Алгоритм Безапосности: издание для профессионалов
Санкт-Петербург:
тел.: +7 911 137-88-32 magazine@algoritm.org
Москва:
тел.: +7 499 641-05-26moscow@algoritm.org

Главная
Новости
О журнале
Архив
Свежий номер
Реклама
Подписка
Контакты
Сотрудничество
 

Если вы хотите стать распространителем нашего журнала

 
 
 
 
 

"Алгоритм Безопасности" № 5, 2006 год.

Содержание

Особенности и проблемы автоматической противопожарной защиты складов с высотным стеллажным хранением
C. Жаров


ОСОБЕННОСТИ И ПРОБЛЕМЫ
АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ
СКЛАДОВ С ВЫСОТНЫМ СТЕЛЛАЖНЫМ ХРАНЕНИЕМ

C. Жаров
к.т.н., доцент

Развитие промышленности и торговли привело к дефициту складских площадей, особенно в городах и около крупных населенных пунктов. В основном, используются два способа хранения: стеллажный и штабельный. Одним из самых перспективных направлений развития складских и логистических терминалов является хранение продукции на стеллажах. В последнее время появились частично и полностью механизированные стеллажи высотой до 20 м. Высотное стеллажное хранение – хранение на стеллажах с высотой складирования свыше 5,5 м. Особенно тяжелыми последствия бывают при пожарах в складах с высотным стеллажным хранением. В связи с этим к помещению современного склада с высотным стеллажным хранением предъявляется большое количество требований, в том числе и по пожарной безопасности, что связано с немалым количеством пожарной нагрузки и значительным возможным ущербом при пожаре в таком складе.
Согласно принятой сегодня в России классификации складских помещений (А, В, С, Д), обязательным условием отнесения склада к высшей категории А является наличие современной системы автоматической противопожарной защиты, включая установки пожаротушения, пожарной сигнализации, дымоудаления и оповещения людей.
Одной из основных систем активной противопожарной защиты таких складов является система автоматической противопожарной защиты (АПЗ), куда входят: автоматические установки пожаротушения (АУПТ), автоматическая пожарная сигнализация (АПС), автоматическая система противодымной защиты (АСПДЗ), система оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией (СОУЭ).
1. Основные нормативные документы в Российской Федерации в области пожарной безопасности требуют защиты любых стеллажей высотой более 5,5 м для хранения горючих и негорючих материалов в горючей упаковке автоматическими установками пожаротушения независимо от площади (п. 6, табл. 4, НПБ 110-03) и от функционального назначения помещения, где расположены стеллажи (будь то склад, производство или магазин), так как это требование находится в разделе 4 «Оборудование».
2. В то же время НПБ 88-2001*, определяющие порядок проектирования автоматических установок пожаротушения и пожарной сигнализации, не распространяются на проектирование именно таких объектов – зданий складов с передвижными стеллажами, складов с высотой складирования более 5,5 м (НПБ 88-2001*, п. 1.2). Из этого явно следует, что необходимо руководствоваться Техническими условиями, отражающими специфику противопожарной защиты объекта, или специальными рекомендациями, согласованными с органами ГПН.
3. В действующих в России нормативных документах отсутствуют требования к системам автоматической противопожарной защиты таких современных разновидностей складов с высотным стеллажным хранением, как:

  • склады с передвижными стеллажами;
  • склады для хранения продукции в аэрозольной упаковке, ЛВЖ и ГЖ, а также веществ и материалов, тушение которых водой запрещено;
  • зоны хранения товаров в торговом зале на высотных стеллажах;
  • гравитационные стеллажи;
  • стеллажи с перемещающимися по ним погрузчиками и транспортерами;
  • закрытые стеллажи с ограждающими металлическими конструкциями;
  • стеллажи в охлаждаемых и морозильных камерах;
  • механизированные стоянки автомобилей, на которых транспортные средства находятся в нескольких ярусах (хотя такие стоянки по своему функциональному назначению попадают в зону действия СНИП 21-02-99*, но и там о способах их автоматической противопожарной защиты информации недостаточно).

Таким образом, действующая нормативная база значительно отстает от развития современных технических средств для складирования груза. Нормативные документы, предъявляющие требования по противопожарной защите к высотным стеллажам, имеются в США, Европе, Японии; они имеют одобрение ведущих страховых компаний мира (FM, UL, Vds и другие), но при этом, конечно, не действуют на территории России.
4. Несомненно, самым эффективным способом пожаротушения стеллажей является водяное пожаротушение, которое устанавливается в 75-85% случаев (водо- и воздухозаполненные установки в зависимости от наличия систем отопления или систем охлаждения в помещении). Наиболее распространенными среди систем водяного пожаротушения являются следующие нижеперечисленные по частоте их применения и эффективности виды.
4.1. Автоматические установки водяного пожаротушения с обычными оросителями, расположенными под перекрытием и во внутристеллажном пространстве (рис. 1), являются наиболее эффективными.

pic1

Рис. 1

Спринклерные оросители в складских помещениях с высотным стеллажным хранением предусматриваются в зоне высотного хранения грузов во внутристеллажном пространстве, под перекрытием (покрытием) и в зоне их приемки, упаковки и отправки.
Параметры установки водяного пожаротушения в зоне приемки, упаковки и отправки в складских помещений с высотным стеллажным хранением принимаются, как для обычных складских помещений 5, 6, 7 групп по НПБ 88-2001* – в зависимости от высоты склада и высоты расположения грузов в зоне.
Во внутристеллажном пространстве спринклерные оросители следует устанавливать под специальными экранами, с расстоянием от розетки спринклерного оросителя до экрана от 0,10 до 0,25 м. Расстояние от розетки оросителя до верха грузов должно быть не менее 0,05 м.
Стеллажи, в соответствии с п.6.5. СНИП 31-04-2001 «Складские здания», должны иметь горизонтальные экраны из негорючих материалов с шагом по высоте не более 4 м (что с учетом высоты стандартных паллетомест означает их установки через 3,4-3,8 м, а фактически – через два паллетоместа). Экраны должны перекрывать все горизонтальное сечение стеллажа, в том числе и зазоры между спаренными стеллажами. Экраны и днища тары и поддонов должны иметь отверстия диаметром 10 мм, расположенные равномерно, со стороной квадрата 150 мм. Необходимость экранов обусловлена тем, что нужно не дать сработавшим верхним оросителям охлаждать нижние, не мешать прохождению струй воды, не способствовать развитию пожара по вертикали.
Хотя во многих странах мира, в том числе в США, отказались от таких экранов и используют специальные дисковые щитки-экраны диаметром 0,075-0,089 метра, закрывающие спринклерный ороситель сверху (рис. 2). Пример значительного снижения материальных затрат, повышения удобства погрузочно-разгрузочных операций при одинаковой эффективности, проверенной на большом количестве натурных испытаний, что подтверждается условиями страхования.

pic2

Рис. 2

Параметры спринклерных установок во внутристеллажном пространстве приведены в таблице 1.

tabl

Таблица 1. Параметры спринклерных установок во внутристеллажном пространстве

При этом хранение резинотехнических изделий допускается только в цельнометаллической таре. Расход воды или раствора пенообразователя для спринклерной установки во внутристеллажном пространстве определяется по формуле:
Q = a x b x n x qn,
где a – расчетная длина одновременно орошаемой части стеллажа (принимается равной 15 м); b – наибольшая ширина совмещенных стеллажей, м; n – количество экранов; qn – интенсивность орошения, л/с/м2.
Для спринклерной установки, размещаемой под перекрытием в зоне стеллажного хранения, интенсивность орошения необходимо принимать не менее 0,12 л/с/м2, площадь для расчета расхода воды – 180 м2.
Общий расход воды на спринклерное пожаротушение высотных стеллажных складов следует принимать по наибольшему расходу спринклерной установки под перекрытием в зоне стеллажного хранения, спринклерной установки во внутристеллажном пространстве или спринклерной установки в зоне приемки, упаковки и отправки грузов.
Следует отметить, что в России появились и специальные оросители для применения во внутристеллажном пространстве (ороситель спринклерный внутристеллажный ССН, выпускается Бийским заводом «Спецавтоматика»).
Такой подход полностью соответствует мировой практике, однако он применим не ко всем видам пожарной нагрузки, а только к стационарным стеллажам. При этом высота складирования может достигать 20 м.
4.2. Автоматические установки водяного пожаротушения для защиты высокостеллажных складов без применения внутристеллажных оросителей с использованием быстродействующих спринклеров типа ESFR (рис. 3 а, б, в).

pic3

Рис. 3

Продукция и ее упаковка создают очаг интенсивного горения, восходящие потоки продуктов сгорания не только препятствуют падению капель воды из обычных оросителей, но и увлекают их вверх. Мощная скоростная конвективная колонка над зоной горения препятствует появлению охлаждающего эффекта. Основная часть обычных капель из оросителей под перекрытием может испариться уже на расстоянии 3-5 м ниже потолка. Поэтому в последнее время стали применяться оросители, разбрызгиваемые капли из которых намного крупнее обычных. В связи с этим в некоторых случаях оказалось достаточно располагать один спринклер под перекрытием склада (например, оросители типа ESFR). Такая технология также незаменима при использовании передвижных стеллажей.
Применение таких спринклеров позволяет в соответствии со стандартом Американской пожарной ассоциации NFPA защищать склады с высотой помещений до 13,7 м и высотой складирования до 12,2 м. Однако применение таких оросителей требует повышенного напора на оросителе (10-62 м водяного столба), а следовательно, повышенного расхода воды. Площадь, защищаемая одним оросителем, составляет 7,4-9,0 м2, расчетная площадь – 90 м2.
В случае применения таких оросителей необходимо разрабатывать и согласовывать специально для каждого объекта технические решения. Причем в случае использования оросителей типа ESFR отпадает необходимость в применении межстеллажных экранов.
Опыт показывает, что система с промежуточными рядами спринклеров во внутристеллажном пространстве в большинстве случаев более эффективна, хотя и более дорогостоящая, чем с верхним потолочным расположением спринклеров.
Несмотря на отличия, для полноценной защиты склада с высотным стеллажным хранением, независимо от площади, необходимо предусматривать расход воды порядка 70-120 л/с, обеспечить который из водопровода чаще всего невозможно, а значит, потребуется резервуар на
400-600 м3 минимум и электрическая мощность для работы пожарных насосов порядка 100-200 кВт. При отсутствии возможности обеспечения электроснабжения по 1 группе или от двух трансформаторов двухтрансформаторной подстанции резервный насос может иметь дизельный привод.
4.3. Пожаротушение автоматическими установками тонкораспыленной воды (ТРВ) с применением или без внутристеллажных оросителей не оговорено ни российскими, ни зарубежными нормами в области пожарной безопасности и на сегодняшний день не имеет аналогов в мире. Соответственно, нет ни статистики пожаров в таких складах, ни опыта тушения. Крупнейшие в мире фирмы-производители оборудования (TYCO-GRINNELL, VIKING, MINIMAX и др.) в области водяного пожаротушения не выпускают специальных оросителей для таких установок. Для повышения эффекта смачивания в воду часто добавляют смачиватель. При этом основное отличие установок ТРВ в том, что они – дренчерные, а значит, орошение будет производиться не на площади 4-9 м2, а на значительно большей площади порядка 90-180 м2 или даже более. Для запуска таких систем необходима система раннего обнаружения пожара с применением дымовых пожарных извещателей. При ложном срабатывании таких систем значительным будет ущерб, так как одновременно заливается большая площадь водой со смачивателем.
5. В случае проектирования автоматического пожаротушения больших складов 10000-100000 м2 или даже более альтернативы водяному спринклерному пожаротушению нет. Серьезные проблемы могут возникнуть при строительстве небольшого, 500-2000 м2, склада с высотным стеллажным хранением. В этом случае стоимость резервуара с насосной может значительно превысить стоимость самого защищаемого объекта. В этом случае рационально использовать порошковое тушение (рис. 4), при котором применение экранов не имеет смысла. Накоплен большой опыт в использовании порошкового пожаротушения для небольших объектов (компании-производители модулей порошкового пожаротушения: ИНТЕФ, «Техномаш», «Этернис» и др.).

pic4

Рис. 4

6. При пожаре важную роль играет отвод дыма. Существуют два способа его отвода: с помощью вентиляторов дымоудаления, расположенных на кровле, или с помощью люков дымоудаления, расположенных над проходами между стеллажами, что не вызывает возражений. Сложности возникают при определении размеров дымовых зон, а также площади, обслуживаемой одним дымоприемным устройством. Проблемы связаны с вступлением в силу Закона о техническом регулировании и разработкой технических регламентов. Взамен СНИП 2.04.05-91* с 01.01.2004 введен СНИП 41-01-2003, который не зарегистрирован Минюстом. В случае принятия более жестких требований СНИП 2.04.05-91* по площади дымовой зоны – 1600 м2 и площади, обслуживаемой одним дымоприемным устройством, – 900 м2 необходимо ограждать каждую зону плотными вертикальными завесами из негорючих материалов, спускающихся с потолка (перекрытия) к полу, но не ниже 2,5 м от него, образуя под потолком (перекрытием) «резервуары дыма». Часто это технически невозможно, так как в межферменном пространстве все место занято воздуховодами, трубопроводами, кабелями, светильниками и прочим, а ниже ферм расположены стеллажи.
7. СНИП 2.04.05-91* (п. 9.2) и СНИП 41-01-2003 (п. 12.3) требуют в зданиях и помещениях, оборудованных системами противодымной защиты, предусматривать автоматическую пожарную сигнализацию. НПБ 88-2001* (п. 13.5) рекомендует запуск системы дымоудаления осуществлять от дымовых пожарных извещателей, в том числе и в случае применения на объекте спринклерной системы пожаротушения, при этом утверждая (п. 3.2*), что автоматические установки пожаротушения должны одновременно выполнять и функции автоматической пожарной сигнализации. В этой ситуации возникает закономерный вопрос, устанавливать ли на складе в дополнение к водяной спринклерной АУПТ также АПС с дымовыми пожарными извещателями для запуска системы дымоудаления. Причем часто точечные дымовые пожарные извещатели ставить здесь нельзя, из-за того что высота помещения склада превышает 12 м, а линейные дымовые извещатели работать не будут, так как за фермами не обеспечить расстояние не более 0,4 м от уровня перекрытия до пожарного извещателя, при этом (НПБ 88-2001* пп. 12.32, 12.33*) невозможно установить извещатели таким образом, чтобы минимальное расстояние от его оптической оси до стен и окружающих предметов было не менее 0,5 м.
Разумно обратиться к физике процесса. В общественных помещениях (офисы, магазины, помещения развлекательного назначения) с большим количеством людей и малой пожарной нагрузкой необходимо для запуска системы дымоудаления использовать АПС с дымовыми датчиками, так как время развития пожара до срабатывания АУПТ велико. В складах с высотным стеллажным хранением нет необходимости использовать АПС с дымовыми извещателями, поскольку людей очень мало, а большое количество пожарной нагрузки ведет к очень быстрому срабатыванию спринклера и запуску системы дымоудаления.
В обеспечении пожарной безопасности складов с высотным стеллажным хранением, для успешного тушения и локализации пожаров в условиях отсутствия или недостаточности нормативной базы необходимо предусматривать комплекс мероприятий по автоматической противопожарной защите конкретно для каждого объекта с учетом всестороннего анализа его пожарной опасности, архитектурно-планировочных решений и здравого смысла, используя при этом лучший мировой опыт и согласовывая свои решения с ГПН МЧС России.

скачать
скачать

 

Rambler's Top100 Интернет портал. Каталог фирм. бжд. Охрана. Обеспечение безопасности. Безопасность предприятия. Оборудование. Видеонаблюдение.