Пожаротушение тонкораспыленной водой принцип действия. Пожаротушение тонкораспыленной водой: описание, достоинства и недостатки. Как работают огнетушащие средства

1.Особенности пожаров в гостиницах

Современные гостиничные комплексы обычно размещаются в многофункциональных высотных зданиях. Они включают в свой состав, помимо гостиничных номеров, помещения другого функционального назначения: административные, культурно-досуговые, сервисного обслуживания, здравоохранения, учебно-воспитательные, хозяйственные, автостоянки и т.п.
Современное 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.

2.Обоснование применения ТРВ.

Самой безопасной и эффективной системой в пожаротушении гостиниц является система водяного 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. В настоящее время в числе наиболее перспективных направлений в пожаротушении гостиничных комплексов является тушение пожара тонкораспыленной воды.
Пожаротушение тонкораспыленной воды в гостиницах особенно актуально, так как именно там требуется высокая эффективность тушения и важна минимизация ущерба от проливов воды.
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.

3.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 менее 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 и создают условия для работы спецперсонала с переносными средствами пожаротушения. Таким образом, вода, помимо охлаждения, реализует еще два механизма тушения: изоляцию и разбавление.

4.Преимущества применения установок тонкораспыленной водой (ТРВ).

Каковы же основные преимущества тушения тонкораспыленной водой при тушении пожаров в гостиницах?
Во-первых, системы ТРВ демонстрируют высокую эффективность тушения в сочетании с низким расходом огнетушащего вещества по сравнению системой водяного спринклерного пожаротушения;
В-вторых, это полная безопасность при воздействии ТРВ на людей и материальные ценности. Интерьеры и имущество гостиничных номеров не пострадают.
В-третьих, пролонгированная огнетушащая активность. По окончании работы установки водяной туман висит в помещении еще в течение 10-15 минут и, благодаря конвекционным потокам, продолжает поступать в зоны с повышенной температурой.
Это особенно важно для подавления процессов тления и предотвращения повторного возгорания.
В-четвертых, ТРВ обладает высокой дымоосаждающей способностью, что особенно важно при массовой эвакуации людей при пожаре в гостинице. По существу, хотя включение дымоудаляющей вентиляции после работы ТРВ СНиП предусмотрено, на практике необходимости в этом нет.

5.Установка пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления с насосной станцией, описание и принцип работы

Установки пожаротушения тонкораспыленной водой подразделяются на 2 типа: - модульные (с баллонами);
- с применением насосов высокого давления.

Для пожаротушения в гостиничных комплексах рассмотрим установку пожаротушения тонкораспыленной водой с применением насосов высокого давления, так как применение в данном случае модульных установок нецелесообразно и дорого.
В состав установки пожаротушения ТРВ входят следующие основные узлы:
-- Насосная станция высокого давления с электрическими насосами (основными и резервным);
-- Резервуар со специально подготовленной водой различной емкости, в соответствии с требуемым объемом;
-- Распределительные устройства из нержавеющей стали с ручным и электрическим приводом для подачи воды к насадкам в различных зонах;
-- Специальные спринклерные распылители (количество определяется расчетом);
-- Трубопроводы и специальные соединительные устройства, выполненные из нержавеющей стали.

Насосный узел состоит из рабочих высоконапорных насосов и одного резервного, установленных на общей опорной раме. Вода направляется насосом через обратный клапан в общий коллектор насосного узла. Коллектор насосного узла укомплектован всеми необходимыми соединениями, реле давления, манометрами, предохранительным клапаном и клапаном регулировки давления. В дежурном режиме система трубопроводов заполнена водой под давлением 15 бар.
При возникновении пожара происходит разрушение термозамков одного или нескольких распылителей, наиболее близких к очагу пожара. Подача воды через распылители приведет к понижению давления в секции и основном коллекторе.
Понижение давления в системе фиксируется зоновым реле давления, которое подает сигнал на включение жокей-насоса, который восстанавливает давление до значения 15 бар. При продолжающемся падении давления по истечении 10 сек. работа жокей-насоса прекращается и включается первый высоконапорный насос. Если понижение давления продолжается, включается в работу необходимое количество насосов.
Минимальное рабочее давление перед выпускными распылителями при тушении пожара должно составлять 80 бар. При срабатывании установки, сигнал о начале ее работы поступает на централизованный пульт. На коллекторе, обеспечивающем питание защищаемой зоны, устанавливается отсечной шаровой клапан и зоновый датчик потока жидкости, сигнал от которого поступает на контрольно-пусковой прибор, а также клапан регулировки давления, который сбрасывает излишки воды в резервуар.
Рядом с наиболее удаленным оросителем устанавливается датчик давления. Выключение насосов производится кнопкой на шкафу управления в насосной станции.
В системах пожаротушения высокого давления не используются химические добавки, и в связи с этим установка является экологически безопасной. Насосная станция пожаротушения должна соответствовать требованиям СП5.13130.2009.
В помещении насосной станции должны располагаться насосный узел, резервуары для воды с расчетным объемом (вертикального исполнения) и коллектор на требуемое количество направлений с распределительными клапанами. Насосный узел состоит из нескольких рабочих высоконапорных насосов и одного резервного, установленного на общей опорной раме. Также на опорной раме устанавливается щит управления. Вода направляется насосом через обратный клапан в общий коллектор насосного узла. Коллектор насосного узла укомплектован всеми необходимыми соединениями, реле давления, манометрами, аккумуляторами, предохранительным клапаном, и клапаном регулировки давления.
Насосный узел соединен с резервуарами, установленными в помещении насосной станции и подключенными к системе водоснабжения объекта. Уровень воды в резервуаре контролируется дистанционно, электрическим датчиком и визуально - индикатором уровня. Когда уровень воды приближается к минимальному, электрический датчик подает сигнал о неисправности на контрольно-приемный пункт, который, в свою очередь, обеспечит восстановление уровня воды, благодаря открытию электрического клапана, установленного на резервуаре. Каждый резервуар укомплектован электроклапанами, фильтром, отсечным шаровым клапаном, дренажным клапаном.
Вода направляется от насосного узла к распылителям по трубам из нержавеющей стали. Трубопроводы системы соединяются с помощью стальных соединений. Отсечные клапаны шарового типа устанавливаются на питающем трубопроводе каждого направления (зоны) тушения сразу после выхода из коллектора. На каждом питающем трубопроводе устанавливается зоновый датчик потока, его сигнал немедленно поступает на контрольно-приемный пульт.
В системе водяного пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления используются спринклеры (дренчеры) особой конструкции, запатентованные, не имеющие аналогов, специально разработанные для применения с данной системой. Распылители подбираются в зависимости от группы защищаемого помещения, величины пожарной нагрузки, условий эксплуатации. На основании указанных характеристик выбирается распылитель с определенным коэффициентом расхода и температурой срабатывания.
Насосный узел соединяется с резервуаром (объем резервуара определяется расчетом), выполненным из нержавеющей стали, установленным в помещении насосной станции и подключенным к системе водоснабжения защищаемого объекта через систему фильтров. Уровень воды в емкости контролируется дистанционно, электрическим датчиком, установленным в верхней части емкости, и визуально - индикатором уровня, установленным на стенке емкости. При снижении уровня воды до минимального уровня, электрический датчик подает сигнал о неисправности на шкаф управления, который, в свою очередь, дает сигнал на открытие электрического клапана пополнения резервуара от водопровода. Резервуар укомплектован электроклапанами, системой фильтрации, отсечным шаровым клапаном, дренажным клапаном.

6.Преимущество применения установок ТРВ в гостиничных комплексах

Гостиничные комплексы, как и другие объекты с массовым пребыванием людей являются одним из основных направлений тушения тонкораспыленной водой.
Отметим преимущества системы пожаротушения тонкораспыленной водой:
-- возможность тушения практически всех веществ и материалов, в том числе пирофорных, за исключением веществ, реагирующих с водой с выделением тепловой энергии и горючих газов;
-- высокая эффективность тушения, обусловленная повышенным охлаждающим эффектом за счет высокой удельной поверхности капель, равномерного действия воды непосредственно на очаг горения, снижением концентрации кислорода и разбавления горючих паров в зоне горения в результате образования пара.
-- Тонкораспыленная вода, как никакое другое огнетушащее вещество, обладает способностью к охлаждению зоны горения ниже температуры воспламенения и уменьшению концентрации реагирующих веществ парами ниже уровня устойчивого горения. Небольшие добавки к тонкораспыленной воде пленкообразующих огнетушащих веществ способствуют прекращению доступа паров в зону горения за счет создания изолирующего слоя из пленкообразующих веществ при ликвидации горения ЛВЖ и ГЖ;
-- защитный эффект от воздействия лучистого тепла на людей, несущие и ограждающие конструкции и на соседствующие горючие материалы;
-- поглощение и удаление токсичных газов и дыма в помещениях;
-- незначительный ущерб от пролитой воды;
-- экологическая чистота и безопасность для людей;
-- минимальное потребление воды, что особенно важно для мест с ограниченным потреблением воды;
Доступность воды, экологическая чистота, безопасность и высокая огнетушащая эффективность в тонкораспыленном состоянии – основная причина все возрастающего на нее спроса в качестве огнетушащего вещества, а производители установок постоянно совершенствуют конструкции и технологии, позволяющие устранить недостатки тонкораспыленной воды и расширить области ее применения.

Установки пожаротушения тонкораспылённой водой - это еще один вид установок использующих воду. Но в отличие от спринклерных и дренчерных установок в случае пожара частицы воды в несколько сот раз меньше, что уменьшает расход воды, скорость падения частиц, на горящую поверхность, создавая в объеме помещения влажную завесу. Установки пожаротушения тонкораспыленной водой бывают:

модульные – используют в небольших помещениях;

централизованные (агрегатные) – используют для защиты больших помещений.

Проектирование таких установок связано с некоторыми трудностями. В связи с тем, что необходимо разрабатывать технические условия для каждого защищаемого объекта и соответственно проходить защиту в МЧС.

Газовые установки пожаротушения – это одна из разновидностей устройств по борьбе с пожарами, основным принципом работы которой является «разбавление» кислорода в воздухе до концентраций при которых он (кислород) не может поддерживать горение. Огнетушащим веществом является газ.

Установки аэрозольного пожаротушения - основным огнетушащим веществом является тонкодисперсный порошок. Установка работает на основе ускорения окислислительно-восстановительных реакций горения. В результате работы образуется аэрозоль, обладающий хорошими огнетушащими свойствами.

6.Огнетушащие вещества и средства пожаротушения.

Огнетушащие вещества и средства, применяемые для тушения пожаров, делятся на первичные, стационарные и полустационарные.

Первичные средства пожаротушения предназначены для ликвидации небольших загораний до приведения в действие стационарных и полустационарных средств или прибытия пожарной команды. К ним относятся ручные и передвижные огнетушители, переносные огнетушащие установки с различными огнетушащими веществами , внутренние пожарные краны, ящики с песком, асбестовые покрывала, бочки с водой и ведра к ним, противопожарные щиты с набором инвентаря и др.

Основные огнетушащие вещества - вода в жидком и парообразном состоянии, химическая и воздушно-механическая пена, водные растворы солей, инертные газы, галои-дированные огаетушащие составы и сухие огаетушащие порошки.

Наиболее распространенным средством тушения пожаров является вода. Попадая в зону горения, вода нагревается и испаряется, отнимая большое количество теплоты от горящих веществ; 1 л воды при нагревании от 0 до100°С поглощает около 4*10s Дж теплоты, а при испарении - 22*10s Дж. При испарении воды образуется большое количество пара (из 1 л образуется больше 1700 л пара), который затрудняет доступ воздуха к очагу горения. Кроме того, сильная струя воды может сбить пламя, что облегчает тушение пожара.

Вода используется в виде компактных или распыленных струй, в тонкораспыленном состоянии (с размером капель 10 мкм) и со смачивателями. В виде компактных и распыленных струй из лафетных и ручных пожарных стволов вода применяется для тушения большинства твердых горючих веществ и материалов (круглых и пиленых материалов и изделий из древесины), тяжелых нефтепродуктов, для создания водяных завес и охлаждения объектов, находящихся вблизи очага пожара. Тонкораспыленной водой эффективно тушатся твердые вещества и материалы, горючие и даже легковоспламеняющиеся жидкости. При этом снижается расход воды, минимально увлажняются и портятся материалы, снижается температура в горящем помещении и осаждается дым.

Водяной пар применяют для тушения пожаров в помещениях объемом до 500 м3 и небольших пожаров на открытых площадках и установках. Пар увлажняет горящие предметы и снижает концентрацию кислорода.

Пена представляет собой массу пузырьков газа, заключенных в тонкие оболочки жидкости. Растекаясь по поверхности горящей жидкости, пена изолирует ее от пламени, вследствие чего прекращается поступление паров в зону горения. В связи с тем, что в пене содержится вода, происходит некоторое охлаждение поверхности жидкости.

Применяют два вида пены: химическую и воздушно- механическую. Химическую пену получают при взаимодействии щелочного и кислотного растворов в присутствии специальных веществ - пенообразователей, при этом образуется углекислый газ. Пузырьки газа обволакиваются водой с пенообразователем, в результате создается устойчивая пена, которая может долго оставаться на поверхности жидкости. Воздушно-механическая пена представляет собой смесь воздуха, воды и пенообразователя. Пену используют для тушения легковоспламеняющихся жидкостей.

Инертные газы , главным образом углекислота и азот, понижают концентрацию кислорода в очаге горения и тормозят интенсивность горения. Их целесообразно использовать в тех случаях, когда применение воды может вызвать взрыв, распространение горения, повреждение аппаратуры и приборов и уникальных ценностей (в музеях и др.). Они плохо тушат вещества, способные тлеть (дерево, бумагу), и не тушат волокнистые материалы (хлопок, ткани и др.).

Углекислота - незаменимое средство для быстрого тушения небольших очагов пожара, а также вследствие своей неэлектропроводности для тушения загоревшихся электродвигателей и других электротехнических установок.

Порошковые составы применяют для тушения легковоспламеняющихся жидкостей, сжиженных газов и др. Огнегасящее действие их основано на изоляции горящего материала от доступа кислорода воздуха или изоляции паров или газов от зоны горения. Отрицательным свойством таких порошков является то, что они не охлаждают горящие вещества и те могут повторно воспламеняться от нагретых конструкций. Применение порошковых составов ограничено ввиду их сравнительно небольшой огнетушащей эффективности, кроме того, при хранении они слеживаются.

Основные способы пожаротушения:

охлаждение очага горения или горящего материала ниже определенных температур;

изоляция очага горения от воздуха или снижение концентрации кислорода в воздухе путем разбавления негорючими газами;

механический срыв пламени сильной струей воды или газа; торможение (ингибирование) скорости реакции окисления;

создание условий огнепреграждения, при которых пламя распространяется через узкие каналы, сечение которых ниже установленного диаметра.

В статье описаны преимущества тушения пожаров тонкораспылённой водой высокого давления перед традиционными способами пожаротушения. Проведена сравнительная оценка эффективности тонкораспылённой воды высокою давления, стоимости оборудовании и монтажа, а также вторичного ущерба при разных способах пожаротушения. Приведены данные исследований и огневых испытаний, полученные авторами статьи при моделировании различных очагов возгорания.

Разработки технологий и систем пожаротушения тонкораспылённой водой высокого давления (ТРВ ВД) как стационарных, так и мобильных насчитывают более 25 лет. Соответствующие установки вызывают неизменный интерес на выставках, однако масштабы их практического применения весьма ограничены. Связано это, с точки зрения авторов статьи, с недостаточной детализацией требований, указанных в нормативном документе (разделы 5.4, 5.5). В 2004 г. ООО НПО «ПРОСТОР» разработал и начал выпускать мобильные установки с использованием ТРВ ВД (рис. 1).

Созданные пожарные стволы и форсунки позволяли организовать заброс высокоскоростной тонкораспылённой воды в зону горения с расстояния 15-20 м. Однако очевидная и прогрессивная технология ТРВ ВД до сих пор тиражируется преимущественно в виде мобильных и передвижных агрегатов.

Доктор технических наук, профессор И. М. Абдурагимов в своих первых лекциях фактически сформулировал идею ТРВ ВД, говоря, что в идеале для тушения 1 м² твёрдого вещества требуется 0.5 л воды. Нужно только решить главную задачу: как с помощью небольшого объёма воды эффективно воздействовать на очаг горения. Первые мобильные установки пожаротушения НПО «ПРОСТОР», имеющие запас воды 50 или даже 120 л воды (см. рис. 1), являлись своего рода огнетушителями для ликвидации или подавления локальных пожаров мощностью до 5 МВт. Но по-прежнему нет поддержки технологии ТРВ ВД в сфере устройства стационарных, автоматических установок пожаротушения (АУП) ТРВ ВД.

В 2016 г. завершена разработка современной отечественной стационарной системы пожаротушения ТРВ ВД, создан целый комплекс оборудования, включая фирменные форсунки, средства для надежного монтажа трубопроводов, разработаны руководства по проектированию, монтажу и эксплуатации, сертифицированы все компоненты системы и созданы необходимые внутренние нормативные документы. Тем не менее остаются те же проблемы внедрения, так как нормативная база для проектирования и внедрения систем пожаротушения ТРВ ВД по-прежнему отсутствует, поэтому во многих случаях принимается решение в пользу традиционных спринклерных АУП.

За рубежом технологии пожаротушения ТРВ ВД активно развиваются, чему способствуют стандарт и нормы NFРА , а также активное содействие их продвижению со стороны страховых компаний. К сожалению, отечественные страховые компании пока не заинтересованы в стимулировании продвижения технологии ТРВ ВД или содействии принятию необходимых нормативно-правовых документов. Поэтому приходится возвращаться к вопросам эффективности ТРВ ВД, поиску эффективной системы пожаротушения, которая может сократить вторичный ущерб от пожара практически до нуля.

Традиционные системы пожаротушения низкого рабочего давления (до 1,25 МПа) – НД.

Системы пожаротушения с рабочим давлением выше 3,5 МПа (более 5 МПа) → БД.

Все устройства подачи огнетушащего вещества (оросители, распылители, форсунки) – распылители.

Сравнение систем пожаротушения НД и ВД

Согласно классификации, указанной в законе (ч. 1, ст. 45), существуют АУП агрегатного и модульного типа с распылителями НД и ВД, которые отличаются, помимо рабочего давления, расходом воды. Но данным исследователей из Финляндии, разработанный ими распылитель ВД за 30 мин «выливает» 380 л воды (давление около 10 МПа), а традиционный распылитель НД за то же время 3600 л . Примерно такие же оценки у итальянских производителей АУП ТРВ ВД . Обычный спринклер по сравнению с их распылителем «выливает» воды в 8 раз больше. Таким образом, напрашивается первый вывод : расход воды в системах с НД примерно к 10 раз выше, чем в системах с ВД.

Для систем с НД используются трубы (подводящие, магистральные и распределительные) гораздо большего диаметра, чем в системах ВД. Также важен и сам материал, из которого изготавливаются трубы. Если в системах НД можно использовать иногда даже не оцинкованную чёрную трубу (что, конечно, неправильно), то для систем ВД обязательно наличие только нержавеющей и, желательно, отечественной трубы. По приблизительной оценке, учитывая, что примерно 2/3 всего распределительного трубопровода АУП (для систем ВД) составляют распределительные линии малого диаметра, погонный метр нержавеющей трубы почти в 2 раза дороже, хотя распределительный трубопровод из нержавеющей стали в 4 раза легче. Второй вывод : с учётом труб большого диаметра подводящие, магистральные и распределительные трубопроводы в системах пожаротушения НД по сравнению с линиями ВД более чем в 6 раз тяжелее, но при этом по стоимости примерно в 2 раза дешевле.

Третий вывод : для систем пожаротушения НД необходим значительно больший запас воды и, соответственно, более мощные нагнетательно-распределительные системы. Отличие может быть даже больше чем в 10 раз, так как всё зависит от нормативных требований по продолжительности подачи воды системой .

В работе по материалам зарубежных публикаций были сделаны сравнительные оценки (рис. 2). Если принять за исходное условие усреднённую спринклерную систему НД, то в ней примерно поровну распределены масса оборудования и необходимый запас воды.

Общая масса всей системы пожаротушения ВД с рабочим давлением 10 - 15 МПа составляет только 15 % от массы системы пожаротушения НД. В самой установке пожаротушения ВД соотношение массы воды, необходимой для пожаротушения, к массе оборудования, примерно равно 1:10.

Если сравнивать обе установки по массе оборудования и трубопроводов, то соотношение будет примерно 4:1, а с учётом запаса воды – примерно 7:1 не в пользу систем НД. Четвертый вывод : объёмы и масса монтируемого оборудования и, соответственно, затраты на монтаж систем пожаротушения НД в разы превышают затраты при монтаже систем пожаротушения ВД. При этом более компактные системы пожаротушения ВД значительно проще в обслуживании и эксплуатации.

Оценки и сравнения, сделанные на основе рассмотрения конструктивных, архитектурно-планировочных и компоновочных решений ЛУП, не будут полными без сравнения основных элементов этой системы – распылителей, задача которых распределить истекающие потоки воды на максимально возможную площадь. В распылителях НД эту функцию выполняют дополнительные конструктивные элементы, устанавливаемые на выходе струи из распылителя (рис. 3).

Распылители ВД, благодаря появлению новых технологий и материалов, изобретены сравнительно недавно. По конструкции это либо несколько струйных сопел, расположенных под углом (рис. 4, а), либо специальные вихревые форсунки или распылители (рис. 4, б).

Сравнительная оценка размеров частиц воды в распылителях НД и ВД

Главное отличие распылителей НД и ВД в размерах частиц воды, которые формируются на выходе из распылителя (см. рис. 3, 4). В распылителях ВД при давлении от 7-12 МПа это, прежде всего, мелкодисперсный поток водяных капель размером менее 150 мкм, фактически - от 50 до 100 мкм. Разработчики систем пожаротушения НД оперируют средним размером капель 2 мм, сравнивая их с каплями 0,05 мм в системах ВД .

Если теоретически распылить 1 л воды на равномерные частицы размером 2 и 0,05 мм, то получится следующее количество капель: 240 000 и 15 300 000 000. Так как испарение воды происходит с поверхности, то интенсивность испарения при пожаротушении больше зависит не от количества капель, а от их суммарной свободной поверхности. Суммарная боковая поверхность для частиц воды НД и ВД равна 3 и 120 м², соответственно, т. е. возрастает в 40 раз. Таким образом, огромное количество капель и увеличенная в десятки раз поверхность испарения в системах пожаротушения ТРВ ВД значительно повышает скорость поглощения тепла в зоне горения и интенсивность вытеснения из неё кислорода, а также активно экранирует тепловое излучение

Скорость истечения воды из распылителя ВД

Данный параметр для подобного устройства весьма важен: чем выше давление в системе, тем выше скорость истечения. При скорости истечения, превышающей 100-150 м/с, следует учитывать дополнительный мощный аэродинамический фактор дробления водяного потока, чего нет при гравитационном истечении в случае распылителей НД, т. е. в итоге получается быстролетящий туман. Мелкие частицы воды, обладающие хорошей проницаемостью, способствуют распределению ТРВ по всему пространству, даже «затекая» за препятствия, напоминая по характеру распределения в пространстве газ (квазигаз). Такая способность летящего тумана больше соответствует объёмному способу тушения пожара. В совокупности все перечисленные свойства и особенности систем пожаротушения ТРВ ВД позволяют говорить о том, что они способны составить серьёзную конкуренцию не только традиционным системам распыления воды НД, но в ряде случаев и газовым системам пожаротушения.

Преимущества от использования водяного тумана при тушении пожара

эффективно осуществляет дымоподавление (дымоосаждение);
мелкодисперсная вода экранирует тепловое излучение и может использоваться для защиты пожарного, а также материальных ценностей на пожаре;
распылённая вода более равномерно охлаждает сильно нагретые металлические поверхности несущих конструкций, что исключает их локальную деформацию, потерю устойчивости и разрушение;
низкая электрическая проводимость водяного тумана делает возможным его применение в качестве эффективного средства пожаротушения на электроустановках, находящихся под напряжением.

Особенно эффективным является применение систем пожаротушения ТРВ ВД на ранних стадиях обнаружения пожара, в замкнутых помещениях, а также на объектах, не допускающих вторичного ущерба от пожара (избыточный пролив воды). В соответствии с рекомендациями международного и европейского стандартов , исследованиями зарубежных коллег , а также из накопленного опыта наиболее эффективно использовать ТРВ ВД для тушения пожаров класса A, В и E в следующих местах:

в кабельных сооружениях электростанций (АЭС) и подстанций, промышленных и общественных зданий (тоннели, каналы, подвалы, шахты, этажи, двойные полы, галереи, камеры, используемые для прокладки электрокабелей);
в городских кабельных коллекторах и тоннелях;
в электроустановках, находящихся под напряжением до 35000 В;
в помещениях для хранения горючих материалов или негорючих материалов в горючей упаковке;
в наземных и подземных помещениях и сооружениях метрополитенов и подземных скоростных трамваях;
в автотранспортных тоннелях;
в помещениях складского назначения;
в помещениях хранилищ библиотек и архивов.

Авторы статьи признают, что для многих объектов жилого и общественного назначения вполне достаточно использовать традиционные системы пожаротушения НД и проблема их недостаточной эффективности (не выше 50-60 %) относится, скорее всего, к упущениям в проектировании, монтаже и особенно в обслуживании. Системы пожаротушения ИД ориентированы на ликвидацию пожара в помещении (здании) до возникновения критических значений опасных факторов пожара . При этом следует отметить, что в соответствии со статьей 89 закона расчёт эвакуационных путей и выходов людей производится без учёта применяемых средств пожаротушения, что занижает значимость и эффективность АУП. Следует отметить, что традиционные спринклерные ЛУП неэффективны при ликвидации пожара до наступления предела огнестойкости строительных конструкций, до причинения максимально допустимого ущерба защищаемому имуществу и до наступления опасности разрушения технологических установок . ТРВ ВД лучше использовать в качестве средства объёмного или локально объёмного пожаротушения, что пока не вписывается в способы, указанные в нормативном документе , но такие системы (ТРВ ВД) позволяют обеспечить достижение тех результатов, которые не могут обеспечить спринклерные автоматические установки пожаротушения .

Системы пожаротушения НД сохраняют ведущую роль в системах противопожарной зашиты из-за развитой нормативной правовой базы, отработанных проектных и технологических решений, сформировавшегося положительного отношения страховых компаний.

Системы пожаротушения тонкораспылённой водой высокого давления после создания высокоэффективных распылителей и форсунок ТРВ ВД на основе новых технологий, инструментария и материалов, экспериментально показывают свои существенно более высокие потенциальные возможности и эффективность. Однако низкие темпы формирования нормативной и расчётно-аналитической базы для их применения являются серьёзным сдерживающим фактором для перехода на их широкое использование.

ЛИТЕРАТУРА

1. СП 5.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования. - М.: МЧС России, ВНИИПО МЧС России. 2009. - 114 с.

2. Федеральный закон от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». - М.: Проспект. 2014. - 111 с.

3. Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». - М., 2009. - 20 с.

4. ONR CEN/TS 14972:2011. Ortsfeste Brandbekampfungsanlagen – Feinspruh Loschanlagen // Planung und Einbau; Deutsche Fassung, Belgium, Brussel, Europaisches Komitee fur Normung, 2011, S. 9.

5. NFPA 750. Standart on Water Mist Fire Protection Systems. – Las Vegas, An International Codes and Standarts Organization, National Fire Protection Association, 2015, 88 p.

6. Гергель В. И., Цариченко С. Г., Поляков Д. В. Пожаротушение тонкораспылённой водой установками высокого давления оперативного применения // Пожарная безопасность. - 2006. - № 2. - С. 125-132.

7. Противопожарная защита для офисных зданий [Электронный ресурс] // Каталог фирмы MARIOFF CORPORATION. Режим доступа: http://www.marioff.com/fire-protection/fire-protection-for-buildings/fire-protection-for-office-buil...

8. Модуль пожаротушении тонкораспылённой водой ЕI-МISТ [Электронный ресурс] // Официальный сайт компании ООО «Пламя Е1» (Пожарная безопасность и оборудование) [сайт]. Режим доступа: http://www.plamya-ei.ru/produkcija/ei-mist (Дата обращения 24.05.2017 г.).

9. Пахомов В. П. Особенности применения АУПТ тонкораспылённой воды // Пожарное дело в строительстве. - 2009. - № 5. - С. 59-65.

10. НПБ 88-01. Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования. - М.: МВД РФ, Государственная противопожарная служба, 2002. - 119 с.

модули тонкораспыленной объемом от 60 до 160 литров;
специальные дренчерные распылители двух типоразмеров;
система трубопроводов;
система автоматики.

Модуль может содержать в своем составе баллон и запорно-пусковое устройство (далее ЗПУ). ЗПУ оборудовано манометром, сигнализатором давления, мембранным предохранительным устройством (МПУ), электромагнитным пусковым клапаном, устройством ручного пуска и блокировкой ручного пуска (чека) имеющей пломбу.

Способ хранения огнетушащего вещества и газа-вытеснителя может быть совместным и раздельным. В первом случае модуль заполняется ОТВ до определенного уровня (не полностью) и дополнительно заправляется газом-вытеснителем до определенного давления, во втором – ОТВ и газ-вытеснитель хранятся в разных модулях и лишь в момент пуска газ-вытеснитель поступает в модули с ОТВ и приводит МУПТВ в действие.

Установка может состоять как из одного модуля, так и из нескольких, объединенных в батарею до 10 шт. Таких батарей может быть несколько в зависимости от защищаемой площади и времени её работы. При использовании нескольких модулей выделяется пусковой баллон, который имеет электроклапан для пуска. Остальные баллоны запускаются по пневматическим трубкам. Средняя продолжительность подачи ОТВ составляет 1,5-2 минуты. Установка имеет возможность подачи ОТВ в течении большего времени чем 2 минуты. В этом случае заказчик с проектной организацией определяют время подачи ОТВ.

Распылители имеют специальную конструкцию, позволяющую распылять ОТВ с диаметром капель менее 150 мкм, при этом различные типоразмеры обеспечивают разную интенсивность орошения. Рациональное применение модульных установок может осуществляться в защищаемых помещениях площадью до 100 м2.

Установка пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления

Автоматическая установка пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления, как правило, состоит из следующих основных компонентов:

насосная станция высокого давления с рабочими и резервным насосами, щитом управления, устанавливаемыми на единой опорной платформе;
резервуары с дистиллированной водой, в соответствии с расчетным объемом;
распределительные устройства с ручным и электрическим приводом для подачи воды к насадкам в различных зонах;
специальные дренчерные или спринклерные распылители;
трубопроводы и специальные соединительные устройства.

Автоматическая установка пожаротушения высокого давления может состоять из нескольких секций (по количеству направлений). Насосный узел с резервуарами должен располагаться в помещении насосной станции. В дежурном режиме трубопроводы до оросителей заполняются водой под давлением 15 бар. При возникновении пожара и вскрытии термозамков одного или нескольких спринклерных распылителей (температура вскрытия термозамка может варьироваться) происходит падение давления в системе, что фиксируется зоновым реле давления, сигнал от которого включает жокей-насос. Насос восстанавливает давление до 15 бар. При продолжении падения давления в течение 10 секунд работа жокей-насоса прекращается и включается первый высоконапорный насос. Если понижение давления продолжается, то включается второй насос. В случае невыхода на рабочий режим одного из основных насосов включается резервный. Минимальное рабочее давление перед выпускными распылителями при тушении пожара должно составлять 80 бар. При срабатывании установки, сигнал о начале ее работы, при помощи реле давления и датчика потока жидкости, поступает на централизованный пульт, а также на звуковое и световое оповещение. На коллекторе, обеспечивающем питание защищаемой зоны, устанавливается отсечной шаровой клапан и зоновый датчик потока жидкости, сигнал от которого поступает на контрольно-пусковой прибор, а также клапан регулировки давления, который сбрасывает излишки воды в резервуар. Рядом с наиболее удаленным оросителем устанавливается датчик давления. Выключение насосов производится кнопкой на шкафу управления в насосной станции.

В системах пожаротушения высокого давленияне используются химические добавки, и в связи с этим установка является экологически безопасной. Насосная станция пожаротушения должна соответствовать требованиям СП5.13130.2009.

В помещении насосной станции должны располагаться насосный узел, резервуары для воды с расчетным объемом (вертикального исполнения) и коллектор на требуемое количество направлений с распределительными клапанами. Насосный узел состоит из нескольких рабочих высоконапорных насосов и одного резервного, установленного на общей опорной раме. Также на опорной раме устанавливается щит управления. Вода направляется насосом через обратный клапан в общий коллектор насосного узла. Коллектор насосного узла укомплектован всеми необходимыми соединениями, реле давления, манометрами, аккумуляторами, предохранительным клапаном, и клапаном регулировки давления. Насосный узел соединен с резервуарами, установленными в помещении насосной станции и подключенными к системе водоснабжения объекта. Уровень воды в резервуаре контролируется дистанционно, электрическим датчиком и визуально - индикатором уровня. Когда уровень воды приближается к минимальному, электрический датчик подает сигнал о неисправности на контрольно-приемный пункт, который, в свою очередь, обеспечит восстановление уровня воды, благодаря открытию электрического клапана, установленного на резервуаре. Каждый резервуар укомплектован электроклапанами, фильтром, отсечным шаровым клапаном, дренажным клапаном.
На магистральном трубопроводе, выходящем из коллектора в каждую защищаемую зону устанавливается зоновый датчик потока, его сигнал немедленно поступает на контрольно-приемный пульт. Сигналы о пожаре (срабатывании), а также о состоянии установки пожаротушения дублируются на контрольной панели в помещении охраны. Управление другими инженерными системами при срабатывании предусматривается командными импульсами с блоков управления установки пожаротушения и пожарной сигнализации.

Применение подобных установок позволяет организовать пожаротушение достаточно больших размеров, площадью более 2000 м 2 на нескольких направлениях.

Традиционные системы пожаротушения низкого рабочего давления (до 1,25 МПа) – НД.

Системы пожаротушения с рабочим давлением выше 3,5 МПа (более 5 МПа) → БД.

Все устройства подачи огнетушащего вещества (оросители, распылители, форсунки) – распылители.

Сравнение систем пожаротушения НД и ВД

Сравнительная оценка размеров частиц воды в распылителях НД и ВД

Скорость истечения воды из распылителя ВД

Преимущества от использования водяного тумана при тушении пожара

эффективно осуществляет дымоподавление (дымоосаждение);
мелкодисперсная вода экранирует тепловое излучение и может использоваться для защиты пожарного, а также материальных ценностей на пожаре;
распылённая вода более равномерно охлаждает сильно нагретые металлические поверхности несущих конструкций, что исключает их локальную деформацию, потерю устойчивости и разрушение;
низкая электрическая проводимость водяного тумана делает возможным его применение в качестве эффективного средства пожаротушения на электроустановках, находящихся под напряжением.

в кабельных сооружениях электростанций (АЭС) и подстанций, промышленных и общественных зданий (тоннели, каналы, подвалы, шахты, этажи, двойные полы, галереи, камеры, используемые для прокладки электрокабелей);
в городских кабельных коллекторах и тоннелях;
в электроустановках, находящихся под напряжением до 35000 В;
в помещениях для хранения горючих материалов или негорючих материалов в горючей упаковке;
в наземных и подземных помещениях и сооружениях метрополитенов и подземных скоростных трамваях;
в автотранспортных тоннелях;
в помещениях складского назначения;
в помещениях хранилищ библиотек и архивов.

ЛИТЕРАТУРА

4. ONR CEN/TS 14972:2011. Ortsfeste Brandbekampfungsanlagen – Feinspruh Loschanlagen // Planung und Einbau; Deutsche Fassung, Belgium, Brussel, Europaisches Komitee fur Normung, 2011, S. 9.

5. NFPA 750. Standart on Water Mist Fire Protection Systems. – Las Vegas, An International Codes and Standarts Organization, National Fire Protection Association, 2015, 88 p.

6.Огнетушащие вещества и средства пожаротушения.

Сравнение систем пожаротушения НД и ВД

Сравнительная оценка размеров частиц воды в рас­пылителях НД и ВД

Скорость истечения воды из распылителя ВД

Преимущества от использования водяного тумана при тушении пожара

Сравнение систем пожаротушения НД и ВД

Сравнительная оценка размеров частиц воды в рас­пылителях НД и ВД

Скорость истечения воды из распылителя ВД

Преимущества от использования водяного тумана при тушении пожара

Выбор редакции

Сравнительная оценка размеров частиц воды в распылителях НД и ВД

Сравнительная оценка размеров частиц воды в распылителях НД и ВД