Согласно нормативной документации, а именно, ГОСТ-12.2.047(27), под установкой пожаротушения понимается совокупность стационарных технических средств для тушения пожара за счет выпуска огнетушащих веществ. В общем случае они подразделяются на ручные и автоматические. Сегодня мы бы хотели рассказать об автоматических установках, отличительной особенностью которых является одновременное выполнение ими функций пожарной сигнализации, то есть обнаружения возгорания. Мы проведем их классификацию и обсудим преимущества и недостатки каждого вида. Общая схема классификации автоматических установок пожаротушения представлена на рисунке ниже.
Рисунок 1 Классификация автоматических установок пожаротушения
Соответственно, полное наименование автоматической установки пожаротушения должно звучать примерно так: «Модульная система порошкового пожаротушения по площади с автоматическим пуском».
Итак, классификация по типу огнетушащего вещества.
Водяные и пенные установки пожаротушения
Вода - одно из самых распространенных веществ, используемых для тушения возгораний.
По типу оросителей, установки водяного и пенного пожаротушения подразделяются на спринклерные и дренчерные. Дренчер представляет себе обычный ороситель направленного действия. Отличие же конструкции спринклера состоит в том, что он содержит стеклянную колбу, препятствующую выходу огнетушащего вещества и содержащую особую спиртовую смесь. При нагреве колбы до определенного предела, она разрушается за счет расширения спиртовой смеси и открывает доступ воде или пене к месту возгорания. Типовую схему спринклерной трубопроводной системы вы можете увидеть на рисунке ниже.
Рисунок 2 Общая схема монтажа трубопроводов системы спринклерного пожаротушения
Кроме того, спринклерные установки могут подразделяться по типу заполнения питающих и распределительных трубопроводов на водозаполненные, воздушные и водовоздушные. Применение воздушных и водовоздушных систем обусловлено возможной пониженной температурой в месте прокладки трубопроводов и предотвращением образования льда внутри них.
Пенные установки пожаротушения с применением пены низкой и средней кратности отличаются от водяных наличием пенообразователя, подключаемого к трубопроводной системе. Существует несколько типов пенообразователей:
- насосы-дозаторы, обеспечивающие подачу пенообразователя в трубопровод;
- автоматические дозаторы с трубой Вентури и диафрагменно-плунжерным регулятором
(при увеличении расхода воды возрастает перепад давления в трубе Вентури, регулятор
обеспечивает подачу дополнительного количества пенообразователя); - пеносмесители эжекторноготипа;
- баки-дозаторы, использующие перепад давления, создаваемого трубой Вентури.
К преимуществам водяных установок пожаротушения можно отнести безопасность для людей, наличие неограниченного запаса огнетушащего вещества (в случае соответствующего подключения системы к внешним водопроводным сетям). Здесь однако присутствуют некоторые ограничения: водоснабжение установок пожаротушения должно осуществляться по I категории надежности согласно СНиП 2.04.02-84. Это означает, что ввод в насосную станцию должен осуществляться от двух независимых источников, либо, в случае невозможности организации такого ввода, необходимо предусматривать резервуар для хранения запаса огнетушащего вещества (воды) на полное время работы установки.
Основной недостаток водяных и пенных систем - громоздкость конструкций и оборудования, необходимость проведения сварочных работ при монтаже трубопроводов, а также проектирования и монтаж повысительной насосной станции, в случае отсутствия необходимого давления на вводе установки. Однако при применении на больших объектах, как многофункциональные центры и гипермаркеты, а также в зданиях с постоянным пребыванием большого количества людей, этот тип пожаротушения становится практически безальтернативным.
Установки пожаротушения тонкораспыленной водой
Этот вид установок находится отдельно в общей классификации. Он имеет все преимущества тушения возгораний обычной водой, однако лишен некоторых недостатков. При срабатывании обычного спринклерного оросителя, диаметр образуемых капель составляет 0,4-2,0 мм и довольно значительную массу. Вода быстро падает на поверхность пола защищаемого помещения и только 30% объема идет собственно на тушение возгорания. Отсюда большой расход воды - минимум 0.08 л/с на один квадратный метр площади. В случае тонкораспыленной воды, диаметр образуемых капель не более 100 мкм или 0,1 мм. Капли медленно опускаются на поверхность, образуя так называемый «водяной туман». При этом максимальный объем воды эффективно тратится на охлаждение конструкций и тушения возгорания. Расход в этом случае не превышает 0.03 л/с на квадратный метр площади, а скорость тушения значительно возрастает. Таким образом, понизив почти в 3 раза расход воды на пожаротушение, мы можем избежать монтажа дорогостоящего насосного оборудования, занизить диаметры питающий и распределительных трубопроводов и избежать неприятных последствий от применения большого количества воды - коррозии, порчи оборудования и материальных ценностей.
По типу исполнения, установки пожаротушения тонкораспыленной водой подразделяются на модульные и централизованные (агрегатные). В небольших отдельных помещениях целесообразно использовать модульную систему, включающую в себя в общем случае сосуд с огнетушащим веществом (вода со специальными добавками), баллон с рабочим газом для формирования газожидкостной смеси и распределительный трубопровод с насадками-оросителями. Агрегатные установки применяются для защиты помещений площадью более 1000 м2. В установках этого типа каждая секция пожаротушения включает в себя несколько модулей (до 10 штук), в которых отсутствуют пусковые баллоны с рабочим газом. Рабочий газ поступает к модулям через распределительные устройства от стандартных батарей углекислотного пожаротушения.
К преимуществам можно отнести также независимость установки от источников электроснабжения, поскольку работает она полностью на гидравлическом принципе.
Но как всегда, есть и недостатки. Хотя удельная стоимость системы существенно ниже аналогичных газовых установок, но, тем не менее, превышает цену порошковых. Кроме того, использование тонкораспыленной воды на больших площадях (склады хранения, торговые залы гипермаркетов) не представляется экономически целесообразным.
Проектирование таких установок также сопряжено с некоторыми трудностями. По причине отсутствия полноценной регулирующей нормативной документации, нормативные параметры подачи тонкораспыленной воды и методика расчета установок принимаются по техническим условиям, разрабатываемым для каждого конкретного объекта и согласованным с МЧС.
Газовые установки пожаротушения
Обычно применяются для тушения в том случае, когда применение порошка, воды или пены может вывести из строя находящееся в зоне возгорания оборудование.
Основное преимущество таких систем - полное отсутствие побочных факторов влияния на материальные ценности: при условии наличия правильно спроектированной системы вентиляции, остатки огнетушащего вещества выводятся из зоны возгорания довольно быстро. Принцип действия установок газового пожаротушения основан на снижении концентрации кислорода за счет поступления в зону реакции негорючего газа. При этом в случае сжиженных газов, их выпуск из баллона сопровождается снижением температуры, что ведет к уменьшению температуры и в зоне реакции. В отличие от остальных систем, установки газового пожаротушения не замерзают и не боятся жары. Они работают в интервале температур: от -40° до +50°С.
К недостаткам системы относится частая токсичность применяемых огнетушащих газов, а следовательно, обязательное условие предварительной эвакуации людей из зоны тушения и комплектация объекта средствами индивидуальной защиты (самоспасательные наборы, противогазы). Также установки в обязательном порядке комплектуются оборудованием, которое блокирует включение пожаротушения при наличии открытых дверей, при этом следует предусматривать специально оборудованные проемы, используемые для сброса избыточного давления в защищаемом помещении при подаче газового огнетушащего вещества. Ну и основной недостаток - очень высокая цена. Для защиты небольшого объема (площади) требуется значительный запас газа, хранящегося в баллонах или изотермических резервуарах.
Рисунок 3 Смонтированная установка газового пожаротушения в помещении серверной
Основная область применения установок газового пожаротушения - защита сравнительно небольших помещений с высокой степенью герметичности и присутствием дорогостоящего высокотехнологичного оборудования или материальных ценностей, подверженных коррозии от других огнетушащих веществ.
Порошковые установки пожаротушения
По типу хранения огнетушащего вещества, порошковые установки подразделяются на модульные и централизованные. Широкое использование систем порошкового пожаротушения именно модульного типа обусловлено рядом неоспоримых преимуществ. Конструкция модулей, представляющих собой в основном, сосуды различной формы с огнетушащим порошком и газогенерирующего элемента, позволяет устанавливать их в любом месте. Такие системы могут применяться в закрытых пространствах - кабельных сооружениях, за фальш-конструкциями, шкафах и стойках с оборудованием и так далее. При достижении газогенерирующей смеси температуры срабатывания, внутри модуля начинается интенсивное выделение газа-вытеснителя. При этом оболочка модуля открывается, либо порошок под давлением подается через насадок. Аналогичным образом происходит срабатывание модуля при подаче электрического сигнала (в случае систем с электрическим пуском). При выделении, порошок образует пылевоздушную смесь, которая медленно оседает вниз, ограничивая доступ кислорода к очагу возгорания и тем самым блокируя его. К преимуществам таких систем также относится возможность тушения практически всех типов возгорания, включая электрооборудование под напряжением.
Исключение составляют материалы, способные к горению без доступа кислорода. И наконец, стоимость защиты помещений порошковым пожаротушением, пожалуй, наиболее низкая из всех применимых вариантов.
Рисунок 4 Размещение модулей порошкового пожаротушения в помещениях подземной автостоянки
Однако существуют у порошка и недостатки. В основном это опасность для людей, так как порошок, при попадании в большом количество в дыхательные пути, может вызвать удушье, а при срабатывании модулей не исключена полная потеря видимости. Поэтому применение таких установок в общественных зданиях и помещениях с постоянным пребыванием персонала ограничено. При долгом нахождении внутри модулей, мелкий порошок имеет свойство слеживаться, поэтому срок хранения модулей ограничен. Также вызывает некоторые затруднения удаление мелкодисперсного порошка после срабатывания установки.
Установки аэрозольного пожаротушения
В качестве огнетушащего вещества используют тонкодисперсный порошок. Аэрозольные системы тушения пожара используют одинаковый принцип формирования аэрозоля, основанный на процессе сжигания некоторых твердых химических составов. В результате сжигания этих веществ образуется струя горячей смеси газов и твердых микрочастиц, которые заполняют объем и гасят пламя. Поэтому, по понятным причинам, такие системы нельзя применять в помещениях взрывоопасных категорий. Из-за повышения температуры, давления газовой среды и резкого уменьшения видимости люди должны заблаговременно, еще до включения генератора аэрозоля, покинуть помещение. Впрочем, сам по себе аэрозоль вредного воздействия на кожу человека и его одежду не оказывает, а его огнетушащая способность велика.
Таблица 1 Применение различных типов установок пожаротушения
|
Тип огнетушащего вещества |
Способ тушения возгорания |
Установка применима |
Установка неприменима |
|
Вода |
Поверхностный, объемный (только для установок пожаротушения тонкораспыленной водой) |
Для ликвидации пожаров классов А и В. Защита складов, универмагов, помещений производства горючих натуральных и синтетических смол, пластмасс, резиновых технических изделий, кабельных каналов, гостиниц и т. д. Тонкораспыленная вода может применяться для тушения загораний водонерастворимых нефтепродуктов с температурой кипения ниже 100°С. Общая информация: СНиП 2.04.09-84 |
Воду нельзя использовать для тушения веществ, которые выделяют при контакте с ней тепло, горючие, токсичные или коррозионно-активные газы. К таким веществам относятся некоторые металлы и металлоорганические соединения, карбиды и гидриды металлов, горячие уголь и железо. Водяные установки неэффективны для тушения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей с температурой вспышки менее 90 С. Кроме того, спринклерные и дренчерные установки не могут тушить электрооборудование под напряжением. |
|
Пена |
Объемный, поверхностный и локальный способы пожаротушения |
Используют преимущественно в нефтехимической промышленности для тушения загораний легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, в резервуарах горючих веществ и нефтепродуктов, расположенных как внутри, так и вне зданий, а также авиационных ангаров, складов растворителей, спиртов, отдельно стоящих аппаратов трансформаторов, трюмов кораблей и др. |
Не желательно использовать для тушения веществ, которые выделяют при контакте с пеной вредные вещества |
|
Газ |
В основном, объемный способ пожаротушения |
Для ликвидации пожаров классов А, В и С по ГОСТ 27331 и возгораний электрооборудования под напряжением. Основное достоинство газовых АУП заключается в том, что они практически не причиняют ущерб защищаемому объекту. Применяются для защиты вычислительных центров, телефонных узлов, библиотек, архивов, музеев, деньгохранилищ, ряда складов в закрытых помещениях, а также камер окраски, пропитки и сушки и др. |
Не применяют для тушения пожаров материалов, склонных к горению без доступа воздуха, самовозгоранию и (или) тлению внутри объема вещества (древесные опилки, хлопок, травяная мука, пенистая резина и др.), а также металлов (натрий, калий, магний, титан и др.), гидридов металлов и пирофорных веществ |
|
Порошок |
Объемный локальный и поверхностный способы пожаротушения |
Ликвидация пожаров классов А, В, С, D, в частности, при тушении проливов горючей жидкости или утечке газов из установок, расположенных на открытом воздухе или в помещении, а также нефтеналивных и перекачивающих сооружений, авиационных ангаров и т. п. Эффективны при тушении электроустановок под напряжением и загораний щелочных металлов и металлоорганических соединений. |
Не применяют для тушения материалов, способных гореть без доступа воздуха, а также горючих материалов, склонных к самовозгоранию или тлению внутри слоя, изделий из древесины при высоких значениях пожарной нагрузки, водорода |
|
Аэрозоль |
Объемный локальный и поверхностный способы пожаротушения |
Ликвидация пожаров класса А2 и класса В, а также локализации пожаров подкласса А1 по ГОСТ 27331. Чаще всего применяют для тушения пожаров элекротехнического оборудования и других энергетических объектов, для защиты транспортных средств, маслохозяйств, транспортных отсеков судов и т. д. |
Не обеспечивают полного прекращения горения волокнистых, пористых и других горючих материалов, склонных к самовозгоранию и (или) тлению внутри слоя; технических веществ и их смесей, полимерных материалов, склонных к тлению и горению без доступа воздуха; гидридов металлов и пирофорных веществ; порошков металлов (магний, титан, цирконий и т.д.) |
В заключение отметим, что, согласно нормативной документации, тип установки пожаротушения, способ тушения и огнетушащее вещество для каждого конкретного объекта определяется лицензированной организацией-проектировщиком с учетом пожарной опасности и физико-химических свойств производимых, хранимых и применяемых веществ и материалов, а также особенностей защищаемого оборудования и строительных конструкций. Кроме того, нельзя принять окончательное решение о выборе системы пожаротушения без учета стоимости монтажа пожарной автоматики - электрических систем, управляющих пожаротушением. Остро стоит вопрос интеграции систем пожарной безопасности с инженерными системами зданий и помещений: вентиляцией, дымоудалением, системой контроля и управления доступом, лифтовым хозяйством и электроснабжением. Ну в завершении, нельзя сбрасывать со счетов стоимость и трудоемкость технического обслуживания и регламентных работ, величина которых зачастую сравнима с величиной затрат на монтаж все системы.
Григорьев Лев Николаевич
POZHPROEKT.RU