Применение огнетушащего вещества в установках газового пожаротушения. Огнетушащие вещества, применяемые в автоматических установках пожаротушения Пуск газового пожаротушения

Технико-экономическое сравнение показало, что для защиты помещений объемом более 2000 м3 в УГП целесообразнее применять модули изотермические для жидкой двуокиси углерода (МИЖУ).

МИЖУ состоит из изотермического резервуара для хранения СО2 , вместимостью от 3000 л до 25000л, запорно-пускового устройства, приборов контроля количества и давления СО2, 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 СО2, 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.

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 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.

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.

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.

Технологическая часть.

1. • 
     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).
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.

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.

1. • 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.

2. Принцип действия установки.

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

   • режим "Автоматика отключена";
   • дистанционный пуск;
   • местный пуск.
3. 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.

4. 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.

5. 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 . Требования британских стандартов.

Игорь Неплохов, к.т.н.
Технический директор ГК ПОЖТЕХНИКА по ПС.

- Журнал “ , 2007

Что такое газовое пожаротушение? Автоматические установки газового пожаротушения (АУГПТ) или модули газового пожаротушения (МГП) предназначены для обнаружения, локализации и тушения пожара твердых горючих материалов, горючих жидкостей и электрооборудования в производственных, складских, бытовых и других помещениях, а также для выдачи сигнала пожарной тревоги в помещение с круглосуточным пребыванием дежурного персонала. Установки газового пожаротушения способны потушить пожар в любой точке объема защищаемого помещения. Газовое пожаротушение , в отличие от водяного, аэрозольного, пенного и порошкового, не вызывает коррозии защищаемого оборудования, а последствия его применения легко устранимы путем простого проветривания. При этом, в отличие от остальных систем, установки АУГПТ не замерзают и не боятся жары. Они работают в интервале температур: от -40С до +50С.

На практике существует два способа газового пожаротушения: объёмный и локально-объемный, однако наибольшее распространение получил объёмный способ. Учитывая экономическую точку зрения, локально-объёмный способ является выгодным только в тех случаях, когда объём помещения больше чем в шесть раз превышает объём, занимаемый оборудованием, которое принято защищать с помощью установок пожаротушения.

Состав системы

Огнетушащие газовые составы для систем пожаротушения применяются в составе автоматической установки газового пожаротушения (АУГПТ ), которая состоит из основных элементов, таких как: модули (баллоны) или емкости для хранения газового огнетушащего вещества, огнетушащий газ, заправленный в модули (баллоны) под давлением в сжатом или сжиженном состоянии, узлы управления, трубопровод, выпускные форсунки, обеспечивающие доставку и выпуск газа в защищаемое помещение, приемно-контрольный прибор, пожарные извещатели.

Проектирование систем газового пожаротушения производится в соответствии с требованиями норм пожарной безопасности для каждого конкретного объекта.

Виды применяемых ОТВ

Сжиженные газовые огнетушащие составы: Двуокись углерода, Хладон 23, Хладон 125, Хладон 218, Хладон 227еа, Хладон 318Ц

Сжатые газовые огнетушащие составы: Азот, аргон, инерген.

Хладон 125 (HFC-125) - физико-химические свойства

Наименование	Характеристика
Название 125, R125	125, R125, Пентафторэтан
Химическая формула	С2F5H
Применение системы	Пожаротушения
Молекулярный масса	120,022 г/моль
Точка кипения	-48,5 ºС
Критическая температура	67,7 ºС
Критическое давление	3,39 МПа
Критическая плотность	529 кг/м3
Температура плавления	-103 °C Тип HFC
Озоноразрушающий потенциал	ODP 0
Потенциал глобального потепления	HGWP 3200
Предельно допустимая концентрация в рабочей зоне	1000 м/м3
Класс опасности	4
Одобрено и признано	EPA, NFPA

ОТВ Хладон 227еа

Хладон-227еа является одним из наиболее применяемых агентов в мировой индустрии газового пожаротушения, также известен под маркой FM200. Используется для тушения пожаров в присутствии людей. Экологически чистый продукт, не имеет ограничений к долгосрочному применению. Обладает более эффективными показателями тушения и более высокой себестоимостью промышленного производства.

При нормальных условиях имеет меньшую (в сравнении с Хладоном 125) температуру кипения и давление насыщенных паров, что повышает безопасность в использовании и расходы на транспортировку.

Газовое пожаротушение Хладон является эффективным средством для тушения пожара в помещениях, т.к. газ проникает моментально в самые труднодоступные места и заполняет весь объем помещения. Последствия приведения в действие установки газового пожаротушения Хладон легко ликвидируются после дымоудаления и проветривания.

Безопасноть людей при газовом пожаротушении Хладон определяется согласно требованиям нормативных документов НПБ 88, ГОСТ Р 50969, ГОСТ 12.3.046 и 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.

Модуль изотермический для жидкой двуокиси углерода (МИЖУ)

МИЖУ состоит из резервуара горизонтального для хранения СО2, запорно-пускового устройства, приборов контроля количества и давления СО2, холодильных агрегатов и щита управления. Предназначены модули для защиты помещений объемом до 15тыс.м3. Максимальная вместимость МИЖУ - 25т СО2. В модуле хранится, как правило, рабочий и резервный запас СО2.

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 м3. Для защиты помещений большего объема требуется установка 2-х и более модулей.
Технико-экономическое сравнение показало, что для защиты помещений объемом более 1500 м3 в УГП целесообразнее применять модули изотермические для жидкой двуокиси углерода (МИЖУ).

МИЖУ предназначен для противопожарной защиты помещений и технологического оборудования в составе установок газового пожаротушения двуокисью углерода и обеспечивает:

подачу жидкой двуокиси углерода (ЖУ) из резервуара МИЖУ через запорно-пусковое устройство (ЗПУ), заправку, дозаправку и слив (ЖУ);

длительное бездренажное хранение (ЖУ) в резервуаре при периодически работающих холодильных агрегатах (ХА) или электронагревателях;

контроль давления и массы ЖУ при заправке и эксплуатации;

возможность проверки и настройки предохранительных клапанов без сброса давления из резервуара.

Газовое пожаротушение - это вид пожаротушения , при котором для тушения возгораний и пожаров применяются газовые огнетушащие вещества (ГОТВ). Автоматическая установка газового пожаротушения обычно состоит из баллонов или емкостей для хранения газового огнетушащего вещества, газа, который хранится в этих баллонах (емкостях) в сжатом или сжиженном состоянии, узлов управления, трубопроводов и насадок, обеспечивающих доставку и выпуск газа в защищаемое помещение, прибора приемно-контрольного и пожарных извещателей.

История

В последней четверти 19-го столетия углекислый газ стали применять за рубежом как огнетушащее вещество. Этому предшествовало получение сжиженной двуокиси углерода (СО 2) М. Фарадеем в 1823 г. В начале 20-го века в Германии, Англии и США начали применяться углекислотные установки пожаротушения, значительное их количество появилось в 30-х годах. После Второй мировой войны за рубежом начали применяться установки с использованием изотермических резервуаров для хранения СО 2 (последние получили название установки пожаротушения двуокисью углерода низкого давления).

Хладоны (галоны) являются более современными газовыми огнетушащими веществами (ОТВ). За рубежом в начале 20-го века галон 104, а затем в 30-х годах галон 1001 (бромистый метил) весьма ограничено применялись для пожаротушения, преимущественно в ручных огнетушителях. В 50-х в США проведены исследовательские работы, которые позволили предложить к применению в установках галон 1301 (трифторбромметан).

Первые отечественные установки газового пожаротушения (УГП) появились в середине 30-х годов для защиты кораблей и судов. В качестве газового ОТВ (ГОТВ) использовалась двуокись углерода. Первая автоматическая УГП применена в 1939 г. для защиты турбогенератора ТЭЦ. В 1951-1955 гг. разработаны батареи газового пожаротушения с пневмопуском (БАП) и электропуском (БАЭ). Применен вариант блочного исполнения батарей с помощью наборных секций типа СН. С 1970 г. в батареях используется запорно-пусковое устройство ГЗСМ.

В последние десятилетия широко применяются автоматические установки газового пожаротушения, использующие

озонобезопасные хладоны - хладон 23, хладон 227еа, хладон 125.

При этом хладон 23 и хладон 227еа применяются для защиты помещений в которых находятся, или могут находиться люди.

Хладон 125 применяется в качестве огнетушащего вещества для защиты помещений без постоянного пребывания людей.

Двуокись углерода широко применяется для защиты архивов и денежных хранилищ.

Газы, применяемые при тушении

В качестве огнетушащих веществ для тушения используются газы, перечень которых определен в Своде правил СП 5.13130.2009 «Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические» (пункт 8.3.1).

Это следующие газовые огнетушащие вещества: хладон 23, хладон 227еа, хладон 125, хладон 218, хладон 318Ц, азот, аргон, инерген, двуокись углерода, шестифтористая сера.

Применение газов, которые не входят в указанный перечень, разрешается только по дополнительно разработанным и согласованным нормам (техническим условиям) для конкретного объекта.(Свод правил СП 5.13130.2009 «Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические» (примечание к таблице 8.1).

Газовые огнетушащие вещества по принципу пожаротушения классифицируют на две группы:

Первая группа ГОТВ - ингибиторы (хладоны). Они имеют механизм тушения, основанный на химическом

ингибировании (замедлении) реакции горения. Попадая в зону горения, эти вещества интенсивно распадаются

с образованием свободных радикалов, которые вступают в реакцию с первичными продуктами горения.

При этом происходит снижение скорости горения до полного затухания.

Огнетушащая концентрация хладонов в несколько раз ниже, чем для сжатых газов и составляет от 7 до 17 объемных процентов.

а именно, хладон 23, хладон 125, хладон 227еа являются озононеразрушающими.

Озоноразрушающий потенциал (ODP) хладона 23, хладона 125 и хладона 227еа равен 0.

Парниковые газы.

Вторая группа - это разбавляющие атмосферу газы. К ним относятся такие сжатые газы, как аргон, азот, инерген.

Для поддержания горения необходимым условием является наличие не менее 12 % кислорода. Принцип разбавления атмосферы состоит в том, что при вводе сжатого газа (аргона, азота, инергена) в помещении содержание кислорода снижается до значения менее 12 %, то есть создаются условия, не поддерживающие горение.

Сжиженные газовые огнетушащие составы

Сжиженный газ хладон 23 применяется без газа-вытеснителя.

Хладоны 125, 227еа, 318Ц для обеспечения транспортировки по трубной разводке в защищаемое помещение требуют подкачки газом-вытеснителем.

Двуокись углерода

Двуокись углерода - бесцветный газ с плотностью 1,98 кг/м³, не имеющий запаха и не поддерживающий горение большинства веществ. Механизм прекращения горения двуокисью углерода заключается в её способности разбавлять концентрацию реагирующих веществ до пределов, при которых горение становится невозможным. Двуокись углерода может выбрасываться в зону горения в виде снегообразной массы, оказывая при этом охлаждающее действие. Из одного килограмма жидкой двуокиси углерода образуется 506 л. газа. Огнетушащий эффект достигается, если концентрация двуокиси углерода не менее 30 % по объёму. Удельный расход газа при этом составит 0,64 кг/(м³·с) . Требует применения весовых устройств для контроля утечки огнетушащего вещества, обычно представляет собой тензорные весовые устройства.

Нельзя применять для тушения щелочно-земельных, щелочных металлов, некоторых гидридов металлов, развитых пожаров тлеющих материалов .

Хладон 23

Хладон 23 (трифторметан) - легкий газ без цвета и запаха. В модулях находится в жидкой фазе. Обладает высоким давлением собственных паров (48 КгС/кв.см), не требует наддува газом-вытеснителем. Газ выходит из баллонов под действием давления собственных паров. Контроль массы ГОТВ в баллоне осуществляется устройством контроля массы автоматически и постоянно, что обеспечивает постоянный контроль работоспособности системы пожаротушения. Огнегасительная станция способна в нормативное время (до 10 секунд) создавать нормативную огнетушащую концентрацию в помещениях, удаленных от модулей с ГОТВ на расстояние до 110 метров по горизонтали и 32 - 37 метров по вертикали. Данные по расстояниям определяются с помощью гидравлических расчетов. Свойства газа хладон 23 позволяют создавать системы пожаротушения объектов с большим количеством защищаемых помещений путём создания централизованной станции газового пожаротушения. Озонобезопасен - ODP=0 (Ozone Depletion Potential). Предельно допустимая концентрация составляет 50 %, нормативная тушащая концентрация - 14,6 %. Запас безопасности для людей 35,6 %. Это позволяет применять Хладон 23 для защиты помещений с людьми.

Хладон 125

Химическое название - пентафторэтан, озонобезопасный, символическое обозначение - R - 125 ХП.
- бесцветный газ, сжиженный под давлением; негорюч и малотоксичен.
- предназначен в качестве хладагента и пожаротушащего вещества.

Основные свойства

01.	Относительная молекулярная масса:	120,02 ;
02.	Температура кипения при давлении 0,1 МПа, °С:	-48,5 ;
03.	Плотность при температуре 20°С, кг/м³:	1127 ;
04.	Критическая температура, °С:	+67,7 ;
05.	Критическое давление, МПа:	3,39 ;
06.	Критическая плотность, кг/м³:	3 529 ;
07.	Массовая доля пентафторэтана в жидкой фазе, %, не менее:	99,5 ;
08.	Массовая доля воздуха, %, не более:	0,02 ;
09.	Суммарная массовая доля органических примесей, %, не более:	0,5 ;
10.	Кислотность в пересчете на фтористоводородную кислоту в массовых долях, %, не более:	0,0001 ;
11.	Массовая доля воды, %, не более:	0,001 ;
12.	Массовая доля нелетучего остатка, %, не более:	0,01 .

Хладон 218

Хладон 227еа

Хладон 227еа - бесцветный газ, применяется в качестве компонента смесевых хладонов, газового диэлектрика, пропеллента и огнегасителя

(пенообразующий и охлаждающий агент). Хладон 227еа озонобезопасен, озоноразрушающий потенциал (ОРП) - 0 Есть пример применения этого газа в установке автоматического газового пожаротушения серверной, в модуле газового пожаротушения МПХ65-120-33.

Негорючий, невзрывоопасный и малотоксичный газ, при нормальных условиях является стабильным веществом. При соприкосновении с пламенем и с поверхностями с температурой 600 °С и выше Хладон 227еа разлагается с образованием высокотоксичных продуктов. При попадании жидкого продукта на кожу возможно обморожение.

Заливают в баллоны вместимостью до 50 дм 3 по ГОСТ 949, рассчитанные на рабочее давление не менее 2,0 МПа, или в контейнеры (бочки) вместимостью не более 1000 дм 3 ,рассчитанные на избыточное рабочее давление не менее 2,0 МПа. При этом на каждый 1 дм 3 вместимости емкости следует наполнять не более 1,1 кг жидкого хладона. Транспортируют по железной дороге и автомобильным транспортом.

Хранят в складских помещениях вдали от нагревательных приборов при температуре не выше 50°С и на открытых площадках, обеспечив защиту от прямых солнечных лучей.

Хладон 318Ц

Хладон 318ц (R 318ц, перфторциклобутан) Хладон 318Ц - сжиженный под давлением, негорючий, невзрывоопасный. Химическая формула - C 4 F 8 Химическое название: октафторциклобутан Агрегатное состояние: газ без цвета со слабым запахом Температура кипения −6,0° С (минус) Температура плавления −41,4 °C (минус) Температура самовоспламенения 632 °C Молекулярная масса 200,031 Озоноразрушающий потенциал (ОРП) ODP 0 Потенциал глобального потепления GWP 9100 ПДК р.з.мг/м3 р.з. 3000 млн-1 Класс опасности 4 Характеристика пожароопасности Трудногорючий газ. При соприкосновении с пламенем разлагается с образованием высокотоксичных продуктов. Область воспламенения в воздухе отсутствует. При соприкосновении с пламенем и горячими поверхностями разлагается с образованием высокотоксичных продуктов. При высокой температуре реагирует с фтором. Применение Пламегаситель, рабочее вещество в кондиционерах, тепловых насосах, в качестве хладагента, газового диэлектрика, пропеллента, реагента для сухого травления при изготовлении интегральных микросхем.

Сжатые газовые огнетушащие составы (Азот, аргон, инерген)

Азот

Азот используется для флегматизации горючих паров и газов, для продувки и осушения емкостей и аппаратов от остатков газообразных или жидких горючих веществ. Баллоны со сжатым азотом в условиях развившегося пожара представляют опасность, так как возможен их взрыв вследствие понижения прочности стенок при высокой температуре и повышения давления газа в баллоне при нагревании. Мерой, предотвращающей взрыв, является выпуск газа в атмосферу. Если это сделать невозможно, баллон следует обильно орошать водой из укрытия .

Азот нельзя применять для тушения магния, алюминия, лития, циркония и других материалов, которые образуют нитриды, обладающие взрывчатыми свойствами. В этих случаях в качестве инертного разбавителя применяют аргон, значительно реже - гелий .

Аргон

Инерген

Инерген - дружественная по отношению к окружающей среде противопожарная система, действующий элемент которой состоит из газов, уже присутствующих в атмосфере. Инерген - инертный, то есть неразжиженный, нетоксичный и негорючий газ. Он состоит на 52 % из азота, на 40 % из аргона, и на 8 % из углекислого газа. Это значит, что он не наносит вред окружающей среде и не повреждает оборудование и другие предметы.

Метод тушения, заложенный в Инерген называется «замещение кислорода» - уровень кислорода в помещении падает и огонь гаснет.

• В атмосфере Земли содержится приблизительно 20,9 % кислорода.
• Метод замещения кислорода заключается в том, чтобы понизить уровень кислорода до приблизительно 15 %. При таком уровне кислорода огонь в большинстве случаев неспособен гореть и погаснет в пределах 30-45 секунд.
• Отличительной особенностью Инерген является содержание в его составе 8 % углекислого газа.

Иные

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

Автоматические установки газового пожаротушения

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

Автоматические установки газового пожаротушения должны обеспечивать:

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

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

Испытания автоматических установок газового пожаротушения

Испытания следует проводить:

• перед сдачей установок в эксплуатацию;
• в период эксплуатации не реже одного раза в 5 лет

Кроме того, масса ГОС и давление газа-вытеснителя в каждом сосуде установки следует проводить в сроки, установленные технической документацией на сосуды (баллоны, модули).

Испытания установок по проверке времени срабатывания, продолжительности подачи ГОС и огнетущащей концентрации ГОС в объёме защищаемого помещения не являются обязательными. Необходимость их экспериментальной проверки определяет заказчик или, в случае отступления от норм проектирования, влияющих на проверяемые параметры, должностные лица органов управления и подразделений Государственной противопожарной службы при осуществлении государственного пожарного надзора.

Мобильные средства газового пожаротушения

Противопожарная установка «Штурм» совместного производства нижнетагильского ОАО «Уралкриомаш», московского опытно-конструкторского бюро «Гранат» и екатеринбургского производственного объединения «Уралтрансмаш» тушит крупный пожар на газовой скважине всего за 3-5 секунд. Таков результат испытаний установки на пожарах в местах газовых месторождений Оренбургской и Тюменской областей. Столь высокая эффективность достигается за счет того, что «Штурм» гасит пламя не пеной, порошком или водой, а сжиженным азотом, который выбрасывается в очаг пожара через сопла, установленные полукругом на длинной стреле. Азот оказывает двойное действие: полностью перекрывает доступ кислорода и охлаждает источник огня, не давая ему разгораться. Обычными средствами огонь на нефтегазовых объектах порой не удается погасить месяцами. «Штурм» сделан на базе самоходной артиллерийской установки, которая без труда преодолевает самые сложные препятствия на пути к труднодоступным участкам газопроводов и нефтяным скважинам.

Газовое пожаротушение на основе фторкетонов

Фторкетоны - новый класс химических веществ, разработанных компанией 3М и введенных в международную практику. Фторкетоны - это синтетические органические вещества, в молекуле которых все атомы водорода заменены на прочно связанные с углеродным скелетом атомы фтора. Такие изменения делают вещество инертным с точки зрения взаимодействия с другими молекулами. Многочисленные тестовые испытания, проведенные ведущими международными организациями, показали, что фторкетоны не только являются отличными огнетушащими веществами (с эффективностью аналогичной хладонам), но и демонстрируют положительный экологический и токсикологический профиль.

Наличие на любом объекте народного хозяйства автоматической системы тушения пожаров регламентируется нормативными актами. Установка подобных систем обязательна в помещениях, где хранится важная информация (например, в серверной комнате). Они необходимы на закрытых автомобильных стоянках, складах, мастерских по ремонту различных изделий. Иные помещения также должны оборудоваться подобными средствами защиты в зависимости от площади территории и функционального назначения.

Газовое пожаротушение является одним из видов автоматического тушения пожара.

Такие подсистемы представляют собой резервуар, который наполняется специальным веществом, предназначенным для тушения очага возгорания, а также совокупность специальных управляющих и контролирующих устройств, трубопроводов и распылителей. Автоматические системы тушения пожаров классифицируют в зависимости от веществ, которые применяются. В практике используют газовое, водяное, пенное, водно-пенное, порошковое, аэрозольное пожаротушение, а также погашение пожара с помощью тонкораспыленной воды.

Основные аспекты газового пожаротушения

Газовое пожаротушение является отдельным видом ликвидации пожаров, при котором применяются специальные газовые вещества. Такой способ является оптимальным, поскольку при срабатывании защитной линии все находящееся в помещении оборудование сохраняется и не подвергается воздействию специальных средств тушения пожаров. Данная подсистема стоит дороже остальных. В практике такой вид защиты устанавливают в герметично закрытых помещениях или местах хранения ценных вещей. Использование газа позволяет гасить пожар эффективно, поскольку им заполняется весь периметр объекта. Газ проникает в труднодоступные места, куда не может попасть пена или порошок.

На видео – презентация системы газового пожаротушения:

Преимуществами применения системы газового пожаротушения являются:

• Отсутствие отрицательного влияния на озоновый слой;
• При использовании газа не образуется парниковый эффект;
• Такие спецсредства имеют длительный срок хранения;
• При возникновении контакта с огнем не образуются ядовитые или токсичные соединения;
• Кратковременное тушение пожара;
• Отсутствуют существенные перепады атмосферного давления;
• Система газового пожаротушения позволяет погасить огонь в нескольких помещениях одновременно.

Использование подобных противопожарных средств может иметь модульный и централизованный тип управления. Больших финансовых затрат при установке оборудования не требуется. Важным аспектом является своевременное заполнение тушащим веществом модулей после автоматического срабатывания системы. Использование газа в целях тушения пожара классифицируют на три класса по признаку предмета, возгорание которого произошло:

• Класс «А» – твердые горючие вещества и материалы (пластмасса, ткань, бумага, дерево и т. п.);
• Класс «В» – легковоспламеняющиеся горюче-смазочные материалы (масло, нефтепродукты, бензин, лаки, краски и т. д.);
• Класс «С» – горючие газы.

Газовое пожаротушение согласно действующим нормам безопасности может включать следующие огнетушащие вещества:

• Двуокись углерода (СО2);
• Хладон (CF3H), 125 (C2F5H), 218 (C3F8), 227 (C3F7H), 318 (С4F8Н);
• Серу шестифтористую (SF6);
• Аргон (Ar);
• Азот;
• Инерген;
• Аргонит;
• Газовые смеси.

Комплексный состав систем газового тушения пожаров

Системы газового пожаротушения состоят из следующих компонентов:

• Специальных модулей;
• Распределительных устройств;
• Насадок;
• Трубопроводов.

Специальные модули (емкости) предназначены для хранения газа. При автоматическом срабатывании устройства, через трубопроводы газ выводится наружу. Модули выполнены в виде баллонов. Баллоны оснащены запорно-пусковым механизмом. Изготовлены они могут быть из различных материалов. В зависимости от функциональных особенностей системы в целом, объем и давление также могут быть разнообразными. Как показывает практика, чаще всего для изготовления баллонов применяется высокопрочная сталь. С внутренней стороны емкости покрываются полимерным веществом. Такая обработка выполняет антикоррозийную функцию.

Запорно-пусковой механизм работает с помощью электромагнита или пиропатрона. При большой площади помещения газовое тушение пожара включает в себя несколько установок, а для небольших помещений достаточно одной. Распределительные устройства устанавливаются для перемещения тушащего вещества в трубопровод. Представлено это устройство в виде тройного вентиля. Конструкция оборудована запирающим клапаном и механизмом, который позволяет поднимать вещество и направлять его в трубопровод.

Управление механизмом распределения газа можно осуществлять вручную или дистанционно.

Насадки позволяют распылять тушащее вещество. Они устанавливаются, как правило, на трубопроводы. В насадке создается давление, под которым выходит газ. Установленное давление позволяет определить дальность распыления. Распыление должно производиться всесторонне: под углом в 360º. Трубопроводы транспортируют газ к насадкам. Газовое пожаротушение проектируется согласно различным техническим параметрам. Сечение, объем и длина трубопроводов определяется индивидуально для каждого помещения, чтобы подача газа была оперативной. В местах с большим коэффициентом пожароопасности используют стальные трубопроводы.

Сфера применения системы

Газовое пожаротушение предназначено для использования в помещениях, где находятся ценные вещи или дорогостоящее оборудование. Например, в серверных комнатах, где установлено электронное оборудование, должна монтироваться именно такая система. Использование воды, порошка или пены при тушении пожара может привести к выходу техники из строя. Такой вид пожаротушения используется в местах, где хранятся реликвии, исторические памятники культуры: в музеях, библиотеках.

Наряду с использованием газа для тушения пожара может применяться технология изоляции. При наличии специальных установок, в случае возникновения очага возгорания ликвидируется доступ кислорода. Уровень кислорода снижается до минимума, при котором поддержание процесса горения невозможно. В местах большого скопления людей (вокзалах, аэропортах) для газовых систем используются особые составы. В таких случаях ограничивать доступ кислорода нельзя. Каждая система пожаротушения проектируется индивидуально, с учетом множества факторов.

На видео показано, как производится газовое пожаротушение производственного помещения:

Проектирование установки комплекса газового пожаротушения

При установке на объекте линии газового пожаротушения необходимо составить рабочий проект, который включает в себя следующие разделы:

• Пояснительную записку;
• Технологическую часть;
• Электротехническую часть;
• Описание специфики оборудования и материалов;
• Смету (ее наличие зависит от требований заказчика).

Пояснительная записка обязательно должна содержать общие положения, назначение, краткую характеристику охраняемого объекта. В общих положениях указывается основание проектирования системы и наименование объекта. Обязательно перечисляются нормативные документы, которые использовались при составлении проектной документации. Далее указывается модель газовой установки, ее предназначение и функциональность. Характеристика помещений содержит указание площади защищаемого объекта. Отмечаются следующие показатели:

• Атмосферное давление;
• Температура воздуха;
• Влажность;
• Техническая характеристика вентиляции;
• Особенности сооружений;
• Классифицируются зоны.

В технологической части документации содержится описание комплексной установки пожаротушения. Описываются все составляющие элементы: тип модуля, сертификаты пожарной безопасности, распылители, насадки, трубопроводы и т. п. В этом же подразделе представляются формулы расчетов, которые содержат информацию о концентрации тушащего вещества в конкретном помещении. Одной из основных формул является расчет времени на эвакуацию всех людей из помещения. Точно указывается время прекращения работы оборудования. В среднем это время составляет 10 секунд. Задержка срабатывания автоматической системы пожаротушения газом нежелательна, поскольку она предназначена для ликвидации очага возгорания на ранней стадии.

При выполнении расчетов нужно обязательно учитывать конструкции, которые постоянно открыты.

Электротехнический раздел документации содержит следующие положения:

• Принципы выбора устройств, извещающих о возникновении пожара;
• Их наименование, тип, номер сертификата;
• Описание приемного, контрольного и управляющего механизмов, их серийные номера и номера сертификатов;
• Кратко описываются функциональные возможности прибора;
• Принцип работы оборудования (обязательно включает четыре подраздела, в т. ч. режимы «Автоматика включена и выключена», дистанционный и модульный пуск, электроснабжение);
• Элементный состав и их размещение;
• Место установки и технические требования к нему;
• Маркировка проводов, кабеля, порядок их кладки;
• Состав лиц (профессиональный и квалификационный), которые осуществляют установку и обслуживание оборудования;
• Описание необходимого квалификационного уровня;
• Численность обслуживающего персонала;
• Перечень мероприятий по охране труда;
• Инструктаж по технике безопасности;
• Требования к лицам, осуществляющим обслуживание механизмов;
• Алгоритм действий в случае срабатывания системы и возникновения пожара.

Проектирование, установку, а также сервис систем пожаротушения выполняют специализированные фирмы.

Пожаров условно разделяют на два типа: поверхностные и объёмные. Первый способ основан на применении средств, блокирующих полную поверхность очага возгорания от доступа кислорода из окружающей среды огнегасительными средствами. При объёмном способе происходит остановка доступа воздуха в помещение путем введения в него такой концентрации газов, при которой концентрация кислорода в воздухе становится меньше 12 %. Таким образом, поддержание огня невозможно по физико-химическим показателям.

Для большей эффективности газовая смесь подаётся сверху и снизу. В процессе пожара оборудование работает в штатном режиме, поскольку ему кислород не нужен. После локализации огня воздух кондиционируется и вентилируется. Газ легко удаляется посредством вентиляционных установок, не оставляя следов воздействия на оборудовании и не принося ему вреда.

Когда и где применяют

Установки газового пожаротушения (УГП) предпочтительнее применять в помещениях с повышенной герметичностью. В таких помещениях ликвидация возгорания может происходить именно объёмным методом.

Природные свойства газообразных веществ позволяют реагентам этого вида огнетушения легко проникать в отдельные зоны объектов сложной конфигурации, куда затруднена подача иных средств. Кроме того, действие газа менее вредоносно для защищаемых ценностей, чем влияние воды, пены, порошковых или аэрозольных средств. И, в отличие от перечисленных способов, огнетушащие составы на основе газа не проводят электрический ток.

Применение установок газового пожаротушения высокозатратно, но оправдывает себя при спасении от огня особо ценной собственности в:

• помещениях с электронно-вычислительной техникой (ЭВМ), архивными серверами, вычислительных центрах;
• щитовых приборов управления на промышленных комплексах и в АЭС;
• библиотеках и архивах, в запасниках музеев;
• денежных хранилищах банков;
• камерах окраски и сушки автомобилей и дорогостоящих узлов;
• на морских танкерах и сухогрузах.

Условием эффективной ликвидации возгорания при выборе установок газового пожаротушения является создание низкой концентрации кислорода, невозможной для поддержания горения. При этом базой должно служить технико-экономическое обоснование, а соблюдение техники безопасности персонала предмет пожаротушения является наиболее значимым фактором при выборе огнетушащего вещества.

Характеристика состава

Веществами, вытесняющими кислород и снижающими скорость горения до критической, служат инертные газы, углекислота, пары неорганических веществ, способные замедлять реакцию горения. Существует Свод правил с перечнем газов, разрешённых к применению — СП 5.13130. Применение веществ, не включенных в данный перечень, разрешено по техническим условиям (дополнительно рассчитанным и прошедшим согласование нормам). Поговорим о каждом огнетушащем веществе в отдельности.

• Углекислый газ

Условное обозначение углекислого газа — Г1. Из-за сравнительно невысокой огнегасительной способности при объёмном пожаротушении требует введения в количестве до 40 % от объёма горящего помещения. СО 2 не электропроводен, благодаря этому свойству его применяют при тушении работающих под напряжением приборов и электрооборудования, электрических сетей, линий электропередач.

Углекислый газ успешно служит для тушения объектов промышленности: дизельные склады, компрессорные залы, склады легковоспламеняющихся жидкостей. СО 2 термостоек, не выделяет продуктов теплоразложения, но при пожаротушении создаёт невозможную для дыхания атмосферу. Применим в помещениях, где персонал не предусмотрен или присутствует непродолжительное время.

• Инертные газы

Инертные газы — аргон, инерген. Возможно использование дымовых и отработанных газов. Их относят к газам, разбавляющим атмосферу. Свойства этих материалов к понижению концентрации кислорода в горящем помещении успешно применяются при тушении герметичных резервуаров. Заполнение ими пространства трюмов на судах, или нефтяных танков преследует цели защиты от возможности возникновения взрыва. Условное обозначение — Г2.

• Ингибиторы

Хладоны считаются более современными средствами для тушения огня. Их относят к группе ингибиторов, химически замедляющих реакцию горения. При контакте с огнём, они вступают с ним во взаимодействие. При этом образуются свободные радикалы, реагирующие на первичные продукты горения. В результате скорость горения снижается до критической.

Огнетушащая способность хладонов составляет от 7 до 17 объёмных процентов. Они эффективны при тушении тлеющих материалов. В СП 5.13130 рекомендованы озононеразрушающие хладоны — 23; 125; 218; 227еа, фреон 114 и т.д. Также доказано, что эти газы оказывают минимальное воздействие на организм человека при концентрации, равной огнетушащей.

Азот применяется при тушении веществ в замкнутых объёмах, для предотвращения возникновения взрывоопасных ситуаций на нефте- и газодобывающих предприятиях. Создаваемая газоразделительным блоком азотного пожаротушения воздушная смесь с содержанием азота до 99 % подаётся через ресивер в очаг возгорания и приводит к полной невозможности дальнейшего горения.

• Другие вещества

Помимо вышеперечисленных веществ, также используются шестифторовая сера. Вообще, применение веществ на основе фтора довольно распространено. Компания 3M ввела в международную практику новый класс веществ, которые назвала фторкетонами. Фторкетоны — синтетические органические вещества, молекулы которых инертны при соприкосновениями с молекулами других веществ. Такие свойства аналогичны противопожарному действию хладонов. Плюсом является сохранение положительной экологической ситуации.

Технологическое оборудование

Определение выбора вещества пожаротушения подразумевает соответствие типа установки пожаротушения и её технологического оборудования. Все установки разделяют на два вида: модульные и станционные.

Модульные установки применяются для защиты от пожара при наличии одного пожароопасного помещения на объекте.

Если существует необходимость пожарной защиты двух и более помещений, монтируется установка пожаротушения, а к выбору её типа следует подходить, исходя из следующих экономических соображений:

• возможность размещения на объекте станции — выделение свободного помещения;
• величина, объём защищаемых объектов и их количество;
• отдалённость объектов от станции пожаротушения.

К основным конструкционным составляющим установок относятся модули газового пожаротушения, трубопровод и насадки, распределительные устройства, причём модуль технически является наиболее сложным узлом. Благодаря ему обеспечивается надёжность работы всего устройства. Модуль газового пожаротушения представляет собой баллоны высокого давления, оснащённые запорно-пусковыми устройствами. Предпочтение отдаётся баллонам вместимостью до 100 литров. Потребитель оценивает удобство их транспортировки и монтажа, а также возможность не регистрировать их в органах Ростехнадзора и отсутствие ограничений к месту установки.

Баллоны высокого давления изготавливаются из высокопрочной легированной стали. Данный материал характеризуется высокими антикоррозионными свойствами и способностью прочного сцепления с лакокрасочным покрытием. Расчётный срок службы баллонов — 30 лет; первый срок технического переосвидетельствования происходит по прошествии 15 лет эксплуатации.

Баллоны с рабочим давлением от 4 до 4,2 МПа применяются в модульных установках газового пожаротушения; с давлением же до 6,5 МПа могут применяться как в модульном исполнении, так и в централизованных станциях.

Запорно-пусковые устройства разделяют на 3 типа в зависимости от конструкционных составляющих рабочего органа. В отечественном производстве наиболее популярны клапанные и мембранные конструкции. В последнее время отечественные производители выпускают запорные элементы в виде разрывного устройства и пиропатрона. В действие оно приводится импульсом небольшой мощности от прибора управления.