Автоматические системы газового пожаротушения

С пожарами, как реальной угрозой, человечество столкнулось еще на ранних этапах развития цивилизации. Но и в настоящее время они являются одной из основных опасностей, унося ежегодно жизни  десятки тысяч человек, оставляя миллионы людей без крова, причиняя миллиардные ущербы мировой экономике и социальной сфере.

По данным мировой пожарной статистики, ежегодно в мире происходит 6-8 млн. пожаров, при которых погибают 70-80 тыс. человек и 500-800 тыс. человек получают ожоги и травмы. В ведущих странах мира потери от пожаров и затраты на борьбу с ними ежегодно составляют около 1% валового национального продукта этих стран.

Только в России ежегодно происходит около 245 тыс. пожаров в год, при которых погибает 18-21 тыс. человек. По числу пожаров Россия занимает в мире место в первой десятке, но по числу жертв пожаров, к сожалению, опережая другие многие страны.

Рост энергоемкости производств, применение новых, порой не соответствующих нормативам пожарной безопасности веществ и материалов, с часто неизученными пожароопасными свойствами, износ промышленного оборудования, зданий и сооружений, пожарной техники, рост и скученность населения, попадание на их территорию опасных производственных объектов ведет к увеличению социального и материального ущерба от пожаров. Одним из видов пожаротушения является система газового пожаротушения.

Газовое пожаротушение — это вид пожаротушения, при котором для тушения возгораний и пожаров применяются газовые огнетушащие вещества. 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. Газ не оставляет следов. Это физическое свойство хорошо описывает сферу применения автоматических установок газового пожаротушения на объектах, где важно сохранить защищаемое от пожара оборудование и имущество, а также исключить негативные последствия воздействия огнетушащего вещества (вода, порошок, аэрозоль). Уже более 100 лет во всем мире применяются системы пожаротушения с газовыми агентами. А началось все с получения Максимом Фарадеем сжиженной двуокиси углерода (СО2) в 1823 году.

Газовые автоматические установки пожаротушения (АСПТ) предназначены для ликвидации очагов возгорания за счет применения газового огнетушащего вещества (ОТВ). Рабочее вещество газовых установок пожаротушения – сжатый или сжиженный газ, находящийся в специальных баллонах, присоединенных к смонтированному в охраняемой зоне трубопроводу с направляющими насадками для выхода газа в нужных направлениях.

Точки выхода газового ОТВ рассчитываются так, чтобы обеспечить наибольшую эффективность пожаротушения и предотвратить возможность повторного возгорания. Срабатывание системы пожаротушения происходит по сигналу от специальных датчиков одного или нескольких типов. Эти датчики также играют роль чувствительных элементов автоматической пожарной сигнализации (АПС).

Газовые установки автоматического пожаротушения состоят из следующих элементов:

• Система трубопроводов.
• Направляющие насадки для распыления газа.
• Баллоны с газовым огнетушащим веществом.
• Узлы распределения потоков газа.
• Система управления автоматических установок пожаротушения с пультом.
• Датчики, совмещенные с АПС.

Газовые АСПТ принято разделять на два основных типа – централизованные и модульные. Централизованные газовые АСПТ, как правило, имеют значительную вместимость ОТВ – порядка 250 - 5000 литров. В отличие от них, модульные установки обычно содержат одну емкость от 5 до 20 литров и предназначены для локального применения.

Особенности централизованных (агрегатных) газовых АСПТ:

• Смонтирована батарея емкостей с газовым ОТВ.
• Пульт управления в стационарном исполнении, нередко с дежурным персоналом, может охватывать несколько рабочих зон.
• Узел управления и батарея баллонов разделены друг от друга.

Особенности модульных газовых АСПТ:

• Представляют собой компактные устройства.
• Блок управления небольшой, размещен рядом с защищаемой зоной.
• Весь комплекс устройств, входящих в модульную газовую АСПТ расположен рядом с охраняемой зоной.
• Объем ОТВ невелик и нередко весь размещен в одном баллоне.

Сфера применения газовых АСПТ

Установки газового пожаротушения эффективно борются с возгораниями, не повреждая при этом материальные ценности различного рода, не приводят к замыканию электросетей, но являются достаточно дорогими. Поэтому их применение по совокупности параметров оправдано не во всех случаях. Газовое пожаротушение используется для следующих материалов и классов:

• А, твердые горючие материалы (уголь, дерево и др.). Газовые системы менее эффективны в тушении этих материалов, чем порошковые, пенные или водяные. Зато они не повреждают эти материалы.
• В, горюче-смазочные материалы, горючие и легковоспламеняющиеся жидкости.
• С, газообразные горючие вещества.
• Е, наличие электроустановок с мощностью до 10 кВт.

Пожаротушение на основе газового ОТВ не применяется в следующих случаях:

• В негерметичных помещениях, на открытой местности, где газ быстро рассеивается.
• Для пирофорных (самовозгорающихся при контакте с воздухом) материалов.
• Для материалов, способных гореть без доступа воздуха.
• Для пористых, сыпучих и волокнистых материалов, склонных к тлению (солома, опилки и пр.).
• Для активных металлов и их химически активных соединений
• Для агрессивных химических веществ, способных вступать в реакции с ОТВ.

Установки на основе углекислого газа запрещено монтировать в следующих случаях:

• Если на охраняемой территории будет находиться более 50 человек.
• Если нет возможности быстрой эвакуации людей.
• В случаях, если объекты хранения взаимодействуют с углекислотой химически.

Нормы пожарной безопасности определяют обязательность наличия автоматической установки газового пожаротушения на таких объектах, как:

• Помещения серверных, радиотелевизионные студии, различные диспетчерские, электрощитовые. Диэлектрические свойства газов, в сумме с высокой проникающей способностью и безопасностью для дорогостоящего оборудования делают установки данного типа незаменимыми средствами пожаротушения в подобных местах.
• Архивы, библиотеки, музеи, хранилища банков, помещения с дорогостоящим оборудованием. Отсутствие негативного воздействия газа на объекты хранения в данных случаях выходит на лидирующие позиции.
• Различные цеха, мастерские, производственные помещения.
• Не отапливаемые помещения и другие случаи, когда для тушения нельзя использовать воду и ОТВ на водной основе.
• Труднодоступные места и помещения, где высокая проникающая способность газов становится решающим преимуществом.
• Помещения с горючими жидкостями и газами, топливом.

Принципы работы газового пожаротушения

Алгоритм запуска системы автоматического пожаротушения с газовым ОТВ выглядит следующим образом:

• Один или несколько датчиков обнаруживают возгорание.
• Активизируется автоматическая пожарная сигнализация (АПС), на пульт управления поступает сообщение о пожаре.
• Система управления посылает сигнал на запуск пожаротушения.
• Клапаны емкостей с газом срабатывают на открытие.
• Через устройства распределения, поток газа направляется по трубопроводу к направляющим насадкам.

Огнетушащее вещество в газовых системах пожаротушения в зависимости от его типа выходит из насадок в виде пара или газа. Воздействие на очаг возгорания происходит за счет снижения концентрации кислорода и охлаждения.

Разновидности газовых АСПТ

Системы пожаротушения принято разделять по типу применяемого газового ОТВ:

• Углекислый газ. Одно из первых огнетушащих веществ в истории. Обладает низкой стоимостью, экологически безопасен.
• Азот. Недорогой вариант, безвредный для людей и экологии.
• Аргон. Инертный газ. Безвредный, но более дорогой.
• Аргонит (смесь аргона и азота).
• Инерген (смесь углекислоты, азота и аргона).
• Хладоны различных типов.

Газовые автоматические установки пожаротушения на основе огнетушащего вещества «Инерген»

Инерген — дружественная по отношению к окружающей среде. Противопожарная система, действующий элемент которой состоит из газов, уже присутствующих в атмосфере.

Инерген — инертный, 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, 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.

Рисунок 1- Трубопровод АСПТ

Емкости (баллоны) с газовым огнетушащим веществом «ИНЕРГЕН» выпускаются как готовые к эксплуатации устройства. Конструкция баллона включает корпус и запорно-пусковое устройство. Как правило, заводы определяют их срок службы в 15 лет, но при освидетельствованиях он может продлеваться вплоть до 30 лет. Каждый баллон в обязательном порядке должен иметь свой технический паспорт со всеми необходимыми отметками.