Типы установок пожаротушения

Типы установок пожаротушения

Установки пожаротушения как одно из технических средств системы противопожарной защиты применяются там, где пожар может получить интенсивное развитие уже на начальной стадии.
Автоматическими установками пожаротушения (АУП) считаются установки пожаротушения, которые могут самостоятельно срабатывать при превышении контролируемым фактором (или факторами) пожара — температурой, дымом и др. — установленных пороговых значений для защищаемой зоны.

Способы пожаротушения можно классифицировать по виду применяемых огнетушащих веществ (составов), методу их применения (подачи), назначению и т. д. Все способы подразделяются на поверхностное тушение (подача огнетушащих веществ непосредственно на очаг горения) и объемное тушение (создание в зоне пожара среды, не поддерживающей горение). Для поверхностного тушения применяют составы, которые можно подавать в очаг пожара на расстоянии (жидкостные, пены, порошки), для объемного тушения – вещества, которые могут распределяться в атмосфере защищаемого объема и создавать необходимую для этого концентрацию. Таковыми являются газовые и порошковые составы.

По способу приведения в действие установки пожаротушения подразделяются на ручные (с ручным способом приведения в действие) и автоматические, а по виду огнетушащего вещества — на водяные, пенные, газовые, аэрозольные, порошковые, паровые и комбинированные. Модульные установки пожаротушения состоят из одного или нескольких модулей, способных самостоятельно выполнять функцию пожаротушения, которые размещены в защищаемом помещении или рядом с ним и объединены единой системой обнаружения пожара и запуска.

Системы пожаротушения, как правило, проектируются и изготавливаются индивидуально для каждого конкретного объекта.

Установки пенного пожаротушения

Установки порошкового пожаротушения используют в качестве огнетушащего состава специальный порошок. Установка работают как по команде пожарной сигнализации, так и в автономном режиме. В первом случае время подачи огнетушащего вещества на всю защищаемую территорию не превышает 30-35 секунд после обнаружения опасности. Автономные установки чаще всего выбрасывают разовый заряд порошка и тушат пожар на начальной стадии в локальной зоне, для срабатывания им нужно «дождаться» повышения температуры окружающей среды.

Современные порошки допустимо хранить и применять при температурах до -50 градусов С, они не токсичны, мало агрессивны, достаточно дешевы и удобны в обращении. Единственный недостаток порошков — слеживаемость и ограниченный в связи с этим срок хранения. Кроме того, при подаче порошка в зону пожара не исключена полная потеря видимости, поэтому люди из помещения должны быть заблаговременно эвакуированы.

Наибольшее распространение установки пенного пожаротушения получили в энергетике и таких отраслях промышленности, как нефтедобывающая, химическая, нефтехимическая, нефтеперерабатывающая и металлургическая. Установки пенного пожаротушения отличаются от водяных наличием устройств для получения пены (оросители, пеногенераторы), а также наличием в установке пенообразователя и системы его дозирования. Остальные элементы и узлы по устройству аналогичны установкам водяного пожаротушения.
Выбор дозирующего устройства в установках пенного пожаротушения осуществляется в зависимости от конкретных особенностей защищаемого объекта, системы водоснабжения и типа установки (спринклерная или дренчерная). В настоящее время системы дозирования пенообразователя проектируют по двум основным схемам: с заранее приготовленным раствором пенообразователя и с дозированием пенообразователя в поток воды с помощью насоса-дозатора с дозирующей шайбой или с помощью эжектора-смесителя. Принцип работы пенной АУП с заранее приготовленным раствором пенообразователя заключается в следующем. Электрический импульс от щита управления подается на включение двигателя насоса подачи раствора и узла управления. Насос забирает раствор из резервуара (задвижка насоса нормально открыта), подает его в напорную линию и далее в распределительную сеть. Для периодического перемешивания раствора служит линия с нормально закрытой задвижкой. Пенные АУП с заранее приготовленным раствором пенообразователя и заполненными им трубопроводами менее инерционны, но вместе с тем имеют ряд существенных недостатков:

• срок хранения раствора пенообразователя значительно меньше срока хранения концентрированного пенообразователя;
• строительство резервуара для хранения пенообразователя является нерентабельным, если есть пожарный водопровод, который может обеспечить необходимый для пожаротушения расход воды;
• при использовании резервуаров большой емкости утилизация раствора пенообразователя значительно усложняется;
• пенообразователь не должен контактировать с бетоном, что требует покрытия внутренней поверхности железобетонных резервуаров эпоксидными мастиками. Это приводит к удорожанию установки и усложнению строительных и монтажных работ.

По указанным причинам в установках, требующих небольших объемов раствора пенообразователя, рационально иметь емкость с подготовленным раствором. В установках, требующих больших расходов огнетушащего вещества, более целесообразно хранить концентрированный пенообразователь и воду раздельно и использовать для их смешения дозирующие устройства.
У нас в стране оросители и узлы управления для водяных и пенных АУП выпускаются ЗАО ПО «Спецавтоматика» (г. Бийск Алтайского края) и фирмой «Лакита» (г. Москва). Широко представлены на российском рынке оросители и узлы управления зарубежных фирм VIKING и Grinnell.

  • Возможные способы пожаротушения:
    Объемный, поверхностный и локальный способы пожаротушения.
  • Применение установки оправданно:
    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. Общая информация: СНиП 2.04.09-84.
  • Использование установки неэффективно:
    Не желательно использовать для тушения веществ, которые выделяют при контакте с пеной вредные вещества.

Установки водяного пожаротушения

Установки водяного пожаротушения используются для защиты от огня самых различных гражданских, промышленных, технических и других объектов. По конструктивному исполнению установки водяного пожаротушения подразделяются на спринклерные (СУВП), предназначенные для локального тушения пожаров, и дренчерные (ДУВП) — для тушения по всей территории или ее части. Они получили свое название от английских слов sprincle (брызгать, моросить) и drench (мочить, орошать). Конструктивно ДУВП отличается от СУВП видом оросителя, типом клапана, установленного в узле управления, и наличием самостоятельной побудительной системы для дистанционного и местного включений. Оросители (спринклерные и дренчерные) предназначены для распыления воды, распределения ее по защищаемой площади и создания водяных завес. Традиционные установки водяного пожаротушения имеют один недостаток — большой поток воды, который обеспечивает недостаточно эффективное тушение и, воздействуя на материалы, ценности или оборудование, причиняет им значительный ущерб.

Спринклерные установки включаются при повышении температуры, при этом струя распыленной воды подается в непосредственной близости от очага пожара. Узлы управления этих установок бывают «сухого» типа — для неотапливаемых объектов, и «мокрого» — для помещений, температура в которых в течение года не опускается ниже 0 градусов С.

Спринклерные установки в силу своей специфики — низкой чувствительности и независимости (полной или частичной) от пожарной сигнализации — более эффективны для защиты помещений, пожар в которых, скорее всего, будет развиваться быстро, с интенсивным тепловыделением (деревянное помещение и др.). Внешне оросители весьма разнообразны, что
позволяет использовать их в различных интерьерах.
Дренчерные системы «работают» по команде от извещателя, что позволяет ликвидировать пожар на более ранней стадии развития и быстро.

  • Возможные способы пожаротушения:
    Поверхностный (объемный – только для установок пожаротушения тонкораспыленной водой).
  • Применение установки оправданно:
    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. Общая информация: СHиП 2.04.09-84.
  • Использование установки неэффективно:
    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.

Установки пожаротушения тонкораспылённой водой

Различные способы пожаротушения позволяют наиболее эффективно использовать один из них в конкретных условиях. При выборе способа, по нашему мнению, необходимо руководствоваться следующими требованиями:

1. Высокая эффективность пожаротушения для конкретных материалов и помещений.
2. Минимальность воздействия на материалы и возможность полного устранения этого воздействия впоследствии.
3. Экологическая чистота и возможность присутствия людей при пожаротушении.
4 Дешевизна огнетушащего вещества.
5. Удобство и простота обслуживания системы при ее компактности.
6. Отсутствие жестких требований по степени герметичности защищаемых помещений.
7. Оптимальность системы для ее проектирования и монтажа.

Ни один из традиционных способов е отвечает большинству основных требований к системам пожаротушения приведенным выше.
Вот почему во всем мире в последние годы интенсивно разрабатываются новые технологии пожаротушения с использованием тонкораспыленной воды (ТРВ) (по англоязычной терминологии
«Hi-Fog»). В ней заложен иной принцип тушения водой: не создание на материале слоя воды, а ввод мелких капель непосредственно в пламя и на поверхность с последующим полным
испарением их и тем самым равномерное охлаждение поверхности.

Преимущества ТРВ становятся очевидными при диаметре капель менее 300 мкм, когда, кроме съема тепла от пламени и поверхности горящего материала, при испарении мелких капель
выделяется большое количество пара, что уменьшает объемную концентрацию кислорода О; и тем самым дополнительно подавляет горение. Мелкие капли сильно экранируют тепловое
излучение пожара и не позволяют развиваться новым очагам. Это позволяет локализовать очаг, что не достигается ни одним другим способом пожаротушения. Необходимо так-же отметить следующие важные преимущества ТРВ перед традиционными водяными системами:

1) возможность эффективно тушить ЛВЖ, что невозможно для традиционных водяных систем из-за разбрызгивания ЛВЖ при их использовании и тем самым увеличения площади пожара;

2) возможность тушения электроустановок под напряжением 36000 В с расстояния 1 м.

Дополнительное экологическое преимущество ТРВ, не свойственное другим огнетушащим средствам, заключается в способности облака распыленной воды поглощать (адсорбировать)
сажу, угарный газ (СО) и другие вредные газы и мелкие частички. Поэтому люди могут находиться в помещении в течение всего времени тушения ТРВ и осуществлять спасение и эвакуацию ценных предметов.

Автоматические установки водяного пожаротушения имеют один существенный недостаток – неэффективное использование струи воды, направленной в очаг горения.
Воды затрачивается гораздо больше, чем требуется непосредственно на тушение, так как часть струи стекает с горящих предметов, вследствие чего происходят пролив воды, порча материальных ценностей и другие неприятные последствия. Одним из простых и надежных путей устранения этого недостатка, а также повышения огнетушащей способности воды является применение при пожаротушении тонкораспыленной воды (ТРВ). Применяют установки пожаротушения ТРВ как модульного, так и централизованного типа.
Область использования установок пожаротушения ТРВ модульного типа ограничена небольшими помещениями из-за их высокой стоимости. Наиболее перспективным является применение централизованных установок пожаротушения ТРВ.

Их отличает высокая эффективность тушения и локализации пожара, что подтверждено огневыми испытаниями на модельных очагах пожара, время работы – 30 минут, низкий расход
воды, абсолютная безопасность для людей и автомобилей при тушении или ложном срабатывании, конкурентная стоимость. Мельчайшие частички воды обладают высокой проникающей и дымоосаждающей способностью, что усиливает огнетушащий эффект. Получают тонкораспыленную воду за счет значительного повышения давления на распылителях, перегрева воды и других средств.

Тонкораспыленной называют воду, полученную в результате дробления водяной струи на капли, со среднеарифметическим диаметром до 150 мкм. Автоматические установки пожаротушения тонкораспыленной водой могут быть как стационарными, так и модульными. В основном они применяются для поверхностного и локального (по поверхности) тушения очагов пожара классов А и В.

В последнее десятилетие началось применение установок пожаротушения тонкораспыленной водой, диаметр большинства капель которой составляет не менее 100 мкм. Они наиболее эффективны для тушения загораний водонерастворимых нефтепродуктов с температурой кипения ниже 100 °С. Установки применяются для пожаротушения в помещениях по всей расчетной площади, если их негерметичность не превышает 3%. В ряде случаев с помощью тонкораспыленной воды (диаметр капель от 50 до 70 мкм) можно осуществлять пожаротушение объемным способом. ООО «ГорПожБезопасность» разработаны и промышленно выпускаются специальные спринклерные оросители для тонкораспыленной воды «Аквамастер». В НИИ низких температур при МАИ создан ряд спринклерных и дренчерных мелкодисперсных оросителей, предназначенных для тушения пожаров классов А и В в замкнутых и полузамкнутых объемах. В России рядом организаций (НПК «Пламя» (г. Реутов Московской обл.), НПФ «Безопасность» (г. Санкт-Петербург), НИИНТ (г. Москва), Федеральным центром двойных технологий «Союз» (г. Дзержинский Московской обл.) ЗАО МЭЗ «Спецавтоматика» (г. Москва) и др.) были разработаны перспективные технологии получения тонкораспыленной воды для целей пожаротушения. На западе наибольшего успеха в создании аналогичных АУП добились фирмы Marioff Corporation Оу (Финляндия) (системы типа HI-FOG) и Securi-Plex (Великобритания), установки которых успешно прошли испытания в центре FMRS (США). Сравнительный анализ зарубежных и отечественных разработок показывает, что некоторые отечественные АУП значительно эффективнее зарубежных. Их расчет и проектирование производится на основе нормативно-технической документации предприятий-изготовителей.

  • Возможные способы пожаротушения:
    Поверхностный и объемный.
  • Применение установки оправданно:
    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: СHиП 2.04.09-84.
  • Использование установки неэффективно:
    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.