Применение огнетушащего вещества в установках газового пожаротушения. Вещества, применяемые в системах газового пожаротушения

Модуль газового пожаротушения обладает основным преимуществом – с его помощью можно локализовать источник возгорания без нарушения целостности объекта.

Это достигается посредством ликвидации доступа воздуха, который, как известно, является главным фактором увеличения скорости возгорания.

Соответственно, модуль газового пожаротушения во многих случаях является лучшим выходом из опасной ситуации.

Область применения

Противопожарные средства этого типа представляют собой способ длительного хранения огнетушащих веществ в газообразном состоянии с целью их дальнейшего выпуска по требованию. Модуль пожаротушения используется как отдельная единица, но также есть возможность задействовать такое оборудование в качестве составляющей целой батареи.

Благодаря газообразному веществу, посредством которого модуль с системой газового пожаротушения локализует возгорание, исключается риск еще большего повреждения горящего объекта. В отличие от пены и воды ГОТВ (газообразное огнетушащее вещество) перекрывает доступ кислорода к источнику возгорания без дополнительного вреда.

Особенности функционирования и конструкция

Модульные установки газового типа пожаротушения, говоря простым языком, — это баллоны, оснащенные ЗПУ (запорно-пусковым устройством) и сифонной трубкой. Внутри содержится ГОТВ. Газы, которые обычно применяются в таких системах, можно разделить на две группы:

Хладоны или ингибиторы. Они выполняют функцию замедления процесса горения, что обусловлено химическими реакциями, в частности, распадом веществ, при котором происходит образование свободных радикалов. Модульные установки газового пожаротушения действуют подобным образом при попадании в очаг возгорания. Такие химические реакции способствуют замедлению горения. Эффективность хладонов заметно ниже, чем сжатых газов.

Смотрим видео, принцип работы системы:

Газы, обладающие свойством разбавлять атмосферу. Модульные установки газового типа пожаротушения с таким наполнением действуют по принципу создания условий, при которых поддержание горения станет невозможным. Имеется ввиду, что допустимое количество содержания кислорода в атмосфере для продолжения пожара – не менее 12%. А модульные установки с системами газового пожаротушения как раз и способствуют изменению этого количества кислорода в меньшую сторону. В подобных системах используются такие сжатые газы, как аргон, инерген, азот.

В первой группе особую популярность получили модульные установки газового типа для пожаротушения с хладонами, которые являются озонобезопасными. К таковым относятся: хладон 23, хладон 227еа, хладон 125. Первые два варианта допускаются к использованию на объектах, где находятся люди.

Особенности и отличия от аналогов

Модульные установки с системой газового способа пожаротушения помимо основных элементов конструкции имеют такой узел, как контроль массы. Он может быть встроенным или внешним, основная его функция – контролировать уровень вещества внутри баллона по мере его использования. Запорно-пусковое устройство, которым оснащаются модульные установки газового типа с системами пожаротушения, отвечает за реализацию следующих возможностей:

• Удержание в баллоне газа в сжатом виде;
• Контроль значений рабочего давления в системе;
• Срабатывание устройства в случае необходимости;
• Защита модуля от деформаций по мере увеличения внутреннего давления.

Модуль системы газового пожаротушения подключается к устройству, которое ответственно за параметры пуска. Чаще всего для этого используются приборы «Гамма 01» или УРП-7. Если масса вещества внутри баллона снижается, опускаясь ниже нормального значения, то сработает сигнализация.

Модуль с системой газового типа для пожаротушения защищен от воздействия повышенного уровня давления. При этом происходит высвобождение вещества через мембрану предохранительного устройства.

Модуль с системой газового пожаротушения имеет ряд преимуществ:

1. Сохранение объекта от дополнительных повреждений во время локализации очага возгорания;
2. Отсутствие вредных веществ при распаде ГОТВ;
3. Довольно высокая скорость тушения пожара;
4. Продукты горения вместе с остатками ГОТВ быстро удаляются из помещения, достаточно лишь его проветрить.

Но модуль с системой газового типа для пожаротушения имеет и некоторые минусы. Например, необходимость герметизации помещения и отсутствие возможности задействовать такое оборудование на открытом воздухе.

Обзор производителей

Один из лидеров – Импульс 20 модуль газового типа для пожаротушения марки Бранд. Это компактная установка, которая успешно конкурирует с крупногабаритными батареями для локализации очага возгорания. Внутри баллона этот модуль газового типа для пожаротушения содержит исключительно лишь ингибиторы, другой тип газов не предполагается использовать. С его помощью можно потушить пожары разных классов, в частности, А, В, С. А дополнительно к тому еще и электрооборудование под напряжением.

Смотрим видео о модели Импульс:

Модуль газового пожаротушения мпа nvc1230 может использоваться в виде самостоятельного устройства и в качестве единицы в батарее противопожарного оборудования. Вместительность баллонов варьируется от 13,4 до 100 л. Данные устройства отличаются высоким качеством исполнения и надежностью конструкции.

В качестве альтернативы можно обратить внимание на модуль газового способа пожаротушения МПА NVC1230. Устройства этого вида отличаются возможностью подобрать баллон требуемых параметров. Производитель предлагает широкий ассортимент исполнений с разной емкостью баллона.

Монтажные работы и их стоимость

Как правило, компания-поставщик или производитель помимо предоставления оборудования, в числе которого находится и модуль газового способа пожаротушения, занимается также и монтажом противопожарных систем на объекте. Стоимость зависит от площади помещения, а также от количества составляющих батареи. Монтаж подобных установок может обойтись в 300 000 руб. и выше.

Если планируется установка такого оборудования, как модуль газового пожаротушения, его цена заметно разнится в зависимости от марки, что следует учесть. Например, МГП типа Импульс-20 обойдется примерно в 77 000 руб. Модель МГПТ-65-60-50-П-01 стоит заметно дешевле – порядка 50 000 руб.

Модуль газового пожаротушения мгп после заправки может прослужить на протяжении довольно большого срока – до 10 лет. Но это только в случае, если соблюдались условия эксплуатации такого оборудования. Для того чтобы баллон прослужил достаточно долго, рекомендуется придерживаться нескольких правил:

В качестве необходимого минимума во время ежемесячного обслуживания устройства выполняется контроль давления внутри баллона. Вместе с тем контролируется также вес МГП и температура в помещении. Чтобы определить, каким значениям соответствует норма, следует изучить инструкцию по эксплуатации к баллону. Если наблюдаются заметные изменения этих параметров, то устройство отдается для проведения его обслуживания. При самопроизвольном срабатывании ЗПУ, что вероятно лишь в условиях превышения давления нормального уровня, устройство также отдается для обслуживания и повторной заправки.

Таким образом, эксплуатация модуля в допустимых условиях обеспечит долговременную службу оборудования данного типа. А правильно подобранный баллон пожаротушения в соответствии с площадью помещения позволит в случае возникновения опасной ситуации быстро локализовать очаг возгорания. Конструкцией модуля предусмотрен ряд решений при нарушении уровня давлений (в частности, срабатывание ЗПУ), что позволяет избежать деформации баллона. Однако перепады значений этого параметра оказывают негативное влияние на сам агрегат, если повторяются регулярно.

Произошедшие за последнее время крупные пожары и техногенные катастрофы со значительными материальными потерями и человеческими жертвами заставляют нас обратить внимание на значимость и качество мер предупреждения и тушения пожаров. При организации противопожарной зашиты на объектах должны быть предусмотрены конструктивные и инженерно-технические решения для спасения человеческих жизней и материальных ценностей.

Эффективная противопожарная защита объектов различного назначения невозможна без применения автоматических установок пожаротушения (АПТ). Положительный опыт их применения привел к тому, что у нас в стране и за рубежом количество АПТ непрерывно растет.

В зависимости от типа огнетушащего вещества, АПТ подразделяются на:

• водяные
• пенные
• газовые
• порошковые
• газоаэрозольные.

Следует особо отметить, что не существует универсальной установки пожаротушения . Каждая из перечисленных выше установок пожаротушения имеет свои достоинства и недостатки.

Установки газового пожаротушения (УГП) в настоящее время находят все более широкое применение для противопожарной защиты помещений и технологического оборудования. Данные установки при защите единичных помещений имеют сравнительно более высокую стоимость по сравнению с остальными установками, однако, для защиты дорогостоящей собственности в сравнительно герметичных помещениях наиболее предпочтительно применять газовое пожаротушение. Огнетушащий газ эффективно тушит пожары объемным способом и легко проникает в экранированные зоны объекта, куда подача других ОТВ затруднена. После ликвидации пожара или несанкционированного пуска УГП газовое огнетушащее вещество (ГОТВ), практически, не оказывает вредного воздействия на защищаемые ценности по сравнению с остальными огнетушащими веществами - воды, пены, порошка и аэрозоля, легко удаляется вентиляционным способом. Поэтому автоматические установки газового пожаротушения (АУГП) широко применяют для защиты приборов и щитов управления атомных электростанций, вычислительных центров и телекоммуникационного оборудования, библиотек, архивов, музеев, хранилищ банковских ценностей, ряда складов в закрытых помещениях, а также камер сушки, окраски, пропитки и др. Более того, для защиты помещений с ЭВМ, серверных, архивов и др. УГП являются единственно возможным средством противопожарной защиты.

Выбор газового огнетушащего вещества должен производиться только на основе технико-экономического обоснования. Все остальные параметры, в т. ч. эффективность и токсичность ГОТВ нельзя рассматривать как определяющие по ряду причин.

Одна из наиболее важных задач применения огнетушащих газов – обеспечение безопасности персонала защищаемых помещений.
Согласно требованиям нормативных документов НПБ 88, ГОСТ Р 50969, ГОСТ 12.3.046, безопасность персонала обеспечивается предварительной эвакуацией людей до подачи огнетушащего газа по сигналам оповещателей в течение предназначенной для этого временной задержки. Минимальная продолжительность временной задержки на эвакуацию определена НПБ 88 и составляет 10 с. Проектировщик может увеличить это время с учетом условий эвакуации на объекте.

Безопасность персонала в случае несанкционированной подачи огнетушащего газа на людей зависит от концентрации этого газа и времени воздействия (экспозиции). За рубежом проведены широкомасштабные исследования по изучению свойств современных огнетушащих газов – хладона 125, 227еа и ряда других. Убедительно показано, что эти газы наиболее безопасны при воздействии на людей при концентрации, равной огнетушащей или несколько превышающей ее.
Сведения о продолжительности (времени) безопасного воздействия хладона 125 и хладона 227еа на человека в зависимости от концентрации газа приведены в ISO 14520, NFPA 2001, а также в руководстве ВНИИПО «Средства пожарной автоматики. Область применения. Выбор типа», и указаны в таблице 1. Жирным шрифтом выделено время экспозиции в условиях, когда концентрация превышает нормативную для тушения пожаров класса А2 (вычислительные центры, серверные и т.п.). Отсюда следует, что хладоны 125 и 227еа способны обеспечить безопасную эвакуацию персонала в течение не менее 30 с не только при нормативной огнетушащей концентрации (составляет 9,8% об.для хладона 125 и 7,2% об. для хладона 227еа), но и при ее превышении на 38% для хладона 125 и на 67% для хладона 227еа. Таким образом, хладоны 125 и 227еа более предпочтительны и эффективны в качестве основных газовых огнетушащих веществ для

защиты помещений, в которых персонал может присутствовать постоянно в течение рабочего времени, обеспечивая пожаротушение при концентрациях всего 10 и 7% соответственно. Хладоны относятся к сжиженным газам, что позволяет компактно разместить их в объеме баллона в значительных количествах. Кроме того, термостойкость хладона 125 является предпочтительным свойством для тушения пожаров тлеющих материалов.

В составе технологического оборудования АУГП хладоны содержат в модулях газового пожаротушения под давлением газа-вытеснителя. В качестве газа-вытеснителя отечественные нормы НПБ-88 и ГОСТ Р 50969 предлагают применять азот или осушенный воздух. В передовом отечественном оборудовании применяется только азот. Причина заключается в том, что осушенный воздух снижает эффективность тушения, поступая в защищаемое помещение вслед за хладоном. Кроме того, пары воды в осушенном воздухе ухудшают условия хранения хладона.

Для защиты промышленных объектов (дизельные, склады ЛВЖ, компрессорные и т.п.) традиционно применяется углекислота (СО2). Для таких объектов характерно интенсивное развитие пожара вследствие наличия пожарной нагрузки класса В по ГОСТ 27331 (дизельное топливо, масла, бензин и т.п.), кабелей, электрооборудования под высоким напряжением, а также ряда других особенностей.
Углекислота (СО2) успешно тушит такие пожары с соблюдением установленного нормами повышенного коэффициента безопасности. Этот коэффициент определяет уровень превышения нормативной концентрации над минимальной (Смок), необходимой для тушения пожара в лабораторных условиях. Для СО2 указанный коэффициент составляет 1,7. Согласно НПБ 88 для хладонов коэффициент безопасности составляет 1,2, что на 40% меньше, чем для СО2.
Значительное превышение нормативной концентрации СО2 над Смок создает условия для исключения повторных загораний и уменьшает зависимость эффективности пожаротушения от герметичности объекта.
Кроме того, СО2 – идеальный газ для тушения пожаров тлеющих материалов, т.к. относится к термостойким газам и не выделяет продуктов терморазложения.
Известно, что при пожаротушении СО2 создает атмосферу, непригодную для дыхания. Поэтому наши специалисты рекомендуют применять СО2 только в помещениях, где персонал отсутствует (окрасочные камеры и др.) или может присутствовать только периодически, например, для проведения визуального осмотра, оперативной регулировки оборудования и т.п.
В последнем случае безопасность персонала обеспечивается эвакуацией до подачи газа. На таких объектах следует уделить особое внимание безотказной работе оповещателей, тренировке персонала, наличию свободных путей эвакуации и ряду других организационно-технических мероприятий.

Выбор огнетушащего вещества и способа пожаротушения определяет тип установки пожаротушения и его технологического оборудования.

Стоимость каждого из ГОТВ значительно отличается друг от друга. В то же время, зная только цену 1 кг газового огнетушащего вещества нельзя оценить стоимость противопожарной защиты 1 м 3 объема. Однозначно можно сказать только то, что у нас в стране и за рубежом защита 1 м 3 объема с ГОТВ N 2 , Ar и "Инерген" по стоимости более чем в 1,5 раза выше по сравнению с остальными газовыми огнетушащими веществами. Т.к. N 2 , Ar и "Инерген" хранятся в модулях газового пожаротушения в газообразном состоянии, что требует большего количества модулей газового пожаротушения, по сравнению с остальными ГОТВ.

Существует два способа газового пожаротушения: объемный и локально-объемный. В подавляющем большинстве случаев применяется объемный способ. Локальный по объему способ с экономической точки зрения выгоден только в том случае, когда объем помещения более чем в 6 раз превышает условно выделенный объем, занимаемый оборудованием, подлежащим защите УГП. В этом случае локальный по объему способ пожаротушения экономически выгоднее объемного.

УГП бывают двух типов: централизованные (станционные) и модульные установки. При противопожарной защите одного помещения на объекте, естественно, устанавливается модульная УГП. При необходимости защиты 2-х и более помещений выбор типа установки газового пожаротушения как и способ тушения определяется прежде всего экономической целесообразностью. Основными критериями выбора являются:

1. Наличие свободного помещения, в котором можно разместить станцию пожаротушения, удовлетворяющую нормативным требованиям.
2. Количество защищаемых помещений на одном объекте;
3. Величины защищаемых объемов.
4. Удаленность помещений от станции пожаротушения.

Основными составляющими УГП являются: газовое огнетушащее вещество, модули газового пожаротушения (МГП), распределительные устройства (для централизованной установки), насадки и трубопровод.

Наиболее сложным изделием, определяющим надежность работы автоматической установки пожаротушения, является модуль газового пожаротушения. Последний представляет собой баллон с запорно-пусковым устройством (ЗПУ).
В эксплуатации предпочтительны баллоны вместимостью до 100 литров, т.к. они удобны для транспортирования и монтажа, не подлежат регистрации в органах Ростехнадзора и к ним не предъявляются дополнительные жесткие требования к размещению и обслуживанию согласно ПБ 03-576-03. Баллоны вместимостью более 100 л имеют ограничения к месту их установки, кроме того, к лицам, осуществляющим их обслуживание, предъявляются более высокие требования.

Важное место в конструкции модуля занимает баллон высокого давления. Основной критерий его оценки – коэффициент весовой отдачи, который характеризует его металлоемкость и технологический уровень изготовления. Чем больше значение этого коэффициента, тем более совершенной является конструкция сосуда. Для изготовления современных баллонов легких баллонов высокого давления используют высокопрочную легированную сталь высокой однородности класса АКС (атмосферо, -коррозионностойкую), имеющую по отношению к другим сталям более высокую (в 2–3 раза) коррозионную стойкость и повышенные адгезионные свойства к лакокрасочным покрытиям. Наличие внутреннего покрытия в виде фосфатирующей грунтовки и высокоэластичного клея ВК обеспечивает дополнительную защиту баллона от воздействия агрессивных сред и повышает коррозионную стойкость еще в 1,5–2 раза. Ржавчина как внутри баллонов, так и снаружи не образуется. Благодаря этому свойству для подобных модулей установлен пятнадцатилетний срок эксплуатации до первого технического освидетельствования. Расчетный срок службы баллонов составляет не менее 30 лет и может быть увеличен по результатам эксплуатации.

В настоящее время в России разрешено применять (имеют сертификаты пожарной безопасности) модули газового пожаротушения более 10 отечественных и иностранных фирм. Применяемы в настоящее время в УГП модули газового пожаротушения для хранения хладона 125, хладона 318Ц, хладона 227еа можно разделить на две группы по рабочему давлению. К первой группе следует отнести модули с рабочим давлением до 4,0 - 4,2 МПа. Как правило, эти модули предназначены для использования только в модульных УГП. Ко второй группе относятся МГП, имеющие рабочее давление до 6,5 МПа. Эти модули применяются как в централизованных, так и в модульных установка газового пожаротушения.

При всем своем многообразии конструкций ЗПУ модулей их можно разделить на три принципиальных типа:

• запорно-пусковые устройства, имеющие разрушающий элемент (мембрану, стеклянную колбу и т.д.) и пиропатрон;
• запорно-пусковые устройства, имеющие запорный орган в виде клапана, который открывается после срабатывания пиропатрона;
• запорно-пусковые устройства, имеющие электромагнитный пуск.

Запорно-пусковое устройство модуля обычно содержит три основных узла: запорный орган, пусковой элемент и привод. В отечественной и зарубежной практике применяют два типа запорных органов: клапанные и мембранные. Первые имеют разъемное сечение “клапан-седло”. При срабатывании клапан отходит от седла, освобождая выпускное отверстие. Мембранные узлы не содержат подвижного разъемного сечения, они открываются путем разрушения запорного элемента. Из-за наличия в клапанном узле разъемного сечения большого диаметра он принципиально менее герметичен, чем мембранный узел. В условиях повышенной вибро- и ударонагруженности герметичность клапанного узла дополнительно ухудшается. Привод ЗПУ, как правило, содержит кинематические механизмы: поршни, клапаны, рычаги на осях и другие подвижные элементы, которые для обеспечения срабатывания требуется вращать или перемещать. Пусковым элементом ЗПУ обычно являются электромагниты или пиропатроны. Наибольшее распространение получили последние, так как они не содержат подвижных элементов (вся энергия сосредоточена в их заряде) и не требуют технического обслуживания. На объекте, оборудованном системой газового пожаротушения, модули могут находиться в дежурном режиме без срабатывания очень длительный период (10 и более лет). В этих условиях ЗПУ модуля обездвижено, оно подвергается процессам старения, коррозии, загрязнения, закисания. Модуль должен обеспечивать не только длительное хранение без потерь огнетушащего газа, но и безотказный пуск в конце срока службы, когда вместе с модулем «состарился» объект и вероятность пожара возросла. Подвижные пусковые и приводные механизмы, запорные клапаны, которые за длительный срок эксплуатации ни разу не перемещались, могут утратить способность срабатывания, если их не подвергать чистке и тренировке. Зарубежные нормативы предусматривают тренировку соленоида не реже одного раза в три месяца.

В настоящее время в России выпускаются устройства, в которых запорный орган выполнен в виде разрывного элемента, представляющегособой непроницаемую для газа и неразъемную перемычку. Привода в ЗПУ не требуется, – конструкция является двухзвенной (запорный орган – пусковой элемент). В качестве пускового элемента применен специальный пиропатрон, пирозаряд которого герметично отделен от окружающей среды корпусом из нержавеющей стали, гарантированно сохраняющий работоспособность с вероятностью 0,999 в течение 17 лет. Для повышения надежности пиропатрон имеет две гальванически развязанных спирали. Для приведения его в действие требуется маломощный по сравнению с электромагнитом пусковой импульс, который вырабатывает практически любой прибор управления.

Анализ общемировой тенденции показывает, что большинство зарубежных фирм производят модули газового пожаротушения с электромагнитным пуском ЗПУ. Это вызвано следующим:

1. Электромагнит, как правило, срабатывает при токе менее 0,5 А по сравнению с пиропатроном, имеющим ток срабатывания более 1,0 А.
2. Конструкция ЗПУ с электромагнитным пуском позволяет осуществлять и пневмопуск, что особенно важно при одновременном срабатывании большого количества МГП. В этом случае от одного электромагнита можно одновременно запустить до 10 модулей.
3. После срабатывания МГП отсутствует необходимость приобретения комплектующих (мембран, пиропатронов и т.д.) для восстановления работоспособности модулей, относящихся к 1-му и 2-му типу. Это особенно важно для организаций, эксплуатирующих модули вдали от фирмы, их изготовившей, или специализированного сервисного центра.
4. ЗПУ с электромагнитом всегда можно проверить на надежность срабатывания. Т.к. в случае срабатывания ЗПУ, относящегося к первому типу, после замены разрушенного запорного элемента и пиропатрона оно становиться практически новым изделием. Тем более на практике имелись случае, когда после срабатывания пиропатрона пуск модуля не был осуществлен. К сожалению, в России в отличие от общемировой тенденции более половины модулей газового пожаротушения допущенных для установки в УГП имеют 1-й и 2-й тип запорно-пускового устройства.

Рассмотренные выше МГП позволяют защищать, как правило, объем не превышающий 200 м 3 . Поэтому для защиты помещений объемом свыше 2000 м 3 требуется достаточно большое количество МГП (батарей), что снижает надежность УГП в целом. Кроме того, необходима большая свободная площадь для установки модулей газового пожаротушения.

Технико-экономическое сравнение показало, что для защиты помещений объемом более 2000 м 3 в УГП целесообразнее применять модули изотермические для жидкой двуокиси углерода (МИЖУ).

МИЖУ состоит из изотермического резервуара для хранения СО 2 , вместимостью от 3000 л до 25000л, запорно-пускового устройства, приборов контроля количества и давления СО 2 , холодильных агрегатов и шкафа управления.

Из имеющихся на нашем рынке УГП, применяющих в своем составе изотермические резервуары для жидкой двуокиси углерода, МИЖУ Российского производства по своим техническим характеристикам превосходят зарубежные изделия. Изотермические резервуары зарубежного производства необходимо устанавливать в отапливаемое помещение. МИЖУ отечественного производства могут эксплуатироваться при температуре окружающей среды до минус 40 град., что позволяет устанавливать изотермические резервуары вне зданий. Кроме того, в отличие от зарубежных изделий, конструкция Российского МИЖУ позволяет осуществлять подачу в защищаемое помещение СО 2 , дозируемую по массе.

Насадки для подачи хладона

Для равномерного распределения ГОТВ в объеме защищаемого помещения на распределительных трубопроводах УГП устанавливаются насадки.

Насадки устанавливают на выпускных отверстиях трубопровода. Конструкция насадок зависит от типа подаваемого газа. Например, для подачи хладона 114В2, который при нормальных условиях представляет собой жидкость, ранее применялись двухструйные насадки с соударением струй. В настоящее время такие насадки признаны неэффективными Нормативные документы рекомендуют заменить их на насадки отбойного типа или центробежные, обеспечивающие мелкий распыл хладона типа 114В2.

Для подачи хладонов типа 125, 227еа и С02 применяют насадки радиального типа. В таких насадках потоки входящего в насадок газа и выходящие струи газа приблизительно перпендикулярны. Насадки радиального типа подразделяют на потолочные и стеновые. Потолочные насадки могут подавать струи газа в сектор с углом 360°, стеновые - около 180°.

Пример применения потолочных насадков радиального типа в составе АУГП показан на рис. 2.

Расстановка насадков в защищаемом помещении осуществляется в соответствии с технической документацией завода - изготовителя. Количество и площадь выходных отверстий насадков определяется гидравлическим расчетом с учетом коэффициента расхода и карты распыла, указанных в технической документации на насадки.

Трубопроводы АУГП изготавливают из бесшовных труб, что обеспечивает сохранение их прочности и герметичности в сухих помещениях на период до 25 лет. Применяемые способы соединения труб - сварное, резьбовое или фланцевое

Для сохранения расходных характеристик трубопроводных разводок в течение длительного срока эксплуатации насадки следует изготавливать из коррозионностойких и прочных материалов. Поэтому передовые отечественные фирмы не применяют насадки из алюминиевых сплавов с покрытием, а используют только насадки из латуни.

Правильный выбор УГП зависит от многих факторов.

Рассмотрим основные из этих факторов.

Способ противопожарной защиты .

УГП предназначены для создания в защищаемом помещении (объеме) газовой среды не поддерживающей горение. Поэтому существует два способа пожаротушения: объемный и локально-объемный. В подавляющем большинстве применяется объемный способ. Локальный по объему способ с экономической точки зрения выгоден в том случае, когда защищаемое оборудование установлено в помещении большой площади, которое по нормативным требованиям не требуется полностью защищать.

В НПБ 88-2001 приводятся нормативные требования при локально-объемном способе пожаротушения только для двуокиси углерода. На основании данных нормативных требований следует, что существуют условия, при которых локальный по объему способ пожаротушения экономически целесообразнее объемного. А именно, если объем помещения в 6 раз и более превышает условно выделенный объем, занимаемый оборудованием, подлежащим защите АПТ, то в этом случае локальный по объему способ пожаротушения экономически выгоднее объемного.

Газовое огнетушащее вещество .

Выбор газового огнетушащего вещества должен производиться только на основе технико-экономического обоснования. Все остальные параметры, в т. ч. эффективность и токсичность ГОТВ нельзя рассматривать как определяющие по ряду причин.
Любое из разрешенных к применению ГОТВ достаточно эффективно и пожар будет ликвидирован, если в защищаемом объеме будет создана нормативная огнетушащая концентрация.
Исключением из этого правила является тушение материалов, склонных к тлению. Исследования, проведенные в ФГУ ВНИИПО МЧС России под руководством А.Л. Чибисова показали, что полное прекращение горения (пламенного и тления) возможно только при подаче трехкратного от нормативного количества двуокиси углерода. Такое количество двуокиси углерода позволяет снизить концентрацию кислорода в зоне горения ниже 2,5% об.

По действующим в России нормативным требованиям (НПБ 88-2001) запрещено выпускать газовое огнетушащее вещество в помещение, если там находятся люди. И это ограничение является правильным. Статистика причин гибели людей на пожарах показывает, что более чем в 70% случаев гибели людей летальный исход происходил в результате отравления продуктами горения.

Стоимость каждого из ГОТВ значительно отличается друг от друга. В то же время, зная только цену 1 кг газового огнетушащего вещества нельзя оценить стоимость противопожарной защиты 1 м 3 объема. Однозначно можно сказать только то, что защита 1 м 3 объема с ГОТВ N 2 , Ar и "Инерген" по стоимости в 1,5 раза и дороже по сравнению с остальными газовыми огнетушащими веществами. Это вызвано тем, что перечисленные ГОТВ хранятся в модулях газового пожаротушения в газообразном состоянии, для чего требуется большое количество модулей.

Тип установки газового пожаротушения .

УГП бывают двух типов: централизованные и модульные. Выбор типа установки газового пожаротушения зависит, во-первых, от количества защищаемых помещений на одном объекте, во-вторых, от наличия свободного помещения, в котором можно разместить станцию пожаротушения.

При защите на одном объекте 3-х и более помещений, расположенных друг от друга на расстоянии не далее 100 м, с экономической точки зрения, централизованные УГП предпочтительнее. Причем, стоимость защищаемого объема снижается с увеличением количества помещений, защищаемых от одной станции пожаротушения.

Вместе с тем, централизованная УГП по сравнению с модульной, имеет ряд недостатков, а именно: необходимость выполнения большого количества требований НПБ 88-2001 к станции пожаротушения; необходимость прокладки по зданию трубопроводов от станции пожаротушения к защищаемым помещениям.

Модули газового пожаротушения и батареи .

Модули газового пожаротушения (МГП) и батареи являются основным элементом установки газового пожаротушения. Они предназначены для хранения и выпуска ГОТВ в защищаемое помещение.
МГП состоит из баллона и запорно-пускового устройства (ЗПУ). Батареи, как правило, состоят из 2-х и более модулей газового пожаротушения, объединенных единым коллектором заводского исполнения. Поэтому все требования, которые предъявляются к МГП, являются аналогичными и для батарей.
В зависимости от применяемого в УГП газового огнетушащего вещества МГП должны удовлетворять ниже перечисленным требованиям.
МГП, заправленные хладонами всех марок должны обеспечивать время выпуска ГОТВ не превышающее 10 с.
Конструкция модулей газового пожаротушения, заправленных СО 2 , N 2 , Ar и "Инергеном", должна обеспечивать время выпуска ГОТВ не превышающее 60 с.
В процессе эксплуатации МГП должен обеспечиваться контроль массы заправленного ГОТВ.

Контроль массы хладона 125, хладона 318Ц, хладона 227еа, N 2 , Ar и "Инергена" осуществляется с помощью манометра. При снижении давления газа-вытеснителя в баллонах с выше перечисленными хладонами на 10 %, а N 2 , Ar и "Инергена" на 5 % от номинального МГП должен быть отправлен в ремонт. Разница в потери давления вызвана следующими факторами:

При снижении давления газа-вытеснителя частично теряется масса хладона, находящегося в паровой фазе. Однако, эта потеря составляет не более 0,2 % от первоначально заправленной массы хладона. Поэтому ограничение по давлению, равное 10 %, вызвано увеличением времени выпуска ГОТВ из УГП в результате снижения первоначального давления, которое определяется на основании гидравлического расчета установки газового пожаротушения.

N 2 , Ar и "Инерген" хранятся в модулях газового пожаротушения в сжатом состоянии. Поэтому снижение давления на 5 % от первоначальной величины является косвенным методом потери массы ГОТВ на эту же величину.

Контроль потери массы ГОТВ, вытесняемого из модуля под давлением собственных насыщенных паров (хладон 23 и СО 2), должен осуществляться прямым методом. Т.е. модуль газового пожаротушения, заправленный хладоном 23 или СО 2 , в процессе эксплуатации должен быть установлен на весовом устройстве. При этом, весовое устройство должно обеспечивать контроль потери массы газового огнетушащего вещества, а не суммарной массы ГОТВ и модуля, с точностью до 5 %.

Наличие такого весового устройства предусматривает, что модуль установлен или подвешен на прочном упругом элементе, перемещения которого изменяют свойства тензодатчика. На эти изменения реагирует электронный прибор, который выдает тревожный сигнал при изменении параметров тензодатчика выше установленного порога. Основные недостатки тензометрического устрой ства заключаются в необходимости обеспечить свободное перемещение баллона на прочной металлоемкой конструкции, а также негативном влиянии внешних факторов – соединительных трубопроводов, периодических толчков и вибрации при эксплуатации и т. п. Увеличиваются металлоемкость и габариты изделия, возрастают проблемы с монтажом.
В модулях МПТУ 150-50-12, МПТУ 150-100-12 применен высокотехнологичный метод контроля сохранности ГОТВ. Электронное устройство контроля массы (УКМ) встроено непосредственно в запорно-пусковое устройство (ЗПУ) модуля.

Вся информация (масса ГОТВ, дата калибровки, дата обслуживания) сохраняется в запоминающем устройстве УКМ и при необходимости может выводиться на компьютер. Для визуального контроля ЗПУ модуля оборудовано светодиодом, который выдаёт сигналы о нормальной работе, уменьшении массы ГОТВ на 5% и более или неисправности УКМ. При этом стоимость предложенного устройства контроля массы газа в составе модуля гораздо меньше, чем стоимость тензометрического весового устройства с контрольным прибором.

Модуль изотермический для жидкой двуокиси углерода (МИЖУ) .

МИЖУ состоит из резервуара горизонтального для хранения СО 2 , запорно-пускового устройства, приборов контроля количества и давления СО 2 , холодильных агрегатов и щита управления. Предназначены модули для защиты помещений объемом до 15тыс.м 3 . Максимальная вместимость МИЖУ - 25т СО 2 . В модуле хранится, как правило, рабочий и резервный запас СО 2 .

Дополнительным преимуществом МИЖУ является возможность его установки вне здания (под навесом), что позволяет существенно экономить производственные площади. В отапливаемом помещении или теплом блок-боксе устанавливаются только устройства управления МИЖУ и распределительные устройства УГП (при наличии).

МГП с вместимостью баллонов до 100 л в зависимости от типа горючей нагрузки и заправленного ГОТВ позволяют защитить помещение объемом не более 160 м 3 . Для защиты помещений большего объема требуется установка 2-х и более модулей.
Технико-экономическое сравнение показало, что для защиты помещений объемом более 1500 м 3 в УГП целесообразнее применять модули изотермические для жидкой двуокиси углерода (МИЖУ).

Насадки .

Насадки предназначены для равномерного распределения ГОТВ в объем защищаемого помещения.
Расстановка насадков в защищаемом помещении осуществляется в соответствии с ТУ завода - изготовителя. Количество и площадь выходных отверстий насадков определяется гидравлическим расчетом с учетом коэффициента расхода и карты распыла, указанных в технической документации на насадки.
Расстояние от насадков до потолка (перекрытия, подвесного потолка) не должно превышать 0.5м при использовании всех ГОТВ, за исключением N 2 .

Трубная разводка .

Разводка трубопроводов в защищаемом помещении, как правило, должна быть симметричной с равным удалением насадков от магистрального трубопровода.
Трубопроводы установок выполняются из металлических труб. Давление в трубопроводах установки и диаметры определяются гидравлическим расчетом по методикам, согласованным в установленном порядке. Трубопроводы должны выдерживать давление при испытаниях на прочность и герметичность не менее 1.25 Рраб.
При использовании в качестве ГОТВ хладонов суммарный объем трубопроводов, включая коллектор, не должен превышать 80% от жидкой фазы рабочего запаса хладона в установке.

Трассировка распределительных трубопроводов установок, использующих хладон, должна производиться только в горизонтальной плоскости.

При проектировании централизованных установок с использованием хладонов следует обратить внимание на следующие моменты:

• подключать магистральный трубопровод помещения с максимальным объемом следует ближе к батарее с ГОТВ;
• при последовательном подключении к станционному коллектору батарей с основным и резервным запасом, наиболее удаленным от защищаемых помещений должен быть основной запас из условия максимального выхода хладона из всех баллонов.

Выбор и расчет системы газового пожаротушения.

Правильный выбор установки газового пожаротушения УГП зависит от многих факторов. Поэтому целью данной работы является показ основные критерии, влияющие на оптимальный выбор УГП и принцип ее гидравлического расчета.
Ниже приводятся основные факторы, влияющие на оптимальный выбор УГП. Во-первых, тип горючей нагрузки в защищаемом помещении (архивы, фондохранилища, радиоэлектронное оборудование, технологическое оборудование и т.д.). Во-вторых, величина защищаемого объема и его негерметичность. В третьих, вида газового огнетушащего вещества ГОТВ. В четвертых, тип оборудования, в котором ГОТВ должно храниться. В пятых, тип УГП: централизованная или модульная. Последний фактор может иметь место только при необходимости противопожарной защиты двух и более помещений на одном объекте. Поэтому рассмотрим взаимное влияние только четырех выше перечисленных факторов. Т.е. в предположении, что на объекте необходима противопожарная защита только одного помещения.

Конечно, правильный выбор УГП должен основываться на оптимальных технико-экономических показателях.
Следует особо отметить, что любое из разрешенных к применению ГОТВ ликвидирует пожар не зависимо от типа горючего материала, но только при создании в защищаемом объеме нормативной огнетушащей концентрации.

Взаимное влияние перечисленных выше факторов на технические и экономические параметры УГП будем оценивать из условия, что в России разрешены к применению следующие ГОТВ: хладон 125, хладон 318Ц, хладон 227еа, хладон 23, СО 2 , N 2 , Ar и смесь (N 2 , Ar и СО 2), имеющая торговую марку "Инерген".

По способу хранения и методам контроля ГОТВ в модулях газового пожаротушения МГП все газовые огнетушащие вещества можно разбить на три группы.

К 1-й группе относятся хладон 125, хладон 318Ц и хладон 227еа. Эти хладоны хранятся в МГП в сжиженном виде под давлением газа-вытеснителя, чаще всего - азота. Модули с перечисленными хладонами, как правило, имеют рабочее давление, не превышающее 6,4 МПа. Контроль количества хладона в процессе эксплуатации установки осуществляется по манометру, установленному на МГП.

Хладон 23 и СО 2 составляют 2-ю группу. Они хранятся также в сжиженном виде, но вытесняются из МГП под давлением собственных насыщенных паров. Рабочее давление модулей с перечисленными ГОТВ должно иметь рабочее давление не менее 14,7 МПа. Во время эксплуатации модули должны быть установлены на весовых устройствах, обеспечивающих непрерывный контроль массы хладона 23 или СО 2 .

К 3-й группе относятся N 2 , Ar и Инерген. Данные ГОТВ хранятся в МГП в газообразном состоянии. Далее, когда будем оценивать достоинства и недостатки ГОТВ из этой группы, будет рассматриваться только азот. Это связано с тем, что N2 является самым эффективным ГОТВ (имеет наименьшую огнетушащую концентрацию и одновременно наименьшую стоимость). Контроль массы ГОТВ 3-й группы осуществляется по манометру. N 2 , Ar или Инерген хранятся в модулях при давлении 14,7 МПа и более.

Модули газового пожаротушения, как правило, имеют емкость баллонов не превышающую 100 л. Модули емкостью более 100 л согласно ПБ 10-115 подлежат регистрации в Госгортехнадзоре России, что влечет за собой достаточно большое количество ограничений на их использование в соответствии с указанными правилами.

Исключением являются модули изотермические для жидкой двуокиси углерода МИЖУ емкостью от 3,0 до 25,0 м3. Эти модули разработаны и изготовляются для хранения в установках газового пожаротушения двуокиси углерода в количествах превышающих 2500 кг и более. МИЖУ оснащены холодильными агрегатами и нагревательными элементами, что позволяет поддерживать давление в изотермическом резервуаре в диапазоне 2,0 - 2,1 МПа при температуре окружающей среды от минус 40 до плюс 50 град. С.

Рассмотрим на примерах, как влияет каждый из 4-х факторов на технико-экономические показатели УГП. Масса ГОТВ рассчитывалась по методике, изложенной в НПБ 88-2001.

Пример 1. Требуется защитить радиоэлектронное оборудование в помещении объемом 60 м 3 . Помещение условно герметичное. Т.е. К2 = 0. Результаты расчета сведем в табл. 1.

Таблица 1

Экономическое обоснование таблицы в конкретных цифрах имеет определенную трудность. Это связано с тем, что стоимость оборудования и ГОТВ у фирм - производителей и поставщиков имеет разную стоимость. Однако имеется общая тенденция заключающаяся в том, что с увеличением емкости баллона возрастает стоимость модуля газового пожаротушения. Стоимость 1 кг СО 2 и 1 м 3 N 2 близки по цене и на два порядка меньше стоимости хладонов. Анализ табл. 1 показывает, что стоимость УГП с хладоном 125 и СО 2 сопоставимы по величине. Несмотря на значительно более высокую стоимость хладона 125 по сравнению с двуокисью углерода суммарная цена хладон 125 - МГП с баллоном емкостью 40 л будет сопоставима или даже несколько ниже комплекта двуокись углерода - МГП с баллоном 80 л - весовое устройство. Однозначно можно констатировать значительно большую стоимость УГП с азотом по сравнению с двумя ранее рассмотренными вариантами. Т.к. требуется 2 модуля с максимальным объемом. Потребуется больше места для размещения 2-х модулей в помещении и, естественно, стоимость 2-х модулей объемом 100 л всегда будет больше модуля объемом 80 л с весовым устройством, которое, как правило, в 4 - 5 раз по цене меньше самого модуля.

Пример 2. Параметры помещения аналогичны примеру 1, но требуется защитить не радиоэлектронное оборудование, а архив. Результаты расчета аналогично 1-го примера представим в табл. 2 сведем в табл. 1.

Таблица 2

На основе анализа табл. 2 можно однозначно сказать, и в данном случае УГП с азотом по стоимости значительно выше установок газового пожаротушения с хладоном 125 и двуокисью углерода. Но в отличие от 1-го примера в данном случае более четко можно отметить, что наименьшую стоимость имеет УГП с двуокисью углерода. Т.к. при сравнительно небольшой разнице в стоимости между МГП с баллоном емкость 80 л и 100 л цена 56 кг хладона 125 значительно превышает стоимость весового устройства.

Аналогичные зависимости будут прослеживаться, если возрастает объем защищаемого помещения и/или увеличивается его негерметичность. Т.к. все это вызывает общее увеличение количества любого вида ГОТВ.

Таким образом, только на основании 2-х примеров видно, что выбрать оптимальную УГП для противопожарной защиты помещения можно только после рассмотрения, как минимум, двух вариантов с различными видами ГОТВ.

Однако имеются исключения, когда УГП с оптимальными технико-экономическими параметрами не может быть применена из-за определенных ограничений, накладываемых на газовые огнетушащие вещества.

К таким ограничениям, прежде всего, относится защита особо важных объектов в сейсмоопасной зоне (например, объекты ядерной энергетики и т.д.), где требуется установка модулей в сейсмостойкие рамы. В этом случае исключается использование хладона 23 и двуокиси углерода, так как модули с этими ГОТВ должны устанавливаться на весовых устройствах, исключающих их жесткое крепление.

При противопожарной защите помещений с постоянно присутствующим персоналом (авиадиспетчерские, залы со щитами управления АЭС и т.д.) предъявляются ограничения по токсичности ГОТВ. В этом случае исключается применение двуокиси углерода, так как объемная огнетушащая концентрация двуокиси углерода в воздухе является смертельной для человека.

При защите объемов более 2000 м 3 с экономической точки зрения наиболее приемлемым является применение двуокиси углерода, заправленного в МИЖУ, по сравнению со всеми остальными ГОТВ.

После проведения технико-экономического обоснования становится известным количество ГОТВ, необходимое для ликвидации пожара и предварительное количество МГП.

Насадки должны быть установлены в соответствии с картами распыла, указанными в технической документации завода-изготовителя насадков. Расстояние от насадков до потолка (перекрытия, подвесного потолка) не должно превышать 0,5 м при использовании всех ГОТВ, за исключением N 2 .

Трубная разводка, как правило, должна быть симметричной. Т.е. насадки должны быть равноудалены от магистрального трубопровода. В этом случае расход ГОТВ через все насадки будет одинаков, что обеспечит создание равномерной огнетушащей концентрации в защищаемом объеме. Типичные примеры симметричной трубной разводки приведены на рис. 1 и 2.

При проектировании трубной разводки следует также учитывать правильное соединение отводящих трубопроводов (рядков, отводов) от магистрального трубопровода.
Крестообразное соединение возможно только при условии, когда расход ГОТВ G1 и G2 равны по величине (Рис. 3).

Если G1 ? G2 , то противоположные соединения рядков и отводов с магистральным трубопроводом необходимо разносить по направлению движения ГОТВ на расстояние L, превышающем 10*D, как показано на Рис. 4. Где D - внутренний диаметр магистрального трубопровода.

На пространственное соединение труб при проектировании трубной разводки УГП не накладывается никаких ограничений при применении ГОТВ, принадлежащих ко 2-й и 3-ей группам. А для трубной разводки УГП с ГОТВ 1-й группы имеется ряд ограничений. Это вызвано следующим:

При наддуве хладона 125, хладона 318Ц или хладона 227еа в МГП азотом до требуемого давления частично азот растворяется в перечисленных хладонах. Причем количество растворяемого азота в хладонах пропорционально давлению наддува.

После открытия запорно-пускового устройства ЗПУ модуля газового пожаротушения под давлением газа-вытеснителя хладон с частично растворенным азотом по трубной разводке поступает к насадкам и через них выходит в защищаемый объем. При этом давление в системе (модули - трубная разводка) снижается в результате расширения объема, занимаемого азотом в процессе вытеснения хладона, и гидравлического сопротивления трубной разводки. Происходит частичное выделение азота из жидкой фазы хладона и образуется двухфазная среда (смесь жидкой фазы хладона - газообразный азот). Поэтому к трубной разводке УГП, применяющей 1-ю группу ГОТВ, накладывается ряд ограничений. Основной смысл этих ограничений направлен на предотвращение расслоения двухфазной среды внутри трубной разводки.

При проектировании и монтаже все соединения трубной разводке УГП должны выполняться так как показано на Рис. 5a, 5б и 5в

и запрещается выполнять в видах, показанных на Рис. 6а, 6б, 6с. На рисунках стрелками показано направление течения ГОТВ по трубам.

В процессе проектирования УГП в аксонометрическом виде выполняется схема трубной разводки, длина труб, количество насадков и их высотные отметки. Для определения внутреннего диаметра труб и суммарной площади выходных отверстий каждого насадка необходимо выполнить гидравлический расчет установки газового пожаротушения.

Управление автоматическими установками газового пожаротушения

При выборе оптимального варианта управления автоматическими установками газового пожаротушения необходимо руководствоваться техническими требованиями, особенностями и функциональными возможностями защищаемых объектов.

Основные схемы построения систем управления установками газового пожаротушения:

• автономная система управления газовым пожаротушением;
• децентрализованная система управления газовым пожаротушением;
• централизованная система управления газовым пожаротушением.

Другие варианты являются производными от этих типовых схем.

Для защиты локальных (отдельно стоящих) помещений на одно, два и три направления газового пожаротушения, как правило, оправданно применение автономных установок газового пожаротушения (рис. 1). Автономная станция управления газовым пожаротушением располагается непосредственно у входа в защищаемое помещение и контролирует как пороговые пожарные извещатели, световое или звуковое оповещение, так и устройства дистанционного и автоматического пуска установки газового пожаротушения (ГПТ). Количество возможных направлений газового пожаротушения по данной схеме может достигать от одного до семи. Все сигналы от автономной станции управления газовым пожаротушением поступают непосредственно в центральный диспетчерский пост на выносной пульт индикации станции.

Рис. 1. Автономные установки управления газовым пожаротушением

Вторая типовая схема - схема децентрализованного управления газовым пожаротушением, представлена на рис. 2. В этом случае автономная станция управления газовым пожаротушением встраивается в уже существующую и действующую комплексную систему безопасности объекта или вновь проектируемую. Сигналы с автономной станции управления газовым пожаротушением поступают на адресные блоки и модули управления, которые затем передают информацию в центральный диспетчерский пост на центральную станцию пожарной сигнализации. Особенностью децентрализованного управления газовым пожаротушением является то, что при выходе из строя отдельных элементов комплексной системы безопасности объекта автономная станция управления газовым пожаротушением остается в работе. Эта система позволяет встроить в свою систему любое количество направлений газового пожаротушения, которые ограничиваются лишь техническими возможностями самой станции пожарной сигнализации.

Рис. 2. Децентрализованное управление газовым пожаротушением на несколько направлений

Третья схема - схема централизованного управления системами газового пожаротушения (рис. 3). Эта система применяется в случае, когда требования к противопожарной безопасности являются приоритетными. Система пожарной сигнализации включает в себя адресно-аналоговые датчики, которые позволяют контролировать защищаемое пространство с минимальными погрешностями и предотвращают ложные срабатывания. Ложные срабатывания противопожарной системы происходят из-за загрязнения вентиляционных систем, приточной вытяжной вентиляции (попадание дыма с улицы), сильного ветра и т.д. Предупреждение ложных срабатываний в адресно-аналоговых системах осуществляется с помощью контроля уровня запыленности датчиков.

Рис. 3. Централизованное управление газовым пожаротушением на несколько направлений

Сигнал с адресно-аналоговых пожарных извещателей поступает на центральную станцию пожарной сигнализации, после чего обработанные данные через адресные модули и блоки поступают в автономную систему управления газовым пожаротушением. Каждая группа датчиков логически привязана к своему направлению газового пожаротушения. Централизованная система управления газовым пожаротушением рассчитана только на количество адресов станции. Возьмем, например, станцию с 126 адресами (одношлейфовая). Подсчитаем количество необходимых адресов для максимальной защиты помещения. Модули контроля - автоматический/ручной, газ подан и неисправность - это 3 адреса плюс количество датчиков в помещении: 3 - на потолке, 3 - за потолком, 3 - под полом (9 шт.). Получаем 12 адресов на направление. Для станции с 126 адресами это 10 направлений плюс дополнительные адреса на управление инженерными системами.

Использование централизованного управления газовым пожаротушением ведет к удорожанию системы, но существенно повышает ее надежность, дает возможность анализа ситуации (контроль запыленности датчиков), а также снижает уровень затрат на ее техническое обслуживание и эксплуатацию. Необходимость установки централизованной (децентрализованной) системы возникает при дополнительном управлении инженерными системами.

В некоторых случаях в системах газового пожаротушения централизованного и децентрализованного типа вместо модульной установки газового пожаротушения применяются огнегасительные станции. Их установка зависит от площади и специфики защищаемого помещения. На рис. 4 показана система централизованного управления газовым пожаротушением с огнегасительной станцией (ОГС).

Рис. 4. Централизованное управление газовым пожаротушением на несколько направлений с огнегасительной станцией

Выбор оптимального варианта установки газового пожаротушения зависит от большого количества исходных данных. Попытка обобщить наиболее значимые параметры систем и установок газового пожаротушения представлена на рис. 5.

Рис. 5. Выбор оптимального варианта установки газового пожаротушения по техническим требованиям

Одной из особенностей систем АГПТ в автоматическом режиме является использование адресно-аналоговых и пороговых пожарных извещателей в качестве устройств, регистрирующих пожар, при срабатывании которых производится запуск системы пожаротушения, т.е. выпуск огнетушащего вещества. И здесь необходимо отметить, что от надежности пожарного извещателя, одного из самых дешевых элементов системы пожарной сигнализации и пожаротушения, зависят работоспособность всего дорогостоящего комплекса пожарной автоматики и, следовательно, судьба защищаемого объекта! При этом пожарный извещатель должен удовлетворять двум основным требованиям: раннее определение возгорания и отсутствие ложных срабатываний. От чего зависит надежность пожарного извещателя как электронного устройства? От уровня разработки, качества элементной базы, технологии сборки и финального тестирования. Потребителю бывает очень сложно разобраться во всем разнообразии извещателей, представленном сегодня на рынке. Поэтому многие ориентируются на цену и наличие сертификата, хотя, к сожалению, он не является сегодня гарантией качества. Лишь единицы производителей пожарных извещателей открыто публикуют цифры отказа, к примеру, по данным московского производителя «Систем Сенсор Фаир Детекторс», возвраты его продукции составляют менее чем 0,04% (4 изделия на 100 тысяч). Это, безусловно, хороший показатель и результат многоступенчатого тестирования каждого изделия.

Безусловно, только адресно-аналоговая система позволяет заказчику быть абсолютно уверенным в работоспособности всех ее элементов: датчики дыма и тепла, контролирующие защищаемое помещение, постоянно опрашиваются станцией управления пожаротушением. Прибор отслеживает состояние шлейфа и его компонентов, в случае снижения чувствительности датчика станция автоматически компенсирует ее путем установки соответствующего порога. А вот при использовании безадресных (пороговых) систем поломка датчика не определяется, а также не отслеживается потеря его чувствительности. Считается, что система находится в рабочем состоянии, но в действительности станция управления пожаротушением в случае реального возгорания не сработает соответствующим образом. Поэтому при установке систем автоматического газового пожаротушения предпочтительно использовать именно адресно-аналоговые системы. Их относительно высокая стоимость компенсируется безусловной надежностью и качественным снижением риска возникновения возгорания.

Проектирование установок газового пожаротушения.

В общем случае рабочий проект РП установки газового пожаротушения состоит из пояснительной записки, технологической части, электротехнической части (в данной работе не рассматривается), спецификации оборудования и материалов и смет (по требованию заказчика).

Пояснительная записка

В состав пояснительной записки входят следующие разделы.

1. Общие положения.

В разделе общие положения дается наименование объекта, для которого выполнен рабочий проект УГП, и обоснование его выполнения. Приводятся нормативно-технические документы, на основании которых выполнена проектная документация.
Перечень основных нормативных документов, используемых при проектировании УГП, приводится ниже. НПБ 110-99
НПБ 88-2001 с изм. №1
В связи с тем, что проводится постоянная работа по усовершенствованию нормативных документов, проектировщики должны постоянно корректировать данный перечень.

2. Назначение.

В данном разделе указывается, для чего предназначена установка газового пожаротушения и выполняемые ее функции.

3. Краткая характеристика защищаемого объекта.

В этом разделе в общем виде дается краткая характеристика помещений, подлежащих защите УГП, их геометрические размеры (объем). Сообщается о наличие фальшполов и потолков при объемном способе пожаротушения или конфигурация объекта и его расположение при локальном по объему способе. Указываются сведения о максимальной и минимальной температуре и влажности воздуха, наличие и характеристика системы вентиляции и кондиционирования воздуха, наличие постоянно открытых проемов и предельно допустимых давлений в защищаемых помещениях. Приводятся данные об основных видах пожарной нагрузки, категории защищаемых помещений и классы зон.

4. Основные проектные решения. Данный раздел имеет два подраздела.

• Технологическая часть.

  В подразделе Технологическая часть дается краткое описание основных составных элементов УГП. Указывается вид выбранного газового огнетушащего вещества ГОТВ и газа-вытеснителя, при его наличии. Для хладона и смеси газовых огнетушащих веществ сообщается номер сертификата пожарной безопасности. Приводится тип модулей газового пожаротушения МГП (батарей), выбранных для хранения газового огнетушащего вещества, номер сертификата пожарной безопасности. Дается краткое описание основных элементов модуля (батареи), метода контроля массы ГОТВ. Приводятся параметры электрического пуска МГП (батареи).

Сообщается о выбранном типе насадок для равномерного распределения газового огнетушащего вещества в защищаемом объеме и принятое нормативное время выпуска расчетной массы ГОТВ.

Для централизованной установки приводится тип распределительных устройств и номер сертификата пожарной безопасности.

Приводятся формулы, которые используются для расчета массы газового огнетушащего вещества УГП, и используемые в расчетах численные значения основных величин: принятые нормативные огнетушащие концентрации для каждого защищаемого объема, плотность газовой фазы и остаток ГОТВ в модулях (батареях), коэффициент, учитывающий потери газового огнетушащего вещества из модулей (батарей), остаток ГОТВ в модуле (батареи), высоту защищаемого помещения над уровнем моря, суммарную площадь постоянно открытых проемов, высоту помещения и время подачи ГОТВ.

Дается расчет времени эвакуации людей из помещений, которые защищаются установками газового пожаротушения и указывается время остановки вентиляционного оборудования, закрытия огнепреграждающих клапанов, воздушных заслонок и т.д. (при их наличии). При времени эвакуации людей из помещения или остановки вентиляционного оборудования, закрытия огнепреграждающих клапанов, воздушных заслонок и т.д. менее 10 с рекомендуется время задержки выпуска ГОТВ принимать 10 с. Если все или один из ограничивающих параметров, а именно, расчетное время эвакуации людей, время остановки вентиляционного оборудования, закрытия огнепреграждающих клапанов, воздушных заслонок и т.д. превышает 10 с, то время задержки выпуска ГОТВ необходимо принимать по большему значению или близкому к нему, но в большую сторону. Не рекомендуется искусственно увеличивать время задержки выпуска ГОТВ по следующим причинам. Во-первых, УГП предназначены для ликвидации начальной стадии пожара, когда не происходит разрушение ограждающих конструкций и, прежде всего, окон. Появление дополнительных проемов в результате разрушения ограждающих конструкций при развитом пожаре, не учтенных при расчете требуемого количества ГОТВ, не позволит создать нормативную огнетушащую концентрацию газового огнетушащего вещества в помещении после срабатывания УГП. Во-вторых, искусственное увеличение времени свободного горения приводит к неоправданно большим материальным потерям.

В этом же подразделе по результатам расчетов предельно допустимых давлений, выполняемых с учётом требований пункта 6 ГОСТ Р 12.3.047-98, сообщается о необходимости устанавливать дополнительные проемы в защищаемых помещениях для сброса давления после срабатывания УГП или нет.

• Электротехническая часть.

  В данном подразделе сообщается на основании каких принципов выбраны пожарные извещатели, приводятся их типы и номера сертификатов пожарной безопасности. Указывается тип приемно-контрольного и управляющего прибора и номер его сертификата пожарной безопасности. Дается краткое описание основных функций, которые выполняет прибор.

Принцип действия установки.

Данный раздел имеет 4 подраздела, в которых описывается: режим "Автоматика включена";

• режим "Автоматика отключена";
• дистанционный пуск;
• местный пуск.

Электроснабжение.

В этом разделе указывается к какой категории обеспечения надежности электроснабжения относится автоматическая установка газового пожаротушения и по какой схеме должно осуществляться электропитание приборов и оборудования, входящего в состав установки.

Состав и размещение элементов.

Данный раздел имеет два подраздела.

• Технологическая часть.

  В этом подразделе приводится перечень основных элементов, из которых состоит технологическая часть автоматической установки газового пожаротушения, места и требования к их установки.

• Электротехническая часть.

  В данном подразделе приводится перечень основных элементов электротехнической части автоматической установки газового пожаротушения. Даются указания по их установки. Сообщаются марки кабелей, проводов и условия их прокладки.

Профессиональный и квалификационный состав лиц, работающих на объекте по техническому обслуживанию и эксплуатации установки автоматического пожаротушения.

Состав данного раздела включает в себя требования к квалификации персонала и его численность при обслуживании запроектированной автоматической установки газового пожаротушения.

1. Мероприятия по охране труда и безопасной эксплуатации.

   В данном разделе сообщаются нормативные документы, на основании которых должны выполнять монтажные и пусконаладочные работы и осуществляться техническое обслуживание автоматической установки газового пожаротушения. Приводятся требования к лицам допускаемых к обслуживанию автоматической установки газового пожаротушения.

Описываются мероприятия, которые необходимо выполнять после срабатывания УГП в случае возникновения пожара.

ТРЕБОВАНИЯ БРИТАНСКИХ СТАНДАРТОВ.

Известно, что между российскими и европейскими требованиями имеются значительные различия. Они обусловлены национальными особенностями, географическим расположением и климатическими условиями, уровнем экономического развития стран. Однако основные положения, определяющие эффективность работы системы, должны совпадать. Далее приведены комментарии к британскому стандарту BS 7273-1:2006 ч.1 на системы газового объемного пожаротушения с электрической активацией.

Британский стандарт BS 7273-1:2006 заменил стандарт BS 7273-1:2000 . Принципиальные отличия нового стандарта от предыдущей версии отмечены в его предисловии.

• BS 7273-1:2006 представляет собой отдельный документ, но в нем (в отличие от действующего в России НПБ 88-2001*) даны ссылки на нормативные документы, вместе с которыми он должен использоваться. Это следующие стандарты:
• BS 1635 "Рекомендации по графическим символам и аббревиатурам для чертежей систем по защите от пожара";
• BS 5306-4 "Оборудование и установка систем пожаротушения" - Часть 4: "Технические требования по системам с углекислым газом";
• BS 5839-1:2002, касающийся систем обнаружения пожара и оповещения для зданий. Часть 1: "Нормы и правила проектирования, установки и обслуживания систем";
• BS 6266 "Нормы и правила по защите от пожара установок электронного оборудования";
• BS ISO 14520 (все части), "Газовые системы пожаротушения";
• BS EN 12094-1, "Стационарные противопожарные системы - компоненты газовых систем пожаротушения" - Часть 1: "Требования и методы испытаний устройств автоматического управления".

Терминология

Определения всех основных терминов взяты из стандартов BS 5839-1, BS EN 12094-1, в стандарте BS 7273 даны определения только нескольких перечисленных ниже терминов.

• Переключатель режимов автоматический/ручной и только ручной - средство перевода системы из автоматического или ручного режима активизации в режим только ручной активизации (причем переключатель, как поясняется в стандарте, может быть выполнен в виде ручного переключателя в приборе управления или в других устройствах, или в виде отдельного дверного блокиратора, но в любом случае должно обеспечиваться переключение режима активизации системы с автоматического/ручного на только ручной или обратно):
  • автоматический режим (применительно к системе пожаротушения) - это режим функционирования, при котором система инициируется без ручного вмешательства;
  • ручной режим - тот, при котором система может быть инициирована только посредством ручного управления.
• Защищаемая площадь - площадь, находящаяся под защитой системы пожаротушения.
• Совпадение - логика работы системы, по которой выходной сигнал подается при наличии, по крайней мере, двух независимых входных сигналов, одновременно присутствующих в системе. Например, выходной сигнал для активации пожаротушения формируется только после обнаружения пожара одним детектором и, по крайней мере, когда еще один независимый детектор той же защищаемой зоны подтвердил наличие пожара.
• Устройство управления - устройство, которое выполняет все функции, необходимые для управления системой пожаротушения (в стандарте указывается, что данное устройство может быть выполнено как отдельный модуль либо как составная часть автоматической системы пожарной сигнализации и пожаротушения).

Проектирование системы

Также в стандарте отмечается, что требования к защищаемой площади должны быть установлены проектировщиком в ходе консультаций с клиентом и, как правило, архитектором, специалистами фирм-подрядчиков, занимающихся установкой системы пожарной сигнализации и системы автоматического пожаротушения, специалистами по пожарной безопасности, экспертами страховых компаний, ответственным лицом из ведомства здравоохранения, а так же представителями любых других заинтересованных ведомств. Кроме того, необходимо предварительно запланировать действия, которые в случае возникновения пожара должны быть предприняты с целью обеспечения безопасности лиц, находящихся на данной территории, и эффективного функционирования системы тушения огня. Такого рода действия должны обсуждаться на стадии проектирования и внедряться в предполагаемой системе.

Проект системы должен соответствовать также стандартам BS 5839-1, BS 5306-1 и BS ISO 14520. Основываясь на данных, полученных в ходе консультации, проектировщик обязан подготовить документы, содержащие не только подробное описание проектного решения, но, к примеру, и простое графическое представление последовательности действий, приводящей к пуску огнетушащего вещества.

Функционирование системы

В соответствии с указанным стандартом должен быть сформирован алгоритм работы системы пожаротушения, который приводится в графическом виде. В приложении к данному стандарту приведен пример такого алгоритма. Как правило, во избежание нежелательного пуска газа в случае автоматического режима работы системы, последовательность событий должна предполагать определение пожара одновременно двумя отдельными детекторами.

Активизация первого детектора должна, по крайней мере, приводить к индикации режима "Пожар" в системе пожарной сигнализации и включению оповещения в пределах защищаемой площади.

Выброс газа из системы тушения должен контролироваться и индицироваться устройством управления. Для контроля пуска газа должен использоваться датчик давления или потока газа, расположенный таким образом, чтобы контролировать его выброс из любого баллона в системе. Например, при наличии сопряженных баллонов должен контролироваться выпуск газа из любого контейнера в центральный трубопровод.

Прерывание связи между системой пожарной сигнализации и любой частью устройства управления пожаротушения не должно влиять на работу пожарных датчиков или на срабатывание системы сигнализации огня.

Требование к повышению работоспособности

Система пожарной сигнализации и оповещения должна быть спроектирована таким образом, чтобы в случае единичного повреждения шлейфа (обрыва или короткого замыкания) она обнаруживала пожар на защищаемой площади и, по крайне мере, оставляла возможность включения пожаротушения вручную. То есть, если система спроектирована так, что максимальная контролируемая одним детектором площадь составляет X м 2 , то при однократном отказе шлейфа каждый работоспособный пожарный датчик должен обеспечивать контроль площади максимум 2X м 2 , датчики должны быть распределены по защищаемой площади равномерно.

Это условие может быть выполнено, например, за счет использования двух радиальных шлейфов или одного кольцевого шлейфа с устройствами защиты от короткого замыкания.

Рис. 1. Система с двумя параллельными радиальными шлейфами

Действительно, при обрыве или даже при коротком замыкании одного из двух радиальных шлейфов второй шлейф остается в работоспособном состоянии. При этом расстановка извещателей должна обеспечивать контроль всей защищаемой площади каждым шлейфом в отдельности.(рис. 2)

Рис. 2. Расстановка извещателей “парами”

Более высокий уровень работоспособности достигается при использовании кольцевых шлейфов в адресных и адресно-аналоговых системах с изоляторами короткого замыкания. В этом случае при обрыве кольцевой шлейф автоматически преобразуется в два радиальных, локализуется место обрыва и все датчики остаются в работоспособном состоянии, что сохраняет функционирование системы в автоматическом режиме. При коротком замыкании кольцевого шлейфа отключаются только устройства между двумя соседними изоляторами короткого замыкания, и поэтому большая часть датчиков и других устройств также остается работоспособной

Рис. 3. Обрыв кольцевого шлейфа

Рис. 4. Короткое замыкание кольцевого шлейфа

Изолятор короткого замыкания обычно представляет собой два симметрично включенных электронных ключа, между которыми расположен пожарный датчик. Конструктивно изолятор короткого замыкания может быть встроен в базу, которая имеет два дополнительных контакта (входной и выходной по плюсу), либо встраивается непосредственно в датчик, в ручные и линейные пожарные извещатели и в функциональные модули. При необходимости может использоваться изолятор короткого замыкания, выполненный в виде отдельного модуля.

Рис. 5. Изолятор короткого замыкания в базе датчика

Очевидно, что часто использующиеся в России системы с одним "двухпороговым" шлейфом не отвечают данному требованию. При обрыве такого шлейфа определенная часть защищаемой площади остается без контроля, а при коротком замыкании контроль отсутствует полностью. Формируется сигнал "Неисправность", но до устранения неисправности сигнал "Пожар" не формируется ни по одному датчику, что не дает возможности включить пожаротушение вручную.

Защита от ложного срабатывания

Электромагнитные поля от радиопередающих устройств могут быть причиной возникновения ложных сигналов в системах пожарной сигнализации и привести к активации процессов электрической инициации выпуска газа из систем пожаротушения. Практически во всех зданиях используется такое оборудование, как портативные радиостанции и сотовые телефоны, вблизи или на самом здании могут располагаться базовые приемопередающие станции одновременно нескольких операторов сотовой связи. В таких случаях должны быть предприняты меры, исключающие риск случайного выброса газа вследствие воздействия электромагнитного излучения. Аналогичные проблемы могут возникнуть в том случае, если система установлена в местах высокой напряженности полей - например, вблизи аэропортов или радиопередающих станций.

Необходимо отметить, что значительное увеличение в последние годы уровня электромагнитных помех, вызванное использованием мобильной связи, привело к повышению европейских требований к пожарным датчикам в этой части. По европейским стандартам пожарный извещатель должен выдерживать воздействие электромагнитных помех напряженностью 10 В/м в диапазонах 0,03-1000 МГц и 1-2 ГГц, и напряженностью 30 В/м в диапазонах сотовой связи 415-466 МГц и 890-960 МГц, причем с синусоидальной и импульсной модуляцией (табл. 1).

Таблица 1. Требования LPCB и VdS на устойчивость датчиков к электромагнитным помехам

*) Импульсная модуляция: частота 1 Гц, скважность 2 (0,5 с - вкл., 0,5 с - пауза).

Европейские требования соответствуют современным условиям эксплуатации и в несколько раз превышают требования даже по самой высокой (4-й степени) жесткости по НПБ 57-97 "Приборы и аппаратура автоматических установок пожаротушения и пожарной сигнализации. Помехоустойчивость и помехоэмиссия. Общие технические требования. Методы испытаний" (табл. 2). Кроме того, по НПБ 57-97 испытания проводятся на максимальных частотах до 500 МГц, т.е. в 4 раза меньших по сравнению с европейскими испытаниями, хотя "эффективность" воздействия помех на пожарный извещатель с увеличением частоты обычно возрастает.

Причем по требованиям НПБ 88-2001* п. 12.11, для управления автоматическими установками пожаротушения пожарные извещатели должны быть устойчивы к воздействию электромагнитных полей со степенью жесткости всего лишь не ниже второй.

Таблица 2. Требования на устойчивость извещателей к электромагнитным помехам по НПБ 57-97

Диапазоны частот и уровни напряженности электромагнитного поля при испытаниях по НПБ 57-97 не учитывают ни наличия нескольких систем сотовой связи с огромным числом базовых станций и мобильных телефонов, ни увеличения мощности и числа радио- и телевизионных станций, ни других подобных помех. Неотъемлемой частью городского пейзажа стали приемопередающие антенны базовых станций, которые размещаются на различных зданиях (рис. 6). В зонах, где отсутствуют здания требуемой высоты, антенны устанавливаются на различных мачтах. Обычно на одном объекте располагается большое число антенн нескольких операторов сотовой связи, что в несколько раз увеличивает уровень электромагнитных помех.

Кроме того, по европейскому стандарту EN 54-7 на дымовые датчики, для этих устройств обязательными являются испытания:
- на влагу - сначала при постоянной температуре +40 °С и относительной влажности 93% в течение 4 суток, затем с циклическим изменением температуры по 12 ч при +25 °С и по 12 час - при +55 °С, и с относительной влажностью не менее 93% в течение еще 4 суток;
- испытания на коррозию в атмосфере газа SO 2 в течение 21 суток и т.д.
Становится понятно, почему по европейским требованиям сигнал от двух ПИ используется только для включения пожаротушения в автоматическом режиме, да и то не всегда, как будет указано ниже.

Если шлейфы детекторов охватывают несколько защищаемых площадей, то сигнал инициации выброса огнетушащего вещества в защищенную область, где было обнаружено возгорание, не должен приводить к выбросу огнетушащего вещества в другую защищенную область, система обнаружения которого использует тот же шлейф.

Активизация ручных пожарных извещателей также не должна никоим образом влиять на пуск газа.

Установление факта пожара

Система пожарной сигнализации должна отвечать рекомендациям, приводимым в стандарте BS 5839-1:2002 по соответствующей категории системы, если только другие стандарты не являются более применимыми, например, стандарт BS 6266 по защите установок электронного оборудования. Детекторы, используемые для управления пуском газа автоматической системой пожаротушения, должны функционировать в режиме совпадения (см. выше).

Однако, если опасность имеет такую природу, при которой замедленная реакция системы, связанная с режимом совпадения, может быть чревата тяжелыми последствиями, то в этом случае пуск газа производится автоматически при активизации первого детектора. При условии, что вероятность ложного срабатывания детектора и сигнализации низкая, или в защищаемой зоне не могут присутствовать люди (например, пространства за подвесными потолками или под фальшполами, шкафы управления).

В общем случае должны предприниматься меры, позволяющие избежать непредвиденного выброса газа вследствие ложного срабатывания сигнализации. Совпадение срабатывания двух автоматических детекторов - это метод минимизации вероятности ложного пуска, который имеет существенное значение в случае возможности ложного срабатывания одного детектора.

Безадресные системы пожарной сигнализации, которые не могут идентифицировать каждый детектор в отдельности, должны иметь, по крайней мере, два независимых шлейфа в каждой защищаемой площади. В адресных системах с использованием режима совпадения допускается использование одного шлейфа (при условии, что сигнал по каждому детектору может быть идентифицирован независимо).

Примечание: В зонах, защищаемых традиционными безадресными системами, после активизации первого детектора до 50% детекторов (все остальные извещатели этого шлейфа) исключаются из режима совпадения, то есть второй детектор, активизирующийся в том же шлейфе, не воспринимается системой и не может подтвердить наличие пожара. Адресные системы обеспечивают контроль обстановки по сигналу, поступающему от каждого извещателя и после активизации первого пожарного извещателя, что обеспечивает максимальную эффективность системы за счет использования всех остальных детекторов в режиме совпадения, для подтверждения пожара.

Для режима совпадения должны использоваться сигналы от двух независимых детекторов; не могут использоваться различные сигналы от одного и того же детектора, например, сформированные одним аспирационным дымовым детектором по высокому и низкому порогам чувствительности.

Тип используемого детектора

Выбор детекторов должен производится в соответствии со стандартом BS 5839-1. В некоторых обстоятельствах для более раннего обнаружения пожара могут потребоваться два различных принципа обнаружения - например, оптическими дымовыми детекторами и ионизационными дымовыми детекторами. В этом случае должно быть обеспечено равномерное распределение детекторов каждого типа по всей защищаемой площади. Там, где используется режим совпадения, обычно должна обеспечиваться возможность совпадения сигналов от двух детекторов, действующих по одному и тому же принципу. Например, в некоторых случаях для достижения совпадения используются два независимых шлейфа; число включенных в каждый шлейф детекторов, действующих по разным принципам, должно быть приблизительно одинаковым. Например: там, где требуется четыре детектора для защиты помещения, и они представлены двумя оптическими дымовыми детекторами и двумя ионизационными дымовыми детекторами, в каждом шлейфе должен иметься один оптический детектор и один ионизационный детектор.

Тем не менее не всегда необходимо использование различных физических принципов распознавания пожара. Например, с учетом типа ожидаемого возгорания и требуемой скорости обнаружения пожара допустимо использование детекторов одного типа.

Детекторы должны быть размещены в соответствии с рекомендациями стандарта BS 5839-1, согласно требуемой категории системы. Однако при использовании режима совпадения, минимальная плотность детекторов должна в 2 раза превышать рекомендуемую в этом стандарте. Для защиты электронного оборудования уровень обнаружения пожара должен соответствовать требованиям стандарта BS 6266.

Необходимо иметь средства быстрой идентификации местоположения скрытых детекторов (за подвесными потолками и т.п.) в режиме "Пожар" - например, посредством использования выносных индикаторов.

Управление и индикация

Переключатель режима

Устройство переключения режима - автоматический/ручной и только ручной - должно обеспечивать смену режима функционирования системы пожаротушения, то есть при доступе персонала в необслуживаемую область. Переключатель должен приводиться в ручной режим управления и быть снабжен ключом, который может быть извлечен в любом положении и должен размещаться вблизи главного входа в защищаемую зону.

Примечание 1: Ключ предназначен только для ответственного лица.

Режим применения ключа должен соответствовать стандартам BS 5306-4 и BS ISO 14520-1 соответственно.

Примечание 2: Выключатели блокировки дверей, действующие при запертой двери, могут быть предпочтительны для данной цели - в тех случаях, в частности, когда необходимо гарантировать, что в момент присутствия персонала в защищаемой зоне система находится в ручном режиме управления.

Устройство ручного пуска

Функционирование устройства ручного пуска пожаротушения должно инициировать выброс газа и требует совершения двух отдельных действий для предотвращения случайного срабатывания. Устройство ручного пуска должно быть преимущественно желтого цвета и иметь обозначение, указывающее на выполняемую им функцию. Обычно кнопка ручного пуска закрывается крышкой и для активации системы требуется выполнить два действия: откинуть крышку и нажать кнопку (рис. 8).

Рис. 8. Кнопка ручного пуска на панели управления находится под крышкой желтого цвета

Устройства, для доступа к которым требуется разбить застекленную крышку, нежелательны вследствие потенциальной опасности для оператора. Устройства ручного пуска должны быть легкодоступными и безопасными для персонала, при этом надо избегать их злонамеренного использования. Кроме того, они должны визуально отличаться от ручных пожарных извещателей системы пожарной сигнализации.

Время задержки пуска

Устройство задержки пуска может быть встроено в систему с тем, чтобы позволить персоналу эвакуировать сотрудников с защищенной области до начала выброса газа. Поскольку период задержки во времени зависит от потенциальной скорости распространения огня и средств эвакуации из защищенной области, данное время должно быть как можно более коротким и не превышать 30 секунд, если только более продолжительное время не предусмотрено соответствующим ведомством. Включение устройства задержки во времени должно быть обозначено предупреждающим звуковым сигналом, слышимым в защищенной области ("предпусковой предупреждающий сигнал").

Примечание: Продолжительная задержка пуска способствует дальнейшему распространению пожара и возникновению риска продуктов термического разложения от некоторых газов тушения.

При наличии устройства задержки пуска система также может быть оборудована устройством аварийной блокировки, которое необходимо расположить вблизи выхода из защищаемой области. Пока на устройстве нажата кнопка, должен прекращаться отсчет предпускового времени. При прекращении нажатия система продолжает оставаться в состоянии тревоги, а таймер должен быть перезапущен сначала.

Устройства аварийной блокировки и сброса

Устройства аварийной блокировки должны присутствовать в системе, если она работает в автоматическом режиме, когда в защищаемой области присутствуют люди, если только противное не оговорено при консультациях с заинтересованными сторонами. Вид "предпускового предупреждающего звукового сигнала" должен быть изменен для контроля включения устройства аварийной блокировки, а также должна быть визуальная индикация включения этого режима на блоке управления.
В некоторых условиях также могут устанавливаться устройства сброса режима пожаротушения. На рис. 9 показан пример структуры системы пожаротушения.

Рис. 9. Структура системы пожаротушения

Звуковая и световая индикация

Визуальная индикация статуса системы должна быть обеспечена за пределами защищаемой зоны и располагаться у всех входов в помещение так, чтобы состояние системы пожаротушения было понятно персоналу, входящему в защищенную область:
* красный индикатор - “пуск газа”;
* жёлтый индикатор - “режим автоматический/ручной”;
* жёлтый индикатор - “режим только ручной”.

Также должна быть обеспечена ясная визуальная индикация работы системы пожарной сигнализации в пределах защищаемой области при активизации первого детектора: дополняя звуковое оповещение, рекомендованное в стандарте BS 5839-1, световые оповещатели должны мигать, чтобы находящиеся в здании люди были оповещены о возможности пуска газа. Световое оповещение должно соответствовать требованиям стандарта BS 5839-1.

Легкоразличимые звуковые сигналы оповещения должны подаваться на следующих стадиях:

• в период задержки пуска газа;
• в начале пуска газа.

Эти сигналы могут быть идентичны либо могут подаваться два различимых сигнала. Сигнал, включенный на стадии "a", должен быть отключен, когда функционирует устройство аварийной блокировки. Однако при необходимости он может быть заменен во время его трансляции сигналом, легко отличающимся от всех остальных сигналов. Сигнал, включенный на стадии "б", должен продолжать действовать до его отключения вручную.

Электропитание, подводка

Электропитание системы пожаротушения должно соответствовать рекомендациям, данным в стандарте BS 5839-1:2002, п. 25. Исключение заключается в том, что слова "СИСТЕМА ПОЖАРОТУШЕНИЯ" должны быть использованы вместо слов "ПОЖАРНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ" на этикетках, описывающихся в BS 5839-1:2002, 25.2f.
Питание к системе пожаротушения должно быть подведено в соответствии с рекомендациями, данными в стандарте BS 5839-1:2002, п. 26 для кабелей со стандартными огнеупорными свойствами.
Примечание: Нет необходимости отделения кабелей системы пожаротушения от кабелей системы пожарной сигнализации.

Приемка и сдача в эксплуатацию

После завершения установки системы пожаротушения должны быть подготовлены четкие инструкции, описывающие порядок ее применения и предназначенные для лица, ответственного за использование защищенных помещений.
Все и ответственность за использование системы должны быть распределены в соответствии со стандартами BS 5839-1, причем руководство и персонал должны быть ознакомлены с правилами безопасного обращения с системой.
Пользователь должен быть обеспечен журналом ведения событий, сертификатом установки и сдачи системы в эксплуатацию, а также всеми тестами по работе системы тушения огня.
Пользователю должна быть предоставлена документация, относящаяся к различным частям оборудования (соединительным коробкам, трубопроводам), и схемы электропроводки - то есть все документы, касающиеся состава системы, по пунктам, рекомендованным в стандартах BS 5306-4, BS 14520-1, BS 5839-1 и BS 6266.
Указанные схемы и чертежи должны быть подготовлены в соответствии со стандартом BS 1635 и по мере изменения системы обновляться с тем, чтобы содержать любые модификации или дополнения, привнесенные в нее.

В заключение можно отметить, что в британском стандарте BS 7273-1:2006 нет даже упоминания о дублировании пожарных извещателей для повышения надежности системы. Жесткие европейские сертификационные требования, работа страховых компаний, высокий технологический уровень производства пожарных датчиков и т.д. - все это обеспечивает настолько высокую надежность, что использование резервных пожарных извещателей теряет смысл.

Материалы, использованные при подготовке статьи:
- Газовое пожаротушение. Состояние и перспективы, техн. дир. ЗАО “Артсок” Меркулов В.А.
- Журнал “Системы безопасности” №5, 2007

В современных условиях повсеместной электрификации далеко не каждый пожар получится потушить обыкновенной водой. Некоторые материалы не переносят контакта с жидкостями, поэтому тушение водой наносит им не менее существенный вред, чем огонь.

В офисах с дорогостоящим электрическим оборудованием, музеях, библиотеках, а также на морских и воздушных судах используются системы газового пожаротушения.

Историческая справка

Впервые в качестве огнетушащего вещества газ начал использоваться во второй половине XIX века. Первым газом, примененным в этих целях, стала Сегодня она в системах газового пожаротушения используется только в архивах и денежных хранилищах. Более широкое распространение получили хладоны. Впервые в России пожаротушение газовое была осуществлено в 30-х годах XX века.

Кратко об оборудовании и области его применения

Пожаротушение газовое - один из множества способов борьбы с огнем, при котором применяются следующие сжатые газы (например, азот и аргон) и хладоны.

Автоматическая установка состоит из следующих элементов: емкость с газом, трубопровод с насадками, приемно-контрольное устройство, центральный блок управления, извещатели.

Ключевым элементом системы является модуль газового пожаротушения, конструкционно состоящий из емкости с газом и пускового устройства. Как правило, баллон с газом можно неоднократно заправлять после использования. Если система сложная и состоит более чем из одного модуля, их объединяют специальными устройствами - коллекторами.

Принцип работы системы газового пожаротушения

Пожаротушение газовое осуществляется по следующему принципу: в зону возгорания под воздействием высокого давления подаются негорючие газы, вытесняющие из воздуха кислород. Как известно из школьного курса химии, при отсутствии в воздухе кислорода процесс горения замедляется, а возгорание прекращается.

Помещения, оборудованные системами газового пожаротушения, также оснащены специальными датчиками, передающими на пульт управления информацию о начавшемся возгорании. После полученного сигнала запускает сценарий пожаротушения: в помещении блокируется вентиляция, по трубопроводу через распылители подается негорючий газ. Чем выше его концентрация, тем быстрее будет потушен пожар. Как правило, пожаротушение газовое длится менее одной минуты.

Автоматические установки систем газового пожаротушения, их виды

Автоматические УГП, как правило, применяются в нежилых помещениях, где проблематично заметить возгорание без системы автоматизации, а также на складах со взрывоопасными и горючими веществами. Главным критерием при классификации автоматических систем пожаротушения является мобильность. По этому признаку они подразделяются на мобильные, переносные и стационарные.

В первом случае оборудование будет установлено на шасси или гусеницы; оно может быть как самоходным, так и буксируемым.

Стационарные установки размещаются непосредственно в помещении заказчика и управляются с помощью пульта.

Переносные встречаются чаще остальных. Это огнетушители, наличие которых обязательно для каждого помещения.

Мобильность - не единственный критерий автоматических установок. Их также классифицируют по способу управления и подачи негорючего вещества, а также по общему объему тушения.

Существует великое множество способов управления установкой пожаротушения, к тому же они могут сочетаться между собой. То есть каждый производитель решает сам, каким именно образом будет управляться та или иная модель

Негорючая смесь может подаваться двумя способами: модульно, с помощью съемных баллонов или централизованно, из общего резервуара.

По объему тушения автоматические установки газового пожаротушения бывают локальные или полного тушения. В первом случае вещество подается только к очагу возгорания (например, газовое пожаротушение серверной может быть организовано только так), во втором - по всему периметру помещения.

Проектирование, расчет и установка систем газового пожаротушения

Установка системы газового пожаротушения требует тщательного соблюдения всех норм действующего законодательства и полного соответствия требованиям каждого проектируемого объекта. Поэтому столь сложное и кропотливое дело лучше доверить профессионалам.

При монтаже подобной системы необходимо учитывать множество факторов: количество и площадь всех комнат, особенности помещения (такие, как подвесной потолок или фальш-стены), общее назначение, влажностные характеристики, а также способы эвакуации граждан в случае экстренной ситуации.

Кроме того, в этом деле есть некоторые нюансы. Например, при монтаже оборудования в помещении с большой проходимостью людей установка должна быть выполнена таким образом, чтобы при срабатывании системы пожаротушения концентрация кислорода в воздухе оставалась в пределах допустимых нормами значений.

Также необходимо помнить, что каждый модуль газового пожаротушения должен быть защищен от воздействия внешних факторов.

Текущее обслуживание систем газового пожаротушения

Для того чтобы установки газового пожаротушения исправно функционировали в течение всего срока эксплуатации, они нуждаются в проведении профилактических работ время от времени. Каждый месяц все узлы системы должны быть проверены на предмет их герметичности, а датчики возгорания - на предмет работоспособности.

После каждого срабатывания системы пожаротушения необходимо дозаправить емкости с газом и заново перенастроить

Все перечисленные профилактические работы проводятся непосредственно на объекте заказчика, то есть не требуют постоянной переустановки системы.

Кроме того, текущее обслуживание системы газового пожаротушения включает в себя регулярное техническое освидетельствование модулей. Каждый модуль газового пожаротушения должен быть проверен с периодичностью один раз в 10-12 лет.

Что входит в монтажные работы?

Перед установкой газового оборудования необходимо обязательно убедиться в наличии сертификатов государственного образца у производителя. Не лишней будет и проверка лицензии фирмы-подрядчика, осуществляющей его монтаж.

Затем обязательно нужно убедиться в работоспособности систем вентиляции, и только потом приступать к работе.

Все модули устройства объединяются в единую систему, отвечающую за работу устройства в случае возгорания, и контроль за обстановкой в помещении. На этом этапе владелец должен убедиться,что предложенная мастером конструкция не только устраивает его в эстетическом плане, но и не мешает работе персонала.

После установки системы фирма-подрядчик оформляет включающий в себя протоколы испытаний и техническую документацию на каждый ее элемент.

Автоматические установки газового пожаротушения - эффективный элемент комплексной противопожарной защиты помещений различного назначения. Такие установки функционируют в сочетании с , которая определяет признаки возгорания и активизирует устройство.

Эффективность модулей зависит от правильного подбора газового огнетушащего вещества (ГОТВ) в зависимости от особенностей защищаемого помещения. Если выбор ГОТВ, проектирование и монтаж установки были проведены профессионально, то система ликвидирует возгорание либо локализует пожар до приезда пожарной охраны, что значительно уменьшит возможный ущерб.

Модуль газового пожаротушения

МГП, или модули газового пожаротушения применяются для тушения твердых веществ (кроме легких и щелочных металлов), а также жидкостей и загоревшихся газов (пожары, классов А, В и С). Ими можно также тушить и электропроводку или не обесточенное электрическое оборудование. Специальный огнетушащий газ (ГОТВ) способен храниться в МГП под давлением продолжительное время.

При возникновении пожара в подконтрольном помещении огнетушащий газ выпускают, после чего он заполняет все пространство, где происходит быстрая ликвидация всех очагов горения.

Механизм тушения зависит от вида ГОТВ. Обычно это снижение концентрации кислорода, ингибирование химической реакции горения, охлаждение зоны горения, либо сочетание нескольких механизмов. Способ тушения - объемный, поэтому газовое эффективно в замкнутых объемах (помещения не должны иметь постоянно открытых проемов), при этом газ не повредит имущество и не нанесет материального ущерба.

Монтаж системы газового пожаротушения начинается с расчета параметров защищаемого помещения (объем и площадь помещения, наличие вентиляции, сотрудников и класса пожароопасности).

Компания «Пламя E1» не первый год специализируется на реализации и монтаже подобных современных систем пожарной безопасности. В нашем ассортименте Вы найдете установки и емкости для хранения газа, рассчитанные на помещения любого объема.

Опытные сотрудники «Пламя E1» проанализируют помещение, виды материалов и хранящегося имущества, после чего порекомендуют тип газа и конструкцию установки. Мы оснастили системами газового пожаротушения не один крупный объект в России, а многие государственные и коммерческие организации являются нашими постоянными клиентами.

Газовое пожаротушение имеет более чем вековую историю. Применять углекислый газ (CO 2) 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:

1. Деоксиданты (вытеснители кислорода) – вещества, создающие вокруг очага горения концентрированное облако, препятствующее притоку кислорода и «удушающее» таким образом очаг возгорания. К этой группе относятся ГОС на основе углекислоты, азота, аргона и инергена.
2. Ингибиторы (подавители горения) – вещества, вступающие с горящими веществами в химические реакции, отнимающие энергию у процесса горения.

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:

1. Мобильные установки газового пожаротушения – установки тушения пожара, смонтированные на колесном либо гусеничном шасси, буксируемые либо самоходные (установка газового пожаротушения «Штурм»).
2. Переносные первичные средства тушения – огнетушители и батареи пожаротушения.
3. Стационарные установки – смонтированные стационарно установки тушения пожара с помощью ГОС, автоматические и срабатывающие по команде с пульта.

В нежилых помещениях, на складах и хранилищах, на предприятиях, связанных с производством и хранением горючих и взрывоопасных веществ широко применяют автоматические системы 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:

1. По объему тушения – тушение полного объема (газом заполняется весь объем помещения) и локальные (газ подается непосредственно к очагу возгорания).
2. По централизации подачи огнетушащей смеси – централизованные (газ подается из центрального резервуара) и модульные.
3. По способу инициации процесса тушения – с электрическим, механическим, пневматическим, гидравлическим спуском или их сочетанием.

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.

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.