Системы водяного пожаротушения: классификация, применение, испытания

Системы водяного пожаротушения: классификация, применение, испытания

На данный момент водяное пожаротушение остается наиболее востребованным и популярным методом борьбы с возгораниями и открытым огнем. Оно действует за счет снижения температуры поверхностей и предметов за счет повышенной теплоемкости воды. самыми распространенными устройствами в помещениях различного назначения остаются автоматические установки тушения пожаров на базе воды.

Оглавление

Этот тип оборудования обычно устанавливается там, где отмечается массовое скопление людей:

• Аудитории учебных заведений;
• Жилые помещения и офисы;
• Общественные приемные;
• Цеха производственных предприятий;
• Публичные места.

Востребованность и популярность, которой пользуются такие системы основаны на том, что вода в качестве средства тушения возгораний является наиболее дешевым ресурсом, она обладает вполне определенными качествами, необходимыми для таких целей.

Особенности воды в качестве средства пожаротушения

Система автоматического пожаротушения – это самый распространенный способ ликвидации возгораний, который отличается повышенной эффективностью за счет применения воды в рамках системы, а ее характеризуют следующие особенности:

• Низкая цена;
• Всеобщая доступность;
• Скрытая теплота испарения в большом объеме;
• Повышенная теплоемкость.

Не менее значимым качеством воды называют химическую инертность по отношению к большинству материалов, которые легко воспламеняются. Чтобы добиться повышенной эффективности воды, уже существуют специальные вспененные добавки, способные увеличить смачивающую способность и адгезию к объекту, который нужно потушить.

Сфера применения систем

Есть определенные недостатки, не позволяющие пользоваться водяными системами тушения пожаров на объектах, которые оснащены электрооборудованием в большом количестве. Речь идет о повышенном уровне электропроводности среди и вероятности порчи имущества в результате протекания. Эти особенности говорят о том, что системы данного типа можно монтировать в конкретных типах помещениях:

• Складов;
• Торговых залов;
• Бизнес-центров;
• Спортивных комплексов;
• Общественных приемных;
• Стоянок;
• Больниц;
• Гаражей;
• Учебных аудиторий;
• Дошкольных учреждений для детей;
• Офисов крупных компаний.

Система водяного пожаротушения не используется при ликвидации воспламенения горючих жидкостей и электрических установок. Проблемы с использованием оборудования возникают в результате того, что не получается применять чистую воду, если температура окружающей среды отрицательная. Однако эта проблема решается посредством добавления специализированных антифризных добавок.

Преимущества водяных систем

При проектировании системы водяного тушения пожаров учитывается множество факторов, в частности, особенности помещений и материалов, которые могут воспламениться. Вода – это подходящее вещество для тушения непосредственно пламени или того, что горит.

Востребованность и популярность систем базируется на том, что сама вода стоит дешево, оборудование можно быстро и качественно собрать, а у системы есть множество модификаций и настроек.

Чтобы увеличить результативность, можно вводить в воду разнообразные добавки, которые обеспечивают возможности применения установок в сложнейших ситуациях.

Системы тушения пожаров на базе воды отличаются:

• Простота эксплуатации и удобство;
• Повышенная экономичность;
• Простота монтажа;
• Ценовая доступность.

У этого оборудования есть основная характерная особенность – универсальность. Система автоматического водяного пожаротушения используется не только в пределах отдельного помещения, но и локально в рамках всего объекта.

Виды систем пожаротушения на базе воды

В ГОСТ Р 50680-94 определено, какие бывают разновидности установок тушения пожаров.

Спринклерные системы оснащены замком в рамках своей конструкции, который очень чувствителен к изменению температуры среды вокруг прибора. Этот замок смонтирован на технологическом отверстии, которые используется для поступления воды. он блокирует поступление жидкости из системы, в которую ее закачали заранее. Вода внутри находится под высоким давлением.

Такое оборудование обладает одним базовым преимуществом: обеспечивает эффективное локальное тушение пожаров. Распылитель будет срабатывать только в зоне, где сильно превышен порог разрешенной температуры среды. Для предотвращения порчи или подтопления имущества чаще всего организации устанавливают воздушные спринклеры, а не водные.

Дренчерные системы используются для подачи воды сразу по всей территории помещения, как только поступает сигнал от сработавшего датчика. При поступлении сигналов активируются насосы, которые подают воду в систему трубопроводов. Эта система является полностью автоматизированной.

Система включается вручную или автоматически в результате срабатывания датчиков. Такое оборудование позволяет создать полноценную завесу, которая не дает пламени распространяться. В такой системе огнетушащим составом может служить не только вода, но и пена.

При сборке системы пожаротушения на базе воды используется большое количество комплектующих, в числе которых следующие:

• Распределительные установки, насосы;
• Резервуары, оросители;
• Пульты управления, распределительные трубопроводы;
• Оповещатели, гидроаккумуляторы;
• Побудительные устройства, дозаторы.

При монтаже системы водяного тушения пожаров предусматривается сборка множества разнообразных деталей и узлов, и оросители являются одними из наиболее значимых частей системы. Разновидность такого устройства подбирается соответственно типу системы. Оросители бывают дренчерными или спринклерными. Не менее популярны оросители, которые используются для тонкого распыления. Они необходимы для формирования плотной завесы воды, что предотвращает дальнейшее распространение огня.

Проектирование систем

При формировании системы тушения пожаров требуется обязательно соблюдать правила и нормы. Полный пакет нормативной документации содержится в:

• СП 5.13130. 2009 «Системы противопожарной защиты».
• НПБ 88-01 «Установки пожаротушения и сигнализации».
• СНиП 2.04.09-84 «Пожарная автоматика зданий и сооружений».

Имеется конкретный алгоритм, который используется в качестве базы для расчета АУП. Сначала требуется определить тип смесителя, который будет использоваться для тушения пламени с собираемой системе. На втором этапе выбирается система тушения пожаров дренчерная или спринклерная. Действующие правила являются базой при определении интенсивности, с которой вода подается в систему и реализуется процесс тушения пожаров.

На следующем этапе требуется определить, какой ороситель будет наиболее удален от остальных, а потом выбрать оптимальное рабочее давление в рамках системы. Это делается на базе сведений о выбранном оросителе, диаметре и трассировке труб.

Проводятся гидравлические расчеты, а потом получаются данные о гидравлической мощности оборудования. На стадии проектирования системы тушения пожара очень большое значение имеет смета, так как она содержит сведения обо всех финансовых расходах, объеме предоставляемых работ, величине затрат трудовых ресурсов и времени, количестве материалов.

До начала монтажа требуется провести тщательную проверку автоматической системы пожаротушения на присутствие в ней всех деталей и узлов, соответствие параметров отдельных комплектующих. При проектировании собирается полный пакет сведений о ближайших источниках воды, трубопроводах и оросителях. При работе над проектом нужно:

• Выбрать подходящий тип оборудования;
• Получить исчерпывающую характеристику источника снабжения водой;
• Определить точные размеры и площадь помещения, а также интенсивность подачи воды;
• Рассчитать и выполнить анализ данных о величине объема водного источника и вероятную продолжительность процесса тушения пожаров;
• Сформировать точную схему, соответственно которой должны устанавливаться оповещатели и оросители.

Есть конкретные ограничения, касающиеся использования пластиковых труб при сборке всей системы. Особенности материала, который используется для производства водопроводных труб, требуют, чтобы в акте были отражены ограничения, касающиеся их эксплуатации. После этого допускается начать гидравлические расчеты и приступить к монтажу всей конструкции.

Процесс монтажа

При выполнении монтажных работ соблюдается строгий порядок, который полностью отвечает действующим правилам и нормам. Сначала подготавливается площадка, заливается фундамент. Выполняется разметка, соответственно которой последовательно выполняется монтаж компрессорного оборудования и насосов:

• Сначала устанавливается редуктор на позицию, подготовленную специально для него;
• Далее оси центрируются, а потом подсоединяются маслонасосы;
• Фиксируется все необходимое оборудование, выполняется монтаж трубопровода;
• Между точками фиксации труб расстояние должно быть в пределах 4 м;
• Распылители закрепляются соответственно требованиям, прописанным в технической документации, разработанной для устройств различных типов.

На финальном этапе монтажа проводится испытание систем на работоспособность.

Выводы

Заниматься выполнением всех работ должны высококвалифицированные профессионалы, способные обеспечить полноценное и качественное выполнение монтажных работ, а также безопасность здания и людей, находящихся в нем.

ВОДЯНОЕ ПОЖАРОТУШЕНИЕ

Вода является эффективным, дешевым и общедоступным огнетушащим веществом. Поэтому установки автоматического пожаротушения на основе воды получили широкое распространение.

В этой статье будут описаны спринклерные, дренчерные и мелкодисперсные системы автоматического пожаротушения. Также рассмотрим принцип действия, область применения, особенности функционирования, достоинства и недостатки каждого типа.

СПРИНКЛЕРНАЯ УСТАНОВКА ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Спринклерная установка автоматического пожаротушения разрабатывается таким образом, чтобы обеспечить срабатывание распылителей (оросителей) расположенных в непосредственной близости от очага возгорания. Таким образом, минимизируется вред, наносимый интерьеру помещения от огнетушащего вещества – воды.

Принцип действия.

Изначально, срабатывание спринклерной системы пожаротушения являлось энергонезависимым процессом. Тепловой замок спринклерного распылителя разрушался под действием температуры и вода из системы начинает поступать к очагу возгорания.

Специальный датчик улавливал падение давления в системе трубопроводов и включал насосное оборудование, падающее воду из резервуара и/или из магистрального водопровода. Такая система имела высокую инерционность срабатывания, так как достижение пороговой температуры в помещении означало, что пожар вступил в свою активную стадию.

• задымление;
• температура;
• изучение,

как по пороговым значениям, так и в динамике изменения.

При этом спринклерные оросители комплектуются устройствами принудительного пуска.

Область применения.

Спринклерные автоматические установки водяного пожаротушения используются в помещениях температурой не ниже +5°С. Они применяются для контроля локальных зон на объектах с повышенной огне- и взрывоопасностью.

Нормативные документы, в частности Постановление Правительства РФ № 390 от 25.04.2012 г и Федеральный закон ФЗ № 123-ФЗ от 22.07.2008 г, регламентируют установку автоматических систем пожаротушения в различных зданиях и сооружениях производственного, коммерческого, социального или жилого типа.

Рекомендации по использованию спринклерной системы приведены в различных отраслевых документах и рекомендациях по пожарной безопасности.

1. Крытые автостоянки надземного или подземного типа, имеющие более одного этажа;
2. Любые строения высотой фасада более 30 м, кроме сооружений, относящихся к Д и Г категории пожароопасности;
3. Каркасные строения с несущими металлическими конструкциями и горючим утеплителем между ними. Площадью не менее 800 м 2 для общественных зданий и 1200 м 2 для административно-бытовых;
4. Коммерческие торговые здания общей площадью надземной части сооружения более 3500 м 2 и подвала более 200 м 2 . За исключением площадок, где производится реализация или складирование негорючих материалов;
5. Сооружения развлекательного назначения: концертные залы, кинотеатры, театры и т.п. с количеством посадочных мест более 800;
6. Складские помещения с высотой стеллажей 5,5 м и более;
7. Все коммерческие здания осуществляющие торговлю легковоспламеняющимися материалами и горючими веществами. За исключением предприятий розничной торговли с максимальным объемом в фасовки 20 л.

Особенности функционирования.

• 79 0 С;
• 93 0 С;
• 141 0 С;
• 182 0 С.

При этом, согласно нормативам, максимальный период времени воздействия пороговой температуры до разрушения теплового замка для первых двух категорий составляет 300 сек., а для третьей и четвертой 600 сек.

Достоинства и недостатки.

1. Срабатывание осуществляется только в зоне воздействия пороговой температуры. Другие помещения, находящиеся под контролем системы не подвергаются воздействию воды;
2. Спринклерная установка постоянно готова к работе. Срабатывание и начало процесса пожаротушения осуществляется даже при полном отключении электричества;
3. Приемлемая стоимость монтажа и обслуживания.

1. Высокая инерционность срабатывания (применяются спринклеры с принудительной активацией, а сама установка контролируется оборудованием пожарной сигнализации);
2. Спринклеры являются одноразовыми устройствами, которые необходимо заменить после срабатывания (некоторые модели насадок имеют возможность замены только термозамков);
3. Невозможно использовать водонаполненную установку в помещениях или на уличных площадках, где температура опускается ниже уровня замерзания (применяются воздухонаполненные спринклерные установки).

ВОЗДУХОНАПОЛНЕННАЯ УСТАНОВКА

Для использования спринклерных установок в условиях низких (отрицательных) температур применяется следующее техническое решение:

Трубопровод, расположенный в проблемных зонах, заполняется не водой, а газом. Специальная система обратных клапанов удерживает необходимое давление рабочей среды в трубах.

При срабатывании одного из оросителей происходит разгерметизация трубопровода, давление газа резко падает, клапана открываются и через них к месту возгорания поступает огнетушащее вещество.

Для повышения эффективности пожаротушение в трубопровод закачивается азот. Таким образом, происходит вытеснение кислорода и снижение интенсивности горения.

Попытки использовать для наполнения труб антифриз не являются оптимальными. Получившееся незамерзающее огнетушащее вещество имеет высокую стоимость. Кроме того модифицирующие добавки после многократного воздействия отрицательной температуры имеют тенденцию выпадать в осадок и могут закупорить сливное отверстие оросителя.

ДРЕНЧЕРНАЯ УСТАНОВКА ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Дренчерные установки автоматического пожаротушения используется не только для ликвидации очага возгорания, но и для формирования водяных завес, препятствующих распространению по территории объекта огня и продуктов горения. Дренчерный ороситель отличается от спринклерных отсутствием теплового замка.

Принцип действия.

Дренчерная система автоматического пожаротушения активируется по внешней команде. Различают два способа активации:

1. Электрический сигнал от системы пожарной сигнализации.

2. Механические приспособления (на данный момент используются довольно редко). Существует два типа:

Тросовая — легкоплавкий тепловой замок соединён с металлическим тросом, блокирующим клапан побудительного трубопровода. При расплавлении замка трос обрывается и клапан открывается.

Гидравлическая или пневматическая (принцип действия схож с сухой спринклерной установкой) давление воды или сжатого газа в контрольном трубопроводе удерживается тепловым замком. При его разрушении давление падает, активируя жокейные насосы, наполняющий основной трубопровод.

Область применения.

Дренчерные установки водяного пожаротушения применяются на объектах с высоким уровнем взрывоопасности как внутри помещений, так и на открытых площадках.

• предприятия по деревообработке и целлюлозно-бумажные комбинаты;
• производство бытовой и промышленной химии;
• производство лакокрасочных материалов;
• предприятия с отрицательным температурным режимом производственных процессов.

Особенности работы.

Дренчерные системы отличаются большим расходом воды. Согласно нормативам он составляет 0,1-0,3 л/сек/м 2 .

Кроме того необходимо наличие двух источников водоснабжения:

1. Емкость расчетного объема, откуда экстренно поставляется вода, для максимально интенсивного пожаротушения сразу после поступления сигнала об обнаружении очага возгорания. Длительность использования до 10 мин.

2. Магистральный трубопровод большого диаметра для непрерывной подачи воды при длительном тушении. Время подачи воды без снижения расчетного давления не менее часа.

Дренчерные распылители устанавливаются в контролируемом помещении с шагом 3 м, расстояние до межкомнатных простенков и капитальных стен должно составлять 1,5 м.

• лопаточные (диаметр выходного отверстия 12 мм) — используются для распределения воды по площадям;
• розеточные (диаметр выходного отверстия 10/12/16 мм) — применяются в водяных завесах.

Для каждой водяной завесы необходимо предусмотреть отдельное запорное устройство: вентиль, клапан или клинкет.

Многие дренчерные системы комплектуются дополнительным дозатором для пенообразования. Таким образом, в качестве огнетушащего вещества может использоваться пена высокой кратности, что значительно повышает эффективность пожаротушения отдельных типов материалов.

Достоинства и недостатки.

• подача огнетушащего вещества одновременно на большую площадь, что эффективно локализирует пламя;
• быстрый монтаж и простое обслуживание оборудования;
• низкая инерционность срабатывания;
• блокировка продуктов горения (гарь, токсичные испарения, высокая температура) в помещениях, где изначально возник пожар.

Фактически, главным недостатком является высокая интенсивность подачи огнетушащего вещества, которое влечет за собой перерасход воды или пены, а также значительные затраты на восстановление помещения.

МОДУЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ ТУШЕНИЯ ТОНКОРАСПЫЛЕННОЙ ВОДОЙ

Модульные системы пожаротушения тонкораспыленной водой являются сравнительно новыми, высокоэффективными установками. Они осуществляют воздействие на очаг возгорания водными частицами размером 100-200 микрон.

На данный момент они являются дорогостоящими, что сдерживает их быстрое распространение. В состав рабочего модуля выходит несколько баллонов: с инертным газом (как правило, азот) и водой (для повышения эффективности ликвидации пламени смешивается со специальным ингибиторами).

Принцип действия.

Срабатывание установки автоматического пожаротушения тонкораспыленной водой происходит по команде системы пожарной сигнализации.

После активации открывается запорная заслонка баллона с газом и через шланг высокого давления азот поступает в баллон наполненный водой. Образуется газожидкостная смесь, вытесняемая поступающим газом в трубопровод к месту возникновение очагов возгорания.

Область использования.

Допускается применение для тушения электроустановок (производственного оборудования) с напряжением до 1000 В. Рекомендуется применять в помещениях, где возможно возникновение значительных финансовых потерь от воздействия воды на материальные ценности. Также используется для тушения и легковоспламеняющихся и горючих газов.

Особенности применения.

Различают два типа модулей тушения тонкораспыленной водой:

Формирование водогазовой огнетушащей смеси производится механическим способом.

Кроме воды в огнетушащей смеси присутствуют различные ингибиторы горения, которые добавляются в ёмкость смешивание из отдельного баллона.

• высокая эффективность при тушении электроустановок, жидкостей и газов;
• щадящее воздействие на материальные ценности;
• низкий расход огнетушащего вещества;
• небольшие габариты главного модуля, высокая скорость монтажа.

• необходимость систематического технического обслуживания и контроль давления в баллонах;
• ограниченное количество огнетушащего вещества, может оказаться недостаточным при пожар на большой площади.

Выбор типа установки водяного автоматического пожаротушения зависит от специфики эксплуатации объекта.

Чаще всего дренчерные системы используется вне помещений и для предотвращения возгорания на больших площадях типа открытых складских площадок.

Спринклерные системы применяются для ликвидации локализированных очагов возгорания.

Модули тушения мелкодисперсной водой имеют высокую стоимость в пересчете на их производительность. Их рекомендуется ограниченно применять при тушении различного оборудования и электроустановок с напряжением до 1000 В.

© 2012-2023 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Источник https://u-net.ru/blog/sistema-vodyanogo-pozharotusheniya

Источник https://eltechbook.ru/pozharotushenie_vodyanoe.html