, în logica formei de bază și a caracteristicilor adăugate.
Traseul ales are importanță, mai ales pentru a pune în valoare caracterul parametric și
asociativ al proiectării.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 46

4.2. R eprezentarea elementelor sistemului de stingere a incendiilor

Elementele sistemului de stingere a incendiilor cu hidranti interiori sunt:
• Debitmetru cu contor ( Fig. 4.1.)
• Racord conductă ( Fig. 4.2.)
• Cutie hidrant ( Fig. 4.3.)
• Manometru ( Fig. 4.4.)
• Racord T ( Fig. 4.5.)
• Robinet trecere (Fig. 4.6.)
• Retea de conducte diferite lun gimi functie de traseul instalaț iei ( Fig. 4.7.)
• Robinet inchidere/ deschidere ( Fig. 4.8.)
• Rezervor apa incendiu ( Fig. 4.9.)
• Pompa activă ( Fig. 4.10.)
• Pompa de rezervă ( Fig. 4.11.)

Fig.4.1. Debitmetru cu contor Fig. 4.2 . Racord conductă

Fig. 4.3 . Cutie hidrant Fig. 4.4 . Manometru

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 47

Fig. 4.5. Racord T Fig. 4.6 . Robinet trecere

Fig. 4. 7. Robinet inchidere/ deschidere inchidere

Fig. 4. 8. Rezervor apă incendiu

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 48

Fig. 4. 9. Pompa activă Fig. 4.1 0. Pompa de rez ervă

4.3. R ealizarea unor elemente ale ansamblului de stingere a incediilor

Instalația de stins incendii cu hidranț i interiori se compune dintr -o rețea de conducte din
otel zincat cu diametrul constant de 2 “, Pn 16 bar, la care sunt racordați hidranții de incendiu
in număr de 6 buc, imparțiț i in dou a coloane distincte amplasate lânga casa scării. Au fost
prevăzuți cate 2 hidranț i interiori pe fiecare nivel. Fiecare hidrant va conț ine in cutie
echipamentul de serviciu format din furtun, tamburul cu suportul sau si dispozitivele de refulare
a apei. Pentru ansamblul institutului in cadrul instalaț iei de stingere a incendiilo r putea
identifica 4 zone :
– Alimentarea cu apă a rezervorului de la branșament;
– Rezervorul de apă;
– Grupul de pompare;
– Coloana de alimentare a hidranților.
Primele trei componente se află chiar în subsolul cladirii, iar rețeaua de distribuție
asigură alimentarea hidranților interiori dispusi la subsolul si pe cele 2 nivele ale clă dirii
(Fig.4.1 1) și Fig.(4.12).

Fig.4.11. Planul s ubsolul ui clădirii desenat în AutoCAD

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 49

Fig.4.1 2. Planul p arterul ui și etajul ui clădirii desenat în AutoCAD

Câteva aspecte cu privire la componente:
– Rezervorul va avea pâlnie de preaplin la partea superioară și scurgere la partea
inferioară; astfel se poate asigura golirea rezervorului în perioada de mentenanță;
– Rezervorul se va umple cu apă asigurată de la branșament pe baza acțiunii unei
electrovane ce va permite trecerea apei atunci când senzorul de nivel menționează acest
lucru; robinetul de inchidere/ deschidere aferent conductei de alimentare a rezervorului
( Fig. 4.18), care uzual stă închis, permite și o acționarea manu ală a umplerii
rezervorului prin deschiderea lui;
– Grupul de pompare este format din 2 pompe centrifuge monoetajate cu ax orizontal
cuplate direct cu motorul electric , cu caracteristici similare, actionate electric, dupa cum
urmeaza: – 1 pompa activa la c onsum normal fixată pe un postament;
– 1 pompa de rezerva fixată pe alt postament.
– Pe rețeaua de alimentare cu apa precum si pe conducta de alimentare a fiecarui hidrant
am pus cate un manometru pentru a ști dacă există presi unea de la rețea si pe circuitul
de alimentare a hidrantilor și care este aceasta;
– Pe conductele de alimentare a pompelor exista robineti de inchidere/ deschidere care
permit înlocuirea grupului de pompare;
– Debitmetrul cu contor are rolul de a ne asigura , atunci când se realizează mentenanța,
că grupul de pompare asigură nu doar presiunea ci și debitul proiectat;
– Pe instalație am montat și barometru pentru a cunoaște presiunea în diferite puncte din
instalație;
– Înaintea de racordul hidranților interiori am prevăzut un manometru și robinet; primul
pentru a ne asigura că avem presiunea dorită la orice hidrant și al doilea pentru a putea
izola și schimba hidrantul sau componente ale acesteia.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 50

În construcția pompei ce este partea componentă a instalației regăsim următoarele:

Fig.4.13. Arbore

Fig.4.14. Corp lagăr

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 51

Fig.4.15. Semicuplaj

Fig.4.16. Bucșă etanșare Fig.4.17. Secțiune bucșă etanșare

Fig.4.18. Rulment

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 52

5. MODELAREA UNEI SITUAȚII DE EVACUARE ÎN CAZ DE
URGENȚĂ
5.1 Realizarea modelului sistemului în programul Pathfinder

Pathfinder este un sim ulator pentru ieșirile de urgență care include o interfață de
utilizare integrată și rezultate 3D animate. Pathfinder permite să evaluați mai repede modelele
de evacuare și să realizați o grafică mai realistă decât în cazul altor simulatoare. Pathfinder
permite analiza pentru clădiri de birouri, stadioane, spitale, zgârie -nori, chiar și aeronave.
Programele actuale pentr u calcul evacuării persoanelor aflate în situația de incendiu
cuantifică performanța de evacuare calculând cât timp le este necesar ocupanților pentru a
părăsi clădirea; astfel programul evidențiază:
– acțiunile persoanelor implicate;
– timpul necesar pentru r ealizarea evacuării.

Fig.5.1 . Modelul clădirii – vedere în perspectivă

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 53

Fig.5.2 . Modelul clădirii – vedere din față

Fig.5.3 . Modelul clădirii – vedere din stânga

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 54

Fig.5.4 . Modelul clădirii – vedere pe un etaj

Fig.5.5. Rezultatele simulării tinand cont de viteza de evacuare (m/s)

Timpul de evacuare a l clădirii, cu ajutorul simulării din Pathfinder, pentru un colectiv
de 103 persoane cu o singură ieșire din clădire este de 112,3 secunde. Dat fiind faptul că avem
nevoie de un timp cât mai redus pentru a evacua clădirea sunt necesare ieșiri de urgență . Prin
modificarea modelului, adăugând 2 ieșiri de urgență reducem timpul de evacuare de la 112,3 la
77,3 secunde astfel micșorând posibilitatea de accidentare în cadrul perso nalului.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 55
Tot în cadrul acestui program putem avea diferite comportamente în ceea ce priveste
factorul uman. Acestia pot avea atât comportamente de tip „Asistat, cât și de tip „Asistent”. Cei
de tip „Asistat” sunt persoane cu un posibil handicap sau o defic iență locomotorie ce au nevoie
de asistență pentru a părăsi clădirea în cazului unei evacuări de urgență, iar cei de tip „asistent”
sunt reprezentați de persoanele delegate pentru a oferi ajutorul celor în cauză.
Procesul comportamental în perioada pre -evacuării sau evacuării sunt prezentate în
Fig.5.6.

Fig. Fazele procesului comportamental al persoanei aflată în situația de incendiu

Faza 1 sau faza percepției implică primirea sau observarea, de către ocupant, a indiciilor
care îl determină să devină conștient de faptul că ceva în preajma lui s -a schimbat. Indiciile
fizice și sociale produse într -o clădire supusă unui incendiu pot fi percepute de ocupanți prin
intermediul auzului (exemplu, o alarmă de avertizare), mirosului (exemplu, fum), vederii
(exemplu, alte persoane care fug), gustului (exemplu, dioxid de sulf sau clorură de hidrogen)
și/sau atingerii (exemplu, căldură).
Faza 2 sau faza interpretării. Ocupantul sau grupul încearcă să interpreteze informația
furnizată de indiciile percepute în timpul primei faze. Interpretarea poate fi văzută ca un process
de organizare a indiciilor primite într -un cadru; construirea unei povești semnificative pe baza
indiciilor, dând un sens situației, prin imaginarea a ceea ce se întâmpl ă.
Faza 3 sau faza luării deciziei. Ocupanții hotărăsc ce au de făcut bazându -se pe
interpretarea indiciilor, situațiilor și riscurilor. Această fază este un proces care conține două
părți: ocupanții caută inițial opinii despre ce au de făcut si, apoi, ale g una din aceste opinii.
Faza 4 sau faza acțiunilor. Aceasta este cea în care ocupanții ar putea trece la acțiune,
în urma hotărârilor luate în faza anterioară. Dacă apar informații/indicii noi înainte de a începe
să acționeze, ocupantul va renunța la acți unea curentă și va începe, din nou, procesul
comportamantal (cu fazele descrise anterior ).

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 56

6. ASPECTE ECONOMICE LA INSTALAȚ IA DE STINGERE A
INCENDIILOR
6.1. C osturile asociate realizării sistemului

Calculația costurilor cuprinde totalitatea operațiilor matematice utilizate pentru
determinarea costului întregii activități și pe unitatea de produs, lucrare sau serviciu prestat în
condițiile tehnice și organizatorice ale întreprinderii.
Pentru calcularea costuril or aferente realizarii sistemului de stingere a incendiilor cu
hidran ți, cheltuielile înregistrate după natura lor în contabilitatea financiar ă se grupeaz ă în
contabilitatea de gestiune în doua categorii:
• cheltuieli directe;
• cheltuieli indirecte;
Cheltuielile directe se identifică încă din momentul efectuă rii lor pe un anumit obiect
de calculatie (produs, serviciu, lucrare, comanda, faza, activitate, functie, centru etc.) și se
includ direct în costul realiză rii sistemului. Cheltuielile directe cuprind:
– costul de achiziț ie al materiilor prim e si materialelor directe consu mate ( Tabel 6.2.);
– manopera directă (salarii, asigurari si protecția socială, etc.) ( Tabel 6.1.);
– alte cheltuieli directe. ( Tabel 6.1.)
Cheltuieli indirecte sunt generate de realizarea simultana a mai multor lucrări, aceste
cheltuieli fiind repartizate pe secții de producție, secții auxiliare, administrație generală.
Cheltuielile indirecte nu se pot identifica și atribui direct pe un anumit obiect de calculație
deoarece sunt efectuate pentru întreaga activitate a unei firme.
Durata realizarii sistemului de stingere incendii este de 3 luni, iar echipa de lucru este
formata din 5 munc itori.
In concluzie , avand in vedere devizul estimativ intocmit, costul realizarii sistemului de
stingere a incendiilor cu hidranti interiori este de 78 163,92lei.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 57

Tabel 6.1.
D E V I Z E S T I M A T I V

CLIENT: INSTITUT DE PROIECTARE

PREST. SERVICII : Proiectarea unei instalatii de stingere a incendiilor

– LEI –
Cheltuieli directe

1. MATERIALE 21.019,00
2. MANOPERA
5 angajati x 1450 lei / luna = 7250 lei/ luna

– CAS 15.8 % 1 145,5
– CASS 5,2 % 377
– SOMAJ 0,5 % 36,25
– FD.ACCID 0,4 % 29

TOTAL manopera / luna 8 837,75
Durata lucrare: 3 luni
3. TOTAL manopera / lucrare 29 856,75

Cheltuieli indirecte

4. CHELT INDIRECTE 26 % (1+3 ) 13 227,69
5. TOTAL (1+3+4) 5 9 712,75
6. T.V.A. 19 % 1 1 345,42
7. PROFIT 10% (5+6) 7 105 ,81

8. TOTAL GENERAL (5 + 6+7) 78 163,92

PRESTATOR BENEFICIA R

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elen a Georgiana

Ploiești 2019 58
Tabel 6.2.
DEVIZ GENERAL –
materiale

Nr. Produs UM Cantitate Preț
MANOPERA
fără TVA
(lei/UM) Pret
MATERIAL
fara
TVA(lei/UM) TOTAL
MATERIAL
fara
TVA(lei/UM) TOTAL
MANOPERA
fara
TVA(lei/UM) Total
MANOPERA+MATERIAL
fără TVA (lei) Total cu TVA (lei)
1 Rezervor apa incendii buc 1,00 0,00 4.000,00 4.000,00 0,00 4.000,00 4.840 ,00
2 Pompa centrifuga buc 2,00 0,00 2.400,00 4.800,00 0,00 4.800,00 5.472,00
3 Hidranti interiori buc 6,00 0,00 150,00 900,00 0,00 900,00 1.116,00
4 Cutii hidrant echipata
complet buc 6,00 0,00 600,00 3.600,00 0,00 3.600,00 4.464,00
5 Conducta otel zincat
OL ZN 2" ml 35,00 0,00 25,00 875,00 0,00 875,00 1.085,00
6 Racord conducta
2"(cot) buc 6,00 0,00 10,00 60,00 0,00 60,00 74,40
7 Racord conducta
2" (teu) buc. 7,00 0,00 12,00 84,00 0,00 84,00 104,16
8 Robinet trecere buc 3,00 0,00 50,00 150,00 0,00 150,00 186,00
9 Robinet inchidere/
deschidere buc 10,00 0,00 100,00 1.000,00 0,00 1.000,00 1.240,00
10 Robinet golire buc 2,00 0,00 100,00 200,00 0,00 200,00 248,00
11 Debitmetru cu contor buc 1,00 0,00 1.500,00 1.500,00 0,00 1.500,00 1.860,00
12 Manometru buc 8,00 0,00 200,00 1.600,00 0,00 1.600,00 1.984,00
13 Palnie preaplin buc 1,00 0,00 100,00 100,00 0,00 100,00 136,00
14 Cablu electric ml 10,00 0,00 15,00 150,00 0,00 150,00 186,00
15 Tablou electric buc 1,00 0,00 2.000,00 2.000,00 0,00 2.000,00 2.600 ,00
TOTA L: 21.019,00 0,00 21.019,00 25.595,56

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elena Georgiana

Ploiești 2019 59 6.2 . Costurile asociate întreținerii sistemului

Activitațile de întreț inere a sistemului au ca scop menținerea instalațiilor în perfect ă stare
de funcț ionare, la parametrii o ptimi. Acest lucru se realizează prin verificări, curăț iri, repar ări sau
înlocuiri (daca este cazul) ale elemente lor componente ale sistemelor. Î n cazul i n care unele
componente dintre cele existente au o funcționare necorespunzatoare și nu se mai pot recondiț iona/
repara spre a fi utilizate, se pot î nlocui.
Repara țiile si reviziile tehnice ale instalaț iilor de stingerea incendiilor se efectueaza numai
de personal autorizat conform legii – Partea a II-a-Instalaț ii de stingere, indicativ P118/2 –
2013 .
Lucrarile de întreținere a instalației de hidranți se face de catre o firma autorizată in acest
sens pe baza unui contract de prestari servicii în care se va menționa clauzele contractuale
(echipamentele pentru care se solicita mentenanța, serviciile periodice si accidentale care se vor
executa, durata contractului, contravaloarea lucrărilor efectuate, etc.).
Conform normelor in vigoare, realizarea verificăr ilor tehnice și intreținere a hidranților
interiori si exteriori și a celorlalte sisteme de stingere si limitare a incendiului este obligatorie.
Firma prestatoare trebuie sa fie autorizată de CNSIPC pentru efectuarea lucrărilor de
instalare si mentenant ă a sistemelor de stingere. Prestatorul trebuie sa efectueze următoarele
operațiuni:
– Se verifică starea generală a instalației / sistemului;
– Se verifică elementele instalației și se curața cu soluții speciale de întreținere;
– Se verifică gradul de uzură a acestora;
– Se verifică starea sistemelor de prindere;
– Înlocuirea echipamentelor defecte sau cu grad de uzură ridicat (achiziția acestora se va face
pe cheltuiala beneficiarului);
– Întocmirea registrului de intervenție și ținerea la zi a acestora;
– Întocmirea instrucțiuniilor de utilizare si afișarea acestora lânga hidranți;
– Verificarea modului de manevrare al robineților si starea calitativă a acestora;
– Verificarea stării furtunurilor din punct de vedere calitativ ;
– Verificarea accesului catre hidranți ;
– Verificarea stării de etanșare a elementelor de protecție (garnituri, racorduri, etc.);
– Verificarea dotării cu accesorii ;
– Emiterea certificatului de conformitate.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elena Georgiana

Ploiești 2019 60

CONCLUZII

Prezentul proiect are ca obiect stabilirea soluțiilor tehnice si condițiilor de realizare a
instalației de stingere a incendiilor cu hidranți interiori pentru clădirea unui institut de cercetare.
La baza proiectării instalației au stat planurile de arhitec tura a clădirii, scenariul de siguranța
la foc precum si prevederile normativului indicativ P118/2 -2013 – normativ privind securitatea la
incendiu a construcțiilor, Partea a II a – Instalații de stingere.
Proiectul este întocmit în urma studierii cerințelor din tema de proiectare si respecta
normele si standardele in vigoare astfel încât sa fie asigurate condițiile si nivelurile de performanță
necesare. Simularea evacuării cu ajutorul programului Pathfinder ajută, in mod evident, la creearea
cât mai multor m ăsuri de siguranță privind factorul uman, cât și păstrarea lucrurilor material în
stare intactă. Această variantă de execuție prezentată în lucrare este varianta economică.
În primul capitol al lucrării este prezentată o introducere cu privire la echipamen tele pentru
instalațiile de stingere a incendiilor. Este evidențiată evoluția echipamentelor pentru stingere a
incendiilor de -a lungul anilor, fiind prezentate diferite tipuri de sisteme, cât și componentele unei
instalații. De asemenea, în cadrul acestui capitol este realizat și calculul circuitului hidraulic cu
ajutorul programului PipeFlow.
În capitolul al doilea al proiectului este prezentat calculul de risc asociat acestei instalații,
fiind luată în considerare și probabilitatea de apariție a unui i ncendiu, cât și evaluarea consecințelor.
. De asemenea, în acest capitol este descrisă și matricea riscului.
În cadrul capitolului al treilea este prezentat calculul de mecanic al pompei din circuitul de
presiune.
Capitolul patru, “Reprezentarea instalaț iei de stingere a incendiilor”, reprezintă capitolul
referitor la modelarea tridimensională. În cadrul acestui capitol sunt prezentate o parte din elemente
cu ajutorul programului SolidWorks. Tot în cadrul acestui capitol au fost prezentate și generalităț i
referitoare la programele SolidWorks și SolidEdge.
Capitolului cinci, “Modelarea unei situații de evacuare în caz de urgență”, reprezintă tema
proiectului prin care putem simula o posibil ă evacuare în cazul unui incediu din clădirea de birouri
propusă. Cu ajutorul programului Pathfinder putem avea o viziune asupra planului clădirii, cât și
unui timp estimativ de evacuare pentru un anumit număr de persoane.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elena Georgiana

Ploiești 2019 61 Bibliografie

• Legea nr.307/2006 privind apărarea împotriva incendiilor ;

• Norme generale de apărare împotriva incendiilor, aprobate prin OMAI nr.163/2007;

• NORMATIV PRIVIND SECURITATEA LA INCENDIU A CONSTRUCTIILOR,
Partea a –II – a INSTALA II DE STINGERE – Indicativ P118/2 – 2013

• Lambrescu I., Desenare asistată de calculator, Ed. Univ. din Ploiești, Ploiești 2004

• Pană, I. Mașini și transmisii hidraulice. Cursul în format electronic afi șat pe platforma
IDFR din UPG Ploie ști, 2014 – 2015

• Lambrescu I. Model are geometrică 3D. No țiuni introductive. Ed. Universită ții Petrol -Gaze
din Ploiești, 2013

• MINESCU, Mihail; PANĂ, Ion. Safety evaluation of the pipelines systems for petroleum
products. In: Applied Mechanics and Materials. Trans Tech Publications, 2013.

• ȘERBAN, MANUEL. Sisteme de detecție și alarmă la incendiu. Editura MAI, București,
2009.

• VIGOARE, LEGISLAȚIA ÎN; DE SPECIALITATE, CONEXĂ ȘI. MENTENANȚA
INSTALAȚIILOR CU FUNCȚII DE PREVENIRE/STINGERE A INCENDIILOR CARE
UTILIZEAZĂ APA CA SUBSTANȚĂ DE STINGERE. ELEMENTE GENERALE,
CERINȚE/MĂSURI, RISCURI/PERICOLE. BULETINUL POMPIERILOR, 84.

• PARFENTIEV, Lucia. Protecția împortiva incendiilor a clădirilor multifuncționale. 2016.

• GÎRBACIA, Florin Stelian. Cercetări teoretice și experimentale privind dezvoltarea de
interfețe multimodale de realitate virtuală pentru aplicații de proiectare asistată de
calculator. 2007.

• STAN, Marius, et al. Centrifugal Pump Monitoring and Determination of Pump
Characteristic Curves Using Experimental and Analyti cal Solutions. Processes, 2018 .

• TUZSON, John. Centrifugal pump design. John Wiley & Sons, 2000.

• Program CAD pentru modelarea tridimensionala SOLIDWORKS 2016 x64 Edition ,
https://www.solidworks.com/ ; data accesării 10.10.2018 .

• Program calcul Pipe Flow Expert, https://www.pipeflow.com/ .

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elena Georgiana

Ploiești 2019 62
• Pathfinder 2017, Thunderhead Engineering Consultants ,
https:// www.thunderheadeng.com/pathfinder/ .

• PTC Mathcad Prime 3.1 , https://ptc -mathcad -express.soft112.com/ .

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elena Georgiana

Ploiești 2019 63

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elena Georgiana

Ploiești 2019 64

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elena Georgiana

Ploiești 2019 65

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elena Georgiana

Ploiești 2019 66

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elena Georgiana

Ploiești 2019 67

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elena Georgiana

Ploiești 2019 68

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Manea Elena Georgiana

Ploiești 2019 69