ГАЗОВОЕ ПОЖАРОТУШЕНИЕ. СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Меркулов В.А.

Эффективная противопожарная защита объектов различного назначения невозможна без применения автоматических установок пожаротушения (АПТ). Положительный опыт их применения привел к тому, что у нас в стране и за рубежом количество АПТ непрерывно растет.

В зависимости от типа огнетушащего вещества, АПТ подразделяются на: водяные, пенные, газовые, порошковые и газоаэрозольные.

Следует особо отметить, что не существует универсальной установки пожаротушения. Каждая из перечисленных выше установок пожаротушения имеет свои достоинства и недостатки.

В данной статье мы рассмотрим область и особенности применения установок газового пожаротушения.

Установки газового пожаротушения (УГП) в настоящее время находят все более широкое применение для противопожарной защиты помещений и технологического оборудования. Данные установки при защите единичных помещений имеют сравнительно более высокую стоимость по сравнению с остальными установками. Однако, после ликвидации пожара или несанкционированного пуска УГП газовое огнетушащее вещество (ГОТВ), практически, не оказывает вредного воздействия на защищаемые ценности по сравнению с остальными огнетушащими веществами. Более того, для защиты помещений с ЭВМ, серверных, архивов и др. УГП являются единственно возможным средством противопожарной защиты.

Существует два способа газового пожаротушения: объемный и локально- объемный. В подавляющем большинстве случаев применяется объемный способ. Локальный по объему способ с экономической точки зрения выгоден только в том случае, когда объем помещения более чем в 6 раз превышает условно выделенный объем, занимаемый оборудованием, подлежащим защите УГП. В этом случае локальный по объему способ пожаротушения экономически выгоднее объемного.

УГП бывают двух типов: централизованные(станционные) и модульные установки. При противопожарной защите одного помещения на объекте, естественно, устанавливается модульная УГП. При необходимости защиты 2-х и более помещений выбор типа установки газового пожаротушения как и способ тушения определяется прежде всего экономической целесообразностью. Основными критериями выбора являются, во-первых, наличие свободного помещения, в котором можно разместить станцию пожаротушения, удовлетворяющую нормативным требованиям. Во-вторых, количество защищаемых помещений на одном объекте. В-третьих их, величины защищаемых объемов. В-четвертых, удаленность помещений от станции пожаротушения.

Основными составляющими УГП являются: газовое огнетушащее вещество, модули газового пожаротушения (МГП), распределительные устройства (для централизованной установки), насадки и трубопровод.

В настоящее время в РФ разрешены к применению в УГП следующие ГОТВ: хладон 125, хладон 318С, хладон 227еа, хладон 23, СО₂, N2, Ar и смесь (N2, Ar и СО₂), имеющая торговую марку «Инерген».

Выбор газового огнетушащего вещества должен производиться только на основе технико-экономического обоснования. Все остальные параметры, в т. ч. эффективность и токсичность ГОТВ нельзя рассматривать как определяющие по ряду причин.

Любое из разрешенных к применению ГОТВ достаточно эффективно и пожар будет ликвидирован, если в защищаемом объеме будет создана нормативная огнетушащая концентрация.

По действующим в России нормативным требованиям запрещено выпускать газовое огнетушащее вещество в помещение, если там находятся люди. Поэтому исключается влияние ГОТВ непосредственно на человека.

Стоимость каждого из ГОТВ значительно отличается друг от друга. В то же время, зная только цену 1 кг газового огнетушащего вещества нельзя оценить стоимость противопожарной защиты 1 м³ объема. Однозначно можно сказать только то, что у нас в стране и за рубежом защита 1 м³ объема с ГОТВ N2, Ar и «Инерген» по стоимости более чем в 1,5 раза выше по сравнению с остальными газовыми огнетушащими веществами. Т.к. N2, Ar и «Инерген» хранятся в модулях газового пожаротушения в газообразном состоянии, что требует большего количества модулей газового пожаротушения, по сравнению с остальными ГОТВ.

Газовые огнетушащие вещества хранятся в модулях газового пожаротушения или батареях. Батареи, как правило, состоят из 2-х и более модулей газового пожаротушения, объединенных единым коллектором заводского исполнения. Поэтому все требования, которые предъявляются к МГП, являются аналогичными и для батарей.

МГП состоит из баллона и запорно-пускового устройства (ЗПУ). Как правило, вместимость баллонов модулей газового пожаротушения и батарей не превышает 100 л. Это связано с тем, что баллоны вместимостью более 100 л в соответствии с ПБ-10-115-96 в обязательном порядке должны регистрироваться в местных органах Госгортехнадзора России. Баллоны вместимостью более 100 л имеют ограничения к месту их установки и предъявляются более высокие квалификационные требования к лицам, осуществляющим их обслуживание.

В зависимости от применяемого в УГП газового огнетушащего вещества МГП должны удовлетворять ниже перечисленным требованиям.

МГП, заправленные хладонами всех марок должны обеспечивать время выпуска ГОТВ не превышающее 10 с.

Конструкция модулей газового пожаротушения, заправленных СО₂, N2, Ar и «Инергеном», должна обеспечивать время выпуска ГОТВ не превышающее 60 с. В процессе эксплуатации МГП должен обеспечиваться контроль массы заправленного ГОТВ.

Контроль массы хладона 125, хладона 318Ц, хладона 227еа, N2, Ar и «Инергена» осуществляется с помощью манометра. При снижении давления газа-вытеснителя в баллонах с выше перечисленными хладонами на 10 %, а N2, Ar и «Инергена» на 5 % от номинального МГП должен быть отправлен в ремонт. Разница в потери давления вызвана следующими факторами.

При снижении давления газа-вытеснителя частично теряется масса хладона, находящегося в паровой фазе. Однако эта потеря составляет не более 0,2 % от первоначально заправленной массы хладона. Поэтому ограничение по давлению, равное 10 %, вызвано увеличением времени выпуска ГОТВ из УГП в результате снижения первоначального давления, которое определяется на основании гидравлического расчета установки газового пожаротушения.

N2, Ar и «Инерген» хранятся в модулях газового пожаротушения в сжатом состоянии. Поэтому снижение давления на 5 % от первоначальной величины является косвенным методом потери массы ГОТВ на эту же величину.

Контроль потери массы ГОТВ, вытесняемого из модуля под давлением собственных насыщенных паров (хладон 23 и СО₂), должен осуществляться прямым методом. Т.е. модуль газового пожаротушения, заправленный хладоном 23 или СО₂, в процессе эксплуатации должен быть установлен на весовом устройстве. При этом, весовое устройство должно обеспечивать контроль потери массы газового огнетушащего вещества, а не суммарной массы ГОТВ и модуля, с точностью до 5 %.

В настоящее время в России разрешено применять (имеют сертификаты пожарной безопасности) модули газового пожаротушения более 10 отечественных и иностранных фирм. Применяемы в настоящее время в УГП модули газового пожаротушения для хранения хладона 125, хладона 318Ц, хладона 227еа можно разделить на две группы по рабочему давлению. К первой группе следует отнести модули с рабочим давлением до 4,0 - 4,2 МПа. Как правило, эти модули предназначены для использования только в модульных УГП. Ко второй группе относятся МГП, имеющие рабочее давление до 6,5 МПа. Эти модули применяются как в централизованных, так и в модульных установка газового пожаротушения.

При всем своем многообразии конструкций ЗПУ модулей их можно разделить на три принципиальных типа. К первому типу относятся запорно-пусковые устройства, имеющие разрушающий элемент (мембрану, стеклянную колбу и т.д.) и пиропатрон. Второй тип запорно-пусковые устройства, имеющие запорный орган в виде клапана, который открывается после срабатывания пиропатрона. И к третьей группе относятся запорно-пусковые устройства, имеющие электромагнитный пуск.

Анализ общемировой тенденции показывает, что большинство зарубежных фирм производят модули газового пожаротушения с электромагнитным пуском ЗПУ. Это вызвано следующим. Во-первых, электромагнит, как правило, срабатывает при токе менее 0,5 А по сравнению с пиропатроном, имеющим ток срабатывания более 1,0 А. Во-вторых, конструкция ЗПУ с электромагнитным пуском позволяет осуществлять и пневмопуск, что особенно важно при одновременном срабатывании большого количества МГП. В этом случае от одного электромагнита можно одновременно запустить до 10 модулей. В- третьих, после срабатывания МГП отсутствует необходимость приобретения комплектующих (мембран, пиропатронов и т.д.) для восстановления работоспособности модулей, относящихся к 1-му и 2-му типу. Это особенно важно для организаций, эксплуатирующих модули вдали от фирмы, их изготовившей, или специализированного сервисного центра. В-четвертых, ЗПУ с электромагнитом всегда можно проверить на надежность срабатывания. Т.к. в случае срабатывания ЗПУ, относящегося к первому типу, после замены разрушенного запорного элемента и пиропатрона оно становиться практически новым изделием. Тем более на практике имелись случае, когда после срабатывания пиропатрона пуск модуля не был осуществлен. К сожалению, в России в отличие от общемировой тенденции более половины модулей газового пожаротушения допущенных для установки в УГП имеют 1-й и 2-й тип запорно-пускового устройства.

Рассмотренные выше МГП позволяют защищать, как правило, объем не превышающий 200 м³. Поэтому для защиты помещений объемом свыше 2000 м³ требуется достаточно большое количество МГП (батарей), что снижает надежность УГП в целом. Кроме того, необходима большая свободная площадь для установки модулей газового пожаротушения.

Технико-экономическое сравнение показало, что для защиты помещений объемом более 2000 м³ в УГП целесообразнее применять модули изотермические для жидкой двуокиси углерода (МИЖУ).

МИЖУ состоит из изотермического резервуара для хранения СО₂ , вместимостью от 3000 л до 25000л, запорно-пускового устройства, приборов контроля количества и давления СО₂, холодильных агрегатов и шкафа управления.

Из имеющихся на нашем рынке УГП, применяющих в своем составе изотермические резервуары для жидкой двуокиси углерода, МИЖУ Российского производства по своим техническим характеристикам превосходят зарубежные изделия. Изотермические резервуары зарубежного производства необходимо устанавливать в отапливаемое помещение. МИЖУ отечественного производства могут эксплуатироваться при температуре окружающей среды до минус 40 град., что позволяет устанавливать изотермические резервуары вне зданий. Кроме того, в отличие от зарубежных изделий, конструкция Российского МИЖУ позволяет осуществлять подачу в защищаемое помещение СО₂, дозируемую по массе.

Для равномерного распределения ГОТВ в объеме защищаемого помещения на распределительных трубопроводах УГП устанавливаются насадки.

Расстановка насадков в защищаемом помещении осуществляется в соответствии с технической документацией завода - изготовителя. Количество и площадь выходных отверстий насадков определяется гидравлическим расчетом с учетом коэффициента расхода и карты распыла, указанных в технической документации на насадки.

Основным нормативным документом, по которому осуществляется проектирование установок газового пожаротушения являются НПБ 88-2001*.

Как правило, вновь выходящий нормативный документ является усовершенствованием ранее существующих. В данном случае можно констатировать обратное. К сожалению, авторы главы 7 НПБ 88-2001* "Установки газового пожаротушения" значительно ухудшили многие положения НПБ 22-96 "Установки газового пожаротушения. Нормы и правила проектирования", к котором со стороны проектных, монтажных и эксплуатирующих организаций практически не было претензий. Ниже приведенные примеры говорят о недостаточном профессиональном уровне авторов главы 7 в части проектирования, монтажа и эксплуатации установок газового пожаротушения.

Так, например, в п. 7.13.1. норм написано:

В установках применяются следующие сосуды: модули газового пожаротушения; батареи газового пожаротушения; изотермические резервуары. Стремление разработчиков главы 7 в переработке НПБ 22-96 внести что-то новое привела просто к абсурду. Т.к. п. 7.13.1. вошел в противоречие с главой 2, где даются определения модулю газового пожаротушения и батареи. На протяжении всей главы 7 идет постоянная путаница в терминологии.

Приведенный пример осложняет знакомство с нормативным документом и вносит определенную путаницу, но не влияет на общую концепцию при проектировании установки. Однако ниже приведенные примеры, показывают, что внесенные в главу 7 НПБ 88-2001* изменения, влияют, к сожалению, на экономическую целесообразность применения УГП или искусственное создание привлекательности одного газового вещества по сравнению с другим.

Во-первых, в существующих нормах удалены значения огнетушащих концентраций ГОТВ для бумаги и древесины, которые были в НПБ 22-96. Таким образом, получается, что до выпуска НПБ 88-2001 помещения архивов и библиотек можно было защищать УГП. А в настоящее время проектировать УГП для защиты указанных объектов нельзя без выдачи рекомендаций авторами главы 7 НПБ 88-2001. Во-вторых, огнетушащая концентрация СО₂ увеличена практически на 20% по сравнению со значением, имевшимся в НПБ 22-96. Создалась парадоксальная ситуация. По настоящим нормам получается, что все смонтированные до 2002 г. УГП не позволяют ликвидировать пожар на тех объектах, где они смонтированы, и их необходимо реконструировать.

Следует отметить, что на протяжении 1998 г. - 2002 г. было проведено 8 натурных испытаний действующих установок газового пожаротушения, защищающих помещения объемом от 30 м³ до 1890 м³. На этих испытаниях было подтверждена правомерность значений огнетушащих концентраций, имевшихся в НПБ 22-96, в том числе и при тушении древесины и бумаги.

В результате анализа развития за последние три десятилетия технологической части установок газового пожаротушения можно сделать следующие выводы.

Принципиального прорыва не наблюдается в создании новых экологически чистых и более экономичных газовых огнетушащих веществ. Стремление создать ГОТВ на основе смеси нескольких веществ не дает существенного положительного эффекта. В то же время смесевые ГОТВ создают больше проблем для равномерного распределения смеси в защищаемом объеме по сравнению с однородным газовым огнетушащим веществом.

Информация взята с ведома владельца сайта: www.artsok.com

ТУШЕНИЕ ПОЖАРОВ

ВЫБОР И РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ГАЗОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

А. В. Меркулов, В. А. Меркулов

ЗАО “Артсок”

Приводятся основные факторы, влияющие на оптимальный выбор установки газового пожаротушения (УГП): тип горючей нагрузки в защищаемом помещении (архивы, фондохранилища, радиоэлектронное оборудование, технологическое оборудование и т.д.); величина защищаемого объема и его негермитичность; вид газового огнетушащего вещества (ГОТВ); тип оборудования, в котором ГОТВ должно храниться, и тип УГП: централизованная или модульная.

Правельный выбор установки газового пожаротушения (УГП) зависит от многих факторов. Поэтому целью данной работы является выявление основных критериев, влияющих на оптимальный выбор установки газового пожаротушения и принцип ее гидравлического расчета.

Основные факторы,влияющие на оптимальный выбор установки газового пожаротушения. Во-первых, тип горючей нагрузки в защищаемом помещении (архивы, фондохранилища, радиоэлектронное оборудование, технологическое оборудование и т.д.). Во-вторых, величина защищаемого объема и его негермитичность. В-третьих, вид газового огне- тушащего вещества. В-четвертых, тип оборудования, в котором газовое огнетушащее вещество должно храниться. В-пятых, тип установки газового пожаротушения: централизованная или модульная. Последний фактор может иметь место только при необходимости противопожарной защиты двух и более помещений на одном объекте. Поэтому рас- смотрим взаимное влияние только четырех выше перечисленных факторов, т.е. в предположении, что на объекте необходима противопожарная защита только одного помещения.

Конечно, правильный выбор установки газового пожаротушения должен основываться на оптимальных технико-экономических показателях.

Следует особо отметить, что любое из разрешенных к применению газовое огнетушащее вещество ликвидирует пожар независимо от типа горючего материала,но только при создании в защищаемом объеме нормативной огнетушащей концентрации.

Взаимное влияние перечисленных выше факто- ров на технические и экономические параметры установки газового пожаротушения будем оценивать из условия,что в России разрешены к применению следующие газовые огнетушащие вещества: хладон 125, хладон 318Ц, хладон 227еа, хладон 23, СО₂,N2, Ar и смесь (N2,Ar и СО₂ ), имеющая торговую марку Инерген.

По способу хранения и методам контроля газовых огнетушащих веществ в модулях газового пожаротушения (МГП) все газовые огнетушащие вещества можно разбить на три группы.

К первой группе относятся хладон 125, 318Ц и 227еа. Эти хладоны хранятся в модуле газового пожаротушения в сжиженном виде под давлением газа-вытеснителя, чаще всего азота. Модули с перечисленными хладонами, как правило, имеют рабочее давление, не превышающее 6,4 МПа. Контроль количества хладона в процессе эксплуатации установки осуществляется по манометру, установлен- ному на модуле газового пожаротушения.

Хладон 23 и СО₂ составляют вторую группу. Они хранятся так же в сжиженном виде,но вытесняются из модуля газового пожаротушения под давлением собственных насыщенных паров. Рабочее давление модулей с перечисленными газовыми огнетушащими веществами должно иметь рабочее давление не менее 14,7 МПа. Во время эксплуатации модули должны быть установлены на весовых устройствах, обеспечивающих непрерывный контроль массы хладона 23 или СО₂.

К третьей группе относятся N2, Ar и Инерген. Данные газовые огнетушащие вещества хранятся в модулях газового пожаротушения в газообразном состоянии. Далее, когда будем рассматривать достоинства и недостатки газовых огнетушащих веществ из этой группы, остановимся только на азоте. Это связано с тем, что N2 является самым эффективным (наименьшая огнетушащая концентрация) и имеет наименьшую стоимость. Контроль массы перечисленных газовых огнетушащих веществ осуществляется по манометру. N2, Ar или Инерген хранятся в модулях при давлении 14,7 МПа и более.

Модули газового пожаротушения, как правило, имеют емкость баллонов, не превышающую 100 л. При этом модули емкостью более 100 л, согласно ПБ 10-115, подлежат регистрации в Госгортехнадзоре России, что влечет за собой достаточно большое количество ограничений на их использование в соответствии с указанными правилами.

Исключением являются модули изотермические для жидкой двуокиси углерода (МИЖУ) емкостью от 3,0 до 25,0 м³. Эти модули разработаны и изготовляются для хранения в установках газового пожаротушения двуокиси углерода в количествах, превышающих 2500 кг. Модули изотермические для жидкой двуокиси углерода оснащены холодильными агрегатами и нагревательными элементами, что позволяет поддерживать давление в изотермическом резервуаре в диапазоне 2,0 – 2,1 МПа при температуре окружающей среды от минус 40 до плюс 50 °С.

Рассмотрим на примерах,как влияют каждый из четырех факторов на технико-экономические показатели установки газового пожаротушения. Масса газового огнетушащего вещества рассчитывалась по методике, изложенной в НПБ 88–2001.

Пример 1. Требуется защитить радиоэлектронное оборудование в помещении объемом 60 м³.Помещение условно герметичное, т.е. К2 » 0. Результаты расчета сведем в табл. 1.

Экономическое обоснование табл. 1 в конкретных цифрах имеет определенную трудность. Это связано с тем, что стоимость оборудования и газового огнетушащего вещества у фирм-производите- лей и поставщиков различна. Однако имеется общая тенденция, заключающаяся в том, что с увеличением емкости баллона возрастает стоимость модуля газового пожаротушения. 1 кг СО₂ и 1м³ N2 близки по цене и на два порядка меньше стоимости хладонов. Анализ табл. 1 показывает, что стоимость установки газового пожаротушения с хладоном 125 и СО₂ сопоставима по величине. Несмотря на значительно более высокую стоимость хладона 125 по сравнению с двуокисью углерода, суммарная цена хладон 125 – модуль газового пожаротушения с баллоном емкостью 40 л будет сопоставима или даже несколько ниже комплекта двуокись углерода – модуль газового пожаротушения с баллоном 80л–весовое устройство. Однозначно можно констатировать значительно большую стоимость установки газового пожаротушения с азотом по сравнению с двумя ранее рассмотренными вариантами, т.к. требуется два модуля с максимальным объемом. Потребуется больше места для размещения двух модулей в помещении и, естественно, стоимость двух модулей объемом 100 л всегда будет больше стоимости модуля объемом 80л с весовым устройством, которое, как правило, в 4 – 5 раз дешевле самого модуля.

Пример 2. Параметры помещения аналогичны примеру 1, но требуется защитить не радиоэлектронное оборудование, а архив. Результаты расчета аналогично первому примеру сведем в табл. 2.

На основе анализа табл. 2 можно однозначно сказать, что и в данном случае стоимость установки газового пожаротушения с азотом значительно выше стоимости установок газового пожаротушения с хладоном 125 и двуокисью углерода. Но в отличие от первого примера в данном случае более четко можно отметить, что наименьшую стоимость имеет установка газового пожаротушения с двуокисью углерода,т.к. при сравнительно небольшой разнице в стоимости между модулем газового пожаротушения с баллоном емкостями 80 и 100 л цена 56 кг хладона 125 значительно превышает стоимость весового устройства.

Аналогичные зависимости будут прослеживаться, если возрастает объем защищаемого помещения и/или увеличивается его негермитичность, т.к. все это вызывает общее увеличение количества любого вида газового огнетушащего вещества. Таким образом, только на основании двух примеров видно, что выбрать оптимальную установку газового пожаротушения для противопожарной защиты помещения можно только после рассмотрения, как минимум, двух вариантов с различными видами газовых огнетушащих веществ.

Однако имеются исключения, когда установка газового пожаротушения с оптимальными технико-экономическими параметрами не может быть применена из-за определенных ограничений, накладываемых на газовые огнетушащие вещества.

К таким ограничениям прежде всего относится защита особо важных объектов в сейсмоопасной зоне (например, объекты ядерной энергетики и т.д.), где требуется установка модулей в сейсмостойкие рамы. В этом случае исключается использование хладона 23 и двуокиси углерода, т.к. модули с этими газовыми огнетушащими веществами должны устанавливаться на весовых устройствах, исключающих их жесткое крепление.

К противопожарной защите помещений с постоянно присутствующим персоналом (авиадиспетчерские, залы с щитами управления АЭС и т.д.) предъявляются ограничения по токсичности газовых огнетушащих веществ. В этом случае исключается применение двуокиси углерода, т.к. объемная огнетушащая концентрация двуокиси углерода в воздухе является смертельной для человека.

При защите объемов более 2000 м³ с экономической точки зрения наиболее приемлемым является применение двуокиси углерода, заправленной в модуль изотермический для жидкой двуокиси углерода, по сравнению со всеми остальными газовыми огнетушащими веществами.

После проведения технико-экономического обоснования становится известным количество газовых огнетушащих веществ, необходимое для ликвидации пожара,и предварительное количество модулей газового пожаротушения.

Далее определяется место установки модулей газового пожаротушения, насадков в защищаемом объеме и трасса прокладки трубной разводки.

Насадки должны быть установлены в соответствии с картами распыла, указанными в технической документации завода-изготовителя насадков. Расстояние от насадков до потолка (перекрытия, подвесного потолка) не должно превышать 0,5 м при использовании всех газовых огнетушащих веществ, за исключением N2.

Трубная разводка, как правило, должна быть симметричной, т.е. насадки должны быть равно удалены от магистрального трубопровода. В этом случае расход газовых огнетушащих веществ через все насадки будет одинаков, что обеспечит создание равномерной огнетушащей концентрации в защищаемом объеме. Типичные примеры симметричной трубной разводки приведены на рис. 1 и 2.

При проектировании трубной разводки следует также учитывать правильное соединение отводящих трубопроводов (рядков, отводов) от магистрального.

Крестообразное соединение возможно только при условии, когда расходы газовых огнетушащих веществ G1 и G2 равны по величине (рис. 3).

Если G1 № G2, то противоположные соединения рядков и отводов с магистральным трубопроводом необходимо разносить по направлению движения газовых огнетушащих веществ на расстояние L, превышающее 10 Д, как показано на рис. 4, где Д — внутренний диаметр магистрального трубопровода.

На пространственное соединение труб при проектировании трубной разводки установки газового пожаротушения не накладывается никаких ограничений при применении газовых огнетушащих веществ, принадлежащих ко второй и третьей группам. А для трубной разводки установки газового пожаротушения с газовыми огнетушащими веществами первой группы имеется ряд ограничений. Это вызвано следующим.

При наддуве хладона 125, 318Ц или 227еа в модуле газового пожаротушения азотом до требуемого давления азот частично растворяется в перечисленных хладонах, причем количество растворяемого азота в хладонах пропорционально давлению наддува.

После открытия запорно-пускового устройства модуля газового пожаротушения под давлением газа-вытеснителя хладон с частично растворенным азотом по трубной разводке поступает к насадкам и через них выходит в защищаемый объем. При этом давление в системе “модули – трубная разводка” снижается в результате расширения объема, занимаемого азотом в процессе вытеснения хладона, и гидравлического сопротивления трубной разводки. Происходит частичное выделение азота из жидкой фазы хладона и образуется двухфазная среда “смесь жидкой фазы хладона – газообразный азот”. Поэтому к трубной разводке установки газового пожаротушения, применяющей первую группу газовых огнетушащих веществ, накладывается ряд ограничений. Основная цель этих ограничений направлена на предотвращение расслоения двухфазной среды внутри трубной разводки.

При проектировании и монтаже все соединения трубной разводки установки газового пожаротушения должны выполняться так как показано на рис. 5, и запрещается выполнять их в виде, показанном на рис.6. На рисунках стрелками показано направление течения газовых огнетушащих веществ по трубам.

В процессе проектирования установки газового пожаротушения в аксонометрическом виде определяется схема трубной разводки, длина труб, количество насадков и их высотные отметки. Для определения внутреннего диаметра труб и суммарной площади выходных отверстий каждого насадка необходимо выполнить гидравлический расчет установки газового пожаротушения.

Методика выполнения гидравлического расчета установки газового пожаротушения с двуокисью углерода приведена в работе [1]. Расчет установки газового пожаротушения с инертными газами не является проблемой, т.к. в этом случае течение инертных газов происходит в виде однофазной газовой среды.

Гидравлический расчет установки газового пожаротушения, использующих в качестве газового огнетушащего вещества хладоны 125, 318С и 227еа, представляет собой сложный процесс. Применение методики гидравлического расчета, созданной для хладона 114В2 [2], неприемлемо в связи с тем, что в этой методике течение хладона по трубам рассматривается в виде однородной жидкости.

Как отмечалось выше, течение хладонов 125, 318Ц и 227еа по трубам происходит в виде двухфазной среды (газ – жидкость), причем с уменьшением давления в системе уменьшается плотность газожидкостной среды. Поэтому для поддержания неизменным массового расхода газовых огнетушащих веществ необходимо увеличить скорость газожидкостной среды или внутренний диаметр трубопроводов.

Сопоставление результатов натурных испытаний с выпуском хладонов 318Ц и 227еа из установки газового пожаротушения показало, что данные испытаний более чем на 30% отличались отрасчетных значений, полученных по методике, не учитывающей растворимость азота в хладоне.

Влияние растворимости газа-вытеснителя учтено в методиках гидравлического расчета установки газового пожаротушения, в которых в качестве газового огнетушащего вещества применяется хладон 13В1 [3, 4]. Данные методики не имеют обобщающего характера. Предназначены для гидравлического расчета установки газового пожаротушения только с хладоном 13В1 при двух значениях давления наддува МГП азотом — 4,2 и 2,5 МПа и; при четырех значениях в работе [3] и шести значениях в работе [4] коэффициента заполнения модулей хладоном.

Учитывая изложенное, была поставлена задача и разработана методика гидравлического расчета установки газового пожаротушения с хладонами 125, 318Ц и 227еа, а именно: при заданном суммарном гидравлическом сопротивлении модуля газового пожаротушения (входа в сифонную трубку, сифонной трубки и запорно-пускового устройства) и известной трубной разводке установки газового пожаротушения найти распределение массы хладона, прошедшего через отдельные насадки, и время истечения расчетной массы хладона из насадков в защищаемый объем после одновременного открытия запорно-пускового устройства всех модулей. При создании методики учитывалось нестационарное течение двухфазной газожидкостной смеси “хладон–азот”в системе,состоящей из модулей газового пожаротушения, трубопроводов и насадок, что потребовало знание параметров газожидкостной смеси (полей давления, плотности и скорости) в любой точке трубопроводной системы в любой момент времени.

В этой связи трубопроводы разбивались на элементарные ячейки в направлении осей плоскостями, перпендикулярными осям. Для каждого элементарного объема записывались уравнения неразрывности,количества движения и состояния.

При этом функциональная зависимость между давлением и плотностью в уравнении состояния газожидкостной смеси связывалось соотношением с использованием закона Генри в предположении однородности (гомогенности) газожидкостной смеси. Коэффициент растворимости азота для каждого из рассматриваемых хладонов был определен экспериментально.

Для выполнения гидравлических расчетов установки газового пожаротушения была разработана программа расчета на языке Fortran, которая получила наименование “ZALP”.

Программа гидравлического расчета позволяет при заданной схеме установки газовогоп ожаротушения, в общем случае включающей в себя:
— Модули газового пожаротушения, заправленные газовыми огнетушащими веществами с наддуваом азотом до давления Рн;
— коллектор и магистральный трубопровод;
— распределительные устройства;
— распределительные трубопроводы;
— отводы;
— насадки на отводах,
определить:
— инерционность установки;
— время выпуска расчетной массы газовых огнетушащих веществ;
— время выпуска фактической массы газовых огнетушащих веществ;
— массовый расход газовых огнетушащих веществ через каждый насадок.
Апробация методики гидравлического расчета “ZALP” проводилась срабатыванием трех действующих установок газового пожаротушения и на экспериментальном стенде.

Было установлено, что результаты расчета по разработанной методике удовлетворительно (с точностью до 15 %) совпадают с экспериментальными данными.

Гидравлический расчет выполняется в следующей последовательности.

По НПБ 88–2001 определяется расчетная и фактическая массы хладона. Из условия предельно- допустимого коэффициента заполнения модуля (хладон 125 — 0,9 кг/л, хладоны 318Ц и 227еа — 1,1 кг/л) определяется тип и количество модулей газового пожаротушения.

Задается давление наддува Рн газовых огнетушащих веществ.Как правило Рн принимается в диапазоне от 3,0 до 4,5 МПа для модульных и от 4,5 до 6,0 МПа для централизованных установок.

Составляется схема трубной разводки установки газового пожаротушения с указанием длины труб, высотных отметок мест соединения трубной разводки и насадков. Предварительно задаются внутренние диаметры этих труб и суммарная площадь выпускных отверстий насадков из условия, что эта площадь не должна превышать 80 % от площади внутреннего диаметра магистрального трубопровода.

Перечисленные параметры установки газового пожаротушения вносятся в программу “ZALP” и выполняется гидравлический расчет. Результаты расчета могут иметь несколько вариантов. Ниже рассмотрим наиболее типичные.

Время выпуска расчетной массы газового огнетушащего вещества составляет Тр=8–10с для модульной установки и Тр= 13 – 15 с для централизованной, а разница расходов между насадками не превышаете 20%. В этом случае все параметры установки газового пожаротушения выбраны правильно.

Если время выпуска расчетной массы газового огнетушащего вещества меньше значений, указанных выше, то следует уменьшить внутренний диаметр трубопроводов и суммарную площадь отверстий насадков.

При превышении нормативного времени выпуска расчетной массы газового огнетушащего вещества следует увеличить давление наддува газового огнетушащего вещества в модуле. Если это мероприятие не позволяет выполнить нормативные требования, то необходимо увеличить объем газавытеснителя в каждом модуле, т.е. уменьшить коэффициент заполнения модуля газового огнетушащего вещества, что влечет за собой увеличение общего количества модулей в установке газового пожаротушения.

Выполнение нормативных требований по разнице расходов между насадками достигается уменьшением суммарной площади выходных отверстий насадков.

ЛИТЕРАТУРА

Информация взята с ведома владельца сайта: www.artsok.com

ПОЖАРНАЯ АВТОМАТИКА

ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТАНОВОК ГАЗОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

А.В. Меркулов, В.А. Меркулов, А.Н. Мотов

Настоящая работа, как продолжение серии статей об установках газового пожаротушения, ставит своей целью показать составные части проекта, включающие необходимые технические и конструктивные решения, особенности объекта, а также основные нормативно- технические документы и специфику оформления технологической части УГП.

В работах [1,2] были рассмотрены основные эле- менты, из которых состоит установка газового пожаротушения (УГП). Изложены основные положения, на основании которых необходимо выбирать УГП для противопожарной защиты объектов.

Настоящая работа, как продолжение серии статей об установках газового пожаротушения, ставит своей целью показать составные части проекта, включающие необходимые технические и конструктивные решения, особенности объекта, а также основные нормативно-технические документы и специфику оформления технологической части УГП.

В общем виде состав проектной документации определяется СНиП 11-01-95 "Инструкция о по- рядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений".

Основные требования к проектной и рабочей документации в части оформления определены ГОСТ 21.101-97 “СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации”.

В связи с тем, что перечисленные документы устанавливают состав и основные требования к рабочей документации на строительство предприятий, зданий и сооружений в общем виде, считаем необходимым конкретизировать содержание рабочего проекта на установки автоматического газового пожаротушения.

Не рассматривая варианты одно-, двухстадийного проектирования, разработку и состав технико-экономического обоснования ТЭО (проекта), остановимся на общем случае рабочего проекта (РП) установки автоматического газового пожаротушения, который состоит из пояснительной записки, технологической части, электротехнической части (в данной работе не рассматривается), спецификации оборудования и материалов и смет (по требованию заказчика), паспорта рабочего проекта (по требованию заказчика или органов надзора), исходных требований на разработку конструкторской документации (при необходимости).

1. Пояснительная записка

В состав пояснительной записки входят следующие разделы:

1.1. Общие положения.

В разделе общие положения дается наименование объекта, для которого выполнен рабочий проект УГП, и основание его выполнения. Приводятся нормативно-технические документы, на основании которых выполнена проектная документация.

Стандартный перечень основных нормативных документов, используемых при проектировании УГП:

НПБ 110-99 "Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками тушения и обнаружения пожара".

СНиП 11-01-95 "Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проект- но-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений".

СНиП 2.08.02-89 "Общественные здания".

СНиП 3.05.05-84 "Технологическое оборудование и технологические трубопроводы".

НПБ 88-2001 с изм. № 1 "Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования".

НПБ 51-96 "Составы газовые огнетушащие. Общие технические требования пожарной безопасности и методы испытаний".

НПБ 54-2001 "Установки газового пожаротушения автоматические. Модули и батареи".

ГОСТ Р 50969-96 "Установки газового пожаротушения автоматические. Общие технические требования. Методы испытаний".

ГОСТ 12.1.004-91 "ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования".

ГОСТ 12.4.009-83 "ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов размещение и обслуживание".

ГОСТ 12.1.030-81 "ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление".

ПУЭ-98 "Правила устройства электроустановок".

РД 25.953-90 "Системы автоматические пожаротушения, пожарной, охранной и охранно-пожарной сигнализации. Обозначения условные графические элементов систем".

РД 78.145-93 " Руководящий документ. Системы и комплексы охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации. Правила производства и приемки работ".

РТМ 25. 488-82 Минприбора СССР. "Установки пожаротушения автоматические и установки пожарной и охранной, и охранно-пожарной сигнализации. Нормативы численности персонала, занимающегося техническим обслуживанием и текущим ремонтом".

Монтаж, наладку, испытания и сдачу в эксплуатацию производить в соответствии с требованиями ВСН 25-09.67-85 "Правила производства и приемки работ. Автоматические установки пожаротушения". Минприбор СССР.

В связи с тем, что проводится постоянная работа по усовершенствованию нормативных докумен- тов, проектировщики должны постоянно корректировать данный перечень, в соответствии с действующими нормативными документами.

1.2.Назначение.

В данном разделе указывается, для чего пред- назначена установка газового пожаротушения и выполняемые ею функции.

1.3. Краткая характеристика защищаемого объекта.

В этом разделе в общем виде дается краткая характеристика помещений, подлежащих защите УГП. Сообщается о наличии фальшполов и потолков при объемном способе пожаротушения и конфигурация объекта и его расположение при локальном по объему способе пожаротушения.

Указываются сведения о максимальной и минимальной температуре и влажности воздуха, наличие и характеристика системы вентиляции и кондиционирования воздуха, наличие постоянно открытых проемов и предельно допустимых давлений в защищаемых помещениях. Приводятся данные об основных видах пожарной нагрузки, категории защищаемых помещений по НПБ 105-95 и класс зон по ПУЭ-98.

1.4. Основные проектные решения. Данный раздел имеет два подраздела:

1. Технологическая часть.

В подразделе “технологическая часть” дается краткое описание основных составных элементов УГП.

Обосновывается и указывается вид выбранного газового огнетушащего вещества ГОТВ и газа-вытеснителя при его наличии. Для хладона и смеси газовых огнетушащих веществ (ГОТВ) сообщается номер сертификата пожарной безопасности.

Приводится тип модулей газового пожаротушения МГП (батарей), выбранных для хранения газового огнетушащего вещества, номер сертификата пожарной безопасности. Дается краткое описание основных элементов модуля (батареи), метода контроля массы ГОТВ. Приводятся параметры электрического пуска МГП (батареи).

Сообщается о выбранном типе насадок для равномерного распределения газового огнетушащего вещества в защищаемом объеме и принятое нормативное время выпуска расчетной массы ГОТВ.

Для централизованной установки приводится тип распределительного устройства и номер сертификата пожарной безопасности.

Приводятся формулы, которые используются для расчета массы газового огнетушащего вещества УГП, и используемые в расчетах численные значения основных величин: принятые нормативные огнетушащие концентрации для каждого защищаемого объема, плотность газовой фазы и остаток ГОТВ в модулях (батареях), коэффициент, учитывающий потери газового огнетушащего вещества из модулей (батарей), остаток ГОТВ в мо- дуле (батареи), высоту защищаемого помещения над уровнем моря, суммарную площадь постоянно открытых проемов и высоту их расположения в помещении, высоту помещения и время подачи ГОТВ.

Дается результат расчета времени эвакуации людей из помещений, которые защищаются установками газового пожаротушения и указывается время остановки вентиляционного оборудования, закрытия огнепреграждающих клапанов, воздушных заслонок и т.д. (при их наличии). При времени эвакуации людей из помещения или остановки вентиляционного оборудования, закрытия огне- преграждающих клапанов, воздушных заслонок и т.д. менее 10 с рекомендуется время задержки вы- пуска ГОТВ принимать 10 с. Если все или один из ограничивающих параметров, а именно, расчетное время эвакуации людей, время остановки вентиляционного оборудования, закрытия огнепреграждающих клапанов, воздушных заслонок и т.д. превышает 10 с, то время задержки выпуска ГОТВ необходимо принимать по большему значению или близкому к нему, но в большую сторону. Не рекомендуется искусственно увеличивать время задержки выпуска ГОТВ по следующим причинам. Во-первых, УГП предназначены для ликвидации начальной стадии пожара, когда не происходит разрушение ограждающих конструкций и, прежде всего, окон. Появление дополнительных проемов в результате разрушения ограждающих конструкций при развитом пожаре не учитывается при расчете требуемого количества ГОТВ, что не позволяет создать нормативную огнетушащую концентрацию газового огнетушащего вещества в помещении после срабатывания УГП. Во-вторых, искусственное увеличение времени свободного горения приводит к неоправданно большим материальным потерям.

В этом же подразделе по результатам расчетов избыточных давлений, выполняемых с учётом требований пункта 6, ГОСТ Р 12.3.047-98, сообщается о необходимости устанавливать дополнительные проемы в защищаемых помещениях для сброса избыточного давления после срабатывания УГП или нет. При необходимости приводятся результаты расчетов дополнительных проемов.

В случаях, когда в договорах ( контрактах) не отражены специальные требования о составе вы- даваемой заказчику проектной документации, в её состав не включают расчеты. Эти материалы хранятся у разработчика проектной документации и предоставляются по требованию.

Приступая к проектированию, для принятия основных проектных решений за основу можно использовать ранее представленную информацию, изложенную в работах [1,2], а так же следует принципиально подойти к выбору модулей газового пожаротушения или батарей.

Если для УГП модульного типа и размещения МГП (батареи) в защищаемом помещении или рядом с ним выбор марки изделия по техническим характеристикам не является достаточно принципиальным, то для установок централизованного типа, запроектированных со станцией газового пожаротушения, вопрос выбора марки МГП (батареи) более сложный. Это связано с большими рас- стояниями, на которые надо транспортировать ГОТВ.

Поэтому при выборе марки МГП (батареи) необходимо отдавать предпочтение тем изделиям, у которых наибольшее рабочее давление и минимальный коэффициент гидравлического сопротивления. Перечисленные параметры влияют на выполнение нормативных требований, например, на время выхода ГОТВ в защищаемый объем.

Достаточно важным фактором при выборе марки МГП (батареи) является его ремонтопригодность, т.е. быстрое восстановление работоспособности, без отправки на завод-изготовитель, после срабатывания которых не требуется частичная за- мена деталей таких, как пиропатрон, мембрана и пр. Особенно актуально это для удаленных от завода-изготовителя МГП (батарей) районов.

2. Электротехническая часть.

В данном подразделе сообщается на основании каких принципов выбраны пожарные извещатели, приводятся их типы и номера сертификатов пожарной безопасности. Указывается тип приемно- контрольного и управляющего прибора и номер его сертификата пожарной безопасности. Дается краткое описание основных функций, которые выполняет прибор.

1.5. Принцип действия установки.

Данный раздел имеет 4 подраздела, в которых описывается:
– режим "Автоматика включена";
– режим "Автоматика отключена";
– дистанционный пуск;
– местный пуск.

1.6. Электроснабжение.

В этом разделе указывается к какой категории обеспечения надежности электроснабжения относится автоматическая установка газового пожаротушения и по какой схеме должно осуществляться электропитание приборов и оборудования, входящих в состав установки. При работе от аккумуляторной батареи необходимо отразить время работы установки в дежурном режиме и режиме "тревога". Как правило, подвод электропитания к установке УГП выполняется другими организациями, поэтому желательно обратить внимание на наличие в проекте чертежа – "задание на подвод электропитания".

1.7. Состав и размещение элементов.

Данный раздел имеет два подраздела:

1.Технологическая часть.

В этом подразделе кратко указываются основные элементы технологической части установки пожаротушения, места и требования к их установке. 2. Электротехническая часть.

В данном подразделе приводятся основные элементы электротехнической части автоматической установки газового пожаротушения. Даются указания по их установке. Сообщаются марки ка- белей, проводов и условия их прокладки.

1.8. Профессиональный и квалификационный состав лиц, работающих на объекте по техническому обслуживанию и эксплуатации установки автоматического пожаротушения.

Состав данного раздела включает в себя требования к квалификации персонала и его численность при обслуживании запроектированной автоматической установки газового пожаротушения.

1.9. Мероприятия по охране труда и безопасной эксплуатации.

В данном разделе указаны нормативные доку- менты, на основании которых должны выполняться монтажные и пусконаладочные работы и осуществляться техническое обслуживание автоматической установки газового пожаротушения. Приводятся требования к лицам, допущенным к обслуживанию автоматической установки газового пожаротушения.

Описываются мероприятия, которые необходимо выполнять после срабатывания УГП в случае возникновения пожара.

2. Чертежи основного комплекта рабочего проекта

2.1. Лист "Общие данные".

В рабочем проекте лист "Общие данные", как правило, оформляются на одном листе с обязательным отражением следующей информации, представленной в виде таблиц.

Размеры таблиц, форма и правила заполнения определяются ГОСТ 21.101.-97.

Кратко рассмотрим содержание листа "Общие данные".

Ведомость основных комплектов рабочих чертежей разделов РП представляется в виде таблицы № 1. Таблица состоит из 3-х колонок. В первой колонке даются обозначения, а во второй – наименование этих обозначений. Третья колонка – примечание.

Ведомость рабочих чертежей основного комплекта технологической части РП – таблица № 2. Аналогично таблице № 1 данная таблица состоит из 3-х колонок. В первой колонке ставится номер листа рабочего чертежа, во второй – наименование чертежа и третья – примечание.

Подобно предыдущим таблицам ведомость ссылочных и прилагаемых документов (таблица № 3) также состоит из 3-х колонок. В первой колонке ставится обозначение, а во-второй – наименование ссылочного или прилагаемого документа. В третьей колонке – примечание; если документ не общероссийского или ведомственного значения, то указывается наименование фирмы – разработчика этого документа. Для прилагаемых документов в примечании указывается количество листов, которое содержится в нем.

Таблица № 4, основные показатели УГП, состоит из 15 колонок. В первой ставится номер направления. Во второй наименование защищаемого помещения или оборудования для локального по объему пожаротушения. В третьей колонке указывается принятый защищаемый объем. В четвертой колонке дается наименование выбранного газового огнетушащего вещества, а в пятой – принятое нормативное время подачи расчетной массы ГОТВ в защищаемый объем. Тип и количество насадков указываются, соответственно, в шестой и седьмой колонках таблицы. В восьмой колонке приводится расчетная, а в девятой фактическая масса ГОТВ для каждого направления. Принятый запас ГОТВ для модульных установок или резерв ГОТВ для централизованной УГП указывается в десятой колонке. Тип и количество основных МГП (батарей) и их количество приводятся, соответственно, в одиннадцатой и двенадцатой колонках, а запасных или резервных – в тринадцатой и четырнадцатой колонках. Если в качестве ГОТВ выбраны хладон 318Ц, хладон 125, хладон 227 еа, то дополнительно вводится пятнадцатая колонка, где указывается давление наддува МГП (батареи) газом-вытеснителем. Для централизованной установки дополнительно вводится шестнадцатая колонка, в которой указывается тип распределительного устройства РУ. В случае применения в качестве ГОТВ вытесняемых из МГП (батарей) давлением собственных насыщенных паров или сжатых газов, то тип распределительных устройств приводится в пятнадцатой колонке.

В таблице № 5, условные обозначения, в первой колонке дается наименование, а во второй принятые условные обозначения.

Условные обозначения согласно ГОСТ 21.101- 97 необходимо приводить только те, которые не установлены государственными стандартами и значения которых не указаны на других листах основного комплекта чертежей. Но, как правило, в таблице № 5 приводятся все условные обозначения, используемые в проекте.

Надо отметить, что кроме ГОСТов на условные обозначения для установок ГПТ надо ориентироваться на РД 25-953-90 "Системы автоматического пожаротушения, охранной и пожарной сигнализации", "Обозначения условные графические".

Дополнительно на листе "Общие данные" даются общие указания в виде отдельного раздела. В "Общих указаниях" сообщается о нормативных документах, на основании которых должны выполняться монтаж, наладка и сдача в эксплуатацию УГП. В данном разделе также указывается необходимость покраски трубопроводов, наличие или отсутствие скрытых работ.

В общих указаниях не следует повторять технические требования, помещенные на других листах основного комплекта чертежей.

Обязательно на листе "Общие данные" приводят запись о том, что рабочие чертежи разработаны в соответствии с действующими нормами, правилами и стандартами. Эта запись визируется главным инженером проекта.

2.2. Технологическая часть

В состав технологической части РП входят лис- ты с рабочими чертежами, задания и спецификации. Чертежи технологической части проекта отражают планировку защищаемых помещений, размещение технологического оборудования, раз- водку трубопроводов насадок и их крепление, дополнительно отображается аксонометрическая схема разводки трубопроводов, перечень оборудования и материалов.

Отличие РП централизованной УГП от модульных состоит в том, что добавляются листы, на которых показана станция газового пожаротушения и схемы прокладки трасс трубопроводов от станции до защищаемых помещений или технологического оборудования (при локальном по объему пожаротушении).

На листе "Станция пожаротушения" показывается в плане размещение оборудования в СГПТ, МГП (батарей) и распределительных устройств – РУ. Также показана трубная разводка и даются основные размеры для привязки основного оборудования внутри станции пожаротушения.

Кроме этого, на листе приводится схема размещения оборудования и трубной разводки в аксонометрии. На аксонометрической схеме дается маркировка каждого участка трубы с указанием его длины, диаметра и толщины стенки трубы. Показываются высотные отметки места установки МГП, РУ и горизонтальных участков трубопроводов. Всем изделиям, показанным на листе, присваиваются номера позиций. Однотипные изделия имеют один номер позиции. Как правило, МГП присваивается позиция № 1. Кроме того, каждому МГП дается свой номер. На этом же листе приводятся три таблицы.

В таблице № 1 показывается соответствие МГП (батарей) и распределительных устройств по направлениям. Данная таблица состоит из пяти колонок. В первой колонке указывается номер на- правления. Во второй и третьей показано количество, соответственно, основных и резервных модулей или батарей, подключенных к конкретному направлению с указанием их номеров. В четвертой колонке указывается тип распределительного устройства, а в пятой – его обозначение в плане и на схеме.

Характеристика МГП (батарей) указывается в таблице № 2. В первой колонке ставится номер позиции, присвоенный в плане и на схеме каждому изделию. Во второй – обозначение МГП (батареи), а в третьей дается наименование изделия с указанием количества ГОТВ, которое должно содержать каждое изделие.

В таблице № 3, состоящей из пяти колонок, дается расшифровка всех позиций (колонка № 1), которыми обозначены изделия. Во второй колонке дается обозначение изделия, а в третьей – его наименование. В четвертой колонке (примечание) указывается количество изделий.

В конце таблицы № 3 без указания номеров позиций приводятся данные трубной разводки с указанием ГОСТов, диаметра и толщины стенки и количество ( в м) каждого сортамента трубы.

Ниже отметим особенности, на которые необходимо обратить внимание при расстановке МГП (батарей) и РУ в станции пожаротушения. Это связано со следующим. При расчете количества ГОТВ, которое должно быть в УГП, учитывается остаток газового огнетушащего вещества в трубопроводах и МГП (батареях). Данный остаток ГОТВ отрицательно влияет на экономические показатели УГП в целом. Это вызвано тем, что выше отмеченный остаток ГОТВ не участвует в ликвидации пожара. Он является, как принято в таком случае говорить, паразитным балластом. Величина остатка ГОТВ в МГП (батареях) представляет собой од- ну из технических характеристик каждого изделия, и проектировщик не может повлиять на его уменьшение. Количество ГОТВ, остающееся в трубопроводах, существенно зависит от правильно принятых проектных решений и, прежде всего, при проектировании централизованных установок га- зового пожаротушения, в которых используются ГОТВ, хранящиеся в сжиженном виде в МГП (батареях) высокого давления. Это вызвано следующими обстоятельствами. Плотность ГОТВ в сжиженном состоянии в сотни раз превышает плотность газового огнетушащего вещества в газообразном состоянии. Поэтому необходимо стремиться к уменьшению остатка ГОТВ в сжиженном состоянии в тупиковых частях станционного кол- лектора.

Для минимизации остатка ГОТВ в трубопроводах следует при проектировании соблюдать два основных правила. Во-первых, МГП (батареи), которые срабатывают на направления, требующие наименьшего количества ГОТВ, должны устанавливаться в начале станционного коллектора. Во- вторых, РУ наибольшего диаметра должны быть установлены ближе к МГП (батареям). РУ с наименьшим диаметром необходимо устанавливать в конце станционного коллектора. При этом желательно делать сужение диаметра станционного коллектора с уменьшением диаметра РУ.

Для ГОТВ, хранящихся в МГП (батареях) высокого давления в газообразном состоянии, и дву- окиси углерода, заправленной в модуль изотермический типа МИЖУ низкого давления с реверсивным запорно-пусковым устройством, такие ограничения отсутствуют. Это вызвано следующими обстоятельствами. В связи с тем, что остаток таких ГОТВ, например, азота и аргона, хранящихся в газообразном состоянии, прямо пропорционален давлению в трубной разводке (станционном коллекторе, магистральном трубопроводе и рядках), при котором прекращается ис- течение расчетной массы газового огнетушащего состава из УГП.

При использовании в УГП МИЖУ реверсивный привод запорно-пускового устройства закрывается после выхода расчетной массы ГОТВ. Поэтому остаток ГОТВ в трубной разводке УГП в данном случае представляет собой двуокись углерода в сжиженном состоянии.

На последующих листах РП для каждого направления показываются места установки насадков и трубная разводка УГП в двух видах, в плане и аксонометрической схеме.

По аналогии со станцией пожаротушения, на плане и аксонометрической схеме дается маркировка каждого участка трубы с указанием его длины, диаметра и толщины стенки. Показываются высотные отметки горизонтальных участков трубопроводов. Всем изделиям, показанным на листе, присваиваются номера позиций. Однотипные изделия имеют один номер позиции.

На листе обязательно приводится таблица, подобная таблице № 3 "Станция газового пожаротушения", состоящей из пяти колонок. В колонке №1 дается расшифровка всех позиций, которыми обозначены изделия. Во второй колонке дается обозначение изделия, а в третьей – его наименование. В четвертой колонке указывается количество изделий, показанных на данном листе. Четвертая колонка – примечание. Без указания номеров позиций приводятся данные трубной разводки с указанием ГОСТов, диаметра и толщины стенки и количество ( в м ) каждого сортамента трубы. Кроме того, на листе РП дополнительно может размещаться информация, облегчающая чтение РП в целом.

Основные правила, которыми следует руководствоваться при расстановке насадков в защищаемом объеме и проектировании трубной разводки, достаточно подробно изложены в работе [2].

Отличие при проектировании модульных УГП от централизованной состоит только в отсутствии листа РП "Станция газового пожаротушения", т.к. в этом случае, как правило, МГП (батареи) устанавливаются в защищаемом помещении или рядом с ним.

Далее на отдельных листах РП, в разделе “Прилагаемые документы” приводятся задания, при необходимости, на разработку строительной части СГПТ, пробивку отверстий в стенах, установку доводчиков дверей и на удаление ГОТВ, подготовку основания для изотермического резервуара, при использовании в УГП МИЖУ и т.д.

Также желательно в раздел “Прилагаемые доку- менты”, после листов заданий поместить листы с исходными данными и результатами гидравлического УГП по каждому направлению.

В разделе "Технологическая часть" в обязательном порядке на отдельных листах приводится "Спецификация оборудования и материалов" с прилагаемыми документами. Правила выполнения спецификаций оборудования изделий и материалов определены ГОСТ 21.110-95. В общем случае спецификации прикладываются к каждому комплекту рабочего проекта.

Дополнительно отметим, что после монтажа установки автоматического газового пожаротушения на объекте, иногда приходиться корректировать проект, вносить изменения. Не углубляясь в причины, надо учитывать, что вносить изменения в проект можно в соответствии с требованиями ГОСТ 21.101-97 с оформлением "разрешения на внесение изменений".

ЛИТЕРАТУРА

Информация взята с ведома владельца сайта: www.artsok.com

ПОЖАРНАЯ АВТОМАТИКА

МОНТАЖ АВТОМАТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ГАЗОВОГО ПОЖАРОТУШEНИЯ

К. П. Кузьменко, А. Н. Мотов, В. Ф. Рослов

ЗАО “Артсок”

Рассмотрены вопросы выполнения монтажных, пусконаладочных работ и технического обслуживания автоматических установок газового пожаротушения.

В последнее время все большее применение - после водяных установок - находят установки газового пожаротушения.И это не случайно:только газовые огнетушащие вещества обеспечивают тушение загораний в любых, даже труднодоступных, местах защищаемого помещения и, что не менее важно, не наносят никакого ущерба находящемуся в этом помещении имуществу.

Виды автоматических установок газового пожаротушения

Существующие автоматические установки газового пожаротушения (АУГП) бывают модульного и централизованного-станционного типа.

Основным элементом АУГП модульного типа является модуль газового пожаротушения (батарея модулей), установленный в защищаемом помещении или в непосредственной близости от него. Вы- ход огнетушащего вещества из модуля (батареи) в защищаемое помещение производится по трубопроводу, на ответвлениях которого устанавливаются распылительные насадки.

Количество модулей (батарей), необходимых для противопожарной защиты одного помещения, рассчитывается в рабочем проекте и зависит от объема помещения и от горючести материалов и оборудования, находящихся в помещении.

В отличие от модульной установки газового пожаротушения, централизованная-станционная установка имеет следующие преимущества:

• меньшим количеством модулей можно защитить большее количество помещений. Если на каждое защищаемое помещение в модульной установке устанавливается по модулю или батарее модулей, то в централизованной станционной установке устанавливается модуль или батарея, необходимые для защиты помещения наибольшего по объему.
• распределение газа по направлениям про- изводится с помощью распределительных устройств.

Монтажные работы

При проведении строительно-монтажных работ для установок автоматического газового пожаротушения можно выделить два этапа:

• монтаж технологического оборудования и трубопроводов;
• монтаж электрооборудования, пожарной сигнализации и кабельных сетей;

Подробно рассматривать такие строительные работы, как пробивка отверстий, изготовление фундаментов, монтаж закладных деталей и т.п., не имеет смысла.

Работы по монтажу АУГП должны производиться в соответствии с утвержденной проектно- сметной документацией, планом производства работ, если требуется, технической документацией предприятий-изготовителей оборудования и действующими нормативно-техническими документами (в т.ч. СНиП 3.05.05 и 3.05.06).

При производстве работ монтажная организация должна выполнять требования ГОСТ 12.1.004 и Правил пожарной безопасности при производстве строительно-монтажных работ.

Оборудование, подлежащее монтажу и сдаче в эксплуатацию в составе АУГП, должно быть сертифицировано в установленном порядке, иметь техническую и эксплуатационную документацию, паспорта или иные документы, удостоверяющие качество материалов, изделий и оборудования, примененных при производстве работ.

Перед началом монтажа установки проводится входной контроль оборудования и материалов. Акт входного контроля подписывает представитель заказчика и монтажной организации.

В случае обнаружения механических повреждений и несоответствия оборудования и спецификации, составляется акт.

После проведения входного контроля оборудования приступают к монтажу установки.

Монтаж технологического оборудования и трубопроводов

Монтаж трубопроводов выполняется в соответствии с проектом, СНиП 3.05.05, НПБ 88–2001*. Монтаж трубопроводов должен обеспечить:

• прочность и герметичность соединений труб и при соединений их к арматуре и приборам;
• надежность закрепления труб, причем расстояние от трубопроводов до строительных конструкций должно быть не менее 2 см;
• возможность осмотра и продувки трубопроводов.

На трубопроводы, проложенные открытым способом, защитная и опознавательная окраска наносится после испытаний на прочность и герметичность (для эстетичности окраска трубопроводов может соответствовать интерьеру помещения). Распылительные насадки окраске не подлежат.

Для проведения работ по монтажу необходима следующая оснастка, оборудование и материалы: баллон с азотом (для опрессовки), устройство для опрессовки, кисть щетинная, тележка транспортная, щетка металлическая, набор гаечных ключей, набор газовых ключей, электросварочный аппарат, отрезная машина по металлу, устройство для нарезания резьбы, аккумуляторная дрель, электродрель, перфоратор, углошлифовальная машина, стремянки, тура и заглушки испытательные.

Перед началом монтажа производится разметка трасс и установка опорных конструкций трубопровода в соответствии с рабочим проектом, СНиП 3.05.05илиППР.После разметки трасс производится монтировка крепежей с помощью анкеров, устанавливаемых в бетонных перекрытиях, стенах и т.д., в которые, например, ввинчивается шпилька с хомутом“HILTI”Возможен другой вариант крепления трубопроводов, исходя из местных условий.

Далее приступают к монтажу трубопровода. Трубопровод собирается на разъемных или на не- разъемных соединениях, то есть сварке, с помощью отводов, тройников. Трубы должны быть цельнотянутые бесшовные,холодной или горячей прокатки.

Сборка трубопровода на резьбовых соединениях производится с помощью “герметиков” типа “Глет”, “Анагерм” или им подобных.

В случае соединения трубопроводов с использованием герметика, последнему необходимо дать время для отвердения (срок отвердения герметика в соответствии с техническими условиями (ТУ) на примененный герметик).

Для испытания трубопровода на прочность и герметичность после монтажа, вместо установки распылительных насадков монтируются испытательные заглушки. Для пневматического испытания трубопровода в ниппель под сигнализатор давления (СДУ) устанавливается устройство для опрессовки, второй конец которого подключается к баллону с сжатым азотом или воздухом Устройство имеет поверенный манометр и шаровой кран. По манометру устанавливается давление в трубопроводе,которое должно составлять 1,25 отрабочего давления установки. Продолжительность испытания трубопровода под давлением — 5 мин.

Рабочее давление в установке, задается проектом по результатам гидравлического расчета.

После проверки трубопровода на прочность и герметичность представителями заказчика и монтажной организации подписывается акт.

Испытательные заглушки демонтируются и на трубопроводе устанавливаются распылительные насадки, обеспечивающие эффективное распыливание газа, коллектор подсоединяется непосредственно к запорно-пусковому устройству модуля с помощью рукава высокого давления или переходника. Модули с огнетушащим веществом прикрепляются к стенке с помощью хомутов, устанавливаются в раму или подвешиваются к весовой стойке.

Сосуды (баллоны, батареи газового пожаротушения и т.п.), работающие под давлением, должны быть проверены и освидетельствованы в соответствии с Правилами ПБ 10–115, срок следующего освидетельствования отмечается в эксплуатационной документации.

Заземление (зануление) оборудования и трубопроводов выполняется в соответствии с требованиями ПУЭ и ГОСТ 21130.

Монтаж электрооборудования, пожарной сигнализации и кабельных сетей

Монтаж электрооборудования (щиты, пульты и т.д.) следует выполнять в соответствии с требованиями, изложенными в СНиП 3.05.06, ПУЭ и НПБ 88–2001*.

Приемно-контрольный пусковой прибор устанавливается в месте, определенном рабочим проектом (на стене на высоте 1,3–1,7 м).

Прокладка кабелей осуществляется открыто, в коробах, гофрированных трубах (ПХВ), в электросварных трубах и т.д. в соответствии с проектом и требованиями ПУЭ.

После закрепления и разводки кабелей к пожарным извещателям и световым и звуковым оповещателям, электроконтактным извещателям, СДУ, электромагниту пускового устройства модуля, производится измерение сопротивления изоляции ка- белей и проводов.

Составляется и подписывается представителями заказчика и монтажной организации акт замера сопротивления изоляции.

Проведя замер сопротивления изоляции, приступают к подключению приборов,оповещателей и пожарных извещателей.

При проведении работ по заземлению (занулению) электрооборудования, приемно-контрольных приборов необходимо выполнять требования ПУЭ. Сопротивление не должно превышать 4 Ом.

Наладка автоматических установок пожаротушения

Основная цель пусконаладочных работ — обеспечить надежную и бесперебойную работу автоматических установок пожаротушения в соответствии с алгоритмом работы установки АУГП.

К пусконаладочным работам относится индивидуальное опробование смонтированной схемы с аппаратурой, приборами, извещателями, оповещателями и регуляторами с целью проверки правильности выполнения монтажа и их работоспособно- сти, а так же комплексная наладка с целью вывода АУГП на рабочий режим. При этом вместо СДУ и электромагнита запорно-пускового устройства модуля устанавливаются имитаторы, представляющие собой выключатель и электрическую лам- почку.

Проверяется на разрыв и короткое замыкание цепь электромагнита, замыкания цепей СДУ и весового устройства.

Проверяются на срабатывание пожарные извещатели, световые и звуковые оповещатели.

Производство пусконаладочных работ осуществляется в три стадии:

• подготовительные работы;
• работы по наладке отдельных элементов и уз- лов, законченных монтажом;
• комплексная наладка АУГП. В объем подготовительных работ входят:
• оборудование рабочих мест необходимым инвентарем;
• предналадочная проверка приборов и оборудования автоматических установок пожаротушения;
• разработка необходимых для выполнения пусконаладочных работ мероприятий по безопасности труда, пожарной безопасности и производственной санитарии.

К началу производства работ по наладке отдельных элементов и узлов смонтированных АУГП вся регулирующаяся и запорная арматура должна быть приведена в работоспособное состояние. В период наладки должны быть настроены и отрегулированы: отключение электрооборудования; закрытие огнезащитных задвижек; отключение вентиляции, технологического оборудования; прохождение сигналов на срабатывание электромагнитного клапана ЗПУ и приборов внешней оптической и звуковой сигнализации о пожаре.

В период комплексной наладки осуществляется регулировка и настройка взаимосвязей и взаимодействия всей системы согласно алгоритму работы АУГП и определяется готовность системы к эксплуатации. Комплексная наладка завершается под- готовкой АУГП к сдаче в эксплуатацию и оформляется актом об окончании пусконаладочных работ. Акт подписывается представителями заказчика и пусконаладочной организации.

Приемка в эксплуатацию автоматических установок газового пожаротушения

Перед сдачей в эксплуатацию АУГП следует подвергнуть “обкатке” смонтированную установку в дистанционном режиме работы в течение не менее одной недели. При отсутствии ложных срабатываний или иных нарушений АУГП переводиться в автоматический режим работы.

Методика испытаний при приемке в эксплуатацию АУГП должна соответствовать ГОСТ Р 50969–96.

Испытание установок по проверке времени срабатывания, продолжительности подачи огнетушащего вещества в объем защищаемого помещения не являются обязательными.

Необходимость их экспериментальной проверки определяет заказчик или в случае отступления от норм проектирования, влияющих на проверяемые параметры, должностные лица органов управления и подразделений ГПС при осуществлении государственного пожарного надзора.

При приемке в эксплуатацию АУГП приказом руководителя предприятия или организации заказчика назначается рабочая комиссия. Порядок и продолжительность работы рабочей комиссии определяется заказчиком. В состав рабочей комиссии включаются представители заказчика — председатель комиссии, генподрядчика, монтажной организации, пусконаладочной организации, органа государственного пожарного надзора. При необходимости в состав рабочей комиссии включается представитель специализированной организации, осуществляющей техническое обслуживание АУГП.

Рабочая комиссия создается не позднее чем в пятидневный срок после получения письменного извещения монтажной (пусконаладочной) организации о готовности АУГП к приемке в эксплуатацию.

К моменту приемки АУГП в эксплуатацию должны быть выполнены все работы по монтажу, пуско-наладке, комплексной наладке и при необходимости проведены индивидуальные испытания.

При приемке АУГП в эксплуатацию монтажная организация и организация, выполнявшая пусконаладочные работы, должны предъявить: исполнительную документацию (комплект рабочих чертежей с внесенными в них изменениями, если таковые имеются); сертификаты, технические паспорта или другие документы, удостоверяющие качество материалов, изделий и оборудования, применяемых при производстве монтажных и пусконаладочных работ; все промежуточные акты, упомянутые выше.

При обнаружении рабочей комиссией несоответствия выполненных монтажно-наладочных работ проекту, разделам СНиП, ПУЭ составляется протокол выявленных недостатков с указанием срока исправления дефектов (несоответствий), а также организаций, ответственных за их устранение.

Приемка АУГП в эксплуатацию должна оформляться актом сдачи в эксплуатацию. Акт подписывается представителями заказчика, монтажной, пусконаладочной организации, и, как правило, органа государственного пожарного надзора.

Техническое обслуживание (ТО)

С момента ввода в эксплуатацию АУГП должно быть организовано проведение технического обслуживания и плано-вопредупредительного ремонта (ТО и ППР). Целью технического обслуживания является поддержание в рабочем состоянии АУГП на все время ее эксплуатации.

Прием АУГП на техническое обслуживание оформляется договором с потребителем. Перед заключением договора проводят первичное обследование АУГП на предмет определения ее работоспособности. На ТО принимаются только работоспособные АУГП.

Техническое обслуживание АУГП после сдачи в эксплуатацию должно проводиться в объеме и сроки, установленные специальными графиками, в соответствии с технической документацией на элементы установки,но нереже одного раза в квартал.

Определяется регламент работ по ТО, объемы и сроки проведения ТО.

Выполнение работ по ТО фиксируется в журнале регистрации работ по ТО и техническому ремонту АУГП, один экземпляр которого хранится у потребителя, другой — в организации, выполняющей работы по ТО установки.

После выполнения работ по ТО в 2-х экземплярах составляется акт сдачи-приемки работ.

В случае ложного срабатывания АУГП или получения сигнала о неисправности установки специалисты обслуживающей организации должны прибыть в сроки, оговоренные договором ТО.

Количество вызовов регистрируется в журнале проведения ТО.

По окончанию работ по ТО, ответственный за техническое обслуживание обязан предъявить выполненные работы ответственному лицу потребителя и оформить акт, который является основанием для оплаты и списания израсходованных мате- риалов.

Для выполнения работ по ТО АУГП потребитель обязан:

• обеспечить своевременный доступ на объект;
• контролировать качество выполненных работ;
• создать необходимые условия для хранения ЗИПа, инструмента и обеспечить их сохранность;
• обеспечить необходимыми подъемными транспортными средствами.

Очевидно, что к работе с АУГП должны допускаться лица не моложе 18 лет, изучившие устройства, принцип действия и инструкцию по эксплуатации, прошедшие специальный инструктаж, обучение безопасным методам труда и проверку знания правил безопасности и инструкции по эксплуатации АУГП.

Информация взята с ведома владельца сайта: www.artsok.com

УПРАВЛЕНИЕ УСТАНОВКАМИ ГАЗОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

А.В. Меркулов, С.Н. Сергеев, А.Н. Мотов

Зависимость пожарной безопасности объектов гражданского строительства, промышленности и спец назначения- МО, спецсвязи, Газпрома и т.п. в большой степени зависит от выбора технических средств управления установками газового пожаротушения. Не останавливаясь на всех инженерных системах обеспечивающих пожарную безопасность объектов, а именно: оповещения, эвакуации, дымоудаления, подпора воздуха, управления лифтами в экстремальной ситуации, а так же противопожарного водопровода и т.п., предлагаем остановиться только на системах автоматического управления установками газового пожаротушения, причем остановимся на общих требованиях к системам управления, не рекламируя производителей оборудования зарекомендовавших себя на рынке, как производителей качественного и надежного товара, характеристика которая является одной из основных для для установок автоматического газового пожаротушения, т.к. ложное срабатывание установки с выпуском газа является дорогостоящим «чрезвычайным происшествием», для заказчика.

В последнее время, в связи с развитием рынка в области пожарной безопасности, во многих источниках СМИ занимающихся пожарной безопасностью объектов, напечатаны статьи рекламирующие свою продукцию, как производителя, подчеркивающие положительные стороны и естественно не упоминающие о недостатков продукции.

Некорректно выглядят фирмы, например такие как НПО «ПАС» (Пожарная автоматика сервис) официально заявляющая, что «разработана и активно применяется «обобщенная» методика гидравлического расчета, позволяющая обоснованно подходить к выбору параметров трубных разводок для подачи ОТВ» и подчеркивающая, что «другие фирмы и организации специализирующиеся в области газового пожаротушения, аналогичной методикой не располагают». Для не специалистов и людей только начинающих заниматься автоматическим пожаротушением, это реклама серьёзной фирмы, а в действительности любой специалист занимающийся гидравлическими расчётами, скажет, что расчёт даже углекислоты(CO2) в установках низкого и высокого давления, совсем разные вещи, и обобщение методики быть не может, не говоря уже о Хладонах 114В2 и 125ХП, 227ЕА, гидравлика которых совсем не поддаётся расчётам по системе «обобщения».

Одно верно, что такой «обобщенной» методикой кроме НПО «ПАС» никто не обладает, что и положительно, но методика расчёта есть, и она согласована в установленном порядке и главное подтверждена опытными испытаниями.

Аналогично обстоят дела и с модулями, производимыми вышеназванной фирмы и с аппаратурой управления типа «Гамма-01».

Поэтому приведенный пример рекомендует более осторожно и разборчиво относится к статьям саморекламного типа.

Как было сказано выше мы остановимся, только на общих требованиях управления установками газового пожаротушения.

Алгоритм управления установками газового пожаротушения является одним из самых сложных требуемых нормами пожарной безопасности и не каждый приемно- контрольный прибор может его обеспечить. Наличие в приборе выхода управления АСПТ обозначает, что данный выход активизируется в режиме «Пожар», при переходе в режим «Пожар» (активизации) 2-х извещателей в одном шлейфе или по одному извещателю в двух шлейфах, но не отработку алгоритма тушения.

Приборы, управляющие газовым пожаротушением, можно условно разделить на несколько классов:

1. Приборы пусковые – приборы, осуществляющие отработку алгоритма тушения, но не имеющие собственных шлейфов пожарной сигнализации. К таким приборам возможно поключение безадресных или адресных приборов с выходами АСПТ.

2. Приборы приемно-контрольные пусковые – приборы, имеющие один или несколько шлейфов пожарной сигнализации, различающих активизацию одного или нескольких извещателей и осуществляющие отработку алгоритма тушения по одному или нескольким направлениям.

3. Приборы приемно-контрольные пусковые станционные – приборы, управляющие установками станционного типа, в отличие от 1-го и 2-го класса, управляющих установками модульного типа.

4. Адресно-аналоговые приборы – приборы, управляющие как установками модульного, так и станционного типа, в них нет жесткой привязки к количеству направлений (зависит только от емкости прибора: количества шлейфов и количества извещателей в них).

Отдельно необходимо выделить приборы со шлейфами и пусковыми линиями в искробезопасном исполнении.

Все классы приборов (кроме 4-го) характеризуются следующими основными параметрами:

- Количество шлейфов. По действующим нормам пространство за фальшпотолком и пространство под фальшполом защищается отдельными безадресными шлейфами. Активизация двух извещателей в любом из них должна активизировать алгоритм пожаротушения. Не все производители приборов отреагировали на эти изменения, в результате чего на многих приборах осталась жесткая взаимосвязь: 1 шлейф – 1 направление.

- Количество подключаемых устройств восстановления автоматического пуска и кнопок (пультов) дистанционного пуска. При наличии в защищаемом помещении нескольких эвакуационных выходов перед каждым снаружи необходимо установить кнопки дистанционного пуска, а также, при необходимости, устройства восстановления автоматического пуска.

- Напряжение и максимальный ток на запуск светозвуковых и световых табло. При наличии в защищаемом помещении нескольких эвакуационных выходов, а также сложная планировка помещения определяет количество светозвуковых табло «Газ уходи» (ГУ) так, что бы они были видны из каждой точки помещения, а также располагались над эвакуационными выходами. Эвакуационные выходы помещений снаружи оборудуются необходимым количеством световых табло «Газ не входи» (ГНВ), а также световым сигнализатором об отключении автоматического пуска установки, например табло «Автоматика отключена» (АО).

- Напряжение и максимальный ток на пуск модулей пожаротушения или распределительных устройств. На проектирование и выбор прибора управления накладывает большой отпечаток выбранный тип (производитель) технологического оборудования и газовое огнетушащее вещество (не все приборы имеют вход контроля массы газа).

- Класс защиты корпуса (IP) приборов при установке внутри защищаемых помещений. При несоответствии допускается устанавливать приборы в боксы с необходимым классом защиты для данного помещения (по ПУЭ 98).

- Наличие и мощность контактов на управление инженерными системами. К инженерным системам можно отнести вентиляцию и огнезадерживающие клапаны, которыми может быть оборудовано помещение, в котором осуществляется тушение.

- Обратный сигнал о сработке инженерных систем. Например, если огнезадерживающий клапан не закрылся за отведенное ему время, на приборе должен быть сформирован соответствующий сигнал, который будет отрабатываться по своему алгоритму в автоматическом или ручном режиме.

4-й класс приборов характеризуется в основном напряжениями и токами потребляемыми световыми и светозвуковыми табло, а также модулями пожаротушения и распределительными устройствами, а также мощностью контактов на управление инженерными системами.

При проектировании необходимо учитывать все эти параметры.

Полный алгоритм работы системы управления газовым пожаротушением не приведен ни в одном из распространенных нормативных документах. Упрощенная схема алгоритма управления установкой газового пожаротушения модульного типа приведена на Блок-схеме 1. Данная схема может изменяться в зависимости от конкретных условий работы прибора, например в данной блок схеме не учтен алгоритм обработки датчика массы газа, управление огнезадерживающим клапаном удаления продуктов горения и включения дымоудаления (дымососа).

Блок схема 1

В зависимости от того, в каком режиме находится система – в автоматическом или дистанционном, при активизации двух извещателей или активизации дистанционного пуска происходит отработка разных алгоритмов. Перевод системы из режима автоматического в режим дистанционного пуска производится либо открытием двери, либо переключением устройства восстановления автоматического режима в положение «Дистанционный» (если данная функция предусмотрена). При этом загорается табло «АО». Перевод системы из режима дистанционного пуска в режим автоматического пуска производится только переключением устройства восстановления автоматического пуска в положение «Автоматический». При этом табло «АО» гаснет. Это переключение возможно только при закрытой двери в защищаемое помещение. Данное устройство размещается либо в помещении дежурного персонала, либо у входов в защищаемое помещение. Если это устройство находится у входа в защищаемое помещение, то оно должно быть защищено от несанкционированного доступа. Активизация двух извещателей в режиме дистанционного пуска приведет только к включению табло «ГУ». При активизации дистанционного пуска, независимо от того в каком режиме находится система, после включения табло «ГУ» начинается отсчет времени (минимальное время по НПБ 88-2001 с учетом изменений согласно приказа №60 от 31 декабря 2002 года - 10 секунд), после которого производится пуск газа в защищаемое помещение.

При активизации двух извещателей в автоматическом режиме, включается табло «ГУ» и начинается отсчет времени. Если в течение этого времени система не будет переведена в режим дистанционного пуска, то произойдет запуск модулей пожаротушения. Если же она будет переведена в дистанционный режим, то отработка алгоритма тушения будет завершена и сможет быть продолжена только активизацией кнопки дистанционного пуска. При прохождении газа по трубопроводу происходит активизация сигнализатора давления (СДУ), в результате которого зажигается табло «ГНВ», а табло «ГУ» гаснет. Если по каким-то причинам СДУ не активизируется, то на приборе формируется сигнал неисправности или осуществляется попытка повторного запуска модуля (в зависимости от марки прибора).

Не все моменты управления пожаротушением, прописанные в нормах можно трактовать однозначно, например:

- По действующим правилам в защищаемом помещении необходимо устанавливать минимум три пожарных извещателя. К сожалению, в них никак не выделены адресные с формированием сигнала «Неисправность» и адресно-аналоговые извещатели, увеличение количества которых с двух до трех не имеет никакого логического смысла.

- Газовое пожаротушение наиболее эффективно на ранней стадии пожара, поэтому при нахождении системы в автоматическом режиме и отсутствии огнезадерживающих клапанов нет необходимости включать табло «Газ уходи» и давать временную задержку на пуск газа.

В заключение хотелось бы, что бы в нормативно-технической базе алгоритмы управления установками газового пожаротушения были прописаны более подробно, это поможет и производителям аппаратуры управления, и проектировщикам в выборе применяемой аппаратуры, а также монтажным и обслуживающим организациям в методике проверки и тестирования систем управления.

Информация взята с ведома владельца сайта: www.artsok.com

КОНФЕРЕНЦИЯ “ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ – 2005”

ОПТИМИЗАЦИЯ ВЫБОРА УСТАНОВОК ГАЗОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

А. В. Меркулов, генеральный директор;
В. А. Меркулов, технический директор

ЗАО “Артсок”, г. Москва

Надежная противопожарная защита объектов различного назначения невозможна без применения автоматических установок пожаротушения (АУПТ). В зависимости от типа огнетушащего вещества АУПТ подразделяются на водяные, пенные, газовые, порошковые и газоаэрозольные. Следует особо отметить, что не существует универсального огнетушащего вещества и, как следствие, универсальной установки пожаротушения. Каждая из перечисленных выше АУПТ имеет свои достоинства и недостатки.

В данном сообщении не рассматриваются преимущества или недостатки одних АУПТ перед другими. Как правило, выбор типа установки осуществляет главный инженер проекта. Основной целью данной работы является рассмотрение области применения установок газового пожаротушения(УГП) и подходов в выборе установки применительно к конкретным условиям.

УГП в настоящее время находят все более широкое применение для противопожарной защиты помещений и технологического оборудования, в частности помещений с ЭВМ, серверных, архивов, хранилищ ценностей, энергетических установок, газоперекачивающих агрегатов и насосных станций для транспортировки нефтепродуктов, складов и таможенных терминалов с дорогостоящей электронной аппаратурой и др., где требуется объемный способ пожаротушения и использование огнетушащих веществ, не причиняющих вреда защищаемому объекту. Также УГП применяются в помещениях большого объема и на отрытых площадках для защиты отдельно стоящего технологического оборудования локальным по объему способом пожаротушения.

Рациональный выбор УГП зависит от многих факторов. Ниже рассмотрены основные из них.

Способ противопожарной защиты

УГП предназначены для создания в защищаемом помещении(объеме)газовой среды,не поддерживающей горение. Поэтому, как отмечено выше, существует два способа пожаротушения: объемный и локально-объемный. В подавляющем большинстве случаев применяется объемный способ. Локальный по объему способ с экономической точки зрения выгоден только в том случае, когда защищаемое оборудование установлено в помещении большой площади и по действующим нормативам не требуется его полностью защищать. И, естественно, это единственный способ при защите технологического оборудования на открытых площадках.

В НПБ 88–2001 “Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования” приводятся нормативные требования при локально-объемном способе пожаротушения только для двуокиси углерода. Из этих требований следует, что существуют условия, при которых локальный по объему способ пожаротушения экономически целесообразнее объемного. А именно, если объем помещения в 6 раз и более превышает условно выделенный объем, занимаемый оборудованием, подлежащим защите УГП, то в этом случае локально- объемный способ пожаротушения экономически выгоднее объемного.

Газовое огнетушащее вещество (ГОТВ)

Выбор ГОТВ должен производиться только на основе технико-экономического обоснования. Все остальные параметры, в т.ч. эффективность и токсичность ГОТВ, нельзя рассматривать как определяющие по ряду причин.

Любое из разрешенных к применению ГОТВ эффективно, и пожар будет ликвидирован, если в защищаемом объеме будет создана нормативная огнетушащая концентрация. Исключением из этого правила является тушение материалов, склонных к тлению.Полное прекращение горения(пламенного и тления) указанных материалов возможно только при подаче трехкратного от нормативного количества двуокиси углерода. Такое количество двуокиси углерода позволяет снизить концентрацию кисло- рода в зоне горения ниже 2,5% об.

По действующим в России нормативным требованиям (НПБ 88–2001) запрещено выпускать ГОТВ КОНФЕРЕНЦИЯ “ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ – 2005” в помещение, если там находятся люди. И это ограничение является правильным. Статистика причин гибели людей на пожарах показывает,что более чем в 70% случаев летальный исход происходил в результате отравления продуктами горения.

В нашей стране в настоящее время разрешены к применению в установках газового пожаротушения следующие ГОТВ: хладон 125, хладон 318Ц, хладон 227еа, хладон 23, СОsub>2,N2, Ar и смеси (N2 и Ar) или (N2,Ar и СОsub>2).

Стоимость каждого из ГОТВ значительно отличается друг от друга. В то же время, зная только цену 1 кг газового огнетушащего вещества, нельзя оценить стоимость противопожарной защиты 1 м³ объема в целом. Однозначно можно сказать только то, что защита 1 м³ объема с ГОТВ N2,Ar и их смеси по стоимости в 1,5 раза и более дороже по сравнению с остальными газовыми огнетушащими веществами. Это вызвано тем, что перечисленные ГОТВ хранятся в модулях газового пожаротушения (МГП) в газообразном состоянии, для чего требуется большое количество этих модулей.

Следует также особо отметить применение N2 в УГП. Азот — это единственное из всех выше перечисленных веществ, которое легче воздуха. Поэтому создать и удерживать длительное время огнетушащую концентрацию у пола помещения,где нет абсолютной герметичности на подобие отсеков подводных лодок и барокамер, весьма проблематично. Данный вывод неоднократно подтверждался многочисленными испытаниями, проведенными ЗАО “Артсок” совместно с другими фирмами.

Тип установки газового пожаротушения

УГП бывают двух типов: централизованные и модульные. Выбор типа установки газового пожаротушения зависит,во-первых,от количества защищаемых помещений на одном объекте, во-вторых, от наличия свободного помещения, в котором можно разместить станцию пожаротушения.

При защите на одном объекте трех и более помещений, расположенных друг от друга на расстоянии не более 100 м, с экономической точки зрения централизованные УГП предпочтительнее. При- чем стоимость защищы объема снижается с увеличением количества помещений, защищаемых одной станцией пожаротушения.

Вместе с тем централизованная УГП по сравнению с модульной имеет ряд недостатков, а именно: необходимость выполнения большого количества требований НПБ 88–2001 к станции пожаротушения и прокладки по зданию трубопроводов от станции к защищаемым помещениям.

Модули газового пожаротушения (МГП) и батареи

МГП и батареи являются основными элементами установки газового пожаротушения. Они пред- назначены для хранения и выпуска ГОТВ в защищаемое помещение.

МГП состоит из баллона и запорно-пускового устройства (ЗПУ). Батареи, как правило, включают в себя два и более модуля газового пожаротушения, объединенных единым коллектором заводского исполнения. Поэтому все требования, которые предъявляются к МГП, являются аналогичными и для батарей.

Как правило, вместимость баллонов МГП и батарей не превышает 100 л. Это связано с тем, что баллоны вместимостью более 100 л в соответствии с ПБ 10-115–96 Госгортехнадзора в обязательном порядке должны регистрироваться в местных органах Госгортехнадзора России. Такие баллоны имеют ограничения к месту их установки. В частности, сосуды, подлежащие регистрации в Госгортехнадзоре,запрещается устанавливать в помещениях,где находятся люди. Также предъявляются более высокие требования к лицам, осуществляющим их обслуживание.

В зависимости от применяемого в УГП газового огнетушащего вещества МГП должны удовлетворять ниже перечисленным требованиям:

• МГП, заправленные хладонами всех марок, должны обеспечивать время выпуска ГОТВ, не превышающее 10 с;
• конструкция МГП, заправленных СОsub>2,N2,Arи их смесью,должна обеспечивать время выпуска ГОТВ, не превышающее 60 с;
• в процессе эксплуатации МГП должен обеспечиваться контроль массы заправленного ГОТВ. Контроль массы хладона 125, хладона 318Ц, хладона 227еа, N2, Ar осуществляется с помощью манометра. При снижении давления газа-вытеснителя в баллонах с выше перечисленными хладонами на 10%, а N2,Ar и их смеси—на 5% от номинального МГП должен быть отправлен в ремонт. Разница в потери давления вызвана следующими факторами.

При снижении давления газа-вытеснителя частично теряется масса хладона, находящегося в паровой фазе. Однако эта потеря составляет не более 0,2% от первоначально заправленной массы хладона. Поэтому ограничение по давлению, равное 10%, вызвано увеличением времени выпуска ГОТВ из УГП в результате снижения первоначального давления, которое определяется на основании гидравлического расчета установки.

Азот, аргон и смесь Инерген (N2,Ar и СОsub>2) хранятся в модулях газового пожаротушения в сжатом состоянии. Поэтому снижение давления на 5% от первоначальной величины является косвенным методом потери массы ГОТВ на эту же величину.

Контроль потери массы ГОТВ, вытесняемого из модуля под давлением собственных насыщенных паров (хладон 23 и СОsub>2), должен осуществляться прямым методом, т.е. модуль газового пожаротушения, заправленный хладоном 23 или СОsub>2, в процессе эксплуатации должен быть установлен на весовом устройстве. При этом последнее должно обеспечивать контроль потери массы газового огнетушащего вещества, а не суммарной массы ГОТВ и модуля, с точностью до 5%.

Модуль изотермический для жидкой двуокиси углерода (МИЖУ)

МИЖУ состоит из горизонтального резервуара для хранения СОsub>2, запорно-пускового устройства, приборов контроля количества и давления СОsub>2,холодильных агрегатов и щита управления. Модули предназначены для защиты помещений объемом до 15 тыс. м³. Максимальная вместимость МИЖУ — 25 т СОsub>2.В модуле хранятся,как правило,рабочий и резервный запасы СОsub>2.

Дополнительным преимуществом МИЖУ является возможность его установки вне здания (под навесом), что позволяет существенно экономить производственные площади. В отапливаемом помещении или теплом блок-боксе размещаются только устройства управления МИЖУ и распределительные устройства УГП (при наличии).

МГП с вместимостью баллонов до 100 л в зависимости от типа горючей нагрузки и заправленного ГОТВ позволяют защитить помещение объемом не более 160 м³. Для защиты помещений большего объема требуется установка двух и более модулей.

Технико-экономическое сравнение показало, что для защиты помещений объемом более 1500 м³ в УГП целесообразнее применять модули изотермические для жидкой двуокиси углерода.

Насадки

Насадки предназначены для равномерного распределения ГОТВ в объем защищаемого помещения.

Расстановка насадков в защищаемом помещении осуществляется в соответствии с ТУ завода-изготовителя. Количество и площадь выходных отверстий насадков определяется гидравлическим расчетом с учетом коэффициента расхода и карты распыла, указанных в технической документации на насадки.

Расстояние от насадков до потолка (перекрытия, подвесного потолка) не должно превышать 0,5 м при использовании всех ГОТВ,заисключением N2.

Трубная разводка

Разводка трубопроводов в защищаемом помещении, как правило, должна быть симметричной с равным удалением насадков от магистрального трубопровода.

Трубопроводы установок выполняются из металлических труб, давление в них и диаметры определяются гидравлическим расчетом по методикам, согласованным в установленном порядке. Трубопроводы должны выдерживать давление при испытаниях на прочность и герметичность не менее 1,25Р_раб.

При использовании в качестве ГОТВ хладонов суммарный объем трубопроводов, включая коллектор, не должен превышать 80% от жидкой фазы рабочего запаса хладона в установке. Трассировка распределительных трубопроводов хладоновых установок должна быть только в горизонтальной плоскости.

При проектировании централизованных установок с использованием хладонов следует обратить внимание на следующие особенности: подключать магистральный трубопровод помещения максимального объема следует ближе к батарее с ГОТВ; при последовательном подключении к станционному коллектору батарей с основным и резервным запасами наиболее удаленным от защищаемых помещений должен быть основной запас из условия максимального выхода хладона из всех баллонов.

Информация взята с ведома владельца сайта: www.artsok.com

О НЕДОСТАТКАХ В ПРОЕКТАХ АВТОМАТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ГАЗОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

В. Меркулов А.
Мотов Д.
Короленко А.
Золотокрылин

В настоящее время практически (все строящиеся объекты промышленного и общественного назначения оснащаются системами противопожарной защиты - системами автоматической пожарной сигнализации (АПС) и автоматического пожаротушения (АПТ). К противопожарной защите объекта также относятся системы оповещения о пожаре и управления инженерным оборудованием зданий, работающие в комплексе с системами АПС и АПТ. Большинство проектов, выпускаемых организациями, специализирующихся в области систем противопожарной защиты объектов, не отражают полный комплекс взаимодействия всех систем, что связано или с их узкой специализацией, или отсутствием взаимодействия со смежны¬ми подразделениями, занимающимися инженерным оборудованием объектов.

В данной статье будет сделана попытка рассмотреть основные, часто повторяющиеся, недостатки, которые имеют место в рабочих проектах систем АПС и АПТ, выпускаемых различными организациями. Ссылки на документы, приведенные в настоящей статье, отражают только их малую часть, которую необходимо учитывать при выполнении проектных работ. Иначе вместо планируемой небольшой статьи необходимо было бы написать как минимум реферат. Соответственно, настоящая статья никак не может претендовать на полное раскрытие затрагиваемой темы и освещает только од¬но из направлений проектирования, а именно - установки автоматического газового пожаротушения.

Как известно, основным документом в этой области является НПБ 88-2001* «Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования», которые отражают основные требования к установкам АПС и АПТ. Отношение к данному документу двойственное. В ряде опубликованных статей говорится, что выпущенные нормы «не вызывают вопросов у проектировщиков» и являются «последним достижением в области проектирования противопожарных установок». Но у специалистов, занимающихся установками АПС и АПТ и вынужденных выполнять требования выше указанного документа, часто складывается совершенно противоположное мнение.

По нашему мнению, до введения в действие НПБ 88-2001* привычные СНиП 2.04.09. и НПБ 22-96 являлись более корректными и удобными для использования в работе - конечно, с учетом того, что ряд пунктов СНиП 2.04.09 на сегодняшний день потребовал переработки.

Как раз эта переработка документов и осуществлена в НПБ 88-2001*, при¬чем можно отметить, что выполнена она отнюдь не лучшим образом. Но обсуждение НПБ 88-2001* - это иная тема, на которой остановимся в другой раз.

Мы также не будем останавливаться и заострять внимание на особенностях исполнения проектов, выполняемых для специальных объектов с индивидуальными требованиями - «Газпрома», «Транспортировки и переработки нефтепродуктов», «Центрального банка», помещений с взрывоопасной средой и других, хотя в НПБ 88-2001* можно было бы и учесть особенности проектирования таких систем.

В первую очередь следует отметить необходимость правильного оформления рабочих проектов в соответствии с действующими нормативными доку¬ментами: ГОСТ 21.101-97, СНиП 11-01¬95, РД 25.952-90 и другими, т.к. очень часто выполненные проекты АПС и АПТ, в нарушение всех норм, включают для объекта только один-два чертежа, определяющие размещение оборудования.

Проект АПТ должен содержать:

• задание на проектирование;
• пояснительную записку или пояснения к проекту в составе листа «Общие данные», в зависимости от стадии проектирования;
• технологическую часть, включающую в себя чертежи: общие данные, структурную схему, размещение оборудования и трассу трубопроводов, спецификацию оборудования и материалов, гидравлический расчет с определением времени выхода газового огнетушащего вещества и пр.;
• электротехническую часть, включающую в себя общие данные, принципиальные схемы или схемы соединении, размещения и прокладки кабелей, спецификацию и пр.;
• задания сторонним организациям;
• сметную документацию.

В зависимости от сложности объекта и предъявляемых к нему дополнительных требований состав проекта может уточняться.

Прежде чем останавливаться на конкретных несоответствиях в выпускаемых проектах АПТ, отметим, что неправильно принятые проектные решения по выбору огнетушащего состава (газ, порошок, аэрозоль, вода, пена и т.п.) и типа установки пожаротушения, с самого начала рассмотрения выполненного проекта показывают его несостоятельность. Это тема, требующая отдельного и более тщательного рассмотрения.

Довольно часто в проектах встречаются следующие нарушения действующих нормативных требований:

• неправильный учет горючей нагрузки и связанный
с этим выбор огнетушащей концентрации и количества огнетушащего вещества;
• заправка модулей газового пожаротушения количеством огнетушащего состава, превышающим технические возможности и характеристики оборудования;
• расстановка насадков для выпуска огнетушащего состава без учета их технических характеристик и появление в помещении зон с недостаточной концентрацией огнетушащего состава;
• неправильный расчет гидравлических параметров установки (или вообще его отсутствие);
• неправильные проектные решения для установок во взрывоопасных зонах;
• неправильная расстановка и количество пожарных извещателей;
• неправильный выбор приемно-контрольного прибора управления пожаротушением;
• неправильные технические решения в части подключения технологических элементов установки к приемно-контрольному прибору;
• отсутствие расчета площади проема для сброса избыточного давления в защищаемом помещении при подаче газового огнетушащего вещества;
• отсутствие расчета времени эвакуации людей из защищаемого помещения.

Не останавливаясь на явных несоответствиях в проектах, которые выявляются с первого взгляда, обратим внимание на неявные ошибки.

Большинство организаций, проектирующих установки газового пожаротушения, производят расчет массы газа в соответствии с НПБ 88-2001*. При этом они не имеют возможности выполнить гидравлический расчет установки и определить диаметры трубопроводов и площади распылительных насадков. Это связано с тем, что НПБ 88-2001* не содержит методик и программ расчетов (за исключением расчета углекислоты низкого давления). В результате во многих проектах диаметры трубопроводов указывают какие придется, а характеристики на¬садок вообще опускаются. Поэтому при заказе оборудования перед началом монтажа возникает много вопросов, чем же необходимо укомплектовать объект, - проект вроде есть, но не¬ясно, что по нему необходимо поставлять из технологического оборудования.

Необходимо отметить широко распространенную следующую типовую ошибку при проектировании установок автоматического газового пожаротушения. Проектировщики, выполнив расчет необходимого количества газового огнетушащего вещества в соответствии с НПБ 88-2001*, на этом и успокаиваются. Зачастую для уменьшения количества модулей газового пожаротушения практикуется их заправка под «завязку» без учета объема газа-вытеснителя. При этом совершенно не учитываются результаты гидравлического расчета (обеспечение нормативного времени подачи заданной огнетушащей концентрации газового огнетушащего вещества в защищаемое помещение из модулей газового пожаротушения по давлению газа-вытеснителя). Практика показывает, что в ряде случаев, уже после выполнения результатов гидравлического расчета, приходится увеличивать количество модулей газового пожаротушения с уменьшением их заправки и увеличением объема газа-вытеснителя в них. Это необходимо для обеспечения нормативного времени подачи и выполнения требований п. 7.16.4 НПБ 88-2001* по обеспечению разницы расходов газового огнетушащего вещества между двумя крайними насадками на одном распределительном трубопроводе не более 20%.

Иногда в проектах встречаются просто грубейшие ошибки, связанные с отсутствием устройств контроля массы при использовании в качестве газового огнетушащего вещества «Хладона-23», (FE-13 или ТФМ-18). А ведь хорошо известно, что «Хладон-23» относится к сжиженным газам. В соответствии с ГОСТ Р 50969 и в установках газового пожаротушения, где в качестве газового огнетушащего вещества используются сжиженные газы (без газа-вытеснителя), следует предусматривать технические средства, обеспечивающие контроль массы газового огнетушащего вещества.

В России фирмой ЗАО «АРТСОК» на основе собственной методики разработана программа гидравлических расчетов газовых огнетушащих составов ZALP, которая проверена и подтверждена многократным проведением натурных огневых испытаний на действующих объектах. Программа ZALP - это единственная действующая в Российской Федерации компьютерная программа, предназначенная для расчета нестационарного течения трехкомпонентного двухфазного потока в системе трубопроводов для подачи газового огнетушащего вещества, хранящегося в модуле газового пожаротушения под давлением газа-вытеснителя. Известные нам методики гидравлического расчета других фирм разработаны только для стационарных потоков однофазных жидкостей. В связи с высоким приближением расчетных характеристик установок к реальным многие проектные организации используют про-грамму ZALP при проектировании установок на базе технологического оборудования газового пожаротушения, выпускаемого ЗАО «АРТСОК». Но при этом необходимо обязательно отметить, что программа ZALP адаптирована и рассчитана только под оборудование производства ЗАО «АРТСОК». Поэтому ее использование при расчете установок с оборудованием другого производителя категорически недопустимо. Это связано с тем, что методика учитывает только конкретные гидравлические характеристики запорно-пусковых устройств модулей МГП ЗАО «АРТСОК», а результаты расчетов модулей других производителей по программе ZALP не будут соответствовать действительной работе установки.

Также необходимо подходить более внимательно к выбору приемно-контрольных приборов управления установками пожаротушения. Так, например, во многих проектах АПТ предусматривается применение аппаратуры С-2000 АСПТ. Понятно, что стоимостные показатели у него более чем приемлемы, но есть ограничение по числу пожарных шлейфов (1). В результате применение данного прибора для защиты одного помещения с наличием фальшполов и подвесных потолков будет противоречить требованиям НПБ 88-2001* (каждое защищаемое пространство - помещение, фальшпол, подвесной потолок - необходимо оборудовать самостоятельным пожарным шлейфом, если извещатели неадресные).

Рассматривая проекты автоматического газового пожаротушения централизованного типа, часто встречаются отступления от требований нормативных документов в части обязательного применения обратных клапанов и подключения резервного запаса газового огнетушащего состава.

Во многих проектах предусматривается электрический пуск нескольких подключенных параллельно модулей газового пожаротушения от приемно-контрольного прибора управления. При таком подключении отсутствует постоянный контроль цепей пуска каждого модуля пожаротушения, что является нарушением действующих требований НПБ 88-2001*.

Часто в проектах отсутствует применение выносных устройств сигнализации «ВУОС» при установке пожарных извещателей в закрытых объемах (за фальшпотолками и под фальшполами), также устройств контроля шлейфов (УКШ).

До настоящего времени в проектах технологической части при разводке трубопроводов встречается использование тройников и угольников, используемых для водопроводных труб, рассчитанных на рабочее давление до 10 кг/см² (1 МПа), тогда как рабочее давление в модулях газового пожаротушения составляет от 3 до 15 МПа.

Обязательно стоит отметить необходимость заземления электроаппаратуры установок пожаротушения в соответствии с их техническими характеристиками, о чем в проектах, как правило, указывается мельком. Так, многие приемно-контрольные приборы, согласно их технической документации, должны заземляться проводником не менее 4 мм², но большинством проектов АПТ упорно предусматриваются провода заземления сечением порядка 1,5мм².

При выполнении проектов достаточно часто игнорируются требования ПУЭ в части степени защиты оболочки приборов, устанавливаемых в пожароопасных помещениях. Как правило, большинство приемно-контрольных приборов, устанавливаемых в помещении, защищаемом установками пожаротушения, имеет степень защиты оболочки IP20. Согласно ПУЭ, размещение электрооборудования в пожароопасных помещениях, в том числе приемно-контрольных приборов, возможно только со степенью защиты оболочки IP44 и выше. В связи с этим большинство применяемых приборов со степенью защиты IP20 при размещении в защищаемом помещении, необходимо устанавливать в шкафах с соответствую¬щей степенью защиты.

Иногда встречаются и подлинные курьезы при общении с представителями заказчика и органами госпожнадзора на местах. Так, в г. Омске органами госпожнадзора было выдано замечание о необходимости расстановки пожарных извещателей с учетом защиты тремя извещателями каждой зоны, а пуск установки АПТ выполнять при срабатывании 3 пожарных извещателей, что не требуется по НПБ 88-2001*.

При приемке объекта в Волгоградской области органы госпожнадзора стали требовать для модульной установки АПТ подключить сосуды для хранения резерва и перевести их в режим местного пуска, ссылаясь на требования п. 7.13.7 НПБ 88-2001*. Видимо, в этом случае инспекторы не смогли отличить модульную установку АПТ от централизованной.

А в г. Новоалександровске (Ставропольский край) органы госпожнадзора не знают отличия между сжатыми и сжиженными газовыми огнетушащими составами, использующимися для выпуска давления газа-вытеснителя. Так, орган госпожнадзора потребовал, ссылаясь на п. 4.7, 4.15 ГОСТ Р50969-96, обеспечить модули МГП 50, заправленные огнетушащим составом «Хладон-125», устройствами контроля массы и срочно обеспечить их поставку на объект. Пришлось давать через монтажную фирму, выполнившую работы на объекте, разъяснения, что «Хладон-125» относится к сжиженным га¬зам и требует наличие в баллоне газа-вытеснителя, а модули оборудованы устройствами контроля давления (манометрами) и не требуют постоянного контроля массы в процессе эксплуатации. А устройств контроля массы для модулей с данным огнетушащим составом ни отечественная, ни мировая практика не применяет. К слову сказать, п. 7.13.8 НПБ 88-2001*, которым необходимо руководствоваться при проектировании, сформулирован весьма невнятно и допускает неоднозначное толкование.

Бывают и совсем невероятные случаи.

В г. Ижевске (Республика Удмуртия) заказчик (генеральная дирекция заказчика - из Нижнего Новгорода) запретил на своих объектах телекоммуникации и связи использование «Хладона 318 Ц ^4F8^» на том основании, что при воз¬действии температуры выше 500° С про-исходит термическое разложение с вы¬делением синильной кислоты, фосгена и церфторизобутилена, используемых в качестве боевых отравляющих веществ. Кроме того, по утверждению этого же заказчика, использование хладонов для целей пожаротушения ограничивается, и их производство должно быть прекращено в 2008 году на основании Киотской конференции. И самое необычайное, что при использовании на объектах «Хладона 318 Ц ^4F8^» заказчик дол¬жен проводить периодический анализ воздушной среды и при срабатывании установки газового пожаротушения направить отчетные материалы о выбросах хладона в территориальные службы РОСГИДРОМЕТА.

Кроме этого, утверждается, что для помещений, где находятся модули газового пожаротушения, заправленные хладонами, и в смежных с ними помещениях должны быть разработаны особые условия проведения работ:

1. Запрещается курить, пользоваться открытым огнем, включать электро-приборы, размещать предохранительную и электропусковую аппаратуру.

2. Обслуживающий персонал должен иметь спецодежду установленного образца и индивидуальные изолирующие средства защиты органов дыхания.

3. Исключаются контакты беременных женщин на все время беременности с помещениями, где находятся хладоны.

4. Во время срабатывания установки и выходе хладонов на оборудовании наблюдается выделение большого количества влаги, что приводит к порче оборудования и коротким замыканиям в сетях.

Трудно сказать, что же здесь больше - некомпетентности и незнания действующих нормативных документов или желание лоббировать интересы определенных производителей, специализирующихся на поставках других огнетушащих составов.

Действительно, хорошо известно, что при высокой температуре (выше 500° С) хладоны разлагаются с выделением в небольших количествах ядовитых веществ. Но сами установки автоматического газового пожаротушения для того и предназначены, чтобы предотвратить пожар на самой ранней стадии развития, для чего имеют в своем составе современные высокочувствительные пожарные извещатели. А когда в помещении, оборудованном установкой автоматического газового пожаротушения, среднеобъемная температура достигает 500° С и выше, то это может свидетельствовать только о неграмотных проектных решениях и ненадлежащем техническом обслуживании этих установок в процессе их эксплуатации.

Отдельно хочется сказать и о весьма «популярном» в настоящее время газовом огнетушащем составе «Инерген» (азот (N2) - 52 % (об.); аргон (Ar) - 40 % (об.); двуокись углерода (СОsub>2) - 8 % (об.), который ряд заказчиков и подразделений госпожнадзора пытаются пред¬ставить как полностью безопасный при использовании на объектах. Но хорошо известно, что «Инерген» содержит в своем составе инертные газы и предназначен для разбавления атмосферы с целью прекращения горения, наступающего при снижении содержания в ней кисло¬рода менее 12 %. При этом совершенно забывается, что при несанкционированном срабатывании установки газового пожаротушения с «Инергеном» процентное содержание кислорода в атмосфере защищаемого помещения уменьшается до 11,5% и у человека возникает асфикция (удушение) со 100-процентным летальным исходом. В данном случае речь идет не о вредности, опасности газа как такового, а об опасности для людей, находящихся в помещении после срабатывания системы.

Кроме того, использование газового огнетушащего состава «Инерген» требует резкого увеличения количества модулей газового пожаротушения по сравнению с хладонами и предъявляет дополнительные требования к оборудованию защищаемых помещений клапана¬ми для сброса избыточного давления.?

Также как и при использовании установок газового пожаротушения с хладонами,установки с «Инергеном» требу¬ют выполнения гидравлического расчета (что часто забывается проектными организациями), подтверждающего время выпуска огнетушащей концентрации и равномерности расхода огнегасителя по насадкам.

Такие проблемы приходится решать каждой проектной организацией на местах. А в основе всех таких проблем - не¬однозначное толкование основного нормативного документа - НПБ 88-2001*.

Часто приходится отвечать на замечания по проекту АПТ, относящиеся и к другим разделам проектирования. Так, например, указывают, что в системе воздуховодов общеобменной вентиляции необходимо предусматривать автоматически закрывающиеся при пожаре затворы (заслонки, клапаны). Но в проекте АПТ необходимо выдавать задание на их установку и предусматривать управляющий сигнал. И, кроме того, заказчика проекта еще до начала проектирования и заключения договора необходимо ставить в известность о со¬держании проекта и взятых на себя обязательствах в пределах границ проектирования. В противном случае после реализации проекта могут возникать недоразумения при сдаче установки в эксплуатацию и предъявления ее органам Госпожнадзора.

Как известно, согласование проект¬ной документации с органами МЧС Рос¬сии (ГПН) требуется только в том случае, если объект является нестандартным и при проектировании приходится от¬ступать от установленных норм. Однако сам заказчик может выразить желание согласовать с Госпожнадзором пред¬ставленный ему проект. Причина это¬го понятна - снять с себя хотя бы часть ответственности за принятый рабочий проект и проектные решения. Но под¬черкнем, что по закону согласования проектной документации с органами МЧС не требуется и достаточно наличия записи главного инженера проекта о соответствии проекта требованиям нормативных документов.

В последнее время печатаются статьи о комбинированном пожаротушении, использующем одновременное применение нескольких огнетушащих составов. Утверждается, что «нельзя эффективно ликвидировать пожар с помощью индивидуальных установок с одним видом ОГВ», например, технологических помещений газоперекачивающих агрегатов магистральных трубопроводов (статья «Пожарная автоматика, специализированный каталог-справочник»). Подобные утверждения не соответствуют действительности, так как проведенные многочисленные натурные огневые испытания на объектах с газоперекачивающими агрегатами подтвердили высокую эффективность применения угле¬кислотных установок пожаротушения низкого давления. Отметим, что действующие нормативные документы, а именно НПБ 88-2001*, не только не предусматривает комбинированное пожаротушение, но и запрещают его.

Основываясь на опыте применения действующих нормативных документов, в первую очередь НПБ 88-2001*, очевидно, что он требует редакции в ближайшее время, и возможно создание новых норм, регламентирующих работу постоянно развивающихся систем АПТ И АПС. В настоящее время выпускаемые нормативные документы отстают от возможностей и качества выпускаемой аппаратуры АПТ и АПС - имеют место многочисленные неопределенности в терминах, противоречия в нормативных требованиях, а также неоднозначность формулировок, допускающая различные толкования.

Информация взята с ведома владельца сайта: www.artsok.com

СРЕДСТВА И СПОСОБЫ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ

В. А. МЕРКУЛОВ, канд. техн. наук, технический директор, ЗАО “АРТСОК”
(Россия, 142301, Московская область, г. Чехов, Вишневый бульвар, 8)
К. П. КУЗЬМЕНКО, канд. техн. наук, заместитель технического директора,
ЗАО “АРТСОК” (Россия, 142301, Московская область, г. Чехов, Вишневый бульвар, 8)
А. И. КИРСАНОВ, начальник цеха, ЗАО “АРТСОК” (Россия, 142301, Московская область,
г. Чехов, Вишневый бульвар, 8; e-mail: artsok@artsok.com)

ТУШЕНИЕ ДИОКСИДОМ УГЛЕРОДА ПОЖАРОВ В ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРАХ С НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ

Представлен анализ экспериментальных данных, полученных по результатам полномасштабных огневых испытаний автоматической установки газового пожаротушения по тушению нефти и нефтепродуктов в вертикальном стальном резервуаре (РВС). Исследованиями подтверждена возможность ликвидации пожара на РВС автоматической установкой газового пожаротушения. Ключевые слова: резервуар вертикальный стальной; диоксид углерода; автоматическая установка газового пожаротушения; пожаробезопасность.

С момента создания больших объемов резервуаров вертикальных стальных (РВС) для хранения нефти и нефтепродуктов трудами российских и зарубежных ученых сделан огромный вклад в борьбу с пожарами на РВС — от физико-химического определения процессов горения и механизмов тушения до применения на практике своих теоретических изысканий. Но, к сожалению, и по сегодняшний день проблема пожаров остается нерешенной, несмотря на большое количество разработок в области систем пожаротушения для противопожарной защиты нефтеперерабатывающих и нефтетранспортных объектов отрасли [1].

Только за последние пять лет официально сообщалось более чем о 15 случаях возгораний на объектах нефтегазовой отрасли. Среди них нефтебаза ОАО “Саханефтегазсбыт” (25.01.2013 г.), Саратовский НПЗ (04.10.2012 г.), НПЗ “Амуай” в Венесуэле (25.08.2012 г.), НПЗ в г. Суэц, Египет (15.04.2012 г.), склад нефтепродуктов под Владимиром (22.12.2011 г.), ОАО “Ново-Уфимский НПЗ” в г. Уфа (24.09.2010 г.), склад нефтепродуктов на западе Индии (29.10.2009 г.), НПС “Конда” Ханты-Мансийский автономный округ – Югра (22.08.2009г.),Ярославский НПЗ (27.08.2007г.), Волгоградский НПЗ(10.03.2007г.),Комсомольский НПЗ в г. Комсомольск-на-Амуре (13.01.2007 г.), Омский НПЗ (20.09.2006 г.), Рязанский НПЗ (17.05.2006 г.), Самарский НПЗ (29.01.2006 г.), завод на о. Хоккайдо, Япония (февраль 2006 г.), Краснодарский НПЗ (25.03.2005 г.).

Статистика по пожарам и результаты натурных испытаний при исследовании процесса горения нефтепродуктов в резервуарах типа РВС подтверждают, что пожар из начальной стадии переходит в раз- витой в течение 60–150 с с большим выделением тепла и подъемом температуры стенки объекта защиты свыше 300 °С. Процесс горения опережает выход на режим стационарной автоматической установки пенного пожаротушения, и ликвидация пожара возможна при огромных усилиях специализированных пожарных служб МЧС России. Хочется также отметить наиболее сложные сценарии развития пожара в резервуарах с нефтью и нефтепродуктами,которые представляют собой опасность для инженерных коммуникаций РВС, соседних резервуаров и других сооружений объекта. Основная опасность обусловлена разрушением РВС и растеканием нефти и нефтепродуктов на большие площади с высокой скоростью распространения пожара, чему способствует приток воздуха разной интенсивности и направления. Время ликвидации возгорания в этом случае занимает от нескольких часов до нескольких дней.

Этим обуславливается необходимость дальнейшего развития научного направления, связанного с разработкой методов пожаротушения,позволяющих быстро и эффективно ликвидировать возгорания без вреда для объекта защиты и нефтепродуктов.

Основой для разработки концептуальных положений тушения автоматическими установками газового пожаротушения АУГП [2] пожаров РВС для хранения нефти и нефтепродуктов с применением в качестве огнетушащего вещества жидкого диоксида углерода явились результаты девяти натурных испытаний по тушению оборудования объемным и локальным по объему способами на объектах нефтегазового комплекса.

Во всех натурных испытаниях АУГП диоксид углерода хранился в модулях изотермических для жидкого диоксида углерода МИЖУ с вместимостью резервуаров от 5000 до 25000 л. Длина магистральных трубопроводов установок газового пожаротушения составляла от 115 до 220 м.

Натурные испытания и успешная ликвидация по- жара автоматической установкой газового пожаротушения на базе МИЖУ-16/2.2 на заводе ОАО “Газтурбосервис” показали быстродействие АУГП: время подачи жидкого диоксида углерода по магистральному трубопроводу на расстояние до 220 м с момента срабатывания запорно-пускового устройства (ЗПУ) МИЖУ не превышало 15 с. Температура нагретых металлических частей защищаемого оборудования снизилась более чем на 30 °С.

На основе анализа положительных результатов натурных испытаний было принято решение провести экспериментальные исследования с целью определения возможности применения АУГП на базе МИЖУ для противопожарной защиты РВС. Первый этап исследований проводился на резервуаре РВС-2000, в верхнем поясе которого был смонтирован кольцевой трубопровод Ду 80 мм с 16 насадками для выпуска диоксида углерода: 8 насадков введены внутрь резервуара и 8 направлены вдоль внешней стороны обечайки резервуара вниз, в обвалование. Кольцевой трубопровод с насадками соединялся магистральным трубопроводом Ду 150 мм и длиной 82 м с МИЖУ с диоксидом углерода вместимостью 16 м³. Площадь поверхности резервуара в горизонтальной плоскости составляла 176 м². Для имитации частичного разрушения (подрыва) крыши примерно 40 % ее площади было вырезано.

При разработке методики проведения исследований по ликвидации горения нефтепродуктов в РВС основной проблемой было определение массы диоксида углерода, которую необходимо подать в резервуар. Дело в том, что горение нефтепродуктов происходит на вполне определенной площади поверхности,ограниченной вертикальным и стенками резервуара. Поэтому тушение резервуара с использованием нормативных концентраций диоксида угле- рода [3], принятых как при объемном, так и локальном по объему пожаротушении, неприемлема, так как расчетная масса СО2 прямо пропорциональна защищаемому объему, а в РВС горение происходит на поверхности нефтепродукта, площадь которой не зависит от высоты резервуара. В данном случае процесс ликвидации горения в РВС гораздо ближе условиям тушения модельных очагов горения нефтепродуктов передвижными углекислотными огнетушителями [4]. Форма очага горения резервуара и модельного очага горения одинаковы, поскольку в обоих случаях это круг, ограниченный вертикальными стенками.Вместе с тем можно утверждать,что условия тушения в резервуаре менее жесткие, чем тушение модельных очагов огнетушителями. Так, даже при максимальном заполнении резервуара высота стенок от уровня жидкости до верхней кромки стенки остается не менее 1 м, что значительно об- легчает по сравнению с модельными очагами условия создания огнетушащей концентрации СО₂ у поверхности горючего вещества.

Обобщив требования по передвижным углекислотным огнетушителям и применив их к резервуарам, приходим к заключению, что для тушения 1 м² горящей поверхности нефтепродуктов требуется не более 13 кг жидкого диоксида углерода. Поэтому при разработке методики испытаний в качестве исходных данных для расчета массы СО₂ было принято, что на 1 м² площади поверхности необходимо подать 13 кг СО₂ в течение не более 60 с.

Программой предусматривалось проведение не менее двух испытаний. В случае положительных результатов двух первых испытаний дальнейшие исследования проводить не требовалось. В качестве горючего вещества во время испытаний использовалось дизельное топливо.

В первом испытании осуществлялся поджиг дизельного топлива в резервуаре РВС-2000 и четырех модельных очагах пожара, установленных в обваловании резервуара. Время свободного горения ди- зельного топлива в резервуаре и модельных очагах пожара составило 126 с.

Для ликвидации горения в резервуаре и в обваловании в течение 40 с из МИЖУ было выпущено 5700 кг СО₂, из них внутрь резервуара и в обвалование было подано по 2090 кг диоксида углерода и в трубопроводе установки газового пожаротушения осталось 1520 кг.

По результатам первого испытания установлено, что горение дизельного топлива внутри резервуара было ликвидировано в течение 26 с, а в обваловании модельные очаги пожара не были потушены(рис. 1).

Первое испытание показало принципиальную возможность применения установки газового пожаротушения на базе МИЖУ для ликвидация горения нефтепродуктов внутри резервуара. В то же время было установлено, что размещение насадков на максимальном удалении от основания резервуара не позволяет ликвидировать горение внутри обвалования.

Рис. 1. Состояние пожара в РВС на 16-й секунде с момента начала его тушения (открытия ЗПУ МИЖУ)

Рис. 2. Состояние пожара в РВС на 30-й секунде после закрытия ЗПУ МИЖУ

Рис. 3. График изменения давления в АУГП в испытаниях по тушению резервуара вместимостью 2000м³:1—МИЖУ; 2 — магистральный трубопровод; 3 — распределительный трубопровод; 4 — насадок № 1; 5 — насадок № 2

В связи с этим во втором испытании от тушения модельных очагов пожара в обваловании отказались, и восемь насадков вне резервуара, предназначенных для выпуска диоксида углерода, были заглушены.

Второе испытание проводилось при следующих параметрах: время свободного горения дизельного топлива — 142 с, масса выпущенного из МИЖУ СО2—4000кг(из них 1520 кг–остаток в трубопроводе и 2480 кг подано на тушение внутрь резервуара в течение 52,5 с). Пожар внутри резервуара был полностью ликвидирован в течение 39 с (рис. 2).

При проведении испытаний измерялось давление в МИЖУ, магистральном и распределительном трубопроводах и на насадках, а также температура стенки резервуара в верхнем поясе между уровнем взлива горючего и верхней кромкой обечайки резервуара.Графики изменения давления представлены на рис. 3.

На представленных графиках могут быть выделены характерные участки изменения давления:

а)падение давления в МИЖУ и резкий рост давления в трубопроводах и на насадках, что соответствует открытию ЗПУМИЖУ(начало подачи СО₂), наполнению трубопроводов жидким диоксидом углерода и выходу насадков на стационарный режим подачи;

б) стационарный режим работы установки,характеризующийся практически неизменным давлением в трубопроводах и на насадках при незначительном линейном уменьшении давления в МИЖУ;

в) закрытие ЗПУ МИЖУ, выход через насадки остатка СО₂ в трубопроводах.

При сопоставлении результатов двух испытаний видно, что с увеличением времени свободного го- рения возрастает время тушения и, как следствие, масса выпускаемого диоксида углерода.

Обобщив полученные результаты исследований, можно сделать следующие выводы.

Во-первых, возможна ликвидация пожара в резервуарах на начальной стадии его развития автоматической установкой газового пожаротушения на базе МИЖУ.

Во-вторых, принятая огнетушащая концентрация диоксида углерода 13 кг/м² оказалась достаточной для ликвидации пожара в резервуаре с нефтепродуктами.

В-третьих, в испытаниях не был выявлен масштабный фактор влияния площади резервуара на принятую огнетушащую концентрацию.

Сделанные выше выводы были подтверждены серией аналогичных натурных испытаний на РВС-5000 с полностью снятой крышей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Информация взята с ведома владельца сайта: www.artsok.com

СРЕДСТВА И СПОСОБЫ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ

М. В. АЛЕШКОВ, канд. техн. наук, доцент, академик НАНПБ,
заместитель начальника по научной работе Академии ГПС МЧС России
(Россия, 129366, г. Москва, ул. Б. Галушкина, 4; e-mail: info@academygps.ru)
К. П. КУЗЬМЕНКО, канд. техн. наук, заместитель технического директора
ЗАО “АРТСОК” (Россия, 142301, Московская обл., г. Чехов, Вишневый б-р, 8)
В. П. ИНЧИКОВ, начальник проектного бюро ЗАО “АРТСОК” (Россия, 142301,
Московская обл., г. Чехов, Вишневый б-р, 8; e-mail: artsok@artsok.com)

ПЕРСПЕКТИВА ПРИМЕНЕНИЯ УСТАНОВОК ГАЗОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ НА ОБЪЕКТАХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

Представлен анализ экспериментальных данных, полученных по результатам полномасштабных огневых испытаний автоматических установок газового пожаротушения (УГП), в том числе экспериментальные данные по снижению температуры на защищаемом объекте при выпуске диоксида углерода из УГП. Затронуты проблемы применения УГП на базе МИЖУ для противопожарной защиты объектов электроэнергетики, в частности для защиты силового оборудования на открытых площадках. Ключевые слова: электроэнергетика; диоксид углерода; автоматическая установка газового пожаротушения; пожаробезопасность.

Быстрый рост энергопотребления в нашей стране приводит не только к ускоренному развитию энергетики, но и к повышению актуальности проблем, связанных с обеспечением пожарной безопасности электроустановок.

Пожарная опасность электрооборудования в основном обусловлена наличием в них большого количества горючих материалов вместе с источниками воспламенения, образующимися в результате перегрузок, коротких замыканий, внутренних повреждений трансформаторов, воспламенения горючих жидкостей при попадании на горячие поверхности технологического оборудования.

Наиболее пожароопасными объектами в энергетике являются: маслонаполненное электрооборудование, кабельные сооружения, маслосистемы турбоагрегатов, маслобаки и т. д. Среди перечисленного оборудования необходимо выделить силовые масляные трансформаторы, которые наиболее подвержены возгораниям. Только в Московском регионе в течение последних нескольких лет зарегистрированы пожары на силовых трансформаторах,эксплуатировавшихся на ТЭЦ-26, ТЭЦ-27 “Северная” ОАО “Мосэнерго” и т. п.

В настоящее время для защиты масляных силовых трансформаторов применяются в основном автоматические установки водяного пожаротушения различных модификаций. Статистика пожаров показывает, что существующие стационарные системы пожаротушения не ликвидируют горения в начальной стадии пожара,что локализация и тушение огня обеспечиваются пожарными подразделениями. Необходимо отметить, что при одной и той же продолжительности боевого развертывания пожарных подразделений время до начала тушения пожара на объектах электроэнергетики значительно выше по сравнению с объектами, пожары на которых не связаны с электроустановками [1]. К тому же наличие соседних электроустановок под напряжением существенно влияет на безопасность работы пожарных.

В связи с этим возникает необходимость внедрения новых средств и способов противопожарной защиты на объектах энергетики,лишенных ряда недостатков существующих систем.

Анализ установок противопожарной защиты показывает, что для объектов электроэнергетики в наибольшей степени подходят установки газового пожаротушения (УГП) с использованием в качестве газового огнетушащего вещества диоксида углерода СО₂, способные не только ликвидировать пожар в начальной стадии, но и предотвратить повторное воспламенение. Кроме того, УГП на основе СО₂ в силу теплофизических свойств последнего применяются для защиты не только помещений, но и технологического оборудования, расположенного на открытых площадках [2].

Таблица 1. Снижение температуры ΔТ на объекте после выпуска диоксида углерода

Механизм тушения СО₂ основан на снижении объемной концентрации кислорода до значения, при котором процесс горения прекращается, и на охлаждении не только зоны горения,но и защищаемого оборудования.

В табл. 1 представлены экспериментальные данные по снижению температуры на защищаемом объекте при выпуске диоксида углерода из УГП.

Анализ результатов натурных экспериментов, представленных в табл. 1, свидетельствует о следующем:

• во-первых, при подаче СО₂ всегда происходит снижение температуры не только воздушной среды, но и оборудования, подвергающегося воздействию пламени;
• во-вторых, охлаждающий эффект в большей степени проявляется при выпуске диоксида углерода из модуля изотермического для жидкого диоксида углерода (МИЖУ), чем из модуля высокого давления МГП;
• в-третьих, чем выше температура окружающей среды в момент начала выпуска СО₂ из УГП, тем больше эффект охлаждения;
• в-четвертых, снижение температуры окружающей среды защищаемого объекта прямо зависит от продолжительности выпуска диоксида углерода.

Отмеченные свойства пожаротушения жидким диоксидом углерода учтены при масштабном распространении УГП с СО₂ на объектах ОАО “Газпром”, ОАО“АК“Транснефть”,ОАО“Новатэк”,ОАО“Лукойл”, АЭС и других отраслей промышленности.

Важной особенностью диоксида углерода являются его диэлектрические свойства, которые позволяют применять его в качестве ГОТВ для защиты объектов энергетического комплекса, трансформаторных подстанций и другого оборудования под напряжением.

Несмотря на положительный опыт эксплуатации установок газового пожаротушения, существует ряд факторов, сдерживающих более широкое внедрение и развитие данного направления пожаротушения для объектов топливно-энергетического комплекса страны:

• в настоящее время рекомендована к применению только методика гидравлического расчета установки углекислотного пожаротушения низкого давления на основе изотермических резервуаров;
• отсутствует методика гидравлического расчета установок углекислотного пожаротушения высокого давления на основе модулей газового пожаротушения;
• наблюдается расхождение экспериментальных данных с расчетными значениями,полученными с помощью существующей методики;
• инерционность подачи СО₂ ограничивается временем, равным 15 с;
• само понятие инерционности для установок газового пожаротушения носит декларативный характер.

Выполнение гидравлических расчетов при проектировании объектов защиты до настоящего времени остается весьма сложным и трудоемким процессом [3, 4]. В основном расчеты производятся по методике гидравлического расчета установок угле- кислотного пожаротушения на основе модулей изо- термических[2]или по компьютерным программам, основанным на методиках, разработанных производителями оборудования газового пожаротушения.

Методика, представленная в [2] для изотермических резервуаров, является полуэмпирической и описывает в большей степени установившийся квазистационарный процесс. Однако движение СО₂ происходит в виде газожидкостной смеси с весьма сложными явлениями, возникающими при течении двухфазной среды по разветвленному трубопроводу. Поэтому многие аналитические выражения, принятые в методике гидравлического расчета, не учитывают реальные процессы, происходящие в конкретной установке при выпуске диоксида углерода.

Вопрос достоверности полученных расчетных данных становится особенно актуальным при рас- чете АУГП силового электрооборудования. Это объясняется тем, что пожары, возникающие на силовых трансформаторах,характеризуются высокой скоростью распространения тепловой радиации, что ведет к быстрому разрушению агрегата и несущих конструкций укрытия. В связи с этим одним из решающих факторов эффективного применения УГП, например, для защиты отдельно стоящего силового трансформатора является соответствие времени подачи требуемой массы СО₂ в защищаемую зону полученному при гидравлическом расчете фактическому времени подачи. Увеличение времени подачи СО₂ особенно критично именно для локально- го по объему пожаротушения, которое в отличие от объемного сопровождается не только естественным оседанием газа и диффузией в окружающую воздушную среду,но и у носом его из зоны горения сильными конвективными и ветровыми потоками.

Данный факт подтвержден результатами экспериментов по тушению макета оборудования, установленного вне помещения, УГП на базе двух МГП с вместимостью баллонов 100 л локальным по объему способом (рис. 1, слева). По результатам девяти испытаний было установлено, что в четырех экспериментах, в которых время выпуска СО₂ составляло 19–27 с, происходила полная ликвидация модельных очагов пожара (см. рис. 1, справа). В пяти экспериментах, в которых время выпуска СО₂ из УГП составляло от 34 до 43 с, модельные очаги пожара были потушены только частично.

Расхождение результатов расчета времени выпуска массы СО₂ по методике[2] с экспериментальными данными подтверждено многочисленными натурными испытаниями (табл. 2).

Другим сдерживающим фактором более широкого внедрения УГП на объектах топливно-энергетического комплекса является неопределенность в области проектирования УГП, связанная с понятием инерционности установки пожаротушения. В соответствии с [2] инерционность установки пожаротушения — это время с момента достижения контролируемым фактором пожара порога срабатывания чувствительного элемента пожарного извещателя до начала подачи огнетушащего вещества в защищаемую зону. Если с определением начала отсчета времени инерционности проблем почти нет, то с фиксацией момента начала подачи СО₂ в защищаемую зону возникают трудности.

Рис. 1.Тушение УГП на базе двух МГП с вместимостью баллонов 100 л локальным по объему способом макета оборудования, установленного вне помещения

Таблица 2. Результаты испытаний УГП на базе МИЖУ

Определение инерционности установки пожаротушения не вызывает затруднения применительно к водяным, пенным и порошковым установкам пожаротушения, в которых критерием начала подачи огнетушащего вещества из распылителей (спринклеров) является появление воды, пены или порошка в защищаемой зоне. Самым простым методом экспериментального определения инерционности таких систем является визуальный контроль.

Что касается установок газового пожаротушения, однозначно определить инерционность по моменту начала подачи ГОТВ, в том числе СО₂, невозможно. В подтверждение этого на рис. 2 приведены кадры видео съемки трех натурных испытаний УГП в момент начала подачи СО₂.Длина магистральных трубопроводов данных установок составляетот 114 до 180 м.

Из рис. 2 видно, что после открытия запорно-пускового устройства (ЗПУ) МИЖУ воздух, находящийся в трубопроводе, резко сжимается и под давлением, созданным движением СО₂ по трубопроводу, выходит из насадков, захватывая с собой окалину и ржавчину и образуя “ржавое облако”. Через несколько секунд после этого визуально можно наблюдать появление и постепенное увеличение струи газа в виде расширяющегося конуса белого цвета, но фиксировать инерционность установки по появлению данного конуса и принимать его за критерий начала подачи СО₂ некорректно. Кроме того, невозможно визуально оценить фазовое состояние подаваемого вещества перед насадком.

Рис. 2. Кадры видеосъемки трех различных натурных испытаний на 3, 6, 9 и 12-й секундах (слева направо) подачи СО₂ смомента открытия запорно-пускового устройства МИЖУ

Как отмечалось выше, движение диоксида углерода по трубопроводу представляет собой нестационарный газожидкостный поток [5, 6]. После срабатывания УГП в трубопровод начинает поступать преимущественно газовая фаза СО₂, давление в трубопроводе при этом резко повышается, и дальше соотношение газовой и жидкой фаз меняется в сторону увеличения содержания последней. В определенный момент трубопровод заполняется жидкой фазой СО₂, и только тогда установка переходит в эффективный режим тушения (рис. 3), что может быть принято за начало подачи СО₂ в защищаемую зону. Тогда инерционность можно трактовать как время полного заполнения трубопровода жидкой фазой СО₂.

Как видно из рис. 3, давление перед насадком с момента открытия ЗПУ МИЖУ резко возрастает, что характерно для начала подачи газовой фазы. Затем скорость нарастания давления падает, что характерно для увеличения содержания жидкой фазы в трубопроводе. Однако граница полного заполнения трубопровода жидкой фазой размыта, поэтому давление не является однозначным и четким критерием начала подачи СО₂ в защищаемую зону.

СП 5.13130.2009 [2] дает определение инерционности установки пожаротушения,но в нем отсутствует как методика расчета этого параметра, так и конкретная информация по критериям его экспериментального определения. Таким образом, при разработке проектной документации на установку газового пожаротушения невозможно подтвердить ее соответствие требованию нормативного документа в части инерционности установки пожаротушения.

Подобный вопрос часто возникает при прохождении проектной документацией различного рода экспертиз, в том числе государственной. Проблема связана с обоснованием соответствия параметров проектируемой системы требованиям, предъявляемым к инерционности УГП. В условиях отсутствия расчетных методик определения инерционности в нормативной документации проектным организациям весьма затруднительно аргументированно подтвердить время инерционности УГП.

Кроме того, СП 5.13130.2009 [2] жестко ограничивает инерционность временем не более 15 с. Для применяемых в настоящее время УГП на базе одно- го или нескольких модулей МИЖУ, когда подаваемая на тушение масса СО₂ измеряется тоннами и даже десятками тонн, а расстояние от станции газового пожаротушения до защищаемого объекта может достигать нескольких сотен метров, настоящее требование морально устарело и практически невыполнимо.

Обобщая вышесказанное, можно сделать вывод о том, что понятие инерционности для установок газового пожаротушения носит декларативный, условный характер. Аргументированно подтвердить выполнение требований нормативной документации по величине инерционности невозможно вследствие отсутствия необходимых критериев оценки и методик расчета. В создавшейся ситуации логично было бы исключить из нормативной документации по установкам газового пожаротушения применение данного термина как самостоятельного. Инерционность установки (15 с) следует добавить к временному интервалу, за который установка должна обеспечить подачу не менее 95 % массы ГОТВ, необходимой для создания нормативной огнетушащей концентрации в защищаемом объеме; при этом для УГП на базе изотермических резервуаров допустимая инерционность должна быть увеличена до 30 с. Для УГП на базе МИЖУ указанный временной интервал является ничем иным, как временем открытого состояния ЗПУ, которое легко поддается визуальному контролю и может быть однозначно определено по рис. 3 (кривая 2).

Решение затронутых в настоящей статье проблем расчета УГП открывает перспективу широкого применения подтвердивших свою эффективность УГП на базе МИЖУ для противопожарной защиты объектов электроэнергетики, в частности наружного силового оборудования.

Выводы

1. Показано, что время выпуска диоксида угле- рода из УГП, полученное по существующей методике гидравлического расчета установок газового пожаротушения, расходится с результатами натурных испытаний.

2. На основе экспериментальных данных установлено, что наиболее чувствительными к точности расчетного определения времени выпуска СО₂ являются УГП,реализующие локальный по объему способ пожаротушения.

3. Отмечен декларативный характер понятия инерционности для установок газового пожаротушения и необходимость его доработки.

4. Предложено внести изменения в нормативные документы, касающиеся понятия “инерционность”применительно к установкам газового пожаротушения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Информация взята с ведома владельца сайта: www.artsok.com

ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ

Дата проведения испытаний: 28 мая 2013г.

Место проведения испытаний: полигон ФГБУ ВНИИПО МЧС России, технологическое помещение объёмом 740 м³ (камера переменного объема).

1. Цель испытаний.

Целью испытаний являлась оценка возможности локализации и тушения пожара резинотехнических материалов (изделий из резины) установкой газового пожаротушения на основе модуля изотермического для жидкой двуокиси углерода «МИЖУ».

2. Условии проведение испытаний.

2.1. Испытания проводились в технологическом помещении объемом 740 м³ (высотой 15,5 м) при температуре окружающей среды 20° С. Открытые проемы в помещении располагались на высоте 1,5 м и на высоте 12,9 м от уровня пола. Параметр негерметичности помещения составлял 0.0012 м^-1, что превысило предельное значение параметра при тушении пожаров подкласса А₁ указанное в СП 5.13130.2009.

2.2. В состав установки газового пожаротушения входил резервуар изотермический передвижной пожарный объемом 5 м² МИЖУ-5/2,2-АП, содержащий жидкую углекислоту при давлении 2,1 МПа, магистральный трубопровод Ду 80 длиной 5 м (Рис. 1) и насадок распылитель Ду 43 (Рис. 2) (площадь выпускного отверстия 1500 мм²), установленный внутри защищаемого помещения и направленный под углом 45° вверх, что обеспечивало отсутствие прямого воздействия струи огнетушащего вещества на очаг горения. Выпуск СО₂ из МИЖУ производился дистанционно, контроль выпускаемой массы осуществлялся по показаниям приборов пульта управления МИЖУ.

2.3. Модельный очаг пожара (рис. 3) представлял собой два вертикально установленных металлических щита размерами 3 м х 2 м (высота), смонтированных на каркасе параллельно друг другу на расстоянии 0,6 м. Между щитами размещалась горючая нагрузка, состоящая из 26 автопокрышек, преимущественно от автомобиля ГАЗ-24. 8 резиновых автомобильных камер, обрезков шлангов из вакуумной и вспененной резины. Расчётная тепловая мощность горючей нагрузки составляла 19,5 МВт.

2.4. Время свободного горения очага составляло 5 минут, при этом ворота помещения (проем ворот 3 м х 2 м) были открыты (Рис. 4).

2.5. Температура в защищаемом помещении определялась по показаниям термоэлектрических преобразователей типа ТПК, три из которых были установлены на внутренней стороне одного из щитов на высотах 1,2 м, 1,5 м, 2,0 м, один на наружной стороне щита на высоте 1,5 м и два на стенах помещения на высотах 3,0 м и 5,0 м на расстоянии 3,5 м от очага горения.

2.6. Концентрация СО₂ в помещении измерялась газовым сигнализатором серии ИГС-98 выносным, установленным на высоте 1,2 м от уровня пола на расстоянии 1 м от очага горения. 

2.7. Для регистрации параметров перечисленных в п.п. 2.5, 2.6, 2.7 и отображения результатов измерений использовались: универсальная измерительная лаборатория модуль АЦП/ЦАП ZET 210 и ноутбук Toshiba satellite A350D-200 с установленной ОС Win 7 и базовым ПО ZETLab (Рис. 5).

2.8. Время выпуска углекислоты из МИЖУ определялось стрелочным секундомером.

2.9. Температура в очаге горения определялась по показаниям термоэлектрических преобразователей типа ТХА расположенными согласно Рис. 6.

2.10.Давление в помещении, содержание СО₂ и О₂ и избыточное давление регистрировалось прибором «OPTIMA 7» и измерительным комплексом Микролаб (Рис. 7).

3 Результаты испытаний.

3.1. Масса выпущенной в технологическое помещение СО₂ составила 1350кг.

3.2. Время выпуска углекислоты составило 56 с;

3.3. Через 4 минуты после окончания выпуска СО₂ ворота в помещение были открыты и зафиксировано, что пламенное горение очага было потушено, при этом часть очага продолжала дымиться (Рис.8). Дымящаяся часть очага (тлеющее горение) повторно воспламенилась через 5 минут после открытия ворот.

3.4. Для дотушивания очага горения ворота в помещение были закрыты и проведена дополнительная подача диоксида углерода массой 400 кг в 3 этапа с интервалом 5 мин, которая позволила ликвидировать повторный очаг горения (тлеющий очаг горения) и его последующее задымление.

3.5. Полученные данные по изменению давления, температуры и концентрации СО₂ в защищаемом помещении в процессе тушения приведены в приложении.

3.6. Максимальный прирост избыточного давления в помещении составил 60 Па (0,00006 МПа), при этом первые 30 секунд с момента подачи диоксида углерода в помещении возникло пониженное давление.

3.7. Кратковременное понижение температуры в помещении в период выпуска углекислоты достигло -50° С.

Приложение:

Рис.1. Установка МИЖУ-5/2,2-АП с магистральным трубопроводом.

Рис. 2. Насадок распылитель Ду 43

Рис. 3. Модельный очаг.

Рис. 4. Время горения 2 мин.

Рис.5. Универсальная измерительная лаборатория - модуль АЦП/ЦАП ZET 210.

Рис.6. Схема расположения термопар.

Рис. 7. Измерительный комплекс Микролаб

Рис. 8. Тление одной покрышки.

Рис. 9. График изменения давления в помещении от времени;

Рис. 10. График изменения температуры в очаге горения от времени;

Рис. 11. График изменения содержания СО₂ и О₂ в помещении от времени;

Рис. 12. График изменения температуры в помещении и изменения концентрации СО₂ от времени.

Скачать полностью: Протокол Испытания

Информация взята с ведома владельца сайта: www.artsok.com

БЕЗОПАСНОСТЬ

АРТСОК: НОВЫЕ РАЗРАБОТКИ В ОБЛАСТИ ГАЗОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

ЗАО «АРТСОК», постоянно обновляющее и расширяющее номенклатуру оборудования, выпускаемого для систем противопожарной защиты, за последние 3 года разработало и, после опытно-промышленной эксплуатации, приступило к серийному выпуску ряда новых изделий, которые во многом отличаются от изделий, существующих в настоящее время в области пожаротушения.

Одна из новинок – специальная стойка с весовыми устройствами, предназначенная для постоянного контроля утечки двуокиси углерода (СО₂) в модулях газового пожаротушения (МГП), которая, в соответствии с ГОСТ Р 53281 – 2009, не должна превышать 5% от заправленной массы СО₂. Стойка обеспечивает сохранность и работоспособность модуля при сейсмических воздействиях. Принцип работы весового устройства основан на измерении деформации тензодатчика, возникающей под действием массы взвешиваемого модуля, с последующей обработкой и индикацией результата взвешивания на цифровом табло весоизмерительного устройства. Сохранность работоспособности модуля при сейсмических воздействиях достигается регулируемыми ограничителями как вертикальных, так и горизонтальных колебаний подвешенного модуля. Ограничители расположены по периметру усиленного каркаса в три уровня. Стойка успешно прошла испытания на сейсмостойкость, стойкость к воздействию одиночных ударов и воздействию синусоидальной вибрации во ФГУП «НПП ВНИИЭМ», после чего была рекомендована для использования на АЭС и в сейсмоопасных зонах. Разработка такой стойки значительно расширяет область применения углекислотного пожаротушения и позволяет успешно решать вопросы противопожарной защиты объектов различного назначения в районах с сейсмической опасностью.

До настоящего времени аналогов стойки не существует. Конструкция стойки запатентована.

Для тушения резервуаров с нефтью, нефтепродуктами и газовым конденсатом разработана система тушения пожара, которая включает изотермический модуль с жидкой двуокисью углерода (МИЖУ) и насадки, равномерно установленные на кольцевом трубопроводе с возможностью подачи СО₂ внутрь резервуара.

Особенности разработанных насадков:

• возможность подачи СО₂ на 15÷40м с одновременной подачей СО₂ через боковые отверстия для охлаждения стенок резервуара и предотвращения подсоса воздуха;
• возможность установки насадков по диаметру резервуара как по направлению к центру, так и с отклонением от центральных осей.

При установке насадков под определенным углом, возникает вихревое вращение потока подаваемой двуокиси угле- рода и рикошет от стенок резервуара, что дает возможность равномерно распределить СО₂ над поверхностью резервуара и полностью накрыть её, из за чего происходит быстрое тушение возгорания.

Насадок, как и способ тушения резервуаров двуокисью углерода, не имеют аналогов в мире. Способ тушения и конструкция насадка запатентованы.

В декабре 2013г., приказом №837 министра РФ по делам ГО и ЧС был утвержден Свод правил «Склады нефти и нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности», приложение Б которого полностью посвящено «…системе газового пожаротушения с применением модуля изотермического с двуокисью углерода».

В. И. Глухов,
главный конструктор

Информация взята с ведома владельца сайта: www.artsok.com

БЕЗОПАСНОСТЬ

ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА ОБЪЕКТОВ ХРАНЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ РЕЗИНЫ И РЕЗИНО-ТЕХНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛЛОВ УСТАНОВКАМИ ГАЗОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

На территории Российской Федерации и других стран в большом количестве присутствуют объекты с постоянным и временным хранением резино-технической продукции. За последние годы для противопожарной защиты данных объектов применялись лишь первичные средства пожаротушения, а в случае эскалации пожара, передвижная пожарная техника.

Рис.1 Установка МИЖУ-5/2,2-АП с гибким магистральным трубопроводом

Так, за минувшее время количество возгораний резины не стало меньше, даже при условии совершенствования нормативно- правовой базы и образцов противопожарной продукции. Практика ликвидации данного рода возгораний говорит о сложности процесса тушения и о быстром и неконтролируемом направлении распространения ядовитых продуктов горения.

В рамках обеспечения противопожарной защиты пожароопасных объектов и расширения области применения автоматических установок газового пожаротушения в 2013 году ЗАО «АРТСОК» совместно с ФГБУ ВНИИПО МЧС России были проведены натурные полномасштабные испытания установки газового пожаротушения на базе модуля изотермического для жидкой двуокиси углерода «МИЖУ».

Испытания проводились в технологическом помещении объемом 740 м³ при температуре окружающей среды 20 °С. Открытые проемы в помещении располагались на высоте 1,5 м и на высоте 12,9 м от уровня пола. Параметр негерметичности помещения составлял 0,0012 м^-1, что превысило предельное значение параметра при тушении пожаров подкласса А1 указанное в СП 5.13130.2009.

В состав установки газового пожаротушения входил резервуар изотермический передвижной пожарный объемом 5 м³ МИЖУ-5/2,2-АП, содержащий жидкую углекислоту при давлении 2,1 МПа, магистральный трубопровод длиной 5 м (Рис.1) и насадок распылитель, установленный внутри защищаемого помещения и направленный под углом вверх, что обеспечивало отсутствие прямого воздействия струи огнетушащего вещества на очаг горения. Выпуск СО₂ из МИЖУ производился дистанционно, контроль выпускаемой массы осуществлялся по показаниям приборов пульта управления МИЖУ.

Модельный очаг пожара представлял собой два вертикально установленных металлических щита размерами 3х2 м (высота), смонтированных на каркасе параллельно друг другу на расстоянии 0,6 м. Между щитами размещалась горючая нагрузка, состоящая из 26 автопокрышек, преимущественно от автомобиля ГАЗ-24, 8 резиновых автомобильных камер, обрезков шлангов из вакуумной и вспененной резины. Расчётная тепловая мощность горючей нагрузки составляла 19,5 МВт. Время свободного горения очага составляло 5 минут, при этом ворота помещения (проем ворот 3х2 м) были открыты (Рис.2). Температура в защищаемом помещении определялась по показаниям термоэлектрических преобразователей, три из которых были установлены на внутренней стороне одного из щитов, один на наружной стороне щита на высоте 1,5 м и два на стенах помещения на высотах 3,0 м и 5,0 м на расстоянии 3,5 м от очага горения. Концентрация СО₂ в помещении измерялась газовым сигнализатором выносным, установленным на высоте 1,2 м от уровня пола на расстоянии 1 м от очага горения. Для регистрации параметров и отображения результатов измерений использовались универсальная измерительная лаборатория. Время выпуска углекислоты из МИЖУ определялось стрелочным секундомером. Температура в очаге горения определялась по показаниям термоэлектрических преобразователей. Давление в помещении, содержание СО₂ и О₂ и избыточное давление регистрировалось прибором «OPTIMA 7» и измерительным комплексом «MIKROLAB».

По результатам испытаний можно сделать следующие выводы:

• Подтверждена возможность ликвидации возгорания резины и резино-техгической продукции установкой газового пожаротушения «МИЖУ».

• Время выпуска углекислоты составило 56 с;
• Через 4 минуты после окончания выпуска СО₂ ворота в помещение были открыты и зафиксировано, что пламенное горение очага было потушено, при этом часть очага продолжала дымиться (Рис. 2). Дымящаяся часть очага (тлеющее горение) повторно воспламенилась через 5 минут после открытия ворот. Для дотушивания очага горения ворота в помещение были закрыты и проведена дополнительная подача диоксида углерода массой 400 кг в 3 этапа с интервалом 5 мин, которая позволила ликвидировать повторный очаг горения (тлеющий очаг горения) и его последующее задымление.
• Максимальный прирост избыточного давления в помещении составил 60 Па (0,00006 МПа), при этом первые 30 секунд с момента подачи диоксида углерода в помещении возникло пониженное давление.
• Кратковременное понижение температуры в помещении в период выпуска углекислоты достигло –50 °С.

Область применения автоматических установок газового пожаротушения на базе МИЖУ гораздо шире, чем можно было это представить невооруженным взглядом. Результаты анализа применяемых в настоящее время автоматических установок пожаротушения показали, что для противопожарной защиты стальных вертикальных резервуаров (РВС) и силовых трансформаторов наряду с автоматическими установками пенного пожаротушения возможно применение и автоматических установок газового пожаротушения (АУГП) с двуокисью углерода.

Размеры объекта защиты могут иметь габариты в несколько десятков метров и, следовательно, для противопожарной защиты таких объектов в установках газового пожаротушения (УГП) должны храниться тысячи кг СО₂. Поэтому с технико-экономической точки зрения в УГП для противопожарной защиты целесообразно применение только модулей изотермических для жидкой двуокиси углерода МИЖУ. В изотермических модулях двуокись углерода независимо от температуры окружающей среды всегда хранится в сжиженном состоянии, что позволяет значительно снизить металлоемкость и занимаемую площадь установки по сравнению с применением модулей газового пожаротушения, в состав которых входит запорно-пусковое устройство и баллон.

К основным преимуществам АУГП можно отнести:

• небольшую инерционность срабатывания установки, что позволяет ликвидировать пожар на начальной стадии его развития;
• отсутствие негативных последствий для объекта защиты и содержимого (нефти и нефтепродуктов), так как двуокись углерода не наносит вреда в силу своих физико-химических свойств и не вступает в реакцию с углеводородами и их смесями;
• охлаждающий эффект элементов конструкции объекта защиты, так как охлаждающие свойства СО₂ при тушении сводят к минимуму возможность повторного воспламенения;
• возможность длительного хранения как основной, так и резервной массы СО₂ без периодического контроля качества ГОТВ;
• возможность противопожарной защиты объектов на расстоянии до 350 метров от места размещения установки, что экономически актуально в связи с возможностью противопожарной защиты большого количества объектов одной АУГП;
• МИЖУ могут осуществлять выпуск СО₂ как по массе, так и по времени. Имеют низкое энергопотребление, максимум до 5 кВт в летний период времени;
• не требуется строительства капитальных отапливаемых строений для укрытия изотермического резервуара от воздействия внешних погодных факторов (снег, дождь, ветер и др.).
• отсутствует необходимость в подогреве трубопроводов для подачи огнетушащего вещества;
• возможность дистанционного отображения работоспособности всех основных узлов и устройств установки на расстоянии по открытому протоколу передачи данных.

В настоящее время имеется большой практический опыт применения установок газового пожаротушения на базе модулей изотермических для жидкой двуокиси углерода на более 200-т особо опасных производственных объектах нефтегазовой, энергетической и химической отраслей промышленности, как в Российской Федерации, так и в других странах.

В 2012 г. ЗАО «АРТСОК» совместно с ОАО «Мосэнерго» были проведены натурные огневые испытания по тушению локальным по объему способом пожаротушения отдельно стоящего силового трансформатора большой мощности на ТЭЦ-27. Необходимость проведения испытаний была вызвана достаточно частыми случаями повреждения таких трансформаторов и др. типов. Так как существующие установки систем пожаротушения не обеспечивают тушение пожара в начальной стадии, существует необходимость модернизации систем пожаротушения трансформаторов с использованием новых технологий в области пожаротушения. Результаты испытаний показали эффективность локального автоматического газового пожаротушения по защите трансформаторов, установленных вне помещений.

Кирсанов А.И.,
заместитель начальника производства
ЗАО «АРТСОК»

Инчиков В.П.,
Начальник проектного бюро
ЗАО «АРТСОК»

Информация взята с ведома владельца сайта: www.artsok.com