Системы пожаротушения

      Автоматические системы пожаротушения
     Цель установки автоматических систем (установок) пожаротушения (АСПТ, АУПТ) – тушение и локализация очагов возгорания и сохранение человеческих жизней, а также движимого и недвижимого имущества. Наиболее эффективным средством борьбы с пожарами являются именно автоматические системы пожаротушения, которые, в отличие от систем сигнализации и ручных средств пожаротушения, создают все условия для оперативной и результативной локализации возгораний с минимальным риском для жизни и здоровья.

     История устройств пожаротушения ведется с 1863 года, когда Алансоном Крэйном (США) был изобретен первый огнетушитель, спустя почти 10 лет появилась система пожаротушения, которую в 1872 году запатентовал Пратт. И только в 1874 году в США наконец-то была сконструирована и установлена Генри Пармали в его мануфактуре по производству фортепиано первая полуавтоматическая система водного пожаротушения.

  Сегодня автоматические системы пожаротушения – это полный контроль и тушение пожаров в зданиях и сооружениях без участия человека.
    По сложности конструкционных решений их можно сгруппировать в
 -  инженерные системы пожаротушения, требующие тщательного проектирования, монтажа и пуско-наладочных работ, 
 -  в модульные установки пожаротушения, устанавливаемые в стандартные (типовые) промышленные, производственные, складские и жилые помещения.

      Все автоматические системы пожаротушения (АСПТ) включают в себя
- средства обнаружения пожара (механические устройства – термоэлементы, электрические устройства – тепловые, газовые, оптико-электронные и другие извещатели);
- системы доставки огнетушащих веществ (воды, пены, порошков, аэрозолей, газов) при помощи трубопровода и сопел (оросителей, насадков).
     Огнетушащие средства, применяемые в автоматических системах пожаротушениях, весьма разнообразны – об этом можно судить из представленной ниже таблицы:
   Не все вещества для тушения пожаров безопасны для человека: одни резко снижают уровень кислорода в воздухе и могут вызвать удушье и потерю сознания, другие содержат бром и хлор, отравляющие внутренние органы, третьи – раздражают зрительную и дыхательную системы организма.
   С точки зрения применения огнетушащего средства мы составили список автоматических систем пожаротушения по мере возрастания их цены.
  Таким образом, порошковые и аэрозольные системы автоматического пожаротушения являются самыми дешевыми и простыми в монтаже, но представляют риск для здоровья людей. Тем не менее, их эффективность достаточно высока в силу быстродействия и возможности применения при отрицательных температурах. Единственное, что рекомендовано по их применению – это установка в редко или мало обслуживаемых или необслуживаемых помещениях.

 Рассмотрим водяные и газовые АСПТ более подробно:
Системы водяного и пенного пожаротушения
Автоматические системы водяного пожаротушения можно разделить на два основных вида:
 - Спринклерные АСПТ, в которых ороситель (спринклер) вмонтирован в трубопроводную систему, заполненную водой или низкократной пеной (в помещениях с температурой свыше 5°С) или воздухом (в помещениях с температурой ниже 5°С), и постоянно находящуюся под давлением.
    Существуют варианты комбинированной, водно-воздушной спринклерной АСПТ, где подводящий трубопровод всегда заполнен водой, а распределительный и питающий – в зависимости от сезона могут заполняться водой или воздухом. Каждый ороситель закрыт специальной колбой (тепловым замком), которая рассчитана на разгерметизацию при определенной температуре – от 57 до 343°С, в зависимости от нужд установки АСПТ, при этом чувствительные колбы (57 и 68°С) должны срабатывать в течение не более 5 минут (а в идеале – 2-3 минуты), а высокотемпературные – в пределах 10 минут.
   Механизм спринклерной АСПТ устроен следующим образом: после разгерметизации оросителя давление в трубопроводе падает, открывая клапан в узле управления, и вода устремляется к детектору, фиксирующему срабатывание и подающему командный сигнал на включение насоса.
   Спринклерные АСПТ предназначены для локального обнаружения и тушения очагов возгорания с включением противопожарной сигнализации, систем оповещения о пожаре, противодымной защиты, управления эвакуацией и выдачей информации о месте пожара.
  Срок эксплуатации не сработавших спринклеров составляет 10 лет, поврежденные или сработавшие подлежат полной замене.
   При проектировании сети трубопроводов их делят на секции, каждая из которых может обслуживать одно или несколько помещений и быть снабжена отдельным узлом управления. Давление в трубопроводе нагнетается и поддерживается автоматическим насосом (водопитателем), чтобы АСПТ всегда находилась в состоянии готовности.
    Минусом спринкерных АСПТ является их недостаточная оперативность реагирования на возгорание.

- Дренчерные АСПТ  или так называемые дренчерные завесы, от спринклерных АСПТ отличает -  отсутствие в оросителях (дренчерах) тепловых замков и, следовательно, срабатывание систем от внешних детекторов пожара – пожарных извещателей, других датчиков, тросов с тепловыми замками и т.д., больший расход воды, возможность одновременного срабатывания всех оросителей.
   В АСПТ могут устанавливаться распылители для выдачи мелкодисперсной воды с размером капель до 150 микрометров (микрон).
   Сопла оросителей могут быть различных типов: струйными высокого давления, двухфазными газодинамическими, с разбиением жидкости при помощи их ударения с дефлекторами или посредством взаимодействия струй.
  С нормативной точки зрения водяная завеса длиной в 1 метр должна выдавать в секунду от 0,5 до 1 литра жидкости.
  При проектировании дренчерных АСПТ учитывают: тип дренчера, его напор, количество и расстояние между оросителями, диаметр трубопровода, высоту установки дренчеров, мощность насосов, объем резервуаров с водой. Чаще всего дренчерные АСПТ проектируют совместно со спринклерными.
  Дренчерные завесы решают задачи: локализации пожара, разбиение площадей на секторы, недопущение распространения тепловых потоков и токсических продуктов горения за пределы сектора, охлаждения технологического оборудования до температур ниже критических.
   По этой причине они находят свое применение для защиты: проемов (дверных, вентиляционных, оконных, эвакуационных), в том числе постоянно открытых, а также помещений зданий и сооружений большой площади (торговых и выставочных залов, офисов, складов, автостоянок).

Системы газового пожаротушения
   В газовых АСПТ используются огнетушащие составы в виде сжатых или сжиженных газов.
   К сжатым газовым огнетушащим составам относятся такие, как Инерген и Аргонит. Все они состоят из природных (несинтетических) газов, которые и так присутствуют в атмосфере: диоксида углерода (СО2), азота (N), аргона (Ar), гелия (He), поэтому не наносят вреда атмосфере.
   Механизм тушения упомянутыми смесями газов, или одним из них, основан на замещении кислорода из воздуха. Дело в том, что процесс горения может поддерживаться, если содержание кислорода в воздухе составляет не менее 12-15%, когда же происходит выброс сжатых газов, его количество падает ниже указанных цифр, и пламя угасает.
   Однако резкое снижение кислорода в помещении, где находятся люди, может вызвать головокружение или даже обморок, поэтому в большинстве случаев при использовании этих огнетушащих составов необходима эвакуация. В то же время Инерген имеет в своем составе сбалансированную смесь газов, не нарушающую кровообращение в организме человека.
   К сжиженным газам для целей пожаротушения относятся: углекислый газ (СО2) вне смеси и синтетические газы на основе фтора (хладоны, шестифтористая сера, FM-200, 3M Novec 1230). Хладоны делятся на озоноразрушающие (хладон 318Ц, 218, 13В1, 12В1, 114В2) и озонобезопасные (хладон 23, 227еа, 125 ХП), при этом хладоны 23 и 227еа могут применяться без эвакуации людей, а хладон 125ХП – только в помещениях без постоянного нахождения в них людей.
   Одним из безопасных веществ для автоматических систем газового пожаротушения является Novec 1230, который не так давно был разработан в транснациональной корпорации 3M. Его неоспоримыми преимуществами являются:
   - Безопасность для человеческого здоровья: для тушения пожаров требуется его концентрация на треть ниже верхнего предела установленной безопасной концентрации для человека, он не наносит вреда зрительной и дыхательной системам организма, не понижает концентрацию кислорода в воздухе, хранится и перевозится в сжиженном виде в баллонах с низким давлением (25 бар), а поэтому не имеет маркировки «опасный груз».
- Безвредность для атмосферы: Novec 1230 является озонобезопасной смесью, не содержит брома и хлора, его молекулы распадаются под действием ультрафиолета за 5 дней.
- Безопасность для электроники, электропроводок и любого другого имущества.
- Компактность и удобство газовой АСПТ: занимает минимум пространства, легко и безопасно транспортируются баллоны со смесью.
- Возможность применения на территории России: имеет всю необходимую сертификацию, включая соответствие нормам пожарной безопасности и санитарно-эпидемиологическое заключение.
- Высокая эффективность тушения: автоматическая система пожаротушения, работающая на Novec 1230, способна ликвидировать пожары классов А, B, C, D и E, при этом горение твердых веществ АСПТ прекращает за 10 секунд после активации.

   Механизм пожаротушения фторсодержащими газами состоит в замедлении (ингибировании) реакции горения вплоть до ее полной остановки.
  Фторсодержащие газы, попадая в зону пожара, начинают распадаться с высвобождением свободных радикалов, которые вступают в химические реакции с веществами горения, не давая возможности огню распространиться и подавляя процесс горения.

   В состав типичной газовой АСПТ входят следующие элементы:
- баллоны-ресиверы с газовыми огнетушащими составами, организуемые в батареи с селекторными клапанами;
- наборные и побудительно-пусковые секции;
- распределительные устройства и распределители воздуха;
- побудительные системы и распределительные трубопроводы с насадками;
- зарядная станция;
- пожарные извещатели (технические средства обнаружения пожара);
средства оповещения и управления эвакуацией;
- электроавтоматические средства контроля и управления.
    Из-за практически нулевого повреждения материальных ценностей внутри помещения, автоматические газовые системы пожаротушения весьма популярны, а в целом ряде случаев – просто незаменимы, при противопожарной защите серверных комнат, дата-центров, ЦОД, АТС, архивов, музеев, библиотек, банков, частных коттеджей и других помещений, где важно сохранить ценное имущество и информацию.

  Проектирование и монтаж систем пожаротушения
  После принятия решения об установке автоматической системы пожаротушения последует несколько этапов, среди которых:
- Проектирование,
- Монтаж,
- Пуско-наладочные работы,
- Сервисное техническое обслуживание.

  Целью проведения проектных работ является возможность последовательных и согласованных действий и понимание конечного результата проекта, исключение лишних затрат, сокращение сроков монтажа, недопущение ошибок на этапе производства проектно-сметной документации, которое имеет несколько стадий:
- Выезд специалистов на объект,
- Выбор типа автоматической системы пожаротушения, разработка и согласование с заказчиком технического задания,
- Выполнение технического задания на этапах разработки проектной документации: проект (П), рабочая документация (Р), рабочий проект (РП), в соответствии со всеми нормативными документами – ГОСТами, СНиПами, СП и другими,
- Сопровождение и согласование рабочего проекта в органах государственного надзора,
- Проведение надзора за соблюдением условий выполнения проекта.

   В соответствии с пунктом 9 части 12 статьи 48 Градостроительного кодекса РФ от 29.12.2004 г. № 190-ФЗ в проектную документацию должен быть включен раздел «Перечень мероприятий по обеспечению пожарной безопасности». А согласно Постановлению Правительства РФ от 16.02.2008 г. № 87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию» в пункте 26 сказано, что мероприятия по обеспечению пожарной безопасности должны состоять из текстовой и графической части и содержать:
- Описание системы обеспечения пожарной безопасности объекта капитального строительства;
- Обоснование противопожарных расстояний между зданиями, сооружениями и наружными установками, обеспечивающих пожарную безопасность объектов капитального строительства;
- Описание и обоснование проектных решений по наружному противопожарному водоснабжению, по определению проездов и подъездов для пожарной техники;
- Описание и обоснование принятых конструктивных и объемно-планировочных решений, степени огнестойкости и класса конструктивной пожарной опасности строительных конструкций;
- Описание и обоснование проектных решений по обеспечению безопасности людей при возникновении пожара;
- Перечень мероприятий по обеспечению безопасности подразделений пожарной охраны при ликвидации пожара;
- Сведения о категории зданий, сооружений, помещений, оборудования и наружных установок по признаку взрывопожарной и пожарной опасности;
- Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и оборудованию автоматической пожарной сигнализацией;
- Описание и обоснование противопожарной защиты (автоматических установок пожаротушения, пожарной сигнализации, оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре, внутреннего противопожарного водопровода, противодымной защиты);
- Описание и обоснование необходимости размещения оборудования противопожарной защиты, управления таким оборудованием, взаимодействия такого оборудования с инженерными системами зданий и оборудованием, работа которого во время пожара направлена на обеспечение безопасной эвакуации людей, тушение пожара и ограничение его развития, а также алгоритма работы технических систем (средств) противопожарной защиты (при наличии);
- Описание организационно-технических мероприятий по обеспечению пожарной безопасности объекта капитального строительства;
- Расчет пожарных рисков угрозы жизни и здоровью людей и уничтожения имущества (при выполнении обязательных требований пожарной безопасности, установленных техническими регламентами, и выполнении в добровольном порядке требований нормативных документов по пожарной безопасности расчет пожарных рисков не требуется).

В графической части:
- Ситуационный план организации земельного участка, предоставленного для размещения объекта капитального строительства, с указанием въезда (выезда) на территорию и путей подъезда к объектам пожарной техники, мест размещения и емкости пожарных резервуаров (при их наличии), схем прокладки наружного противопожарного водопровода, мест размещения пожарных гидрантов и мест размещения насосных станций;
- Схемы эвакуации людей и материальных средств из зданий (сооружений) и с прилегающей к зданиям (сооружениям) территории в случае возникновения пожара;
- Структурные схемы технических систем (средств) противопожарной защиты (автоматических установок пожаротушения, автоматической пожарной сигнализации, внутреннего противопожарного водопровода).

  Всего в состав рабочего проекта могут быть включены следующие разделы, документы и отдельные проекты:
- Технические условия;
- Концепция пожарной безопасности;
- Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности (смотрите выше);
- Расчет пожарных рисков угрозы жизни и здоровью людей и уничтожения имущества;
- Расчеты и обоснования по отдельным положениям обеспечения пожарной безопасности;
- Пожарная сигнализация;
- Автоматическое водяное (газовое, порошковое, аэрозольное) пожаротушение и противопожарный водопровод;
- Дымоудаление и его автоматизация;
- Диспетчеризация систем противопожарной защиты;
- Огнезащита строительных конструкций.

Монтажные работы должны проводиться в строгом соответствии с рабочим проектом.