Средства обнаружения и тушения пожаров
1.Автоматическая противопожарная сигнализация
Системы противопожарной сигнализации предназначены для своевременного обнаружения места возгорания и срабатывания сигналов систем оповещения о пожаре и автоматического пожаротушения. В зависимости от масштаба задач, которые решает охранно-пожарная сигнализация, в ее состав входит следующее оборудование: технические средства обнаружения (извещатели), технические средства сбора и обработки информации (приемно-контрольные приборы, системы передачи извещений), технические средства оповещения (звуковые и световые оповещатели, модемы, системы речевого оповещения), технические средства автоматического пожаротушения.
При срабатывании датчика охранно-пожарная сигнализация подает звуковой или световой сигнал или передает его на контрольный пульт, а при использовании адресных датчиков существует возможность локализации источника потенциальной опасности. Главное-это то, что предупредить возгорание значительно проще, чем ликвидировать его последствия. Основное назначение системы охранно-пожарной сигнализации – это обнаружение и тушение возникшего возгорания. Вовремя остановив пожар, можно значительно сократить ущерб, который может нанести огонь. Грамотно расставленные датчики, правильно рассчитанные и смонтированные установки пожаротушения и сигнализации, обязательно ликвидируют любое возгорание на начальной стадии.
Автоматическая охранно-пожарная сигнализация – это наиболее эффективное средство по борьбе с пожаром. Система пожаротушения сама обнаруживает причину возгорания и незамедлительно реагирует на нее, отослав на пульт сигнал тревоги и включив установку, которая распыляет подавляющее огонь вещество, тем самым создает обеспечение пожарной безопасности. Огонь в таком случае тушится без участия людей в кратчайшие сроки, при этом пожаротушение происходит только в нужном локализованном месте и только по объективным причинам. В качестве подавляющего огонь вещества могут использоваться: инертные газы, вода, углекислый газ, хладон, пена, порошки и аэрозоли. Для того чтобы в нужное время все элементы, которые содержит система пожаротушения, работали безотказно и выполнили свою задачу, проектирование и монтаж должны выполнять грамотные специалисты. Также, для того чтобы в дальнейшем можно было с легкостью производить техническое обслуживание системы или обслуживание ее отдельных узлов, система пожаротушения должна быть спроектирована наиболее простым и оптимальным образом.
Автоматические пожарные извещатели могут реагировать на высокую температуру, появление дыма, свет пламени. Их устанавливают на потолке охраняемого помещения и соединяют проводами со специальным аппаратом, принимающим сигналы от извещателей и подающим общий сигнал тревоги дежурному.
Простейший автоматический пожарный извещатель теплового типа — это электрический контакт из двух пружинящих пластинок, спаянных по концам легкоплавким припоем. Через него постоянно протекает ток. При нагревании горячим воздухом спай расплавляется, пластинки расходятся, контакт размыкается, а реле в приемном аппарате реагирует на разрыв цепи тока. Тепловой извещатель (АТИМ) содержит биметаллическую пластинку , которая при нагревании изгибается и замыкает контакт. Тогда электромагнитное реле в приемном аппарате срабатывает при протекании тока через его катушку.
Пожарная сигнализация и все те меры, которые применяются для предотвращения нежелательных возгораний, хороши и полезны в сочетании с четким соблюдением правил техники безопасности.
2.Системы автоматического пожаротушения.
Под установкой пожаротушения понимается совокупность стационарных технических средств для тушения пожара за счет выпуска огнетушащих веществ. В общем случае они подразделяются на ручные и автоматические. Отличительной особенностью автоматических установок является одновременное выполнение ими функций пожарной сигнализации, то есть обнаружения возгорания.
Автоматические
установки пожаротушения
- типу огнетушащего вещества (вода, пена, газ, порошок, аэрозоль)
- конструктивному исполнению (спринклерные, дренчерные, модульные, агрегатные)
- способу тушения возгорания (по объёму, по площади, локально)
- способу запуска установок (ручной пуск, автоматический пуск, комбинированный способ пуска)
2.1.Системы водяного пожаротушения.
Одним из наиболее эффективных методов ликвидации пожаров остаётся тушение водой. По сравнению с другими методами: порошковым, аэрозольным или газовым пожаротушением, - вода является наиболее безопасным, надёжным и дешёвым огнетушащим составом. Сейчас ей тушатся до 90% всех пожаров.
Автоматические установки водяного пожаротушения в зависимости от типа оросителей подразделяют на следующие виды:
- спринклерные - установки, в которых применяются спринклерные оросители
- дренчерные - установки, в которых применяются дренчерные оросители
Автоматические установки водяного (спринклерного) пожаротушения в зависимости от температуры воздуха в защищаемом помещении (объеме) подразделяются на следующие наиболее часто применяемые виды:
1.Водозаполненные - используются в помещениях с минимальной температурой воздуха 5 ⁰С и выше. В данных системах (установках) все трубопроводы заполнены водой или водным раствором. Такие системы применяются на большинстве объектов.
2.Воздушные - используются в неотапливаемых помещениях зданий (например склады, ангары, автостоянки) с минимальной температурой ниже 5 ⁰С.
Такие системы (установки) строятся с учетом следующего:
- подводящий трубопровод (трубопровод насосной станции) заполнен водой или водным раствором, все остальные трубопроводы заполняются сжатым воздухом или азотом.
- спринклерные оросители устанавливаются только вверх розеткой.
- насосная станция должна находиться в отапливаемом помещении.
- элементами насосной станции помимо стандартных элементов (как для водозаполненной становки пожаротушения) являются:
- сухой (водовоздушный) клапан (узел управления).
- компрессор
- оборудование для контроля и поддержания воздушного давления.
Инициализация (срабатывание) автоматических систем (установок) спринклерного пожаротушения происходит от срабатывания тепловых замков оросителей непосредственно над зоной возгорания.
Ниже приведен один из алгоритмов работы спринклерной установки пожаротушения:
В дежурном режиме (до возникновения пожара) все трубопроводы установки, включая подводящие, питающие и распределительные трубопроводы спринклерных секций, заполнены водой и находятся под давлением, которое поддерживает жокей-насос, включаемый и выключаемый электроконтактными манометрами.
При возникновении пожара вскрываются спринклерные оросители над очагом пожара. В результате этого давление в системе питающих и распределительных трубопроводов падает, открывается клапан узла управления и вода из кольцевого пожарного водопровода подается на очаг пожара. Срабатывает сигнализатор давления в обвязке узла управления спринклерной секции. Выдается сигнал «Пожар» поступающий в систему автоматической пожарной сигнализации.
Расход ОТВ (огнетушащее вещество) через спринклерных оросители приводит к снижению давления в кольцевом пожарном водопроводе и срабатыванию электроконтактных манометров на напорном коллекторе насосной станции, которые выдают сигнал на запуск основного насоса. Включается основной насос, который забирает воду из резервуара с водой для пожаротушения, он поддерживает в сети трубопроводов необходимые давление и расход ОТВ. В случае, если основной насос не срабатывает либо не выходи на расчетную мощность в течение 10 секунд, то автоматически запускается резервный насос.
На питающем трубопроводе после каждого узла управления устанавливаются сигнализаторы потока жидкости, с которых снимается сигнал контроля подачи огнетушащего вещества (ОТВ).
В отличии от спринклерных систем пожаротушения оросители дренчерных установок не имеют тепловых замков и соответственно такие системы запускаются от внешних систем обнаружения пожара: автоматических установок пожарной сигнализации, датчиков технологического оборудования и других побудительных систем.
Ниже приведен один из алгоритмов работы дренчерных завес:
Пуск дренчерных завес производится при том условии, что ручная задвижка завесы открыта, по сигналам:
- автоматически, при сработке двух пожарных извещателей в одном из пожарным отсеков близи соответствующей секции в системе автоматической адресно-аналоговой пожарной сигнализации (сигнал об открытии электромагнитного клапана в дренчерных секциях подается от АПС).
- от кнопки дистанционного пуска дренчера в помещении охраны.
Таким образом автоматические установки водяного пожаротушения являются наиболее применяемыми и распространенными (достаточно дешевыми) в настоящее время системами, не требующими срочной эвакуации персонала.
Установки водяного пожаротушения условно делят на установки с использованием внутриблочных оросителей и установки с использованием только потолочных оросителей. Среди пенных установок для высотных складов применяются установки пожаротушения высокократной пеной.
Не так давно на рынке появились газовые установки типа «OxyReduct», позволяющие снижать концентрацию кислорода в защищаемом помещении ниже значения нижней границы воспламенения. Однако, из-за невозможности длительного пребывания персонала и животных в такой среде, эффективно применять эти системы только в помещениях со значительными ценностями и небольшим грузооборотом. Вторым препятствием распространения систем газового пожаротушения является их высокая цена.
На сегодняшний день установкам водяного пожаротушения, в случае проектирования пожаротушения больших помещений от 10 000 м2, экономически эффективной альтернативы нет. Для складов меньшей площади до недавнего времени допускалось использование систем порошкового пожаротушения, так как стоимость насосной с резервуаром могла превысить стоимость защищаемого объекта. Рассмотрим подробно системы водяного пожаротушения.
Существует несколько импортных моделей оросителей, - ESFR, ELO, ULTRA K17.
Оросители ELO (Рис.2) отличаются повышенным по сравнению с оросителями общего назначения коэффициентом производительности, который составляет 161 [л/мин•бар1/2] (у оросителей общего назначения данный коэффициент равен от 80 до 115). Минимальная интенсивность орошения составляет 0,4 л/(с•м2). Минимальная расчетная площадь секции составляет 186 м2 для водозаполненных установок и 242 м2 для воздушных установок.
Оросители Ultra K17 имеют ещё больший коэффициент производительности по сравнению с оросителями ELO, который составляет 241 [л/мин•бар1/2]. Максимальная высота потолка при этом должна быть не более 9,1 м. Минимальная интенсивность орошения составляет 0,55 л/(с•м2). Минимальная расчетная площадь секции составляет 186 м2 для водозаполненных установок и 418 м2 для воздушных установок. Оросители Ultra K17 и Elo располагаются только под потолком и размещаются согласно стандарту NFPA 13 аналогично оросителям общего назначения.
Оросители типа ESFR (Рис.3) отличаются значительными коэффициентами производительности, которые составляют (в л/мин•бар1/2) 201,6 для оросителя ESFR-1, 241,9 для оросителей ESFR-17 и 362,9 для оросителей ESFR-25, а также малоинерционным тепловым замком, обеспечивающим срабатывание оросителя в начальной стадии пожара. Площадь, защищаемая одним оросителем, зависит от высоты установки и составляет от 5,8 до 9,3 м2. Расчетная площадь составляет 89 м2.
Все вышеперечисленные модели требуют повышенного расхода, помимо этого, необходимо отметить, что проектирование и практическое использование этой группы установок в Республике Беларусь затруднено из-за отсутствия нормативной базы по их применению. В случае применения таких оросителей для каждого защищаемого объекта необходимо разрабатывать и согласовать технические решения.
Всех этих недостатков лишены оросители тонкораспыленной воды (модели «Макстоп», разработанные ООО «НИЦ СиПБ» г. Санкт-Петербург и «Аква-Гефест» фирмы ООО «Гефест» г. Санкт-Петербург), в том числе предназначенные для применения в установках пожаротушения не только на животноводческих помещениях. Поэтому в последнее время установки пожаротушения тонкораспыленной водой пользуются всё большим и большим спросом.
Главным достоинство тонкораспыленной воды считается объемно-поверхностный способ тушения пожаров, позволяющий быстро ликвидировать пламенное горение практически всех веществ. Тонкораспыленная вода обладает способностью к охлаждению зоны горения ниже температуры воспламенения и уменьшению концентрации реагирующих веществ парами ниже уровня устойчивого горения.
2.2.Автоматические установки пенного пожаротушения.
Установка пенного пожаротушения была создана в конце 20-х годов инженерами Богословским и Холуевым. Первая стационарная установка пенного пожаротушения была создана в конце 20-х годов инженерами Богословским и Холуевым. Установка состояла из двух емкостей с кислотным и щелочным растворами, из которых по трубопроводам растворы подавались под давлением воздуха к пенным оросителям. Пенные оросители представляли собой спринклер с тепловым легкоплавким замком. Пена образовывалась в результате реакции между щелочным и кислотным растворами в объеме спринклера, а затем распределялась по защищаемой площади. Из-за сложности раздельного хранения компонентов под давлением газа и их химической агрессивности, а также из-за необходимости устройства двойного трубопровода предложенная установка не нашла широкого применения.
Автоматические установки пенного пожаротушения начали разрабатываться во ВНИИПО в 1960-1963 гг. Их принципиальные схемы мало отличались от схем спринклерных и дренчерных установок водяного пожаротушения. Было дополнительно установлено дозирующее пенообразователь устройство и изменена конструкция пенного оросителя (генератора для образования пены). Установки этого типа в настоящее время широко применяют в народном хозяйстве, а оросители типа ОПС и ОПД серийно изготовляются промышленностью. В последующие годы (1965-1968) такие схемы были применены в автоматических установках тушения пожаров резервуаров с горючими жидкостями. В качестве пенообразующих устройств в них используются стационарные генераторы типа ГВП. Совершенствование стационарных установок пенного пожаротушения связано с разработкой новых пенообразователей, конструкций пенообразующих и дозирующих устройств. В 1976 г. во ВНИИПО была получена газомеханическая пена, пузырьки которой заполнены парами фреона, предложена конструкция огнетушителя с использованием фреономеханической пены.
Для получения воздушной пены в автоматических установках пенного
пожаротушения пользуются пенообразователи
концентрации от 3 до 6 %. Пена состоит
из пузырьков воздуха, воды и пенообразователя.
При пожаротушении создает
Важной характеристикой пены является её безвредность для персонала и животных, стабильность (разлагается очень медленно), и способность быстро ликвидировать пожар.
Пена разделяется на:
- пена низкой кратности - тяжелая пена кратность пены 4 - 20 (пенные оросители, генераторы пены, стволы)
- пена средней кратности - средне тяжелая пена кратность 2 - 200 (стационарные установки)
- пена высокой кратности - легкая пена кратность 200 - 1500 (генераторы легкой пены)
Стационарные установки пенного пожаротушения имеют в своем составе источник водоснабжения, систему снабжения пенообразователем, распределительные клапана и распределительный трубопровод с насадками (пенные оросители, пенные камеры, генераторы пены, стволы).
2.3.Системы порошкового пожаротушения.
Предназначены для автоматического обнаружения пожара, передачи сообщения о пожаре дежурному персоналу, автоматической локализации и тушения пожара. Принцип действия - подача в зону горения мелкодисперсного порошкового состава. Способы тушения: объемный, локальный по площади и локальный по объему.
В соответствии с нормативными документами пожарной безопасности автоматические установки порошкового пожаротушения устанавливаются в общественных, административных, производственных и складских зданиях, технологических установках, электроустановках. Порошковый состав оказывает минимальное воздействие на защищаемые изделия, материалы, оборудование. Возможно вовмещение установок порошкового пожаротушения с комплексными системами безопасности объекта, технологическим оборудованием, установками оповещения о пожаре, системами дымоудаления, вентиляции.
По способу управления установки порошкового пожаротушения подразделяются на:
- автоматические установки порошкового пожаротушения - обнаружение пожара осуществляется путем подачи сигнала от автоматической пожарной сигнализации с последующим поступлением сигнала на запуск АУППТ.
- установки порошкового пожаротушения с ручным запуском (местный, дистанционный) - подача сигнала на запуск автоматической установки порошкового пожаротушения осуществляется вручную из помещения пожарного поста, станции пожаротушения, защищаемых помещений.
- автономные установки - функции обнаружения пожара и выдачи порошкового состава осуществляются независимо от внешних источников питания и управления.
По способу хранения огнетушащего вещества установки порошкового пожаротушения подразделяются на:
- установки порошкового пожаротушения модульного типа - функции хранения и подачи огнетушащего порошкового состава к очагу возгорания выполняют модули порошкового пожаротушения, расположенные непосредственно в защищаемых помещениях.
- установки порошкового пожаротушения с централизованным хранением (хранение порошкового состава осуществляется централизованно), а его распределение и подача к очагу возгорания осуществляется по распределительным трубопроводам, проложенным в защищаемых помещения.
2.4.Системы газового пожаротушения.
Предназначены для обнаружения возгорания на всей контролируемой площади помещений, подачи огнетушащего газа и оповещения о пожаре. Установки газового пожаротушения способны потушить пожар в любой точке объема защищаемого помещения. Газовое пожаротушение, в отличие от водяного, аэрозольного, пенного и порошкового, не вызывает коррозии защищаемого оборудования, а последствия его применения легко устранимы путем простого проветривания. При этом, в отличие от остальных систем, установки газового пожаротушения не замерзают и не боятся жары. Они работают в интервале температур: от -40° до +50°C. Системы газового пожаротушения могут использоваться для ликвидации пожаров и возгорания электрооборудования, находящегося под напряжением.
Сферы применения:
- помещения с компьютерами
- клады
- коммутационное и телевизионное оборудование
- технологическое оборудование
- все зоны с чувствительным или незаменимым электронным оборудованием
- газоперекачивающие станции, дизель-генераторные
- защита культурных ценностей
- морские суда
- нефтеналивные комплексы Помещения, насыщенные электрической проводкой
- помещения с дорогостоящим оборудованием
- помещения со взрывоопасной средой
- хранилища денежных средств, архивы, библиотеки
Основные преимущества модулей газового пожаротушения:
- тушение происходит по всему объему помещения
- не разрушает озоновый слой
- не способствует парниковому эффекту
- не имеет срока жизни в атмосфере
- не содержит токсических компонентов
- термически не разлагается, не образует коррозионных и ядовитых продуктов при контакте с огнем
- применение газа полностью безопасно для чувствительного электронного оборудования, культурных и исторических ценностей, архивов и т.д.
- тушение пожаров происходит за 10-30 секунд
- системы разработаны по стандартам ISO
- не вызывает статического электричества при разгрузке
- не вызывает значительных перепадов давления, поскольку хранится и разгружается в виде сухого газа
- системы с газом способны обеспечивать независимую защиту сразу нескольких помещений от одной батареи баллонов, с использованием селекторных клапанов (есть установки, где защищается до 40 помещений от одной батареи)
- баллоны с газом можно устанавливать на расстоянии до 150 метров от защищаемого помещения
- возможно увеличение времени разгрузки (для музеев, архивов и т.д.)
- недорогая заправка баллонов может осуществляться в любой точке мира, поскольку для этого не требуется специальное оборудование
Принцип действия установок газового пожаротушения основан на снижении концентрации кислорода за счет поступления в зону реакции негорючего газа. При этом в случае сжиженных газов, их выпуск из баллона сопровождается снижением температуры, что ведет к уменьшению температуры и в зоне реакции. Автоматические установки газового пожаротушения предназначены для создания защитной среды в определенном объеме. Тушение пожара осуществляется заполнением помещения расчетным количеством огнетушащего вещества. Применяется объемный или локально-объемный способ тушения. Хотя установки автоматического газового пожаротушения во многих случаях являются единственным средством противопожарной защиты, они все же оказываются малоэффективными для тушения материалов, способных гореть без доступа воздуха, подверженных самовозгоранию и (или) тлению внутри объема вещества (древесные опилки, хлопок, травяная мука и др.), а также порошков металлов натрия, калия, магния, титана, гидридов металлов и пирофорных веществ.
2.5.Установки аэрозольного пожаротушения.
В качестве огнетушащего вещества используют тонкодисперсный порошок. Аэрозольные системы тушения пожара используют одинаковый принцип формирования аэрозоля, основанный на процессе сжигания некоторых твердых химических составов. В результате сжигания этих веществ образуется струя горячей смеси газов и твердых микрочастиц, которые заполняют объем и гасят пламя. Поэтому, по понятным причинам, такие системы нельзя применять в помещениях взрывоопасных категорий. Из-за повышения температуры, давления газовой среды и резкого уменьшения видимости люди должны заблаговременно, еще до включения генератора аэрозоля, покинуть помещение. Впрочем, сам по себе аэрозоль вредного воздействия на кожу человека и его одежду не оказывает, а его огнетушащая способность велика.
Заключение
Согласно нормативной документации, тип установки пожаротушения, способ тушения и огнетушащее вещество для каждого конкретного объекта определяется лицензированной организацией-проектировщиком с учетом пожарной опасности и физико-химических свойств производимых, хранимых и применяемых веществ и материалов, а также особенностей защищаемого оборудования и строительных конструкций. Кроме того, нельзя принять окончательное решение о выборе системы пожаротушения без учета стоимости монтажа пожарной автоматики – электрических систем, управляющих пожаротушением. Остро стоит вопрос интеграции систем пожарной безопасности с инженерными системами зданий и помещений: вентиляцией, дымоудалением, системой контроля и управления доступом, лифтовым хозяйством и электроснабжением. Ну в завершении, нельзя сбрасывать со счетов стоимость и трудоемкость технического обслуживания и регламентных работ, величина которых зачастую сравнима с величиной затрат на монтаж все системы.
Список используемой литературы и интернет-ресурсов.
1. ГОСТ Р 50920-98 “Установки порошкового пожаротушения автоматические. Общие технические требования. Методы испытаний“
2. ГОСТ Р 50680-94 “Установки водяного пожаротушения автоматические. Общие технические требования. Методы испытаний.”.
3. ГОСТ Р 50800-95 “Установки пенного пожаротушения автоматические. Общие технические требования. Методы испытаний.”.
4. Технические условия по проектированию установок пожаротушения с применением оросителей тонкораспыленной воды «Аква-Гефест», производства ООО «Гефест», Санкт-Петербург, 2008 г.
5. Технические условия по проектированию установок пожаротушения с применением оросителей тонкораспыленной воды «Макстоп», производства ООО «Научный Инновационный Центр Строительства и Пожарной Безопасности», Санкт-Петербург, 2006 г.
6.http://www.insafety.ru/top/
7.http://refoteka.ru/r-189927.
8.http://www.coolreferat.com/
