Проектирование установок пожаротушения 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

СП 485.1311500.2020 Системы противопожарной защиты. Установки пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования

6.4 Установки пожаротушения тонкораспыленной водой

6.4.1 АУП-ТРВ применяются для поверхностного, локально-поверхностного и локально-объемного тушения очагов пожара классов А, В по ГОСТ 27331 и электроустановок под напряжением не выше указанного в ТД на данный вид АУП-ТРВ.

6.4.2 АУП-ТРВ подразделяются:

(по давлению в диктующем распылителе или в корпусе модуля) на:

низкого давления — до 2 МПа включительно (АУП ТРВ НД);

высокого давления — более 2 МПа (АУП ТРВ ВД),

(по конструктивному исполнению) на:

модульного типа (АУП ТРВ МТ);

агрегатного типа (АУП ТРВ АТ).

6.4.3 В дополнение к требованиям настоящего раздела при проектировании АУП-ТРВ допускается руководствоваться СТО, согласованными с федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по нормативно-правовому регулированию в области пожарной безопасности, при подтверждении положительными результатами огневых испытаний применительно к группе однородных объектов либо к группе однородной пожарной нагрузки.

6.4.4 Каждый распылитель должен быть снабжен фильтрующим элементом по ГОСТ Р 51043 или иметь конструктивное исполнение, исключающее засорение его проходного канала.

6.4.5 Трубопроводы АУП-ТРВ НД следует выполнять из оцинкованной стали, а для АУП ТРВ ВД — из нержавеющей стали в зависимости от рабочего давления в трубопроводах установки. Диаметры труб и толщина их стенок выбираются в соответствии с рабочим давлением системы.

1 Допускается применять неметаллические трубы (пластмассовые, композиционные, полимерные и т.п.) в АУП ТРВ НД при условии соответствия пожаростойкости и рабочему давлению.

2 Допускается применение в АУП ТРВ НД неоцинкованных труб по ГОСТ 3262, ГОСТ 8732, ГОСТ 8734, ГОСТ 10704 при совокупном выполнении следующих условий:

на распылителях установлены фильтры в соответствии с ГОСТ Р 51043;

на всасывающих трубопроводах пожарных насосов, подающих воду из пожарных резервуаров, или на питающем трубопроводе каждой обособленной распределительной сети АУП-ТРВ предусмотрен(ы) фильтр(ы) с размером ячейки фильтра не более 80% выходного отверстия распылителя.

6.4.6 Алгоритм гидравлического расчета агрегатных АУП-ТРВ НД соответствует алгоритму, приведенному в методике (приложение Б).

6.4.7 Гидравлический расчет модульных АУП-ТРВ должен производиться по методике производителя или иной организации, верифицированной федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по нормативно-правовому регулированию в области обеспечения пожарной безопасности.

6.4.8 Начальное давление на диктующем распылителе АУП-ТРВ геометрические параметры распределительных сетей АУП-ТРВ должны приниматься и производиться по ТД разработчика и/или предприятия — изготовителя этих АУП или распылителей.

6.4.9 В агрегатных АУП-ТРВ-ВД хранение запаса ОТВ предусматривается во встроенных в установку или рядом расположенных резервуарах. Подача ОТВ в трубопроводную разводку обеспечивается при помощи насосов высокого давления по сигналу от технических средств СПС и/или при вскрытии теплового замка спринклерного распылителя. При срабатывании АУП допускается подпитка водой резервуаров от внутреннего противопожарного водопровода.

6.4.10 В модульных АУП-ТРВ-ВД хранение запаса ОТВ и алгоритм работы предусматривается по ТД изготовителя.

6.4.11 Исполнение АУП-ТР-МТ должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.2.037, ГОСТ 12.4.009, ГОСТ Р 53288 и настоящего свода правил.

6.4.12 В АУП-ТРВ-МТ могут использоваться индивидуальные или централизованные источники газа-пропеллента.

6.4.13 АУП-ТРВ-МТ могут быть закачного типа или с наддувом (оснащенные баллоном с газом-пропеллентом или газогенерирующим устройством).

6.4.14 В АУП-ТРВ-МТ в качестве газа-вытеснителя могут использоваться воздух, двуокись углерода или инертные газы (в газообразном либо сжиженном состоянии).

6.4.15 Запрещается применение газогенерирующих устройств в качестве вытеснителей огнетушащего вещества при защите АУП-ТРВ-МТ объектов культурного наследия.

Размещение модулей или их оросителей, параметры подачи ТРВ должны обеспечивать пожаротушение в условиях защищаемого помещения (объекта) с учетом наличия затенений вероятного очага пожара и его ранга.

6.4.16 Требования по подготовке, контролю и хранению ОТВ в АУП ТРВ устанавливаются по ТД на установки.

Источник

Технические условия на проектирование автоматических установок пожаротушения тонкораспылённой водой с применением распылителей «Аквамастертм»

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

Департамент надзорной деятельности МЧС России

(ДНД МЧС России)

Заключение

нормативно-технического совета

по согласованию отступлений от требований пожарной безопасности, а также не установленных нормативными документами дополнительных требований пожарной безопасности

На согласование представлена документация:

Технические условия на проектирование автоматических установок пожаротушения тонкораспылённой водой с применением распылителей «Аквамастер тм ».

1.Перечень отступлений от требований пожарной безопасности или отсутствие норм проектирования:

отсутствие норм проектирования для установок пожаротушения тонкораспылённой водой агрегатного типа для групп помещений с 1 по 6 в соответствии с НПБ 88-2001*

2.Компенсирующие мероприятия и дополнительные требования пожарной безопасности.

В технических условиях предложен новый подход к проектированию спринклерных и дренчерных АУП на основе использования тонкораспыленной воды, малоинерционных спринклерных распылителей, пусковых устройств, обеспечивающих пуск на ранней стадии пожара и создания возможности одновременого охвата больших площадей.

Основные параметры АУП-ТРВ с применением спринклерных распылителей «Аквамастер™» приведены в табл. 1.

Интенсивность орошения, л/с . м 2 , не менее

Площадь для расчета расхода воды, м 2

Продолжительность работы АУП-ТРВ-П, мин

Расстояние от теплового замка распылителя до перекрытия при установке выходными отверстиями, м:

Максимальное расстояние между спринклерными распылителями «Аквамастер-5», установленными на одной ветви и между ветвями, при высоте помещений от уровня пола до перекрытия, м:

Максимальное расстояние между спринклерными распылителями «Аквамастер-Арсенал», установленными на одной ветви и между ветвями, при высоте помещений от уровня пола до перекрытия, м:

Для защиты архивов, библиотек, пространств за подвесными потолками и фальшполами рекомендуется использовать параметры АУП-ТРВ с интенсивностью подачи ТРВ равным не менее 0,02 л/с∙м² и характеристиками как для 1 группы помещений по таблице 1.

Допускается проектирование АУП-ТРВ при расчетном давлении в сети трубопроводов более 1 МПа при условии использования соответствующей элементной базы и оборудования.

В пределах одного защищаемого помещения могут устанавливаться однотипные распылители типа «Аквамастер™», отличающиеся по производительности не более чем на 10%.

Количество распылителей типа «Аквамастер™» в одной секции АУП-ТРВ и на одной ветви распределительного трубопровода не регламентируется.

Минимальные расстояния между дренчерными распылителями «Аквамастер™», установленными на одной ветви и между ветвями распределительного трубопровода, а также между стеной и дренчерными распылителями не регламентируются.

Расстояние между трубопроводами АУП-ТРВ и стенами, перекрытиями строительных конструкций должно составлять не менее 2 см.

При установке распылителей «Аквамастер™» за подвесным потолком с ячейками не менее 100 x 100 мм («Грильято») на высоте 0,6 м от него расстояние между распылителями должно быть не более 2,5 м, а при высоте 0,4 м ,соответственно не более 2 м.

Распылители типа «Аквамастер™» могут использоваться для создания водяных завес. Расстояние между распылителями дренчерных завес следует определять из расчета расхода воды или раствора пенообразователя 0,5 л/с на 1 м ширины проема; допускается установка распылителей в две нитки с расстоянием между ними 0,5 ± 0,1 м с общим удельным расходом 0,5 л/с.

АУП-ТРВ с принудительным пуском (АУП-ТРВ-ПП) могут быть использованы для защиты групп помещений 1, 2, 3, 4.1, 4.2, 5 и 6 по НПБ 88-2001*, а так же кабельных тоннелей, ярусных автостоянок и силовых трансформаторов.

АУП-ТРВ-ПП на ряду с тушением может использоваться для:

— орошения путей эвакуации, при этом интенсивность орошения должна составлять не менее 0,013 л/с∙м²;

— создание водяных завес на границах пожарных отсеков.

В АУП-ТРВ-ПП должны использоваться спринклерные распылители типа «Аквамастер™», оснащенные устройством дистанционного принудительного срабатывания теплового замка, «Прогресс».

Срабатывание устройств дистанционного пуска спринклерных распылителей должно происходить от установок пожарной сигнализации или от сигнализаторов потока жидкости; выбор конкретного типа осуществляется с учетом технических параметров извещателей и сигнализаторов потока жидкости, а также геометрической конфигурации защищаемых помещений

Общий расход воды АУП-ТРВ-ПП определяется по максимальному расходу зоны обнаружения и смежных областей данной зоны.

Время работы установки не менее 20 мин.

Для 1 группы помещений (по НПБ 88-2001*), в случае использования АУП-ТРВ-ПП с запуском от дымовых извещателей, интенсивность орошения может быть уменьшена в 2 раза, для 2 группы помещений в 1,5 раза.

Для защиты складов с хранением грузов высотой до 5,5 м 5 и 6 групп по НПБ 88 должны использоваться АУП-ТРВ-ПП.

В АУП-ТРВ-С используются распылители «Аквамастер-Арсенал», основные параметры приведены в таблице 2.

Источник