Средства обнаружения и тушения пожаров

 

1.Автоматическая противопожарная сигнализация

 

     Системы противопожарной сигнализации предназначены для своевременного обнаружения места возгорания и срабатывания сигналов систем оповещения о пожаре и автоматического пожаротушения. В зависимости от масштаба задач, которые решает охранно-пожарная сигнализация, в ее состав входит следующее оборудование: технические средства обнаружения (извещатели), технические средства сбора и обработки информации (приемно-контрольные приборы, системы передачи извещений), технические средства оповещения (звуковые и световые оповещатели, модемы, системы речевого оповещения), технические средства автоматического пожаротушения.

     При срабатывании датчика охранно-пожарная сигнализация подает звуковой или световой сигнал или передает его на контрольный пульт, а при использовании адресных датчиков существует возможность локализации источника потенциальной опасности. Главное-это то, что предупредить возгорание значительно проще, чем ликвидировать его последствия. Основное назначение системы охранно-пожарной сигнализации – это обнаружение и тушение возникшего возгорания. Вовремя остановив пожар, можно значительно сократить ущерб, который может нанести огонь. Грамотно расставленные датчики, правильно рассчитанные и смонтированные установки пожаротушения и сигнализации, обязательно ликвидируют любое возгорание на начальной стадии.

     Автоматическая охранно-пожарная сигнализация – это наиболее эффективное средство по борьбе с пожаром. Система пожаротушения сама обнаруживает причину возгорания и незамедлительно реагирует на нее, отослав на пульт сигнал тревоги и включив установку, которая распыляет подавляющее огонь вещество, тем самым создает обеспечение пожарной безопасности. Огонь в таком случае тушится без участия людей в кратчайшие сроки, при этом пожаротушение происходит только в нужном локализованном месте и только по объективным причинам. В качестве подавляющего огонь вещества могут использоваться: инертные газы, вода, углекислый газ, хладон, пена, порошки и аэрозоли. Для того чтобы в нужное время все элементы, которые содержит система пожаротушения, работали безотказно и выполнили свою задачу, проектирование и монтаж должны выполнять грамотные специалисты. Также, для того чтобы в дальнейшем можно было с легкостью производить техническое обслуживание системы или обслуживание ее отдельных узлов, система пожаротушения должна быть спроектирована наиболее простым и оптимальным образом.

     Автоматические пожарные извещатели могут реагировать на высокую температуру, появление дыма, свет пламени. Их устанавливают на потолке охраняемого помещения и соединяют проводами со специальным аппаратом, принимающим сигналы от извещателей и подающим общий сигнал тревоги дежурному.

     Простейший автоматический пожарный извещатель теплового типа — это электрический контакт из двух пружинящих пластинок, спаянных по концам легкоплавким припоем. Через него постоянно протекает ток. При нагревании горячим воздухом спай расплавляется, пластинки расходятся, контакт размыкается, а реле в приемном аппарате реагирует на разрыв цепи тока. Тепловой извещатель (АТИМ) содержит биметаллическую пластинку , которая при нагревании изгибается и замыкает контакт. Тогда электромагнитное реле в приемном аппарате срабатывает при протекании тока через его катушку.

     Пожарная сигнализация и все те меры, которые применяются для предотвращения нежелательных возгораний, хороши и полезны в сочетании с четким соблюдением правил техники безопасности.

 

2.Системы автоматического пожаротушения.

 

    Под установкой пожаротушения понимается совокупность стационарных технических средств для тушения пожара за счет выпуска огнетушащих веществ. В общем случае они подразделяются на ручные и автоматические. Отличительной особенностью автоматических установок является одновременное выполнение ими функций пожарной сигнализации, то есть обнаружения возгорания.

 

    Автоматические  установки пожаротушения классифицируются  по:

-    типу огнетушащего  вещества (вода, пена, газ, порошок,  аэрозоль)

-   конструктивному  исполнению (спринклерные, дренчерные, модульные, агрегатные)

-    способу тушения  возгорания (по объёму, по площади, локально)

- способу запуска установок  (ручной пуск, автоматический пуск, комбинированный способ пуска)

 

2.1.Системы водяного пожаротушения.

 

     Одним из наиболее эффективных методов ликвидации пожаров остаётся тушение водой. По сравнению с другими методами: порошковым, аэрозольным или газовым пожаротушением, - вода является наиболее безопасным, надёжным и дешёвым огнетушащим составом. Сейчас ей тушатся до 90% всех пожаров.

     Автоматические установки водяного пожаротушения в зависимости от типа оросителей подразделяют на следующие виды:

- спринклерные - установки, в которых применяются спринклерные оросители

-   дренчерные - установки, в которых применяются дренчерные оросители

 

    Автоматические установки водяного (спринклерного) пожаротушения в зависимости от температуры воздуха в защищаемом помещении (объеме) подразделяются на следующие наиболее часто применяемые виды:

 

1.Водозаполненные - используются в помещениях с минимальной температурой воздуха 5 ⁰С и выше. В данных системах (установках) все трубопроводы заполнены водой или водным раствором. Такие системы применяются на большинстве объектов.

2.Воздушные - используются в неотапливаемых помещениях зданий (например склады, ангары, автостоянки) с минимальной температурой ниже 5 ⁰С.

     Такие системы (установки) строятся с учетом следующего:

-   подводящий трубопровод (трубопровод насосной станции) заполнен водой или водным раствором, все остальные трубопроводы заполняются сжатым воздухом или азотом.

-   спринклерные оросители устанавливаются только вверх розеткой.

-   насосная станция должна находиться в отапливаемом помещении.

-  элементами насосной станции помимо стандартных элементов (как для водозаполненной становки пожаротушения) являются:

-   сухой (водовоздушный) клапан (узел управления).

-   компрессор

-   оборудование для контроля и поддержания воздушного давления.

     Инициализация (срабатывание) автоматических систем (установок) спринклерного пожаротушения происходит от срабатывания тепловых замков оросителей непосредственно над зоной возгорания.

     Ниже приведен один из алгоритмов работы спринклерной установки пожаротушения:

     В дежурном режиме (до возникновения пожара) все трубопроводы установки, включая подводящие, питающие и распределительные трубопроводы спринклерных секций, заполнены водой и находятся под давлением, которое поддерживает жокей-насос, включаемый и выключаемый электроконтактными манометрами.

     При возникновении пожара вскрываются спринклерные оросители над очагом пожара. В результате этого давление в системе питающих и распределительных трубопроводов падает, открывается клапан узла управления и вода из кольцевого пожарного водопровода подается на очаг пожара. Срабатывает сигнализатор давления в обвязке узла управления спринклерной секции. Выдается сигнал «Пожар» поступающий в систему автоматической пожарной сигнализации.

     Расход ОТВ (огнетушащее вещество) через спринклерных оросители приводит к снижению давления в кольцевом пожарном водопроводе и срабатыванию электроконтактных манометров на напорном коллекторе насосной станции, которые выдают сигнал на запуск основного насоса. Включается основной насос, который забирает воду из резервуара с водой для пожаротушения, он поддерживает в сети трубопроводов необходимые давление и расход ОТВ. В случае, если основной насос не срабатывает либо не выходи на расчетную мощность в течение 10 секунд, то автоматически запускается резервный насос.

     На питающем трубопроводе после каждого узла управления устанавливаются сигнализаторы потока жидкости, с которых снимается сигнал контроля подачи огнетушащего вещества (ОТВ).

     В отличии от спринклерных систем пожаротушения оросители дренчерных установок не имеют тепловых замков и соответственно такие системы запускаются от внешних систем обнаружения пожара: автоматических установок пожарной сигнализации, датчиков технологического оборудования и других побудительных систем.

     Ниже приведен один из алгоритмов работы дренчерных завес:

     Пуск дренчерных завес производится при том условии, что ручная задвижка завесы открыта, по сигналам:

-  автоматически, при сработке двух пожарных извещателей в одном из пожарным отсеков близи соответствующей секции в системе автоматической адресно-аналоговой пожарной сигнализации (сигнал об открытии электромагнитного клапана в дренчерных секциях подается от АПС).

-    от кнопки дистанционного пуска дренчера в помещении охраны.

     Таким образом автоматические установки водяного пожаротушения являются наиболее применяемыми и распространенными (достаточно дешевыми) в настоящее время системами, не требующими срочной эвакуации персонала.

     Установки водяного пожаротушения условно делят на установки с использованием внутриблочных оросителей и установки с использованием только потолочных оросителей. Среди пенных установок для высотных складов применяются установки пожаротушения высокократной пеной.

     Не так давно на рынке появились газовые установки типа «OxyReduct», позволяющие снижать концентрацию кислорода в защищаемом помещении ниже значения нижней границы воспламенения. Однако, из-за невозможности длительного пребывания персонала и животных в такой среде, эффективно применять эти системы только в помещениях со значительными ценностями и небольшим грузооборотом. Вторым препятствием распространения систем газового пожаротушения является их высокая цена.

     На сегодняшний день установкам водяного пожаротушения, в случае проектирования пожаротушения больших помещений от 10 000 м2, экономически эффективной альтернативы нет. Для складов меньшей площади до недавнего времени допускалось использование систем порошкового пожаротушения, так как стоимость насосной с резервуаром могла превысить стоимость защищаемого объекта. Рассмотрим подробно системы водяного пожаротушения.

     Существует несколько импортных моделей оросителей, - ESFR, ELO, ULTRA K17.

     Оросители ELO (Рис.2) отличаются повышенным по сравнению с оросителями общего назначения коэффициентом производительности, который составляет 161 [л/мин•бар1/2] (у оросителей общего назначения данный коэффициент равен от 80 до 115). Минимальная интенсивность орошения составляет 0,4 л/(с•м2). Минимальная расчетная площадь секции составляет 186 м2 для водозаполненных установок и 242 м2 для воздушных установок.

     Оросители Ultra K17 имеют ещё больший коэффициент производительности по сравнению с оросителями ELO, который составляет 241 [л/мин•бар1/2]. Максимальная высота потолка при этом должна быть не более 9,1 м. Минимальная интенсивность орошения составляет 0,55 л/(с•м2). Минимальная расчетная площадь секции составляет 186 м2 для водозаполненных установок и 418 м2 для воздушных установок. Оросители Ultra K17 и Elo располагаются только под потолком и размещаются согласно стандарту NFPA 13 аналогично оросителям общего назначения.

     Оросители типа ESFR (Рис.3) отличаются значительными коэффициентами производительности, которые составляют (в л/мин•бар1/2) 201,6 для оросителя ESFR-1, 241,9 для оросителей ESFR-17 и 362,9 для оросителей ESFR-25, а также малоинерционным тепловым замком, обеспечивающим срабатывание оросителя в начальной стадии пожара. Площадь, защищаемая одним оросителем, зависит от высоты установки и составляет от 5,8 до 9,3 м2. Расчетная площадь составляет 89 м2.

     Все вышеперечисленные модели требуют повышенного расхода, помимо этого, необходимо отметить, что проектирование и практическое использование этой группы установок в Республике Беларусь затруднено из-за отсутствия нормативной базы по их применению. В случае применения таких оросителей для каждого защищаемого объекта необходимо разрабатывать и согласовать технические решения.

     Всех этих недостатков лишены оросители тонкораспыленной воды (модели «Макстоп», разработанные ООО «НИЦ СиПБ» г. Санкт-Петербург и «Аква-Гефест» фирмы ООО «Гефест» г. Санкт-Петербург), в том числе предназначенные для применения в установках пожаротушения не только на животноводческих помещениях. Поэтому в последнее время установки пожаротушения тонкораспыленной водой пользуются всё большим и большим спросом.

     Главным достоинство тонкораспыленной воды считается объемно-поверхностный способ тушения пожаров, позволяющий быстро ликвидировать пламенное горение практически всех веществ. Тонкораспыленная вода обладает способностью к охлаждению зоны горения ниже температуры воспламенения и уменьшению концентрации реагирующих веществ парами ниже уровня устойчивого горения.

 

2.2.Автоматические установки пенного пожаротушения.

    

     Установка пенного пожаротушения была создана в конце 20-х годов инженерами Богословским и Холуевым. Первая стационарная установка пенного пожаротушения была создана в конце 20-х годов инженерами Богословским и Холуевым. Установка состояла из двух емкостей с кислотным и щелочным растворами, из которых по трубопроводам растворы подавались под давлением воздуха к пенным оросителям. Пенные оросители представляли собой спринклер с тепловым легкоплавким замком. Пена образовывалась в результате реакции между щелочным и кислотным растворами в объеме спринклера, а затем распределялась по защищаемой площади. Из-за сложности раздельного хранения компонентов под давлением газа и их химической агрессивности, а также из-за необходимости устройства двойного трубопровода предложенная установка не нашла широкого применения.