Системы пожаротушения, виды и описание

Здравствуйте друзья.

Вы когда-нибудь задумывались о том, что случится, если вдруг в помещении, где Вы находитесь, внезапно вспыхнет пламя или произойдет задымление?

По силам ли Вам будет самостоятельно быстро справиться с возгоранием при помощи подручных средств – таких как огнетушитель или ведро воды…

Большинство людей, скорее бы дало отрицательный ответ.

Многие ведь не только не представляют, как использовать огнетушитель, но подчас не могут понять, как он работает.

Поэтому в современных условиях труда и отдыха чтобы обезопасить здание от пожара применяется специальных автоматические приборы для быстрого и эффективного тушения пламени.

Различные типы систем пожаротушения призваны существенно повысить уровень безопасности дома, офиса, склада или иного помещения.

Ведь всем нам хочется спать спокойно, не задумываясь о возможных неприятностях.

Сегодня расскажем, как работает такое оборудование, что входит в его состав, и насколько оно рентабельно по сравнению с другими средствами устранения огня, а также как происходит автоматизация, проектирование и монтаж данных систем.

Автономные установки пожаротушения

Эти устройства, по сути, являются совокупностью отдельных технических приборов различного назначения, которые направлены на тушение огня с помощью выброса огнетушащего реагента.

Основное их назначение – локализовать очаг возгорания, максимально сохранив помещение от последствий пожара.

Пожалуй, главное, что характеризует любой предмет – это классификация, то есть его возможные типы.

Выделим основные виды автоматических систем пожаротушения.

Это:

Водяные – чаще используемые в квартирах или офисных помещениях.

Порошковые – с успехом используются на производственных и других объектах для предотвращения огня вблизи электроприборов, офисной оргтехники и т.д.

 

Газовые системы, возможно, самые эффективные из всех представленных.

Скорость погашения пламени велика, они абсолютно безопасны для электрооборудования и других важных коммуникаций.

 

Пенные – также прекрасно справляются с тушением объектов под напряжением, когда вода может лишь усугубить ситуацию.

 

Аэрозольные – в основе применения дисперсный порошок, который эффективно справляется со своей задачей.

Однако аэрозоли опасны для организма, поэтому активировать такое устройство можно только после эвакуации людей из загоревшегося здания.

Давайте рассмотрим каждый вид автоматических систем пожаротушения (АСПТ) в отдельности, узнаем принцип работы каждого из них.

Водяное пожаротушение

Самым непререкаемым традиционным средством для гашения пламени у нас всегда была, есть и остается вода.

Она, как основной реагент для названного оборудования и является веществом для устранения возгорания. В свою очередь, различают несколько типов водяных АСПТ:

• спринклерные;
• дренчерные;
• дренчерные тонкоструйные.

Первый вид систем представляет собой трубопровод с множеством встроенных в него разбрызгивателей (спринклеров).

Находясь в этом резервуаре под большим давлением, вода ждет своего часа, чтобы при повышении температуры в помещении тотчас вырваться наружу.

О текущей температуре сообщает тепловой датчик спринклера либо термоколба.

Давление основного, распределительного и подпитывающего трубопровода поддерживается специальными насосами, управление которыми осуществляют контрольно-пусковые шкафы.

Они обычно подключаются к интерфейсу RS-485, активируются при падении давления в трубопроводе.

Диапазоны температур датчика на спринклере могут быть:

• 101;
• 93;
• 79;
• 68
• и т.д.

Разному типу охраняемого помещения здесь соответствует различная температура датчика.

При нагревании лопается колба или распаивается отверстие на оросителе.

Вода тут же начинает подаваться из трубопровода внутрь помещения.

Основанное на разгерметизации колбы спринклерное оборудование действует не сразу, а лишь спустя некоторое время (обычно 2-3 минуты) после повышения температуры

окружающей среды.

Поэтому там, где требуется срочно погасить пламя (производственные, военные объекты), такие установки могут оказаться не самыми эффективными.

Применяются эти системы преимущественно в складских, торговых помещениях, гостиницах, выставочных залах, производственных участках и пр.

Кроме воды, спринклерные устройства как материал тушения огня могут использовать, например, пену или воздух (при температуре помещения менее 5 °С).

Кроме этого, может использоваться также комбинированный тип таких систем, где водой заполняется подводящий трубопровод, а другим веществом – питающий и распределительный резервуары.

Срок эксплуатации не отработавших оросителей системы водяного пожаротушения составляет 10 лет.

Трубопровод, как правило, разделяют на несколько секций на каждое отдельное помещение.

Спринклерные установки успешно работают с вкупе пожарно-охранной сигнализацией.

Переходим ко второму виду установок.

Дренчерные устройства не используют тепловые саморазрушающиеся замки, но задействуют для тушения большее количество воды.

Вода подается от внешнего сигнала с пульта. Их обычно монтируют под потолком либо в дверном проеме (дренчерная завеса).

Поэтому дренчеры эффективны на объектах большой площади, когда требуется распылить большое количество огнетушителя, к примеру, на АЗС, аэропортах, выставочных комплексах и т.д.

В таких завесах все оросители могут срабатывать по сигналу одновременно. Дренчеры способны:

• быстро локализовать огонь;
• эффективно препятствовать распространению возгорания;
• поддерживать температуру технических устройств на заданном уровне.

Дренчерные тонкоструйные установки используют тонкораспыленную воду.

Размер каждой капли не превышает 150 микрон.

Это позволяет расходовать только третью часть от общего количества воды в резервуаре.

Маленькие капли, окутывая помещения «водяным туманом» медленно опускаются на площадь горящего помещения.

За счет большой влаги источник огня быстро локализуется либо полностью ликвидируется, охлаждая весь объем пространства.

Такая технология существенно сокращает расход воды, повышает скорость тушения огня. Недостатком ее является сравнительно высокая стоимость.

Итак, назовем основные преимущества водяных систем, это:

1. неограниченный объем огнетушащего вещества;
2. безопасность;

Недостатком данного типа АСПТ становится ограничение на тушения разного рода возгораний.

Так, вода не может быть использована с веществами-реагентами, т.е. теми, которые выделяют металлы, горячие/ токсичные газы, карбиды, нефтепродукты, пыль и пр.

Водяные или пенные виды автоматики тушения огня, как правило, оборудуются отдельной насосной станцией для беспрерывной доставки воды при возгорании.

Отдельным подвидом водяного комплекса можно назвать паровые установки автоматического пожаротушения.

Они призваны погасить пламя с помощью объемного потока водяного пара.

Все перечисленные виды комплексов пожаротушения, в отличие от ручных систем, запускаются автоматически.

Порошковое пожаротушение

А как быть, когда потушить пожар водой невозможно в силу каких-либо ограничивающих факторов?

Здесь нам понадобится использовать другой материал для борьбы с огнем.

Этим материалам может быть специализированный порошок.

Оборудование для порошкового пожаротушения работает по принципу подачи к очагам возникновения огня мелкодисперсного порошка.

Автоматическими установками с порошком сегодня оборудуются все административные и общественные здания.

Панель управления этих средств также использует интерфейс RS-485, а сами блоки управления – это «С2000-АСПТ», «С2000-КПБ», «С2000М», «С2000-ПТ», или аналог.

Используемый порошок не токсичен для человека.

При повышении температуры до определенной отметки начинает активно выделяться рабочий газ, который вытесняет порошок из коллектора в помещение, образуя некое облако.

Это облако накрывает источник огня, охлаждая поверхность накрывания.

Продукт термического разложения порошка препятствует дальнейшему распространению пламени. Порошковые установки, как и все остальные их виды, делят на две категории:

• модульные;
• с централизованным управлением.

В модульной системе вещество содержится в определенных модулях, которые имеют стартер для запуска, а также небольшую цистерну со сжатым газом.

Количество порошка в модульных емкостях зависит от площади защищаемого помещения, способа крепления модулей.

 Агрегатные (централизованные) средства тушения огня хранят рабочий порошок в общем резервуаре.

Количество выбрасываемого вещества зависит лишь от площади объекта.

Такие системы имеют:

• контейнер порошка;
• емкость газа-вытеснителя;
• трубопроводы;
• распылители;
• коллектор;
• систему управления.

Преимущества порошковых автоматизированных стационарных систем пожаротушения на объекте:

1. высокая эффективность;
2. низкая стоимость монтажа;
3. универсальность использования;
4. минимум возможного повреждения охраняемых предметов.

Их недостатки:

1. трудоёмкость уборки помещения после срабатывания системы;
2. необходимость периодической замены порошка по причине слеживания;
3. ограничения на использование на объектах ниже 3-го класса огнестойкости.

Газовое пожаротушение

Кто-то может возразить – «газ является горючим веществом! как же можно потушить им пожар?»

Но эта аргументация не всегда верная. Дело в том, что существуют специальные негорючие газы для тушения огня.

Это может быть углекислый газ, различные хладоны, газ FM-200, шестифтористая сера и прочие вещества.

Они-то и используются в автоматических установках пожаротушения газового типа. Узнаем принцип работы такой установки.

Данные системы состоят из изотермической ёмкости (или баллона), имеющей канал подачи сжатого или сжиженного газа, комплекса технического оборудования и пульта управления.

Принцип действия таков:

1. при возникновении огня срабатывает датчик пожара;
2. срабатывание датчика инициирует выбрасывание из баллона под давлением порции негорючего газа внутрь помещения;
3. в воздухе за счет вбрасывания такого газа снижается общая концентрация кислорода до значения менее 12 %;
4. горение вследствие нехватки кислорода прекращается.

Тут важно понимать то, что строение, где располагается газовая установка должно обладать некоторой герметичностью.

Также там может находиться ограниченное количество людей.

Устройство не должно срабатывать в случае нахождения людей на объекте, а перед самим срабатыванием необходимо сопровождение комплекса световой, звуковой сиреной для оповещения о необходимости немедленно покинуть помещение.

Вследствие данных ограничений, газовое оборудование должно обеспечивать запуск в дистанционном и локальном режиме, блокировать запуск при наличии персонала в здании, а также контролировать:

• запуск противопожарных модулей;
• автоматические пожарные извещатели;
• готовность газовых модулей;
• световые/ звуковые сигнализации;
• закрытие дверных проемов.

Для централизованной станции с газом обычно отводится отдельное помещение, куда приходят все трубопроводы и рабочие коммуникации.

Там же находятся газовые емкости. Количество газа на определённое помещение вычисляется  по числу используемых баллонов либо по времени подачи огнетушащего средства.

При модульном монтаже комплекса устройств панель управления, а также сами изотермические ёмкости могут располагаться в одной комнате.

Количество газа рассчитывается, исходя из степени герметичности, объёма пространства.

Это предусмотрено для случая, когда при ликвидации пламени возможны утечки огнетушащего материала.

Чтобы компенсировать возможную утечку используется баллон большей емкости.

Методика расчета массы газового огнетушащего вещества для установок газового пожаротушения при тушении объемным способом приведена своде правил СП 5.13130.2009 Приложении Е (рекомендуемое).

Плюсами такой установки будут высокая скорость тушения пожара по всему объему здания, простое удаление газа после работы установки, полное отсутствие повреждений рабочей площади в процессе работы.

Но такие системы наделены и негативными качествами, а именно: высокая стоимость монтажа, обслуживания, некоторая токсичность вещества.

Пенное пожаротушение

А что же делать, когда по техническому регламенту у нас нет возможности использовать порошок, воду или газ?

Все просто. Тушим пеной. Почему бы и нет, ведь пена не столь токсичная как, например, газ и может применяться там, где это допустимо по показателям вредности.

Пенные АСПТ применяют пенообразователь, подключенный к трубопроводу.

То есть, пена не содержится в резервуаре изначально, как это реализовано на других установках, а производится непосредственно в момент работы, т.е. выброса вещества.

Рабочим материалом здесь выступает вода и пенообразователь – инертный газ.

Их соединение происходит в пенном пожарном стволе рабочего оборудования.

Поскольку объем тушащего материала в несколько раз меньше объема самой пены, транспортировка этого вещества очень удобна, выгодна при эксплуатации.

Аэрозольное пожаротушение

А что это за оборудование, и как работает такой тип АСТП? Система аэрозольного пожаротушения в основе использует тонкодисперсную порошкообразную массу, из которой затем образуется пламя-гаситель – аэрозоль.

При формировании этого вещества происходит химическая реакция сжигания твердых составов, вследствие чего образуется смесь твердых частиц и горячих газов.

 

Эта смесь и образует аэрозольную пленку, которая при выходе равномерно заполняет весь объем помещения, препятствуя образованию основного горячего вещества – кислорода.

Пламя начинает быстро затухать.

Таким образом, алгоритм работы таких установок можно разделить на несколько простых этапов.

1. Обнаружение возгорания.
2. Образование аэрозоли из дисперсного порошка.
3. Распределение вещества по объему помещения.
4. Поглощение кислорода аэрозолью.
5. Затухание огня.

Минусами использования систем этого типа является парниковый эффект в помещении в результате выброса пара, а, следовательно, затруднение эвакуации людей из здания.

Также аэрозольные АСПТ обладают токсичностью.

Монтаж данного оборудования не разрешен во взрывоопасных помещениях.

Во многих организациях применяется комбинированный, т.е. смешанный вид системы тушения огня, когда используется, к примеру, порошковый и водяной тип.

Итак, предположим, мы окончательно определились с выбором модели, которую будем использовать.

Самое время нам перейти к вопросу проектирования данного комплекса.

Проектирование АСПТ

Без этапа проектирования в таком деле нам никак не обойтись.

Ведь чтобы минимизировать риски, а также затраты на монтаж и обслуживание мы должны учесть все детали.

Но прежде чем начать составлять проект, поясним в самом общем смысле, что включает в себя среднестатистическая система пожаротушения, т.е. какое оборудование составляет этот комплекс.

1. Средство выявления огня – газовые, тепловые, световые и другого рода оповещатели.
2. Устройство запуска для тушения – панель управления, платы-контроллеры, реле.
3. Ёмкость с огнетушителем – баллоны с газом, пеной, емкости воды.
4. Механизм доставки огнетушащего материала – устройства для выхода вещества и трубопроводы.

Надо помнить, что разработанному проекту обязательно предстоит пройти государственную экспертизу.

Порядок проектирования, внедрения такого оборудования определяют следующие нормативные документы:

• Федеральный закон 123-ФЗ;
• НПБ 110-03;
• СП 10.13130.2009;
• СП 5.13130.2009;
• прочие.

Для проектирования системы автоматического пожаротушения в соответствии с требованиями, предъявляемыми к ней, прежде всего, потребуется определить главные цели, которые преследует эта задача.

1. При наличии возможности лучше будет использовать АСПТ с отдельными модулями, подключенными соединениями к управляющим блокам. Это существенно повысит отказоустойчивость и работоспособность всей цепи.
2. Использование беспроводного Wi-Fi соединения отдельных узлов комплекса обеспечит надежность и бесперебойность в случае обрыва электрической линии, по причине нагревания или иных факторов.
3. Пожарно-охранная сигнализация и установка АСПТ должны иметь свои независимые отдельные источники бесперебойного питания.
4. В наиболее потенциальные для возгорания зоны объекта желательно ставить аэрозольные или порошковые устройства тушения.

Также важны размеры периметра строения, высота стен, потолочные перекрытия, тип материала, используемый при возведении здания, класс пожарной опасности, количество обслуживающего персонала, прочие детали.

Нам следует также учитывать ниженазванные факторы.

• Что мы будем тушить – дорогостоящее оборудование, помещение с рабочим персоналом, слаботочную линию и т.д.
• Место размещения нашего оборудования огнетушения.
• План сооружения и время, необходимое для полной эвакуации.
• Допускаем ли наличие людей в помещении во время пожара.
• Категория пожаробезопасности объекта.

А какие функции должна выполнять наша система? Здесь твердо определено, что любая автоматика, направленная на тушение пожара должна осуществлять:

1. локализацию источника возгорания до прибытия службы пожарной охраны;
2. оповещение пожарно-охранного предприятия о начавшемся пожаре;
3. препятствие повышению температуры объекта.

Главные моменты для начала проекта мы обсудили.

Разберем теперь основные этапы разработки технического противопожарного комплекса.

• Получение технического задания на создание проекта.
• Определение технологии и средств работы АСПТ, изучение условий эксплуатации.
• Выяснение места ближайшего пожарного отделения. Утверждения перечня оборудования автоматизации. Уточнение необходимости вывода сигнала на пульт охраны.
• Разработка, утверждение задания для проекта.
• Стадия «П» и дальнейшая защита проекта в комиссии.
• Стадия «Р» и разработка сметы.
• Производство монтажных и пусконаладочных работ.

 

Мы должны будем также учесть, что согласно Постановлению Правительства «О противопожарном режиме», саму систему и противопожарный водопровод потребуется конструировать вместе с возведением здания.

То есть, если наше здание уже стоит, то в нем «априори» должен присутствовать водопровод.

Кроме того, водопровод должен работать до начала отделочных работ в помещении.

Сама автоматическая противопожарная система – до начала укладки кабелей.

Учтем и качество проводки помещения, ведь все установки пожаротушения работают от электрического привода.

Классификация

Суммарную классификацию система автоматического пожаротушения мы можем представить данной схемой.

Она включает все совокупные параметры и характеристики современных устройств противопожарной безопасности.

АСПТ и пожарная сигнализация

Иногда противопожарные системы автоматики запускаются по команде пожарной сигнализации.

Это обеспечивает более достоверное получение информации о начале пожара, а также предупреждает ложные срабатывания.

В этом случае все вся индикация, блоки управления, извещатели объединены единым интерфейсом RS-485 и управляются с помощью пульта, где программируются пункты меню для извещателей и управляющие команды.

Так, каждое помещение для ликвидации огня находится под надзором соответствующего раздела пульта управления.

Где устанавливаем?

Самое время нам определить места, где по закону и нормам пожарной безопасности, мы можем установить нашу автоматическую систему.

Свод правил СП 5.13130.2009 Приложение А (обязательное) таблица А1, устанавливает основные требования пожарной безопасности, регламентирующие защиту зданий, сооружений, помещений и оборудования на всех этапах их создания и эксплуатации автоматическими установками пожаротушения (АУП) и автоматическими установками пожарной сигнализации (АУПС)*.

Оборудование с пенным, водяным, газовым, аэрозольным и иным реагентом для тушения огня можно ставить в следующих типах зданий и строений.

• Серверные комнаты и центры обработки данных.
• Здания выше 30 м.
• Закрытые подземные автостоянки.
• Складские помещения с категорией пожарной опасности «Б».
• Одноэтажные строения с горючим утеплителем.
• Торговые предприятия.
• Выставочные залы с этажностью более двух.
• Кабельные строения.
• Концертные здания вместимостью свыше 800 человек.
• Здания, реализующие продажу горючих и воспламеняющихся материалов.
• Прочие строения в соответствии с нормами пожарной безопасности.

Как мы видим, наличие автоматического пожаротушения требуется практически на всех современных застройках, включая здания ветхого фонда, где располагаются торговые и площади другого назначения.

Вредность установок

Покажем рейтинг наиболее опасных для имущества организации и здоровья человека автоматического противопожарного оборудования в виде таблицы по шкале от 0 до 5 баллов.

Вид АСПТ	Вред имуществу	Вред здоровью
Водяная	5	0
Водяная тонкоструйная	2-4	0-1
Аэрозольная	0-1	2-5
Пенная (водно-пенная)	5	0-1
Порошковая	0-1	1-5
Газовая	0	1-5

 

То есть, самую большую угрозу для здоровья людей представляют аэрозольные и порошковые автоматические установки, при этом являясь весьма бюджетными в плане монтажа и эксплуатации.

Эффективность применения этих двух видов очень высокая, поскольку их можно использовать в экстремальных условиях или при отрицательных температурах, в сооружениях с повышенной влажностью и пр.

Но здесь, конечно, надо позаботиться о здоровье и жизни обслуживающего персонала и постараться минимизировать данные риски.

Токсичность огнетушителя – важный параметр АСПТ, который во многом определяет выбор в пользу той или иной системы.

Необходимо принять во внимание и характеристику инерционности комплекса – время от момента срабатывания до выброса материала для тушения.

Для различных типов приборов этот период длительности будет неодинаковым.

На этом можно закончить знакомство с автономными системами пожаротушения и стемами средств ликвидации пожара на любом современном предприятии.

Умея различать виды современных систем, способы их классификации, места их установки, этапы проектирования всего комплекса, связь АСПТ с противопожарной сигнализацией, читатель без труда сможет разобраться в тонкостях выбора и монтажа сложного, на первый взгляд, пожарного оборудования.

Как всегда, предлагаем Вам следить за обновлениями нашего блога и подписываться на нас в социальных сетях, чтобы всегда быть в курсе свежей и полезной информации.