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" № 6, 2009 год.

Содержание

Спринклерные системы водяного пожаротушения с принудительным пуском
Л. Белоусов, С. Дауэнгауэр


СПРИНКЛЕРНЫЕ СИСТЕМЫ ВОДЯНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ
С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ ПУСКОМ

Л. Белоусов, С. Дауэнгауэр группа компаний «ГЕФЕСТ»

Совершенствование системы нормативного регулирования в области пожарной безопасности, сопровождающее введение в действие требований Федерального закона № 123-ФЗ, поставило перед проектными организациями большое количество вопросов, широко обсуждаемых в средствах массовой информации. Один из них, до настоящего времени незаслуженно не привлекший широкого общественного внимания, но имеющий все шансы кардинально повлиять на развитие систем активной противопожарной защиты, - это применение спринклеров с принудительным пуском и установок на их основе (СП5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования» раздел 5.5).

К сожалению, разработчики не выдвинули конкретных технических требований по проектированию подобных установок и ограничились только общими понятиями. В специальной литературе эта тема до настоящего времени также не обсуждалась, поэтому авторы попытались проанализировать перспективы развития систем пожаротушения, использующих спринклеры с принудительным пуском.

Системы водяного пожаротушения имеют долгую историю применения для обеспечения безопасности людей и защиты имущества и прошли значительную эволюцию от простейших устройств для подачи воды при пожаре до современных автоматических комплексов.

На сегодняшний день наибольшее распространение на практике получили системы пожаротушения, в распределительной сети которых используются спринклерные оросители, т.е. оросители, в которых выходное отверстие в дежурном режиме работы закрыто клапаном, имеющим тепловой замок и срабатывающим при повышении температуры в зоне установки оросителя. Такое решение позволяет осуществить подачу огнетушаще-го вещества только там, где повысилась температура воздушной среды, и не подавать его в зоны, незатронутые пожаром, что существенно снижает расход воды при тушении пожара. Однако данное преимущество оборачивается рядом недостатков. Поскольку каждый ороситель имеет тепловой замок, тушение не начнется до тех пор, пока не произойдет разрушение термочувствительного элемента какого-то из оросителей. Данное действие легко достижимо при сравнительно небольшой высоте перекрытий от уровня пола (до 6-8 м) и термически мощном начальном импульсе пожара, однако при большей высоте защищаемых помещений или же развитии пожара с незначительным тепловыделением в начальной фазе часто наблюдается отставание роста орошаемой площади по отношению к увеличению площади развивающегося пожара. Именно с этим связана постоянная работа производителей оросителей, направленная на снижение тепловой инерционности спринклеров. Однако даже использование современных относительно быстродействующих спринклеров не устраняет опасности неконтролируемого развития пожара, что при определенных условиях может привести к значительным материальным потерям и даже гибели людей.

Указанного недостатка лишен дрен-черный способ тушения пожара, при котором огнетушащее вещество сразу подается на площадь, заведомо большую, чем площадь возможного возгорания. При этом достигается быстрое и гарантированное тушение возгорания, что служит причиной использования такого способа на некоторых особо ответственных объектах. Но его широкому применению препятствуют существенные недостатки, среди которых можно выделить следующие: тушение по всей защищаемой площади часто бывает избыточным с точки зрения эффективности работы установки, что ведет к неоправданно высоким расходам огнетушащего вещества, применению насосов повышенной мощности. Подача значительных объемов воды для целей тушения может привести к тому, что ущерб от воздействия воды при тушении пожара превысит возможные убытки от собственно возгорания. Применение дренчерных установок для сравнительно небольших площадей орошения теоретически возможно, но требует существенного увеличения количества управляющих клапанов и длины магистральных трубопроводов. Кроме того, наиболее распространенное на практике использование дымовых пожарных извещателей в побудительных системах для запуска дренчерной установки часто приводит к неоднозначности в определении запускаемой секции, особенно при возникновении очага возгорания на границе разных секций.

Таким образом, среди традиционных систем водяного пожаротушения имеются два полярных решения по обеспечению эффективности тушения и его экономической целесообразности. Очевидно, что оптимальная система водяного пожаротушения должна формироваться на основе компромисса между спринклерной и дренчерной установками пожаротушения и совмещать в себе полезные свойства каждой из них, а именно:

■ иметь оросители с тепловыми замками, срабатывающими при повышении температуры в зоне их установки и обеспечивающими точное выявление местоположения очага;

■ обеспечивать групповой запуск определенного числа оросителей, при этом срабатывание этих оросителей должно происходить не по всей защищаемой площади, а на сравнительно небольшом участке, включающем в себя зону пожара;

■ для эффективной локализации и последующего тушения возгораний количество одновременно срабо-

тавших оросителей должно быть не менее 6-10 штук;

■ пуск оросителей должен осуществляться не только от повышения температуры, но и от побудительных систем того или иного типа;

■ для получения оперативной информации необходим контроль состояния каждого из оросителей.

Таким образом, при реализации этих ранее неразрешимых задач мы переходим от традиционных систем водяного пожаротушения к системе управляемого пожаротушения, которая осуществляет процесс тушения, реализуя оптимальные алгоритмы функционирования на основе анализа характера развития пожара.

Основой для технического воплощения таких решений является спринклер-ный ороситель с принудительным пуском, который, реализуя функции традиционных оросителей, дополнительно обладает инициирующим устройством для управляемого пуска.

Идея принудительного пуска сприн-клерных оросителей имеет давнюю историю и различные технические воплощения, построенные на одном принципе -обеспечение локального разогрева термочувствительного элемента спринклера для его активации. Среди основных применяемых решений можно отметить различные виды электронагревательных контактных элементов (нити накаливания, резисторные элементы), фотоустройства с высоким тепловыделением, газогенераторные элементы.

Несмотря на кажущуюся простоту самого принципа принудительной термической активации спринклерного оросителя, техническое воплощение реального устройства - достаточно сложная задача. В настоящее время на российском рынке подобная техника представлена двумя производителями - ООО «Гефест» и ООО «ГорПожбезопасность», из зарубежных аналогов можно упомянуть спринклеры фирмы CPF Industrials S.p.A. Оросители «Аква-Гефест» производства ООО «Гефест» имеют в качестве термопобудительного элемента электрорезистор, который размещен непосредственно на терморазрушающейся колбе оросителя. Электрорезистор нагревается при протекании пускового тока, что приводит к разрушению колбы и открытию выходного отверстия спринклера. Также возможен вариант работы оросителя, при котором разрушение термоколбы происходит при воздействии тепла от пожара. В оросителях «Прогресс» производства ООО «Горпожбезопасность» в качестве инициирующего устройства выступает газогенераторный заряд, сгорающий при подаче пускового тока, в результате чего формируется струя горячего газа, попадающего на колбу спринклера и разрушающего ее.

Для создания полноценных систем пожаротушения необходимо иметь возможность не только принудительно вскрыть спринклер, но и проконтролировать факт вскрытия. Как следствие, возможен выпуск варианта спринклера только с контролем срабатывания, без принудительного пуска, что может быть использовано для создания адресных спринклерных установок. Такие установки позволяют создать системы динамического управления противопожарной защитой и эвакуацией, алгоритм функционирования которых меняется в зависимости от направления и скорости распространения пожара.

Очевидно, что при использовании подобных систем эффективность тушения значительно повышается, в связи с чем их целесообразно применять для решения следующего класса задач:

■ при необходимости обеспечить быстрое вскрытие оросителей на защищаемой площади, чтобы за минимальное время локализовать и потушить быстро распространяющийся пожар, или когда срабатывание оросителей происходит с запаздыванием по сравнению с линейной скоростью развития пожара, что особенно актуально в помещениях с высотой перекрытий более 8-10 м или помещениях с высокой концентрацией пожарной нагрузки (складские комплексы);

■ для защиты высотных зданий, где запаздывание при срабатывании установки пожаротушения может привести к значительным сложностям при тушении пожара оперативными подразделениями и, как следствие, к серьезным потерям;

■ для защиты помещений, содержащих локальные объекты повышенной ценности. В этом случае целенаправленно тушится только этот объект, при этом используемое количество огнетушащего вещества минимально;

■ для защиты объектов специальной конфигурации (воздуховоды, кабельные каналы, продуктопроводы);

■ для защиты автоматизированных автостоянок, других объектов с высокой пожарной нагрузкой и потенциально высокой скоростью распространения пожара как по горизонтали, так и по вертикали;

■ для создания водяных завес, блокирующих распространение пожара в местах пересечения противопожарных стен дверными проемами, коммуникационными проходами и т.д.;

■ для организации эвакуационных путей и защиты путей движения пожарных расчетов в соответствии с разработанными планами пожаротушения.

Управляемый пуск может производиться в следующих режимах:

■ автоматический, с применением электропуска управляемых оросителей по сигналу адресной (адресно-аналоговой) пожарной сигнализации;

■ автоматический, с применением электропуска управляемых оросителей по сигналу от одного или двух сработавших оросителей или одного оросителя и сигнализатора потока жидкости;

■ дистанционный, с применением электропуска управляемых оросителей по команде оператора с дежурного поста или по месту расположения оросителей.

Дистанционный пуск рекомендуется применять для создания водяных завес. Разумеется, пусковой пульт, находящийся в месте расположения оросителей, должен быть защищен от несанкционированного доступа. Во всех остальных случаях основным режимом пуска является автоматический.

Эффективность системы с использованием управляемых оросителей в существенной степени зависит от правильно выбранной системы управления. Широко применяемые сейчас технические средства управления имеют ограниченные возможности, как по контролю пусковых цепей, так и по программированию реализации большого количества сценариев управления. Однако в последнее вре-мяив этой области наблюдается значительный прогресс.

Рассмотрим возможные алгоритмы функционирования системы пожаротушения с принудительным пуском оросителей с контролем состояния. Контакты пускового и контролирующего элементов спринклера должны быть подключены к модулю контроля таким образом, чтобы каждому спринклеру был присвоен индивидуальный адрес. Полученная таким образом схема адресного поля на стадии проектирования анализируется с точки зрения вероятного сценария распространения пожара. При этом вокруг каждого спринклера формируется сателлитная группа из нескольких спринклеров, которые должны быть запущены, если «главный» спринклер сработал. В принципе, «главным» может стать любой спринклер, соответственно, меняются форма и состав сателлитной группы. Очевидно, что количество комбинаций будет совпадать с количеством управляемых оросителей. Итак, при проектировании следует определить:

■ характер пожарной нагрузки;

■ наиболее вероятное направление распространения пожара;

■ площадь минимальной защищаемой зоны;

■ состав и конфигурацию «сателлит-ной» группы.

Данные на пуск сателлитных групп программируются по алгоритму «если -то». В ряде случаев (небольшие помещения, пристеночные пространства, коридоры и т.д.) одна и та же группа может быть запущена при срабатывании одного из нескольких спринклеров, входящих в группу (алгоритм «если - или - то»). При этом общее количество «сателлитных» групп и, следовательно, программ пуска сокращается.

Поясним сказанное на примере.

На рисунке 1 приведена схема расположения оросителей в большом помещении (цех, торговый зал). Минимальная защищаемая зона составляет 54 м2, группа состоит из девяти оросителей ТРВ, конфигурация - квадрат. Группа 1 отвечает зоне, находящейся вдали от стен помещения. Сработавший ороситель находится

Рис. 1

Рис. 2

в центре группы, алгоритм программирования «если - то». Группа 2 примыкает к углу помещения. Эта группа активируется при любом из сработавших выделенных оросителей. Алгоритм программирования «если - или - то».

На рисунке 2 показано небольшое офисное помещение (36 м2). Площадь защищаемой зоны, очевидно, 36 м2 (все помещение). Группа состоит из 6 спринклеров, конфигурация - прямоугольник. Группа активируется при срабатывании любого извещателя из группы, алгоритм программирования «если - или - то».

Как было указано выше, модули контроля проверяют состояние линии до спринклера на обрыв и короткое замыкание, а также передают сигнал о вскрытии спринклера в адресную линию. Очевидно, что таким образом контролируется не только вскрытие «главного» спринклера в результате воздействия факторов пожара, но и срабатывание каждого спринклера «сателлитной» группы после получения ими пускового импульса от модуля пуска. Возможно использование модулей контроля также для управления системой оповещения и эвакуации.

Нельзя не отметить еще одну возможность, которую дают системы с контролируемыми оросителями. В случае быстрого распространения пожара по нескольким альтернативным направлениям, по сигналам от последовательно срабатывающих оросителей можно отследить направление и скорость распространения пожара и скорректировать пути эвакуации и другие противопожарные мероприятия - в соответствии с реальным развитием обстановки.

Применение управляемых оросителей открывает перед специалистами по противопожарной защите широкие перспективы. По мнению экспертов, подобная система может применяться в качестве компенсирующего мероприятия в следующих случаях:

■ при превышении нормативной площади пожарного отсека (допускается не регламентировать площадь пожарного отсека);

■ при снижении степени огнестойкости здания по сравнению с нормативной;

■ при превышении нормативной высоты здания;

■ при проектировании защиты много-светных пространств или атриумов;

■ при размещении групп помещений с различной функциональной пожарной опасностью в пределах одного пожарного отсека;

■ при затруднении доступа пожарных подразделений в возможную зону пожара;

■ при превышении нормативных расстояний нахождения пожарной части от защищаемого объекта. Список преимуществ систем пожаротушения с принудительным пуском будет, по-видимому, расширяться. Одно несомненно: впервые в руках специалистов имеется система, объединяющая положительные качества дренчерной и сприн-клерной классических систем, что открывает перед системами водяного пожаротушения новые возможности.

Надеемся, что мы смогли максимально подробно осветить основные принципы работы установок пожаротушения с принудительным пуском, показать читателю всю эффективность данного способа пожаротушения по сравнению с традиционными и несомненные преимущества при достижении задач по обеспечению пожарной безопасности.

скачать
скачать

 

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