Схема газового пожаротушения. Пожаротушение газовое: установки, система и модули

24.12.2014, 09:59

С. Синельников
начальник проектного отдела ООО "Технос-М+"

В последнее время в системах противопожарной безопасности небольших объектов, подлежащих защите системами автоматического пожаротушения, все большее распространение получают автоматические установки газового пожаротушения.

Их преимущество заключается в относительно безопасных для человека огне-тушащих составах, полном отсутствии ущерба защищаемому объекту при срабатывании системы, многократном использовании оборудования и тушении очага возгорания в труднодоступных местах.

При проектировании установок наиболее часто возникают вопросы по выбору огнетушащих газов и гидравлическому расчету установок.

В данной статье мы попытаемся раскрыть некоторые аспекты проблемы выбора огнетушащего газа.

Все наиболее часто применяемые в современных установках газового пожаротушения газовые огнетушащие составы можно условно разделить на три основные группы. Это вещества хладонового ряда, диоксид углерода - широко известный как углекислота (СО2) - и инертные газы и их смеси.

В соответствии с НПБ 88-2001*, все эти газовые огнетушащие вещества применяются в установках пожаротушения для тушения пожаров класса А, В, С, по ГОСТ 27331, и электрооборудования с напряжением не выше указанного в технической документации на применяемые ГОТВ.

Газовые ОТВ применяются преимущественно для объемного пожаротушения в начальной стадии пожара по ГОСТ 12.1.004-91. Также ГОТВ используются для флегматиза-ции взрывоопасной среды в нефте-хими-ческой, химической и других отраслях.

ГОТВ неэлектропроводны, легко испаряются, не оставляют следов на оборудовании защищаемого объекта, кроме того, важным достоинством ГОТВ является их

пригодность для тушения дорогостоящих электрических установок, находящихся под напряжением.

Запрещается применение ГОТВ для тушения:

а) волокнистых, сыпучих и пористых материалов, способных к самовозгоранию с последующим тлением слоя внутри объема вещества (древесные опилки, ветошь в тюках, хлопок, травяная мука и т.п.);

б) химических веществ и их смесей, полимерных материалов, склонных к тлению и горению без доступа воздуха (нитроцеллюлоза, порох и др.);

в) химически активных металлов (натрия, калия, магния, титана, циркония, урана, плутония и т.д.);

г) химикатов, способных подвергаться аутермическому распаду (органических перекисей и гидразина);

д) гидридов металлов;

е) пирофорных материалов (белого фосфора, металлоорганических соединений);

ж) окислителей (оксидов азота, фтора). Запрещается тушение пожаров класса С, если при этом возможно выделение или поступление в защищаемый объем горючих газов с последующим образованием взрывоопасной атмосферы.

В случае применения ГОТВ для противопожарной защиты электроустановок следует учитывать диэлектрические свойства газов: диэлектрическая проницаемость, электропроводность, электрическая прочность.

Как правило, предельное напряжение, при котором можно осуществлять тушение без отключения электроустановок всеми ГОТВ, составляет не более 1 кВ. Для тушения электроустановок с напряжением до 10 кВ можно использовать только СО2 высшего сорта - по ГОСТ 8050.

В зависимости от механизма тушения газовые огнетушащие составы подразделяются на две квалификационные группировки:

1) инертные разбавители, снижающие содержание кислорода в зоне горения и образующие в ней инертную среду (инертные газы - двуокись углерода, азот, гелий и аргон (виды 211451, 211412, 027141, 211481);

2) ингибиторы, тормозящие процесс горения (галоидоуглеводороды и их смеси с инертными газами - хладоны).

В зависимости от агрегатного состояния газовые огнетушащие составы в условиях хранения подразделяются на две классификационные группировки: газообразные и жидкие (жидкости и/или сжиженные газы и растворы газов в жидкостях).

Основными критериями для выбора газового огнетушащего вещества являются:

■ Безопасность людей.

■ Технико-экономические показатели.

■ Сохранение оборудования и материалов.

■ Ограничение по применению.

■ Воздействие на окружающую среду.

■ Возможность удаления ГОТВ после применения.

Предпочтительно применять газы, которые:

■ обладают приемлемой токсичностью в используемых огнетушащих концентрациях (пригодны для дыхания и позволяют эвакуировать персонал даже при подаче газа);

■ термически стойки (образуют минимальное количество продуктов терморазложения, которые являются корро-зионно-активными, раздражающими слизистую оболочку и ядовитыми при вдыхании);

■ наиболее эффективны при пожаротушении (защищают максимальный объем при подаче из модуля, который наполнен газом до максимального значения);

■ экономичны (обеспечивают минимальные удельные финансовые затраты);

■ экологичны (не оказывают разрушающего действия на озоновый слой Земли и не способствуют созданию парникового эффекта);

■ обеспечивают универсальные методы наполнения модулей, хранения и транспортировки и перезаправки. Наиболее эффективными при тушении пожара являются химические газы-хладоны. Физико-химический процесс их действия основан на двух факторах: химическом ингибировании процесса реакции окисления и снижении концентрации окислителя (кислорода) в зоне окисления.

Несомненными преимуществами обладает хладон-125. По данным НПБ 882001*, нормативная огнетушащая концентрация хладона-125 для пожаров класса А2 составляет 9,8% об. Такая концентрация хладона-125 может быть повышена до 11,5% об., при этом атмосфера пригодна для дыхания в течение 5 минут.

Если ранжировать ГОТВ по токсичности при массивной утечке, то наименее опасны сжатые газы, т.к. диоксид углерода обеспечивает защиту человека от гипоксии.

Используемые в системах хладоны (по НПБ 88-2001*) малотоксичны и не проявляют выраженной картины интоксикации. По токсикокинетике хладоны аналогичны инертным газам. Лишь при длительном ингаляционном воздействии низких концентраций хладоны могут оказывать неблагоприятное влияние на сердечно-сосудистую, центральную нервную системы, легкие. При ингаляционном воздействии высоких концентраций хладонов развивается кислородное голодание.

Ниже приведена таблица с временными значениями безопасного пребывания человека в среде наиболее часто употребляемых в нашей стране марок хладонов при различной концентрации (табл. 1).

Использование хладонов при тушении пожаров практически безопасно, т.к. ог-нетушащие концентрации по хладонам на порядок меньше смертельных концентраций при длительности воздействия до 4 часов. Термическому разложению подвергается примерно 5% массы хладона, поданного на тушение пожара, поэтому токсичность среды, образующейся при тушении пожара хладонами, будет намного ниже токсичности продуктов пиролиза и разложения.

Хладон-125 относится к озонобезопас-ным. Кроме того, обладает максимальной термической стабильностью по сравнению с другими хладонами, температура терморазложения его молекул составляет более 900° С. Высокая термическая стабильность хладона-125 позволяет применять его для тушения пожаров тлеющих материалов, т.к. при температуре тления (обычно около 450° С) терморазложение практически не происходит.

Хладон-227еа не менее безопасен, чем хладон-125. Но их экономические показатели в составе установки пожаротушения уступают хладону-125, а эффективность (защищаемый объем из аналогичного модуля) отличается незначительно. Уступает он хладону-125 и по термической стабильности.

Удельные затраты СО2 и хладона-227еа практически совпадают. СО2 термически стабилен при пожаротушении. Но эффективность СО2 невелика - аналогичный модуль с хладоном-125 защищает объем на 83% больше, чем модуль СО2. Огнетуша-щая концентрация сжатых газов выше, чем хладонов, поэтому требуется на 25-30% больше газа, и, следовательно, на треть возрастает количество емкостей для хранения газовых огнетушащих веществ.

Эффективное пожаротушение достигается при концентрации СО2 более 30% об., но такая атмосфера непригодна для дыхания.

Двуокись углерода при концентрациях более 5% (92 г/м3) оказывает вредное влияние на здоровье человека, снижается объемная доля кислорода в воздухе, что может вызвать явление кислородной недостаточности и удушья. Жидкая двуокись углерода при снижении давления до атмосферного превращается в газ и снег температурой -78,5° С, которые вызывают обмораживание кожи и поражение слизистой оболочки глаз.

Кроме того, при использовании углекислотных установок автоматического пожаротушения температура окружающего воздуха рабочей зоны не должна превышать +60° С.

Кроме хладонов и СО2, в установках газового пожаротушения применяются инертные газы (азот, аргон) и их смеси. Безусловная экологичность и безопасность для человека этих газов являются несомненными плюсами их применения в АУГПТ. Однако высокая огнетушащая концентрация и связанное с этим большее (по сравнению с хладонами) количество необходимого газа и, соответственно, большее количество модулей для его хранения, делают такие установки более громоздкими и дорогостоящими. Кроме этого, применение инертных газов и их смесей в АУГПТ сопряжено с использованием более высокого давления в модулях, что делает их менее безопасными при транспортировке и эксплуатации.

В последние годы на отечественном рынке стали появляться современные ог-нетушащие вещества нового поколения.

Эти специальные составы преимущественно производятся за рубежом и имеют, как правило, высокую стоимость. Однако их низкая огнетушащая концентрация, эко-логичность и возможность использования модулей с низким давлением делают их применение привлекательным и обещают неплохие перспективы использования таких ГОТВ в будущем.

Исходя из всего выше изложенного, можно сказать, что наиболее эффективными и доступными на данное время огнетушащими веществами являются хладоны. Относительно высокая стоимость хладонов компенсируется стоимостью самой установки, монтажа системы и ее технического обслуживания. Особенно важным качеством хладонов, используемых в системах пожаротушения (в соответствии с НПБ 88-2001*), является их минимально вредное воздействие на человека.

Табл. 2. Сводная таблица характеристик наиболее употребляемых на территории РФ ГОТВ

Установки газового пожаротушения являются специфическими, дорогостоящими и довольно сложными для проектирования и монтажа. На сегодняшний день существует множество компаний, которые предлагают различные установки газового пожаротушения. Так как информации в открытых источниках по газовому пожаротушению мало, то многие компании вводят заказчика в заблуждение, преувеличивая достоинства или скрывая недостатки тех или иных установок газового пожаротушения.

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

Впервые газ для тушения пожара начали применять в конце 19 века. И первое в установках газового пожаротушения (УГП) была углекислота. В начале прошлого века в Европе приступили к выпуску углекислотных установок. В тридцатых годах двадцатого века получили применение огнетушители с хладонами, огнетушащими веществами типа бромистого метила. В Советском Союзе устройства с применением газа для тушения пожара впервые . В 40-х годах для углекислоты стали применять изотермические резервуары. Позже разработали новые вещества для тушения на основе естественных и синтетических газов. Их можно классифицировать как хладоны, инертные газы, углекислота.

Достоинства и недостатки огнетушащих веществ

Газовые установки значительно дороже систем, использующих пар, воду, порошок или пену в качестве тушащего вещества. Невзирая на это, они широко применяются. Использование УГП в архивах, запасниках музеев и других хранилищах с горючими ценностями вне конкуренции, благодаря практическому отсутствию материального вреда от их применения.

Кроме этого . Использование порошка и пены может испортить дорогостоящую технику. В авиации также применяют газ.

Быстрота распространения газа, способность приникать во все щели, позволяет применять установки на его основе для обеспечения безопасности помещений, имеющих непростую планировку, подвесные потолки, много перегородок и других препятствий.

Применение газовых установок, работающих на основании разбавления атмосферы объекта, требует совместной работы с комплексными системами безопасности. Для гарантированного тушения пожара все двери и окна должны быть закрыты и отключена принудительная или закрыта естественная вентиляция. Для оповещения людей находящихся внутри помещений подаются световые, звуковые или голосовые сигналы, дается определенное время для выхода. После этого начинается непосредственно тушение пожара. Газ заполняет помещения, независимо от сложности его планировки, за 10-30 сек после эвакуации людей.

Установки использующие сжатый газ могут применяться в неотапливаемых строениях, так как имеют широкий температурный диапазон, -40 — +50 ºС. Некоторые ГОТВ химически нейтральны, не загрязняют окружающую среду, а хладон 227ЕА, 318Ц можно применять и в присутствии людей. Азотные установки эффективны в нефтехимической промышленности, при тушении пожаров на скважинах, в шахтах и других объектах, где возможны взрывоопасные ситуации. Установки с углекислотой можно применять при работающих электроустановках напряжением до 1 кВ.

Недостатки газового пожаротушения:

• использование ГОТВ неэффективно на открытых площадках;
• газ не применяется для тушения материалов, способных гореть без кислорода;
• для больших объектов газовая аппаратура требует отдельную специальную пристройку для размещения резервуаров с газом и сопутствующей аппаратуры;
• азотные установки не используются при тушении алюминия и других веществ, образующих нитриды, которые взрывоопасны;
• невозможно использование углекислоты для тушения щелочно-земельных металлов.

Газы, применяемые для тушения пожаров

В России виды газовых огнетушащих веществ, разрешенных к применению в УГП, ограничены азотом, аргоном, инергеном, хладонами 23, 125, 218, 227еа, 318Ц, углекислотой, шестифтористой серой. Использование иных газов возможно при согласовании технических условий.

Газовые огнетушащие вещества (ГОТВ) по способу тушения делят на две группы:

• Первая – это хладоны. Они гасят пламя химическим замедлением скорости горения. В зоне возгорания, хладоны распадаются и начинают взаимодействовать с продуктами горения, это уменьшает скорости горения до полного затухания.
• Вторая - это газы, снижающие количество кислорода. К ним относятся аргон, азот, инерген. Для поддержания горения большинству материалов требуется более 12 % кислорода в атмосфере пожара. Вводя инертный газ в комнату, и снижая количество кислорода, получают требуемый результат. Какое огнетушащее вещество в установках газового пожаротушения необходимо использовать зависит от объекта защиты.

Обратите внимание!

По виду хранения ГОТВ делятся на сжатые (азот, аргон, инерген) и сжиженные (все остальные).

Фторкетоны - новый класс огнетушащих веществ, разработка компании 3М. Это синтетические вещества, которые по эффективности сходны с хладонами и инертны благодаря своей молекулярной структуре. Тушащий эффект получается при концентрациях 4-6 процентов. За счет этого появляется возможность использования в присутствии людей. Кроме этого, в отличие от хладонов, фторкетоны быстро разлагаются после применения.

Типы систем газового пожаротушения

Установки газового пожаротушения (УГП) бывают двух видов: станционные и модульные. Для обеспечения безопасности нескольких комнат применяется модульная УГП. Для целого объекта обычно используется станционная установка.

Компоненты УГП: модули газового пожаротушения (МГП), насадки, распредустройства, трубы и ГОТВ.

Главным устройством, от которого зависит функционирование установки, является модуль МГП. Он представляет собой резервуар с запорно-пусковым устройством (ЗПУ).

В работе лучше применять баллоны емкостью до 100 л, так как их легко транспортировать и не требуется регистрация в Ростехнадзоре.

На текущий момент на российском рынке применяется МГП более десятка отечественных и иностранных компаний.

Лучшая пятерка модулей МГП

• ОСК Групп – российский производитель устройств тушения пожара с 17-летним опытом разработок в этой области. Компания выпускает устройства, использующие Novec 1230. Это огнетушащее вещество используют в установках газового пожаротушения, которые можно применять в энергетических и подобных им помещениях в присутствии людей. ЗПУ с манометром и предохранительной разрывной мембраной. Выпускаются объемом от 8 л до 368 л.
• Модули MINIMAX от немецкого производителя обладают особой надежностью благодаря использованию цельнотянутых сосудов. Линейка МГП от 22 до 180 л.

• В МГП разработки фирмы «ВФАспект» применяются сварные резервуары низкого давления, в качестве ГОТВ – хладоны. Выпускаются объемом 40, 60, 80 и 100л.
• МГП «Пламя» производятся компанией НТО «Пламя». Используют резервуары для сжатых газов низкого давления и хладонов. Выпускается большая линейка от 4 до 140 л.
• Модули от компании «Спецавтоматика» выпускаются для сжатых газов высокого, низкого давления и хладонов. Оборудование просто в обслуживании, эффективно в работе. Выпускается 10 типоразмеров МГП от 20 до 227 л.

В модулях всех производителей кроме электрического и пневматического пуска предусмотрен ручной запуск устройств.

Использование новых газовых огнетушащих веществ типа Novec 1230 (фторкетоновая группа), как следствие, возможность тушения пожара в присутствии людей повысило эффективность УГП за счет раннего реагирования. А безвредность применения ГОТВ для материальных ценностей, несмотря на значительную стоимость оборудования и его монтажа, становятся серьезным аргументом в пользу применения систем газового пожаротушения.

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.

В настоящее время при ликвидации пожара в помещениях с электрооборудованием, музеях, архивах, библиотеках и некоторых других объектах используется газовое пожаротушение как наиболее эффективный, экологически безопасный способ борьбы с огнем.

В качестве огнетушащего вещества в установках газового пожаротушения применимы газы сжатого типа (азот или аргон) и хладоны.

Плюсы газового пожаротушения

Газовое пожаротушение имеет ряд неоспоримых преимуществ перед другими типами пожаротушения – аэрозольным, водяным, пенным и порошковым. Основные из них:

• молниеносность тушения пожаров;
• проникновение газов в труднодоступные места всего помещения;
• возможность молниеносной ликвидации последствий (с помощью проветривания);
• экологическая безопасность для человека и отсутствие негативного влияния на окружающую среду;
• отсутствие нанесения влияния имуществу и материальным ценностям.

В связи с такими особенностями газовое пожаротушение применяется в местах массового скопления людей (в связи с абсолютной безвредностью для организма человека), музеях, архивах, библиотеках, комнатах с электрооборудованием, где важно сохранение материальных ценностей. Они могут функционировать в широком температурном диапазоне.

Составные компоненты установок газового пожаротушения

Основные составные элементы автоматической установки газового пожаротушения:

• емкость с огнетушащим веществом (баллон или модуль);
• трубопроводная система (с насадками);
• приемно-контрольное устройство;
• блок управления;
• извещатели.

Представляют собой системы со слаженным последовательным алгоритмом действия, при их проектировании специалисты берут во внимание ряд факторов, включая и свойства газов, отклик емкостей для хранения газа на изменения температуры.

В большинстве случаев используют на производстве и различных объектах модульные установки газового пожаротушения. Модуль – баллон, для изготовления которого используют сталь. На него помещается запорно-пусковое устройство – вентиль, к которому поступает сигнал от извещателя, вследствие чего ЗПУ приводится в действие. После использования баллон возможно дозаправлять газом.

Механизм работы установки газового пожаротушения состоит в уменьшении количества кислорода в помещении, где происходит пожар путем подачи огнетушащего вещества – инертного газа, углекислоты или хладона.

В качестве инертных газов в установках используют аргон, азот, аргонит и инерген, которые не оказывают негативного влияния на людей и могут применяться для тушения электрического оборудования. В установках с углекислотой используется углекислый газ.

Как происходит тушение пожара с использованием газов – общий принцип состоит в том, что под высоким давлением к очагу возгорания поступают негорючие газы, которые значительно понижают в воздухе концентрацию кислорода, тормозя процесс горения.

1. Датчики, находящиеся в помещении, подают на пульт управления сведения о начале возгорания.
2. После информирования о начавшемся пожаре происходит блокировании вентиляции.
3. По трубопроводам с использованием распылителей газ выходит наружу, при этом при увеличенной его концентрации быстрее возможно потушить пожар.

Процесс газового пожаротушения не превышает времени в 60 секунд, при этом газ равномерно распределяется по всему помещению. После отработки системы для ликвидации последствий использования газа достаточно проветрить помещение.

Принцип работы – довольно прост, а сам комплекс позволяет справиться с очагом возгорания за считанные секунды, не причиняя вреда имуществу и жизни людей.