Газовые, аэрозольные и порошковые АУПТ: особенности и сфера применения

Все автономные и автоматические установки пожаротушения по виду огнетушащего вещества подразделяются на жидкостные, пенные, газовые, аэрозольные и порошковые. Расскажем более подробно о трех последних видах установок, поскольку именно они могут быть использованы на объектах, где традиционные виды пожаротушения — жидкостное или пенное — могут привести в порче имущества или не обеспечить требуемого эффекта. Кроме того, газовые, аэрозольные и порошковые АУПТ объединяет высокое значение быстродействия. Их инерционность (или задержка реагирования) составляет всего 5 секунд.

· техническим регламентом о требованиях пожарной безопасности, утвержденным Федеральным законом от 22 июля 2008 года № 123-ФЗ;

· правилами противопожарного режима в Российской Федерации, принятыми постановлением Правительства РФ от 25 апреля 2012 года № 390;

· сводом правил СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические»;

· правилами промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением (ФНП), утвержденными приказом Ростехнадзора от 25 марта 2014 года № 116;

· национальными и межгосударственными стандартами (ГОСТами);

· нормами пожарной безопасности (НПБ);

· другими специальными сводами правил и строительными нормами.

АУПТ являются неотъемлемой частью общей системы противопожарной защиты в тех зданиях и сооружениях, тип и функциональное назначение которых приведены в таблице «А.1» свода правил СП 5.13130.2009.

Различия автономных и автоматических установок пожаротушения

Технологически все АУПТ — автономные и автоматические — состоят из двух основных рабочих блоков:

1) подсистемы обнаружения и запуска;

2) подсистемы пожаротушения, срабатывающей по сигналу устройства запуска.

В автоматических установках обе эти подсистемы связаны воедино посредством прибора приемно-контрольного и управления (ППКУ) — сложного многофункционального программно-аппаратного комплекса, заключенного в пожарную панель и пульты управления, а подсистема обнаружения пожара представляет собой разветвленную сеть датчиков-извещателей, объединенных через ППКУ шлейфами. Таким образом, автоматические АУПТ — это совокупность множества автоматических устройств с разными функциями, соединительных шлейфов, а также электронных, механических и гидравлических (или газодинамических) узлов, широко распределенных территориально.

Автономные АУПТ — это такие автоматические установки пожаротушения, которые осуществляют функции обнаружения и тушения возгораний независимо от системы управления и внешних источников питания. Подсистема запуска в них может быть снабжена устройствами пиротехнического (посредством взрыва) или электрического (посредством замыкания цепи) типа, которые получают команды от исполнительного устройства после реагирования детектора на определенные факторы пожара или ручного пуска. Но не только независимость от внешнего электропитания и управления делает автоматические установки автономными. Другими качествами являются компактность и простота исполнения (см. рис. 1), позволяющие их размещать и использовать внутри электрических шкафов, серверных стоек, терминалов самообслуживания, тоннелей для инженерных коммуникаций и пр. Важным отличительным моментом является то, что к автономным АУПТ не предъявляется обязательное требование интеграции с автоматической системой сигнализации (АУПС), о чем сказано в пункте 4.2 свода правил СП 5.13130.2009. Поэтому автономные установки рекомендовано применять для локального тушения возгораний — отдельных пожароопасных участков (пункт 1 норм НПБ 110-03) и электротехнического оборудования (пункт 11.6 того же свода правил).

Рис. 1. Само срабатывающие модули и огнетушители

В сущности, самой примитивной автономной установкой пожаротушения можно назвать полиэтиленовый баллон, наполненный водой или другим огнетушащим веществом (ОТВ), и подвешенный, например, к потолку. В этом случае роль подсистемы обнаружения и запуска пожаротушения будет выполнять полимерная оболочка нужной толщины, лопающаяся при заданной температуре окружающей среды, а роль ОТВ — обычная вода расчетного объема.

Точно таким же образом, единичный модуль пожаротушения с порошковым, газовым или аэрозолеобразующим веществом, может выступать автономной установкой, если снабдить его детекторами факторов пожара и устройством запуска — подачи управляющего сигнала на выпуск ОТВ. Частным случаем самосрабатывающих модулей пожаротушения (и автономных АУПТ вообще) являются самосрабатывающие огнетушители (см. рис. 2), о применении которых упоминается, в особенности, в пункте 7.3.12 свода правил «СП 54.13330.2016. Здания жилые многоквартирные. Актуализированная редакция СНиП 31-01-2003» и пункте 3.31 свода правил «СП 156.13130.2014. Автозаправочные станции. Требования пожарной безопасности. Актуализированная редакция НПБ 111-98*».

Образно выражаясь, автономные АУПТ можно назвать «минами наоборот», которые, взрываясь, защищают от катастрофического развития пожара.

Рис 2. Огнетушитель самосрабатывающий порошковый

Итак, можно заключить, что основные различия между автономными и полноценными автоматическими установками пожаротушения заключаются:

· в способах управления и электроснабжения;

· в сложности функционирования;

· в габаритах исполнения;

· в площади зоны контроля.

Некоторые современные автономные установки имеют функцию сигнализации и могут объединяться в группы и системы, состоящие из нескольких модулей пожаротушения. В связи с этим вышеприведенные отличия носят достаточно условный характер, о чем косвенно свидетельствует нормативно-техническая документация, где об автономных АУПТ сказано предельно мало.

Газовые АУПТ (АУГПТ)

(ГОСТ Р 50969-96, ГОСТ Р 53280.3-2009, ГОСТ Р 53281-2009, ГОСТ Р 53282-2009, ГОСТ Р 53283-2009, ГОСТ Р 56459-2015НПБ 78-99, НПБ 79-99, НПБ 54-2001)

Газовые АУПТ способны успешно ликвидировать пожары классов A, B, C и E, но запрещены к тушению возгораний класса D, а также самовозгорающихся и с внутренним тлением мелкодисперсных веществ и материалов (пористых и сыпучих). Поскольку все газовые огнетушащие вещества (ГОТВ) являются неэлектропроводными, ими рекомендуется тушить пожары, возникающие в помещениях с электронным и компьютерным оборудованием. А так как они не обладают разрушающим воздействием на материальные ценности, то газовые АУПТ часто устанавливают в библиотеках, архивах, музеях, ЦОД, банковских хранилищах.

Неоспоримым преимуществом АУГПТ выступает скорость, с которой достигается эффект:

· 10 секунд требуется для тушения пожара класса А хладонами;

· 60 секунд — при использовании сжатых газов.

Основной принцип работы АУГПТ заключается в вытеснении воздуха в очаге пожара газовым огнетушащим веществом и снижении в помещении концентрации кислорода (до 12%), необходимого для поддержания процесса горения. Дополнительными факторами тушения выступают способность поглощать тепло (углекислый газ, ФК-5-1-12) и подавлять реакцию горения на химическом уровне (хладоны).

ГОТВ в отличие от большинства других огнетушащих веществ выполняют тушение возгораний по всему объему помещения, а не только по поверхности. Но эта особенность требует расчета негерметичности объекта контроля, который производится по специальным методикам (формулам и таблицам), прописанным в ГОСТах и сводах правил.

Высокие эксплуатационные качества автоматических установок газового пожаротушения проявляются в сравнительной простоте их обслуживания и длительном сроке службы.

Конструкция газовой АУПТ состоит из:

· баллонов-ресиверов с огнетушащей смесью (обычно объединенных общим коллектором в батареи) или изотермических резервуаров;

· наборной и пусковой секций;

· трубопровода с насадками;

В АУГПТ может использоваться газ в одном из двух состояний: сжиженном (углекислота и хладоны) или сжатом (азот, аргон и их смеси).

Все смеси на основе инертных газов не имеют запаха и цвета, изготавливаются преимущественно с использованием аргона — например, аргонит (азот + аргон в равных пропорциях) и инерген (азот + аргон с добавлением 8% углекислого газа). Концентрация углекислоты на уровне 8% не случайна, до этого предела она оказывает только сильное возбуждающее действие на нервную систему, а при более высокой концентрации — отравления различной тяжести, на уровнях 25–40% даже при кратковременном воздействии наступает летальный исход. Азот и аргон абсолютно нетоксичны, но инерген, в состав которого они входят, еще более безопасен во время тушения, поскольку небольшая доза углекислоты заставляет человека чаще дышать, потребляя больше кислорода.

Большинство хладонов сами по себе безопасны для человека, токсичными могут быть продукты их термического разложения, и это необходимо учитывать при расчете АУГПТ для применения в помещениях с людьми (см. табл. 1). Кроме того, некоторые хладоны, например, хладон 114В2 и хладон 13В1, несмотря на высокую эффективность, являются агрессивными разрушителями озона и поэтому в России разрешены к использованию только на спецобъектах особой важности. К озоносберегающим относятся хладоны 23, 125, 227еа и ФК-5-1-12, их ODP — озоноразрушающий потенциал — равен нулю. Самым безопасным фторкетоном из всех хорошо изученных считается хладон 23, он признан исследовательской компанией P&M разрешенным к использованию в помещениях с постоянным пребыванием людей, например, в офисах. Второе место по безопасности занял хладон 227еа, а вот хладон 125 может использоваться в местах постоянного пребывания людей с существенным ограничением: в течении первой минуты эвакуации его концентрация не должна превышать 7,5%, что считается расчетной кардиотоксической дозой NOAEL (No Observed Adverse Effect Level).

Таблица 1. Безопасность различных ГОТВ по токсичности и остаточной концентрации кислорода в помещении

Поскольку резкое падение содержания кислорода в помещении или токсичность некоторых газов и смесей может привести к асфиксии (удушью), потере сознания и даже смерти, перед применением большинства ГОТВ необходима эвакуация людей с использованием противопожарной автоматики. Поэтому при выборе типа ГОТВ, особенно на объектах с классами функциональной пожарной опасности Ф2 и Ф3, обязательно учитывается токсичность газовых смесей, скорость и процент заполнения контролируемого объема.

Следует также отметить, что, во-первых, огнетущащая концентрация хладонов на порядок ниже, чем сжатых газов — всего 7–15% (об.) против 35–40% (об.), во-вторых, современные хладоны лишены многих вышеназванных опасных для людей свойств. Это касается, например, фторкетона ФК-5-1-12, известного под торговым названием Novec™ 1230, который был изобретен в стенах лабораторий американской корпорации 3М (см. рис. 3). Фторкетон ФК-5-1-12 легко и безопасно транспортировать в емкостях без давления, он имеет химически нейтральный состав и без труда заправляется в резервуары на месте. Novec™ 1230 можно использовать в уже существующей системе трубопроводов, старых, ранее смонтированных для других хладонов, поскольку это вещество требует минимального давления при тушении — всего 24,8 бар. Для сравнения — при использовании прочих ГОТВ необходимо нагнетание давления в трубопроводах АУГПТ в диапазоне от 40 бар (хладоны 125, 227еа и 318Ц) до 300 бар (инерген)!

Рис 3. Фторкетон ФК-5-1-12 (Novec™ 1230)

Напомним, что поддержание требуемого уровня давления в трубопроводах требуется, чтобы в нормативное время успеть создать в помещении пожаротушащую концентрацию ГОТВ, без чего невозможно сохранение материальных ценностей. В то же время быстро нагнетаемое избыточное давление в зоне тушения (примерно 0,4 бара при использовании сжатых газов) создает угрозу разрушения строительных конструкций и порчи электроники, поэтому на объекте должны быть предусмотрены клапаны сброса давления.

Аэрозольные АУПТ

(ГОСТ Р 53284-2009, ГОСТ Р 53285-2009, ГОСТ Р 51046-97)

Аэрозольное, как и газовое, относится к объемному пожаротушению. В аэрозольных АУПТ для тушения очагов возгорания используются мелкодисперсные твердые частицы, вырабатываемые генератором огнетушащего аэрозоля (ГОА). В корпусе генератора находится заряд огнетушащего состава и пусковое устройство, приводящее ГОА в действие (см. рис. 4). Принцип работы установки заключается в подаче смеси из инертных газов и мельчайших твердых частиц (величина дисперсности около 10 мкм), образующихся в результате сгорания твердотопливного вещества, на очаг возгорания. Мелкодисперсное вещество перекрывает доступ кислорода к пламени и замедляет реакцию окисления.

Рис 4. Генераторы огнетушащего аэрозоля (ГОА)

Аэрозоли не оказывают вредного воздействия на здоровье человека, а также не наносят вреда материальным ценностям. Благодаря этому аэрозольные АУПТ успешно применяются для тушения электротехнического оборудования, транспортных средств и т.д. Согласно пункту 10.1 Свода правил, аэрозольные АУПТ рекомендуется использовать для тушения пожаров класса А2 и В (по ГОСТ 27331) объемным способом в помещениях объемом до 10 000 м 3 и высотой не более 10 м.

Однако, установки аэрозольного пожаротушения, не могут полностью обеспечить прекращение горения, поэтому их не рекомендуется применять для тушения материалов, склонных к тлению и самовозгоранию (опилки, травяная мука, хлопок и т.д.), химических веществ, способных гореть без доступа кислорода и порошков металлов.

Рис 5. Испытания порошковой АУПТ

Порошковые АУПТ

(ГОСТ Р 51091-97, ГОСТ Р 56028-2014, ГОСТ Р 53286-2009, ГОСТ Р 53280.4-2009, ГОСТ Р 53280.5-2009, НПБ 67-98)

В системах порошкового пожаротушения в качестве огнетушащего средства используется порошок, подающийся под давлением из баллонов в зону возгорания. Облако из порошка охлаждает участок возгорания, поскольку часть тепла передается частицам порошка, а энергия расходуется на их плавление. Кроме того, существенно уменьшается поступление кислорода к пламени и замедляется реакция горения (см. рис. 5 выше).

Все порошки для тушения пожаров можно условно разделить на порошки общего назначения, используемые для тушения пожаров категорий А, В, С, и порошки специального назначения, например, для тушения электроустановок, щелочных металлов, тушения лития и натрия и т.д.

Подача порошка к месту возгорания осуществляется с помощью газа высокого давления, закачанного в специальный баллон или путем подрыва пиротехнического газогенерирующего элемента (см. рис 6).

Рис. 6. Самосрабатывающие модули порошкового пожаротушения (МПП)

Преимущество порошков заключается в их низкой токсичности, они относительно недороги, малоагрессивны к окружающей среде — оказывают минимальное воздействие на материальные ценности в помещении, а значит сводят к минимуму ущерб от пожара. Их успешно применяют для борьбы с локальными пожарами, например, при возгорании жидкостей, утечек газа, пожаров на нефтеналивных сооружениях. Однако для тушения материалов, способных тлеть, гореть без доступа кислорода и склонных к самовозгоранию, порошковые АУПТ малоэффективны. Запрещается использование порошковых АУПТ в помещениях, которые люди не могут покинуть до начала подачи в них огнетушащего порошка (см. рис. 7) и в которых находится большое количество людей — от 50 человек и более (пункт 9.1.3 свода правил СП 5.13130.2009).

Рис 7. Система автоматического порошкового огнетушения

Выбор системы автономного или автоматического пожаротушения происходит в несколько этапов:

1) сбор и анализ исходных данных об объекте защиты;

2) расчет критического времени развития пожара;

3) определение метода пожаротушения и типа АУПТ;

4) выбор огнетушащего вещества (ОТВ);

5) предварительный расчет стоимости АУПТ;

6) проектирование и обоснование параметров АУПТ;

7) корректировки, окончательный выбор АУПТ, составление рабочего проекта и сметы.

Автоматическая система пожаротушения порошкового типа и ее преимущества

В древние времена, в эпоху средневековья пожары были настоящим бичом, стихийным бедствием. Они уничтожали целые кварталы, лишая людей не только крова и работы, но и жизни. В прошлом единственным способом борьбы с огненной стихией оставалась вода. Ею заливали очаг пожара. Огонь локализовался, ущерб становился меньше. Такой способ борьбы не был эффективным, но он был единственно доступным. Времена изменились вместе с прогрессом в жизнь людей пришли новые материалы, которые при их возгорании просто невозможно потушить водой.

Развитие науки дало возможность пользоваться новыми материалами, и одновременно позволило создавать новые способы борьбы с огнем. Один из них – порошковая система пожаротушения.

Установка пожаротушения порошкового типа

Какими способами тушится огонь

Сегодня существует несколько способов тушения огня, когда неэффективность использования воды очевидна:

• Большинство горючих жидкостей по своей плотности меньше, чем вода. Они покрывают поверхность воды пленкой, поэтому при пожаре площадь разрастается.
• Заливать водой химические вещества, электрооборудование опасно для жизни. Попытка справиться с пожаром приведет к обратному эффекту.
• Тушение водой огня в помещениях, предназначенных для хранения ценностей (оборудования, книг, картин и т.д.) увеличивает ущерб. Водная стихия уничтожит то, с чем не справился огонь.

Сократить ущерб и повысить эффективность пожаротушения помогают безводные системы. К этой категории относятся:

• Пенные системы.
• Применение пара.
• Газовые огнетушители.
• Аэрозольные способы.
• Порошковое пожаротушение.

Благодаря такому разнообразию появилась возможность выбора подходящего метода тушения пожара соответствующего его особенностям и классу возгорания.

Порошковое тушение

Для того, чтобы справиться с огнем, нужно прекратить к очагу возгорания доступ кислорода. Порошковое тушение пожара справляется с этой задачей, благодаря свойствам солей металлов, входящих в состав смесей.

Порошковое тушение

Процесс тушения происходит так:

• При соприкосновении с горящими поверхностями порошок нагревается, в результате чего температура горения снижается, так как значительная часть тепла расходуется на нагрев порошка.
• Нагретая смесь начинает реагировать. При разложении солей металлов выделяются газы, которые не поддерживают огонь. Вокруг места горения образуется воздушно-порошковая взвесь. Она прекращает доступ кислорода, что снижает активность горения.
• В состав порошков входят ингибиторы горения.

Автоматическая порошковая система пожаротушения может применяться для подавления возгораний всех классов, независимо от характеристики горящих веществ или предметов (твердые вещества и жидкости, горючие газы, электрооборудование под напряжением и т.д.).

Преимущества порошкового метода

• Порошковые системы – самые дешевые.
• Простой монтаж системы порошкового пожаротушения.
• Долговечность. Хранить систему можно очень долго, порошок сохраняет свои свойства и эффективность.
• Порошком можно тушить практически все материалы и предметы. Он незаменим в тушении возгораний, где использование воды невозможно (возгорание щелочных металлов, горючих жидкостей, электрооборудования под напряжением).
• Универсальность. Системы подходят для тушения любых очагов пожара по классности, не исключая и специфических.
• Широкий диапазон использования порошковой системы, когда тушение огня производится при любой температуре окружающего воздуха.
• Безопасность. Нет необходимости герметизировать помещение во время использования порошковых систем.

В каких случаях порошок не поможет

Порошковые системы эффективны, но не идеальны, они не подходят в таких случаях:

• Тушение веществ, способных гореть в бескислородной среде, тлеющих материалов.
• С металлических поверхностей порошок должен быть удален сразу. Соли металлов начинают реагировать, что может вызвать разрушение металлических конструкций.
• Порошок сложно подавать по трубопроводам. Это усложняет его использование в установках с централизованной подачей материала для пожаротушения.
• Порошки оказывают негативное воздействие на человека. Использовать систему можно только после в помещениях, где нет людей.
• Нельзя устанавливать автоматические системы в зданиях с большим скоплением народа. В случае включения такой системы она может стать источником опасности для их жизни.

Автоматика в пожаротушении

Начинать тушение нужно сразу после возгорания. В этом случае огонь будет быстро локализован, а ущерб минимизируется. Автоматические системы максимально сокращают время от момента возгорания до подачи противопожарной смеси. В производственных цехах и на складах, где есть горючие, взрывчатые, химические опасные вещества автоматизация пожаротушения обязательна.

Функции автоматических установок тушения пожара заключаются:

• В оповещении людей о начале возгорания.
• В локализации места возгорания.
• В сохранение прочности здания, целостности оборудования.

НПБ 110-03 устанавливает категории объектов, где автоматические системы устанавливаются обязательно.

Классификация систем по способу применения выделяются:

• Централизованные системы.
• Модульные системы.
• Модули кратковременного действия.

В централизованных системах огнетушащий порошок находится в едином резервуаре и поступает в очаг возгорания через трубопроводы. В модульных конструкциях порошок распределяется по отдельным резервуарам, расположенным в местах возможного возгорания. Каждый модуль – это автономная конструкция.

Модульные конструкции пожаротушения

Команда к тушению очага возгорания подается автоматически или в ручном режиме с места управления системой. Физические свойства порошка сделали сложным его использование в централизованных установках. Большинство эксплуатируемых систем имеет модульную конструкцию.

Порошковые модули имеют различную конструкцию:

• С газогенерирующим элементом, выпускающим газ в момент подачи команды.
• С заранее закачанным газом.

Процесс тушения тоже происходит по-разному:

• Воздушно-порошковая смесь полностью заполнят объем помещения (объемное).
• Порошок распределяется по поверхностям (поверхностное).
• Смесь распределяется в объеме помещения и на поверхностях, в те места, где существует риск возгорания (локальное).

Помещения с системами автоматического порошкового пожаротушения должны быть оборудованы средствами звуковой сигнализации и световыми табло «Порошок! Не входить!» и «Выход».

Монтаж

Оснащение помещений средствами порошкового огнетушения выполняется в несколько этапов:

• Проектирование системы производится на основании осмотра помещения. Сам проект должен соответствовать ГОСТ, СНиП и согласован в МЧС.
• Составление сметы. Стоимость монтажа зависит от архитектурных и планировочных особенностей здания, вида системы пожаротушения.
• Установка системы.
• Пуско-наладочные работы.

Количество модулей рассчитывают в соответствии с СП 5.13130.2009. Расчет проводится четырьмя способами:

• По площади помещения.
• По площади, локально.
• По объему, локально.
• По кубатуре помещения.

Подходящий способ выбирается исходя из особенностей помещения и мест возможного возгорания. Например, в помещениях без затененных участков с высотой потолков, соответствующих высоты распыла порошка модулем, производится простейший расчет. Площадь помещения делится на площадь, которую может защитить одна установка. Защищаемая площадь указывается в техническом паспорте модуля. Выбор локальной защиты эффективен в тех помещениях, где большая площадь, а пожароопасных зон мало.

При проектировании учитывается высота потолков и нагрузка на конструктивные элементы, к которым будет крепиться установка. При срабатывании модуля нагрузка на потолочную конструкцию увеличивается примерно в 5 раз по сравнению с весом самой установки. Такая нагрузка сохраняется в течение примерно 0,2 с. Устойчивость к резко возросшей нагрузке учитывается при расчете системы пожаротушения в тех помещениях, где есть подвесные потолки. Высота потолков должна соответствовать оптимальной высоте распыления, указанной в паспорте устройства.

Ложные срабатывания

Распыление противопожарной смеси начинается после срабатывания датчиков или по сигналу, поданному с центрального пульта управления. Собственные датчики увеличивают эффективность, но могут вызвать ложное срабатывание. Это может вызываться следующими причинами:

• Сбой в противопожарной сигнализации.
• Человеческий фактор (необоснованное нажатие кнопок «Контроль», «Пуск»).
• Электромагнитные наводки.
• Неисправность пусковой системы.
• Разряд аккумулятора автономного резервного питания.

Популярные модули порошкового пожаротушения

Популярными средствами систем порошкового огнетушения являются модули серии «Буран»:

«Буран-1,5-2с». Модуль имеет функцию двойного срабатывания – от внешнего сигнала с центрального пульта и собственных датчиков. Применяется в качестве самостоятельного средства или как часть централизованных систем. Корпус имеет сплюснутую форму, подходящую для административных зданий, развлекательных объектов, крупных магазинов. Подходит для локализации очага возгорания любого класса,а также электрооборудования под напряжением. Время срабатывания – 2 с, непрерывной работы – 0,5 с. Количество порошка 1,95кг. Цена порошковой системы пожаротушения – около 1338 руб.

Порошковое огнетушение хорошо подходит для обеспечения пожарной безопасности производственных и складских объектов, дата-центров, серверных, офисных и торговых помещений и т.д.

Они не уступают по своей эффективности иным системам, при этом противопожарные мероприятия с их использованием потребуют меньших затрат.

Системы автоматического пожаротушения

Система автоматического пожаротушения (АПТ) – это совокупность стационарных технических средств для тушения пожара за счет выпуска огнетушащего вещества.

Основные задачи системы АПТ – обнаружение, локализация и тушение очага возгорания на ранней стадии.

Локализация или тушение пожара происходит при взаимодействии выпускаемого в зону пожара огнетушащего вещества, в качестве которого, как правило, используют обычную или тонкораспыленную воду, пену, газ, порошок или специальные аэрозоли. Системы автоматического пожаротушения приводятся в действие пожарной автоматикой и обеспечивают оперативное тушение очага возгорания без участия человека. Системы пожаротушения бывают с ручным пуском, автоматического срабатывания и управляемые оператором.

Наиболее эффективны системы автоматического пожаротушения, которые осуществляют:

• постоянный контроль температуры (или наличия дыма) в охраняемом помещении;
• контроль целостности цепей управления, оповещения, питания;
• выдачу сигнала «Тревога» на пульт централизованного наблюдения;
• включение звуковых и световых оповещателей;
• закрытие огнезадерживающих клапанов;
• включение системы дымоудаления на путях эвакуации людей;
• подачу огнетушащего вещества (ОВ);
• оповещение о факте подачи ОВ.

Необходимость оборудования зданий, помещений или сооружений системами пожаротушения определяется в соответствии с Приложением «А» СП 5.13130.2009 «Свод правил. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования».

В обязательном порядке системами автоматического пожаротушения оборудуются серверные комнаты, архивы и другие помещения для хранения и обработки информации, автостоянки закрытого типа (подземные и надземные при 2-х этажах и выше), а также складские помещения, торговые залы, ремонтные мастерские и другие производственные и непроизводственные помещения, в зависимости от занимаемой ими площади и характера хранимых материалов.

Типы и виды систем пожаротушения

• Спринклерные.
• Дренчерные.
• Тушение тонкораспыленной водой.
• Газовые.
• Аэрозольные.
• Пенные.
• Порошковые модульные.

Водяные и пенные системы пожаротушения подразделяются на спринклерные, дренчерные, спринклерно-дренчерные, установки пожаротушения тонкораспыленной водой и роботизированные.

Вид системы пожаротушения и тип огнетушащего вещества определяется для объекта защиты исходя из его характеристик (площадь, объем, этажность, функциональное назначение и т. д.), вероятности возникновения пожара того или иного типа и технических условий (например, наличия требуемого расхода воды для нужд пожаротушения от Водоканала, температурного режима на объекте).

Установки водяного пожаротушения распространены наиболее часто. Они применяются для защиты объектов различного назначения: гостиниц, торговых центров, помещений гидроэлектростанций, современных высотных зданий и других объектов. К основным достоинствам таких систем можно отнести доступность и экологическую чистоту. Использование новейших систем тушения с тонкораспыленной водой в разы сокращает количество воды, необходимой для тушения, и позволяет защищать объекты, где ущерб от пролива воды не менее значителен, чем от пожара (библиотеки, архивы, музеи и так далее).

Пенные установки пожаротушения используются преимущественно для тушения легко воспламеняющихся жидкостей и горючих жидкостей в резервуарах, горючих веществ и нефтепродуктов, расположенных как внутри, так и вне зданий. Пена покрывает объект возгорания, не допуская к нему кислород, необходимый для горения. Газовые установки пожаротушения применяются для защиты музейных экспонатов и дорогостоящего электронного оборудования, а также на нефтеперерабатывающих, химических и деревообрабатывающих предприятиях. Газ при контакте с пламенем не образует токсичных соединений, не причиняет вреда здоровью людей и не приводит к разрушению озонового слоя атмосферы.

Установки порошкового пожаротушения являются самыми дешевыми в монтаже и эксплуатации системами. Однако, распыляемый в помещении порошок может приводить к разрушению лакокрасочных покрытий, коррозии металла и различным повреждениям пластиковых изделий, резины, бумаги и других материалов. Воздействие порошка на кожу или в дыхательные пути приводит к неблагоприятным последствиям для здоровья людей, поэтому до включения таких систем обязательно должна быть осуществлена эвакуация людей из зоны тушения.

Аэрозольные установки пожаротушения предназначены для тушения электроприборов, легковоспламеняющихся жидкостей и твердых веществ. Аэрозоли не оказывают вредного воздействия на одежду и тело человека, а также озоновый слой Земли. Достоинство аэрозольных систем и в том, что при их использовании отсутствует коррозийное воздействия на большинство конструкционных и электроизоляционных материалов.

Спринклерная (водная) система пожаротушения

Система, обеспечивающая подачу огнетушащего состава на очаг возгорания и состоящая из трубопроводов, оборудованных спринклерными оросителями с тепловым замком (открывается под воздействием температуры). В зависимости от нормальной (рабочей) температуры в помещении выбираются тепловые замки с соответствующей температурой открывания (в диапазоне от 57 до 343 °C).

Системы спринклерного пожаротушения являются одними из самых распространенных и используются в офисных зданиях и сооружениях, в подземных паркингах, логистических комплексах, на складах высокостеллажного хранения, торговых и выставочных центрах, рынках, музеях.

Монтируется спринклерная система, как правило, под перекрытием помещения. (рис 8).

Рис. 8. Монтаж спринклерной системы

Спринклерные установки пожаротушения тонкораспыленной водой

Технология пожаротушения тонкораспылённой водой основана на ликвидации возгорания каплями воды с эффективным диаметром не более 100 мкм. Обладая высокой проникающей и охлаждающей способностью тонкораспылённая вода (водяной туман) позволяет надёжно тушить пожары при небольшом расходе огнетушащего вещества (менее 0,03 л/с·м2) в течение 10…60 с.

Это позволяет без каких-либо негативных последствий, связанных с влиянием огнетушащего вещества, тушить пожары в архивах, библиотеках и музеях. Как показывает практика, тонкораспылённая вода эффективно поглощает твёрдые частицы дыма. Имеются данные по успешному использованию тонкораспылённой воды при тушении электроустановок под напряжением 35 кВ без аварийных последствий.

Для создания тонкораспылённых струй воды применяются модульные или агрегатные установки, позволяющие обслужить объект практически любой степени сложности. Особенностью технологии диспергирования (размельчения) капель воды, применяемой в данных установках, является использование газожидкостной смеси, которая подаётся к оросителям установок по одному трубопроводу, что значительно упрощает технологию, монтаж и эксплуатацию установок.

Рис. 9. Установки создания тонкораспылённых струй воды с использованием газожидкостной смеси

Преимущества использования системы:

• Снижение в 2,5 раза расхода и в 4 раза объема воды, требуемой для пожаротушения.
• Снижение воздействия на людей опасных факторов пожара.

Значительное снижение ущерба от пролива воды, наносимого объекту при работе установки.

Низкая инерционность срабатывания.

Существует 2 вида спринклерных систем: водозаполненные и воздушные (табл 1).

Таблица 1. Спринклерные системы

Температурный режим в помещении	Отапливаемое	Неотапливаемое
Рекомендуемый вид системы	Водозаполненная	Воздушная
Характеристика системы	После вскрытия спринклеров вода в виде раздробленных струй подается к очагу возгорания. В течение первых минут пожара вода подается от автоматического водопитателя, а затем контрольно-сигнальный клапан включает пожарные насосы, которые обеспечивают подачу расчетного количества воды, необходимого для ликвидации пожара.	В этих системах в обычное время сеть труб от спринклеров до контрольно-сигнального клапана находится под давлением сжатого воздуха.

Дренчерная система пожаротушения

Дренчерная система пожаротушения – установка пожаротушения, оборудованная дренчерными оросителями с открытым выходным отверстием или генераторами пены (Рис. 10)

Дренчерные системы также применяются в качестве дренчерных завес, которые обеспечивают отсечение «стеной» огнетушащего вещества помещения, где возникло возгорание, от других помещений здания.

Устройство дренчерных завес –решение при разработке мероприятий, компенсирующих отступления от норм пожарной безопасности, а также при разработке специальных технических условий.

Примеры применения дренчерных завес:

В театрах, для защиты проемов портала сцены, арьерcцены, карманов сцены, склада декораций.

Вместо противопожарных стен 1-го типа для деления зданий на пожарные отсеки в общественных, административных и других зданиях.

Дверные или иные проемы при переходе из помещений автостоянок в помещения другого назначения.

Для защиты постоянно открытых технологических проемов в производственных и складских зданиях (например при пересечении конвейером противопожарной стены).

Для отделения технологической площадки от танкеров на причальных комплексах для перевалки нефти и нефтепродуктов.

Для охлаждения горящего и соседних резервуаров в резервуарных парках. В саунах.

Защита атриумов в торговых, административных, гостиничных комплексах.

Рис. 10. Дренчерная система пожаротушения

Применяются также спринклерно-дренчерные системы, в которых подача огнетушащего вещества осуществляется только при совместном срабатывании пожарного извещателя дренчерной системы и оросителя спринклерной.

Системы газового пожаротушения

Системы газового пожаротушения предназначены для обнаружения возгорания на всей контролируемой площади помещений, подачи огнетушащего газа и оповещения о пожаре (Рис. 11).

Принцип действия установок газового пожаротушения основан на снижении концентрации кислорода за счет поступления в зону реакции негорючего газа. В случае применения сжиженных газов, их выпуск из баллона сопровождается снижением температуры, что ведет к уменьшению температуры в зоне возгорания. Автоматические установки газового пожаротушения предназначены для создания защитной среды в определенном объеме. Тушение пожара осуществляется заполнением помещения расчетным количеством огнетушащего вещества.

Рис. 11. Установки газового пожаротушения

Установки газового пожаротушения способны потушить пожар в любой точке защищаемого помещения.

Наиболее часто газовое пожаротушение применяется в центрах хранения и обработки данных (дата-центрах), в коммутационных станциях, на силосах, в турбинных установках, в помещениях печатных прессов, в архивах.

Преимущество: газовое пожаротушение, в отличие от водяного, аэрозольного, пенного и порошкового, не вызывает коррозии защищаемого оборудования, а последствия его применения легко устранимы путем проветривания. При этом, в отличие от остальных систем, АГП могут работать при температуре: от -40° до +50°C.

Основной недостаток газовых систем пожаротушения: опасность для человека. Запрещено применение установок объемного углекислотного (СО2) пожаротушения в помещениях, которые не могут быть покинуты людьми до начала работы установки и в помещениях с большим количеством людей (50 человек и более).

Системы газового пожаротушения могут использоваться для ликвидации пожаров и возгорания электрооборудования, находящегося под напряжением.

Рис. 12. Использование системы газового пожаротушения для ликвидации пожаров и возгорания электрооборудования и серверов ЭВМ

Для помещений серверных специалистами ООО «ЭКСПЕРТ-01» разработан вариант модульной установки газового пожаротушения. В качестве огнетушащего вещества применяется газовый огнетушащий состав «Хладон 227еа» по ТУ 2412- 157-05807960-2007. Для хранения хладона и выпуска его в защищаемое помещения примененен серийно выпускаемый модуль газового пожаротушения LPG-128, емкостью 26,8 л с электропуском.

Системы пенного пожаротушения

Системы пенного пожаротушения применяются для эффективного тушения пожаров классов, А и Б на нефтеналивных станциях и хранилищах, заводах по переработке и сжиганию мусора, сахарорафинадных заводах, складах пластмасс и полимеров, складах шинной продукции и изделий из резины – там где есть большая концентрация легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и веществ.

Рис. 13. Системы пенного пожаротушения

В случае пожара происходит срабатывание системы и в защищаемое пространство подается через спринклеры, мониторы, дюзы или трубы (в зависимости от типа объекта) водопенный раствор. Возможность применения пены различной кратности: от низкой до высокой позволяет найти наиболее эффективный вариант пожаротушения. Наиболее часто применяется пена средней кратности, реже – низкой. Высокократная пена используется в основном при объемном тушении.

По устройству системы пенного пожаротушения во многом аналогичны установкам водяного спринклерного пожаротушения.

Системы порошкового пожаротушения

Системы порошкового пожаротушения модульного типа предназначены для автоматического обнаружения пожара, передачи сообщения о пожаре дежурному персоналу, автоматической локализации и тушения пожара. Применяются для ликвидации пожаров A,B,C и D – электрооборудования (электроустановок под напряжением).

Принцип действия – подача в зону горения мелкодисперсного порошкового состава.

Рис. 14. Системы порошкового пожаротушения

Системы порошкового пожаротушения имеют широкое применение – ими оборудуются масляные подвалы, компрессорные, насосные станции, металлообрабатывающие и сталепрокатные заводы, самолетные ангары, нефтеперегонные станции, котельные, лаборатории.

Системы модульного пожаротушения состоят, как правило, из технологической и электротехнической части.

В настоящее время существуют радиоканальные модульные системы порошкового пожаротушения, для монтажа которых не требуется прокладка кабельных линий, что облегчает установку системы на эксплуатируемом объекте или там где закончена чистовая отделка.

Недостатки порошковых систем пожаротушения: обладают прямым ингаляционным воздействием на человека, запрещена работа автоматических установок порошкового пожаротушения в помещениях с системами противодымной вентиляции.

Модули порошкового пожаротушения «Бизон-П55» применяются в автоматических установках порошкового пожаротушения и предназначены для хранения и подачи огнетушащего порошка. В зависимости от марки используемого огнетушащего порошка модули применяются при тушении или локализации пожаров классов А (горение твёрдых веществ), В (горение жидких веществ), С (горение газообразных веществ), а также электрооборудования, находящегося под напряжением.

Важным преимуществом «Бизона» и отличием его от других автоматических средств пожаротушения является то, что он не требует разводки трубопровода – при установке огнетушащего средства в помещении достаточно укрепить его на стене. Особенности внутреннего устройства модуля обеспечивают равномерное распределение порошка по всему защищаемому объёму.

Отсутствие химически активных компонентов позволяет использовать «Бизон» в картинных галереях, музеях и архивах, модуль экологически безопасен для окружающей среды.

• 45 м3 – при температуре от +5оС до +50оС,
• 25 м3 – при температуре от –20оС до +5оС,
• 70 м3 – при пожаре класса А;
• продолжительность подачи огнетушащего порошка – не более 15с;
• инерционность срабатывания – не более 1с;
• диапазон рабочих температур – от –20оС до +50оС;
• масса огнетушащего порошка – 5 кг;
• тип огнетушащего порошока – «Феникс АВС–70»;
• рабочее давление в емкости с порошком – 0,7МПа;
• габаритные размеры – 205х750х305мм.;
• масса – 31 кг;
• ток срабатывания пиропатрона – 2А.

Специалистами отдела НИОКР компании Каланча был разработан новый принцип автоматического пожаротушения – технология комбинированного газопорошкового автоматического пожаротушения. Газопорошковый модуль объёмного пожаротушения «BiZone» – сочетает в себе эффективность газовых и экономичность порошковых систем автоматического пожаротушения. Возможны различные варианты исполнения модуля: объёмный и площадной, с разводкой трубопровода и без разводки.

Огнетушащая смесь равномерно распределяется по всему защищаемому объему и эффективно подавляет очаги возгорания в любой точке защищаемого объема. У модуля есть и другие преимущества:

• эффективно тушит очаги класса А (твердые вещества) и подавляет процессы горения тлеющих материалов;
• температура огнетушащего вещества «BiZone» менее 20ºС, что исключает возможность модуля стать источником вторичного возгорания;
• модуль органично вписывается в любую штатную систему пожарной автоматики и является основным её элементом;
• в основе огнетушащей смеси – углекислый газ и минеральный порошок, что делает это средство пожаротушения экологически безопасным для окружающей среды;
• огнетушащая смесь сохраняет имущество;
• после процесса пожаротушения остатки порошка легко удаляются пылесосом;
• модули автоматического пожаротушения «BiZone» имеют возможность многоразового использования – они могут перезаряжаться.

Нельзя тушить этим модулем горючие материалы, склонные к самовозгоранию и тлению внутри объема вещества (древесные опилки, хлопок, травяная мука и др.); химические вещества и их смеси, пирофорные и полимерные материалы, склонные к тлению и горению без доступа воздуха; возгорания металлов, сплавов, металлоорганических соединений.

Системы аэрозольного пожаротушения

Системы аэрозольного пожаротушения применяются для тушения пожаров электротехнического оборудования, энергетических объектов, защиты транспортных хозяйств, силовых установок и т. п.

Аэрозоль не оказывает разрушающего воздействия на большинство конструкционных и электроизоляционных материалов, а также не вреден для человека.

Рис. 15. Системы аэрозольного пожаротушения

К недостаткам данных систем следует отнести повышение температуры и резкое уменьшение видимости в защищаемых помещениях.

Насосные станции пожаротушения

Компания Instalcompact специализируется на выпуске готовых насосных станций для применения в системах спринклерного и дренчерного пожаротушения, а также в системах противопожарного водопровода.

Преимущества насосных станций Instalcompact:

• малые габариты и экономия пространства благодаря продуманному компактному размещению оборудования на несущей раме;
• небольшая масса насосных станций благодаря оптимальному подбору самых современных комплектующих;
• минимизированное количество сварных швов и монтажных операций, выполняемых на объекте;
• легкость сервисного обслуживания и ремонта;
• возможность комплектации различными типами приводов в зависимости от пожеланий заказчика;
• уменьшение вибрации и шума благодаря виброгасящим опорам рамы;
• отсутствие потребности в фундаменте;
• полное кабельное оснащение (силовые, управляющие, сигнальные кабели), существенно сокращающие время подготовки станции к запуску;
• порошковая покраска всех элементов станции в красный цвет (RAL 3000), позволяющее однозначно идентифицировать ее предназначение;
• возможность разных видов исполнения – как для помещений (стандартное исполнение), так и улиц (контейнерное исполнение).

Одним из применяемых источников водоснабжения для установок автоматического пожаротушения, как спринклерного так и дренчерного, является пожарные водоемы, резервуары или городская водопроводная сеть. Насосная станция пожаротушения чаще всего находится в специально выделенном помещении недалеко от источника воды. Насосная станция – это ряд подобранных и взаимосвязанных элементов таких как: основной и резервные насосы; жокей насосы, технологические трубопроводы, запорная арматура, система управления и сигнализации и т.д.

Каждый из элементов имеет большое значение как для правильного запуска и работы оборудования, так и для того, чтобы во время подать достаточное количество воды для тушения пожара.

Структура технологической системы насосной станции и количества применимых основных насосов зависит от:

• характера защищаемого объекта и вида применяемого тушения (спринклерного, дренчерного, пенного и т.д.);
• необходимой мощности для питания электродвигателей используемых насосов;
• применяемого способа водоснабжения, класса пожароопасности объекта и количества оросителей используемых в системе.

Предлагаемый типовой ряд комплектующих узлов оборудования, производимых в условиях стабильного производства, является интересной альтернативой насосным станциям, которые монтируются непосредственно на строительной площадке.

Дополнительные выгоды связанные с применением решений Instalcompact:

• значительное сокращение срока освоения капиталовложений благодаря снижения до минимума объема монтажных работ в помещении насосной станции;
• гарантия полного снаряжения и безотказности предлагаемых насосных станций;
• компактная эргономичная модульная конструкция, облегчающая доставку оборудования к потребителю и его установку в помещении насосной;
• воможность любого вида сборки из доступных компонентов насосной станции, собирая любые варианты систем, отличных от типовых;
• применение в сборке насосных станций оборудования и элементов, большинство из которых допущено к применению в области пожарной
• защиты и обществом европейских страховых норм VdS и других мировых стандартов.

Рис. 16. Насосные станции пожаротушения

Разработан типовой ряд модульных насосных станций на базе насосов фирмы Speck.

Насосные станции доступны в четырех вариантах исполнения:

• EE – насосная станция с двумя основными насосами с электроприводами;
• ED – насосная станция с двумя основными насосами, один из которых с электроприводом, а второй с двигателем внутреннего сгорания;
• E – насосная станция с одним основным насосом с электроприводом;
• D – насосная станция с основным насосом и двигателем внутреннего сгорания.

Каждый из вышеперечисленных варианов исполнения насосных станций снабжен соединительным модулем для пожарного автомобиля, измерительным модулем и модулем жокей насоса. Два первых модуля используются как независимые элементы, предназначенные для сборки уже на объекте, а модуль жокей насоса (насоса поддержки давления в трубопроводе) встроен в основной модуль насосной станции.

Стандартные технологические схемы

Исполнение E

Исполнение EE

Исполнение ED

Исполнение D

Специальное исполнение технологической схемы

Прерывистой линией обозначены фрагменты технологической системы насосной станции, которые не входят в основное оборудование, но необходимы при сборке системы на объекте. Представленные технологические схемы можно модифицировать и расширять другими элементами, такими как резервуары, сигнальными клапанами, индикаторами расхода воды, насосами дозаторами и пенообразующими резервуарами и т.д., в зависимости от требований заказчика. Все это дополнительное оборудование может быть включено в комплектацию насосной станции пожаротушения PP-IC.

В заключение можно отметить, что эффективная система пожарной безопасности в здании любого типа не может быть создана при условии использования только пассивных, или только активных материалов и технологий огнезащиты. Активные и пассивные компоненты системы огнезащиты решают совершенно разные задачи и по этой причине одни не могут быть заменены другими. Только комплексная защита гарантирует максимальную огнезащиту здания.

Источник https://www.complex-safety.com/stati-o-pozharnoj-bezopasnosti/avtonomnye-ustanovki-pozharotusheniya-aerozolnye-vs-gazovye-ponyatie-i-sfera-primeneniya/

Источник https://climanova.ru/avtomaticheskaya-sistema-pozharotusheniya-poroshkovogo-tipa-i-ee-preimushhestva.html

Источник https://extxe.com/4322/sistemy-avtomaticheskogo-pozharotushenija/