Автоматические системы пожаротушения. Какие бывают?

Автоматической системой тушения пожара считается такой комплекс устройств, который может самостоятельно включаться по сигналу пожарной сигнализации. Со схемой обобщенной классификации таких устройств можно ознакомиться на рисунке 1.

Рисунок 1.

Среди функций, которые возлагаются на систему автоматического тушения огня:

• оперативная помощь в обеспечении безопасной среды для пребывания людей на объекте;
• защита имущества от негативного воздействия высоких температур и открытого пламени.

Но далеко не все типы установок способны решать одновременно две задачи или выполнять их обе на надлежащем уровне. Чаще всего приходится выбирать, исходя из типа помещения (офисное, складское и т.п.) и оценки реальных рисков (людей из холла эвакуировать легче, чем вынести ценные выставочные экспонаты, например). Оценить сильные и слабые стороны каждой из систем, рассматриваемых ниже, поможет таблица "Типы установки пожаротушения".

Существует несколько различных классификаций установок автоматического пожаротушения. В основном, их разделяют по типу срабатывания, происхождению огнетушащего состава и схеме действия.

Что касается схемы действия, то выделяют устройства поверхностного типа, которые только лишь гасят непосредственный очаг возгорания, и комплексы объемного воздействия – те, которые создают среду, неблагоприятную для горения. В установках первого типа используют стандартные составы, которые струйно подаются на очаг возгорания — пены, порошки, жидкости. Объемное тушение требует задействования легко распыляемых и распространяемых по воздуху веществ, которые заполняют все заданное пространство. Такими веществами являются газы. Они, а также легкие порошки используются одновременно и как средство тушения пожара, и как превентивная мера, предотвращающая распространение огня на соседние участки.

Зональное тушение огня можно осуществлять при помощи модульных систем, способных работать автономно, будучи подключенными к одной системе запуска. Они не только позволяют не создавать лишнего дискомфорта активацией в тех помещениях, где возгорание не было выявлено, но и способны осуществлять свою деятельность даже в условиях повреждения целостности цепи.

Установки пенного пожаротушения

Установки, работающие с пеной – одни из самых сложных, так как содержат дополнительный комплекс устройств для преобразования порошка или специального раствора в пену (пеногенераторы, оросители), а также требуют специально отведенных емкостей в пожарном трубопроводе для хранения пенного концентрата или готовой смеси.

Работа с готовым составом и смешивание в процессе непосредственно пожаротушения – это два совершенно различных принципа деятельности АУП, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Если проводить границы их употребления приблизительно, то установки, в которых концентрат и запас воды хранятся отдельно, используются на значительных по площади объектах охраны, установки с готовым раствором подходят для малых по объему помещений из-за ряда недостатков, возникающих при необходимости хранить значительные запасы пенной жидкости:

• так как готовый раствор имеет довольно короткий срок хранения, регулярная замена его в полном объеме требует значительных финансовых затрат, которые увеличиваются пропорционально росту резервуара;
• вкладываться в постройку большого по объему резервуара не выгодно, если необходимый напор может обеспечить пожарный водопровод. К тому же, контакт готовой смеси с бетоном не допускается, а значит, потребуется покрытие внутренней части резервуара эпоксидными мастиками, что также повышает стоимость с каждым дополнительным кубическим метром;
• большие по объему резервуары затрудняют процесс утилизации раствора и процедуру его замены.

Чаще всего пенные установки используют на химических и нефтехимических предприятиях, так как они наиболее хорошо справляются с предотвращением разрастания огня, что важно, когда речь идет о помещениях, внутри и вблизи которых хранятся легковоспламеняющиеся жидкости. При этом важно проверить пенный состав на совместимость с основными реагентами, которые используются предприятием. Входя в контакт с некоторыми веществами, пена образует ядовитые пары, что может затруднить эвакуационные и восстановительные работы. Также пенные АУП используют на складских помещениях и ангарах техники, где обычно находится минимум людей, эвакуации которых может препятствовать пена, и крайне важно сохранить целостность имущества. Ложась ровным слоем, пена не только гасит очаги возгорания, но и предотвращает возможную передачу огня из соседних помещений.

Установки водяного пожаротушения

Системы, работающие с водой, более универсальны, чем те, которые задействуют другие средства для тушения пламени. Их можно применять на любых объектах, где приоритет отдается безопасной эвакуации людей (офисные помещения, госучреждения, рабочие отделы промышленных зон и т.п.), а не сохранности имущества (музеи, склады, ангары техники).

Выделяют два типа установок водного пожаротушения: локальные и охватывающие все здание (спринклерные и дренчерные соответственно). Спринклерные, получившие свое название от английского sprincle (брызгать, моросить), имеют полностью автономную систему реагирования. При зональном повышении температуры они активируются, посылая струю тонко распыленной воды максимально близко к источнику тепла. Выбирая спринклерные системы, важно обратить внимание на тип узла управления. Он может быть «сухим» и «мокрым». Сухие используются для обеспечения пожарной безопасности на не отапливаемых объектах, а мокрые — там, где температура никогда не опускается ниже 0°C.

Дренчерные системы, напротив, не бывают автономны и работают только вместе с системой пожарной сигнализации, которая и запускает их. У них нет своих датчиков, которые позволили бы им определить основной источник огня, поэтому они покрывают водой все поверхности помещения.

Важно помнить, что вода может вступать в реакции с различными металлоорганическими соединениями, выделяя в воздух токсические вещества, что будет создавать дополнительные препятствия при эвакуации людей, а также может причинить вред их здоровью. Поэтому использование водных установок запрещено на многих промышленных объектах, работающих с углем, железом, карбидами металлов и другими соединениями. Также их использование не будет эффективно при необходимости тушить пожар в зданиях, где хранятся легковоспламеняющиеся жидкости, температура горения которых ниже 90°C.

Установки пожаротушения тонкораспылённой водой

Система тушения пожара тонкораспыленной водой – это уникальная технология, разработанная в последние годы, позволившая объединить в одном устройстве заботу и о людях, и об имуществе на объекте охраны. Идея, которая лежит в ее основе, настолько проста, насколько просты все гениальные технологические решения. Вода, подающаяся из распылителей, не покрывает все поверхности тонким слоем, а разбрызгивается мелкими каплями прямо в огонь, где испаряется, связывая пламя. Кроме того, испарение жидкости всегда сопряжено с выделением пара, который уменьшает объем свободного кислорода в запертом помещении, а значит, ограничивает возможности для развития процессов горения. В результате чего очаг максимально локализируется, отделяется и, в конце концов, гаснет под воздействием капель.

Среди других преимуществ этой технологии:

• Возможность работать в помещениях, где хранятся легковоспламеняющиеся жидкости и даже останавливать процессы их горения. Обычные водные установки в таких случаях малоэффективны, так как из-за сильного напора разбрызгивают капли ЛВЖ, чем увеличивают площадь пожара. Но в этой технологии струи настолько тонки, что не вызывают каких-либо колебаний горящей жидкости.
• Возможность останавливать процессы горения, вызванные перепадами напряжения, что предполагает тушения электроустановок, находящихся под напряжением. При расстоянии между распылителем и горящим объектом в 1 метр допустимое напряжение составляет 36000 В.
• Способность адсорбировать продукты горения. Облаком, состоящим из мелких капель воды, поглощаются угарный газ, сажа и другие мелкие частицы, способные нанести вред дыхательной системе человека. Благодаря этому уникальному свойству системы пожаротушения тонкораспыленной водой были одобрены Центром по безопасности культурных ценностей для установки в музеях и галереях. Так как они дают возможность во время всего процесса тушения огня производить на объекте работы по эвакуации и защите ценных экспонатов.

Такие установки эффективны при тушении пожаров классов А и В, а также при ликвидации источников возгорания, горючим материалом для которых являются гидрофобные нефтепродукты с температурой горения ниже 100°С. Как говорилось выше, в некоторых случаях они могут применяться и для тушения пожаров, напрямую связанных с неисправностью проводки или электрических приборов. Но они все еще не могут быть задействованы в тех местах, где есть прямой контакт с металлоорганическими соединениями, выделяющими токсические вещества при вступлении в химическую реакцию с водой.

Сравнение системы водяного пожаротушения и Установки ТРВ.

Установки газового пожаротушения

Современные хладоны и газы позволяют эффективно бороться с огнем там, где недопустимо использование жидкостных средств. Они осуществляют тушение объемного типа, создавая среду, в которой не может развиваться огонь, что крайне удобно для помещений, где есть высокий риск распространения пламени. Кроме того, они позволяют проводить операцию без предварительной эвакуации людей. Но это допускается только в том случае, если очаг возгорания небольшой и для его тушения не потребуется вводить значительный объем газового вещества. Сам по себе газ также может негативно влиять на организм, и за определенным пределом его концентрация может наносить серьёзные повреждения временного или постоянного характера. А эвакуировать людей после начала операции по борьбе с огнем будет невозможно – газовые установки требуют максимального уровня герметичности помещений.

В некоторых случаях газовые установки могут использоваться для локального тушения пожара, когда необходимо ограничить процесс горения электротехнических установок или специализированного оборудования. Механизм монтажа одинаков как для систем объемного, так и для систем локального пожаротушения, за исключением того, что в последнем варианте распределительные трубопроводы подводятся непосредственно к пожароопасному оборудованию, а не разводятся по всей комнате.

Установки газового пожаротушения эффективно справляются с пожарами классов А, В и С и могут быть использованы для тушения электрооборудования под напряжением, что делает резонным их применение на таких объектах:

• помещения электроснабжения (туннели, в которых проложены соединительные кабели, трансформаторные будки, технические этажи);
• на ТЭЦ и ГРЭС для тушения возгораний в генераторах, при условии, что они используют водородный тип охлаждения;
• в цехах по производству легкогорючих материалов (лаков, красок и т.п.);
• в транспорте дальнего следования (самолеты, корабли), а также на тепловозах и электровозах, используемых в составе пассажирских и товарных поездов;
• на складах, где хранятся ценные материалы или продукция;
• в библиотеках, архивах и музеях, при условии, что экспонаты находятся под стеклом, так как газ может повреждать некоторые масляные соединения, используемые для написания картин;
• на АЭС для защиты контуров теплоносители и др.

При этом важно помнить, что газовые установки не могут быть использованы для тушения материалов, способных гореть без задействования кислорода, склонных к самовозгоранию и тлению (пенистая резина, хлопок, древесная стружка), а также некоторых видов металлов, вступающих в реакцию с газовыми веществами, и пирофорных веществ.

Установки порошкового пожаротушения

На данный момент порошковые установки являются наиболее распространенным способом оперативной борьбы с огнем. Примерно 80% всех установок в мире используют именно эту технологию. Такая широта применения обусловлена рядом неоспоримых преимуществ, таких как универсальность (можно использовать даже для тушения электроустановок), высокий температурный предел работы, нетоксичность, продолжительный срок хранения сухого вещества без риска слеживания и простота утилизации неотработанных материалов. Кроме того, за счет значительной огнетушащей способности порошки могут быть использованы для тушения пожаров классов А, В, С, что значительно расширяет возможности сдерживания или полной ликвидации пожара на отдаленных объектах, где приходится долго ожидать квалифицированной помощи.

Отметим, что важным преимуществом таких систем является возможность радиоканального управления, что позволяет монтировать и наладить систему уже после проведения на объекте чистовых работ, не повредив отделку и сохранив ее внешнюю привлекательность, так как прокладка кабельных линий больше не является обязательной.

Установки порошкового пожаротушения зарекомендовали себя как эффективные при работе с разливами горючих веществ, на нефтеналивных и перекачивающих сооружениях, а также при работе с электротехническим оборудованием. Но они не используются для борьбы с огнем, материалом для которого являются вещества, способные гореть в условиях отсутствия кислорода, а также склонные к тлению и самовозгоранию.

Важно также помнить, что они не совместимы с системами противодымной вентиляции. Так как последние обязательны для помещений, в которых работают люди, на долю порошковых установок автоматического пожаротушения остаются только промышленные объекты, складские помещения и закрытые туннели, где в обычных условиях работы не предполагается постоянное присутствие людей.

Установки аэрозольного пожаротушения

Довольно узкоспециализированными, но все равно широко распространенными являются установки аэрозольного пожаротушения. Они имеют ограниченный круг действия, так как не могут быть использованы с потенциально взрывоопасными веществами, а также на объектах, где постоянно находятся люди, так как, срабатывая вместе с системой оповещения о пожаре, исключают возможность видеть путь эвакуации. Хотя и сам состав аэрозоля безвреден для организма человека и технически, учитывая высокие показатели качества борьбы с огнем таких устройств, пожар можно переждать в здании. Но при этом важно принять меры, которые предотвратили бы взрыв самих установок от колебания внутреннего давления и внешних температур.

Основным элементом установки является генератор аэрозоля, в корпусе которого хранится заряд, выпускающий наружу аэрозолеобразующий огнетушащий состав по сигналу тревоги. Стандартно в состав тушащего аэрозоля входят высокодисперсные твердые частицы и инертные газы, позволяющие оперативно нейтрализовать действие огня, а также экранировать имеющиеся очаги и предотвратить их распространение.

Установки этого типа хорошо зарекомендовали себя на энергетических объектах, где большинство процессов горения связанны с неполадками электросети. Аэрозоль эффективно справляется с задачей тушения огня техногенного происхождения. Кроме того, это идеальное средство защиты для маслохозяйств и крупных транспортных средств. Но важно помнить, что аэрозоль не способен полностью прекратить процессы горения пористых и волокнистых материалов, которые склонны к тлению на внутренних слоях, а также могут возобновлять процесс горения за счет сохранения искры в своей структуре. Также стоит исключить их использования на объектах, где приходится работать с веществами, способными поддерживать процессы горения при полном отсутствии воздуха или при ограниченных запасах кислорода.

Автономные установки пожаротушения.

В тексте при описании разнообразных типов устройств упоминался автоматический и автономный способ действия. Сейчас необходимо уточнить разницу между этими двумя принципами работы, чтобы избежать путницы, связанной с их созвучностью.

Автономная установка – это система, которая самостоятельно идентифицирует очаг возгорания и принимает решение о необходимость активации рабочего процесса. О таких установках говорилось, когда рассматривались водные способы тушения, а также газовые установки локального назначения. Датчики таких устройств, как правило, реагируют на повышение температуры окружающей среды или идентифицируют процессы горения по наличию соответствующих частиц в воздухе. Зафиксировав изменения, свидетельствующие о потенциальной угрозе, датчики передают сигнал на собственную контрольную панель для определения локализации источника тепла (анализируются данные с нескольких датчиков) и получения команды на активацию процессов. Эта процедура может несколько отличаться в зависимости от типа установки, но общий алгоритм остается неизменным: «идентификация – запрос – активация». Если имеющейся мощности не достаточно для того чтобы запустить модуль, то дополнительный импульс вырабатывается батареей или пиротехническим устройством.

Итак, обязательными составляющими автономного модуля пожаротушения являются:

• устройства обнаружения возгорания и включения системы. Преимущественно с тепловыми датчиками, реагирующими на повышение температуры внешней среды. Детально они будут рассмотрены ниже, но к ним можно отнести огнепроводной шнур, тепловой замок, инициирующий порошок и др.
• устройство пожаротушения – это одно или комплекс устройств, хранящих в себе заряд вещества для борьбы с возгоранием (порошка, жидкости, сжатого газа) и подающих его по сигналу командной панели на источник огня, преобразуя в необходимую форму (пена, тонкие струи и т.п.).

Автоматические системы – это те комплексы тушения пожара, которые подключены к общей аварийной сигнализации и включаются по ее команде. При установке таких систем следует делать поправку на тип объекта охраны. Некоторые из составов, используемых для тушения огня, очень плотные и затрудняют эвакуацию людей. Поэтому их использование допустимо лишь на тех объектах, где при обычных обстоятельствах нет людей или их количество сведено к минимуму.

Устройство обнаружения и запуска

Главным узлом автономной системы пожаротушения является устройство обнаружения и пуска. В некоторых моделях эти функции разводят на два устройства, но преимущественно они выполняются одним прибором. К устройствам такого типа можно отнести:

• пожарные извещатели с элементом питания;
• пожарные извещатели, которые вырабатывают ЭДС при помощи индукционной катушки;
• инициирующий порошок;
• тепловой замок;
• огнепроводный шнур.

В случае если сигнал, идущий от датчика, недостаточно мощен, чтобы активировать один или сразу несколько отдельных модулей системы, дополнительный заряд может быть выработан пиротехническим источником тока или с задействованием энергии, накопленной в аккумуляторной батарее.

По принципу действия устройства запуска разделяют на химические, электрические, механические и комбинирующие несколько принципов работы. Детальней с классификацией можно ознакомиться, изучив схему:

В состав автономных установок, как правило, входит также устройство ручного управления, позволяющее активировать устройство до того, как температура в помещении достигнет критической отметки. Это крайне полезная функция, так как зачастую человеку удается раньше зафиксировать признаки начинающегося пожара, чем это сделает механическая система датчиков. В таком случае он может искусственно активировать систему и значительно снизить возможные последствия пожара.

Эффективность устройств обнаружения

Если говорить об автономных установках, датчики которых реагируют исключительно на тепло, вполне логичными кажутся сомнения по поводу возможности оперативного срабатывания такой системы. Дополнительную пищу для этих сомнений дают сюжеты из фильмов, где герои подносят зажигалку непосредственно к датчику, чтобы активировать систему. Будет ли автономная система ждать, пока пламя достигнет значительных размеров, или она все же достаточно чувствительна для реагирования на изменения в среде, которые происходят на начальной стадии пожара?

Нормативных требований для установок автономного пожаротушения нет, поэтому для ответа на этот вопрос логично будет обратиться к нормам, установленным для обычных тепловых извещателей, подключённых к автоматическим системам водного пожаротушения. Нормы, прописанные для них, гласят, что допустимое время для срабатывания тепловых датчиков — от 58 до 1740 секунд с момента возгорания. Еще 600 секунд дается для включения оросителя (скорость его включения зависит от температуры внешней среды на момент срабатывания). Итого действительно довольно неутешительный результат — как минимум 8–10 минут для активации системы. Гораздо более чувствительными являются дымовые датчики, их инерционность не превышает 10 секунд. Дым появляется уже на первых этапах горения, зачастую — даже до появления отрытого огня (процессы тления) и, благодаря своей летучести, быстро попадает в поле зрения извещателей, находящихся у потолка. Что позволяет значительно сократить процесс идентификации очага возгорания и передачи соответствующих команд для активации системы. Однако ни тот, ни другой тип устройств не обеспечивает 100% надежность. Поэтому рекомендуют устанавливать комбинированные системы, которые могли бы сопоставлять информацию различных модальностей и давать качественный и оперативный ответ.

Сравнительная стоимость систем пожаротушения

Вопрос цены – один из базовых при выборе системы пожаротушения. В этом плане всегда стоит стремиться к идеальному балансу, не пытаясь сэкономить там, где нельзя, но и не расходуя лишних средств, так как пожар – довольно редкое ЧП, а услуги по обслуживанию пожарной системы равно пропорциональны ее исходной стоимости. При этом важно понимать, что вы устанавливаете систему пожаротушения не для галочки, которую поставит у себя в бланке представитель пожарного надзора, а для себя – для сбережения жизней людей и материальных ресурсов. Последние особенно чутко реагируют на резкие перепады состава внешней среды, поэтому стоит обратить внимание на совместимость некоторых средств тушения пожара с техникой и реагентами, используемыми на объекте. В конце описания каждого из типа устройств мы указывали локации, на которых данный тип показывает наиболее высокую эффективность, и перечень веществ, с которыми он может вступать в опасные химические реакции. Кроме того, стоит обратить внимание на прямой вред, который могут нанести используемые составы. Так, например, вода, для уборки которой потребуется значительное количество времени, может вызывать коррозию металлов, а также разбухание деревянных элементов (паркет, мебель).

Наиболее дешевыми вариантами являются порошковые и аэрозольные установки. Причина их низкой цены в том, что они зачастую наносят непоправимый вред материальным ценностям любого типа, повреждая металл, пластик, бумагу, приводя к деструкции резины, деревянных элементов мебели и т.п. Кроме того, они бывают опасны для любого типа живых организмов, безвозвратно уничтожая растения, находящиеся в помещении, и негативно сказываясь на здоровье животных. И хотя люди способны довольно долго беспрепятственно дышать в среде, созданной такими установками для экранирования помещения от пожара, попадание составов на кожу или слизистую оболочку может привести к образованию ран.

Немного дороже газовые системы тушения пожара. Они не причиняют вреда материальным ценностям, находящимся в помещении, что делает их приоритетными для использования в библиотеках, архивах и музеях, но требуют достижения максимальной герметичности помещения и предварительной эвакуации людей, так как некоторые составы могут препятствовать нормальному процессу дыхания, связывая свободный кислород для предотвращения разгорания пламени.

Еще более дорогими являются установки, работающие с пеной, так как они требуют включения в систему дополнительных резервуаров с пенным концентратом и пенообразователя. Пенные установки отлично срабатывают на тушение огня на крупных складских помещениях, а также в ангарах, но они очень сильно препятствуют эвакуации людей, что ограничивает сферу их применения исключительно техническими объектами.

Наиболее дорогостоящими являются системы тонкоструйной подачи воды, которые создают на объекте идеальную среду для беспрепятственной эвакуации людей (за неимением такой возможности можно переждать в здании), а также обеспечивают максимальный уровень сохранности имущества. Капли воды настолько мелкие, что испаряются в огне, не опускаясь на поверхности и не воздействуя на них. А сам процесс тушения достигается за счет образования пара, который препятствует распространению огня, а также общего понижения температуры.

Сравнительная таблица для выбора системы автоматического пожаротушения (ориентировочная стоимость защиты 100 кв.м.):

Сравнительные данные приведены по состоянию на 2010 год.

Преимущества нашей компании при монтаже и обслуживании систем пожаротушения

Мы имеем большой опыт работы, а так как покрываем и проектирование, и практическую реализацию, то можем смело говорить о полноценном комплексном решении. Проще говоря: если вам нужна эффективная система, способная быстро подавить пожар, — мы сделаем ее для вас. С нуля и до полной «боеготовности».

У нас есть опыт проектирования и реализации систем автоматического пожаротушения как для крупных промышленных объектов, так и для небольших офисных зданий. Поэтому наши специалисты могут предложить подходящее решение для любых технических условий. А современные технические решения дают возможность существенно повысить эффективность таких систем.

Особое внимание мы уделяем надежности. Так как пожар — экстремальная ситуация, то система должна работать безотказно даже при самых сложных обстоятельствах. Мы учитываем все возможные факторы риска и проектируем системы таким образом, чтобы не допустить нанесения урона огнем, а также гарантировать правильное и своевременное срабатывание такой системы.

Не забывайте своевременно проводить проверку систем пожаротушения . Это гарантия безотказной работы системы в критической ситуации.