Автоматическая система газового пожаротушения. Пожаротушение газовое: установки, система и модули

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

В защищаемых помещениях используется газовый метод пожаротушения, принцип действия которого состоит в выпуске специального негорючего вещества, находящегося в газообразном состоянии. Подаваемый под напором газ (хладон, азот, аргон и пр.) вытесняет кислород, поддерживающий горение, из помещения, где возник пожар.

Классификация возгораний, устраняемых тушением газовым методом

Автоматическое газовое пожаротушение широко применяется при локализации пожаров, относящихся к следующим классам:

1. горение твердых материалов – класс А;
2. горение жидкостей – класс В;
3. горение электропроводок, оборудования, находящегося под напряжением – класс E.

Противопожарная защита объемным способом применяется при охране банковского специализированного оборудования, музейных ценностей, архивных документов, центров по обмену данными, серверных, узлов, осуществляющих связь, приборов, газоперекачивающих объектов, дизельных, генераторных помещений, диспетчерских и других дорогостоящих объектов собственности как промышленных, так и хозяйственных.

Помещения, где расположено управление атомными электростанциями, телекоммуникационное оборудование, сушильные и окрасочные камеры должны быть оборудованы автоматической газовой противопожарной защитой в обязательном порядке.

Преимущества способа

В отличие от прочих методов тушения пожаров автоматическое газовое пожаротушение охватывает весь объем защищаемого помещения. Газовая огнетушащая смесь в течение короткого времени 10 – 60 секунд распространяется по всему помещению, включая объекты самовозгорания, останавливает огонь, оставляя охраняемые ценности в прежнем виде.

К основным достоинствам данного способа пожаротушения относятся следующие факторы:

• безопасность действующих материалов;
• высокая скорость и эффективность ликвидации возгораний;
• охватывание всего объема защищаемого помещения;
• высокий ресурс использования установок оборудования газового вида.

Огнетушащая газовая смесь ликвидирует пламя с большой эффективностью благодаря способности газа быстро проникать в труднодоступные герметичные и экранируемые зоны охраняемого объекта, куда затруднен доступ обычным средствам пожаротушения.

В процессе тушения пожара вследствие срабатывания АУГП образовавшийся газ не причиняет вреда ценностям в сравнении с иными средствами тушения – водой, пеной, порошком, аэрозолями. Последствия ликвидации пожара быстро удаляются проветриванием или при помощи вентиляционных средств.

Устройство и принцип действия установок

Автоматические установки газового пожаротушения (АУГП) имеют в своем составе два и более модуля, содержащих газовое огнетушащее вещество, трубные разводки и насадки. Выявление огня и включение установки происходит при помощи специальной противопожарной сигнализации, являющейся составной частью оборудования.

Газовые противопожарные модули состоят из баллонов с газом и пусковых устройств. Газовые баллоны подлежат неоднократным заправкам после их опустошений в процессе использования. Сложная автоматическая система газового пожаротушения, состоящая из нескольких модулей, объединена при помощи специальных устройств – коллекторов.

В процессе ежедневной эксплуатации производится атмосферный контроль возникновения дыма (дымовые датчики-извещатели) и повышенных значений температуры (тепловые извещатели) в помещениях. Постоянное отслеживание целостности цепей запуска системы тушения пожара, обрывов в цепях, образования коротких замыканий также производится при помощи систем пожарной сигнализации.

Газовый метод тушения огня происходит в автоматическом режиме:

• срабатывание датчиков;
• выход огнетушащих газов под высоким давлением;
• вытеснение кислорода из атмосферы защищаемого помещения.

Возникновение возгорания является сигналом к автоматическому запуску установки газового пожаротушения в соответствии со специальным алгоритмом, которым предусмотрена также и эвакуация персонала из опасной зоны.

Полученный сигнал о возникновении возгорания приводит к автоматическому отключению вентиляционной системы, подаче негорючего газа под высоким давлением по трубопроводам к распылителям. Благодаря высокой концентрации газовых смесей длительность процесса газового пожаротушения составляет не более 60 сек.

Разновидности автоматических систем

Применение АУГП рекомендовано в залах, где нет постоянного присутствия людей, а также там, где хранятся взрывоопасные и горючие вещества. Здесь обнаружение возгораний невозможно без систем сигнализации, срабатывающих автоматически.

В зависимости от мобильности автоматические системы разделяются на следующие категории:

1. мобильные установки;
2. переносные АУГП;
3. стационарные виды систем.

Мобильная автоматическая установка газового пожаротушения располагается на специальных платформах как самоходных, так и буксируемых. Монтаж стационарного оборудования производится непосредственно в помещениях, управление осуществляется при помощи пультов.

Установки переносного типа – огнетушители являются наиболее распространенным средством пожаротушения.Их присутствие обязательно в каждом помещении.

Классификация АУГП производится также по способам поставки огнетушащих веществ, по объемным методам (локальный – средство пожаротушения подается непосредственно к месту возгорания, полное тушение – по всему объему помещения).

Требования к проектным, расчетным и установочным работам

При установке систем-автоматов тушения пожаров газовым методом необходимо соблюдать установленные действующим законодательством нормы в полном соответствии с требованиями заказчиков проектируемых объектов. Проектные, расчетные и монтажные мероприятия осуществляются профессионалами.

Создание проектной документации начинается с обследования помещений, определения количества и площадей комнат, особенностей отделочных материалов, использованных при оформлении потолков, стен, полов. Нужно также учитывать назначение комнат, характеристики влажности, пути эвакуации людей при возникновении срочной необходимости покинуть здание.

При определении мест расположения данного противопожарного оборудования особое внимание необходимо уделить количеству кислорода в районах скопления людей в момент автоматического включения . Количество кислорода в этих местах должно соответствовать допустимым нормам.
При монтировании газового оборудования необходимо обеспечить его защиту от механических воздействий.

Мероприятия по обслуживанию противопожарных средств

Автоматические противопожарные системы газового вида нуждаются в регулярном профилактическом обслуживании.

Ежемесячно необходимо проверять рабочее состояние и герметичность отдельных элементов и системы в целом.

Нужно диагностировать работоспособность датчиков задымленности и возгорания, а также средств сигнализации.

Каждое срабатывание средств пожаротушения должно сопровождаться последующей дозаправкой емкостей газовыми смесями и перенастройкой системы оповещения. Демонтаж всей системы не требуется благодаря тому, что профилактические операции производятся по месту ее расположения.

Впервые газ для тушения пожара начали применять в конце 19 века. И первое в установках газового пожаротушения (УГП) была углекислота. В начале прошлого века в Европе приступили к выпуску углекислотных установок. В тридцатых годах двадцатого века получили применение огнетушители с хладонами, огнетушащими веществами типа бромистого метила. В Советском Союзе устройства с применением газа для тушения пожара впервые . В 40-х годах для углекислоты стали применять изотермические резервуары. Позже разработали новые вещества для тушения на основе естественных и синтетических газов. Их можно классифицировать как хладоны, инертные газы, углекислота.

Достоинства и недостатки огнетушащих веществ

Газовые установки значительно дороже систем, использующих пар, воду, порошок или пену в качестве тушащего вещества. Невзирая на это, они широко применяются. Использование УГП в архивах, запасниках музеев и других хранилищах с горючими ценностями вне конкуренции, благодаря практическому отсутствию материального вреда от их применения.

Кроме этого . Использование порошка и пены может испортить дорогостоящую технику. В авиации также применяют газ.

Быстрота распространения газа, способность приникать во все щели, позволяет применять установки на его основе для обеспечения безопасности помещений, имеющих непростую планировку, подвесные потолки, много перегородок и других препятствий.

Применение газовых установок, работающих на основании разбавления атмосферы объекта, требует совместной работы с комплексными системами безопасности. Для гарантированного тушения пожара все двери и окна должны быть закрыты и отключена принудительная или закрыта естественная вентиляция. Для оповещения людей находящихся внутри помещений подаются световые, звуковые или голосовые сигналы, дается определенное время для выхода. После этого начинается непосредственно тушение пожара. Газ заполняет помещения, независимо от сложности его планировки, за 10-30 сек после эвакуации людей.

Установки использующие сжатый газ могут применяться в неотапливаемых строениях, так как имеют широкий температурный диапазон, -40 — +50 ºС. Некоторые ГОТВ химически нейтральны, не загрязняют окружающую среду, а хладон 227ЕА, 318Ц можно применять и в присутствии людей. Азотные установки эффективны в нефтехимической промышленности, при тушении пожаров на скважинах, в шахтах и других объектах, где возможны взрывоопасные ситуации. Установки с углекислотой можно применять при работающих электроустановках напряжением до 1 кВ.

Недостатки газового пожаротушения:

• использование ГОТВ неэффективно на открытых площадках;
• газ не применяется для тушения материалов, способных гореть без кислорода;
• для больших объектов газовая аппаратура требует отдельную специальную пристройку для размещения резервуаров с газом и сопутствующей аппаратуры;
• азотные установки не используются при тушении алюминия и других веществ, образующих нитриды, которые взрывоопасны;
• невозможно использование углекислоты для тушения щелочно-земельных металлов.

Газы, применяемые для тушения пожаров

В России виды газовых огнетушащих веществ, разрешенных к применению в УГП, ограничены азотом, аргоном, инергеном, хладонами 23, 125, 218, 227еа, 318Ц, углекислотой, шестифтористой серой. Использование иных газов возможно при согласовании технических условий.

Газовые огнетушащие вещества (ГОТВ) по способу тушения делят на две группы:

• Первая – это хладоны. Они гасят пламя химическим замедлением скорости горения. В зоне возгорания, хладоны распадаются и начинают взаимодействовать с продуктами горения, это уменьшает скорости горения до полного затухания.
• Вторая - это газы, снижающие количество кислорода. К ним относятся аргон, азот, инерген. Для поддержания горения большинству материалов требуется более 12 % кислорода в атмосфере пожара. Вводя инертный газ в комнату, и снижая количество кислорода, получают требуемый результат. Какое огнетушащее вещество в установках газового пожаротушения необходимо использовать зависит от объекта защиты.

Обратите внимание!

По виду хранения ГОТВ делятся на сжатые (азот, аргон, инерген) и сжиженные (все остальные).

Фторкетоны - новый класс огнетушащих веществ, разработка компании 3М. Это синтетические вещества, которые по эффективности сходны с хладонами и инертны благодаря своей молекулярной структуре. Тушащий эффект получается при концентрациях 4-6 процентов. За счет этого появляется возможность использования в присутствии людей. Кроме этого, в отличие от хладонов, фторкетоны быстро разлагаются после применения.

Типы систем газового пожаротушения

Установки газового пожаротушения (УГП) бывают двух видов: станционные и модульные. Для обеспечения безопасности нескольких комнат применяется модульная УГП. Для целого объекта обычно используется станционная установка.

Компоненты УГП: модули газового пожаротушения (МГП), насадки, распредустройства, трубы и ГОТВ.

Главным устройством, от которого зависит функционирование установки, является модуль МГП. Он представляет собой резервуар с запорно-пусковым устройством (ЗПУ).

В работе лучше применять баллоны емкостью до 100 л, так как их легко транспортировать и не требуется регистрация в Ростехнадзоре.

На текущий момент на российском рынке применяется МГП более десятка отечественных и иностранных компаний.

Лучшая пятерка модулей МГП

• ОСК Групп – российский производитель устройств тушения пожара с 17-летним опытом разработок в этой области. Компания выпускает устройства, использующие Novec 1230. Это огнетушащее вещество используют в установках газового пожаротушения, которые можно применять в энергетических и подобных им помещениях в присутствии людей. ЗПУ с манометром и предохранительной разрывной мембраной. Выпускаются объемом от 8 л до 368 л.
• Модули MINIMAX от немецкого производителя обладают особой надежностью благодаря использованию цельнотянутых сосудов. Линейка МГП от 22 до 180 л.

• В МГП разработки фирмы «ВФАспект» применяются сварные резервуары низкого давления, в качестве ГОТВ – хладоны. Выпускаются объемом 40, 60, 80 и 100л.
• МГП «Пламя» производятся компанией НТО «Пламя». Используют резервуары для сжатых газов низкого давления и хладонов. Выпускается большая линейка от 4 до 140 л.
• Модули от компании «Спецавтоматика» выпускаются для сжатых газов высокого, низкого давления и хладонов. Оборудование просто в обслуживании, эффективно в работе. Выпускается 10 типоразмеров МГП от 20 до 227 л.

В модулях всех производителей кроме электрического и пневматического пуска предусмотрен ручной запуск устройств.

Использование новых газовых огнетушащих веществ типа Novec 1230 (фторкетоновая группа), как следствие, возможность тушения пожара в присутствии людей повысило эффективность УГП за счет раннего реагирования. А безвредность применения ГОТВ для материальных ценностей, несмотря на значительную стоимость оборудования и его монтажа, становятся серьезным аргументом в пользу применения систем газового пожаротушения.

Газовые составы обедают совокупностью свойств, позволяющих прекратить возгорание. Они подразделяются на разбавители (СО2, Инерген и другие сжатые газы), снижающие уровень кислорода и ингибиторы (хладоны), химически замедляющие скорость горения.

Выбирая газовое огнетушащее вещество для системы пожаротушения необходимо руководствоваться экономической целесообразностью, безопасностью для человека и экологии, последствиями контакта с защищаемым имуществом.

Краткие характеристики популярных ГОТВ

СО2

СО2 (жидкая углекислота) - одно из первых и по-прежнему популярных газовых огнетушащих веществ. Особенности:

• низкая цена;
• безвредность для экологии;
• высокий процент распространения.

Сжиженная углекислота - родоначальник газовых агентов, применяется уже более ста лет по всему миру. С вводом поправок в СП 5.13130.2009, необходимо исключить его применение на объектах с массовым пребыванием людей (свыше 50 человек) и в помещениях, которые не могут покинуть люди до запуска автоматической установки газового пожаротушения.

Хладон 125

Хладон 125 (пентафторэтан) - это наиболее распространенное огнетушащее вещество. Основные преимущества:

• самый дешевый газ;
• высокий процент применения;
• хорошая термическая стабильность (900 С).

На протяжении нескольких десятков лет традиционно применяется в системах газового пожаротушения. Имеет наибольшую распространенность среди хладонов на территории Российской Федерации, за счет низкой цены. Однако при его использовании необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы исключить его опасное воздействие на обслуживающий персонал.

Хладон 23

Хладон 23 (трифторметан) - это один из безопасных газовых огнетушащих веществ (ГОТВ). Преимущества:

• воздействие на человека - безвреден;
• наименьшая огнетушащая масса среди хладонов;
• постоянный контроль массы ГОТВ.

Как и углекислота, хранится в модулях газового пожаротушения под давлением собственных паров. Это объясняет низкий коэффициент заполнения модуля (0,7 кг/л) и высокую металлоемкость и сложность (из-за наличия весовых устройств) установок газового пожаротушения на его основе. Несмотря на все недостатки и ограничения, данный агент достаточно широко распространен на территории России.

Фторкетон ФК-5-1-12 или «сухая вода»

Фторкетон ФК-5-1-12 («сухая вода) - это последнее поколение газовых огнетушащих составов (ГОТВ) для систем пожаротушения. Основные преимущества:

• безвреден для человека и экологии;
• возможна заправка на объекте.

Применяется в системах пожаротушения уже более десяти лет на объектах с высокими требованиями по безопасности для обслуживающего персонала. Был разработан известной американской компанией, как альтернатива ограниченным к применению хладонам. Наиболее известен под названием «сухая вода» и фторкетон ФК-5-1-12. Газ получил широкое распространение по всему миру, в том числе и на территории России. Основными сдерживающими факторами, ограничивающими рост дальнейшего внедрения, является зарубежное производство и внешнеполитическая обстановка.

Хладон 227еа (гептафторпропан)

Хладон 227еа (гептафторпропан) - это одно из безопасных огнетушащих веществ (ГОТВ). Основные характеристики:

• влияние на человека: безопаснен для людей;
• коэффициент заправки в модуль газового пожаротушения: 1,1 кг/л;
• высокая диэлектрическая проводимость.

Газовое огнетушащее вещество является озонобезопасным и не подпадает под действие монреальского и киотского протоколов, ограничивающих применение бром и хром содержащих агентов. Применяется в автоматических установках газового пожаротушения согласно таблице 8.1 СП 5.13130.2009. Может использоваться на объектах с массовым или постоянным присутствием людей, при этом огнетушащая концентрация не должны превышать нормативную более чем на 25%. Уступает другим ГОТВ по термической стабильности (600° С).

Хладон 318Ц

Хладон 318Ц – достаточно редкое газовое огнетушащее вещество (перфторциклобутан, C4F8). Отличительные черты:

• безопасен для человека;
• коэффициент заправки в модуль газового пожаротушения - 1,2 кг/л;
• безвреден для экологии.

Игмер, как его иногда называют, относительно редко применяется в установках газового пожаротушения. По своим свойствам наиболее близок к аналогу Хладону 227еа, немного проигрывая ему по безопасности для человека и экологическим параметрам. Практически все производители систем газового пожаротушения могут заправлять его в модули ГПТ. Но применяется он крайне редко, так как есть альтернативные хладоны, более доступные по цены и имеющие лучшие технические характеристики.

Инерген

Инерген - это смесь инертных огнетушащих веществ. Плюсы:

• безопасен для человека;
• производится в России;
• безвреден для экологии.

Получается путем смешения инертных газов: углекислота (8%), азот (40%) и аргона (52%). В отличие от хладонов не вступает ни в какие химические реакции при попадании в очаг возгорания, а справляется с ним за счет резкого снижения уровня кислорода. Получил широкое распространение в западных странах, на территории России сейчас применяется редко, за счет высокой цены и наличия более дешевых аналогов.

АКВАМАРИН

АКВАМАРИН - это новейшее поколение жидких огнетушащих веществ, разработанных в России. Достоинства:

• безопасен для человека;
• низкая цена;
• безвреден для экологии.

АКВАМАРИН применяется в модульных установках пожаротушения тонкораспыленной водой. Эффективный состав комбинированного действия. При тушении им происходит изоляция кислорода от зоны горения, исключается тление за счет охлаждения поверхности и образуется защитная пленка предотвращающее повторное возгорание. Состав разработан компанией «АФЕС», как экономичное жидкое огнетушащее вещество, безвредное для персонала, имущества и экологии. Хранится и выпускается из модульных установок пожаротушения тонко распыленной водой (МУПТВ). При выпуске образует высокодисперсную пену, которая разлагается под действием микроорганизмов, находящихся в окружающей среде, не оставляя следов.

Начальник проектного отдела ООО «Технос-М+» Синельников С.А.

В последнее время в системах противопожарной безопасности небольших объектов подлежащих защите системами автоматического пожаротушения всё большее распространение получают автоматические установки газового пожаротушения.
Их преимущество заключается в относительно безопасных для человека огнетушащих составах, полном отсутствии ущерба защищаемому объекту при срабатывании системы, многократном использовании оборудования и тушении очага возгорания в труднодоступных местах.
При проектировании установок наиболее часто возникают вопросы по выбору огнетушащих газов и гидравлическом расчёте установки.

В данной статье мы попытаемся раскрыть некоторые аспекты проблемы выбора огнетушащего газа. Все наиболее часто применяемые в современных установках газового пожаротушения газовые огнетушащие составы можно условно разделить на три основные группы. Это вещества хладонового ряда, диоксид углерода, широко известный, как углекислота (СО2) и инертные газы и их смеси.

В соответствии с НПБ 88-2001* все эти газовые огнетушащие вещества применяются в установках пожаротушения для тушения пожаров класса А, В, С по ГОСТ 27331 и электрооборудования с напряжением не выше указанного в технической документации на применяемые ГОТВ.

Газовые ОТВ применяются преимущественно для объёмного пожаротушения в начальной стадии пожара по ГОСТ 12.1.004-91. Также ГОТВ используются для флегматизации взрывоопасной среды в нефте-химической, химической и др. отраслях.ГОТВ не электропроводны, легко испаряются, не оставляют следов на оборудовании защищаемого объекта, кроме того, важным достоинством ГОТВ является их пригодность для тушения дорогостоящих электрических установок, находящихся под напряжением.

Запрещается применение ГОТВ для тушения:

а)волокнистых, сыпучих и пористых материалов, способных к самовозгоранию с последующим тлением слоя внутри объема вещества (древесные опилки, ветошь в тюках, хлопок, травяная мука и т.п.);
б) химических веществ и их смесей, полимерных материалов, склонных к тлению и горению без доступа воздуха (нитроцеллюлоза, порох и др.);
в) химически активных металлов (натрия, калия, магния, титана, циркония, урана, плутония и т. д.);
г) химикатов, способных подвергаться аутермическому распаду (органических перекисей и гидразина);
д) гидридов металлов;
е) пирофорных материалов (белого фосфора, металлоорганических соединений);
ж) окислителей (оксидов азота, фтора)

Запрещается тушение пожаров класса С, если при этом возможно выделение или поступление в защищаемый объем горючих газов с последующим образованием взрывоопасной атмосферы. В случае применения ГОТВ для противопожарной защиты электроустановок следует учитывать диэлектрические свойства газов: диэлектрическая проницаемость, электропроводность, электрическая прочность. Как правило, предельное напряжение, при котором можно осуществлять тушение без отключения электроустановок всеми ГОТВ, составляет не более 1 кВ. Для тушения электроустановок с напряжением до 10 кВ можно использовать только СО2 высшего сорта по ГОСТ 8050.

В зависимости от механизма тушения газовые огнетушащие составы подразделяются на две квалификационные группировки:
- инертные разбавители, снижающие содержание кислорода в зоне горения и образующие в ней инертную среду (инертные газы – двуокись углерода, азот, гелий и аргон (виды 211451, 211412, 027141, 211481);
- ингибиторы, тормозящие процесс горения (галоидоуглеводороды и их смеси с инертными газами – хладоны)

В зависимости от агрегатного состояния газовые огнетушащие составы в условиях хранения подразделяются на две классификационные группировки: газообразные и жидкие (жидкости и/или сжиженные газы и растворы газов в жидкостях).
Основными критериями для выбора газового огнетушащего вещества являются:

Безопасность людей;
- Технико-экономические показатели;
- Сохранение оборудования и материалов;
- Ограничение по применению;
- Воздействие на окружающую среду;
- Возможность удаления ГОТВ после применения.

Предпочтительно применять газы, которые:

Обладают приемлемой токсичностью в используемых огнетушащих концентрациях (пригодны для дыхания и позволяют эвакуировать персонал даже при подаче газа);
- термически стойки (образуют минимальное количество продуктов терморазложения, которые являются коррозионноактивными, раздражающими слизистую оболочку и ядовитыми при вдыхании);
- наиболее эффективны при пожаротушении (защищают максимальный объем при подаче из модуля, который наполнен газом до максимального значения);
- экономичны (обеспечивают минимальные удельные финансовые затраты);
- экологичны (не оказывают разрушающего действия на озоновый слой Земли и не способствуют созданию парникового эффекта);
- обеспечивают универсальные методы наполнения модулей, хранения и транспортировки и перезаправки.

Наиболее эффективными при тушении пожара являются химические газы-хладоны. Физико-химический процесс их действия основан на двух факторах: химическом ингибировании процесса реакции окисления и снижении концентрации окислителя (кислорода) в зоне окисления.
Несомненными преимуществами обладает Хладон 125. По данным НПБ 88-2001* нормативная огнетушащая концентрация Хладона 125 для пожаров класса А2 составляет 9,8 % об. Такая концентрация Хладона 125 может быть повышена до 11,5 % об., при этом, атмосфера пригодна для дыхания в течении 5 минут.

Если ранжировать ГОТВ по токсичности при массивной утечке, то наименее опасны сжатые газы, так как диоксид углерода обеспечивает защиту человека от гипоксии.
Используемые в системах хладоны (по НПБ 88-2001*) малотоксичны и не проявляют выраженной картины интоксикации. По токсикокинетике хладоны анологичны инертным газам. Лишь при длительном ингаляционном воздействии низких концентраций хладоны могут оказывать неблагоприятное влияние на сердечно-сосудистую, центральную нервную системы, лёгкие. При ингаляционном воздействии высоких концентраций хладонов развивается кислородное голодание.

Ниже приведена таблица с временными значениями безопасного пребывания человека в среде наиболее часто употребляемых в нашей стране марок хладонов при различной концентрации.

Использование хладонов при тушении пожаров практически безопасно, так как огнетушащие концентрации по хладонам на порядок меньше смертельных концентраций при длительности воздействия до 4 часов. Термическому разложению подвергается примерно 5% массы хладона, поданного на тушение пожара, поэтому токсичность среды, образующейся при тушении пожара хладонами, будет намного ниже токсичности продуктов пиролиза и разложения.

Хладон 125 относится к озонобезопасным. Кроме того, обладает максимальной термической стабильностью по сравнению с другими хладонами, температура терморазложения его молекул составляет более 900°С. Высокая термическая стабильность Хладона 125 позволяет применять его для тушения пожаров тлеющих материалов, т.к. при температуре тления (обычно около 450°С) терморазложение практически не происходит.

Хладон 227еа не менее безопасен, чем хладон 125. Но их экономические показатели в составе установки пожаротушения уступает хладону 125, а эффективность (защищаемый объем из аналогичного модуля отличается незначительно). Уступает он хладону 125 и по термической стабильности.

Удельные затраты СО2 и хладона 227еа практически совпадают. СО2 термически стабилен при пожаротушении. Но эффективность СО2 невелика- аналогичный модуль с хладоном 125 защищает объем на 83% больше, чем модуль СО2. Огнетушащая концентрация сжатых газов выше, чем хладонов, поэтому требуется на 25-30 % больше газа и, следовательно, на треть возрастает количество ёмкостей для хранения газовых огнетушащих веществ.

Эффективное пожаротушение достигается при концентрации СО2 более 30% об., но такая атмосфера непригодна для дыхания.

Двуокись углерода при концентрациях более 5 % (92 г/м3) оказывает вредное влияние на здоровье человека, снижается объемная доля кислорода в воздухе, что может вызвать явление кислородной недостаточности и удушья. Жидкая двуокись углерода при снижении давления до атмосферного превращается в газ и снег температурой минус 78,5 °С, которые вызывают обмораживание кожи и поражение слизистой оболочки глаз. Кроме того при использовании углекислотных установок автоматического пожаротушения температура окружающего воздуха рабочей зоны не должна превышать плюс 60 °С.

Кроме хладонов и СО2, в установках газового пожаротушения применяются инертные газы (азот, аргон) и их смеси. Безусловная экологичность и безопасность для человека этих газов являются несомненными плюсами их применения в АУГПТ. Однако, высокая огнетушащая концентрация, и связанное с этим большее (по сравнению с хладонами) количество необходимого газа и, соответственно, большее количество модулей для его хранения, делают такие установки более громоздкими и дорогостоящими. Кроме этого применение инертных газов и их смесей в АУГПТ сопряжено с использованием более высокого давления в модулях, что делает их менее безопасными при транспортировке и эксплуатации.