Пожаров условно разделяют на два типа: поверхностные и объёмные. Первый способ основан на применении средств, блокирующих полную поверхность очага возгорания от доступа кислорода из окружающей среды огнегасительными средствами. При объёмном способе происходит остановка доступа воздуха в помещение путем введения в него такой концентрации газов, при которой концентрация кислорода в воздухе становится меньше 12 %. Таким образом, поддержание огня невозможно по физико-химическим показателям.
Для большей эффективности газовая смесь подаётся сверху и снизу. В процессе пожара оборудование работает в штатном режиме, поскольку ему кислород не нужен. После локализации огня воздух кондиционируется и вентилируется. Газ легко удаляется посредством вентиляционных установок, не оставляя следов воздействия на оборудовании и не принося ему вреда.
Когда и где применяют
Установки газового пожаротушения (УГП) предпочтительнее применять в помещениях с повышенной герметичностью. В таких помещениях ликвидация возгорания может происходить именно объёмным методом.
Природные свойства газообразных веществ позволяют реагентам этого вида огнетушения легко проникать в отдельные зоны объектов сложной конфигурации, куда затруднена подача иных средств. Кроме того, действие газа менее вредоносно для защищаемых ценностей, чем влияние воды, пены, порошковых или аэрозольных средств. И, в отличие от перечисленных способов, огнетушащие составы на основе газа не проводят электрический ток.
Применение установок газового пожаротушения высокозатратно, но оправдывает себя при спасении от огня особо ценной собственности в:
- помещениях с электронно-вычислительной техникой (ЭВМ), архивными серверами, вычислительных центрах;
- щитовых приборов управления на промышленных комплексах и в АЭС;
- библиотеках и архивах, в запасниках музеев;
- денежных хранилищах банков;
- камерах окраски и сушки автомобилей и дорогостоящих узлов;
- на морских танкерах и сухогрузах.
Условием эффективной ликвидации возгорания при выборе установок газового пожаротушения является создание низкой концентрации кислорода, невозможной для поддержания горения. При этом базой должно служить технико-экономическое обоснование, а соблюдение техники безопасности персонала предмет пожаротушения является наиболее значимым фактором при выборе огнетушащего вещества.
Характеристика состава
Веществами, вытесняющими кислород и снижающими скорость горения до критической, служат инертные газы, углекислота, пары неорганических веществ, способные замедлять реакцию горения. Существует Свод правил с перечнем газов, разрешённых к применению — СП 5.13130. Применение веществ, не включенных в данный перечень, разрешено по техническим условиям (дополнительно рассчитанным и прошедшим согласование нормам). Поговорим о каждом огнетушащем веществе в отдельности.
- Углекислый газ
Условное обозначение углекислого газа — Г1. Из-за сравнительно невысокой огнегасительной способности при объёмном пожаротушении требует введения в количестве до 40 % от объёма горящего помещения. СО 2 не электропроводен, благодаря этому свойству его применяют при тушении работающих под напряжением приборов и электрооборудования, электрических сетей, линий электропередач.
Углекислый газ успешно служит для тушения объектов промышленности: дизельные склады, компрессорные залы, склады легковоспламеняющихся жидкостей. СО 2 термостоек, не выделяет продуктов теплоразложения, но при пожаротушении создаёт невозможную для дыхания атмосферу. Применим в помещениях, где персонал не предусмотрен или присутствует непродолжительное время.
- Инертные газы
Инертные газы — аргон, инерген. Возможно использование дымовых и отработанных газов. Их относят к газам, разбавляющим атмосферу. Свойства этих материалов к понижению концентрации кислорода в горящем помещении успешно применяются при тушении герметичных резервуаров. Заполнение ими пространства трюмов на судах, или нефтяных танков преследует цели защиты от возможности возникновения взрыва. Условное обозначение — Г2.
- Ингибиторы
Хладоны считаются более современными средствами для тушения огня. Их относят к группе ингибиторов, химически замедляющих реакцию горения. При контакте с огнём, они вступают с ним во взаимодействие. При этом образуются свободные радикалы, реагирующие на первичные продукты горения. В результате скорость горения снижается до критической.
Огнетушащая способность хладонов составляет от 7 до 17 объёмных процентов. Они эффективны при тушении тлеющих материалов. В СП 5.13130 рекомендованы озононеразрушающие хладоны — 23; 125; 218; 227еа, фреон 114 и т.д. Также доказано, что эти газы оказывают минимальное воздействие на организм человека при концентрации, равной огнетушащей.
Азот применяется при тушении веществ в замкнутых объёмах, для предотвращения возникновения взрывоопасных ситуаций на нефте- и газодобывающих предприятиях. Создаваемая газоразделительным блоком азотного пожаротушения воздушная смесь с содержанием азота до 99 % подаётся через ресивер в очаг возгорания и приводит к полной невозможности дальнейшего горения.
- Другие вещества
Помимо вышеперечисленных веществ, также используются шестифторовая сера. Вообще, применение веществ на основе фтора довольно распространено. Компания 3M ввела в международную практику новый класс веществ, которые назвала фторкетонами. Фторкетоны — синтетические органические вещества, молекулы которых инертны при соприкосновениями с молекулами других веществ. Такие свойства аналогичны противопожарному действию хладонов. Плюсом является сохранение положительной экологической ситуации.
Технологическое оборудование
Определение выбора вещества пожаротушения подразумевает соответствие типа установки пожаротушения и её технологического оборудования. Все установки разделяют на два вида: модульные и станционные.
Модульные установки применяются для защиты от пожара при наличии одного пожароопасного помещения на объекте.
Если существует необходимость пожарной защиты двух и более помещений, монтируется установка пожаротушения, а к выбору её типа следует подходить, исходя из следующих экономических соображений:
- возможность размещения на объекте станции — выделение свободного помещения;
- величина, объём защищаемых объектов и их количество;
- отдалённость объектов от станции пожаротушения.
К основным конструкционным составляющим установок относятся модули газового пожаротушения, трубопровод и насадки, распределительные устройства, причём модуль технически является наиболее сложным узлом. Благодаря ему обеспечивается надёжность работы всего устройства. Модуль газового пожаротушения представляет собой баллоны высокого давления, оснащённые запорно-пусковыми устройствами. Предпочтение отдаётся баллонам вместимостью до 100 литров. Потребитель оценивает удобство их транспортировки и монтажа, а также возможность не регистрировать их в органах Ростехнадзора и отсутствие ограничений к месту установки.
Баллоны высокого давления изготавливаются из высокопрочной легированной стали. Данный материал характеризуется высокими антикоррозионными свойствами и способностью прочного сцепления с лакокрасочным покрытием. Расчётный срок службы баллонов — 30 лет; первый срок технического переосвидетельствования происходит по прошествии 15 лет эксплуатации.
Баллоны с рабочим давлением от 4 до 4,2 МПа применяются в модульных установках газового пожаротушения; с давлением же до 6,5 МПа могут применяться как в модульном исполнении, так и в централизованных станциях.
Запорно-пусковые устройства разделяют на 3 типа в зависимости от конструкционных составляющих рабочего органа. В отечественном производстве наиболее популярны клапанные и мембранные конструкции. В последнее время отечественные производители выпускают запорные элементы в виде разрывного устройства и пиропатрона. В действие оно приводится импульсом небольшой мощности от прибора управления.
Газовое пожаротушение - это вид пожаротушения , при котором для тушения возгораний и пожаров применяются газовые огнетушащие вещества (ГОТВ). Автоматическая установка газового пожаротушения обычно состоит из баллонов или емкостей для хранения газового огнетушащего вещества, газа, который хранится в этих баллонах (емкостях) в сжатом или сжиженном состоянии, узлов управления, трубопроводов и насадок, обеспечивающих доставку и выпуск газа в защищаемое помещение, прибора приемно-контрольного и пожарных извещателей.
История
В последней четверти 19-го столетия углекислый газ стали применять за рубежом как огнетушащее вещество. Этому предшествовало получение сжиженной двуокиси углерода (СО 2) М. Фарадеем в 1823 г. В начале 20-го века в Германии, Англии и США начали применяться углекислотные установки пожаротушения, значительное их количество появилось в 30-х годах. После Второй мировой войны за рубежом начали применяться установки с использованием изотермических резервуаров для хранения СО 2 (последние получили название установки пожаротушения двуокисью углерода низкого давления).
Хладоны (галоны) являются более современными газовыми огнетушащими веществами (ОТВ). За рубежом в начале 20-го века галон 104, а затем в 30-х годах галон 1001 (бромистый метил) весьма ограничено применялись для пожаротушения, преимущественно в ручных огнетушителях. В 50-х в США проведены исследовательские работы, которые позволили предложить к применению в установках галон 1301 (трифторбромметан).
Первые отечественные установки газового пожаротушения (УГП) появились в середине 30-х годов для защиты кораблей и судов. В качестве газового ОТВ (ГОТВ) использовалась двуокись углерода. Первая автоматическая УГП применена в 1939 г. для защиты турбогенератора ТЭЦ. В 1951-1955 гг. разработаны батареи газового пожаротушения с пневмопуском (БАП) и электропуском (БАЭ). Применен вариант блочного исполнения батарей с помощью наборных секций типа СН. С 1970 г. в батареях используется запорно-пусковое устройство ГЗСМ.
В последние десятилетия широко применяются автоматические установки газового пожаротушения, использующие
озонобезопасные хладоны - хладон 23, хладон 227еа, хладон 125.
При этом хладон 23 и хладон 227еа применяются для защиты помещений в которых находятся, или могут находиться люди.
Хладон 125 применяется в качестве огнетушащего вещества для защиты помещений без постоянного пребывания людей.
Двуокись углерода широко применяется для защиты архивов и денежных хранилищ.
Газы, применяемые при тушении
В качестве огнетушащих веществ для тушения используются газы, перечень которых определен в Своде правил СП 5.13130.2009 «Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические» (пункт 8.3.1).
Это следующие газовые огнетушащие вещества: хладон 23, хладон 227еа, хладон 125, хладон 218, хладон 318Ц, азот, аргон, инерген, двуокись углерода, шестифтористая сера.
Применение газов, которые не входят в указанный перечень, разрешается только по дополнительно разработанным и согласованным нормам (техническим условиям) для конкретного объекта.(Свод правил СП 5.13130.2009 «Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические» (примечание к таблице 8.1).
Газовые огнетушащие вещества по принципу пожаротушения классифицируют на две группы:
Первая группа ГОТВ - ингибиторы (хладоны). Они имеют механизм тушения, основанный на химическом
ингибировании (замедлении) реакции горения. Попадая в зону горения, эти вещества интенсивно распадаются
с образованием свободных радикалов, которые вступают в реакцию с первичными продуктами горения.
При этом происходит снижение скорости горения до полного затухания.
Огнетушащая концентрация хладонов в несколько раз ниже, чем для сжатых газов и составляет от 7 до 17 объемных процентов.
а именно, хладон 23, хладон 125, хладон 227еа являются озононеразрушающими.
Озоноразрушающий потенциал (ODP) хладона 23, хладона 125 и хладона 227еа равен 0.
Парниковые газы.
Вторая группа - это разбавляющие атмосферу газы. К ним относятся такие сжатые газы, как аргон, азот, инерген.
Для поддержания горения необходимым условием является наличие не менее 12 % кислорода. Принцип разбавления атмосферы состоит в том, что при вводе сжатого газа (аргона, азота, инергена) в помещении содержание кислорода снижается до значения менее 12 %, то есть создаются условия, не поддерживающие горение.
Сжиженные газовые огнетушащие составы
Сжиженный газ хладон 23 применяется без газа-вытеснителя.
Хладоны 125, 227еа, 318Ц для обеспечения транспортировки по трубной разводке в защищаемое помещение требуют подкачки газом-вытеснителем.
Двуокись углерода
Двуокись углерода - бесцветный газ с плотностью 1,98 кг/м³, не имеющий запаха и не поддерживающий горение большинства веществ. Механизм прекращения горения двуокисью углерода заключается в её способности разбавлять концентрацию реагирующих веществ до пределов, при которых горение становится невозможным. Двуокись углерода может выбрасываться в зону горения в виде снегообразной массы, оказывая при этом охлаждающее действие. Из одного килограмма жидкой двуокиси углерода образуется 506 л. газа. Огнетушащий эффект достигается, если концентрация двуокиси углерода не менее 30 % по объёму. Удельный расход газа при этом составит 0,64 кг/(м³·с) . Требует применения весовых устройств для контроля утечки огнетушащего вещества, обычно представляет собой тензорные весовые устройства.
Нельзя применять для тушения щелочно-земельных, щелочных металлов, некоторых гидридов металлов, развитых пожаров тлеющих материалов .
Хладон 23
Хладон 23 (трифторметан) - легкий газ без цвета и запаха. В модулях находится в жидкой фазе. Обладает высоким давлением собственных паров (48 КгС/кв.см), не требует наддува газом-вытеснителем. Газ выходит из баллонов под действием давления собственных паров. Контроль массы ГОТВ в баллоне осуществляется устройством контроля массы автоматически и постоянно, что обеспечивает постоянный контроль работоспособности системы пожаротушения. Огнегасительная станция способна в нормативное время (до 10 секунд) создавать нормативную огнетушащую концентрацию в помещениях, удаленных от модулей с ГОТВ на расстояние до 110 метров по горизонтали и 32 - 37 метров по вертикали. Данные по расстояниям определяются с помощью гидравлических расчетов. Свойства газа хладон 23 позволяют создавать системы пожаротушения объектов с большим количеством защищаемых помещений путём создания централизованной станции газового пожаротушения. Озонобезопасен - ODP=0 (Ozone Depletion Potential). Предельно допустимая концентрация составляет 50 %, нормативная тушащая концентрация - 14,6 %. Запас безопасности для людей 35,6 %. Это позволяет применять Хладон 23 для защиты помещений с людьми.
Хладон 125
Химическое название - пентафторэтан, озонобезопасный, символическое обозначение - R - 125 ХП.
- бесцветный газ, сжиженный под давлением; негорюч и малотоксичен.
- предназначен в качестве хладагента и пожаротушащего вещества.
| 01. | Относительная молекулярная масса: | 120,02 ; |
| 02. | Температура кипения при давлении 0,1 МПа, °С: | -48,5 ; |
| 03. | Плотность при температуре 20°С, кг/м³: | 1127 ; |
| 04. | Критическая температура, °С: | +67,7 ; |
| 05. | Критическое давление, МПа: | 3,39 ; |
| 06. | Критическая плотность, кг/м³: | 3 529 ; |
| 07. | Массовая доля пентафторэтана в жидкой фазе, %, не менее: | 99,5 ; |
| 08. | Массовая доля воздуха, %, не более: | 0,02 ; |
| 09. | Суммарная массовая доля органических примесей, %, не более: | 0,5 ; |
| 10. | Кислотность в пересчете на фтористоводородную кислоту в массовых долях, %, не более: | 0,0001 ; |
| 11. | Массовая доля воды, %, не более: | 0,001 ; |
| 12. | Массовая доля нелетучего остатка, %, не более: | 0,01 . |
Хладон 218
Хладон 227еа
Хладон 227еа - бесцветный газ, применяется в качестве компонента смесевых хладонов, газового диэлектрика, пропеллента и огнегасителя
(пенообразующий и охлаждающий агент). Хладон 227еа озонобезопасен, озоноразрушающий потенциал (ОРП) - 0 Есть пример применения этого газа в установке автоматического газового пожаротушения серверной, в модуле газового пожаротушения МПХ65-120-33.
Негорючий, невзрывоопасный и малотоксичный газ, при нормальных условиях является стабильным веществом. При соприкосновении с пламенем и с поверхностями с температурой 600 °С и выше Хладон 227еа разлагается с образованием высокотоксичных продуктов. При попадании жидкого продукта на кожу возможно обморожение.
Заливают в баллоны вместимостью до 50 дм 3 по ГОСТ 949, рассчитанные на рабочее давление не менее 2,0 МПа, или в контейнеры (бочки) вместимостью не более 1000 дм 3 ,рассчитанные на избыточное рабочее давление не менее 2,0 МПа. При этом на каждый 1 дм 3 вместимости емкости следует наполнять не более 1,1 кг жидкого хладона. Транспортируют по железной дороге и автомобильным транспортом.
Хранят в складских помещениях вдали от нагревательных приборов при температуре не выше 50°С и на открытых площадках, обеспечив защиту от прямых солнечных лучей.
Хладон 318Ц
Хладон 318ц (R 318ц, перфторциклобутан) Хладон 318Ц - сжиженный под давлением, негорючий, невзрывоопасный. Химическая формула - C 4 F 8 Химическое название: октафторциклобутан Агрегатное состояние: газ без цвета со слабым запахом Температура кипения −6,0° С (минус) Температура плавления −41,4 °C (минус) Температура самовоспламенения 632 °C Молекулярная масса 200,031 Озоноразрушающий потенциал (ОРП) ODP 0 Потенциал глобального потепления GWP 9100 ПДК р.з.мг/м3 р.з. 3000 млн-1 Класс опасности 4 Характеристика пожароопасности Трудногорючий газ. При соприкосновении с пламенем разлагается с образованием высокотоксичных продуктов. Область воспламенения в воздухе отсутствует. При соприкосновении с пламенем и горячими поверхностями разлагается с образованием высокотоксичных продуктов. При высокой температуре реагирует с фтором. Применение Пламегаситель, рабочее вещество в кондиционерах, тепловых насосах, в качестве хладагента, газового диэлектрика, пропеллента, реагента для сухого травления при изготовлении интегральных микросхем.
Сжатые газовые огнетушащие составы (Азот, аргон, инерген)
Азот
Азот используется для флегматизации горючих паров и газов, для продувки и осушения емкостей и аппаратов от остатков газообразных или жидких горючих веществ. Баллоны со сжатым азотом в условиях развившегося пожара представляют опасность, так как возможен их взрыв вследствие понижения прочности стенок при высокой температуре и повышения давления газа в баллоне при нагревании. Мерой, предотвращающей взрыв, является выпуск газа в атмосферу. Если это сделать невозможно, баллон следует обильно орошать водой из укрытия .
Азот нельзя применять для тушения магния, алюминия, лития, циркония и других материалов, которые образуют нитриды, обладающие взрывчатыми свойствами. В этих случаях в качестве инертного разбавителя применяют аргон, значительно реже - гелий .
Аргон
Инерген
Инерген - дружественная по отношению к окружающей среде противопожарная система, действующий элемент которой состоит из газов, уже присутствующих в атмосфере. Инерген - инертный, то есть неразжиженный, нетоксичный и негорючий газ. Он состоит на 52 % из азота, на 40 % из аргона, и на 8 % из углекислого газа. Это значит, что он не наносит вред окружающей среде и не повреждает оборудование и другие предметы.
Метод тушения, заложенный в Инерген называется «замещение кислорода» - уровень кислорода в помещении падает и огонь гаснет.
- В атмосфере Земли содержится приблизительно 20,9 % кислорода.
- Метод замещения кислорода заключается в том, чтобы понизить уровень кислорода до приблизительно 15 %. При таком уровне кислорода огонь в большинстве случаев неспособен гореть и погаснет в пределах 30-45 секунд.
- Отличительной особенностью Инерген является содержание в его составе 8 % углекислого газа.
Иные
Также в качестве огнетушащего вещества может применяться пар, однако эти системы в основном применяются для тушения внутри технологического оборудования и трюмах судов.
Автоматические установки газового пожаротушения
Системы газового пожаротушения применяются в тех случаях, когда применение воды может вызвать короткое замыкание или иное повреждение оборудования - в серверных комнатах , хранилищах данных, библиотеках, музеях, на летательных аппаратах.
Автоматические установки газового пожаротушения должны обеспечивать:
В защищаемом помещении, а также в смежных, имеющие выход только через защищаемое помещение, при срабатывании установки должны включаться устройства светового (световой сигнал в виде надписей на световых табло «Газ - уходи!» и «Газ - не входить!») и звукового оповещения в соответствии с ГОСТ 12.3.046 и ГОСТ 12.4.009 .
Система газового пожаротушения также входит как составная часть в системы подавления взрывов, используется для флегматизации взрывоопасных смесей.
Испытания автоматических установок газового пожаротушения
Испытания следует проводить:
- перед сдачей установок в эксплуатацию;
- в период эксплуатации не реже одного раза в 5 лет
Кроме того, масса ГОС и давление газа-вытеснителя в каждом сосуде установки следует проводить в сроки, установленные технической документацией на сосуды (баллоны, модули).
Испытания установок по проверке времени срабатывания, продолжительности подачи ГОС и огнетущащей концентрации ГОС в объёме защищаемого помещения не являются обязательными. Необходимость их экспериментальной проверки определяет заказчик или, в случае отступления от норм проектирования, влияющих на проверяемые параметры, должностные лица органов управления и подразделений Государственной противопожарной службы при осуществлении государственного пожарного надзора.
Мобильные средства газового пожаротушения
Противопожарная установка «Штурм» совместного производства нижнетагильского ОАО «Уралкриомаш», московского опытно-конструкторского бюро «Гранат» и екатеринбургского производственного объединения «Уралтрансмаш» тушит крупный пожар на газовой скважине всего за 3-5 секунд. Таков результат испытаний установки на пожарах в местах газовых месторождений Оренбургской и Тюменской областей. Столь высокая эффективность достигается за счет того, что «Штурм» гасит пламя не пеной, порошком или водой, а сжиженным азотом, который выбрасывается в очаг пожара через сопла, установленные полукругом на длинной стреле. Азот оказывает двойное действие: полностью перекрывает доступ кислорода и охлаждает источник огня, не давая ему разгораться. Обычными средствами огонь на нефтегазовых объектах порой не удается погасить месяцами. «Штурм» сделан на базе самоходной артиллерийской установки, которая без труда преодолевает самые сложные препятствия на пути к труднодоступным участкам газопроводов и нефтяным скважинам.
Газовое пожаротушение на основе фторкетонов
Фторкетоны - новый класс химических веществ, разработанных компанией 3М и введенных в международную практику. Фторкетоны - это синтетические органические вещества, в молекуле которых все атомы водорода заменены на прочно связанные с углеродным скелетом атомы фтора. Такие изменения делают вещество инертным с точки зрения взаимодействия с другими молекулами. Многочисленные тестовые испытания, проведенные ведущими международными организациями, показали, что фторкетоны не только являются отличными огнетушащими веществами (с эффективностью аналогичной хладонам), но и демонстрируют положительный экологический и токсикологический профиль.
Газовые составы обедают совокупностью свойств, позволяющих прекратить возгорание. Они подразделяются на разбавители (СО2, Инерген и другие сжатые газы), снижающие уровень кислорода и ингибиторы (хладоны), химически замедляющие скорость горения.
Выбирая газовое огнетушащее вещество для системы пожаротушения необходимо руководствоваться экономической целесообразностью, безопасностью для человека и экологии, последствиями контакта с защищаемым имуществом.
Краткие характеристики популярных ГОТВ
СО2
СО2 (жидкая углекислота) - одно из первых и по-прежнему популярных газовых огнетушащих веществ. Особенности:
- низкая цена;
- безвредность для экологии;
- высокий процент распространения.
Сжиженная углекислота - родоначальник газовых агентов, применяется уже более ста лет по всему миру. С вводом поправок в СП 5.13130.2009, необходимо исключить его применение на объектах с массовым пребыванием людей (свыше 50 человек) и в помещениях, которые не могут покинуть люди до запуска автоматической установки газового пожаротушения.
Хладон 125
Хладон 125 (пентафторэтан) - это наиболее распространенное огнетушащее вещество. Основные преимущества:
- самый дешевый газ;
- высокий процент применения;
- хорошая термическая стабильность (900 С).
На протяжении нескольких десятков лет традиционно применяется в системах газового пожаротушения. Имеет наибольшую распространенность среди хладонов на территории Российской Федерации, за счет низкой цены. Однако при его использовании необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы исключить его опасное воздействие на обслуживающий персонал.
Хладон 23
Хладон 23 (трифторметан) - это один из безопасных газовых огнетушащих веществ (ГОТВ). Преимущества:
- воздействие на человека - безвреден;
- наименьшая огнетушащая масса среди хладонов;
- постоянный контроль массы ГОТВ.
Как и углекислота, хранится в модулях газового пожаротушения под давлением собственных паров. Это объясняет низкий коэффициент заполнения модуля (0,7 кг/л) и высокую металлоемкость и сложность (из-за наличия весовых устройств) установок газового пожаротушения на его основе. Несмотря на все недостатки и ограничения, данный агент достаточно широко распространен на территории России.
Фторкетон ФК-5-1-12 или «сухая вода»
Фторкетон ФК-5-1-12 («сухая вода) - это последнее поколение газовых огнетушащих составов (ГОТВ) для систем пожаротушения. Основные преимущества:
- безвреден для человека и экологии;
- возможна заправка на объекте.
Применяется в системах пожаротушения уже более десяти лет на объектах с высокими требованиями по безопасности для обслуживающего персонала. Был разработан известной американской компанией, как альтернатива ограниченным к применению хладонам. Наиболее известен под названием «сухая вода» и фторкетон ФК-5-1-12. Газ получил широкое распространение по всему миру, в том числе и на территории России. Основными сдерживающими факторами, ограничивающими рост дальнейшего внедрения, является зарубежное производство и внешнеполитическая обстановка.
Хладон 227еа (гептафторпропан)
Хладон 227еа (гептафторпропан) - это одно из безопасных огнетушащих веществ (ГОТВ). Основные характеристики:
- влияние на человека: безопаснен для людей;
- коэффициент заправки в модуль газового пожаротушения: 1,1 кг/л;
- высокая диэлектрическая проводимость.
Газовое огнетушащее вещество является озонобезопасным и не подпадает под действие монреальского и киотского протоколов, ограничивающих применение бром и хром содержащих агентов. Применяется в автоматических установках газового пожаротушения согласно таблице 8.1 СП 5.13130.2009. Может использоваться на объектах с массовым или постоянным присутствием людей, при этом огнетушащая концентрация не должны превышать нормативную более чем на 25%. Уступает другим ГОТВ по термической стабильности (600° С).
Хладон 318Ц
Хладон 318Ц – достаточно редкое газовое огнетушащее вещество (перфторциклобутан, C4F8). Отличительные черты:
- безопасен для человека;
- коэффициент заправки в модуль газового пожаротушения - 1,2 кг/л;
- безвреден для экологии.
Игмер, как его иногда называют, относительно редко применяется в установках газового пожаротушения. По своим свойствам наиболее близок к аналогу Хладону 227еа, немного проигрывая ему по безопасности для человека и экологическим параметрам. Практически все производители систем газового пожаротушения могут заправлять его в модули ГПТ. Но применяется он крайне редко, так как есть альтернативные хладоны, более доступные по цены и имеющие лучшие технические характеристики.
Инерген
Инерген - это смесь инертных огнетушащих веществ. Плюсы:
- безопасен для человека;
- производится в России;
- безвреден для экологии.
Получается путем смешения инертных газов: углекислота (8%), азот (40%) и аргона (52%). В отличие от хладонов не вступает ни в какие химические реакции при попадании в очаг возгорания, а справляется с ним за счет резкого снижения уровня кислорода. Получил широкое распространение в западных странах, на территории России сейчас применяется редко, за счет высокой цены и наличия более дешевых аналогов.
АКВАМАРИН
АКВАМАРИН - это новейшее поколение жидких огнетушащих веществ, разработанных в России. Достоинства:
- безопасен для человека;
- низкая цена;
- безвреден для экологии.
АКВАМАРИН применяется в модульных установках пожаротушения тонкораспыленной водой. Эффективный состав комбинированного действия. При тушении им происходит изоляция кислорода от зоны горения, исключается тление за счет охлаждения поверхности и образуется защитная пленка предотвращающее повторное возгорание. Состав разработан компанией «АФЕС», как экономичное жидкое огнетушащее вещество, безвредное для персонала, имущества и экологии. Хранится и выпускается из модульных установок пожаротушения тонко распыленной водой (МУПТВ). При выпуске образует высокодисперсную пену, которая разлагается под действием микроорганизмов, находящихся в окружающей среде, не оставляя следов.
Газовое пожаротушение имеет более чем вековую историю. Применять углекислый газ (CO2) для тушения пожаров впервые начали еще в конце 19 века в странах Западной Европы и США, но широкое распространение данный метод тушения огня получил только после Второй Мировой Войны, когда в качестве основного компонента ГОС стали применять хладоны.
Основы и классификация
В настоящий момент действующие в РФ нормативные документы допускают применение газовых огнетушащих составов на основе углекислого газа, азота, аргона инергена, шестифтористой серы, а также хладона 227, хладона23, хладона 125 и хладона 218. По принципу действия все ГОС можно разделить на две группы:
По способу хранения огнетушащие газосмеси делятся на сжатые и сжиженные.
Область применения газовых установок пожаротушения охватывает отрасли, в которых тушение водой или пеной нежелательно, но так же нежелателен контакт оборудования или хранимых запасов с химически агрессивными порошковыми смесями – аппаратные залы, серверные, вычислительные центры, морские и воздушные суда, архивы, библиотеки, музеи, картинные галереи.
Большинство веществ, применяемых для производства ГОС не токсичны, однако применение газовых систем пожаротушения создает в закрытом помещении среду, непригодную для жизни (особенно это относится к ГОС из группы деоксидантов). Поэтому газосистемы пожаротушения представляют серьезную опасность жизни людей. Так 8 ноября 2008 года во время ходовых испытаний атомной подводной лодки «Нерпа» несанкционированное срабатывание газовой системы тушения пожара привело к гибели более двадцати членов экипажа субмарины.
В соответствии с нормативными актами, все автоматические системы тушения пожара с ГОС в качестве рабочего вещества в обязательном порядке должны допускать возможность задержки подачи смеси до полной эвакуации персонала. Помещения, в которых применяется автоматическое газовое пожаротушение, оснащаются световыми табло «ГАЗ! НЕ ВХОДИ!» и «ГАЗ! УХОДИ!» на входе в помещение и выходе из него соответственно.
Преимущества и недостатки газового пожаротушения
Тушение пожара с помощью ГОС получило широкое распространение благодаря ряду преимуществ, в том числе:
- тушение пожара с помощью ГОС осуществляется по всему объему помещения;
- огнетушащие газосмеси нетоксичны, химически инертны, при нагревании и контакте с горящими поверхностями не распадаются на ядовитые и агрессивные фракции;
- газовое пожаротушение практически не наносит вреда оборудованию и материальным ценностям;
- после окончания тушения ГОС легко удаляются из помещения простым проветриванием;
- применение ГОС обладает высокой скоростью тушения пожара.
Однако газовое пожаротушение имеет так же и некоторые недостатки:
- тушение пожара газом требует герметизации помещения
- газовое пожаротушение малоэффективно в помещениях большого объема либо на открытом пространстве.
- хранение снаряженных газовых модулей и техническое обслуживание системы пожаротушения сопряжено с трудностями, которые сопутствуют хранению веществ под давлением
- установки газового пожаротушения чувствительны к температурному режиму
- ГОС непригодны для тушения возгорания металлов, а также веществ, способных гореть без доступа кислорода.
Установки тушения пожара с помощью ГОС
Установки газового тушения пожара по степени мобильности можно разделить на три группы:
В нежилых помещениях, на складах и хранилищах, на предприятиях, связанных с производством и хранением горючих и взрывоопасных веществ широко применяют автоматические системы газового пожаротушения.
Схема системы автоматического газового пожаротушения
Так как пожаротушение газом обладает высокой опасностью для персонала предприятия, в случае установки автоматической системы тушения пожара с помощью ГОС на предприятиях с большим числом сотрудников, требуется интеграция автоматики системы с системой контроля и управления доступом (СКУД). Кроме того автоматическая система пожаротушения должна по сигналу пожарных датчиков осуществлять максимальную герметизацию помещения, в котором происходит тушение – отключать вентиляцию, а также закрывать автоматические двери и опускать защитные ролеты, при наличии таковых.
Автоматические системы газового пожаротушения классифицируются:
Оснащение объекта системой газового пожаротушения
Первичный расчет и планирование монтажа системы газового пожаротушения начинается с выбора параметров системы в зависимости от специфики конкретного объекта. Большое значение имеет правильный выбор огнетушащего вещества.
Диоксид углерода (углекислый газ) – один из наиболее недорогих вариантов ГОС пожаротушения. Относится к огнетушащим веществам-диоксидантам, кроме того обладает охлаждающим действием. Хранится в сжиженном состоянии, требует весового контроля утечки вещества. Смеси на основе углекислоты универсальны, ограничение к применению – пожары с воспламенением щелочных металлов.
Баллоны с газом
Хладон 23 также хранится в жидком виде. Благодаря высокому собственному давлению не требует использования вытесняющих газов. Допускается к использованию для тушения помещений, в которых возможно пребывание людей. Экологически безопасен.
Азот – инертный газ, также применяется для использования в системах пожаротушения. Обладает низкой стоимостью, однако из-за хранения в сжатом виде снаряженные азотом модули взрывоопасны. Если азотный модуль газового пожаротушения не сработал, его необходимо обильно орошать водой из укрытия.
Ограниченное применение имеют паровые установки тушения пожара. Используются на объектах, генерирующих для своей работы пар, например на электростанциях, судах с паротурбинными двигателями и т.д.
Кроме того, перед проектированием необходимо выбрать тип газовой установки пожаротушения – централизованный или модульный. Выбор зависит от величины объекта, его архитектуры, этажности и количества отдельных помещений. Монтаж установки пожаротушения централизованного типа целесообразен для защиты трех и более помещений в пределах одного объекта, расстояние между которыми не превышает 100м.
При этом следует принять в расчет, что централизованные системы облагаются большим количеством требований нормативного НПБ 88-2001 – основного нормативного документа, регламентирующего проектирование, расчет и монтаж противопожарных установок. Газовые модули пожаротушения по своему исполнению делятся на унитарные модули – включают в свою конструкцию одну емкость со сжатой или сжиженной газовой смесью тушения и газом вытеснителем; и батареи – несколько баллонов, соединенных коллектором. На основе плана разрабатывается проект газового пожаротушения.
Проектирование противопожарной системы с применением ГОС
Желательно, чтобы весь комплекс работ, связанных с оснащением объекта противопожарной системой (проектирование, расчет, монтаж, наладка, техническое обслуживание) осуществлялся одной фирмой-исполнителем . Проектирование и расчет системы газового пожаротушения производится представителем фирмы-установщика в соответствии с НПБ 88-2001 и ГОСТ Р 50968. Расчет параметров установки (количество и тип огнетушащего вещества, централизация, количество модулей и т.д.) производится исходя из следующих параметров:
- количество помещений, их объем, наличие подвесных потолков, фальшстен.
- площадь постоянно открытых проемов.
- температурный, барометрический и гигрометрический (влажность воздуха) режим на объекте.
- наличие и режим работы персонала (пути и время эвакуации персонала в случае пожара).
При расчете сметы на установку оборудования системы пожаротушения следует учитывать некоторые специфические аспекты. Например, стоимость одного килограмма огнетушащей газосмеси больше при использовании модулей со сжатым газом, так как каждый такой модуль содержит меньшую массу вещества, чем модуль со сжиженным газом, следовательно, последних потребуется меньше.
Стоимость монтажа и технического обслуживания централизованной системы тушения, как правило, меньше, однако, если объект имеет несколько достаточно удаленных помещений, экономия «съедается» стоимостью трубопроводов.
Монтаж и техническое обслуживание станции газового пожаротушения
Перед началом монтажных работ по сборке установки газового пожаротушения необходимо убедиться в наличии сертификатов на подлежащее обязательной сертификации оборудование и проверить наличие лицензии на работы с газовым, пневматическим и гидравлическим оборудованием у фирмы-установщика.
Помещение, оснащенное станцией газового пожаротушения, в обязательном порядке оборудуются вытяжной вентиляцией для удаления воздуха. Кратность удаления воздуха равна трем для хладонов и шести для деоксидантов.
Фирма-производитель осуществляет монтаж модулей пожаротушения либо централизованных баллонных резервуаров, магистральных и распределительных трубопроводов и пусковых систем. Модульная или централизованно-трубопроводная часть станции газового тушения интегрируется в единую автоматизированную систему управления и контроля.
Трубопроводы и элементы системы автоматизированного управления не должны нарушать внешний вид и функциональность помещений. По окончании монтажа и наладки, оформляется акт выполненных работ, и акт приемки-передачи к которым прилагаются протоколы испытаний и технические паспорта использованного оборудования. Заключается договор на техническое обслуживание.
Испытания работоспособности оборудования повторяются на реже чем один раз в пять лет. Техническое обслуживание газовых систем тушения включает в себя:
- регулярные испытания работоспособности элементов станции газового тушения;
- регламентные работы и текущий ремонт оборудования;
- весовые испытания модулей на отсутствие утечки ГОС.
Несмотря на определенные трудности, связанные с монтажом и использованием, газовые системы пожаротушения обладают рядом несомненных преимуществ и высокой эффективностью в своей области применения.
Система газового пожаротушения - чрезвычайно эффективная установка для оперативной ликвидации пожара на начальной стадии возгорания. Ее особая ценность – отсутствие дополнительного ущерба огнетушащим веществом защищаемому оборудованию, хранящимся документам, художественным ценностям.
Неизбежное действие воды, химической пены, порошков на строительные конструкции, отделку помещений, мебель, офисную, бытовую технику, документацию в ходе тушения пожара зачастую приводит к прямым и косвенным материальным потерям, вполне сопоставимым с нанесенными огнем, продуктами горения.
Заполнение объема помещения смесью инертных газов, невзаимодействующих с горящими материалами, быстро снижает содержание кислорода (менее 12%), делая невозможным процесс горения. В системах газового пожаротушения применяются:
- сжиженные газы – хладоны (угле – фтористые соединения, применяемые в качестве хладагентов), шестифтористая сера (SF6), двуокись углерода (СО2);
- сжатые газы – азот, аргон, аргонит (50% азота+ 50% аргона), инерген (52% азота+ 40% аргона+8% СО2).
Применяемые газы, их смеси до определенных концентраций(!) в воздухе не являются опасными для здоровья людей, а также не разрушают озоновый слой.
Автоматическая система газового пожаротушения (АСГП) представляет собой совокупность сосудов хранения сжиженных, сжатых огнетушащих веществ, подводящих трубопроводов с насадками, побудительных (сигнально-пусковых) устройств, узла управления. Существует несколько способов включения АСГП:
- автоматический;
- дистанционный;
- местный.
Два последних вида являются дублирующими, вспомогательными способами, обеспечивающими пуск системы пожаротушения при неполадках автоматической системы пожарной сигнализации . Их используют вручную обученный персонал предприятия, сотрудники службы безопасности из помещения станции пожаротушения централизованной системы газового пожаротушения или с устройства запуска системы, установленного перед входом в помещение.
По типу защиты объекта автоматической системой газового пожаротушения различают:
Системы объемного пожаротушения.
Применяются для оперативного заполнения газовой смесью помещения или группы помещений здания, где находится дорогостоящее технологическое, электротехническое оборудование, материальные, художественные ценности.
Системы локального пожаротушения.
Используются для ликвидации очага пожара на отдельном технологическом оборудовании, если тушение всего объема помещения невозможно.
Необходимость применение автоматической системы пожаротушения, ее тип, вид огнетушащего газа для различных зданий, помещений, оборудования определяется действующими государственными нормами, правилами в области противопожарной защиты.
МОНТАЖ И УСТАНОВКА СИСТЕМЫ ГАЗОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ
Для определения необходимости проектирования автоматической системы пожаротушения, разработки документации существуют два основных документа в этой области противопожарного нормирования: НПБ 110–03, СП 5.13130.2009, регламентирующие все вопросы проектирования, установки установок автоматического пожаротушения.
Кроме того, для расчета, конструирования, монтажа, установки системы газового пожаротушения применяются следующие официальные документы:
Нормы пожарной безопасности,
Федеральные стандарты (ГОСТ Р), определяющие состав, способы монтажа, установки, методы и сроки испытаний, проверку работоспособности системы пожаротушения газовой смесью по окончании монтажных, наладочных работ.
Также существуют отраслевые, ведомственные нормы устройства АСГП, которые учитывают специфику объектов, свойства использующихся веществ, материалов.
Согласно п. 3 НПБ 110–03 вид автоматической установки, выбор огнетушащего вещества, вида, способа пожаротушения, типа используемого оборудования определяется проектной организацией исходя из строительных, конструктивных, технологических параметров защищаемых объектов. Как правило, проектируют системы газового пожаротушения, устанавливают, монтируют типовые решения станций АСГП на следующих категориях объектов, подлежащих защите:
Здания федеральных, региональных, специальных архивов, где хранятся редкие издания, различные отчеты, документация, представляющая особую ценность.
Необслуживаемые технические цехи радиоцентров, радиорелейных станций.
Необслуживаемые помещения аппаратных комплексов базовых станций сотовой связи.
Автозалы АТС с коммутационным оборудованием, помещения электронных станций, узлов, центров, числом номеров, каналов 10 тыс. и более.
Помещения хранения, выдачи редких изданий, рукописей, важной отчетной документации в общественных, административных зданиях.
Хранилища, запасники музеев, выставочных комплексов, картинных галерей федерального, регионального значения.
Помещения компьютерных комплексов, используемых в управления технологическими процессами, остановка которых повлияет на безопасность персонала, загрязнение окружающей среды.
Серверные, архивы различных носителей.
Последний пункт также относится к современным центрам обработки данных, дата-центрам с дорогостоящим оборудованием.
Первичными данными для разработки проекта, расчетов, дальнейшего монтажа, установки автоматического пожаротушения служат: перечень защищаемых помещений, наличие пространств подвесных потолков, технических приямков (фальшполов), геометрия, объем помещений, размеры ограждающих конструкций, параметры технологического, электротехнического оборудования.
Централизованной АСГП называют систему, содержащую баллоны с ГОС, установленные внутри помещения станции пожаротушения, и используемые для защиты не менее двух помещений.
Модульная система включает в себя модули с ГОС, установленные непосредственно в помещении.
В ходе монтажа АСГП, установки отдельных элементов системы, пусконаладочных работ следует выполнять следующие основные правила:
Оборудование, комплектующие изделия, приборы должны иметь технические паспорта, документацию, удостоверяющую их качество (сертификаты), и соответствовать спецификации проекта, условиям применения.
Все оборудование, используемое для монтажа, установки АСГП, должно служить не менее 10 лет (по техническому паспорту).
Система трубопроводов должна быть симметрична, равномерно установлена в защищаемом помещении.
Трубопроводы необходимо выполнять из металлических труб. Для подсоединения модуля к трубопроводу допустимо использовать рукав высокого давления.
Соединение трубопроводов необходимо выполнять сваркой или резьбовыми соединениями.
Подключение АСГП к внутренним электросетям здания должно быть обеспечено по 1 категории электроснабжения в соответствии «Правил устройства электроустановок».
Помещения, защищенные АСГП, должны иметь световые табло на выходе «Газ – уходи!» и при входе в помещения «Газ – не входить», предупредительные звуковые сигналы.
До начала монтажа, установки оборудования, трубопроводов, извещателей пожарной сигнализации следует убедиться, что объемы, площади, наличие, размеры строительных, технологических проемов, имеющаяся пожарная нагрузка в защищаемых помещениях, соответствуют данным утвержденного проекта.
ОБСЛУЖИВАНИЕ СИСТЕМ ГАЗОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ
Выполнять регламентные работы по поддержанию автоматических систем пожаротушения в работоспособном состоянии, равно как и осуществлять монтаж, установку АСГП, имеют право только специализированные монтажно-наладочные организации, оказывающие услуги на основании действующей лицензии МЧС РФ на эти виды деятельности.
Любая самодеятельность, в том числе привлечение работников инженерных служб предприятия, организации, чревата неприятными, часто тяжелыми последствиями.
Оборудование газового автоматического пожаротушения, особенно работающее под давлением, достаточно специфично, требует квалифицированного обращения с ним. Заключение договора на обслуживание избавит собственника, руководителя предприятия от проблем по надлежащему содержанию АСГП, на проектирование, монтаж, установку которой затрачены немалые средства.
Следует проводить испытания работоспособности оборудования АСГП непосредственно перед сдачей системы в эксплуатацию, а затем – 1 раз в пять лет. Кроме того, необходимы текущие регламентные работы (осмотр, регулировка, окраска и т. п.), ремонт, замена оборудования в случае необходимости, а также взвешивание баллонов, модулей для установления отсутствия утечки ГОС в сроки, установленные в технических паспортах на сосуды (емкости).
Также нужно учитывать, что инспекторы пожарного надзора МЧС РФ при проведении плановых, оперативных проверок противопожарного режима в зданиях, помещениях обязательно обращают внимание на укомплектованность, работоспособность АГПС, наличие технической документации, договора на обслуживание с лицензированной организацией. В случае грубых нарушений руководитель может быть привлечен к ответственности, установленной законодательством.
© 2010-2019 г.г.. Все права защищены.
Материалы, представленные на сайте, имеют ознакомительно-информационный характер и не могут использоваться в качестве руководящих документов