Основоположники пенного пожаротушения — разбираемся по порядку

Ликвидация пожаров должна производиться в кратчайшие сроки. Один из эффективных способов тушения огня – пенная система, которая предполагает почти мгновенную ликвидацию возгорания по всей площади, охваченной огнем.  При этом система работает в автоматическом режиме, начиная от обнаружения очага возгорания до полного его тушения.

История

Впервые метод тушения горючих жидкостей с помощью пены в 1902 году предложил русский инженер и химик Александр Лоран. Он изобрел огнетушащую пену, которая была успешно протестирована в нескольких экспериментах в 1902-1903 гг. Было проведено порядка 20 испытаний пены, в том числе и публичных, в ходе которых в пылающий резервуар с нефтью заливался состав Лорана. Пена представляла собой смесь двух порошков и воды, соединяемых в генераторе пены. Этими порошками были бикарбонат натрия и сульфат алюминия. Получаемая химическая пена представляла собой стабильный раствор их мелких пузырьков, содержащих диоксид углерода с меньшей плотностью, чем нефть или вода. Поскольку этот раствор был легче, чем горючие жидкости, она свободно текла по горящей поверхности жидкости и гасила огонь, перекрывая доступ кислорода.

В 1904 году Лоран запатентовал огнетушащую пену.

А. Г. Лоран разработал также пенный огнетушитель и стационарную установку пенного пожаротушения с подачей щелочного и кислотного растворов по трубам к месту пожара. Полную систему — огнетушитель с пеной Лоран позднее запатентовал не только в России, но и получил 25 июня 1907 года американский патент.

Что такое пенные АУПТ

Пенная АУПТ – это фактически та же АУВПТ, но с дополнительными узлами для создания пузырьков в ОТВ, модифицированными для пенообразования.

Технически автоматическая установка, это система дистанционного пожаротушения, не требующая присутствия человека на месте возгорания, представляющая собой трубопроводы, подающие ОТВ в разводку с оросителями по периметру защищаемой зоны.

Когда применяются

Свойства пены расширяют возможности применения:

• тот же класс пожара (А), что для воды, плюс кл. В: твердые и плавящиеся (полимеры, пластмассы) вещества, горючие жидкости (растворимые и, при наличии специального состава, нерастворимые);
  
  
• завесы в проемах, тамбур-шлюзах;
  
  
• большие площади (торговые, общественные, производственные);
  
  
• чаще используется, где требуется бережное воздействие (архивы, музеи);
  
  
• взрывоопасные производственные сооружения кат. А, Б; транспортная сфера, АЗС, склады топлива, объекты с ГСМ, ЛВЖ, ГЖ.
  
  

Не тушат рассматриваемыми АУПТ:

1. газы;
   
   
2. электрооборудование, за исключением отключенного;
   
   
3. металлы;
   
   
4. материалы, реагирующие на состав ОТВ;
   
   
5. вещества, тлеющие и горящие без воздуха.
   
   

Объекты для обязательного применения АУПТ и АСП определены в СП 5 (Прил. А), НПБ 110.

Пена тушит возгорание горючих жидкостей, поскольку изолирует поверхность от кислорода. Пенные составы эффективны, так как создают пленку, а при нагревании выделяют вещества для самозатухания.

Принцип работы пенных установок

Устройство стационарных установок водно-пенного пожаротушения:

1. водоисточники (резервуары, водоемы, водопровод);
   
   
2. магистрали труб: питающая, напорная, распределительная;
   
   
3. пенно-дренчерные или/и спринклерные оросители;
   
   
4. насосная станция:
   
   
   • главная и автоматическая помпа для временной работы;
     
     
   • водопитатели: импульсный пневмобак (насос-жокей) с компрессором и вспомогательный;
     
     

   
   

5. узлы управления: в насосной станции, на концах трубопроводов;
   
   
6. побудительный сегмент с сигнализацией, датчиками;
   
   
7. измерительные устройства: манометры, контролеры жидкости;
   
   
8. спускная система, клапаны, задвижки;
   
   
9. для установок пенного пожаротушения необходимо предусматривать такие характерные механизмы:
   
   
   • баки с пенообразователем, дозаторы (насосного, диафрагменного, эжекторного типа);
     
     
   • устройства слива, перемешивания, подачи, контроля уровня ПАВ;
     
     
   • особые розетки на дренчерах или спринклерах, а также генераторы, имеющие вид габаритных насадок, коробов.
     
     

   
   

Пена воздушно-механическая, так как образуется после смешивания воды с добавками в разбрызгивателях или генераторах при выходе из них в процессе всасывания воздуха и прохождения через калибровочные сеточки.

Принцип действия:

1. Датчики фиксируют возгорание.
   
   
2. Сообщение передается на БУ, включается сигнализация.
   
   
3. Активируется насос для временной работы, затем основной.
   
   
4. Вода поступает через напорную магистраль в бак-дозатор с пенообразователем, а оттуда в разводку с оросителями.
   
   
5. Смесь, проходя через разбрызгиватели или генераторы, образует пену.
   
   

Есть также модульное исполнение, когда в одном корпусе или в компактно расположенных элементах, составляющих цельное устройство с блоком управления, совмещаются функции хранения, получения, подачи ОТВ. Мобильные установки обычно описанного типа.

Новые разработки 1960–1970-х гг

В 1963 г. в новообразованном отделе пожаротушения под руководством И.И. Петрова были начаты комплексные поисковые работы по пенному тушению. Лаборатория пенообразователей во главе с М.В. Казаковым занималась анализом составов существующих в мире пенообразователей и поиском закономерностей поведения пены в зависимости от компонентов. Лаборатория, которой руководил В.Ч. Реутт, при участии Петрова занималась исследованием влияния способов получения пены на ее огнетушащие свойства. Ключевое звено решения проблемы, наконец, было найдено. И стал им пеногенератор. Новые разработки 1960–1970-х гг.

В то время изучением вопросов пенного пожаротушения занимались еще некоторые пожарно-испытательные станции. И при проведении экспериментов с применением сеточного пеногенератора с наддувом воздуха, из которого обычно получали пену кратностью 300 и выше, отказало устройство наддува воздуха. Пена, однако, не перестала образовываться. Она несколько отличалась от обычной высокократной. В дальнейшем инициативные изобретатели стали предлагать свои конструкции пеногенераторов главному управлению, которое отправляло эти предложения в ЦНИИП на отзыв и заключение о практической пригодности.

Несколько месяцев сотрудники отдела пожаротушения под руководством Реутта доводили до ума конструкцию генератора. Виктор Чеславович обосновал оптимальную конструкцию корпуса генератора-распылителя. Совместно с конструкторским отделом института разработка была воплощена в металле, и к весне 1964 г. появился целый ряд генераторов различной производительности. Впервые во время проведения масштабных опытов удалось потушить крупный пожар, подавая менее 0,1 л/с из расчета на один квадратный метр горящей поверхности да еще за короткое время. В результате эффективность средств тушения повысилась в 10 раз.

Итак, принципиальное решение проблемы состоялось. Началась разработка практических нормативов и рекомендаций по тушению пожаров в резервуарах пеной средней кратности. Работа на этом новом направлении, завершившаяся натурными испытаниями осенью 1965 г. в порту Баку и в 1966 г. в порту Ленинграда, показала высокую эффективность пены средней кратности и при тушении больших объемов на судах. В итоге в Морской регистр СССР были внесены изменения, в соответствии с которыми пена средней кратности, получаемая с помощью генераторов ПГВ600, стала основным средством тушения пожаров на кораблях. Эта работа послужила также толчком к развитию сотрудничества Министерства морского флота с институтом. В 1967 г. была создана СНИЛ – Специальная научно-исследовательская лаборатория, включенная в состав ЦНИИПО, с размещением в Ленинграде (сейчас это Санкт-Петербургский филиал ВНИИПО).

Руководителем СНИЛ в 1968 г. стал В.И. Сомов. Для участия в работах по пенному тушению в Ленинград был приглашен сотрудник Свердловской пожарно-испытательной станции А.А. Котов, который занимался разработкой генераторов пены кратностью около 1000. При его участии в СНИЛ начались работы по тушению трюмов затоплением такой пеной. К сожалению, не удалось преодолеть ряд проблем, и впоследствии такие работы были свернуты. А в Балашихе между тем продолжалась работа по практическому воплощению найденного решения. В 1967 г. были введены в действие «Временные рекомендации по тушению пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах пеной средней кратности». Этот документ окончательно узаконил применение пены средней кратности, определил соответствующие нормативы, оборудование, пенообразователи и тактику тушения.

Кроме того, проводились работы по другим средствам и способам пенного пожаротушения, например освоение тушения нефтепродуктов в резервуарах, подача пены низкой кратности из-под слоя ГЖ по эластичному рукаву (принцип которого был заимствован за рубежом). Это привело к разработке ГОСТ 16006 и введению в действие в 1968 г. «Указаний на проектирование и эксплуатацию установки типа УППС для тушения пожаров нефтепродуктов в наземных резервуарах». В эти же годы под руководством Казакова был разработан состав пенообразователя ПО-1С, пена которого могла успешнее тушить пламя водорастворимых ГЖ, таких как низшие спирты и органические кислоты, ацетон и т.д., агрессивные к обычной пене, и совместно с НИЛ УПО МВД Азербайджанской ССР отработана тактика тушения пожаров таких ГЖ в резервуарах. Эта работа закончилась принятием в 1971 г. «Рекомендаций по тушению пожаров спиртов в резервуарах».

16 апреля 1973 г. были утверждены «Указания по тушению пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах», разработанные на основе результатов исследований теперь уже ВНИИПО, которые заменили все предшествовавшие нормативные документы в этой области. После принятия этого документа интенсивность исследований в части применения пены снизилась. Акцент был сделан на изучение автоматических систем.

Как работает пенное устройство

Система пенного пожаротушения включает в себя такие основные элементы:

1. генератор;
2. дозатор;
3. смеситель;
4. пеноблок.

Как только поступает сигнал о возгорании, вода и пенный концентрат наполняют специальную емкость в установке. Полученная смесь направляется в пеноблок и поступает к оросителям. Затем она поступает в трубопровод и посредством насоса выталкивается наружу.

Системы пенного пожаротушения по-разному могут действовать на очаги возгорания, в связи с чем они подразделяются на такие группы: обще – поверхностные, локально – поверхностные, обще — объемные, локально – объемные, комбинированные.

Применяемые пенообразователи

Используется вода и пенный раствор со стабилизаторами. Виды (

НПБ 305

):

1. с поверхностно-активными добавками (ПАВ): синтетическими углеводородными, фторосодержащими;
   
   
2. для классов: А; А и В; В;
   
   
3. для низкой (4 – 20), средней (21 – 200), высокой (от 200) кратности;
   
   
4. растворенные в H₂O, смешиваемые;
   
   
5. быстро, умеренно, медленно, чрезвычайно медленноразлагаемые;
   
   
6. биологически «мягкие», «жесткие».
   
   

Требования к веществу:

1. гигиенический сертификат;
   
   
2. 3 кл. опасности и выше;
   
   
3. пожаровзрывобезопасные;
   
   
4. без вторичных опасных продуктов.
   
   

Фторированные добавки-пенообразователи обладают некоторым коррозионным влиянием на металлы. Именно за счет ПАВ создается способность к вспениванию, образованию пленки, обволакиванию.

Акты по добавкам:

• «Порядок применения пенообразователей»;
  
  
• ГОСТ Р 50588.
  
  

Какие пенные установки бывают

Существуют такие виды установок пенного пожаротушения:

1. Дренчерные. Представляет собой самую эффективную систему, так как для тушения огня задействованы сразу все оросители, что позволяет локализовать огонь быстро на значительной территории. Система срабатывает сразу же, как только поступает сигнал о возгорании или задымлении. Применяется для локализации возгораний на складах, в цехах, на промышленных объектах, где хранятся горюче-смазочные материалы и велика вероятность их возгорания. Дренчерные установки гасят огонь, который невозможно затушить водой. Пена за короткий промежуток времени наполняет помещение и не дает открытому огню распространиться на смежные площади.
2. Спринклерные. Используются при тушении пожаров меньшей сложности, где нет необходимости применять дренчерные системы. Спринклерные оросители действуют выборочно и направленного действия. Они не заполняют полностью пеной весь объект, а сбивают огонь на конкретном участке.
3. Автоматические. Эти системы используют пену высокой кратности и более плотную, чем у спринклерных и дренчерных систем. Автоматика применяется на наиболее крупных промышленных предприятиях важного назначения, на судах, перевозящих нефть и нефтепродукты, в нефтехранилищах, на объектах со взрывоопасными компонентами. В этих установках может использоваться не только вода, но и инертные газы, а также воздух.

Виды оросителей в системе пенного пожаротушения

Оросительные установки бывают дренчерного и спринклерного типов.  Они разнятся по конструктивному принципу. Если установлена дренчерная система, то пена поступает через специальное отверстие, у которого нет теплового замка. Это способствует более оперативному началу тушения пожара и скорейшей его локализации. В рабочее состояние спринклерная система приходит тогда, когда тепловой замок, установленный на ней, начинает плавиться под воздействием высоких температур.

Но, так как оросители на спринклерной системе устанавливаются на потолках помещений, а они могут быть слишком высокие, то определенный температурный порог может не сразу дойти до них, поэтому оперативного срабатывания не последует. Это касается и процесса задымления без повышения температуры в помещении.

Область применения систем пенопожаротушения

1. На складах, где хранятся любые типы легковоспламеняющихся материалов.
2. На наливных станциях, где загружаются нефтепродукты, горюче-смазочные материалы, масла (натуральные и синтетические) и прочее.
3. Ангары для локомотивов и большегрузных машин.
4. Насосные станции для перекачки нефтепродуктов.
5. Суда всех видов.
6. Аэропорты, порты и прочие схожие объекты.

Нормы и правила проектирования пенных АУПТ

Нормы проектирования автоматических установок пенного пожаротушения и основы по расчетам содержатся в СП 5, НПБ 88, РД 009-01-96 и 34.49.501-95, как пример ТУ есть рекомендации для установки с КПУУ «Спринт» от ЗАО «ПО «Спецавтоматика» (г. Бийск, 2008 г.).

По табл. 5.1 – 5.3 и Прил. Б СП 5 определяют основные технические возможности и требования к пенному пожаротушению:

Основы по монтажу:

1. значения для спринклерных систем приведены для пространств не выше 10 м;
   
   
2. спринклерные АУПТ ставят в помещениях до 20 м (исключение – для крыш построек, покрытий), водозаполненные или воздушные. В одной части установки – до 800 оросителей или 1200, если есть контролеры их состояния;
   
   
3. при среде до +5 °C оснащение проектируется сухотрубным или с возможностью слива;
   
   
4. гидравлический расчет, определение расхода делают по методике из Прил. В СП 5;
   
   
5. для пенных УАПТ расход ОТВ принимается меньшим в 1,5 раза, чем для водяных;
   
   
6. норма продолжительности выпуска низкой/средней: 10 мин. для строений кат. В2, В3; 15 – для А, Б, В1; 20 – для гр. 7 (Прил. Б СП 5);
   
   
7. расход для помещения высотой больше 10 м со складированием высотой до 5,5 м увеличивается на 10% на каждые 2 м;
   
   
8. наибольшее давление у диктующего оросителя – до 1 МПа, если другое не согласовано в проекте;
   
   
9. помещения с электрооборудованием должно иметь автоотключение питания;
   
   
10. предписывается дублирование системы пуска ручным узлом (для спринклерных не обязательно);
    
    
11. в одной защищаемой зоне ставят одинаковые распылители, допускается совмещать их с сегментом с дренчерами для водяных завес;
    
    
12. запас разбрызгивателей: 10% и 2% для проверочных мер;
    
    
13. объект может зонироваться;
    
    
14. время срабатывания – до 180 сек.;
    
    
15. расстояние от центра замка или устройств побудительной линии до потолка – от 0,08 до 0,40 м, для настенных – 0,07 – 0,15 м;
    
    
16. диаметр побудительной магистрали у дренчерных АУП – от 15 мм. Установки данного типа чаще применяют для завес, тамбур-шлюзов;
    
    
17. 100% резерв пенообразователя с автоподачей;
    
    
18. два насоса дозатора или по одному каждого типа, а также самостоятельный компрессор;
    
    
19. расстояние спринклеров от стен: до 0,8 м и до 1,5 м для кл. К0.
    
    

Автономные станции пенного пожаротушения

Автономные станции – это блок-бокс, внутри которого размещено все необходимое оборудование, запас воды и пенообразователя. Станция может работать некоторое время без подключения к источникам питания. В оборудование входят пеносмеситель, баки, компрессор и газовые баллоны.

Блок можно подключить к действующей системе пожаротушения или использовать его только в экстренных случаях, когда действующая сеть с пожаром не справляется. Подключение станции проводится трубами или пожарными шлангами. Водозабор может производиться из любого источника (искусственного или естественного) за счет установленных в боксе насосов, или через пожарную водопроводную сеть.

Эксплуатация и техническое обслуживание

Эксплуатация, ТО усложняются обслуживанием, чисткой дополнительных узлов. Пенообразователь нужно менять по сроку годности, указанном в его ТД.

Основы эксплуатации:

1. после монтажа – промывка (продувка), гидроиспытания;
   
   
2. трубы при температуре до +5 °С должны быть пустыми (не заполненными до срабатывания);
   
   
3. прочность при пробной нагрузке в 1,5 МПа;
   
   
4. пенообразователь перемешивается специальным устройством;
   
   
5. электрооборудование не хуже 1 кат. по ПУЭ, заземленное, зануленное;
   
   
6. должен работать автоматический пуск всех насосов;
   
   
7. тушить резину, каучук, смолу следует ОТВ низкой кратности;
   
   
8. срок службы – от 10 лет;
   
   
9. пробки, заглушки взамен сломанных оросителей запрещены;
   
   
10. к обслуживанию допускаются только лица, прошедшие инструктаж;
    
    
11. присоединение трубопроводов для иных целей, навеска посторонних механизмов запрещены.
    
    

Методика испытаний и типовое ТО есть в актах:

• Госстандарт Р 50800 (п. 6.2 предписывает проводить меры перед приемкой и не реже 1 раза в 5 лет);
  
  
• РД 009-01-96, 34.49.501-95;
  
  
• СТО 56947007.
  
  

По СТО 56947007 обслуживание можно разделить на 3 части:

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...

Читайте также:

5 решающих направлений на пожаре — принц... Методика проведения расчетов параметров... Теплоотражательный костюм — ТОК-200, ТОК... История создания фейерверков (салюта)...