Системы пожаротушения тонкораспыленной водой — виды и действие

Автоматическая система пожаротушения тонкораспыленной водой (АСП ТРВ) позволяет применять воду как огнетушащее вещество с максимальной эффективностью.

При таком использовании большинство недостатков воды сводится к незначительным последствиям.

Популярность метода

Согласно статистике, 90 % всех случаев тушения пожаров происходит с применением воды. При всей популярности использования этого природного материала на практике существуют и отрицательные стороны такого средства тушения:

• большой расход жидкости;
• порча ценностей пожарогасительным материалом и затапливание объектов;
• причинение серьёзного дополнительного ущерба соседним помещениям, не связанным с очагом возгорания, например затапливание квартир соседей;
• необходимость организации дополнительных резервов хранения водного запаса с наличием пожарных резервуаров и насосных станций.

В значительно меньшей мере эти недостатки касаются способа тушения пожаров тонкораспылённой водой. Применение метода основывается на создании облака из мелкодисперсных капель воды, выдуваемого специальным агрегатом высокого давления свыше 250 бар.

Данный способ формально относится к поверхностному методу пожаротушения, однако следует принимать во внимание, что распыляемый реагент на практике охватывает объём площади горения с эффектом увеличения в несколько раз.

При этом под действием высокой температуры происходит парообразование, от этого затрудняется подача кислорода к очагу пожара, как следствие — резкое понижение температуры и сведение скорости горения к критической. Во избежание повторного загорания мелкодисперсный туман поддерживается в пространстве до 15 мин.

За счёт природного свойства воды — способности растворять большинство веществ — этот туман может вбирать в себя твёрдые частицы дыма, что значительно снижает риск сильного задымления окружающего пространства.

При таком способе для тушения пожаров класса А используют возможности жидкости, состоящей только из воды. В более катастрофических случаях вполне реально использование дополнительных пенообразующих добавок в смесь. Специальным переключателем клапан пожарного ствола агрегата переводится в положение для пенообразования, далее установка работает в штатном режиме.

Популярность применения тонкораспыленной воды для тушения пожаров

Если верить статистическим данным, то 90% всех пожаров тушат с использованием воды. Но, несмотря на то, что вода является очень популярными и эффективным средством против огня, применение ее имеет и положительные и отрицательные моменты. Так, при ликвидации даже сравнительно небольших возгораний наблюдается достаточно высокий ее расход.

Также в процессе тушения при воздействии жидкости портятся различные ценности без всякой возможности их восстановления, а объект, где произошел пожар, будет неминуемо затоплен.

При использовании воды в качестве средства для ликвидации очагов возгорания необходимы дополнительные резервуары, где может хранится ее запас. При этом они должны быть оснащены пожарными резервуарами и насосными станциями.

Что такое модульные установки пожаротушения ТРВ

МУПТВ создают более совершенную завесу из воды с каплями меньше 150 мкм (п. 3.105 СП 5.13130.2009, НПБ 88-2001).

Модульный принцип: МУПТВ – компактная установка, не централизованная, со своей системой обнаружения возгорания. Оборудование включает самосрабатывающие элементы, но оно цельное – один самодостаточный, запускающийся автономно механизм.

Виды распыленной воды:

Мкм	Наименование	Для чего характерно
1000	простое распыление	спринклеры, дренчеры
300	спрей
150 – 100	туман (тушение мелкодисперсной консистенцией)	ТРВ (МУПТВ)
50 и меньше	дымка (тонкодисперсная)

Модуль:

1. единое (самодостаточное) устройство;
   
   
2. одновременно хранит и подает ОТВ;
   
   
3. сигнал к активации: с внешнего источника или самозапуск.
   
   

Модуль ТРВ с большей долей автономности:

1. без участия пользователя происходит:
   
   
   • формирование и выброс тонкораспыленного тушащего состава;
     
     
   • активация, остановка системы.
     
     

   
   

Устройство и конструкция

МУПТВ выглядит как два баллона, соединенные патрубком. От узла тянется питающая магистраль, переходящая в распределительную систему труб с оросителями. Модуль располагается в защищаемой зоне или на небольшом отдалении.

Разновидности:

Вид	Описание
Формирование и выпуск тонкораспыленного тушащего средства
С отдельным ИХГ	Базовое исполнение модуля, используется чаще. С раздельным хранением пускового объема газа. Есть два баллона: с ОТВ без давления; с газом для вытеснения.
С одним закачным сосудом	Тушащая смесь в одной емкости с газом. Преимущества: минимальная инерционность. Можно объединять несколько модулей: в систему с разводкой труб с распылителями; без разводки: корпус с оросителем непосредственно над зоной.
Действие модуля тонкого распыления
Кратковременное	До 60 сек.
Непрерывное	Согласно ТД.
Циклическое	Заданными циклами: подача-пауза.
Инерционность
Малоинерционные	Задержка до 3 сек.
Средне инерционные	От 3 до 180 сек.
Другие разновидности
Давление	высокого (возможны насосы); среднего; низкого.
Варианты образования тушащего вещества	консистенция достигается механически; в газожидкостную смесь дополнительно вводятся добавки.
Размещение	подвесная модульная установка; настенная; ранцевая (переносная).

Упрощенное отображение модульной схемы тонкого распыления: баллон с ИХГ для вытеснения – емкость с ОТВ – разводка труб с оросителями.

Подробная схема МУПТВ с незакачной емкостью:

1. баллон с составом для тушения. Крепится:
   
   
   • перед разводкой с распылителями (чаще всего);
     
     
   • непосредственно в месте выпуска ОТВ;
     
     

   
   

2. к модулю с огнетушащим веществом подсоединен через шланг (рукав высокого давления) баллон с газом-вытеснителем с запорно-пусковым устройством и элементами:
   
   
   • узел для заправки;
     
     
   • предохранительный клапан;
     
     
   • болт дренажный;
     
     
   • манометр;
     
     

   
   

3. в месте соединения:
   
   
   • штуцер промежуточный;
     
     
   • формирователь газожидкостной смеси;
     
     

   
   

4. трубная магистраль;
   
   
   • питающая;
     
     
   • распределительная – с узлом доставки, тройниками, оросителями;
     
     

   
   

5. крепления:
   
   
   • хомуты;
     
     
   • кронштейны;
     
     
   • потолочные перекрытия;
     
     

   
   

6. питающая труба с датчиком (индикатором) давления, дистанционно управляющим подачей;
   
   
7. устройства:
   
   
   • слива;
     
     
   • контроля ОТВ;
     
     
   • штуцер для манометра;
     
     

   
   

8. узел ручного пуска.
   
   

Типы водопитателя МУПТВ:

1. баллон – ИХГ (газ сжиженный, сжатый);
   
   
2. газогенератор;
   
   
3. насосы;
   
   
4. комбинированный.
   
   

Тушащий состав:

1. вода:
   
   
   • простая;
     
     
   • дистиллированная;
     
     

   
   

2. реагент (с фторными добавками, против замерзания);
   
   
3. водоподготовка создает окончательную смесь:
   
   
   • жидкую;
     
     
   • газоводяную;
     
     
   • газожидкостную.
     
     

   
   

Принцип действия – срабатывания

Принцип работы и тушения модулем тонкого распыления:

1. Датчики подают сигнал на ЗПУ сосуда с ИХГ;
   
   
2. Вытесняющий газ (воздух, азот, двуокись углерода) поступает в формирователь газожидкостной среды и в сосуд с огнетушащим составом.
   
   
3. Внутри емкости:
   
   
   1. Создается давление.
      
      
   2. Вода с добавками трансформируется в газожидкостную смесь.
      
      

   
   

4. Смесь для тушения поступает через питательный водопровод в разветвленную по защищаемой зоне систему труб.
   
   
5. Водой высокого давления через калибрирующие оросители создаются облака, завесы, экраны.
   
   

Задача МУПТВ – применение оросителей для создания объема водяной пыли в заданном направлении. Становятся доступными классы возгораний, которые не гасят обычной консистенцией.

Свойства ОТВ и принцип воздействия:

1. создается движущийся туман (холодный пар);
   
   
2. ТРВ формирует безвоздушную среду;
   
   
3. мелкораспыленная смесь эффективно:
   
   
   • охлаждает;
     
     
   • вбирает тепло;
     
     
   • адсорбирует, осаждает вредные вещества, дым, газы;
     
     
   • разбавляет горящие жидкости;
     
     

   
   

4. туман поддерживают до 15 мин., что исключает повторное возгорание.
   
   

Пожаротушение модулем тонкого распыления относят к поверхностному локальному, но на практике завеса охватывает значительные объемы, увеличивая КПД обычного количества ОТВ в несколько раз.

Область применения установок пожаротушения МУПТВ

Стандартная система пожаротушения тонкораспыленной водой модульного типа тушит классы возгораний и материалы:

• A – твердые, горящие/тлеющие с доступом воздуха;
  
  
• B – горючие жидкости.
  
  

При наличии спецсертификации оросителей и тушащего состава:

• E – объекты с напряжением;
  
  
• С – газы.
  
  

Не всегда МУПТВ рекомендуется для E, С. Такая возможность есть когда:

1. оборудование можно переключать в режим пенообразования;
   
   
2. ОТВ со спецдобавками.
   
   

Примеры, где установки применяются:

1. Объекты с небольшой площадью, высотой и пожарной опасностью:
   
   
   • бытовые объекты: кладовые, чердаки, квартиры, частные дома;
     
     
   • небольшие офисы;
     
     
   • вагоны;
     
     
   • котельные;
     
     
   • гаражи;
     
     
   • кухни;
     
     
   • каюты, машинные отделения, коридоры судов;
     
     
   • архивы, музеи, поскольку ущерб от тонкораспыленной воды незначительный.
     
     

   
   

2. В меньшей мере специалисты рекомендуют ТРВ для больших помещений, где более уместны мощные дренчерные/спринклерные, газовые, пенные установки:
   
   
   • склады;
     
     
   • объекты скопления людей;
     
     
   • подземные автостоянки;
     
     
   • торговые и офисные центры;
     
     
   • промышленные, производственные здания.
     
     

   
   

Приоритет для МУПТВ – небольшие помещения:

1. где нет смысла или возможностей устанавливать основательную систему пожаротушения (стационарную);
   
   
2. там, где проблемы с подачей воды (водоисточниками).
   
   

Что можно тушить ТРВ

Перечень материалов для пожаротушения тонкораспыленной водой:

1. c полной эффективностью:
   
   
   • обычные твердые (дерево, уголь, текстиль);
     
     
   • сыпучие, волокнистые;
     
     
   • плавящиеся (каучук, резина, пластмассы);
     
     
   • растворимые (спирты, ацетон) и нерастворимые (топливо, масла), сжиженные твердые (парафин);
     
     

   
   

2. менее эффективно:
   
   
   • электрооборудование с напряжением до 1000 В;
     
     
   • газообразные.
     
     

   
   

Что нельзя тушить ТРВ

Не применяют МУПТВ для объектов:

1. горящие/тлеющие без воздуха;
   
   
2. электроустановки с напряжением от 1000 В;
   
   
3. вступающие в реакции с водой (с разбрызгиванием, повышением температуры):
   
   
   • металлосодержащие вещества, металлы: обычные, легкие, щелочные, щелочноземельные (взрывоопасны);
     
     
   • Li, азид Pb гидриды Zn, Mg, Al (выделяют газы);
     
     
   • термит, хлорид Ti, серная кислота (тепловыделение);
     
     

   
   

4. не все МУПТВ применяют при категории С и E.
   
   

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

1. Специальные пожарные детекторы различного типа определяют очаг возгорания и, по возможности, его местоположения.
2. Сработавшая система пожарной сигнализации посылает сигнал тревоги на пульт и активизирует запорно-пусковое устройство на главном модуле.
3. Запорно-пусковое устройство открывает канал поступления газа в баллон с водой, где и образуется газожидкостный состав с дополнительными огнетушащими добавками.
4. Смесь под давлением поступает к распыляющим приспособлениям через трубопровод.
5. Контроль выброса тонкораспыленной воды осуществляется автоматически и дистанционно при помощи детекторов давления, которые размещаются в контрольных точках на трубопроводе.
6. При превышении граничного давления в емкости с водой срабатывает предохранительная система, и часть газа стравливается через устройство безопасности – предохранительный клапан.

В дежурном режиме газ в емкость с водой не поступает, следовательно, главный баллон находится не под давлением, что повышает длительность функционирования всей системы.

Размер капли тонкораспыленной воды составляет около 100 мкм. Под воздействием высокой температуры вода превращается в пар, который блокирует поступление кислорода к очагу возгорания. Эффективность тушения среднего очага возгорания составляет 1 мин. Пароводяная взвесь находится в воздухе помещения, в зависимости от движения воздушных потоков, до 15 мин., что предотвращает повторное возникновение очага возгорания.

Кроме тушения огня тонкодисперсная водяная смесь осаждает большинство твердых частиц дыма, значительно снижая уровень задымления.

Расчет количества автоматического пожаротушения МУПТВ

Тонкораспыленное тушение проектируется по ТУ и инструкции производителя, где указано:

1. охватываемая площадь;
   
   
2. расход;
   
   
3. продолжительность распыла;
   
   
4. расстояние между оросителями;
   
   
5. диаметр труб;
   
   
6. интенсивность;
   
   
7. обеспечиваемый напор.
   
   

Расчет учитывает НПБ 88-2001, ГОСТ Р 53288-2009 и зависит от класса пожароопасности, высоты потолков, складированных материалов. Для монтажа требуется разработка технических условий, поскольку многие нормы по ТРВ не конкретизированы в ППБ.

Пример

: для помещения 1 кат. площадью 90 кв. м:

1. интенсивность и расход установки:
   
   
   • от 0,04 л/сек./м. кв.;
     
     
   • для водяной завесы – 0,5 л/сек./ на 1 м ширины;
     
     

   
   

2. продолжительность от 20 мин.;
   
   
3. давление из расчета 0,07 МПа на каждый метр высоты;
   
   
4. 10% запас.
   
   

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.

Требования к размещению и эксплуатации МУПТВ

Правила:

1. баллон с ОТВ и газом в непосредственной близости друг от друга (20 – 30 см) и на малом расстоянии от оросителей;
   
   
2. рабочая смесь подается по одному трубопроводу;
   
   
3. распылители и трубная магистраль выдерживают как минимум 15 мин. при +250C°;
   
   
4. расстояние:
   
   
   • до потолка – 0,08 – 0,4 м;
     
     
   • между оросителями для помещения высотой до 6 м – до 3 м;
     
     

   
   

5. рабочее давление:
   
   
   • максимальное – 13 МПа;
     
     
   • стандартное – 2,5 МПа;
     
     
   • высокое – от 10 МПа, для объемного тушения.
     
     

   
   

Монтаж системы пожаротушения тонкораспыленной водой

Основным руководством при производстве монтажных и наладочных работ является проект. Первым действием выполняется проверка комплектации оборудования доставленного к месту размещения. В состав модуля ТРВ входят следующие узлы и агрегаты:

• Насосы и резервуар;

• Трубопроводы и соединительные элементы;

• Распылители.

Монтаж и пример срабатывания системы пожаротушения тонкораспыленной водой

Размещение баллонов с газом высокого давления производится строго по установочным местам, которые обозначены в чертежах.

Насосы, основной и резервный, перед установкой на подготовленное основание и включением необходимо отревизировать. В процессе прокладки трубопроводов определенного диаметра особое внимание уделяется опрессовке стыков. Это ответственная процедура, поскольку мелкодисперсный туман должен доставляться к очагу возгорания без потерь. Даже минимальные утечки воды и газа в процессе эксплуатации недопустимы. После завершения монтажа проводятся пусконаладочные работы. Вся схема проверяется на работоспособность в различных режимах. По результатам испытаний подписывается акт о вводе системы пожаротушения ТРВ в эксплуатацию.

Достоинства и недостатки систем пожаротушения тонкораспыленной водой

Многолетняя практика использования различных модулей ТРВ для борьбы с пожарами подтверждает высокую эффективность метода по сравнению с традиционными приемами. Когда огонь заливается водой, то КПД этого способа составляет чуть более 30%. Дело в том, диаметр капли составляет, в среднем, 2 мм. В тонкораспыленном виде размер сокращается до 100 мкм и эффективность газо-жидкостной смеси возрастает в три раза. Соответственно и расход воды на тушение огня сокращается.

Оборудование не создает опасных ситуаций для людей, которые постоянно находятся в защищенном помещении.

Установки пожаротушения тонкораспыленной водой практически все время находятся в ждущем режиме. В результате отверстия распылителей диаметром до 1,2 мм постепенно забиваются пылью. Газо-жидкостная смесь поступает наружу в меньших объемах. Этот факт понижает эффективность модуля. Чтобы расход тонкораспыленной смеси соответствовал техническим условиям, распылители защищаются специальными колпачками.

Эксплуатация системы пожаротушения тонкораспыленной водой

К обслуживанию системы пожаротушения допускается только специально подготовленный персонал. Автономный модуль пожаротушения тонкораспыленной водой рассчитан на функционирование под управлением автоматической системы. Когда в помещении возникает воспламенение, установка ТРВ способна запускаться с помощью различных механизмов. Скорость срабатывания определяется выбранным вариантом схемы – водозаполненной или воздухозаполненной. В первом случае вода под давлением постоянно находится в трубах. Для срабатывания исполнительного механизма требуются секунды.

Устройство системы пожаротушения на примере установки в ангаре

Во втором варианте распределительные трубы заполнены воздухом. А вода под давлением сдерживается управляющим клапаном. При возникновении пожара на клапан баллона с водой приходит соответствующий сигнал, и газо-жидкостная смесь по трубам и затем через оросители, мелкими каплями доставляется к очагу возгорания. Процесс подавления огня начинается с некоторой задержкой. Специалисту, ответственному за работоспособность системы пожаротушения, предписано регулярно проводить осмотр и обслуживание основных узлов и агрегатов.

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.

Поделитесь в соц.сетях:

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