Принципы построения и алгоритм функционирования установок газового пожаротушения

Установки газового автоматического пожаротушения (УГАПТ) состоят из подсистем:

· обнаружения пожара;

· побудительно-пусковой системы;

· подсистемы снабжения и подачи огнетушащего газового состава;

· подсистемы тушения пожара;

· подсистемы оповещения о пожаре и начале выпуска огнетушащего вещества.

2. Устройство и принцип работы модульных АУГП

Работа АУГП: при пожаре срабатывает подсистема обнаружения пожара, которой формируется сигнал на пуск побудительно-пусковой подсистемы, задачей которой является формирование импульса и осуществление выпуска огнетушащего состава из подсистемы снабжения и подачи огнетушащего газового состава через подсистему тушения пожара в необходимое помещение; при этом подсистема оповещения о пожаре формирует сигнал о срабатывании установки.

Установка БАЭ

Установки с электропуском применяют для защиты помещений, в которых протекают технологические процессы, способствующие быстрому распространению пожара, пожароопасных помещений с использованием извещателей нормального исполнения и пожаровзрывоопасных помещений с использованием взрывозащищенных извещателей.

Установка с батареей типа БАЭ состоит из шлейфов пожарной сигнализации с извещателями, приемно-контрольного прибора управления; газовой распределительной сети с сигнализатором давления типа СДУ и выпускными насадками; распределительного устройства типа РУ, снабженного клапаном с электрическим и ручным пуском; батареи автоматической с электропуском (БАЭ), состоящей из двух секций, каждая из которых имеет пусковой баллон со сжатым воздухом P=25 атм с головками типа ГЗСМ, обратный клапан и два рабочих баллона с головками типа ГАВЗ, секционным коллектором, секционным предохранителем и запорным клапаном типа ЗК-32; распределителя воздуха типа РВ, баллона-ресивера и зарядной станции типов ЗС-А, ЗС, ЗСМ или ПЗУС.

Работа установки.При пожаре в защищаемом помещении срабатывает извещатель 1, импульс от которого поступает: на приемно-контрольный прибор 2, фиксирующий сигнал о пожаре по данному шлейфу и подающий сигнал тревоги; на щит управления 3, с которого подается электрический импульс на подрыв пиропатронов в распределительном устройстве 4 данного направления и в одной или двух головках ГЗСМ 5 пусковых баллонов 6. Давлением пороховых газов, образующихся при подрыве пиропатрона (заряд подрывается за счет быстрого накаливания нити при подаче напряжения), срабатывают клапан РУ 4 и головка ГЗСМ 5; воздух из побудительного баллона 6 поступает в коллектор 7 и вызывает срабатывание секционного предохранителя 8 и головки ГАВЗ 9. Через вскрывшиеся головки огнетушащий состав поступает в коллектор 7, вскрывает запорный клапан 10 и устремляется к распределительному устройству 4 данного направления и далее в распределительную сеть 11. При этом СДУ 12 подает на щит управления сигнал о подаче огнетушащего средства в защищаемом направлении. Дистанционное включение установки осуществляется пусковыми электрическими кнопками, устанавливаемыми у выходов из защищаемого помещения. Местный пуск производится ручным включением клапана на РУ 4 и вскрытием требуемого числа головок ГЗСМ 5.

Принципиальная схема установки.

Установка БАГЭ

Работа установки. В случае пожара срабатывает пожарный извещатель 1, сигнал от которого поступает на приемно-контрольный прибор 2, формирующий командный импульс на подрыв пиропатрона в распределительном устройстве 3 данного направления (того помещения, в котором сработал извещатель) и головке ГЗСМ 4. Давлением пороховых газов выполняется та же работа, что и в случае установки УАГП сжатым воздухом. Далее работа установки протекает аналогично УАГП.

Принципиальная схема установки

Установка БАП

Назначение: для защиты пожаровзрывоопасных помещений, если невозможно применить взрывозащищенные извещатели, при отсутствии двух независимых источников энергоснабжения, наличия корозионной среды или высокой влажности.

Работа установки: вскрывается один или несколько спринклерных оросителей 1 на побудительной сети 2, и давление в ней с 0,2 МПа падает до атмосферного. Это приводит к срабатыванию пускового воздушного клапана 3 и воздух из пускового балона 4 под давлением 2.5 МПа идет к распределительному устройству 5, вызывает его срабатывание и вызывает срабатывание головки ГЗСМ 6 пусковых баллонов 7 батареи БАП; при этом сжатый воздух поступает в секционный коллектор 8, закрывает секционный предохранитель 9 и вскрывает головки ГАВЗ 10 на баллонах с огнетушащ 8, вскрывает ЗК-32 12 и через вскрывшееся распределительное устройство 5 поступает распределительную сеть 13 к выпускным насадкам защищаемого помещения.

5.1. Газы, применяемые при тушении

Система c использованием Novec1230

Потеря данных, перебои в работе оборудования, от которого зависят бизнес-процессы, или полная остановка в работе оборудования – это те риски, которые каждая компания стремится предотвратить. Компании с уникальным высокотехнологичным оборудованием и централизованной ИТ-инфраструктурой очень зависимы от работоспособности важных технических ресурсов. Эта зависимость неминуемо ведет к увеличению требований от противопожарной защиты. В таких случаях необходима противопожарная система, которая обнаружит начинающийся пожар в начальной стадии и ликвидирует его исключительно быстро и деликатно таким образом, что никакие чувствительные компоненты не будут повреждены средствами пожаротушения. Для таких случаев мы предлагаем противопожарную систему EI MX1230 с использованием 3M™ Novec™1230 Fire Fluid. Особенности этой системы - способность быстро заполнить помещение (<10 секунд) и высокая эффективность пожаротушения.

Вещество пожаротушения нетоксично, не оставляет остатков и не занимает много места
для хранения. Система EI MX1230 может быть индивидуально адаптирована для
защиты небольших объектов. Насадки-распылители и модули разработаны с
учетом особенностей защищаемого объекта и отличаются малыми размерами. Давление
в модуле до 50 бар позволяет разрабатывать системы мультизонного тушения и с
длинными трубопроводами. Проектирование системы осуществляется в соответствии
с требованиями НПБ 88-2001* для систем газового пожаротушения. При получении
сигнала «пожар» от датчиков пожарной сигнализации или от устройства ручного
пуска подается сигнал на открытие клапанов на модулях с огнетушащим
веществом. Огнетушащее вещество, находящееся в модулях в жидком состоянии
под давлением газа-вытеснителя (азота), течет по трубопроводам к
насадкам-распылителям, из которых распыляется в газообразном состоянии,
быстро и эффективно заполняя защищаемое помещение.

Огнетушащее вещество Novec ™ 1230 действует как физически (поглощение тепла), так и химически (ингибирование химической реакции горения). Novec™ 1230
широко используется по всему миру и, благодаря его экологическим свойствам,
получило признание во многих странах как огнетушащее средство для серверных
и аналогичных помещений с электронным оборудованием. Novec™ 1230 применяется
при пожарах Классов А и В и используется как вещество, полностью заполняющее
помещение. Оно не коррозийное, не проводит электричества и не оставляет после
себя никаких остатков, а потому не может стать причиной коротких замыканий.
Вещество Novec™ 1230 бесцветно, без запаха, а температура газообразного
состояния вещества соответствует комнатной. Молекулы вещества содержат углерод,
фтор и кислород. Novec™ 1230 поглощает жар пламени, тем самым
прерывая реакцию возгорания. 1230

Химическая формула: CF₃CF₂C(O)CF(CF₃)₂

Химическоеназвание: Dodecafluro-2-methyl-pentane-3-one

Обозначение ISO: FK-5-1-12

Агрегатное состояние: Жидкое (при 25°C/1,013 bar)

Удельный вес (в жидком состоянии, 20°С): 1,6кг/л

Температура кипения: 49,2°С (1,013 bar)

Экологические свойства: Не влияет на озоновый слой (ODP0);
Не влияет на глобальное потепление (GWP 1);
Полное растворение в атмосфере менее 5 дней.

Производитель огнетушащего вещества Novec™ 1230 компания 3М™ предложила идею «3М BlueSkyWarranty» для огнетушащих средств: если когда-нибудь будет запрещено использование этого огнетушащего вещества по причине влияния на озоновый слой или парниковый эффект, то 3М™ вернет средства, потраченные на приобретение этого вещества.

Novec™ 1230 обладает потрясающим фактором безопасности, достигая значения 10% NOAEL (NoObservedAdverseEffectLevel). При использовании для защиты машинных залов этот фактор безопасности равен 78% (замерено при концетрации 5,6%, согласно DINISO 14520-5). Это одна из причин, по которым Страховые компании подтверждают, что Novec™ 1230 является безопасным огнетушащим веществом, которое также используется в общественных помещениях. Помимо этого, Novec™ 1230 вследствии своей низкой огнетушащей концентрации не снижает содержание кислорода в помещении до опасных значений.

Область применения Novec™ 1230:

1. Защита помещений музеев, архивов, кладовых ценностей, картинных галерей, библиотек и т.п.
2. Помещения с телекоммуникационной, электронной, радио и электротехнической аппаратурой.
3. Помещения со шкафами управления на электростанциях (в том числе атомных).
4. Серверные.
5. Офисные помещения.
6. Посты управления технологическими процессами.
7. Складские помещения с ЛВЖ и т.д.
8. Защита помещений, в которых применение воды, пены или порошка может нанести ущерб оборудованию или имуществу.

Физические свойства Novec™ 1230 при его движении по трубопроводу близки к хладонам, следовательно, трубная разводка, спроектированная для хладонов, может быть использована в системе с Novec™ 1230.

При отработке второго учебного вопроса (15 мин) основной преподаватель доводит информацию о устройстве и принципе работы модульных установках газового пожаротушения.

2.Устройство и принцип работы модульных АУГП.

Модульная установка газового пожаротушения - установка газового пожаротушения, содержащая один или нескольких модулей газового пожаротушения, баллоны которых размещены в защищаемом помещении или рядом с ним.

Оборудование модульных установок газового пожаротушения может располагаться как в самом защищаемом помещении, так и за его пределами, в непосредственной близости от него. Место размещения должно обеспечивать возможность его обслуживания.

Автоматические установки газового пожаротушения модульного типа, имеющие на объекте модули газового пожаротушения одного типоразмера, должны иметь запас газового огнетушащего состава из расчета 100 % замены в установке, защищающей помещение наибольшего объема.

Если на одном объекте есть несколько модульных установок с модулями разного типоразмера, то запас газового огнетушащего состава должен обеспечивать восстановление работоспособности установок, защищающих помещения наибольшего объема модулями каждого типоразмера. Запас ГОС должен храниться на складе объекта

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, для защиты дорогостоящей собственности в сравнительно герметичных помещениях наиболее предпочтительно применять газовое пожаротушение. Огнетушащий газ эффективно тушит пожары объемным способом и легко проникает в экранированные зоны объекта, куда подача других ОТВ затруднена. 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 - воды, пены, порошка и аэрозоля, легко удаляется вентиляционным способом. Поэтому автоматические установки газового пожаротушения (АУГП) широко применяют для защиты приборов и щитов управления атомных электростанций, вычислительных центров и телекоммуникационного оборудования, библиотек, архивов, музеев, хранилищ банковских ценностей, ряда складов в закрытых помещениях, а также камер сушки, окраски, пропитки и др. Более того, для защиты помещений с ЭВМ, серверных, архивов и др. УГП являются единственно возможным средством противопожарной защиты.

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. Одна из наиболее важных задач применения огнетушащих газов – обеспечение безопасности персонала защищаемых помещений. Согласно требованиям нормативных документов НПБ 88, ГОСТ Р 50969, ГОСТ 12.3.046, безопасность персонала обеспечивается предварительной эвакуацией людей до подачи огнетушащего газа по сигналам оповещателей в течение предназначенной для этого временной задержки. Минимальная продолжительность временной задержки на эвакуацию определена НПБ 88 и составляет 10 с. Проектировщик может увеличить это время с учетом условий эвакуации на объекте.

Безопасность персонала в случае несанкционированной подачи огнетушащего газа на людей зависит от концентрации этого газа и времени воздействия (экспозиции). За рубежом проведены широкомасштабные исследования по изучению свойств современных огнетушащих газов – хладона 125, 227еа и ряда других. Убедительно показано, что эти газы наиболее безопасны при воздействии на людей при концентрации, равной огнетушащей или несколько превышающей ее.

Сведения о продолжительности (времени) безопасного воздействия хладона 125 и хладона 227еа на человека в зависимости от концентрации газа приведены в ISO 14520, NFPA 2001, а также в руководстве ВНИИПО «Средства пожарной автоматики. Область применения. Выбор типа», и указаны в таблице 1. Жирным шрифтом выделено время экспозиции в условиях, когда концентрация превышает нормативную для тушения пожаров класса А2 (вычислительные центры, серверные и т.п.). Отсюда следует, что хладоны 125 и 227еа способны обеспечить безопасную эвакуацию персонала в течение не менее 30 с не только при нормативной огнетушащей концентрации (составляет 9,8% об.для хладона 125 и 7,2% об. для хладона 227еа), но и при ее превышении на 38% для хладона 125 и на 67% для хладона 227еа. Таким образом, хладоны 125 и 227еа более предпочтительны и эффективны в качестве основных газовых огнетушащих веществ для защиты помещений, в которых персонал может присутствовать постоянно в течение рабочего времени, обеспечивая пожаротушение при концентрациях всего 10 и 7% соответственно. Хладоны относятся к сжиженным газам, что позволяет компактно разместить их в объеме баллона в значительных количествах. Кроме того, термостойкость хладона 125 является предпочтительным свойством для тушения пожаров тлеющих материалов.

В составе технологического оборудования АУГП хладоны содержат в модулях газового пожаротушения под давлением газа-вытеснителя. В качестве газа-вытеснителя отечественные нормы НПБ-88 и ГОСТ Р 50969 предлагают применять азот или осушенный воздух. В передовом отечественном оборудовании применяется только азот. Причина заключается в том, что осушенный воздух снижает эффективность тушения, поступая в защищаемое помещение вслед за хладоном. Кроме того, пары воды в осушенном воздухе ухудшают условия хранения хладона.

Для защиты промышленных объектов (дизельные, склады ЛВЖ, компрессорные и т.п.) традиционно применяется углекислота (СО2). Для таких объектов характерно интенсивное развитие пожара вследствие наличия пожарной нагрузки класса В по ГОСТ 27331 (дизельное топливо, масла, бензин и т.п.), кабелей, электрооборудования под высоким напряжением, а также ряда других особенностей.

Углекислота (СО2) успешно тушит такие пожары с соблюдением установленного нормами повышенного коэффициента безопасности. Этот коэффициент определяет уровень превышения нормативной концентрации надминимальной (Смок), необходимой для тушения пожара в лабораторных условиях. Для СО2 указанный коэффициент составляет 1,7. Согласно НПБ 88 для хладонов коэффициент безопасности составляет 1,2, что на 40% меньше, чем для СО2.

Значительное превышение нормативной концентрации СО2 над Смок создает условия для исключения повторных загораний и уменьшает зависимость эффективности пожаротушения от герметичности объекта.

Кроме того, СО2 – идеальный газ для тушения пожаров тлеющих материалов, т.к. относится к термостойким газам и не выделяет продуктов терморазложения. Известно, что при пожаротушении СО2 создает атмосферу, непригодную для дыхания. Поэтому наши специалисты рекомендуют применять СО2 только в помещениях, где персонал отсутствует (окрасочные камеры и др.) или может присутствовать только периодически, например, для проведения визуального осмотра, оперативной регулировки оборудования и т.п. В последнем случае безопасность персонала обеспечивается эвакуацией до подачи газа. На таких объектах следует уделить особое внимание безотказной работе оповещателей, тренировке персонала, наличию свободных путей эвакуации и ряду других организационно-технических мероприятий.

Выбор огнетушащего вещества и способа пожаротушения определяет тип установки пожаротушения и его технологического оборудования.

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.

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:

· Наличие свободного помещения, в котором можно разместить станцию пожаротушения, удовлетворяющую нормативным требованиям.

· Количество защищаемых помещений на одном объекте;

· Величины защищаемых объемов.

· Удаленность помещений от станции пожаротушения.

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

Наиболее сложным изделием, определяющим надежность работы автоматической установки пожаротушения, является модуль газового пожаротушения. Последний представляет собой баллон с запорно-пусковым устройством (ЗПУ).

В эксплуатации предпочтительны баллоны вместимостью до 100 литров, т.к. они удобны для транспортирования и монтажа, не подлежат регистрации в органах Ростехнадзора и к ним не предъявляются дополнительные жесткие требования к размещению и обслуживанию согласно ПБ 03-576-03. Баллоны вместимостью более 100 л имеют ограничения к месту их установки, кроме того, к лицам, осуществляющим их обслуживание, предъявляются более высокие требования.

Важное место в конструкции модуля занимает баллон высокого давления. Основной критерий его оценки – коэффициент весовой отдачи, который характеризует его металлоемкость и технологический уровень изготовления. Чем больше значение этого коэффициента, тем более совершенной является конструкция сосуда. Для изготовления современных баллонов легких баллонов высокого давления используют высокопрочную легированную сталь высокой однородности класса АКС (атмосферо, -коррозионностойкую), имеющую по отношению к другим сталям более высокую (в 2–3 раза) коррозионную стойкость и повышенные адгезионные свойства к лакокрасочным покрытиям. Наличие внутреннего покрытия в виде фосфатирующей грунтовки и высокоэластичного клея ВК обеспечивает дополнительную защиту баллона от воздействия агрессивных сред и повышает коррозионную стойкость еще в 1,5–2 раза. Ржавчина как внутри баллонов, так и снаружи не образуется. Благодаря этому свойству для подобных модулей установлен пятнадцатилетний срок эксплуатации до первого технического освидетельствования. Расчетный срок службы баллонов составляет не менее 30 лет и может быть увеличен по результатам эксплуатации.

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:

· запорно-пусковые устройства, имеющие разрушающий элемент (мембрану, стеклянную колбу и т.д.) и пиропатрон;

· запорно-пусковые устройства, имеющие запорный орган в виде клапана, который открывается после срабатывания пиропатрона;

· запорно-пусковые устройства, имеющие электромагнитный пуск.

Запорно-пусковое устройство модуля обычно содержит три основных узла: запорный орган, пусковой элемент и привод. В отечественной и зарубежной практике применяют два типа запорных органов: клапанные и мембранные. Первые имеют разъемное сечение “клапан-седло”. При срабатывании клапан отходит от седла, освобождая выпускное отверстие. Мембранные узлы не содержат подвижного разъемного сечения, они открываются путем разрушения запорного элемента. Из-за наличия в клапанном узле разъемного сечения большого диаметра он принципиально менее герметичен, чем мембранный узел. В условиях повышенной вибро- и ударонагруженности герметичность клапанного узла дополнительно ухудшается. Привод ЗПУ, как правило, содержит кинематические механизмы: поршни, клапаны, рычаги на осях и другие подвижные элементы, которые для обеспечения срабатывания требуется вращать или перемещать. Пусковым элементом ЗПУ обычно являются электромагниты или пиропатроны. Наибольшее распространение получили последние, так как они не содержат подвижных элементов (вся энергия сосредоточена в их заряде) и не требуют технического обслуживания. На объекте, оборудованном системой газового пожаротушения, модули могут находиться в дежурном режиме без срабатывания очень длительный период (10 и более лет). В этих условиях ЗПУ модуля обездвижено, оно подвергается процессам старения, коррозии, загрязнения, закисания. Модуль должен обеспечивать не только длительное хранение без потерь огнетушащего газа, но и безотказный пуск в конце срока службы, когда вместе с модулем «состарился» объект и вероятность пожара возросла. Подвижные пусковые и приводные механизмы, запорные клапаны, которые за длительный срок эксплуатации ни разу не перемещались, могут утратить способность срабатывания, если их не подвергать чистке и тренировке. Зарубежные нормативы предусматривают тренировку соленоида не реже одного раза в три месяца.

В настоящее время в России выпускаются устройства, в которых запорный орган выполнен в виде разрывного элемента, представляющегособой непроницаемую для газа и неразъемную перемычку. Привода в ЗПУ не требуется, – конструкция является двухзвенной (запорный орган – пусковой элемент). В качестве пускового элемента применен специальный пиропатрон, пирозаряд которого герметично отделен от окружающей среды корпусом из нержавеющей стали, гарантированно сохраняющий работоспособность с вероятностью 0,999 в течение 17 лет. Для повышения надежности пиропатрон имеет две гальванически развязанных спирали. Для приведения его в действие требуется маломощный по сравнению с электромагнитом пусковой импульс, который вырабатывает практически любой прибор управления.

Анализ общемировой тенденции показывает, что большинство зарубежных фирм производят модули газового пожаротушения с электромагнитным пуском ЗПУ. Это вызвано следующим:

1. Электромагнит, как правило, срабатывает при токе менее 0,5 А по сравнению с пиропатроном, имеющим ток срабатывания более 1,0 А.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

Насадки для подачи хладона

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

Насадки устанавливают на выпускных отверстиях трубопровода. Конструкция насадок зависит от типа подаваемого газа. Например, для подачи хладона 114В2, который при нормальных условиях представляет собой жидкость, ранее применялись двухструйные насадки с соударением струй. В настоящее время такие насадки признаны неэффективными Нормативные документы рекомендуют заменить их на насадки отбойного типа или центробежные, обеспечивающие мелкий распыл хладона типа 114В2.

Для подачи хладонов типа 125, 227еа и С02 применяют насадки радиального типа. В таких насадках потоки входящего внасадок газа и выходящие струи газа приблизительно перпендикулярны. Насадки радиального типа подразделяют на потолочные и стеновые. Потолочные насадки могут подавать струи газа в сектор с углом 360°, стеновые - около 180°.

Пример применения потолочных насадков радиального типа в составе АУГП показан на рис. 2.

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.

Трубопроводы АУГП изготавливают из бесшовных труб, что обеспечивает сохранение их прочности и герметичности в сухих помещениях на период до 25 лет. Применяемые способы соединения труб — сварное, резьбовое или фланцевое

Для сохранения расходных характеристик трубопроводных разводок в течение длительного срока эксплуатации насадки следует изготавливать из коррозионностойких и прочных материалов. Поэтому передовые отечественные фирмы не применяют насадки из алюминиевых сплавов с покрытием, а используют только насадки из латуни.

При отработке третьего учебного вопроса (15 мин) основной преподаватель доводит информацию о назначении и принципе действия пожарных приборах управления модульных установок газового пожаротушения

3.Назначение, устройство и принцип действия ППУ для модульных АУГПТ (на примере оборудования АО Аргус-Спектр)

При выборе оптимального варианта управления автоматическими установками газового пожаротушения необходимо руководствоваться техническими требованиями, особенностями и функциональными возможностями защищаемых объектов. Основные схемы построения систем управления установками газового пожаротушения:

o автономная система управления газовым пожаротушением;

o децентрализованная система управления газовым пожаротушением;

o централизованная система управления газовым пожаротушением.

Другие варианты являются производными от этих типовых схем.

Для защиты локальных (отдельно стоящих) помещений на одно, два и три направления газового пожаротушения, как правило, оправданно применение автономных установок газового пожаротушения (рис. 1). Автономная станция управления газовым пожаротушением располагается непосредственно у входа в защищаемое помещение и контролирует как пороговые пожарные извещатели, световое или звуковое оповещение, так и устройства дистанционного и автоматического пуска установки газового пожаротушения (ГПТ). Количество возможных направлений газового пожаротушения по данной схеме может достигать от одного до семи. Все сигналы от автономной станции управления газовым пожаротушением поступают непосредственно в центральный диспетчерский пост на выносной пульт индикации станции.

Рис. 1. Автономные установки управления газовым пожаротушением

Вторая типовая схема — схема децентрализованного управления газовым пожаротушением, представлена на рис. 2. В этом случае автономная станция управления газовым пожаротушением встраивается в уже существующую и действующую комплексную систему безопасности объекта или вновь проектируемую. Сигналы с автономной станции управления газовым пожаротушением поступают на адресные блоки и модули управления, которые затем передают информацию в центральный диспетчерский пост на центральную станцию пожарной сигнализации. Особенностью децентрализованного управления газовым пожаротушением является то, что при выходе из строя отдельных элементов комплексной системы безопасности объекта автономная станция управления газовым пожаротушением остается в работе. Эта система позволяет встроить в свою систему любое количество направлений газового пожаротушения, которые ограничиваются лишь техническими возможностями самой станции пожарной сигнализации.

Рис. 2. Децентрализованное управление газовым пожаротушением на несколько направлений

Третья схема — схема централизованного управления системами газового пожаротушения (рис. 3). Эта система применяется в случае, когда требования к противопожарной безопасности являются приоритетными. Система пожарной сигнализации включает в себя адресно-аналоговые датчики, которые позволяют контролировать защищаемое пространство с минимальными погрешностями и предотвращают ложные срабатывания. Ложные срабатывания противопожарной системы происходят из-за загрязнения вентиляционных систем, приточной вытяжной вентиляции (попадание дыма с улицы), сильного ветра и т.д. Предупреждение ложных срабатываний в адресно-аналоговых системах осуществляется с помощью контроля уровня запыленности датчиков.

Рис. 3. Централизованное управление газовым пожаротушением на несколько направлений

Сигнал с адресно-аналоговых пожарных извещателей поступает на центральную станцию пожарной сигнализации, после чего обработанные данные через адресные модули и блоки поступают в автономную систему управления газовым пожаротушением. Каждая группа датчиков логически привязана к своему направлению газового пожаротушения. Централизованная система управления газовым пожаротушением рассчитана только на количество адресов станции. Возьмем, например, станцию с 126 адресами (одношлейфовая). Подсчитаем количество необходимых адресов для максимальной защиты помещения. Модули контроля — автоматический/ручной, газ подан и неисправность — это 3 адреса плюс количество датчиков в помещении: 3 — на потолке, 3 — за потолком, 3 — под полом (9 шт.). Получаем 12 адресов на направление. Для станции с 126 адресами это 10 направлений плюс дополнительные адреса на управление инженерными системами.

Использование централизованного управления газовым пожаротушением ведет к удорожанию системы, но существенно повышает ее надежность, дает возможность анализа ситуации (контроль запыленности датчиков), а также снижает уровень затрат на ее техническое обслуживание и эксплуатацию. Необходимость установки централизованной (децентрализованной) системы возникает при дополнительном управлении инженерными системами.

В некоторых случаях в системах газового пожаротушения централизованного и децентрализованного типа вместо модульной установки газового пожаротушения применяются огнегасительные станции. Их установка зависит от площади и специфики защищаемого помещения. На рис. 4 показана система централизованного управления газовым пожаротушением с огнегасительной станцией (ОГС).

Рис. 4. Централизованное управление газовым пожаротушением на несколько направлений с огнегасительной станцией

Выбор оптимального варианта установки газового пожаротушения зависит от большого количества исходных данных. Попытка обобщить наиболее значимые параметры систем и установок газового пожаротушения представлена на рис. 5.

Рис. 5. Выбор оптимального варианта установки газового пожаротушения по техническим требованиям

Одной из особенностей систем АГПТ в автоматическом режиме является использование адресно-аналоговых и пороговых пожарных извещателей в качестве устройств, регистрирующих пожар, при срабатывании которых производится запуск системы пожаротушения, т.е. выпуск огнетушащего вещества. И здесь необходимо отметить, что от надежности пожарного извещателя, одного из самых дешевых элементов системы пожарной сигнализации и пожаротушения, зависят работоспособность всего дорогостоящего комплекса пожарной автоматики и, следовательно, судьба защищаемого объекта! При этом пожарный извещатель должен удовлетворять двум основным требованиям: раннее определение возгорания и отсутствие ложных срабатываний. От чего зависит надежность пожарного извещателя как электронного устройства? От уровня разработки, качества элементной базы, технологии сборки и финального тестирования. Потребителю бывает очень сложно разобраться во всем разнообразии извещателей, представленном сегодня на рынке. Поэтому многие ориентируются на цену и наличие сертификата, хотя, к сожалению, он не является сегодня гарантией качества. Лишь единицы производителей пожарных извещателей открыто публикуют цифры отказа, к примеру, по данным московского производителя «Систем Сенсор Фаир Детекторс», возвраты его продукции составляют менее чем 0,04% (4 изделия на 100 тысяч). Это, безусловно, хороший показатель и результат многоступенчатого тестирования каждого изделия.

Безусловно, только адресно-аналоговая система позволяет заказчику быть абсолютно уверенным в работоспособности всех ее элементов: датчики дыма и тепла, контролирующие защищаемое помещение, постоянно опрашиваются станцией управления пожаротушением. Прибор отслеживает состояние шлейфа и его компонентов, в случае снижения чувствительности датчика станция автоматически компенсирует ее путем установки соответствующего порога. А вот при использовании безадресных (пороговых) систем поломка датчика не определяется, а также не отслеживается потеря его чувствительности. Считается, что система находится в рабочем состоянии, но в действительности станция управления пожаротушением в случае реального возгорания не сработает соответствующим образом. Поэтому при установке систем автоматического газового пожаротушения предпочтительно использовать именно адресно-аналоговые системы. Их относительно высокая стоимость компенсируется безусловной надежностью и качественным снижением риска возникновения возгорания.

Для совместной работы с приборами "Старт-4А", "Старт-А", "Старт", "Старт‑8" следует отдавать предпочтение модулям или установкам пожаротушения с изоляцией от "земли" обоих выводов электромагнитного клапана или пиропатрона.

В случае, когда один из выводов соединен с металлическим корпусом модуля или установки пожаротушения, для ослабления электромагнитных воздействий на цепи подключения клапана или пиропатрона при перекосе фаз или мощных помехах (грозовые разряды, электросварка и т.п.) обязательно следует:

- подключать открытые коллекторы выходных транзисторов только к изолированным от "земли" выводам электромагнитных клапанов или пиропатронов;

- использовать внешние источники питания 12 В или 24 В (если требуются), у которых выходные клеммы гальванически изолированы от корпуса источника и "земли";

- подключать модули пожаротушения, металлические корпуса прибора и дополнительных источников питания только к одной шине защитного заземления/зануления (длина шины между самыми удаленными точками их подключения не должна быть более 15 м).

При отработке четвертого учебного вопроса (20 мин) основной преподаватель доводит информацию о требованиях нормативных документов к модульным установкам газового пожаротушения.

4.Требования к модульным АУГПТ

Для модулей одного типоразмера в установке расчетные значения по наполнению ГОТВ и газом-вытеснителем должны быть одинаковыми.

При подключении двух и более модулей к коллектору (трубопроводу) следует применять модули одного типоразмера:

- с одинаковым наполнением ГОТВ и давлением газа-вытеснителя, если в качестве ГОТВ применяется сжиженный газ;

- с одинаковым давлением ГОТВ, если в качестве ГОТВ применяется сжатый газ;

- с одинаковым наполнением ГОТВ, если в качестве ГОТВ применяется сжиженный газ без газа-вытеснителя.

Подключение модулей к коллектору следует производить через обратный клапан.

Если алгоритм работы установки предусматривает одновременную подачу из всех модулей, подключенных к общему коллектору, то допускается не устанавливать обратные клапаны для их подключения к коллектору. При этом для герметизации коллектора при отключении модулей следует предусмотреть заглушки.

Модули в составе установки должны быть надежно закреплены в соответствии с технической документацией изготовителя.

Сосуды для хранения резерва должны быть подключены и находиться в режиме местного пуска. Переключение таких сосудов в режим дистанционного или автоматического пуска предусматривается только после подачи или отказа подачи расчетного количества ГОТВ.

Технические средства контроля сохранности ГОТВ и газа-вытеснителя в модулях должны соответствовать ГОСТ Р 53281.

Модули, предназначенные для хранения:

- ГОТВ-сжиженных газов, применяемых без газа-вытеснителя (например, хладон 23 или СО2), должны содержать в своем составе устройства контроля массы или уровня жидкой фазы ГОТВ. Устройство контроля должно срабатывать при уменьшении массы модуля на величину, не превышающую 5 % от массы ГОТВ в модуле.

- ГОТВ-сжатых газов должны содержать устройство контроля давления, обеспечивающее контроль протечки ГОТВ, не превышающей 5 % от давления в модуле.

- ГОТВ-сжиженных газов с газом-вытеснителем, должны содержать устройство контроля давления, обеспечивающее контроль протечки газа-вытеснителя, не превышающей 10 % от давления газа-вытеснителя, заправленного в модуль.

Метод контроля сохранности ГОТВ должен обеспечивать контроль протечки ГОТВ, не превышающей 5 %. При этом контроль сохранности массы ГОТВ в модулях с газом-вытеснителем осуществляется периодическим взвешиванием. Периодичность контроля и технические средства для его осуществления определяются изготовителем модуля и должны быть указаны в ТД на модуль.

Известно, что между российскими и европейскими требованиями имеются значительные различия. Они обусловлены национальными особенностями, географическим расположением и климатическими условиями, уровнем экономического развития стран. Однако основные положения, определяющие эффективность работы системы, должны совпадать. Далее приведены комментарии к британскому стандарту BS 7273-1:2006 ч.1 на системы газового объемного пожаротушения с электрической активацией.

Британский стандарт BS 7273-1:2006 заменил стандарт BS 7273-1:2000. Принципиальные отличия нового стандарта от предыдущей версии отмечены в его предисловии.

• BS 7273-1:2006 представляет собой отдельный документ, но в нем даны ссылки на нормативные документы, вместе с которыми он должен использоваться. Это следующие стандарты:

· BS 1635 "Рекомендации по графическим символам и аббревиатурам для чертежей систем по защите от пожара";

· BS 5306-4 "Оборудование и установка систем пожаротушения" - Часть 4: "Технические требования по системам с углекислым газом";

· BS 5839-1:2002, касающийся систем обнаружения пожара и оповещения для зданий. Часть 1: "Нормы и правила проектирования, установки и обслуживания систем";

· BS 6266 "Нормы и правила по защите от пожара установок электронного оборудования";

· BS ISO 14520 (все части), "Газовые системы пожаротушения";

· BS EN 12094-1, "Стационарные противопожарные системы - компоненты газовых систем пожаротушения" - Часть 1: "Требования и методы испытаний устройств автоматического управления".

Определения всех основных терминов взяты из стандартов BS 5839-1, BS EN 12094-1, в стандарте BS 7273 даны определения только нескольких перечисленных ниже терминов.

· Переключатель режимов автоматический/ручной и только ручной - средство перевода системы из автоматического или ручного режима активизации в режим только ручной активизации (причем переключатель, как поясняется в стандарте, может быть выполнен в виде ручного переключателя в приборе управления или в других устройствах, или в виде отдельного дверного блокиратора, но в любом случае должно обеспечиваться переключение режима активизации системы с автоматического/ручного на только ручной или обратно):

o автоматический режим (применительно к системе пожаротушения) - это режим функционирования, при котором система инициируется без ручного вмешательства;

o ручной режим - тот, при котором система может быть инициирована только посредством ручного управления.

· Защищаемая площадь - площадь, находящаяся под защитой системы пожаротушения.

· Совпадение - логика работы системы, по которой выходной сигнал подается при наличии, по крайней мере, двух независимых входных сигналов, одновременно присутствующих в системе. Например, выходной сигнал для активации пожаротушения формируется только после обнаружения пожара одним детектором и, по крайней мере, когда еще один независимый детектор той же защищаемой зоны подтвердил наличие пожара.

· Устройство управления - устройство, которое выполняет все функции, необходимые для управления системой пожаротушения (в стандарте указывается, что данное устройство может быть выполнено как отдельный модуль либо как составная часть автоматической системы пожарной сигнализации и пожаротушения).

Также в стандарте отмечается, что требования к защищаемой площади должны быть установлены проектировщиком в ходе консультаций с клиентом и, как правило, архитектором, специалистами фирм-подрядчиков, занимающихся установкой системы пожарной сигнализации и системы автоматического пожаротушения, специалистами по пожарной безопасности, экспертами страховых компаний, ответственным лицом из ведомства здравоохранения, а так же представителями любых других заинтересованных ведомств. Кроме того, необходимо предварительно запланировать действия, которые в случае возникновения пожара должны быть предприняты с целью обеспечения безопасности лиц, находящихся на данной территории, и эффективного функционирования системы тушения огня. Такого рода действия должны обсуждаться на стадии проектирования и внедряться в предполагаемой системе.

Проект системы должен соответствовать также стандартам BS 5839-1, BS 5306-1 и BS ISO 14520. Основываясь на данных, полученных в ходе консультации, проектировщик обязан подготовить документы, содержащие не только подробное описание проектного решения, но, к примеру, и простое графическое представление последовательности действий, приводящей к пуску огнетушащего вещества.

В соответствии с указанным стандартом должен быть сформирован алгоритм работы системы пожаротушения, который приводится в графическом виде. В приложении к данному стандарту приведен пример такого алгоритма. Как правило, во избежание нежелательного пуска газа в случае автоматического режима работы системы, последовательность событий должна предполагать определение пожара одновременно двумя отдельными детекторами.

Активизация первого детектора должна, по крайней мере, приводить к индикации режима "Пожар" в системе пожарной сигнализации и включению оповещения в пределах защищаемой площади.

Выброс газа из системы тушения должен контролироваться и индицироваться устройством управления. Для контроля пуска газа должен использоваться датчик давления или потока газа, расположенный таким образом, чтобы контролировать его выброс из любого баллона в системе. Например, при наличии сопряженных баллонов должен контролироваться выпуск газа из любого контейнера в центральный трубопровод.

Прерывание связи между системой пожарной сигнализации и любой частью устройства управления пожаротушения не должно влиять на работу пожарных датчиков или на срабатывание системы сигнализации огня.