Что используется в установках газового пожаротушения. Газовое пожаротушение: устройство, принцип работы, виды
Газовое пожаротушение - это вид пожаротушения, при котором для тушения возгораний и пожаров применяются газовые огнетушащие составы. Автоматическая установка газового пожаротушения обычно состоит из баллонов или емкостей для хранения газового огнетушащего состава (ГОС), газа, который хранится в этих баллонах (емкостях), узлов управления, трубопроводов и насадок, обеспечивающих доставку и выпуск газа в защищаемое помещение, прибора приемно-контрольного и пожарных извещателей.
История
Газовое пожаротушение в серверной. 1996 год
В последней четверти 19-го столетия углекислый газ стали применять за рубежом как огнетушащее вещество. Этому предшествовало получение сжиженной двуокиси углерода (СО 2) М. Фарадеем в 1823 г. В начале 20-го века в Германии, Англии и США начали применяться углекислотные установки пожаротушения, значительное их количество появилось в 30-х годах. После Второй мировой войны за рубежом начали применяться установки с использованием изотермических резервуаров для хранения СО 2 (последние получили название установки пожаротушения двуокисью углерода низкого давления).
Хладоны (галоны) являются более современными газовыми ОТВ. За рубежом в начале 20-го века галон 104, а затем в 30-х годах галон 1001 (бромистый метил) весьма ограничено применялись для пожаротушения, преимущественно в ручных огнетушителях. В 50-х в США проведены исследовательские работы, которые позволили предложить к применению в установках галон 1301 (трифторбромметан).
Первые отечественные установки газового пожаротушения (УГП) появились в середине 30-х годов для защиты кораблей и судов. В качестве газового ОТВ (ГОТВ) использовалась двуокись углерода. Первая автоматическая УГП применена в 1939 г. для защиты турбогенератора ТЭЦ. В 1951-1955 гг. разработаны батареи газового пожаротушения с пневмопуском (БАП) и электропуском (БАЭ). Применен вариант блочного исполнения батарей с помощью наборных секций типа СН. С 1970 г. в батареях используется запорно-пусковое устройство ГЗСМ.
В последние десятилетия широко применяются автоматические установки газового пожаротушения, использующие
озонобезопасные хладоны - хладон 23, хладон 227еа, хладон 125.
При этом хладон 23 и хладон 227еа применяются для защиты помещений в которых находятся, или могут находится люди.
Хладон 125 применяется в качестве огнетущащего вещества для защиты помещений без постоянного пребывания людей.
Двуокись углерода широко применяется для защиты архивов и денежных хранилищ.
Газы, применяемые при тушении
Работа системы газового пожаротушения в серверной
В качестве огнетушащих веществ для тушения используются газы, перечень которых определен в Своде правил СП 5.13130.2009 «Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические» (пункт 8.3.1).
Это следующие газовые огнетушащие вещества: хладон 23, хладон 227еа, хладон 125, хладон 218, хладон 318Ц, азот, аргон, инерген, двуокись углерода, шестифтористая сера.
Применение газов, которые не входят в указанный перечень, разрешается только по дополнительно разработанным и согласованным нормам (техническим условиям) для конкретного объекта.
Газовые огнетушащие вещества по принципу пожаротушения классифицируют на две группы:
Первая группа ГОТВ - ингибиторы (хладоны). Они имеют механизм тушения, основанный на химическом
ингибировании (замедлении) реакции горения. Попадая в зону горения, эти вещества интенсивно распадаются
с образованием свободных радикалов, которые вступают в реакцию с первичными продуктами горения.
При этом происходит снижение скорости горения до полного затухания.
Огнетущащая концентрация хладонов в несколько раз ниже, чем для сжатых газов и составляет от 7 до 17 объемных процентов.
а именно, хладон 23, хладон 125, хладон 227еа являются озононеразрушающими.
Озоноразрушающий потенциал (ODP) хладона 23, хладона 125 и хладона 227еа равен 0.
Вторая группа - это разбавляющие атмосферу газы. К ним относятся такие сжатые газы, как аргон, азот, инерген.
Для поддержания горения необходимым условием является наличие не менее 12 % кислорода. Принцип разбавления атмосферы состоит в том, что при вводе сжатого газа (аргона, азота, инергена) в помещении содержание кислорода снижается до значения менее 12 %, то есть создаются условия, не поддерживающие горение.
Сжиженные газовые огнетушащие составы
Сжиженный газ хладон 23 применяется без газа-вытеснителя.
Хладоны 125, 227еа, 318Ц для обеспечения транспортировки по трубной разводке в защищаемое помещение требуют подкачки газом-вытеснителем.
Двуокись углерода
Двуокись углерода - бесцветный газ с плотностью 1,98 кг/м³, не имеющий запаха и не поддерживающий горение большинства веществ. Механизм прекращения горения двуокисью углерода заключается в её способности разбавлять концентрацию реагирующих веществ до пределов, при которых горение становится невозможным. Двуокись углерода может выбрасываться в зону горения в виде снегообразной массы, оказывая при этом охлаждающее действие. Из одного килограмма жидкой двуокиси углерода образуется 506 л. газа. Огнетушащий эффект достигается, если концентрация двуокиси углерода не менее 30 % по объёму. Удельный расход газа при этом составит 0,64 кг/(м³·с) . Требует применения весовых устройств для контроля утечки огнетушащего вещества, обычно представляет собой тензорные весовые устройства.
Нельзя применять для тушения щелочно-земельных, щелочных металлов, некоторых гидридов металлов, развитых пожаров тлеющих материалов .
Хладон 23
Хладон23 (трифторметан)- легкий газ без цвета и запаха. В модулях находится в жидкой фазе. Обладает высоким давлением собственных паров (48 КгС/кв.см), не требует наддува газом-вытеснителем. Способен в нормативное время (10/15 сек.) создавать нормативную огнетушащую концентрацию в помещениях, удаленных от модулей с ГОТВ на расстояние более 20 метров по вертикали и более 100 метров по горизонтали. Это его качество позволяет создавать оптимальные системы пожаротушения объектов с большим количеством защищаемых помещений путем создания централизованной станции газового пожаротушения. Экологически безопасен (ODP=0). Рекомендуется для защиты помещений с возможным пребыванием людей. ПДК = 50 %, а пожаротушащая концентрация - 14,6 %. Если происходит выпуск хладона 23 в помещение, из которого не эвакуировались (по каким-то причинам) люди, то для их здоровья ущерб нанесен не будет!
Хладон 125
Основные свойства:
| 01. | Относительная молекулярная масса: | 120,02 ; |
| 02. | Температура кипения при давлении 0,1 МПа, °С: | -48,5 ; |
| 03. | Плотность при температуре 20°С, кг/м³: | 1127 ; |
| 04. | Критическая температура, °С: | +67,7 ; |
| 05. | Критическое давление, МПа: | 3,39 ; |
| 06. | Критическая плотность, кг/м³: | 3 529 ; |
| 07. | Массовая доля пентафторэтана в жидкой фазе, %, не менее: | 99,5 ; |
| 08. | Массовая доля воздуха, %, не более: | 0,02 ; |
| 09. | Суммарная массовая доля органических примесей, %, не более: | 0,5 ; |
| 10. | Кислотность в пересчете на фтористоводородную кислоту в массовых долях, %, не более: | 0,0001 ; |
| 11. | Массовая доля воды, %, не более: | 0,001 ; |
| 12. | Массовая доля нелетучего остатка, %, не более: | 0,01 . |
Хладон 218
Хладон 227еа
Хладон 318Ц
Хладон 318ц (R 318ц, перфторциклобутан) Формула: C4F8 Химическое название: октафторциклобутан Агрегатное состояние: газ без цвета со слабым запахом
Температура кипения −6,0° С (минус) Температура плавления −41,4° C (минус) Молекулярная масса 200,031 Озоноразрушающий потенциал (ОРП) ODP 0 Потенциал глобального потепления GWP 9100 ПДК р.з.мг/м3 р.з. 3000 млн-1 Класс опасности 4 Характеристика пожароопасности Трудногорючий газ. При соприкосновении с пламенем разлагается с образованием высокотоксичных продуктов Применение Пламегаситель, рабочее вещество в кондиционерах, тепловых насосах
Сжатые газовые огнетушащие составы (Азот, аргон, инерген)
Азот
Азот используется для флегматизации горючих паров и газов, для продувки и осушения емкостей и аппаратов от остатков газообразных или жидких горючих веществ. Баллоны со сжатым азотом в условиях развившегося пожара представляют опасность, так как возможен их взрыв вследствие понижения прочности стенок при высокой температуре и повышения давления газа в баллоне при нагревании. Мерой, предотвращающей взрыв, является выпуск газа в атмосферу. Если это сделать невозможно, баллон следует обильно орошать водой из укрытия .
Азот нельзя применять для тушения магния, алюминия, лития, циркония и других материалов, которые образуют нитриды, обладающие взрывчатыми свойствами. В этих случаях в качестве инертного разбавителя применяют аргон, значительно реже - гелий .
Аргон
Инерген
Инерген - дружественная по отношению к окружающей среде противопожарная система, действующий элемент которой состоит из газов, уже присутствующих в атмосфере. Инерген - инертный, то есть неразжиженный, нетоксичный и негорючий газ. Он состоит на 52 % из азота, на 40 % из аргона, и на 8 % из углекислого газа. Это значит, что он не наносит вред окружающей среде и не повреждает оборудование и другие предметы.
Метод тушения, заложенный в Инерген называется «замещение кислорода» - уровень кислорода в помещении падает и огонь гаснет.
- В атмосфере Земли содержится приблизительно 20,9 % кислорода.
- Метод замещения кислорода заключается в том, чтобы понизить уровень кислорода до приблизительно 15 %. При таком уровне кислорода огонь в большинстве случаев неспособен гореть и погаснет в пределах 30-45 секунд.
- Отличительной особенностью Инерген является содержание в его составе 8 % углекислого газа.
Физиологически это выражается в способности организма человека перекачивать больший объём крови. В результате организм снабжается кровью также как если бы человек дышал обычным атмосферным воздухом.
Один газ замещается другим.
Иные
Также в качестве огнетушашего вещества может применяться пар, однако эти системы в основном применяются для тушения внутри технологического оборудования и трюмах судов.
Автоматические установки газового пожаротушения
Световые оповещатели системы газового пожаротушения
Системы газового пожаротушения применяются в тех случаях, когда применение воды может вызвать короткое замыкание или иное повреждение оборудования - в серверных комнатах , хранилищах данных, библиотеках, музеях, на летательных аппаратах.
Автоматические установки газового пожаротушения должны обеспечивать:
В защищаемом помещении, а также в смежных, имеющие выход только через защищаемое помещение, при срабатывании установки должны включаться устройства светового (световой сигнал в виде надписей на световых табло «Газ - уходи!» и «Газ - не входить!») и звукового оповещения в соответствии с ГОСТ 12.3.046 и ГОСТ 12.4.009 .
Система газового пожаротушения также входит как составная часть в системы подавления взрывов, используется для флегматизации взрывоопасных смесей.
Испытания автоматических установок газового пожаротушения
Испытания следует проводить:
- перед сдачей установок в эксплуатацию;
- в период эксплуатации не реже одного раза в 5 лет
Кроме того, масса ГОС и давление газа-вытеснителя в каждом сосуде установки следует проводить в сроки, установленные технической документацией на сосуды (баллоны, модули).
Впервые газ для тушения пожара начали применять в конце 19 века. И первое в установках газового пожаротушения (УГП) была углекислота. В начале прошлого века в Европе приступили к выпуску углекислотных установок. В тридцатых годах двадцатого века получили применение огнетушители с хладонами, огнетушащими веществами типа бромистого метила. В Советском Союзе устройства с применением газа для тушения пожара впервые . В 40-х годах для углекислоты стали применять изотермические резервуары. Позже разработали новые вещества для тушения на основе естественных и синтетических газов. Их можно классифицировать как хладоны, инертные газы, углекислота.
Достоинства и недостатки огнетушащих веществ
Газовые установки значительно дороже систем, использующих пар, воду, порошок или пену в качестве тушащего вещества. Невзирая на это, они широко применяются. Использование УГП в архивах, запасниках музеев и других хранилищах с горючими ценностями вне конкуренции, благодаря практическому отсутствию материального вреда от их применения.
Кроме этого . Использование порошка и пены может испортить дорогостоящую технику. В авиации также применяют газ.
Быстрота распространения газа, способность приникать во все щели, позволяет применять установки на его основе для обеспечения безопасности помещений, имеющих непростую планировку, подвесные потолки, много перегородок и других препятствий.
Применение газовых установок, работающих на основании разбавления атмосферы объекта, требует совместной работы с комплексными системами безопасности. Для гарантированного тушения пожара все двери и окна должны быть закрыты и отключена принудительная или закрыта естественная вентиляция. Для оповещения людей находящихся внутри помещений подаются световые, звуковые или голосовые сигналы, дается определенное время для выхода. После этого начинается непосредственно тушение пожара. Газ заполняет помещения, независимо от сложности его планировки, за 10-30 сек после эвакуации людей.
Установки использующие сжатый газ могут применяться в неотапливаемых строениях, так как имеют широкий температурный диапазон, -40 — +50 ºС. Некоторые ГОТВ химически нейтральны, не загрязняют окружающую среду, а хладон 227ЕА, 318Ц можно применять и в присутствии людей. Азотные установки эффективны в нефтехимической промышленности, при тушении пожаров на скважинах, в шахтах и других объектах, где возможны взрывоопасные ситуации. Установки с углекислотой можно применять при работающих электроустановках напряжением до 1 кВ.
Недостатки газового пожаротушения:
- использование ГОТВ неэффективно на открытых площадках;
- газ не применяется для тушения материалов, способных гореть без кислорода;
- для больших объектов газовая аппаратура требует отдельную специальную пристройку для размещения резервуаров с газом и сопутствующей аппаратуры;
- азотные установки не используются при тушении алюминия и других веществ, образующих нитриды, которые взрывоопасны;
- невозможно использование углекислоты для тушения щелочно-земельных металлов.
Газы, применяемые для тушения пожаров
В России виды газовых огнетушащих веществ, разрешенных к применению в УГП, ограничены азотом, аргоном, инергеном, хладонами 23, 125, 218, 227еа, 318Ц, углекислотой, шестифтористой серой. Использование иных газов возможно при согласовании технических условий.
Газовые огнетушащие вещества (ГОТВ) по способу тушения делят на две группы:
- Первая – это хладоны. Они гасят пламя химическим замедлением скорости горения. В зоне возгорания, хладоны распадаются и начинают взаимодействовать с продуктами горения, это уменьшает скорости горения до полного затухания.
- Вторая - это газы, снижающие количество кислорода. К ним относятся аргон, азот, инерген. Для поддержания горения большинству материалов требуется более 12 % кислорода в атмосфере пожара. Вводя инертный газ в комнату, и снижая количество кислорода, получают требуемый результат. Какое огнетушащее вещество в установках газового пожаротушения необходимо использовать зависит от объекта защиты.
Обратите внимание!
По виду хранения ГОТВ делятся на сжатые (азот, аргон, инерген) и сжиженные (все остальные).
Фторкетоны - новый класс огнетушащих веществ, разработка компании 3М. Это синтетические вещества, которые по эффективности сходны с хладонами и инертны благодаря своей молекулярной структуре. Тушащий эффект получается при концентрациях 4-6 процентов. За счет этого появляется возможность использования в присутствии людей. Кроме этого, в отличие от хладонов, фторкетоны быстро разлагаются после применения.
Типы систем газового пожаротушения
Установки газового пожаротушения (УГП) бывают двух видов: станционные и модульные. Для обеспечения безопасности нескольких комнат применяется модульная УГП. Для целого объекта обычно используется станционная установка.
Компоненты УГП: модули газового пожаротушения (МГП), насадки, распредустройства, трубы и ГОТВ.
Главным устройством, от которого зависит функционирование установки, является модуль МГП. Он представляет собой резервуар с запорно-пусковым устройством (ЗПУ).
В работе лучше применять баллоны емкостью до 100 л, так как их легко транспортировать и не требуется регистрация в Ростехнадзоре.
На текущий момент на российском рынке применяется МГП более десятка отечественных и иностранных компаний.
Лучшая пятерка модулей МГП
- ОСК Групп – российский производитель устройств тушения пожара с 17-летним опытом разработок в этой области. Компания выпускает устройства, использующие Novec 1230. Это огнетушащее вещество используют в установках газового пожаротушения, которые можно применять в энергетических и подобных им помещениях в присутствии людей. ЗПУ с манометром и предохранительной разрывной мембраной. Выпускаются объемом от 8 л до 368 л.
- Модули MINIMAX от немецкого производителя обладают особой надежностью благодаря использованию цельнотянутых сосудов. Линейка МГП от 22 до 180 л.
- В МГП разработки фирмы «ВФАспект» применяются сварные резервуары низкого давления, в качестве ГОТВ – хладоны. Выпускаются объемом 40, 60, 80 и 100л.
- МГП «Пламя» производятся компанией НТО «Пламя». Используют резервуары для сжатых газов низкого давления и хладонов. Выпускается большая линейка от 4 до 140 л.
- Модули от компании «Спецавтоматика» выпускаются для сжатых газов высокого, низкого давления и хладонов. Оборудование просто в обслуживании, эффективно в работе. Выпускается 10 типоразмеров МГП от 20 до 227 л.
В модулях всех производителей кроме электрического и пневматического пуска предусмотрен ручной запуск устройств.
Использование новых газовых огнетушащих веществ типа Novec 1230 (фторкетоновая группа), как следствие, возможность тушения пожара в присутствии людей повысило эффективность УГП за счет раннего реагирования. А безвредность применения ГОТВ для материальных ценностей, несмотря на значительную стоимость оборудования и его монтажа, становятся серьезным аргументом в пользу применения систем газового пожаротушения.
Пожаров условно разделяют на два типа: поверхностные и объёмные. Первый способ основан на применении средств, блокирующих полную поверхность очага возгорания от доступа кислорода из окружающей среды огнегасительными средствами. При объёмном способе происходит остановка доступа воздуха в помещение путем введения в него такой концентрации газов, при которой концентрация кислорода в воздухе становится меньше 12 %. Таким образом, поддержание огня невозможно по физико-химическим показателям.
Для большей эффективности газовая смесь подаётся сверху и снизу. В процессе пожара оборудование работает в штатном режиме, поскольку ему кислород не нужен. После локализации огня воздух кондиционируется и вентилируется. Газ легко удаляется посредством вентиляционных установок, не оставляя следов воздействия на оборудовании и не принося ему вреда.
Когда и где применяют
Установки газового пожаротушения (УГП) предпочтительнее применять в помещениях с повышенной герметичностью. В таких помещениях ликвидация возгорания может происходить именно объёмным методом.
Природные свойства газообразных веществ позволяют реагентам этого вида огнетушения легко проникать в отдельные зоны объектов сложной конфигурации, куда затруднена подача иных средств. Кроме того, действие газа менее вредоносно для защищаемых ценностей, чем влияние воды, пены, порошковых или аэрозольных средств. И, в отличие от перечисленных способов, огнетушащие составы на основе газа не проводят электрический ток.
Применение установок газового пожаротушения высокозатратно, но оправдывает себя при спасении от огня особо ценной собственности в:
- помещениях с электронно-вычислительной техникой (ЭВМ), архивными серверами, вычислительных центрах;
- щитовых приборов управления на промышленных комплексах и в АЭС;
- библиотеках и архивах, в запасниках музеев;
- денежных хранилищах банков;
- камерах окраски и сушки автомобилей и дорогостоящих узлов;
- на морских танкерах и сухогрузах.
Условием эффективной ликвидации возгорания при выборе установок газового пожаротушения является создание низкой концентрации кислорода, невозможной для поддержания горения. При этом базой должно служить технико-экономическое обоснование, а соблюдение техники безопасности персонала предмет пожаротушения является наиболее значимым фактором при выборе огнетушащего вещества.
Характеристика состава
Веществами, вытесняющими кислород и снижающими скорость горения до критической, служат инертные газы, углекислота, пары неорганических веществ, способные замедлять реакцию горения. Существует Свод правил с перечнем газов, разрешённых к применению — СП 5.13130. Применение веществ, не включенных в данный перечень, разрешено по техническим условиям (дополнительно рассчитанным и прошедшим согласование нормам). Поговорим о каждом огнетушащем веществе в отдельности.
- Углекислый газ
Условное обозначение углекислого газа — Г1. Из-за сравнительно невысокой огнегасительной способности при объёмном пожаротушении требует введения в количестве до 40 % от объёма горящего помещения. СО 2 не электропроводен, благодаря этому свойству его применяют при тушении работающих под напряжением приборов и электрооборудования, электрических сетей, линий электропередач.
Углекислый газ успешно служит для тушения объектов промышленности: дизельные склады, компрессорные залы, склады легковоспламеняющихся жидкостей. СО 2 термостоек, не выделяет продуктов теплоразложения, но при пожаротушении создаёт невозможную для дыхания атмосферу. Применим в помещениях, где персонал не предусмотрен или присутствует непродолжительное время.
- Инертные газы
Инертные газы — аргон, инерген. Возможно использование дымовых и отработанных газов. Их относят к газам, разбавляющим атмосферу. Свойства этих материалов к понижению концентрации кислорода в горящем помещении успешно применяются при тушении герметичных резервуаров. Заполнение ими пространства трюмов на судах, или нефтяных танков преследует цели защиты от возможности возникновения взрыва. Условное обозначение — Г2.
- Ингибиторы
Хладоны считаются более современными средствами для тушения огня. Их относят к группе ингибиторов, химически замедляющих реакцию горения. При контакте с огнём, они вступают с ним во взаимодействие. При этом образуются свободные радикалы, реагирующие на первичные продукты горения. В результате скорость горения снижается до критической.
Огнетушащая способность хладонов составляет от 7 до 17 объёмных процентов. Они эффективны при тушении тлеющих материалов. В СП 5.13130 рекомендованы озононеразрушающие хладоны — 23; 125; 218; 227еа, фреон 114 и т.д. Также доказано, что эти газы оказывают минимальное воздействие на организм человека при концентрации, равной огнетушащей.
Азот применяется при тушении веществ в замкнутых объёмах, для предотвращения возникновения взрывоопасных ситуаций на нефте- и газодобывающих предприятиях. Создаваемая газоразделительным блоком азотного пожаротушения воздушная смесь с содержанием азота до 99 % подаётся через ресивер в очаг возгорания и приводит к полной невозможности дальнейшего горения.
- Другие вещества
Помимо вышеперечисленных веществ, также используются шестифторовая сера. Вообще, применение веществ на основе фтора довольно распространено. Компания 3M ввела в международную практику новый класс веществ, которые назвала фторкетонами. Фторкетоны — синтетические органические вещества, молекулы которых инертны при соприкосновениями с молекулами других веществ. Такие свойства аналогичны противопожарному действию хладонов. Плюсом является сохранение положительной экологической ситуации.
Технологическое оборудование
Определение выбора вещества пожаротушения подразумевает соответствие типа установки пожаротушения и её технологического оборудования. Все установки разделяют на два вида: модульные и станционные.
Модульные установки применяются для защиты от пожара при наличии одного пожароопасного помещения на объекте.
Если существует необходимость пожарной защиты двух и более помещений, монтируется установка пожаротушения, а к выбору её типа следует подходить, исходя из следующих экономических соображений:
- возможность размещения на объекте станции — выделение свободного помещения;
- величина, объём защищаемых объектов и их количество;
- отдалённость объектов от станции пожаротушения.
К основным конструкционным составляющим установок относятся модули газового пожаротушения, трубопровод и насадки, распределительные устройства, причём модуль технически является наиболее сложным узлом. Благодаря ему обеспечивается надёжность работы всего устройства. Модуль газового пожаротушения представляет собой баллоны высокого давления, оснащённые запорно-пусковыми устройствами. Предпочтение отдаётся баллонам вместимостью до 100 литров. Потребитель оценивает удобство их транспортировки и монтажа, а также возможность не регистрировать их в органах Ростехнадзора и отсутствие ограничений к месту установки.
Баллоны высокого давления изготавливаются из высокопрочной легированной стали. Данный материал характеризуется высокими антикоррозионными свойствами и способностью прочного сцепления с лакокрасочным покрытием. Расчётный срок службы баллонов — 30 лет; первый срок технического переосвидетельствования происходит по прошествии 15 лет эксплуатации.
Баллоны с рабочим давлением от 4 до 4,2 МПа применяются в модульных установках газового пожаротушения; с давлением же до 6,5 МПа могут применяться как в модульном исполнении, так и в централизованных станциях.
Запорно-пусковые устройства разделяют на 3 типа в зависимости от конструкционных составляющих рабочего органа. В отечественном производстве наиболее популярны клапанные и мембранные конструкции. В последнее время отечественные производители выпускают запорные элементы в виде разрывного устройства и пиропатрона. В действие оно приводится импульсом небольшой мощности от прибора управления.
Проектирование систем газового пожаротушения достаточно сложный интеллектуальный процесс, результатом которого становится работоспособная система, позволяющая надежно, своевременно и эффективно защитить объект от возгорания. В данной статье рассматриваются и анализируются проблемы, возникающие при проектировании автоматических установок газового пожаротушения. Оцениваются возмож ности данных систем и их эффективность, а также рассмат риваются возможные варианты оптимального построения автоматических систем газового пожаротушения. Анализ данных систем производится в полном соответствии с тре бованиями свода правил СП 5.13130.2009 и других норм, дейст вующих СНиП, НПБ, ГОСТ и Федеральных законов и приказов РФ по автоматическим установкам пожаротушения.
Главный инженер проекта ООО «АСПТ Спецавтоматика»
В.П. Соколов
На сегодняшний день, одним из самых эффективных средств тушения пожаров, в помещениях подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения АУПТ в соответствии с требованиями СП 5.13130.2009 приложение «А», являются установки автоматического газового пожаротушения. Тип автоматической установки тушения, способ тушения, вид огнетушащих средств, тип оборудования установок пожарной автоматики определяется организацией-проектировщиком в зависимости от технологических, конструктивных и объемно-планировочных особенностей защищаемых зданий и помещений с учетом требований данного перечня (см. п. А.3.).
Применение систем, где огнетушащее вещество при возгорании автоматически или дистанционно в ручном режиме пуска подается в защищаемое помещение особенно оправданно при защите дорогостоящего оборудования, архивных материалов или ценностей. Установки автоматического пожаротушения позволяют ликвидировать на ранней стадии возгорание твердых, жидких и газообразных веществ, а также электрооборудования под напряжением. Такой способ тушения может быть объемным - при создании огнетушащей концентрации по всему объему защищаемого помещения или локальным – в случае, если огнетушащая концентрация создается вокруг защищаемого устройства (например, отдельного агрегата или единицы технологического оборудования).
При выборе оптимального варианта управления автоматическими установками пожаротушения и выборе огнетушащего вещества, как правило, руководствуются нормами, техническими требованиями, особенностями и функциональными возможностями защищаемых объектов. Газовые огнетушащие вещества при правильном подборе практически не причиняют ущерба защищаемому объекту, находящемуся в нем оборудованию с любым производственным и техническим назначением, а также здоровью работающего в защищаемых помещениях персоналу с постоянным пребыванием. Уникальная способность газа проникать через щели в самые недоступные места и эффективно воздействовать на очаг возгорания получило самое широкое распространение в использовании газовых огнетушащих веществ в автоматических установках газового пожаротушения во всех областях человеческой деятельности.
Именно поэтому автоматические установки газового пожаротушения используются для защиты: центров обработки данных (ЦОД), серверных, телефонных узлов связи, архивов, библиотек, музейных запасников, денежных хранилищ банков и т.д.
Рассмотрим разновидности огнетушащих веществ наиболее часто используемых в автоматических системах газового пожаротушения:
Хладон 125 (C 2 F 5 H) нормативная объемная огнетушащая концентрация по Н-гептан ГОСТ 25823 равна - 9.8 % объема (фирменное название HFC-125);
Хладон 227еа (C3F7H) нормативная объемная огнетушащая концентрация по Н-гептан ГОСТ 25823 равна - 7.2 % объема (фирменное название FM-200);
Хладон 318Ц (C 4 F 8) нормативная объемная огнетушащая концентрация по Н-гептан ГОСТ 25823 равна - 7.8 % объема (фирменное название HFC-318C);
Хладон ФК-5-1-12 (CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3) 2) нормативная объемная огнетушащая концентрация по Н-гептан ГОСТ 25823 равна - 4.2 % объема (фирменное название Novec 1230);
Двуокись углерода (СО 2) нормативная объемная огнетушащая концентрация по Н-гептан ГОСТ 25823 равна - 34.9 % объема (можно использовать без постоянного пребывания людей в защищаемом помещении).
Мы не будем производить анализ свойств газов и их принципы воздействия на огонь в очаге пожара. Нашей задачей будет являться практическое использование данных газов в автоматических установках газового пожаротушения, идеология построения данных систем в процессе проектирования, вопросы расчета массы газа для обеспечения нормативной концентрации в объеме защищаемого помещения и определения диаметров труб питающего и распределительного трубопровода, а также расчет площади выпускных отверстий насадка.
В проектах по газовому пожаротушению при заполнении штампа чертежа, на титульных листах и в пояснительной записке мы используем термин автоматическая установка газового пожаротушения. На самом деле данный термин не совсем корректен и правильней будет использование термина автоматизированная установка газового пожаротушения.
Почему так! Смотрим перечень терминов в СП 5.13130.2009.
3. Термины и определения.
3.1 Автоматический пуск установки пожаротушения : пуск установки от ее технических средств без участия человека.
3.2 Автоматическая установка пожаротушения (АУП) : установка пожаротушения, автоматически срабатывающая при превышении контролируемым фактором (факторами) пожара установленных пороговых значений в защищаемой зоне.
В теории автоматического управления и регулирования есть разделение терминов автоматическое управление и автоматизированное управление.
Автоматические системы - это комплекс программных и технических средств и устройств работающих без участия человека. Автоматическая система не обязательно должна представлять собой сложный комплекс устройств, для управления инженерными системами и технологическими процессами. Это может быть одно автоматическое устройство, выполняющее заданные функции по заранее заданной программе без участия человека.
Автоматизированные системы – это комплекс устройств, преобразующих информацию в сигналы и передающих эти сигналы на расстояние по каналу связи для измерения, сигнализации и управления без участия человека или с его участием не более чем на одной стороне передачи. Автоматизированные системы это комбинация двух систем управления автоматической и системы ручного (дистанционного) управления.
Рассмотрим состав автоматических и автоматизированных систем управления активной противопожарной защиты:
Средства для получения информации-устройства сбора информации .
Средства для передачи информации-линии (каналы) связи .
Средства для приема, обработки информации и выдачи управляющих сигналов нижнего уровня- локальные приемные электротехнические устройства, приборы и станции контроля и управления.
Средства для использования информации- автоматические регуляторы и исполнительные механизмы и устройства оповещения разного назначения .
Средства отображения и обработки информации, а также автоматизированного управления верхнего уровня – центральный пульт управления или автоматизированное рабочее место оператора .
Автоматическая установка газового пожаротушения АУГПТ включает в себя три режима запуска:
- автоматический (запуск осуществляется от автоматических пожарных извещателей);
- дистанционный (запуск осуществляется от ручного пожарного извещателя находящегося у двери в защищаемое помещение или поста охраны);
- местный (от механического устройства ручного пуска находящегося на пусковом модуле «баллоне» с огнетушащим веществом или рядом с модулем пожаротушения для жидкой двуокиси углерода МПЖУ конструктивно выполненной в виде изотермической емкости).
Дистанционный и местный режим пуска выполняются только при вмешательстве человека. Значит правильной расшифровкой АУГПТ, будет являться термин «Автоматизированная установка газового пожаротушения» .
В последнее время Заказчик при согласовании и утверждении проекта по газовому пожаротушению в работу требует, чтобы указывалась инерционность установки пожаротушения, а не просто расчетное время задержки выпуска газа для эвакуации персонала из защищаемого помещения.
3.34 Инерционность установки пожаротушения : время с момента достижения контролируемым фактором пожара порога срабатывания чувствительного элемента пожарного извещателя, спринклерного оросителя либо побудительного устройства до начала подачи огнетушащего вещества в защищаемую зону.
Примечание - Для установок пожаротушения, в которых предусмотрена задержка времени на выпуск огнетушащего вещества с целью безопасной эвакуации людей из защищаемого помещения и (или) для управления технологическим оборудованием, это время входит в инерционность АУП.
8.7 Временные характеристики (см. СП 5.13130.2009).
8.7.1 Установка должна обеспечивать задержку выпуска ГОТВ в защищаемое помещение при автоматическом и дистанционном пуске на время, необходимое для эвакуации из помещения людей, отключение вентиляции (кондиционирования и т. п.), закрытие заслонок (противопожарных клапанов и т. д.), но не менее 10 сек. от момента включения в помещении устройств оповещения об эвакуации.
8.7.2 Установка должна обеспечивать инерционность (время срабатывания без учета времени задержки выпуска ГОТВ) не более 15 сек.
Время задержки выпуска газового огнетушащего вещества (ГОТВ) в защищаемое помещение задается путем программирования алгоритма работы станции управляющей газовым пожаротушением. Время необходимое для эвакуации людей из помещения определяется путем расчета по специальной методике. Временной интервал задержек для эвакуации людей из защищаемого помещения может составлять, от 10 сек. до 1 мин. и более. Время задержки выпуска газа зависит от габаритов защищаемого помещения, от сложности протекания в нем технологических процессов, функциональной особенности установленного оборудования и технического назначения, как отдельных помещений, так и промышленных объектов.
Вторая часть инерционной задержки установки газового пожаротушения по времени является продуктом гидравлического расчета питающего и распределительного трубопровода с насадками. Чем длинней и сложней магистральный трубопровод до насадка, тем большее значение имеет инерционность установки газового пожаротушения. На самом деле по сравнению с задержкой времени, которая необходима на эвакуацию людей из защищаемого помещения, эта величина не столь большая.
Время инерционности установки (начало истечения газа через первый насадок после открытия запорных клапанов) составляет, min 0,14 сек. и max. 1,2 сек. Данный результат получен из анализа около сотни гидравлических расчетов разной сложности и с разными составами газов, как хладонами, так и углекислотой находящейся в баллонах (модулях).
Таким образом, термин «Инерционность установки газового пожаротушения» складывается из двух составляющих:
Времени задержки выпуска газа для безопасной эвакуации людей из помещения;
Времени технологической инерционности работы самой установки при выпуске ГОТВ.
Необходимо отдельно рассмотреть инерционность установки газового пожаротушения с двуокисью углерода на базе резервуара изотермического пожарного МПЖУ «Вулкан» с разными объемами используемого сосуда. Конструктивно унифицированный ряд образуют сосуды вместимостью 3; 5; 10; 16; 25; 28; 30м3 на рабочее давление 2,2МПа и 3,3МПа. Для комплектации данных сосудов запорно-пусковыми устройствами (ЗПУ) в зависимости от объема, используется три вида запорных клапанов с диаметрами условного прохода выходного отверстия 100, 150 и 200мм. В качестве исполнительного механизма в запорно-пусковом устройстве используются шаровой кран или дисковый затвор. В качестве привода используется пневмопривод с рабочим давлением на поршне 8-10 атмосфер.
В отличие от модульных установок, где электрический пуск головного запорно-пуско-вого устройства осуществляется практически мгновенно даже с последующим пневматическим запуском оставшихся модулей в батарее (см. Рис-1), дисковый затвор или шаровой кран открываются и закрываются с небольшой задержкой во времени, которая может составлять 1-3 сек. в зависимости от выпускаемого производителем оборудования. К тому же открытие и закрытие данного оборудования ЗПУ во времени из-за конструктивных особенностей запорных клапанов имеет далеко не линейную зависимость (см. Рис-2).
На рисунке (Рис-1 и Рис-2) представлен график, на котором по одной оси значения среднего расхода двуокиси углерода, а по другой оси значения времени. Площадь под кривой в пределах нормативного времени определяет расчетное количество двуокиси углерода.
Средний расход двуокиси углерода Q m , кг/с, определяется по формуле
где: m - расчетное количество двуокиси углерода («Мг» по СП 5.13130.2009), кг;
t - нормативное время подачи двуокиси углерода, с.
с углекислотой модульного типа.
Рис-1.
1-
t o - время открытия запорно-пускового устройства (ЗПУ).
t x – время окончания истечения газа СО2 через ЗПУ.
Автоматизированная установка газового пожаротушения
с углекислотой на базе изотермической емкости МПЖУ «Вулкан».
Рис-2.
1- кривая, определяющая расход двуокиси углерода по времени через ЗПУ.
Хранение основного и резервного запаса углекислого газа в изотермических емкостях может осуществляться в двух разных отдельно стоящих резервуарах или совместно в одном. Во втором случае возникает необходимость закрытия запорно-пускового устройства после выхода основного запаса из изотермической емкости во время чрезвычайной ситуации тушения пожара в защищаемом помещении. Этот процесс в качестве примера показан на рисунке (см. Рис-2).
Использование изотермической емкости МПЖУ «Вулкан» в качестве централизованной станции пожаротушения на несколько направлений, подразумевает использование запорно-пускового устройства (ЗПУ) с функцией открыть-закрыть для отсечки нужного (расчетного) количества огнетушащего вещества для каждого направления газового пожаротушения.
Наличие большой распределительной сети трубопровода газового пожаротушения не означает, что истечение газа из насадка не начнется раньше, чем полностью откроется ЗПУ, поэтому время открытия выпускного клапана нельзя включать в технологическую инерционность работы установки при выпуске ГОТВ.
Большое количество автоматизированных установок газового пожаротушения используется на предприятиях с разными техническими производствами для защиты технологического оборудования и установок как, с нормальными температурами эксплуатации, так и с высоким уровнем рабочих температур на рабочих поверхностях агрегатов, например:
Газоперекачивающие агрегаты компрессорных станций, подразделяющие по типу
приводного двигателя на газотурбинные, газомоторные и электрические;
Компрессорные станции высокого давления с приводом от электродвигателя;
Генераторные установки с газотурбинными, газомоторными и дизельными
приводами;
Производственное технологическое оборудование по компримированию и
подготовке газа и конденсата на нефтегазоконденсатных месторождениях и т.д.
Скажем, рабочая поверхность кожухов газотурбинного привода для электрического генератора в определенных ситуациях может достигать достаточно высоких температур нагрева, превышающих температуру самовоспламенения некоторых веществ. При возникновении чрезвычайной ситуации, пожара, на данном технологическом оборудовании и дальнейшей ликвидации данного возгорания с помощью системы автоматического газового пожаротушения, всегда есть вероятность рецидива, возникновения повторного возгорания при соприкосновении горячих поверхностей с природным газом или турбинным маслом, который используется в системах смазки.
Для оборудования, где имеются горячие рабочие поверхности в 1986г. ВНИИПО МВД СССР для Министерства газовой промышленности СССР был разработан документ «Противопожарная защита газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистральных газопроводов» (Обобщенные рекомендации). Где предлагается применять для тушения таких объектов индивидуальные и комбинированные установки пожаротушения. Комбинированные установки пожаротушения подразумевают две очереди ввода в действие огнетушащих веществ. Перечень комбинаций огнетушащих веществ имеются в обобщенной методичке. В данной статье мы рассматриваем только комбинированные установки газового пожаротушения «газ плюс газ». Первая очередь газового пожаротушения объекта соответствует нормам и требованиям СП 5.13130.2009, а вторая очередь (дотушивание) ликвидирует возможность повторного возгорания. Методика расчета массы газа для второй очереди подробно дана в обобщенных рекомендациях смотри раздел «Автоматические установки газового пожаротушения».
Для пуска системы газового пожаротушения первой очереди в технических установках без присутствия людей инерционность установки газового пожаротушения (задержка пуска газа) должна соответствовать времени необходимого на остановку работы технических средств и отключение оборудования воздушного охлаждения. Задержка предусматривается в целях предотвращения уноса газового огнетушащего вещества.
Для системы газового пожаротушения второй очереди рекомендуется пассивный метод предотвращения рецидива повторного возгорания. Пассивный метод подразумевает инертизацию защищаемого помещения в течение времени, достаточного для естественного охлаждения нагретого оборудования. Время подачи огнетушащего вещества в защищаемую зону расчетное и в зависимости от технологического оборудования может составлять 15-20 минут и более. Работа второй очереди системы газового пожаротушения осуществляется в режиме поддержания заданной огнетушащей концентрации. Вторая очередь газового пожаротушения включается сразу же по окончании работы первой очереди. Первая и вторая очередь газового пожаротушения для подачи огнетушащего вещества должны иметь свои отдельные трубные разводки и отдельный гидравлический расчет распределительного трубопровода с насадками. Интервалы времени, между которыми осуществляется вскрытие баллонов второй очереди пожаротушения и запас огнетушащего вещества определяется расчетами.
Как правило, для тушения выше описанного оборудования используется углекислота СО 2 , но могут использоваться и хладоны 125, 227еа и другие. Все определяется ценностью защищаемого оборудования, требованиям по воздействию выбранного огнетушащего вещества (газа) на оборудование, а также эффективностью при тушении. Данный вопрос лежит полностью в компетенции специалистов занимающих проектированием систем газового пожаротушения в данной области.
Схема управления автоматикой такой автоматизированной комбинированной установки газового пожаротушения достаточно сложна и требует от управляющей станции очень гибкой логики работы по контролю и управлению. Необходимо тщательно подходить к выбору электротехнического оборудования, то есть к приборам управления газовым пожаротушением.
Теперь нам необходимо рассмотреть общие вопросы по размещению и монтажу оборудования газового пожаротушения.
8.9 Трубопроводы (см. СП 5.13130.2009).
8.9.8 Система распределительных трубопроводов, как правило, должна быть симметричной.
8.9.9 Внутренний объем трубопроводов не должен превышать 80% объема жидкой фазы расчетного количества ГОТВ при температуре 20°С.
8.11 Насадки (см. СП 5.13130.2009).
8.11.2 Насадки должны размещаться в защищаемом помещении с учетом его геометрии и обеспечивать распределение ГОТВ по всему объему помещения с концентрацией не ниже нормативной.
8.11.4 Разница расходов ГОТВ между двумя крайними насадками на одном распределительном трубопроводе не должна превышать 20%.
8.11.6 В одном помещении (защищаемом объеме) должны применяться насадки только одного типоразмера.
3. Термины и определения (см. СП 5.13130.2009).
3.78 Распределительный трубопровод : трубопровод, на котором смонтированы оросители, распылители или насадки.
3.11 Ветвь распределительного трубопровода : участок рядка распределительного трубопровода, расположенного с одной стороны питающего трубопровода.
3.87 Рядок распределительного трубопровода : совокупность двух ветвей распределительного трубопровода, расположенных по одной линии с двух сторон питающего трубопровода.
Все чаще при согласовании проектной документации по газовому пожаротушению приходиться сталкиваться с разным толкованием некоторых терминов и определений. Особенно если аксонометрическую схему разводки трубопроводов для гидравлических расчетов присылает сам Заказчик. Во многих организация системами газового пожаротушения и водяным пожаротушением занимаются одни те же специалисты. Рассмотрим две схемы разводки труб газового пожаротушения см. Рис-3 и Рис-4. Схема типа “гребенка” в основном применяется в системах водяного пожаротушении. Обе схемы, показанные на рисунках, применяются и в системе газового пожаротушения. Существует только ограничение для схемы типа “гребенка” ее можно использовать только для тушения двуокисью углерода (углекислотой). Нормативное время выхода углекислоты в защищаемое помещение составляет не более 60 сек., причем не важно это модульная или централизованная установка газового пожаротушения.
Время заполнения углекислотой всего трубопровода в зависимости от его длины и диаметров туб может составлять 2-4 сек., а далее вся система трубопровода до распределительных трубопроводов, на которых находятся насадки, превращается, как и в системе, водяного пожаротушении в “питающий трубопровод”. При соблюдении всех правил гидравлического расчета и правильного подбора внутренних диаметров труб будет выполняться требование, в котором разница расходов ГОТВ между двумя крайними насадками на одном распределительном трубопроводе или между двумя крайними насадками на двух крайних рядках питающего трубопровода, например рядок 1 и 4, не будет превышать 20%. (см. выкопировку п. 8.11.4). Рабочее давление углекислоты на выходе перед насадками будет приблизительно одинаковым, что обеспечит равномерный расход огнетушащего вещества ГОТВ через все насадки по времени и создание нормативной концентрации газа в любой точке объема защищаемого помещения по истечении времени 60 сек. с момента запуска установки газового пожаротушения.
Другое дело разновидности огнетушащего вещества – хладоны. Нормативное время выхода хладона в защищаемое помещение для модульного пожаротушения – не более 10сек., а для централизованной установки не более – 15 сек. и т.д. (см. СП 5.13130.2009).
пожаротушения по схеме типа “гребенка”.
РИС-3.
Как показывает гидравлический расчет с газом хладон (125, 227еа, 318Ц и ФК-5-1-12) для аксонометрической схемы разводки трубопровода типа “гребенка” не выполняется основное требование свода правил это обеспечение равномерного расхода огнетушащего вещества через все насадки и обеспечения распределения ГОТВ по всему объему защищаемого помещения с концентрацией не ниже нормативной (см. выкопировку п. 8.11.2 и п. 8.11.4). Разница по расходу ГОТВ семейства хладон через насадки между первым и последним рядками могут достигать величины 65% в место допустимых 20%, особенно если количество рядков на питающем трубопроводе достигает 7 шт. и более. Получение таких результатов для газа семейства хладон можно объяснить физикой процесса: скоротечностью происходящего процесса во времени, тем что, каждый последующий рядок забирает часть газа на себя, постепенным увеличением длины трубопровода от рядка к рядку, динамикой сопротивления движению газа по трубопроводу. Значит, первый рядок с насадками на питающем трубопроводе находится в более благоприятных условиях работы, чем последний рядок.
Правило гласит, что разница расходов ГОТВ между двумя крайними насадками на одном распределительном трубопроводе не должна превышать 20% и ничего не говориться о разности расхода между рядками на питающем трубопроводе. Хотя другое правило гласит что, насадки должны размещаться в защищаемом помещении с учетом его геометрии и обеспечивать распределение ГОТВ по всему объему помещения с концентрацией не ниже нормативной.
План разводки трубопровода установки газового
пожаротушения по симметричной схеме.
РИС-4.
Как понимать требование свода правил, система распределительных трубопроводов, как правило, должна быть симметричной (см. выкопировку 8.9.8). Система разводки трубопровода типа “гребенка” установки газового пожаротушения тоже имеет симметрию относительно питающего трубопровода и в тоже время не обеспечивает одинаковый расход газа марки хладон через насадки по всему объему защищаемого помещения.
На Рис-4 изображена система разводки трубопровода для установки газового пожаротушения по всем правилам симметрии. Это определяется по трем признакам: расстояние от газового модуля до любого насадка имеет одну и туже длину, диаметры труб до любого насадка идентичны, количество изгибов и их направленность аналогична. Разность расходов газа между любыми насадками составляет практически ноль. В случае если по архитектуре защищаемого помещения необходимо, какой то распределительный трубопровод с насадком удлинить или сдвинуть в сторону, разность расходов между всеми насадками никогда не выйдет за пределы 20%.
Еще одна проблема для установок газового пожаротушения это большие высоты защищаемых помещений от 5 м. и более (см. Рис-5).
Аксонометрическая схема разводки трубопровода установки газового пожаротушения в помещении одного объема с большой высотой потолков.
Рис-5.
Эта проблема возникает при защите промышленных предприятий, где производственные цеха подлежащие защите могут иметь потолки высотой до 12 метров, специализированные здания архивов, с потолками, достигающими высот 8 метров и выше, ангары для хранения и обслуживания различной спецтехники, станции перекачки газа и нефтепродуктов и т.д. Общепринятая максимальная высота установки насадка относительно пола в защищаемом помещении, широко используемая в установках газового пожаротушения, как правило, составляет не более 4,5 метра. Именно на этой высоте разработчик данного оборудования и проверяет работу своего насадка на предмет соответствия его параметров требованиям СП 5.13130.2009, а также требованиям других нормативных документов РФ по противопожарной безопасности.
При большой высоте производственного помещения, например 8,5 метра, само технологическое оборудование однозначно будет располагаться в низу на производственной площадке. При объемном тушении установкой газового пожаротушения в соответствии правилами СП 5.13130.2009 насадки должны располагаться на потолке защищаемого помещения, на высоте не более 0,5 метра от поверхности потолка в строгом соответствии с их техническими параметрами. Понятно, что высота производственного помещения 8,5 метра не соответствует техническим характеристикам насадка. Насадки должны размещаться в защищаемом помещении с учетом его геометрии и обеспечивать распределение ГОТВ по всему объему помещения с концентрацией не ниже нормативной (см. выкопировку п. 8.11.2 из СП 5.13130.2009). Вопрос как долго по времени будет выравниваться нормативная концентрация газа по всему объему защищаемого помещения с высокими потолками, и какими правилами это может регулироваться. Видится одно решение данного вопроса это условное деление общего объема защищаемого помещения по высоте на две (три) равные части, а по границам данных объемов через каждые 4 метра по направлению вниз по стене симметрично установить дополнительные насадки (см. Рис-5). Дополнительно установленные насадки позволяют быстрей заполнять объем защищаемого помещения огнетушащим веществом с обеспечением нормативной концентрации газа, и что гораздо важнее обеспечивают быструю подачу огнетушащего вещества к технологическому оборудованию на производственной площадке.
Поданной схеме разводки труб (см. Рис-5) удобней всего на потолке иметь насадки с распылением ГОТВ на 360о, а на стенах насадки с боковым распылением ГОТВ на 180о одного типоразмера и равной расчетной площадью отверстий для распыления. Как гласит правило в одном помещении (защищаемом объеме) должны применяться насадки только одного типоразмера (см. выкопировку п. 8.11.6). Правда определение термина насадки одного типоразмера в СП 5.13130.2009 не дается.
Для гидравлического расчета распределительного трубопровода с насадками и расчета массы необходимого количества газового огнетушащего вещества для создания нормативной огнетушащей концентрации в защищаемом объеме, используются современные компьютерные программы. Ранее этот расчет производился в ручную с помощью специальных утвержденных методик. Это было сложным и долгим по времени действием, а полученный результат имел достаточно большую погрешность. Для получения достоверных результатов гидравлического расчета трубной разводки, требовался большой опыт человека занимающегося расчетами систем газового пожаротушения. С появлением компьютерных и обучающих программ гидравлические расчеты стали доступны большому кругу специалистов работающих в данной области. Компьютерная программа «Vector», одна из немногих программ позволяющая оптимально решать всевозможные сложные задачи в области систем газового пожаротушения с минимальными потерями времени на расчеты. Для подтверждения достоверности результатов расчета проведена верификация гидравлических расчетов по компьютерной программе «Vector» и получено положительное Экспертное заключение № 40/20-2016 от 31.03.2016г. Академии ГПС МЧС России на использование программы гидравлических расчетов «Vector» в установках газового пожаротушения со следующими огнетушащими веществами: Хладон 125, Хладон 227еа, Хладон 318Ц, ФК-5-1-12 и СО2 (двуокись углерода) производства ООО «АСПТ Спецавтоматика».
Компьютерная программа гидравлических расчетов «Vector» освобождает проектировщика от рутинной работы. В нее заложены все нормы и правила СП 5.13130.2009, именно в рамках этих ограничений выполняются расчеты. Человек вставляет в программу только свои исходные данные для расчета и вносит правки, если его не устраивает результат.
В заключение хочется сказать, мы гордимся тем, что по признанию многих специалистов, одним из ведущих российских производителей автоматических установок газового пожаротушения в области технологии является ООО «АСПТ Спецавтоматика».
Конструкторами компании разработан целый ряд модульных установок для различных условий, особенностей и функциональных возможностей защищаемых объектов. Оборудование полностью соответствует всем российским нормативным документам. Мы тщательно следим и изучаем мировой опыт по разработкам в нашей области, что позволяет использовать наиболее передовые технологии при разработке установок собственного производства.
Важным преимуществом является то, что наша компания не только проектирует и устанавливает системы пожаротушения, но также имеет собственную производственную базу по изготовлению всего необходимого оборудования для пожаротушения – от модулей до коллекторов, трубопроводов и насадков для распыления газа. Собственная газозаправочная станция дает нам возможность в кратчайшие сроки производить заправку и освидетельствование большого количества модулей, а также проводить комплексные испытания всех вновь разрабатываемых систем газового пожаротушения (ГПТ).
Сотрудничество с ведущими мировыми производителями огнетушащих составов и производителями ГОТВ внутри России позволяет ООО «АСПТ Спецавтоматика» создавать многопрофильные системы пожаротушения, используя наиболее безопасные, высокоэффективные и широко распространенные составы (Хладоны 125, 227еа, 318Ц, ФК-5-1-12, углекислота (СО 2)).
ООО «АСПТ Спецавтоматика» предлагает не один продукт, а единый комплекс - полный набор оборудования и материалов, проект, монтаж, пуско-наладку и последующее техническое обслуживание выше перечисленных систем пожаротушения. В нашей организации регулярно проводится бесплатное обучение по проектированию, монтажу и наладке выпускаемого оборудования, где вы сможете получить наиболее полные ответы на все возникающие вопросы, а также получить любые консультации в области потивопожарной защиты.
Надежность и высокое качество – наш главный приоритет!
Газовое пожаротушение имеет более чем вековую историю. Применять углекислый газ (CO2) для тушения пожаров впервые начали еще в конце 19 века в странах Западной Европы и США, но широкое распространение данный метод тушения огня получил только после Второй Мировой Войны, когда в качестве основного компонента ГОС стали применять хладоны.
Основы и классификация
В настоящий момент действующие в РФ нормативные документы допускают применение газовых огнетушащих составов на основе углекислого газа, азота, аргона инергена, шестифтористой серы, а также хладона 227, хладона23, хладона 125 и хладона 218. По принципу действия все ГОС можно разделить на две группы:
По способу хранения огнетушащие газосмеси делятся на сжатые и сжиженные.
Область применения газовых установок пожаротушения охватывает отрасли, в которых тушение водой или пеной нежелательно, но так же нежелателен контакт оборудования или хранимых запасов с химически агрессивными порошковыми смесями – аппаратные залы, серверные, вычислительные центры, морские и воздушные суда, архивы, библиотеки, музеи, картинные галереи.
Большинство веществ, применяемых для производства ГОС не токсичны, однако применение газовых систем пожаротушения создает в закрытом помещении среду, непригодную для жизни (особенно это относится к ГОС из группы деоксидантов). Поэтому газосистемы пожаротушения представляют серьезную опасность жизни людей. Так 8 ноября 2008 года во время ходовых испытаний атомной подводной лодки «Нерпа» несанкционированное срабатывание газовой системы тушения пожара привело к гибели более двадцати членов экипажа субмарины.
В соответствии с нормативными актами, все автоматические системы тушения пожара с ГОС в качестве рабочего вещества в обязательном порядке должны допускать возможность задержки подачи смеси до полной эвакуации персонала. Помещения, в которых применяется автоматическое газовое пожаротушение, оснащаются световыми табло «ГАЗ! НЕ ВХОДИ!» и «ГАЗ! УХОДИ!» на входе в помещение и выходе из него соответственно.
Преимущества и недостатки газового пожаротушения
Тушение пожара с помощью ГОС получило широкое распространение благодаря ряду преимуществ, в том числе:
- тушение пожара с помощью ГОС осуществляется по всему объему помещения;
- огнетушащие газосмеси нетоксичны, химически инертны, при нагревании и контакте с горящими поверхностями не распадаются на ядовитые и агрессивные фракции;
- газовое пожаротушение практически не наносит вреда оборудованию и материальным ценностям;
- после окончания тушения ГОС легко удаляются из помещения простым проветриванием;
- применение ГОС обладает высокой скоростью тушения пожара.
Однако газовое пожаротушение имеет так же и некоторые недостатки:
- тушение пожара газом требует герметизации помещения
- газовое пожаротушение малоэффективно в помещениях большого объема либо на открытом пространстве.
- хранение снаряженных газовых модулей и техническое обслуживание системы пожаротушения сопряжено с трудностями, которые сопутствуют хранению веществ под давлением
- установки газового пожаротушения чувствительны к температурному режиму
- ГОС непригодны для тушения возгорания металлов, а также веществ, способных гореть без доступа кислорода.
Установки тушения пожара с помощью ГОС
Установки газового тушения пожара по степени мобильности можно разделить на три группы:
В нежилых помещениях, на складах и хранилищах, на предприятиях, связанных с производством и хранением горючих и взрывоопасных веществ широко применяют автоматические системы газового пожаротушения.
Схема системы автоматического газового пожаротушения
Так как пожаротушение газом обладает высокой опасностью для персонала предприятия, в случае установки автоматической системы тушения пожара с помощью ГОС на предприятиях с большим числом сотрудников, требуется интеграция автоматики системы с системой контроля и управления доступом (СКУД). Кроме того автоматическая система пожаротушения должна по сигналу пожарных датчиков осуществлять максимальную герметизацию помещения, в котором происходит тушение – отключать вентиляцию, а также закрывать автоматические двери и опускать защитные ролеты, при наличии таковых.
Автоматические системы газового пожаротушения классифицируются:
Оснащение объекта системой газового пожаротушения
Первичный расчет и планирование монтажа системы газового пожаротушения начинается с выбора параметров системы в зависимости от специфики конкретного объекта. Большое значение имеет правильный выбор огнетушащего вещества.
Диоксид углерода (углекислый газ) – один из наиболее недорогих вариантов ГОС пожаротушения. Относится к огнетушащим веществам-диоксидантам, кроме того обладает охлаждающим действием. Хранится в сжиженном состоянии, требует весового контроля утечки вещества. Смеси на основе углекислоты универсальны, ограничение к применению – пожары с воспламенением щелочных металлов.
Баллоны с газом
Хладон 23 также хранится в жидком виде. Благодаря высокому собственному давлению не требует использования вытесняющих газов. Допускается к использованию для тушения помещений, в которых возможно пребывание людей. Экологически безопасен.
Азот – инертный газ, также применяется для использования в системах пожаротушения. Обладает низкой стоимостью, однако из-за хранения в сжатом виде снаряженные азотом модули взрывоопасны. Если азотный модуль газового пожаротушения не сработал, его необходимо обильно орошать водой из укрытия.
Ограниченное применение имеют паровые установки тушения пожара. Используются на объектах, генерирующих для своей работы пар, например на электростанциях, судах с паротурбинными двигателями и т.д.
Кроме того, перед проектированием необходимо выбрать тип газовой установки пожаротушения – централизованный или модульный. Выбор зависит от величины объекта, его архитектуры, этажности и количества отдельных помещений. Монтаж установки пожаротушения централизованного типа целесообразен для защиты трех и более помещений в пределах одного объекта, расстояние между которыми не превышает 100м.
При этом следует принять в расчет, что централизованные системы облагаются большим количеством требований нормативного НПБ 88-2001 – основного нормативного документа, регламентирующего проектирование, расчет и монтаж противопожарных установок. Газовые модули пожаротушения по своему исполнению делятся на унитарные модули – включают в свою конструкцию одну емкость со сжатой или сжиженной газовой смесью тушения и газом вытеснителем; и батареи – несколько баллонов, соединенных коллектором. На основе плана разрабатывается проект газового пожаротушения.
Проектирование противопожарной системы с применением ГОС
Желательно, чтобы весь комплекс работ, связанных с оснащением объекта противопожарной системой (проектирование, расчет, монтаж, наладка, техническое обслуживание) осуществлялся одной фирмой-исполнителем . Проектирование и расчет системы газового пожаротушения производится представителем фирмы-установщика в соответствии с НПБ 88-2001 и ГОСТ Р 50968. Расчет параметров установки (количество и тип огнетушащего вещества, централизация, количество модулей и т.д.) производится исходя из следующих параметров:
- количество помещений, их объем, наличие подвесных потолков, фальшстен.
- площадь постоянно открытых проемов.
- температурный, барометрический и гигрометрический (влажность воздуха) режим на объекте.
- наличие и режим работы персонала (пути и время эвакуации персонала в случае пожара).
При расчете сметы на установку оборудования системы пожаротушения следует учитывать некоторые специфические аспекты. Например, стоимость одного килограмма огнетушащей газосмеси больше при использовании модулей со сжатым газом, так как каждый такой модуль содержит меньшую массу вещества, чем модуль со сжиженным газом, следовательно, последних потребуется меньше.
Стоимость монтажа и технического обслуживания централизованной системы тушения, как правило, меньше, однако, если объект имеет несколько достаточно удаленных помещений, экономия «съедается» стоимостью трубопроводов.
Монтаж и техническое обслуживание станции газового пожаротушения
Перед началом монтажных работ по сборке установки газового пожаротушения необходимо убедиться в наличии сертификатов на подлежащее обязательной сертификации оборудование и проверить наличие лицензии на работы с газовым, пневматическим и гидравлическим оборудованием у фирмы-установщика.
Помещение, оснащенное станцией газового пожаротушения, в обязательном порядке оборудуются вытяжной вентиляцией для удаления воздуха. Кратность удаления воздуха равна трем для хладонов и шести для деоксидантов.
Фирма-производитель осуществляет монтаж модулей пожаротушения либо централизованных баллонных резервуаров, магистральных и распределительных трубопроводов и пусковых систем. Модульная или централизованно-трубопроводная часть станции газового тушения интегрируется в единую автоматизированную систему управления и контроля.
Трубопроводы и элементы системы автоматизированного управления не должны нарушать внешний вид и функциональность помещений. По окончании монтажа и наладки, оформляется акт выполненных работ, и акт приемки-передачи к которым прилагаются протоколы испытаний и технические паспорта использованного оборудования. Заключается договор на техническое обслуживание.
Испытания работоспособности оборудования повторяются на реже чем один раз в пять лет. Техническое обслуживание газовых систем тушения включает в себя:
- регулярные испытания работоспособности элементов станции газового тушения;
- регламентные работы и текущий ремонт оборудования;
- весовые испытания модулей на отсутствие утечки ГОС.
Несмотря на определенные трудности, связанные с монтажом и использованием, газовые системы пожаротушения обладают рядом несомненных преимуществ и высокой эффективностью в своей области применения.