Оборудование для тушения тонкораспыленной водой

Автоматические установки пожаротушения тонкораспыленной водой

Automated Firefighting Systems with Water Mist

Keywords: automated firefighting systems with water mist, spray element, gas generating element, fine-air mist of extinguishing media, hydraulic calculation

Fine mist extinguishing technology is known since 1950s, but it has not been widely used until our days. It was considered that large amount of water is more efficient for extinguishing the fire. A powerful jet easily reaches the core of fire, penetrates it and extinguishes, however most of the water (up to 60%) falls below the fire level and does not affect combustion.

Технология тушения тонкораспыленной водой известна с 1950-х годов, но до настоящего времени не находила широкого применения. Считалось, что большое количество воды эффективнее тушит очаг возгорания. Мощная струя легко достигает ядра очага пожара, проникает в него и тушит, но при этом большая часть воды (до 60 %) стекает ниже уровня возгорания и на горение не влияет.

Автоматические установки пожаротушения тонкораспыленной водой

Технология тушения тонкораспыленной водой известна с 1950-х годов, но до настоящего времени не находила широкого применения. Считалось, что большое количество воды эффективнее тушит очаг возгорания. Мощная струя легко достигает ядра очага пожара, проникает в него и тушит, но при этом большая часть воды (до 60 %) стекает ниже уровня возгорания и на горение не влияет. При технологии тушения тонкораспыленной водой механизм действия на пламя иной. Можно выделить четыре причины эффективности тонкодисперсной воды.

1. Вместо механического «сбивания» пламени водяной туман увеличивает скорость поглощения тепла из горючих газов и пламени. Суммарная поверхность капель гораздо выше, чем при традиционных методах тушения, поэтому помимо увеличения скорости испарения увеличивается и суммарная площадь испарения мелких капель, а значит, потери тепла тоже гораздо больше.

2. При быстром испарении водяной пар замещает воздух в зоне горения, вытесняя кислород, и огонь попросту «задыхается».

3. Снижается тепловое излучение. Данные экспериментов свидетельствуют, что тепловой поток от стандартных очагов возгорания на расстоянии 1,7 м снижается более чем в 4 раза, что локализует очаг возгорания.

4. Расход воды существенно меньше, нежели при обычном тушении. Плюс, зачастую больше ущерба бывает не от огня, а от пролитой воды.

Известно, что большую опасность при пожаре представляет не только открытое пламя, но и неконтролируемое распространение дыма и огня. Раскаленный до критических температур дым не только ядовит, но и способен оказывать поджигающее действие – он с легкостью распространяется по вентиляционным каналам. Тонкораспыленная вода не только охлаждает дымовые газы, но и осаждает ядовитые аэрозоли и позволяет контролировать начавшееся возгорание.

Автоматические установки пожаротушения тонкораспыленной водой (АУП-ТРВ) применяются для поверхностного и локального по поверхности тушения очагов пожара класса А, В (по ГОСТ 27331) и электроустановок под напряжением, не выше указанного в технической документации на данный вид АУП-ТРВ.

Исполнение установок должно соответствовать: требованиям ПБ 03–567 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.2.037, ГОСТ 12.4.009, ГОСТ Р 53288 и СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования».

Проектирование системы пожаротушения ТРВ должно осуществляться с учетом архитектурно-планировочных решений защищаемых помещений и технических параметров технических средств установок ТРВ, приведенных в технической документации на распылители или модульные установки ТРВ.

Принцип действия АУП-ТРВ следующий. При срабатывании датчиков дыма (тепловых датчиков, извещателей пламени) подается сигнал на включение запорного механизма пускового баллона модуля тушения АУП-ТРВ. Вытесняющий газ поступает в резервуар с ОТВ (очищенная вода, часто со специальными добавками). ОТВ под давлением поступает в распределительные трубопроводы, проложенные под потолком защищаемого помещения, к оросителям. Управление и контроль над выпуском ОТВ выполняется автоматически. При превышении контрольного значения давления в резервуаре с ОТВ срабатывает предохранительный клапан (мембрана).

Согласно пп. 3.45, 3.47 СП 5.13130 модулем является 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.

В АУП-ТРВ могут использоваться модульные установки закачного типа, с наддувом (оснащенные баллоном с газом-пропеллентом) или с газогенерирующим зарядом. Конструкция газогенерирующего элемента должна исключать возможность попадания в огнетушащее вещество каких-либо его фрагментов. Также запрещается применение газогенерирующих элементов в качестве вытеснителей огнетушащего вещества при защите модульными установками ТРВ культурных ценностей.

Расположение распылителей относительно защищаемого оборудования, их гидравлические и гидродинамические параметры подачи огнетушащего вещества должны соответствовать требованиям технической документации на распылители или модульные установки ТРВ.

Каждый распылитель должен быть снабжен фильтрующим элементом с ячейкой фильтра не менее чем в 5 раз меньше диаметра выходного отверстия распылителя. В модульных АУП в качестве газа-вытеснителя могут использоваться воздух, углекислота и инертные газы (в газо-образном и сжиженном агрегатном состоянии). Допускается применение газогенерирующих элементов, прошедших промышленные испытания и рекомендованных к применению в пожарной технике. Конструкция газогенерирующего элемента должна исключать возможность попадания каких-либо его фрагментов в огнетушащее вещество или в окружающее пространство.

Трубопроводы водозаполненных установок должны быть выполнены из оцинкованной или нержавеющей стали.

Гидравлический расчет агрегатных установок ТРВ производится по методике, приведенной в СП 5.13130.2009. Начальное давление в модуле и давление на диктующем распылителе, продолжительность подачи ОТВ, геометрические параметры распределительных сетей, расчет и проектирование модульных установок ТРВ должны приниматься и производиться по нормативно-технической документации разработчика и (или) предприятия – изготовителя модульных установок и распылителей. Продолжительность подачи ТРВ должна быть достаточной, чтобы сгорела пожарная нагрузка, находящаяся в «мертвых» зонах, не доступных для диспергируемого потока ОТВ.

Особенности применения систем с тонкораспыленной водой заключаются в том, что к воде, используемой в данных системах, предъявляются особые требования по сравнению с обычными системами водяного пожаротушения. Отверстия в оросителях для получения тонкораспыленной воды очень маленькие, и для работы системы требуется вода высокой степени очистки. Кроме того, во избежание засорения отверстий оросителей в таких системах можно применять только коррозионно-стойкие трубы.

При проектировании систем с ТРВ удаление воды после пожара не предусматривается. При тушении пожара с использованием системы ТРВ расходуется минимальное количество воды. При этом толщина слоя воды на поверхности пола не превышает нескольких миллиметров, что минимизирует вероятность протечек на нижние этажи. Соответственно, при разработке специальных технических условий (СТУ) необходимо указывать, что после срабатывания системы с тонкораспыленной водой удаление воды не предусматривается. Остатки влаги легко удаляются из помещения просушкой и проветриванием.

Тонкораспыленный поток огнетушащего вещества – капельный поток огнетушащего вещества со среднеарифметическим диаметром капель 150 мкм и менее (СП 5.13130.2009).

Источник

Пожаротушение тонкораспыленной водой: достоинства и недостатки систем

Сегодня существует масса систем пожаротушения. Все они основаны на различных технологиях. Наиболее популярная — пожаротушение тонкораспыленной водой. Это самый эффективный способ борьбы с пожарами классов А и B.

Что это значит? При возникновении пожара класса А первым делом воспламеняются различные твердые предметы и материалы. Это могут быть изделия из разных пород древесины, пластмасса, продукция из текстильных материалов, резина. Второй вид пожаров – это процесс неконтролируемого горения различных жидких веществ, которые не растворимы в воде. Это могут быть различные продукты нефтепереработки, бензины, а также парафины и прочие вещества. Также во второй группе пожаров, с которыми может бороться система пожаротушения тонкораспыленной водой, относятся воспламенения веществ, которые могут смешиваться с водой. Это глицерин, ацетон, различные спирты.

Популярность применения тонкораспыленной воды для тушения пожаров

Если верить статистическим данным, то 90% всех пожаров тушат с использованием воды. Но, несмотря на то, что вода является очень популярными и эффективным средством против огня, применение ее имеет и положительные и отрицательные моменты. Так, при ликвидации даже сравнительно небольших возгораний наблюдается достаточно высокий ее расход.

Также в процессе тушения при воздействии жидкости портятся различные ценности без всякой возможности их восстановления, а объект, где произошел пожар, будет неминуемо затоплен.

При использовании воды в качестве средства для ликвидации очагов возгорания необходимы дополнительные резервуары, где может хранится ее запас. При этом они должны быть оснащены пожарными резервуарами и насосными станциями.

Пожаротушение тонкораспыленной водой

Этот метод практически лишен подобных недостатков. В процессе пожаротушения ни одно помещение не затопится, а вот огонь будет эффективно устранен. Но если вода именно тушит пожар, то принцип действия этого метода немного в другом. Здесь специальное оборудование формирует облако из мелких капелек воды.

Пожаротушение тонкораспыленной водой существенно отличается от традиционного метода борьбы с возгораниями. Этот способ можно даже формально отнести к поверхностной технологии. Но нужно понимать, что распыляемый состав, как показывается практика, охватывает весь объем горения. При этом наблюдается эффект увеличения.

Высокие температуры запускают процесс образования пара, вследствие чего уменьшается количество кислорода, и он не подается к очагу горения. Затем наблюдается резкое снижение температуры, скорость горения сводится к критической. Чтобы избежать повторных возгораний, этот туман из мелких капель воды может поддерживаться в помещении до 158 минут.

Благодаря природным характеристикам воды она растворяет в себе огромное количество всевозможных веществ. Это позволяет значительно снизить риск задымления, так как мелкодисперсный водяной туман способен вбирать в себя частицы дыма.

Для возгораний класса A используют только воду – возможностей ее более чем достаточно. Если пожар более катастрофический, тогда допускается применение специальных пенообразующих добавок.

Принцип действия

Итак, чаще всего для ликвидации возгорания в зданиях применяется автоматическое пожаротушение тонкораспыленной водой. Это решение позволяет эффективно победить возгорания классов А и B без нанесения существенного ущерба помещению и ценностям, находящимся в нем. Работают эти автоматические решения следующим образом. При помощи специальных пожарных датчиков различных типов система определяет, где расположен очаг пожара. Затем автоматика отправляет сигнал об опасности и пожаре на пульт, где будет активизировано запорно-пусковое оборудование на основном модуле.

Затем запорно-пусковое устройство откроет доступ для газа и отправит его в резервуар с водой. В этой емкости будет сформирован состав из газа и жидкости. Также в составе есть специальные добавки, которые позволяют значительно улучшить и ускорить процесс тушения пожара. Смесь воды и газа по специальному пожарному трубопроводу будет подана на распыляющее оборудование.

Процесс выброса воды может контролироваться как при помощи автоматических решений, так и дистанционным образом, благодаря действию соответствующих датчиков давления, установленных на ключевых местах трубопровода. Благодаря тому, что размер одной капли мелкодисперсной воды составляет около 100 мкм, время борьбы со средним пожаром составляет не более 1 минуты.

Виды модульных установок

Модульное оборудование может быть с высоким или низким рабочим давлением. Так, системы высокого давления оснащены резервуарами, заполненными азотом. Кроме этого, оборудование оснащается насосами высокого давления. Нужная консистенция рабочей смеси в этом случае достигается механически. Установки для работы с низким давлением предусматривают отдельное хранение газа, достаточного для пуска в случае необходимости.

Кроме рабочего давления, эти системы делятся на стационарные комплексы и мобильные модули. Стационарная модульная установка пожаротушения тонкораспыленной водой может быть централизованной либо автономной, на базе специальных модулей. Мобильные системы – это обычные огнетушители.

Автономные решения стоит использовать в одном помещении или же в нескольких, объем и площадь которых невелики. Для помещений, площадь которых составляет более 1000 кв. м, необходимо выполнять зонирование пространства, чтобы максимально рационально разместить распределительные устройства и резервуары для газа.

Области применения

Установки пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления и их использование регламентируются СП 5.13130.2009. Применяют для борьбы с пожарами категорий А, B и С. Также допускается монтаж и использование этого оборудования в местах установки различного электрооборудования до 1000 В.

Рекомендуется применять такие системы на многоуровневых закрытых автомобильных парковках, в промышленных цехах и складах, в архивах, библиотеках. Также рекомендуется оснащать этим оборудованием культурные и развлекательные комплексы, выставочные центры. Сегодня модули пожаротушения тонкораспыленной водой стали также применять в торговых, офисных помещениях, гостиницах.

Недостатки такого способа борьбы с огнем

Так как большую часть времени системы находятся в режиме ожидания, то существуют проблемы постепенного образования шлаков в рабочих отверстиях распылителя. Диаметр одного отверстия составляет 1,2 мм. В этом случае распыляющий модуль теряет работоспособность.

Это существенный минус. Специалисты утверждают: необходимо, чтобы в конструкции были дополнительно закрывающие клапаны, которые смогут предотвратить шлакообразование. Также недостатком считается необходимость системы водоподготовки.

Преимущества использования тонкораспыленной технологии

Пожаротушение тонкораспыленной водой имеет еще одно значительное преимущество. Это минимальный ущерб в процессе тушения. Чтобы удалить из помещения всю воду, достаточно небольшого проветривания. Таким образом, это очень эффективное и безопасное решение.

Также одно из достоинств – это экономия жидкости.
В процессе ликвидации пожаров обыкновенным способом размер одной капли может варьироваться от 1,5 до 2 мм. Показатели эффективного расхода составляют около 30%. Остальная же часть никак не борется с пламенем, а просто наносит ущерб помещению.

Эффективность тушения начинает расти, если уменьшается размер капли. Так, небольшой размер очень способствует повышению охлаждающей способности, повышает проникновение и площадь покрытия. При этом расход воды составляет всего лишь 1.5 литра на 1 кв. м.

Автономный модуль пожаротушения тонкораспыленной водой ТРВ гарант

Данные решения используют для помещений, класс опасности которых — от Ф1 до Ф5. Эти модули можно применять для ликвидации огня категорий А и B. Время на процесс тушения – не менее чем 5 секунд. За это время модуль выдаст около 30 литров воды. Среди преимущества данных модулей – срок службы до 10 лет с возможностью повторного использования.

Технологичная и экономная борьба с огнем

Итак, модульное пожаротушение тонкораспыленной водой – это эффективный и современный способ борьбы с пожарами. Теперь можно забыть о том, что после пожарников помещение больше непригодно к жизни. Ущерб от тушения минимален.

Источник