Сегодня существует масса систем пожаротушения. Все они основаны на различных технологиях. Наиболее популярная - пожаротушение тонкораспыленной водой. Это самый эффективный способ борьбы с пожарами классов А и B.

Что это значит? При возникновении пожара класса А первым делом воспламеняются различные твердые предметы и материалы. Это могут быть изделия из разных пород древесины, пластмасса, продукция из текстильных материалов, резина. Второй вид пожаров – это процесс неконтролируемого горения различных жидких веществ, которые не растворимы в воде. Это могут быть различные продукты нефтепереработки, бензины, а также парафины и прочие вещества. Также во второй группе пожаров, с которыми может бороться система пожаротушения тонкораспыленной водой, относятся воспламенения веществ, которые могут смешиваться с водой. Это глицерин, ацетон, различные спирты.

Популярность применения тонкораспыленной воды для тушения пожаров

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

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

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

Пожаротушение тонкораспыленной водой

Этот метод практически лишен подобных недостатков. В процессе пожаротушения ни одно помещение не затопится, а вот огонь будет эффективно устранен. Но если вода именно тушит пожар, то принцип действия этого метода немного в другом. Здесь специальное оборудование формирует облако из мелких капелек воды.

Пожаротушение тонкораспыленной водой существенно отличается от традиционного метода борьбы с возгораниями. Этот способ можно даже формально отнести к поверхностной технологии. Но нужно понимать, что распыляемый состав, как показывается практика, охватывает весь объем горения. При этом наблюдается эффект увеличения.

Высокие температуры запускают процесс образования пара, вследствие чего уменьшается количество кислорода, и он не подается к очагу горения. Затем наблюдается резкое снижение температуры, скорость горения сводится к критической. Чтобы избежать повторных возгораний, этот туман из мелких капель воды может поддерживаться в помещении до 158 минут.

Благодаря природным характеристикам воды она растворяет в себе огромное количество всевозможных веществ. Это позволяет значительно снизить риск задымления, так как мелкодисперсный водяной туман способен вбирать в себя частицы дыма.

Для возгораний класса A используют только воду – возможностей ее более чем достаточно.
Если пожар более катастрофический, тогда допускается применение специальных пенообразующих добавок.

Принцип действия

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.

Виды модульных установок

Модульное оборудование может быть с высоким или низким рабочим давлением. Так, системы высокого давления оснащены резервуарами, заполненными азотом. Кроме этого, оборудование оснащается насосами высокого давления. Нужная консистенция рабочей смеси в этом случае достигается механически. Установки для работы с низким давлением предусматривают отдельное хранение газа, достаточного для пуска в случае необходимости.

Кроме рабочего давления, эти системы делятся на стационарные комплексы и мобильные модули.
Стационарная модульная установка пожаротушения тонкораспыленной водой может быть централизованной либо автономной, на базе специальных модулей. Мобильные системы – это обычные огнетушители.

Автономные решения стоит использовать в одном помещении или же в нескольких, объем и площадь которых невелики. Для помещений, площадь которых составляет более 1000 кв. м, необходимо выполнять зонирование пространства, чтобы максимально рационально разместить распределительные устройства и резервуары для газа.

Области применения

Установки пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления и их использование регламентируются СП 5.13130.2009. Применяют для борьбы с пожарами категорий А, B и С. Также допускается монтаж и использование этого оборудования в местах установки различного электрооборудования до 1000 В.

Рекомендуется применять такие системы на многоуровневых закрытых автомобильных парковках, в промышленных цехах и складах, в архивах, библиотеках. Также рекомендуется оснащать этим оборудованием культурные и развлекательные комплексы, выставочные центры. Сегодня модули пожаротушения тонкораспыленной водой стали также применять в торговых, офисных помещениях, гостиницах.

Недостатки такого способа борьбы с огнем

Так как большую часть времени системы находятся в режиме ожидания, то существуют проблемы постепенного образования шлаков в рабочих отверстиях распылителя. Диаметр одного отверстия составляет 1,2 мм. В этом случае распыляющий модуль теряет работоспособность.

Это существенный минус. Специалисты утверждают: необходимо, чтобы в конструкции были дополнительно закрывающие клапаны, которые смогут предотвратить шлакообразование. Также недостатком считается необходимость системы водоподготовки.

Преимущества использования тонкораспыленной технологии

Пожаротушение тонкораспыленной водой имеет еще одно значительное преимущество.
Это минимальный ущерб в процессе тушения. Чтобы удалить из помещения всю воду, достаточно небольшого проветривания. Таким образом, это очень эффективное и безопасное решение.

Также одно из достоинств – это экономия жидкости.
В процессе ликвидации пожаров обыкновенным способом размер одной капли может варьироваться от 1,5 до 2 мм. Показатели эффективного расхода составляют около 30%. Остальная же часть никак не борется с пламенем, а просто наносит ущерб помещению.

Эффективность тушения начинает расти, если уменьшается размер капли. Так, небольшой размер очень способствует повышению охлаждающей способности, повышает проникновение и площадь покрытия. При этом расход воды составляет всего лишь 1.5 литра на 1 кв. м.

Автономный модуль пожаротушения тонкораспыленной водой ТРВ гарант

Данные решения используют для помещений, класс опасности которых - от Ф1 до Ф5. Эти модули можно применять для ликвидации огня категорий А и B. Время на процесс тушения – не менее чем 5 секунд. За это время модуль выдаст около 30 литров воды. Среди преимущества данных модулей – срок службы до 10 лет с возможностью повторного использования.

Технологичная и экономная борьба с огнем

Итак, модульное пожаротушение тонкораспыленной водой – это эффективный и современный способ борьбы с пожарами.
Теперь можно забыть о том, что после пожарников помещение больше непригодно к жизни. Ущерб от тушения минимален.

• модули тонкораспыленной объемом от 60 до 160 литров;
• специальные дренчерные распылители двух типоразмеров;
• система трубопроводов;
• система автоматики.

Модуль может содержать в своем составе баллон и запорно-пусковое устройство (далее ЗПУ). ЗПУ оборудовано манометром, сигнализатором давления, мембранным предохранительным устройством (МПУ), электромагнитным пусковым клапаном, устройством ручного пуска и блокировкой ручного пуска (чека) имеющей пломбу.

Способ хранения огнетушащего вещества и газа-вытеснителя может быть совместным и раздельным. В первом случае модуль заполняется ОТВ до определенного уровня (не полностью) и дополнительно заправляется газом-вытеснителем до определенного давления, во втором – ОТВ и газ-вытеснитель хранятся в разных модулях и лишь в момент пуска газ-вытеснитель поступает в модули с ОТВ и приводит МУПТВ в действие.

Установка может состоять как из одного модуля, так и из нескольких, объединенных в батарею до 10 шт. Таких батарей может быть несколько в зависимости от защищаемой площади и времени её работы. При использовании нескольких модулей выделяется пусковой баллон, который имеет электроклапан для пуска. Остальные баллоны запускаются по пневматическим трубкам. Средняя продолжительность подачи ОТВ составляет 1,5-2 минуты. Установка имеет возможность подачи ОТВ в течении большего времени чем 2 минуты. В этом случае заказчик с проектной организацией определяют время подачи ОТВ.

Распылители имеют специальную конструкцию, позволяющую распылять ОТВ с диаметром капель менее 150 мкм, при этом различные типоразмеры обеспечивают разную интенсивность орошения. Рациональное применение модульных установок может осуществляться в защищаемых помещениях площадью до 100 м2.

Установка пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления

Автоматическая установка пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления, как правило, состоит из следующих основных компонентов:

• насосная станция высокого давления с рабочими и резервным насосами, щитом управления, устанавливаемыми на единой опорной платформе;
• резервуары с дистиллированной водой, в соответствии с расчетным объемом;
• распределительные устройства с ручным и электрическим приводом для подачи воды к насадкам в различных зонах;
• специальные дренчерные или спринклерные распылители;
• трубопроводы и специальные соединительные устройства.

Автоматическая установка пожаротушения высокого давления может состоять из нескольких секций (по количеству направлений). Насосный узел с резервуарами должен располагаться в помещении насосной станции. В дежурном режиме трубопроводы до оросителей заполняются водой под давлением 15 бар. При возникновении пожара и вскрытии термозамков одного или нескольких спринклерных распылителей (температура вскрытия термозамка может варьироваться) происходит падение давления в системе, что фиксируется зоновым реле давления, сигнал от которого включает жокей-насос. Насос восстанавливает давление до 15 бар. При продолжении падения давления в течение 10 секунд работа жокей-насоса прекращается и включается первый высоконапорный насос. Если понижение давления продолжается, то включается второй насос. В случае невыхода на рабочий режим одного из основных насосов включается резервный. Минимальное рабочее давление перед выпускными распылителями при тушении пожара должно составлять 80 бар. При срабатывании установки, сигнал о начале ее работы, при помощи реле давления и датчика потока жидкости, поступает на централизованный пульт, а также на звуковое и световое оповещение. На коллекторе, обеспечивающем питание защищаемой зоны, устанавливается отсечной шаровой клапан и зоновый датчик потока жидкости, сигнал от которого поступает на контрольно-пусковой прибор, а также клапан регулировки давления, который сбрасывает излишки воды в резервуар. Рядом с наиболее удаленным оросителем устанавливается датчик давления. Выключение насосов производится кнопкой на шкафу управления в насосной станции.

В системах пожаротушения высокого давленияне используются химические добавки, и в связи с этим установка является экологически безопасной. Насосная станция пожаротушения должна соответствовать требованиям СП5.13130.2009.

В помещении насосной станции должны располагаться насосный узел, резервуары для воды с расчетным объемом (вертикального исполнения) и коллектор на требуемое количество направлений с распределительными клапанами. Насосный узел состоит из нескольких рабочих высоконапорных насосов и одного резервного, установленного на общей опорной раме. Также на опорной раме устанавливается щит управления. Вода направляется насосом через обратный клапан в общий коллектор насосного узла. Коллектор насосного узла укомплектован всеми необходимыми соединениями, реле давления, манометрами, аккумуляторами, предохранительным клапаном, и клапаном регулировки давления. Насосный узел соединен с резервуарами, установленными в помещении насосной станции и подключенными к системе водоснабжения объекта. Уровень воды в резервуаре контролируется дистанционно, электрическим датчиком и визуально - индикатором уровня. Когда уровень воды приближается к минимальному, электрический датчик подает сигнал о неисправности на контрольно-приемный пункт, который, в свою очередь, обеспечит восстановление уровня воды, благодаря открытию электрического клапана, установленного на резервуаре. Каждый резервуар укомплектован электроклапанами, фильтром, отсечным шаровым клапаном, дренажным клапаном.
На магистральном трубопроводе, выходящем из коллектора в каждую защищаемую зону устанавливается зоновый датчик потока, его сигнал немедленно поступает на контрольно-приемный пульт. Сигналы о пожаре (срабатывании), а также о состоянии установки пожаротушения дублируются на контрольной панели в помещении охраны. Управление другими инженерными системами при срабатывании предусматривается командными импульсами с блоков управления установки пожаротушения и пожарной сигнализации.

Применение подобных установок позволяет организовать пожаротушение достаточно больших размеров, площадью более 2000 м 2 на нескольких направлениях.

Существуют установки АУПТ, где в качестве (ОТВ) используется порошок, газ, имеющие в ряде случаев преимущества перед водой. Тем не менее по-прежнему самые распространенные стационарные системы пожаротушения – водяные.

Объяснение этому лежит на поверхности, вернее, течет из каждого водопроводного крана – доступность, низкая стоимость даже при огромных расходах, объемах на локализацию/ликвидацию , практически неограниченный или вполне достаточный для этих целей запас в наружных сетях, пожарных водоемах (резервуарах).

Он несложен:

• После срабатывания , тепловых, извещателей пламени, а в отдельных случаях в помещениях производств, имеющих высокую категорию по взрывопожароопасной опасности, взрывозащищенных пожарных извещателей, прибор АПС подает управляющий сигнал на включение запорного механизма пускового баллона модуля тушения АУП-ТРВ.
• Возможно также начало работы системы тушения распыленной водой с помощью , выполняющих функцию пускового устройства установки (модуля)/системы АУП-ТРВ.
• Вытесняющий газ поступает в резервуар с ОТВ (очищенная вода, часто со специальными добавками).
• Получившаяся огнетушащая смесь под давлением поступает в разводящий (питающий), а затем в распределительные трубопроводы, смонтированные под потолком защищаемого помещения, к оросителям, выбрасывающим смесь в виде тонкораспыленной воды, называемой часто водяным туманом, эффективно подавляющим очаг пожара.
• Управление/контроль за выпуском ОТВ выполняется автоматически, дистанционно по показаниям сигнализатора давления смеси, установленном на питающем трубопроводе модуля установки. При превышении контрольного значения давления в резервуаре с ОТВ срабатывает предохранительный клапан (мембрана).

Модульная

Согласно пп. 3.45, 3.47 СП 5.13130 модулем называется единое устройство, в котором реализованы функции хранения/подачи ОТВ после подачи пускового сигнала, а модульной установкой тушения – несколько модулей с общей системой обнаружения очага пожара и контроля/управления их запуском.

Кроме базового исполнения – с баллоном вытесняющего газа, модульные АУП-ТРВ, так же, как и модули пожаротушения ТРВ, бывают закачного типа; когда ОТВ в изделии сразу находится под давлением и готово к применению, что сокращает инерционность срабатывания отдельного устройства и системы АУПТ в целом.

Таким оборудованием – модулями, как модульными установками/системами пожаротушения ТРВ удобно защищать небольшие по площади помещения и здания.

Автоматическая

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.

Достоинства и недостатки

Прежде всего о преимуществах:

• Модули, установки АУП-ТРВ – это готовое, комплектное оборудование, которое можно быстро установить на объекте, по сравнению с монтажом, например, спринклерной системы пожаротушения.
• За счет того, что распыляемый оросителями модулей/установок водяной туман не опасен для дыхания людей, можно вести эвакуацию из защищаемых помещений во время работы АУП-ТРВ.
• Минимальные повреждения содержимого помещений, по сравнению с дренчерными/спринклерными и порошковыми системами пожаротушения.
• За оборудованием модульных АУП-ТРВ необходим минимальный контроль/уход, сходный за содержанием переносных/передвижных огнетушителей, а плановое техническое обслуживание мало чем отличается от перезарядки огнетушителей.

Как водится, не обошлось и без недостатков:

• В отличие от привычных дренчерных, спринклерных водяных АУПТ запас ОТВ, вытесняющего газа, следовательно, время работы модуля/установки тушения ТРВ ограничено. Его может не хватить для ликвидации очага пожара, в лучшем случае будет достаточно для его локализации. Хотя существуют установки с компрессорным способом подачи вытесняющего агента, но сложность системы значительно скажется на цене изделий, а также потребует дорогостоящей водоподготовки, для того, чтобы мелкие отверстия оросителей не забивались механическими примесями, минеральными осадками.
• Высокая стоимость комплекта оборудования, чем грешат большинство отечественных производителей, не говоря о зарубежных компаниях.
• Необходимость монтажа АПС в защищаемых помещениях, что не нужно при выборе спринклерной водяной системы.

Выводы: выбор модулей, установок пожаротушения ТРВ собственнику, руководителю защищаемого объекта стоит делать, основываясь на проектных решениях или заключении специалистов в области ПБ, а не на рекламных буклетах от производителей, нарекших такие системы пожаротушения универсальными.

В статье описаны преимущества тушения пожаров тонкораспылённой водой высокого давления перед тра­диционными способами пожаротушения. Проведена сравнительная оценка эффективности тонкораспылённой воды высокою давления, стоимости оборудовании и монтажа, а также вторичного ущерба при разных способах пожаро­тушения. Приведены данные исследований и огневых испытаний, полученные авторами статьи при моделировании различных очагов возгорания.

Разработки технологий и систем пожаротушения тонкораспылённой водой вы­сокого давления (ТРВ ВД) как стационарных, так и мобильных насчитывают более 25 лет. Соответ­ствующие установки вызывают неизменный ин­терес на выставках, однако масштабы их практи­ческого применения весьма ограничены. Связано это, с точки зрения авторов статьи, с недостаточ­ной детализацией требований, указанных в норма­тивном документе (разделы 5.4, 5.5). В 2004 г. ООО НПО «ПРОСТОР» разработал и начал вы­пускать мобильные установки с использованием ТРВ ВД (рис. 1).

Созданные пожарные стволы и форсунки позволяли организовать заброс высокоскоростной тонкораспылённой воды в зону горения с расстояния 15-20 м. Однако очевидная и прогрессив­ная технология ТРВ ВД до сих пор тиражируется преимущественно в виде мобильных и передвиж­ных агрегатов.

Доктор технических наук, профессор И. М. Абдурагимов в своих первых лекциях фактически сформулировал идею ТРВ ВД, говоря, что в идеале для тушения 1 м² твёрдого вещества требуется 0.5 л воды. Нужно только решить главную зада­чу: как с помощью небольшого объёма воды эф­фективно воздействовать на очаг горения. Первые мобильные установки пожаротушения НПО «ПРО­СТОР», имеющие запас воды 50 или даже 120 л воды (см. рис. 1), являлись своего рода огнетуши­телями для ликвидации или подавления локальных пожаров мощностью до 5 МВт. Но по-прежнему нет поддержки технологии ТРВ ВД в сфере уст­ройства стационарных, автоматических установок пожаротушения (АУП) ТРВ ВД.

В 2016 г. завершена разработка современной отечественной стационарной системы пожароту­шения ТРВ ВД, создан целый комплекс оборудо­вания, включая фирменные форсунки, средства для надежного монтажа трубопроводов, разрабо­таны руководства по проектированию, монтажу и эксплуатации, сертифицированы все компонен­ты системы и созданы необходимые внутренние нормативные документы. Тем не менее остаются те же проблемы внедрения, так как нормативная база для проектирования и внедрения систем по­жаротушения ТРВ ВД по-прежнему отсутствует, поэтому во многих случаях принимается решение в пользу традиционных спринклерных АУП.

За рубежом технологии пожаротушения ТРВ ВД активно развиваются, чему способствуют стандарт и нормы NFРА , а также активное содействие их продвижению со стороны страхо­вых компаний. К сожалению, отечественные стра­ховые компании пока не заинтересованы в стимулировании продвижения технологии ТРВ ВД или содействии принятию необходимых нормативно-­правовых документов. Поэтому приходится возвращаться к вопросам эффективности ТРВ ВД, поиску эффективной системы пожаротушения, которая может сократить вторичный ущерб от пожара практически до нуля.

Традиционные системы пожаротушения низкого рабочего давления (до 1,25 МПа) – НД.

Системы пожаротушения с рабочим давлением выше 3,5 МПа (более 5 МПа) → БД.

Все устройства подачи огнетушащего вещества (оросители, распылители, форсунки) – распылители.

Сравнение систем пожаротушения НД и ВД

Согласно классификации, указанной в законе (ч. 1, ст. 45), существуют АУП агрегатного и мо­дульного типа с распылителями НД и ВД, которые отличаются, помимо рабочего давления, расходом воды. Но данным исследователей из Финляндии, разработанный ими распылитель ВД за 30 мин «выливает» 380 л воды (давление около 10 МПа), а традиционный распылитель НД за то же время 3600 л . Примерно такие же оценки у итальян­ских производителей АУП ТРВ ВД . Обычный спринклер по сравнению с их распылителем «вы­ливает» воды в 8 раз больше. Таким образом, на­прашивается первый вывод : расход воды в системах с НД примерно к 10 раз выше, чем в системах с ВД.

Для систем с НД используются трубы (под­водящие, магистральные и распределительные) гораздо большего диаметра, чем в системах ВД. Также важен и сам материал, из которого изготавливаются трубы. Если в системах НД можно ис­пользовать иногда даже не оцинкованную чёрную трубу (что, конечно, неправильно), то для систем ВД обязательно наличие только нержавеющей и, желательно, отечественной трубы. По приблизи­тельной оценке, учитывая, что примерно 2/3 всего распределительного трубопровода АУП (для систем ВД) составляют распределительные линии мало­го диаметра, погонный метр нержавеющей трубы почти в 2 раза дороже, хотя распределительный трубопровод из нержавеющей стали в 4 раза лег­че. Второй вывод : с учётом труб большого диаметра подводящие, магистральные и распределительные трубопроводы в системах пожаротушения НД по сравнению с линиями ВД более чем в 6 раз тяжелее, но при этом по стоимости примерно в 2 раза дешевле.

Третий вывод : для систем пожаротушения НД необходим значительно больший запас воды и, соответственно, более мощные нагнетательно-распределительные системы. Отличие может быть даже больше чем в 10 раз, так как всё зависит от нормативных требований по продолжительно­сти подачи воды системой .

В работе по материалам зарубежных публикаций были сделаны сравнительные оценки (рис. 2). Если принять за исходное условие усред­нённую спринклерную систему НД, то в ней при­мерно поровну распределены масса оборудования и необходимый запас воды.

Общая масса всей системы пожаротушения ВД с рабочим давлением 10 - 15 МПа составляет только 15 % от массы системы пожаротушения НД. В самой установке пожаротушения ВД соотноше­ние массы воды, необходимой для пожаротушения, к массе оборудования, примерно равно 1:10.

Если сравнивать обе установки по массе оборудования и трубопроводов, то соотноше­ние будет примерно 4:1, а с учётом запаса воды – примерно 7:1 не в пользу систем НД. Четвертый вывод : объёмы и масса монтируемого оборудо­вания и, соответственно, затраты на монтаж си­стем пожаротушения НД в разы превышают за­траты при монтаже систем пожаротушения ВД. При этом более компактные системы пожаро­тушения ВД значительно проще в обслуживании и эксплуатации.

Оценки и сравнения, сделанные на основе рассмотрения конструктивных, архитектурно-планировочных и компоновочных решений ЛУП, не будут полными без сравнения основных элементов этой системы – распылителей, задача которых распределить истекающие потоки воды на мак­симально возможную площадь. В распылителях НД эту функцию выполняют дополнительные конструктивные элементы, устанавливаемые на выходе струи из распылителя (рис. 3).

Распылители ВД, благодаря появлению но­вых технологий и материалов, изобретены сравни­тельно недавно. По конструкции это либо несколько струйных сопел, расположенных под углом (рис. 4, а), либо специальные вихревые форсунки или распы­лители (рис. 4, б).

Сравнительная оценка размеров частиц воды в рас­пылителях НД и ВД

Главное отличие распылителей НД и ВД в размерах частиц воды, которые формируются на выходе из распылителя (см. рис. 3, 4). В распылителях ВД при давлении от 7-12 МПа это, прежде всего, мелкодисперсный поток водя­ных капель размером менее 150 мкм, фактически - от 50 до 100 мкм. Разработчики систем пожаро­тушения НД оперируют средним размером капель 2 мм, сравнивая их с каплями 0,05 мм в систе­мах ВД .

Если теоретически распылить 1 л воды на равномерные частицы размером 2 и 0,05 мм, то получится следующее количество капель: 240 000 и 15 300 000 000. Так как испарение воды проис­ходит с поверхности, то интенсивность испарения при пожаротушении больше зависит не от количества капель, а от их суммарной свободной поверх­ности. Суммарная боковая поверхность для частиц воды НД и ВД равна 3 и 120 м², соответственно, т. е. возрастает в 40 раз. Таким образом, огромное количество капель и увеличенная в десятки раз поверхность испарения в системах пожаротуше­ния ТРВ ВД значительно повышает скорость по­глощения тепла в зоне горения и интенсивность вытеснения из неё кислорода, а также активно экранирует тепловое излучение

Скорость истечения воды из распылителя ВД

Данный параметр для подобного устройства весь­ма важен: чем выше давление в системе, тем выше скорость истечения. При скорости истечения, превышающей 100-150 м/с, следует учитывать до­полнительный мощный аэродинамический фактор дробления водяного потока, чего нет при гравитационном истечении в случае распылителей НД, т. е. в итоге получается быстролетящий туман. Мел­кие частицы воды, обладающие хорошей проницаемостью, способствуют распределению ТРВ по всему пространству, даже «затекая» за препятствия, напоминая по характеру распределения в пространстве газ (квазигаз). Такая способность летящего тумана больше соответствует объёмному способу тушения пожара. В совокупности все перечис­ленные свойства и особенности систем пожаро­тушения ТРВ ВД позволяют говорить о том, что они способны составить серьёзную конкуренцию не только традиционным системам распыления воды НД, но в ряде случаев и газовым системам пожаротушения.

Преимущества от использования водяного тумана при тушении пожара

• эффективно осуществляет дымоподавление (дымоосаждение);
• мелкодисперсная вода экранирует тепловое излу­чение и может использоваться для защиты пожарного, а также материальных ценностей на пожаре;
• распылённая вода более равномерно охлаждает сильно нагретые металлические поверхности несущих конструкций, что исключает их локальную деформацию, потерю устойчиво­сти и разрушение;
• низкая электрическая проводимость водяного тума­на делает возможным его применение в качестве эффективного средства пожаротушения на электроустановках, находящихся под напряжением.

Особенно эффективным является применение систем пожаротушения ТРВ ВД на ранних стадиях обнаружения пожара, в замкнутых поме­щениях, а также на объектах, не допускающих вто­ричного ущерба от пожара (избыточный пролив воды). В соответствии с рекомендациями международного и европейского стандартов , ис­следованиями зарубежных коллег , а также из накопленного опыта наиболее эффективно ис­пользовать ТРВ ВД для тушения пожаров класса A, В и E в следующих местах:

• в кабельных сооружениях электростанций (АЭС) и подстанций, промышленных и обще­ственных зданий (тоннели, каналы, подвалы, шахты, этажи, двойные полы, галереи, камеры, используе­мые для прокладки электрокабелей);
• в городских кабельных коллекторах и тоннелях;
• в электроустановках, находящихся под на­пряжением до 35000 В;
• в помещениях для хранения горючих ма­териалов или негорючих материалов в горючей упаковке;
• в наземных и подземных помещениях и сооружениях метрополитенов и подземных ско­ростных трамваях;
• в автотранспортных тоннелях;
• в помещениях складского назначения;
• в помещениях хранилищ библиотек и архивов.

Авторы статьи признают, что для многих объектов жилого и общественного назначения вполне достаточно использовать традиционные системы пожаротушения НД и проблема их не­достаточной эффективности (не выше 50-60 %) относится, скорее всего, к упущениям в проекти­ровании, монтаже и особенно в обслуживании. Системы пожаротушения ИД ориентированы на лик­видацию пожара в помещении (здании) до возникновения критических значений опасных факторов пожара . При этом следует отметить, что в соот­ветствии со статьей 89 закона расчёт эвакуационных путей и выходов людей производится без учёта применяемых средств пожаротушения, что занижает значимость и эффективность АУП. Следует отметить, что традиционные спринклер­ные ЛУП неэффективны при ликвидации пожара до наступления предела огнестойкости строитель­ных конструкций, до причинения максимально допустимого ущерба защищаемому имуществу и до наступления опасности разрушения технологи­ческих установок . ТРВ ВД лучше использовать в качестве средства объёмного или локально объёмного пожаротушения, что пока не вписыва­ется в способы, указанные в нормативном доку­менте , но такие системы (ТРВ ВД) позволяют обеспечить достижение тех результатов, которые не могут обеспечить спринклерные автоматиче­ские установки пожаротушения .

Системы пожаротушения НД сохраняют ве­дущую роль в системах противопожарной зашиты из-за развитой нормативной правовой базы, отра­ботанных проектных и технологических решений, сформировавшегося положительного отношения страховых компаний.

Системы пожаротушения тонкораспылённой водой высокого давления после создания высоко­эффективных распылителей и форсунок ТРВ ВД на основе новых технологий, инструментария и материалов, экспериментально показывают свои существенно более высокие потенциальные воз­можности и эффективность. Однако низкие темпы формирования нормативной и расчётно-аналити­ческой базы для их применения являются серьёз­ным сдерживающим фактором для перехода на их широкое использование.

ЛИТЕРАТУРА

1. СП 5.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автома­тические. Нормы и правила проектирования. - М.: МЧС России, ВНИИПО МЧС России. 2009. - 114 с.

2. Федеральный закон от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасно­сти». - М.: Проспект. 2014. - 111 с.

3. Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». - М., 2009. - 20 с.

4. ONR CEN/TS 14972:2011. Ortsfeste Brandbekampfungsanlagen – Feinspruh Loschanlagen // Planung und Einbau; Deutsche Fassung, Belgium, Brussel, Europaisches Komitee fur Normung, 2011, S. 9.

5. NFPA 750. Standart on Water Mist Fire Protection Systems. – Las Vegas, An International Codes and Standarts Organization, National Fire Protection Association, 2015, 88 p.

6. Гергель В. И., Цариченко С. Г., Поляков Д. В. Пожаро­тушение тонкораспылённой водой установками высокого дав­ления оперативного применения // Пожарная безопасность. - 2006. - № 2. - С. 125-132.

7. Противопожарная защита для офисных зданий [Элек­тронный ресурс] // Каталог фирмы MARIOFF CORPORATION. Режим доступа: http://www.marioff.com/fire-protection/fire-protection-for-buildings/fire-protection-for-office-buil...

8. Модуль пожаротушении тонкораспылённой водой ЕI-МISТ [Электронный ресурс] // Официальный сайт компа­нии ООО «Пламя Е1» (Пожарная безопасность и оборудова­ние) [сайт]. Режим доступа: http://www.plamya-ei.ru/produkcija/ei-mist (Дата обращения 24.05.2017 г.).

9. Пахомов В. П. Особенности применения АУПТ тонкораспылённой воды // Пожарное дело в строительстве. - 2009. - № 5. - С. 59-65.

10. НПБ 88-01. Установки пожаротушения и сигнализа­ции. Нормы и правила проектирования. - М.: МВД РФ, Государ­ственная противопожарная служба, 2002. - 119 с.

Автономные модули пожаротушения тонкораспыленной водой появились в процессе совершенствования спринклерных и дренчерных установок. Для обозначения модульного оборудования ТРВ применяется сокращение МУПТВ.

Автоматическое пожаротушение тонкораспыленной водой – спорное решение, наблюдается скептицизм по отношению к способу борьбы с возгораниями. Рекомендуют метод там, где установки тушения пожара необходимы, но невозможно использовать другие варианты.

Модульные системы пожаротушения тонкораспыленным ОТВ не эффективнее или , но экономнее из-за технологии тонко- мелкодисперсного распыления – в среднем 1 – 1,5 л на 1 кв. м.

Основные нормативные акты:

1. Техрегламент – ;

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:

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:

	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
Непрерывное	Согласно ТД.
Циклическое	Заданными циклами: подача-пауза.
Инерционность
Малоинерционные	Задержка до 3 сек.
Средне инерционные	От 3 до 180 сек.
Другие разновидности
Давление	высокого (возможны насосы); среднего; низкого.
Варианты образования тушащего вещества	консистенция достигается механически; в газожидкостную смесь дополнительно вводятся добавки.
Размещение	подвесная модульная установка; настенная; ранцевая (переносная).

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

Подробная схема МУПТВ с незакачной емкостью:

1. баллон с составом для тушения. Крепится:
   • перед разводкой с распылителями (чаще всего);
   • непосредственно в месте выпуска ОТВ;
2. к модулю с огнетушащим веществом подсоединен через шланг (рукав высокого давления) баллон с газом-вытеснителем с запорно-пусковым устройством и элементами:
   • узел для заправки;
   • предохранительный клапан;
   • болт дренажный;
   • манометр;
3. в месте соединения:
   • штуцер промежуточный;
   • формирователь газожидкостной смеси;
4. трубная магистраль;
   • питающая;
   • распределительная – с узлом доставки, тройниками, оросителями;
5. крепления:
   • хомуты;
   • кронштейны;
   • потолочные перекрытия;
6. питающая труба с датчиком (индикатором) давления, дистанционно управляющим подачей;
7. устройства:
   • слива;
   • контроля ОТВ;
   • штуцер для манометра;
8. узел ручного пуска.

Типы водопитателя МУПТВ:

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

Тушащий состав:

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

Принцип действия – срабатывания

Принцип работы и тушения модулем тонкого распыления:

1. Датчики подают сигнал на ЗПУ сосуда с ИХГ;
2. Вытесняющий газ (воздух, азот, двуокись углерода) поступает в формирователь газожидкостной среды и в сосуд с огнетушащим составом.
3. Внутри емкости:
   1. Создается давление.
   2. Вода с добавками трансформируется в газожидкостную смесь.
4. Смесь для тушения поступает через питательный водопровод в разветвленную по защищаемой зоне систему труб.
5. Водой высокого давления через калибрирующие оросители создаются облака, завесы, экраны.

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

Свойства ОТВ и принцип воздействия:

1. создается движущийся туман (холодный пар);
2. ТРВ формирует безвоздушную среду;
3. мелкораспыленная смесь эффективно:
   • охлаждает;
   • вбирает тепло;
   • адсорбирует, осаждает вредные вещества, дым, газы;
   • разбавляет горящие жидкости;
4. туман поддерживают до 15 мин., что исключает повторное возгорание.

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

Область применения установок пожаротушения МУПТВ

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

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

При наличии спецсертификации оросителей и тушащего состава:

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

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

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

Примеры, где установки применяются:

1. Объекты с небольшой площадью, высотой и пожарной опасностью:
   • бытовые объекты: кладовые, чердаки, квартиры, частные дома;
   • небольшие офисы;
   • вагоны;
   • котельные;
   • гаражи;
   • кухни;
   • каюты, машинные отделения, коридоры судов;
   • архивы, музеи, поскольку ущерб от тонкораспыленной воды незначительный.
2. В меньшей мере специалисты рекомендуют ТРВ для больших помещений, где более уместны мощные дренчерные/спринклерные, пенные установки:
   • склады;
   • объекты скопления людей;
   • подземные автостоянки;
   • торговые и офисные центры;
   • промышленные, производственные здания.

Приоритет для МУПТВ – небольшие помещения:

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

Что можно тушить ТРВ

Перечень материалов для пожаротушения тонкораспыленной водой:

1. c полной эффективностью:
   • обычные твердые (дерево, уголь, текстиль);
   • сыпучие, волокнистые;
   • плавящиеся (каучук, резина, пластмассы);
   • растворимые (спирты, ацетон) и нерастворимые (топливо, масла), сжиженные твердые (парафин);
2. менее эффективно:
   • электрооборудование с напряжением до 1000 В;
   • газообразные.

Что нельзя тушить ТРВ

Не применяют МУПТВ для объектов:

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

Расчет количества автоматического пожаротушения МУПТВ

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

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

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

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

1. интенсивность и расход установки:
   • от 0,04 л/сек./м. кв.;
   • для водяной завесы – 0,5 л/сек./ на 1 м ширины;
2. продолжительность от 20 мин.;
3. давление из расчета 0,07 МПа на каждый метр высоты;
4. 10% запас.

Требования к размещению и эксплуатации МУПТВ

Правила:

1. баллон с ОТВ и газом в непосредственной близости друг от друга (20 – 30 см) и на малом расстоянии от оросителей;
2. рабочая смесь подается по одному трубопроводу;
3. распылители и трубная магистраль выдерживают как минимум 15 мин. при +250C°;
4. расстояние:
   • до потолка – 0,08 – 0,4 м;
   • между оросителями для помещения высотой до 6 м – до 3 м;
5. рабочее давление:
   • максимальное – 13 МПа;
   • стандартное – 2,5 МПа;
   • высокое – от 10 МПа, для объемного тушения.

Техническое обслуживание и хранение МУПТВ

Обслуживание системы, основы ТО и эксплуатации:

1. перезарядка и испытания – раз в 3 года;
2. при потере давления больше 5%, потребуется ТО;
3. ресурс срабатывания – от 5;
4. температура хранения от +5 до +55C°, если ОТВ с незамерзающими добавками (ацетат калия), до -40C°;
5. раз в месяц или квартал проверяют сопла и делают осмотр с проверкой манометром.