Системы пожаротушения тонкораспылённой водой

Принцип действия

Итак, чаще всего для ликвидации возгорания в зданиях применяется автоматическое пожаротушение тонкораспыленной водой. Это решение позволяет эффективно победить возгорания классов А и B без нанесения существенного ущерба помещению и ценностям, находящимся в нем. Работают эти автоматические решения следующим образом. При помощи специальных пожарных датчиков различных типов система определяет, где расположен очаг пожара. Затем автоматика отправляет сигнал об опасности и пожаре на пульт, где будет активизировано запорно-пусковое оборудование на основном модуле.

Затем запорно-пусковое устройство откроет доступ для газа и отправит его в резервуар с водой. В этой емкости будет сформирован состав из газа и жидкости. Также в составе есть специальные добавки, которые позволяют значительно улучшить и ускорить процесс тушения пожара. Смесь воды и газа по специальному пожарному трубопроводу будет подана на распыляющее оборудование.

Процесс выброса воды может контролироваться как при помощи автоматических решений, так и дистанционным образом, благодаря действию соответствующих датчиков давления, установленных на ключевых местах трубопровода. Благодаря тому, что размер одной капли мелкодисперсной воды составляет около 100 мкм, время борьбы со средним пожаром составляет не более 1 минуты.

Преимущества

СП ТРВ имеют качественные отличия от классических:

  • во-первых, большую площадь покрытия по сравнению с системами разбрызгивания или подачи воды струей, при этом расход воды крайне низок – до 1,5 л/м²;
  • во-вторых, на эффективность тушения не влияет количество источников возгорания и их местонахождение в защищаемой зоне;
  • в-третьих, система не допускает тления и повторного возгорания;
  • в-четвертых, система проста в монтаже и эксплуатации и не зависит от внешних источников энергии;
  • в-пятых, вода и ее газо-жидкостная смесь – нетоксичное вещество;
  • в-шестых, распыление воды способствует эффективному дымоудалению.

Установки пожаротушения тонкораспыленной водой

Упрощенно схема установки пожаротушения тонкораспыленной водой представляет собой резервуар с водой, связанный с баллоном газа-вытеснителя и с оросителями, находящимися непосредственно в зоне защиты от пожара. При реагировании на возгорание запорно-пусковое устройство на баллоне с газом срабатывает и вытеснитель, проходя через рукав высокого давления, попадает в резервуар, где образует с водой газо-жидкостную смесь. Эта смесь через трубопровод попадает к оросителям.

Разделяют два типа установок: высокого и низкого давления. Установки высокого давления характеризуются тем, что нужная дисперсность достигается механическим путем – с помощью насосов высокого давления или баллонов с азотом. В установках низкого давления формируется газо-жидкостная смесь, в которую добавляются огнетушащие вещества. Предпочтительной считается установка низкого давления с раздельным хранением пускового запаса газа.

Особенности проектирования и монтажа

При монтаже установок тонкодисперсного распыления следует избегать часто встречающихся ошибок, которые допускают непрофессионалы. Эти недочеты могут повлечь за собой либо неоправданное усложнение системы, снижение эффективности ее работы, либо неправильное функционирование всей системы в целом и ее поломку.

Наиболее частые ошибки:

  • установка меньшего количества установок пожаротушения или баллонов с пусковым газом, чем того требует площадь помещения;
  • применение неоцинкованных труб для трубопровода;
  • размещение резервуаров с водой слишком далеко от оросителей, размещение баллонов с газом слишком далеко от резервуаров;
  • нерациональное разделение защищаемого помещения на секции пожаротушения;
  • размещение резервуаров с водой слишком низко.

Для защиты нескольких или одного небольшого помещении используются автономные установки пожаротушения тонкораспыленной водой. Для помещений большой площади (более 1000 м2) имеет смысл организовать тушение по зонам с использованием распределительных устройств и станции хранения газа-вытеснителя.

Чтобы избежать ошибок при проектировании и установке модулей пожаротушения тонкораспыленной водой, обратитесь к квалифицированным специалистам. Компания Альянс «Комплексная безопасность» оказывает полный комплекс услуг, связанных с проектированием, монтажом и обслуживанием систем пожаротушения тонкораспыленной водой, а также готова оказать консультационную помощь по обозначенным вопросам.

Устройство системы и особенности проектирования

Правила и технические параметры проекта, и последовательность монтажа регламентируются федеральным законом (ФЗ) №69 от 21.12.1994 и №123от 22.07.2008. А так же техническими нормативами СП 5.13130.2009, НПБ 88-2001 и некоторыми другими.

  • Бак для хранения воды с добавками огнетушащих веществ;
  • Устройство, формирующее газожидкостную смесь;
  • Сифонная заборная трубка;
  • Крепежная лента;
  • Дренажная заглушка (болт);
  • Предохранительный спускной клапан;
  • Баллон с газом для смешивания и вытеснения воды;
  • Запорно-пусковое устройство;
  • Кронштейны для крепления газового баллона к емкости с водой;
  • Рукав высокого давления для подачи газа в смеситель;
  • Промежуточный штуцер;
  • Тройник для подключения сигнализатора давления и внешнего водопровода;
  • Сигнализатор давления;
  • Межэтажное перекрытие;
  • Подающий трубопровод;
  • Распылители;
  • Тройник;
  • Распределительные трубы;
  • Место заправки огнетушащими веществами;
  • Устройство направленной доставки;
  • Рукав высокого давления.

Несмотря на всю простоту установки системы, если ее проектированием и монтажом занимаются малоопытные инженеры, могут быть допущены ошибки, которые приведут к неоправданному усложнению, удорожанию или снижению эффективности функционирования.

Наиболее распространенные ошибки:

  • Установка автономных модулей или центрального узла с водой и газом меньшего объема чем положено для помещения этого типа;
  • Использование для монтажа трубопровода труб без цинкового или любого другого защитного покрытия;
  • Превышение расстояния размещения баллонов с водой и газом друг от друга и от контролируемого помещения;
  • Размещение баллона с водой ниже допустимого уровня;
  • Неправильное распределение зон для тушения (размещение или направленность распылителей).

Гранд-Магистр.

Лучший способ декомпозиции на отдельные зоны пуска.

Нет полноценной адресной системы.

Во многих случаях, конечно, адресная система Гранд-Магистр получается намного дешевле конкурентов, но с системой пожаротушения адресная система Гранд-Магистр 125 не совместима, что очень удивительно. Служба поддержки сообщила что и адресная система Гранд-Магистр 125 интегрируется в систему верхнего уровня Магистратор наряду с системой пожаротушения.

Среди оборудования Гранд-Магистр нет модулей управления клапанами и не очень проработано управление инженерными системами.

А так и без расчетов уже чувствуется, что эта система будет самой дешевой если рассматривать систему пожаротушения как вещь в себе.

Для управления противодымными и инженерными системами придется применять отдельное решение.

Автоматизация и диспетчеризация противопожарного водопровода потребует отдельных усилий и совсем другой системы.

Хотя возможна такая конфигурация систем объекта, что достаточно будет контролируемых выходов и релейных выходов.

С сетевыми системами Гранд-Магистр знаком только с оборудованием 15-ти летней давности, которое сейчас еще работает.

С современными приборами Гранд-Магистр знаком только с обычными приборами.

Но, похоже, что на все блоки управления пожаротушением достаточно оной клавиатуры пожаротушения.

Для сбора сигналов со всех приборов пожаротушения и управления на их основе инженерными системами будем использовать сетевой контроллер «Магистратор» и адаптеры RS-485, хотя для системы пожаротушения, как вещь в себе, достаточно было бы использовать только блоки управления и одну клавиатуру.

В общем будет много сложностей.

Но зато вот какая стоимость:

Марка

Назначение

Кол-во

Цена

Сумма

Гранд МАГИСТР БУ ПУ + РИП (версия 3)

Блок пожаротушения

6

4900

29400

Гранд МАГИСТР РН

Расширитель направлений

44

1785

78540

УДП 513-3М исп.01

Пуск

8

415

3320

МАГИСТРАТОР (версия 3.1)

Контроллер

1

8160

8160

Гранд МАГИСТР Кл ПУ8 (версия 3.1)

Панель управления пожаротушением

1

4690

4690

МАГИСТРАТОР СА (версия 3)

Сетевой адаптер

6

383

2298

Гранд МАГИСТР БК

Блок ключей

1

2346

2346

Гранд МАГИСТР БР

Блок реле

1

2142

2142

УВАП

Восстановление пуска

6

2000

12000

КПСЭнг(А)-frls 2*2*0.75

RS485

200

34

6800

Не нужны блоки питания направлений!!!

Экономия

-40000

83236

Кроме того не нужны блоки питания направлений, поэтому в таблице присутствует отрицательная сумма на величину стоимости экономии на блоках питания.

Это на 278200 — 83236 = 194 964р дешевле, чем обошлась бы система Рубеж.

Это на 236723 — 83236 = 153 487 дешевле — чем Болид.

Система пожаротушения на оборудовании Гранд Магистр в теории существенно дешевле Болид и Рубеж.

Но я не имел с ней дело на практике и мог чего-то важного не учесть!

А если сравнивать с итоговой стоимостью внедрения всей системы безопасности на объекте, то в процентах это будет незначительная разница.

1.1 Общая часть

Данная рабочая документация «Система автоматической установки пожаротушения тонкораспыленной водой» разработана для защиты объектов ООО «Фирма»: бокс №1, малярное помещение.

Исходными данными для проектирования послужили предоставленные ООО «Фирма» строительные планы и чертежи защищаемых помещений, с нанесенными в них строительными размерами, площадями и прочими техническими характеристиками, количество и пожароопасные свойства присутствующих и применяемых в защищаемом помещении материалов.

Настоящий проект пожарной системы «Модернизация систем АУПС, СОУЭ и АУПТ зданий ООО «Фирма» разработан на основании технического задания, утвержденного директором ООО «Фирма» А.А.Иванов.

Технические решения, принятые в рабочей документации, соответствуют требованиям экологических, противопожарных и других норм, действующих на территории Российской Федерации, обеспечивают безопасную для жизни и здоровья людей эксплуатацию объекта при соблюдении мероприятий, предусмотренных рабочими чертежами.

Рабочая документация  разработана в соответствии с требованиями:

ГОСТ 12.1.004-91 Пожарная безопасность. Общие требования;

  • Правила противопожарного режима в РФ;
  • Постановление №87 о составе разделов проектной документации;
  • СП 113.13330.2012 Стоянки автомобилей. Актуализированная редакция СНиП 21-02-99*;
  • СНиП 21-01-97. Пожарная безопасность зданий и сооружений;
  • Федеральный закон № 123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»;
  • СП 6.13130.2013 «Системы противопожарной защиты. Электрооборудование. Требования пожарной безопасности».
  • СП 12.13130.2009 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности».
  • ГОСТ 12.4.009-83 ССБТ Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды, размещение и обслуживание;
  • ГОСТ 12.3.046-91 ССБТ Установки пожаротушения автоматические. Общие технические требования;
  • ГОСТ 28.130-89 «Огнетушители, установки пожаротушения и пожарной сигнализации. Обозначения условные графические»;
  • Стандарт организации. Проектирование модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой МУПТВ- (12; 27; 50) -Г-ГВ. Нормы и правила проектирования. СТО ШРУК СК 002.001-2011;
  • ГОСТ 12.1.019-79 Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты;
  • ГОСТ 12.1.030-81 Электробезопасность. Защитное заземление, зануление;
  • ВСН 25-09.67-85 Правила производства и приёмки работ. Автоматические установки пожаротушения;
  • РД 25.964-90 Система технического обслуживания и ремонта автоматических установок пожаротушения, дымоудаления, охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации;
  • ПУЭ Правила устройства электроустановок;
  • Перечень технических средств ОПС и пожаротушения, получивших сертификат соответствия в системе сертификации ГОСТ.Р.2008.

Автоматическая

Значения средних диаметров капель при различных типах пожаротушения

Предназначена для поверхностного локального тушения очагов пожаров класса А, В, а также электрооборудования напряжением до 1 тыс. В.

АУП-ТРВ, по мнению как отечественных, так и зарубежных специалистов эффективна для защиты следующих объектов, отдельных важных помещений в них:

  • Жилых домов, квартир.
  • Детских садов, яслей.
  • Домов престарелых, интернатов.
  • Учреждений образования.
  • Больниц, госпиталей.
  • Гостиниц, отелей, санаториев, общежитий.
  • Промышленного кухонного оборудования.
  • Кают, машинных отделений, коридоров судов/кораблей.

Как видно из списка, это в основном жилые помещения небольшой площади и высоты с невысокой пожарной нагрузкой. Приоритет использования тонкораспыленной воды вместо спринклерных/дренчерных установок, а уж тем более порошковых, газовых, вполне понятен – это обеспечение безопасности людей.

Хотя производители ратуют за широкое использование АУП-ТРВ для тушения торговых и офисных центров, подземных автостоянок, производственных/складских помещений, кабельных тоннелей, архивов, музеев и книгохранилищ, даже объектов нефтегазового сектора промышленности (!), специалисты считают это не более чем рекламным посланием собственникам зданий/сооружений, руководству предприятий организаций.

В большинстве случаев с тушением таких объектов неплохо справляются традиционные водяные установки, а для тушения специфических особо важных помещений разработаны порошковые и газовые системы пожаротушения; а использование там АУП-ТРВ, что подтверждается расчетами – неэффективно. Чтобы понять, когда и кому необходимы системы, модули АУП-ТРВ стоит сравнить плюсы и минусы их приобретения и использования.

Принцип действия

  1. Датчики автоматической системы пожаротушения фиксируют возгорание, после чего сигнал передается на БУ, контролирующий запуск модулей.
  2. В силу вступает газогенератор, который выбрасывает в модуль пожаротушения инертный газ, тем самым провоцируя рост давления в нем.
  3. Когда давление достигает предельного показателя, предохранительная мембрана разрушается и через специальный распылитель вода выбрасывается в защищаемое помещение.

За счет высокого давления в системе и температуры в помещении, вода превращается в мелкодисперсный туман, где величина капель составляет не больше 150 микрон. Уникальность пара заключается в том, что он способен проникнуть даже в самые труднодоступные места и очаги возгорания. Таким образом, даже небольшого количества воды будет достаточно, чтобы полностью заполнить защищаемую площадь. До момента срабатывания системы безопасности давление внутри модуля полностью отсутствует, что помогает избежать потери работоспособности устройства даже при самой незначительной его разгерметизации. Распыление продолжается ровно до тех пор, пока система не подаст сигнал о полном устранении очага возгорания, или пока не закончится вытесняющий газ в модуле.

Модуль тонкораспыленной воды

Принцип действия

Модуль тонкораспылённой воды получает сигнал в виде электрического импульса от системы управления пожарной сигнализацией. В зависимости от используемой системы, сигнал поступает в автоматическом режиме (от датчиков возгорания и задымления) или в полуавтоматическом с пульта оператора. По сигналу запускается генератор газа, в результате работы которого быстро нагнетается давление в корпусе сосуда. Это происходит за счёт выбрасываемого внутрь корпуса инертного газа.

За несколько секунд давление достигает критического уровня, под действием которого защитная мембрана разрушается по заранее нанесённым насечкам, огнетушащий состав подаётся на распылительную форсунку. Форма форсунки и уровень давления способствуют созданию мелкодисперсной водяной взвеси, размер капель которой не превышает 100-150мкм. Образующийся туман быстро заполняет внутреннее пространство защищаемого помещения, существенно снижая температуру за счёт повышения влажности воздуха, и способствует эффективному подавлению очага возгорания.

До поступления сигнала давление в корпусе равно нулю, что гарантирует безопасность его использования в помещениях любого типа, а также защищает устройства от потери работоспособности в результате разгерметизации. Дополнительный эффект от такого принципа работы — минимальные затраты на техническое обслуживание. 

Применение, основные факторы воздействия

Водяное пожаротушение тонко распределенной водойчасто используется на объектах, где бывает необходимо быстро устранить пожар, при этом не повредить находящиеся в помещении материальные ценности, обеспечить безопасность людей. При этом пожаротушение ТРВ(вне зависимости от того, применяется спринклерная или дренчерная система) исключает протекание воды на расположенные ниже этажи.

Ещё одним достоинством использования тонкораспылённой воды является экономичность этого метода ликвидации возгорания. Применение установок, поставляемых нашей компанией, снижает расход воды по отношению к обычным средствам водяного пожаротушенияпримерно в 10 раз.

Тушение пожара в данном случае происходит за счёт двух процессов. При испарении объём водяного пара быстро увеличивается, заполняя собой окружающее пространства и вытесняя необходимый для горения кислород. Кроме того, при пожаротушении ТРВпроисходит резкое охлаждение. Поэтому тепловой энергии не хватает на распространение пожара.

Основные огнетушащие факторы

Эффективное воздействие модулей тонкораспылённой воды объясняется двумя основными факторами:

  1. Мелкодисперсное распыление обеспечивает присутствие большого количества мелких частиц воды и пара, суммарная площадь которых гарантирует максимальный уровень теплоёмкости взвеси. Повсеместное распространение в пределах помещения с возгоранием приводит к быстрой локализации пожара за счёт снижения температуры воздуха путём массового поглощения тепла.
  2. Испарение распыляемой воды провоцирует образование водяного пара, который заполняет весь объём помещения, включая полости, щели и отверстия, предотвращая доступ кислорода к источнику возгорания и подавляя реакцию горения.
  3. Модуль тонкораспылённой воды выпускает огнетушащее средство на всём защищаемом пространстве, в связи с чем неохваченные огнём поверхности покрываются тонкой водной плёнкой, препятствующей распространению пожара.

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.

Выводы.

Вот такая таблица стоимости оборудования переменной составляющей и итоговой:

Система

Стоимость основы

Итоговая стоимость

Болид

236 723

5 316 903

Рубеж

278 200

5 526 398

Рубикон

178 018

5 258 198

Гранд Магистр

83 236

5 163 416

Вэрс

165 110

5 245 290

Самосрабатывающие модули

5 469 312

Несмотря на полученные красноречивые выводы в виде одного числа эти числа не могут быть руководством к действию.

Некоторые параметры приведены к общему знаменателю искусственно для облегчения сравнения.

Для однозначных выводов необходимо считать все системы по проекту, а не на пальцах.

В целом можно считать системы Болид и Рубеж одинаковыми для применения на этом объекте .

И спор Болид или Рубеж остается актуальным.

Существенно дешевле остальных систем оказывается Гранд-Магистр.

Система Рубикон, даже с применением адресных датчиков, все равно оказывается эффективнее адресных систем Рубеж и Болид с точки зрения цены. К сожалению не могу судить так ли это на практике — опыта 0.

Применение системы Вэрс проблематично на этом объекте.