Систем автоматического пожаротушения всех типов

Пожаротушение — процесс воздействия сил и средств, а также использование методов и приемов для ликвидации пожара.

Установки пожаротушения — совокупность стационарных технических средств тушения пожара путем выпуска огнетушащего вещества. Установки пожаротушения должны обеспечивать локализацию или ликвидацию пожара. Установки пожаротушения по конструктивному устройству подразделяются на агрегатные и модульные, по степени автоматизации — на автоматические, автоматизированные и ручные, по виду огнетушащего вещества — на водяные, пенные, газовые, порошковые, аэрозольные и комбинированные, по способу тушения — на объемные, поверхностные, локально-объемные и локально-поверхностные.

Автоматические установки пожаротушения

Автоматическая установка пожаротушения (АУПТ) — установка пожаротушения, автоматически срабатывающая при превышении контролируемым фактором (факторами) пожара пороговых значений в защищаемой зоне. Отличительной особенностью автоматических установок является выполнение ими и функций автоматической пожарной сигнализации. При этом, все автоматические установки пожаротушения (кроме спринклерных) могут приводиться в действие ручным и автоматическим способом. Спринклерные установки пожаротушения приводятся в действие исключительно автоматически.

Здания, сооружения и строения должны быть оснащены автоматическими установками пожаротушения в случаях, когда ликвидация пожара первичными средствами пожаротушения невозможна, а также в случаях, когда обслуживающий персонал находится в защищаемых зданиях, сооружениях и строениях некруглосуточно.

Автоматические установки пожаротушения должны обеспечивать достижение одной или нескольких из следующих целей:

  • ликвидация пожара в помещении (здании) до возникновения критических значений опасных факторов пожара;
  • ликвидация пожара в помещении (здании) до наступления пределов огнестойкости строительных конструкций;
  • ликвидация пожара в помещении (здании) до причинения максимально допустимого ущерба защищаемому имуществу;
  • ликвидация пожара в помещении (здании) до наступления опасности разрушения технологических установок.

Тип автоматической установки пожаротушения, вид огнетушащего вещества и способ его подачи в очаг пожара определяются в зависимости от вида горючего материала, объемно-планировочных решений здания, сооружения, строения и параметров окружающей среды.

В реальных условиях очаги пожара могут возникнуть в местах, труднодоступных для доставки диспергированных и пенных огнетушащих веществ, подаваемых стационарными установками пожаротушения с образованием многочисленных «теневых» зон. По этим причинам стационарные установки пожаротушения часто обеспечивают только локализацию пожара. Кроме того, ряд установок по принципу действия предназначен только для локализации пожара. К ним относятся автоматические огнепреграждающие затворы и двери, водяные завесы и др. В связи с изложенным применение автоматических установок пожаротушения предполагает обязательное участие в ликвидации локализованного пожара оперативных подразделений пожарной охраны или добровольных формирований.

Водяные АУПТ

Водяные АУПТ — используют в качестве огнетушащего вещества воду или воду с добавками. Подразделяются по типу оросителей на спринклерные и дренчерные.

Дренчерные установки водяного пожаротушения (ДУВП) применяют, как правило, для защиты помещений с повышенной пожарной опасностью, когда эффективность пожаротушения может быть достигнута лишь при одновременном орошении всей защищаемой площади. Дренчерные установки применяют, кроме того, для орошения вертикальных поверхностей (противопожарных занавесов в театрах, технологических аппаратов, резервуаров с нефтепродуктами и т.п.) и создания водяных завес (защиты проемов или вокруг какого-либо аппарата).

В состав водяной АУПТ входят:

  • насосные агрегаты;
  • распределительные трубопроводы с оросителями;
  • побудительные системы;
  • узлы управления;
  • запорно-регулирующая арматура (задвижки, вентили, обратные клапаны);
  • емкости;
  • дозаторы;
  • компрессор;
  • оповещатели;
  • оборудование электроавтоматики (контроля и управления);
  • технические средства обнаружения пожара.

Пенные АУПТ

Пенное пожаротушение — тушение пожара с использованием пены.

Пены широко используются для тушения пожаров на промышленных предприятиях, складах, в нефтехранилищах, на транспорте и т.д. Пены представляют собой дисперсные системы, состоящие из пузырьков газа, окруженных пленками жидкости, и характеризующиеся относительной агрегатной и термодинамической неустойчивостью. Если пузырьки газа имеют сферическую форму, а их суммарный объём сопоставим с объёмом жидкости, то такие системы называются газовыми эмульсиями. Для получения воздушно-механической пены требуются специальная аппаратура и водные растворы пенообразователей.

Наиболее важной структурной характеристикой пены является её кратность, под которой понимают отношение объёма пены к объёму её жидкой фазы. Воздушно-механическая пена подразделяется на:

  • низкократную (кратность до 30);
  • среднекратную (30 - 200);
  • высокократную (выше 200).

Наиболее широко применяется пена среднекратная (50 - 150), реже — низкократная. Пена высокократная находит ограниченное применение в пожаротушении, в основном при объемном тушении.

Пенообразователи

В зависимости от химического состава (поверхностно-активной основы) пенообразователи подразделяют на:

  • синтетические углеводородные;
  • синтетические фторсодержащие.

Автоматические установки газового пожаротушения

Световые оповещатели системы газового пожаротушения

Световые оповещатели системы газового пожаротушения

Системы газового пожаротушения применяются в тех случаях, когда применение воды может вызвать короткое замыкание или иное повреждение оборудования — в серверных комнатах, хранилищах данных, библиотеках, музеях, на летательных аппаратах.

Автоматические установки газового пожаротушения должны обеспечивать:

  • своевременное обнаружение пожара автоматической установкой пожарной сигнализации, входящей в состав автоматической установки газового пожаротушения;
  • возможность задержки подачи газового огнетушащего вещества в течение времени, необходимого для эвакуации людей из защищаемого помещения;
  • создание огнетушащей концентрации газового огнетушащего вещества в защищаемом объеме или над поверхностью горящего материала за время, необходимое для тушения пожара.

В защищаемом помещении, а также в смежных, имеющие выход только через защищаемое помещение, при срабатывании установки должны включаться устройства светового (световой сигнал в виде надписей на световых табло «Газ — уходи!» и «Газ — не входить!») и звукового оповещения в соответствии с ГОСТ 12.3.046 и ГОСТ 12.4.009.

Система газового пожаротушения также входит как составная часть в системы подавления взрывов, используется для флегматизации взрывоопасных смесей.

Газовые АУПТ

Модули ГАУПТ с хладоном-125
Работа системы газового пожаротушения

Газовые АУПТ — соовокупность технических стационарных технических средств пожаротушения для для тушения очагов пожара за счет автоматического выпуска газового огнетушащего вещества (состава). По конструктивному исполнению могут быть двух типов: централизованные и модульные. В качестве огнетушащих веществ исользуются сжиженные и сжатые газы.

Сжиженные:

  • двуокись углерода;
  • хладон23;
  • хладон125;
  • хладон218;
  • хладон227еа;
  • хладон318Ц;
  • шестифосфорная сера;

Сжиженные газы находятся при хранении под давлением собственных паров (CO2, хладон 23) или под давлением газа пропеллента (в основном азота). В числе последних используются хладоны 125, 227еа, 318Ц и т. п. При длительном хранении газ-пропеллент частично растворяется в жидкой фазе хладона. Подача газового огнетушащего вещества сопровождается фазовыми переходами и образованием паро- или газожидкостных потоков (при выходе газа-пропеллента из жидкой фазы).

Сжатые:

  • азот;
  • аргон;
  • инерген.

В состав газовой АУПТ входят:

  • распределительные трубопроводы с насадками;
  • побудительные системы;
  • батареи;
  • секции наборные;
  • побудительно-пусковые секции;
  • распределители воздуха;
  • распределительные устройства;
  • баллон-ресивер;
  • зарядная станция;
  • оповещатели;
  • электроавтоматика (контроля и управления), технические средства обнаружения пожара.

Также в качестве огнетушашего вещества может применяться пар, однако эти системы в основном применяются для тушения внутри технологического оборудования и трюмах судов.

Порошковые АУПТ

Система порошкового пожаротушения. Световой оповещатель «Порошок уходи»

Порошковые АУПТ используют огнетушащий порошок. Применяются для локализации и ликвидации пожаров классов А, В, С и электрооборудования (электроустановок под напряжением). Установки могут применяться для локализации или тушения пожара на защищаемой площади, локального тушения на части площади или объема, тушения всего защищаемого объема. При использовании импульсных модулей порошкового пожаротушения параметр пробивного напряжения в расчет может не приниматься.

Установки не обеспечивают полного прекращения горения и не должны применяться для тушении пожаров:

  • горючих материалов, склонных с самовозгоранию и тлению внутри объема вещества (древесные опилки, хлопок, травяная мука, бумага и др.);
  • химических веществ и их смесей, пирофорных и полимерных материалов, склонных к тлению и горению без доступа воздуха.

В письме Директора Департамента предупреждения чрезвычайных ситуаций М. И. Фалеева от 13 сентября 2006 г. содержатся рекомендации о неприменении систем порошкового пожаротушения в помещении с массовым пребыванием людей (более 50 человек).

Автоматические установки порошкового пожаротушения

Система порошкового пожаротушения в магазине

Автоматические установки порошкового пожаротушения должны обеспечивать:

  • своевременное обнаружение пожара автоматической установкой пожарной сигнализации, входящей в состав автоматической установки порошкового пожаротушения;
  • подачу порошка из распылителей автоматических установок порошкового пожаротушения с требуемой интенсивностью подачи порошка.

Область применения

Автоматические установки порошкового пожаротушения применяются для ликвидации пожаров A,B,C и электрооборудования (электроустановок под напряжением).

Одновременная работа автоматических установок порошкового пожаротушения и систем противодымной вентиляции в помещении пожара не допускается.

Запрещается применение установок:

  • в помещениях, которые не могут быть покинуты людьми до начала подачи огнетушащих порошков;
  • в помещениях с большим количеством людей (50 человек и более).

Применение порошковых средств пожаротушения может вызвать дополнительные опасные факторы, такие как: потеря видимости, токсичность аэровзвеси огнетушащего порошка, психологический стресс при срабатывании импульсных устройств. При создании в защищаемом помещении нормативной огнетушащей концентрации порошка 200...400 г/м³ со средним размером частиц 30...50 мкм происходит снижение видимости до 20...30 см. При применении автоматических установок порошкового пожаротушения импульсного действия в помещениях с пребыванием людей возникает полная потеря видимости, что может присти к панике, резкому осложнению эвакуации людей и человеческим жертвам, как при штатном, так и при ложном срабатывании системы порошкового пожаротушения. При этом, согласно данным NFPA 2010 огнетушащие порошки обладают прямым ингаляционным воздействием на человека.

Согласно Правилам одобрения к применению Underwriters Laboratories (США и Австралия), Factory Mutual (США), Environmental Laboratories (США и Автралия) и Environmental Protection Agency (США) автоматические средства стационарных установок порошкового пожаротушения не допускаются к применению в помещениях не только с постоянным, но и временным пребыванием людей. При срабатывании установки порошкового пожаротушения возможно острое ингаляционное отравление.

Устройство

Модульная система порошкового пожаротушения. Модуль пожаротушения и дымовой извещатель
Модульная система порошкового пожаротушения. Модуль пожаротушения и дымовой извещатель

По конструктивному исполнению подразделяют на:

  • модульные;
  • агрегатные.

По способу хранения вытесняющего газа в корпусе модуля (емкости) подразделяются на:

  • закачаные;
  • с газогенерирующим (пиротехническим) элементом;
  • с баллоном сжатого или сжиженного газа.

По инерционности подразделяют на:

  • малоинерционные, с инерционностью не более 3 с;
  • средней инерционности, с инерционностью от 3 до 180 с;
  • повышенной инерционности, с инерционностью более 180 с.

По быстродействию подразделяют на следующие группы:

  • Б-1 с быстродействием до 1 с;
  • Б-2 с быстродействием от 1 до 10 с;
  • Б-3 с быстродействием от 10 до 30 с;
  • Б-4 с быстродействием более 30 с.

По времени действия (продолжительности подачи огнетушащего порошка) подразделяют на:

  • быстрого действия - импульсные (И), с временем действия до 1 с;
  • кратковременного действия (КД-1), с временем действия от 1 до 15 с;
  • кратковременного действия (КД-2), с временем действия более 15 с.

По способу тушения подразделяют на:

  • установки объемного тушения;
  • поверхностного тушения;
  • локального тушения по объему.

По вместимости единичного корпуса емкости АУПТ подразделяют:

  • модульные установки;
  • установки быстрого действия - импульсные (и) - от 0,2 до 50 л, установки
  • кратковременного действия - от 2 до 250 л;
  • агрегатные установки - от 250 до 5000 л.

Модули порошкового тушения

Обозначения

Модуль порошкового пожаротушения Буран-2.5 вставленный в подвесной потолок и закрепленный за перекрытие
Модуль порошкового пожаротушения Буран-2.5 вставленный в подвесной потолок и закрепленный за перекрытие

Модули порошкового пожаротушения имеют следующую структуру обозначения: МПП(Х1) - Х2 - Х3 - Х4 - Х5 - Х6, где:

Х1 — тип корпуса:

  • разрушаемый - р;
  • неразрушаемый - н;

Х2 — вместимость корпуса модуля в литрах;

Х3 — тип по времени действия (продолжительности подачи ОП):

  • быстрого действия — импульсные (И);
  • кратковременного действия (КД-1);
  • кратковременного действия (КД-2).

Х4 — тип по способу хранения вытесняющего газа в корпусе:

  • закачные (З);
  • с газогенерирующим (пиротехническим) элементом (ГЭ, ПЭ),
  • с баллоном сжатого или сжиженного газа (БСГ);

Х5 — климатическое исполнение (У1, Т2 и т. д.);

Х6 — обозначение технической документации, в соответствии с которой изготовлен модуль.

Конструкция

Буран-2.5 закрепленный на подвесном потолке
Буран-2.5 закрепленный на подвесном потолке. Буран-2.5 состоит из двух сферообразных металлических частей: мембраны и корпуса, соединенных кольцом. Корпус изготовлен из листа стали. Для изготовления мембраны применяется лист из алюминия толщиной 0,5…0,6 мм. На внешней ее поверхности, из центра к периферии профрезированы три канавки (под углами по 120°). Их глубина равна 0,1 мм, а ширина 0,5±0,1 мм. Электропуск модуля осуществляется импульсом тока 100 мА, продолжительностью не менее 0,1 с.

Существует вариант конструкции модуля, когда к потолку помещения весится огнетушащий модуль стационарной системы пожаротушения, содержащий выполненный из огнестойкого пластика корпус, внутри герметичной полости которого размещен огнетушащий состав, инициирующее устройство в виде взрывного заряда, подключенное к системе тепловых датчиков для инициирования срабатывания взрывного заряда, и фитиль, изолированный в центре емкости при этом огнетушащий состав занимает практически полный объем герметичной полости корпуса. Срабатывание этого модуля, являющегося модулем по принципу своего действия и возможности работы в составе стационарной системы пожаротушения, осуществляется по сигналу тепловых датчиков, срабатывающих от пламени с внешней стороны емкости. Недостатком данного огнетушителя является то, что он обеспечивает только локальное, строго направленное тушение, сопровождающееся пониженной скоростью доставки огнетушащего состава и низкими расходами за счет узкого горла для выхода порошка.

Другим вариантом конструкции является модуль, содержащий выполненный из металла корпус, состоящий из двух жестко связываемых между собой частей и внутри герметичной полости которого размещен огнетушащий порошок, газогенерирующее вещество и инициирующее устройство, подключенное к системе сигнализации для принудительного инициирования газогенерирующего вещества при поступлении электрического импульса, или выполненное самосрабатывающим для инициирования газогенерирующего вещества от теплового потока очага пожара, при этом газогенерирующее вещество и огнетушащий порошок занимают объем, составляющий не более 99% общего объема герметичной полости корпуса. Порошковый модуль, выполненный по варианту исполнения самосрабатывающим, обеспечивает оперативное реагирование на тепло возникшего очага пожара за счет тепловых датчиков и покрытия корпуса с высокой степенью черноты, а также позволяет обеспечить как направленный сектор защиты (выброс огнетушащего порошка), так и объемное тушение.

Автоматический огнетушитель имеет два режима пуска:

  • электрический;
  • термохимический (самосрабатывание).

В электрическом пуске огнетушитель работает следующим образом. При поступлении электрического сигнала на электроактиватор он запускает в работу газогенерирующий заряд, в результате чего в камере, которая размещена в крышке, герметично соединенной с корпусом, повышается давление, и газы через перфорационные отверстия поступают во внутренний объем огнетушителя, взрыхляют огнетушащий порошок и насыщают его газами. Давление внутри корпуса огнетушителя возрастает. При достижении определенного уровня внутреннего давления происходит раскрытие корпуса по насечкам и огнетушащий порошок с высокой скоростью выбрасывается в защищаемое помещение в виде объемного полусферического факела. После раскрытия корпуса огнетушителя по насечкам газогенерирующий заряд продолжает работать, и струи газов, вырывающиеся с высокой скоростью из отверстий, создают избыточное давление в корпусе огнетушителя, за счет чего обеспечивается полнота выброса порошка при различных положениях вертикальной оси огнетушителя к горизонту.

Запуск огнетушителя в работу в режиме самосрабатывания (термохимического пуска) осуществляется следующим образом. При достижении на корпусе огнетушителя определенного уровня температуры (например, 85-90°C), за счет теплопередачи температура передается в инициирующий порошок и с последним происходит химическая реакция в повышение температуры в массе инициирующего порошка до 300...400°C. Под действием температуры инициирующего порошка происходит воспламенение огнепроводного шнура, который передает тепловой импульс на запуск в работу газогенерирующего заряда, размещенного в камере. В дальнейшем работа огнетушителя происходит также как и в электрическом пуске.

Автоматические порошковые установки взрывоподавления

В автоматических системах порошкового взрывоподавления происходит детектирование ударной волны и динамический выброс пламегасящего порошка. В результате на пути распространиения фронта пламени формируется заслон в виде долгоживущего облака пламегасящего порошка во взвешенном состоянии. Это ликвидирует подошедший фронт пламени и прекращает процесс распространения детонационой волны.

Взрыволокализующее действие пассивного заслона состоит в создании гасящей среды на пути распространяющегося по горной выработке фронта пламени от взрыва угольной пыли, представляющей собой облако диспергированного пламегасящегося вещества (воды или инертной пыли), которое образуется при воздействии на заслон ударной воздушной волны самого взрыва. При этом пассивный сланцевый заслон может локализовать взрыв лишь на определенной стадии развития взрывного процесса и в очень узком диапазоне скоростей распространения фронта пламени: от 140 м/с до 284 м/с.

Аэрозольные АУПТ

Впервые применение аэрозольных средств для тушения пожаров описано в 1819 г. Шумлянским, который использовал для этих целей дымный порох, глину и воду. В 1846 г. Кюн предложил коробки, снаряженные смесью селитры, серы и угля (дымный порох), которые рекомендовал бросать в горящее помещение и плотно закрывать дверь. Вскоре применение аэрозолей было прекращено вследствие их низкой эффективности, особенно в негерметичных помещениях.

Установки объемного аэрозольного пожаротушения не обеспечивают полного прекращения горения (ликвидации пожара) и не должны применяться для тушения:

  • волокнистых, сыпучих, пористых и других горючих материалов, склонных к самовозгоранию и (или) тлению внутри слоя (объема) вещества (древесные опилки, хлопок, травяная мука и др.);
  • химических веществ и их смесей, полимерных материалов, склонных к тлению и горению без доступа воздуха;
  • гидридов металлов и пирофорных веществ;
  • порошков металлов (магний, титан, цирконий и др.).

Запрещается применение установок:

  • в помещениях, которые не могут быть покинуты людьми до начала работы генераторов;
  • помещениях с большим количеством людей (50 человек и более);
  • помещениях зданий и сооружений III и ниже степени огнестойкости по СНиП 21-01-97 установок с использованием генераторов огнетушащего аэрозоля, имеющих температуру более 400 °C за пределами зоны, отстоящей на 150 мм от внешней поверхности генератора.