Пожаротушение тонкораспыленной водой: как это работает? Применение автоматических установок пожаротушения тонкораспыленной водой для защиты кабельных сооружений Тонкораспыленная система пожаротушения

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.

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.

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

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.

2. Запорно-пусковое устройство модуля пожаротушения тонкораспыленной водой открывается и газ-вытеснитель из пускового баллона поступает в емкость с огнетушащим веществом (вода и огнетушащие добавки), в которой образуется газожидкостная смесь.

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.

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.

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.