Автоматическая система пожаротушения тонкораспыленной водой: область применения, преимущества и недостатки. Применение систем пожаротушения тонкораспылённой водой для защиты складских комплексов и терминалов Трв тушение

Особенности пожаров в гостиницах
Современные гостиничные комплексы обычно размещаются в многофункциональных высотных зданиях. Помимо гостиничных номеров они включают в свой состав помещения другого функционального назначения: административные, спортивные, культурно-досуговые, сервисного обслуживания, здравоохранения, учебно-воспитательные, хозяйственные, автостоянки и т. п.
Сегодня гостиничное хозяйство характеризуется большой степенью автоматизации и тенденцией максимального сокращения обслуживающего персонала.
К особенностям пожаров в гостиничных комплексах можно отнести следующее:
в здании на момент пожара одновременно находится большое количество людей;
пожары часто происходят ночью, и большая их часть начинается в помещениях с ограниченным доступом людей;
продолжительность тушения пожаров составляет примерно от 3 до 5 часов;
пожар наносит большой материальный ущерб. Пожары, происходившие в гостиницах, подразделяются на следующие основные группы: пожары, возникшие в результате курения;
пожары, возникшие во время ремонта гостиниц;
пожары, возникшие из-за ламп накаливания;
пожары, возникшие из-за нарушений правил пожарной безопасности при установке электрических приборов;
пожары в кухнях;
пожары в зоне проживания людей.

Обычно пожар возникает из-за несоблюдения мер пожарной безопасности. И, несмотря на то что законом они четко прописаны, многие владельцы помещений игнорируют их. Однако статистика показывает, что каждый час в огне гибнет один человек и еще 20 получают ожоги и травмы различной степени тяжести, а каждые 5 минут в стране начинается новый пожар. Гостиницы и хостелы относятся к зоне повышенного риска – это здания, в которых всегда очень много людей, причем многие из гостей, находясь на отдыхе, теряют бдительность и пренебрегают элементарными правилами пожарной безопасности.

Обоснование применения ТРВ Пожаротушение тонкораспыленной водой в гостиницах особенно актуально, так как именно там требуется высокая эффективность тушения и важна минимизация ущерба от пролива воды.
Обычно пожар в помещениях гостиничных комплексов развивается по следующему сценарию:
Первые 10–20 минут пожар распространяется линейно вдоль горючего материала. В это время помещение заполняется дымом и рассмотреть пламя невозможно. Температура воздуха в помещении постепенно поднимается до 250–300 градусов. Это температура воспламенения всех горючих материалов.
Через 20 минут начинается объемное распространение пожара. Спустя еще 10 минут наступает разрушение остекления. Увеличивается приток свежего воздуха, резко увеличивается развитие пожара. Температура достигает 900 градусов.
Фаза выгорания. В течение 10 минут достигается максимальная скорость пожара. После того как выгорают основные вещества, происходит фаза стабилизации пожара (от 20 минут до 5 часов). Если огонь не может перекинуться на другие помещения, пожар идет на улицу. В это время происходит обрушение выгоревших конструкций.
Именно поэтому огромную важность имеет наличие в здании автоматической системы пожаротушения.
В то же время система водяного пожаротушения имеет ряд недостатков:
– вызывает порчу имущества и интерьеров проливом большого количества воды;
– в связи с большой интенсивностью орошения требуются мощные насосы и большой диаметр труб.
Среднее время ликвидации пожара при применении установок пожаротушения тонкораспыленной водой составляет несколько минут, расчетное время работы установки 10 минут, таким образом, пожар ликвидируется на стадии первой фазы, что позволяет почти полностью избежать последствий пожара для людей и материальных ценностей.
Спрос на оборудование тонкораспыленной воды растет с каждым годом. Широкое применение нашли как модульные установки тонкораспыленной воды, так и автоматические установки тушения пожаров тонкораспыленной водой агрегатного типа.
Установки пожаротушения тонкораспыленной водой подразделяются на 2 типа:
модульные (с баллонами);
с применением насосов высокого давления.

Существуют установки АУПТ, где в качестве (ОТВ) используется порошок, газ, имеющие в ряде случаев преимущества перед водой. Тем не менее по-прежнему самые распространенные стационарные системы пожаротушения – водяные.

Объяснение этому лежит на поверхности, вернее, течет из каждого водопроводного крана – доступность, низкая стоимость даже при огромных расходах, объемах на локализацию/ликвидацию , практически неограниченный или вполне достаточный для этих целей запас в наружных сетях, пожарных водоемах (резервуарах).

Он несложен:

  • После срабатывания , тепловых, извещателей пламени, а в отдельных случаях в помещениях производств, имеющих высокую категорию по взрывопожароопасной опасности, взрывозащищенных пожарных извещателей, прибор АПС подает управляющий сигнал на включение запорного механизма пускового баллона модуля тушения АУП-ТРВ.
  • Возможно также начало работы системы тушения распыленной водой с помощью , выполняющих функцию пускового устройства установки (модуля)/системы АУП-ТРВ.
  • Вытесняющий газ поступает в резервуар с ОТВ (очищенная вода, часто со специальными добавками).
  • Получившаяся огнетушащая смесь под давлением поступает в разводящий (питающий), а затем в распределительные трубопроводы, смонтированные под потолком защищаемого помещения, к оросителям, выбрасывающим смесь в виде тонкораспыленной воды, называемой часто водяным туманом, эффективно подавляющим очаг пожара.
  • Управление/контроль за выпуском ОТВ выполняется автоматически, дистанционно по показаниям сигнализатора давления смеси, установленном на питающем трубопроводе модуля установки. При превышении контрольного значения давления в резервуаре с ОТВ срабатывает предохранительный клапан (мембрана).

Модульная

Согласно пп. 3.45, 3.47 СП 5.13130 модулем называется единое устройство, в котором реализованы функции хранения/подачи ОТВ после подачи пускового сигнала, а модульной установкой тушения – несколько модулей с общей системой обнаружения очага пожара и контроля/управления их запуском.

Кроме базового исполнения – с баллоном вытесняющего газа, модульные АУП-ТРВ, так же, как и модули пожаротушения ТРВ, бывают закачного типа; когда ОТВ в изделии сразу находится под давлением и готово к применению, что сокращает инерционность срабатывания отдельного устройства и системы АУПТ в целом.

Таким оборудованием – модулями, как модульными установками/системами пожаротушения ТРВ удобно защищать небольшие по площади помещения и здания.

Автоматическая

Предназначена для поверхностного локального тушения очагов пожаров класса А, В, а также электрооборудования напряжением до 1 тыс. В.

АУП-ТРВ, по мнению как отечественных, так и зарубежных специалистов эффективна для защиты следующих объектов, отдельных важных помещений в них:

  • Жилых домов, квартир.
  • Детских садов, яслей.
  • Домов престарелых, интернатов.
  • Учреждений образования.
  • Больниц, госпиталей.
  • Гостиниц, отелей, санаториев, общежитий.
  • Промышленного кухонного оборудования.
  • Кают, машинных отделений, коридоров судов/кораблей.

Как видно из списка, это в основном жилые помещения небольшой площади и высоты с невысокой пожарной нагрузкой. Приоритет использования тонкораспыленной воды вместо спринклерных/дренчерных установок, а уж тем более порошковых, газовых, вполне понятен – это обеспечение безопасности людей.

Хотя производители ратуют за широкое использование АУП-ТРВ для тушения торговых и офисных центров, подземных автостоянок, производственных/складских помещений, кабельных тоннелей, архивов, музеев и книгохранилищ, даже объектов нефтегазового сектора промышленности (!), специалисты считают это не более чем рекламным посланием собственникам зданий/сооружений, руководству предприятий организаций.

В большинстве случаев с тушением таких объектов неплохо справляются традиционные водяные установки, а для тушения специфических особо важных помещений разработаны порошковые и газовые системы пожаротушения; а использование там АУП-ТРВ, что подтверждается расчетами – неэффективно. Чтобы понять, когда и кому необходимы системы, модули АУП-ТРВ стоит сравнить плюсы и минусы их приобретения и использования.

Достоинства и недостатки

Прежде всего о преимуществах:

  • Модули, установки АУП-ТРВ – это готовое, комплектное оборудование, которое можно быстро установить на объекте, по сравнению с монтажом, например, спринклерной системы пожаротушения.
  • За счет того, что распыляемый оросителями модулей/установок водяной туман не опасен для дыхания людей, можно вести эвакуацию из защищаемых помещений во время работы АУП-ТРВ.
  • Минимальные повреждения содержимого помещений, по сравнению с дренчерными/спринклерными и порошковыми системами пожаротушения.
  • За оборудованием модульных АУП-ТРВ необходим минимальный контроль/уход, сходный за содержанием переносных/передвижных огнетушителей, а плановое техническое обслуживание мало чем отличается от перезарядки огнетушителей.

Как водится, не обошлось и без недостатков:

  • В отличие от привычных дренчерных, спринклерных водяных АУПТ запас ОТВ, вытесняющего газа, следовательно, время работы модуля/установки тушения ТРВ ограничено. Его может не хватить для ликвидации очага пожара, в лучшем случае будет достаточно для его локализации. Хотя существуют установки с компрессорным способом подачи вытесняющего агента, но сложность системы значительно скажется на цене изделий, а также потребует дорогостоящей водоподготовки, для того, чтобы мелкие отверстия оросителей не забивались механическими примесями, минеральными осадками.
  • Высокая стоимость комплекта оборудования, чем грешат большинство отечественных производителей, не говоря о зарубежных компаниях.
  • Необходимость монтажа АПС в защищаемых помещениях, что не нужно при выборе спринклерной водяной системы.

Выводы: выбор модулей, установок пожаротушения ТРВ собственнику, руководителю защищаемого объекта стоит делать, основываясь на проектных решениях или заключении специалистов в области ПБ, а не на рекламных буклетах от производителей, нарекших такие системы пожаротушения универсальными.


Складские помещения: особенности пожаров

Сегодня ни один складской комплекс или производственное помещение не обходится без высокоэффективной системы пожаротушения. Учитывая то, что большинство материальных ценностей, хранящихся на складах, относятся к горючим, легко воспламеняемым материалам или хранятся в горючей упаковке, системы пожарной сигнализации и пожаротушения являются для всех складских помещений обязательными.

Особенностями складов и логистических комплексов являются - большая площадь и высота помещений, наличие различных зон складирования, установка высоких, вплоть до перекрытия, стеллажей, узкие проходы между ними и между зонами складирования, наличие не отапливаемых складских помещений, большое количество хранящихся там материальных ценностей, потеря которых при пожаре или повреждения при контакте с огнетушащим веществом может стоить очень дорого.

Выбор установки автоматического пожаротушения. Обоснование применения тонкораспыленной воды (ТРВ)

Основными нормативными документами, служащими основанием для проектирования установок пожаротушения являются Федеральный закон № 123-ФЗ и СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования». На большие и сложные объекты, в том числе и на склады с высотой складирования грузов более 5,5 м часто разрабатываются специальные технические условия (СТУ), в которых определяется тип установки для данного конкретного объекта.

Наряду с требованиями нормативных документов по пожарной безопасности необходимо учитывать особенности таких объектов и просчитать экономическую эффективность выбранного огнетушащего вещества, а также знать все его особенности и недостатки.

Пожары в складских помещениях из-за высокой плотности горючей нагрузки характеризуются быстрым ростом температуры и увеличением площади пожара, что существенно затрудняет их тушение и приводит к серьезному материальному ущербу. Часто пожар на складе, не оборудованном автоматической системой пожаротушения, приводит к полному сгоранию хранящихся на нем материалов и обрушению строительных конструкций из-за высокой температуры.

Системы пожаротушения складов и производственных цехов должны быть направлены в первую очередь на быструю локализацию пожара и предотвращение значительного материального ущерба. Большая концентрация горючих материалов требует больших расходов воды на пожаротушение. Как правило, основной задачей при проектировании систем автоматического пожаротушения на таких объектах является обеспечение их достаточного водоснабжения. При отсутствии или недостаточном расходе водопровода возникает необходимость в обустройстве резервуаров или водоемов для хранения противопожарного запаса воды.

В условиях недостатка воды особый интерес представляет пожаротушение тонкораспыленной водой (ТРВ). Эффективность этого способа в ряде случаев значительно выше обычных крупнокапельных систем, а для их реализации требуется значительно меньший расход и запас воды.

Главной преимущество такой системы – это существенная экономия воды. Благодаря распылителям данного класса расходуется в четыре раза меньше литров воды, а капли со сверхмалым диаметром (не более 100-150 мкм) наносят меньше вреда помещению и его интерьеру, при этом справляются с очагом возгорания гораздо эффективнее.

Для помещений для хранения материалов на основе целлюлозы (бумага, продукты деревообработки), продовольственных и фармацевтические складов, складов со сложной и дорогой электронной техникой тонкораспыленная вода (ТРВ) является наиболее приемлемым решением.

В то же время не надо забывать, что тонкораспыленная вода не должна применяться для тушения пожаров класса Д, а также химически активных веществ и материалов, в том числе:

Взрывоопасных при взаимодействии с водой (алюминийорганические соединения, щелочные металлы);

Разлагающихся при взаимодействии с водой с выделением горючих газов (литийорганические соединения, азид свинца, гидриды алюминия, цинка, магния);

Взаимодействующих с водой с сильным экзотермическим эффектом (серная кислота, хлорид титана, термит);

Самовозгорающихся веществ (гидросульфат натрия).

Механизм пожаротушения установок ТРВ

Тонкораспыленная вода (ТРВ) это – эффективное и экономичное средство тушения пожаров. Благодаря использованию в качестве огнетушащего вещества воды, подаваемой под высоким давлением, и получению капель величиной не более 100-150 микрон создается мелкодисперсный туман, который быстро насыщает защищаемый объем помещения, сокращая при этом концентрацию кислорода, значительно увеличивая эффективность пожаротушения при использовании минимального количества воды.

Кроме того, при испарении воды в зоне горения образуется пар, который на время препятствует газообмену продуктов горения с кислородом, а также участвует в снижении концентрации кислорода вблизи зоны горения.

Водяной туман, обладая высокой теплоемкостью и большой суммарной активной площадью поверхностей капель, резко снижает температуру в зоне пожара, прекращая химическую реакцию горения. Быстрое распыление и высокий охлаждающий эффект водяного тумана позволяют эвакуировать людей, находящихся в помещении, даже во время работы системы пожаротушения. Таким образом, вода, помимо охлаждения, реализует еще два механизма тушения: изоляцию и разбавление.

Преимущества применения установок тонкораспыленной водой (ТРВ)

Основные преимущества тушения складских помещений модульными автоматическими установками пожаротушения тонкораспыленной водой:

Автономность технологической части установки от внешних источников. Для системы ТРВ не требуется подвода ни воды, ни электроэнергии.

Системы ТРВ демонстрируют высокую эффективность тушения в сочетании с низким расходом огнетушащего вещества;

Полная безопасность при воздействии ТРВ на людей и материальные ценности, если модули заправлены чистой водой без добавок;

Продленная огнетушащая активность. По окончании работы установки водяной туман висит в помещении еще в течение 10-15 минут и продолжает поступать в зоны с повышенной температурой. Это особенно важно для подавления процессов тления и предотвращения повторного возгорания.

Минимальные материальные затраты при восстановлении и приведении модулей пожаротушения тонкораспыленной водой МУПТВ в рабочее состояние после срабатывания. Демонтаж модулей не требуется, заливка воды в сам модуль осуществляется на месте.

Тонкораспыленная вода обладает высокой дымоосаждающей способностью. Практика доказывает, что после сработки установки тонкораспыленной воды нет необходимости во включении системы дымоудаления.

Из-за подачи для пожаротушения очень маленького количества огнетушащего вещества (ОТВ) не требуется дополнительных устройств для его удаления после срабатывания установки.

Экологическая чистота (применяются сертифицированные, безопасные добавки для человека);

Простота монтажа, технического обслуживания и эксплуатации;

Способ хранения огнетушащего вещества и газа-вытеснителя может быть совместным и раздельным. В качестве огнетушащего вещества используется вода по ГОСТ 2874, которая может содержать различные добавки, сохраняющие качество воды и повышающие эффективность процесса тушения. При определенных добавках модули тонкораспыленной воды можно использовать и при температуре до – 50 0С.

В качестве газа-вытеснителя используются азот газообразный технический ГОСТ 9293, воздух, смесь азота и двуокиси углерода.

Модульные установки пожаротушения тонкораспыленной водой соответствуют климатическому исполнению «УХЛ» категории размещения «4» по ГОСТ 15150-69, но в диапазоне температур от 5°С до 55°С. Степень защиты электрооборудования от внешних воздействий по ГОСТ 14254 IP 33 или IP 54.

Трубопроводы установки следует выполнять из оцинкованной или нержавеющей стали. Трубопроводы должны быть герметичными при максимальном давлении Рраб.макс. (13 Мпа) и выдерживать испытательное давление Рисп. = 1,25Рраб.мах.

Принцип работы установки пожаротушения тонкораспыленной водой

Принцип работы установки ТРВ заключается в следующем:

1. Система пожарной сигнализации обнаруживает возгорание и выдает электрический сигнал на запорно-пусковое устройство на пусковом баллоне модуля пожаротушения тонкораспыленной водой.

Использование автоматических установок пожаротушения тонкораспыленной водой (АУПТ ТРВ) как с добавками, так и без, является сегодня общераспространенной практикой. Применение таких АУПТ зарекомендовало себя как эффективный и экономически оправданный способ пожаротушения как с точки зрения затрат на монтаж, так и на обслуживание.

Эффективность применения ТРВ обусловлена следующим. Механизм горения основан на сочетании ряда факторов: наличие горючего, кислорода и высокой температуры. Соответственно, для тушения необходимо понизить температуру в зоне горения, уменьшить концентрацию кислорода и изолировать очаг возгорания от доступа кислорода. Для эффективного подавления горения необходимо снизить температуру в зоне горения. Резкое охлаждение зоны горения может привести к полному прекращению горения. Под разбавлением понимается уменьшение содержания кислорода в зоне горения до таких значений, при которых процесс горения начинает замедляться и затухать. Под изоляцией понимается ограничение доступа кислорода в зону горения, что приводит к замедлению и затуханию возгорания. Изоляция может обеспечиваться свойствами ОТВ. Например, тушащий состав ОТВ-В1, разработанный ООО «НПК «Технологии и системы пожаротушения», имеет добавки, образующие на поверхности защищаемого объекта пленку. Эта пленка сохраняет свои свойства не менее 15 минут и, таким образом, изолирует очаг возгорания от доступа кислорода, препятствуя повторному его возгоранию.

При попадании в область возгорания вода вскипает. Происходит мощный отбор тепла из зоны горения. Кроме этого, за счет того, что ТРВ имеет размер капли в десятки раз меньшего диаметра по сравнению с размером капли спринклерных АУПТ, площадь поверхности воды, приходящей в соприкосновение с зоной возгорания, увеличивается в сотни раз, а количество капель в 1 литре воды- в тысячи. Происходит обильное парообразование, что существенно снижает концентрации кислорода в зоне горения. Таким образом при использовании ТРВ количество воды, необходимое для тушения зоны возгорания, уменьшается в десятки раз. Например, для тушения комнаты средних размеров потребуется несколько тонн воды в случае использования спринклерных АУПТ, и несколько десятков литров в случае использования АУПТ ТРВ. При тушении ТРВ важной проблемой является «доставка» мелкой капли в зону горения, т.к. мощные конвекционные потоки горячего воздуха препятствуют этому, снижая эффективность тушения. Утяжеления капли достигают конструкцией распылителей и использованием различных добавок. Так, например, ООО «НПК «Технологии и системы противопожарной безопасности» разработало и запатентовало оригинальный тушащий состав, ОТВ-В1, и распылитель КСП, которые, в сочетании с модульной установкой, образуют комплекс, обеспечивающий «транспортировку» капли воды в зону горения, повышая кпд тушащего состава и тушения в целом.

Применение ТРВ имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с другими АУПТ.

  • полная автономность от внешних источников. Для системы ТРВ не требуется ни подключения к трубопроводу, ни к электроэнергии по 1-й категории. Модульные АУПТ ТРВ с добавками на основе МУПТВ 100-Г-ВД, выпускаемые ООО «НПК «Технологии и системы противопожарной безопасности», находят себе применение на объектах, где отсутствуют лимиты «Водоканала» по воде. Для модульных установок не требуются резервуары с запасом воды, насосы для подачи воды и др. дополнительное оборудование.
  • высокая эффективность тушения в сочетании с низким расходом огнетушащего вещества (почти в сто раз ниже традиционных способов водяного пожаротушения).
  • безопасность при воздействии ТРВ на людей и объекты защиты.
  • длительное изолирующее воздействие на объект возгорания. Например, при тушении установкой ТРВ с добавками на основе МУПТВ100-Г-ВД «Нимбус» на выходе образуется пена низкой кратности (совмещаются достоинства тушения ТРВ и пенного тушения). По окончании работы установки пена сохраняется на поверхности защищаемого объекта не менее 10-15 минут, что особенно важно для подавления процессов тления и предотвращения повторного возгорания.
  • АУПТ ТРВ легко возвращается в рабочее состояние после срабатывания. Необходимо заполнить модули ОТВ и накачать давление с помощью компрессора или другого источника сжатого воздуха ;
  • ТРВ обладает высокой дымоосаждающей способностью, что особенно важно для объектов с массовым пребыванием людей.

Сегодня системы ТРВ нашли широкое применение для защиты объектов различного типа.

Жилые помещения.

Объекты с массовым пребыванием людей : офисы, ТРК и ТРЦ.

Объекты культуры - музеи, картинные галереи, библиотеки.

Спортивные сооружения (подтрибунные помещения, спортивные залы).

Производственные помещения различного назначения . Так, например, ООО «НПК «Технологии и системы противопожарной безопасности» имеет опыт защиты объектов ЛАЭС-2 модульными АУПТ ТРВ с добавками, провела успешные испытания своих АУПТ ТРВ при тушении электрооборудования напряжением до 72 кВ. В активе компании защита объектов ГК «Ростатом», «Зарубежнефть», ЛВЗ и др.

Архивы, крытые автостоянки и паркинги, объекты транспорта, зоопарки, конюшни – далеко не полный список объектов, где АУПТ ТРВ найдет себе применение. Необходимо особо отметить удобство модульных АУПТ ТРВ с добавками, которое состоит в том, что установить батарею из модулей можно в любое место, удобное для заказчика, не отнимая «жизненно важное» пространство.

Проектирование систем пожаротушения на основе ТРВ регламентируются СТО (Стандартами организации) производителя установок ТРВ, а также СП5.13130.2009.