12.5.2 Автоматические стационарные системы пожаротушения
Согласно СНБ 2.02.05.04 «Пожарная автоматика» к автоматическим, стационарным системам пожаротушения относятся установки, в которых все элементы смонтированы и находятся постоянно в готовности к действию. Стационарными установками оснащаются здания, сооружения, технологические линии, группы или отдельное технологическое оборудование.
Стационарные установки пожаротушения имеют, как правило, автоматическое местное или дистанционное включение и одновременно выполняют функцию автоматической пожарной сигнализации.
На практике наиболее широко используются установки водяного пожаротушения, к которым относятся пожарные автомашины и водяные стволы (ручные и лафетные). Для подачи воды при тушении пожара применяют пожарные стволы или оросители, которыми можно создавать сплошные, капельные, распыленные и мелкодисперсные водяные струи. Наибольшее распространение в настоящее время получили стационарные водяные спринклерные и дренчерные установки.
Спринклерные установки (рисунок 12.12) включаются автоматически при повышении температуры среды внутри помещения до заданного предела. Датчиками таких систем являются спринклеры. Спринклерные установки имеют основной и автоматический (вспомогательный) водопитатели. Автоматический водопитатель может представлять собой водонапорный бак, гидропневматическую установку, водопровод и др. Он должен подавать воду до включения основного водопитателя - насосной станции.
Выходное отверстие в спринклерной головке (водяном оросителе) в нормальном режиме закрыто легкоплавким замком с фиксированной температурой плавления припоя (рисунок 12.12). Температуры разрушения теплового замка спринклера могут быть 57-67 °С; 68-79; 93; 141; 146; 182 и 240 °С. При повышении температуры выше указанных замок разрушается, выходное отверстие патрубка освобождается, поступающая из него вода разбрызгивается, ударяясь о розетку. В спринклерных головках совмещены датчики и приспособления для выбрасывания воды.
1 - магистральный трубопровод; 2 - контрольно-сигнальное устройство;
3 - питательные трубы; 4 - распределительные трубы; 5 - спринклер;
6 - очаг загорания
Рисунок 12.12 - Принципиальная схема спринклерной установки пожаротушения
В спринклерных установках вскрываются лишь те головки, которые оказались в зоне высокой температуры пожара. Водяные оросители обладают сравнительно большой инерционностью - они вскрываются через 2-3 мин с момента повышения температуры. Эта инерционность является определенным недостатком спринклерных систем.
Спринклерные установки бывают водозаполненными, которые используются в помещениях с минимальной температурой воздуха 50С и выше, и воздушными - в неотапливаемых помещениях с температурой ниже 50С. Разветвленная сеть трубопроводов спринклерных систем размещается под потолком помещения, а в трубопроводы вмонтированы спринклеры с таким расчетом, чтобы каждый из них орошал от 9 до 12 м2 площади пола.
Дренчерные установки по устройству аналогичны спринклерным. Они применяются в помещениях с высокой пожарной опасностью. При горении ЛВЖ эти установки локализуют пожар и предотвращают распространение огня на соседнее помещение. Трубопроводная сеть этих установок постоянно заполнена водой вплоть до штуцеров дренчеров.
Дренчерные установки включаются как автоматически при срабатывании пожарных извещателей, так и вручную. Их используют для одновременного орошения расчетной площади отдельных частей строения, создания водяных завес в проемах дверей, окон, орошения элементов технологического оборудования и т.д.
Спринклерные и дренчерные установки могут заполняться не только водой, но и водными растворами, а также жидкими и газообразными огнегасителями. В этом случае спринклерные головки заменяются оросителями пенными дренчерными (ОПД), оросителями пенными дренчерными розеточными (ОПДР) и др.
Быстродействующие установки пожаротушения локального действия по конструктивному оформлению напоминают дренчерные системы. Они предназначены для защиты участков технологических процессов, где возможны воспламенения, взрывы и другие аварийные ситуации, при ликвидации которых нельзя использовать спринклерные или дренчерные системы. Эффект тушения быстродействующими установками достигается мгновенной подачей большого количества воды на очаг пожара в течение очень короткого промежутка времени.
Установки тушения распыленной и мелкодисперсной водой применяются для защиты производств, в которых обращаются ГЖ и масла. Они аналогичны дренчерным установкам, однако для распыления водяных струй в них имеются специальные оросители, конструкция которых отличается от конструкции обычных дренчеров. Для мелкого распыления воды используются специальные оросители, в которых вода подается под давлением 0,1 МПа. Эти установки расходуют большое количество воды, поэтому в местах их возможного использования необходимо предусматривать систему дренажа.
Установки водопенного тушения бывают передвижными (ручные пенные стволы, пеноподъемники, пеногенера-торы и др.), полустационарными (пенокамеры), стационарными (генераторы) и автоматическими стационарными.
В установке для получения воздушно-механической пены (рисунок 12.13) вода под напором поступает по трубопроводу 1 в дозатор 4, который автоматически через трубопровод 3 подсасывает определенное количество пенообразователя из емкости 2. Образующийся водный раствор пенообразователя поступает по трубопроводу 5 в генератор пены 6 в котором, перемешиваясь с воздухом, превращается в воздушно-механическую пену.
Рисунок 12.13 - Принципиальная схема установки для получения воздушно-механической пены
1 - трубопровод сжатого воздуха; 2 - клапан автоматической подачи
сжатого воздуха; 3 - кран ручного включения; 4 - сигнализирующее устройство; 5 - побудитель с легкоплавким замком; 6 - пожарный извещатель;
7 - генератор пены; 8 -емкость с водным раствором пенообразователя;
9 - устройство для заполнения емкости
Рисунок 12.14 - Автоматическая установка пенного тушения локального действия
Стационарные установки для тушения пожара воздушно-механической пеной бывают поверхностного, объемного, локального и комбинированного действия.
В установках поверхностного действия (типа спринклерных и дренчерных) применяют пену низкой кратности. В спринклерных установках тушения воздушно-механической пеной вместо водяных спринклеров используют закрытые автоматически действующие пенные оросители и пенопитатель с устройством, дозирующим пенообразование.
В установках объемного действия применяют пену средней кратности и высокократную, в установках локального и комбинированного действия - все виды пены.
Установка пенного тушения локального действия по принципу работы спринклерной головки реагирует на пожар и автоматически включает подачу раствора пенообразователя в генераторы, где образуется пена для тушения пожара на поверхности технологического аппарата и на полу.
В начальной стадии загорания ЛВЖ и ГЖ применяют стационарные воздушно-пенные огнетушители ОВПС или ОВПУ.
Установки газового пожаротушения подразделяются на установки общего объемного пожаротушения и локального пожаротушения по объему, локального пожаротушения по площади.
В установках общего объемного пожаротушения применяют такие огнетушащие вещества, как диоксид углерода, азот, аргон, водяной пар. В помещениях объемом до 3000 м3 применяют объемное тушение такими газовыми составами, как «Инерген», состоящий из N2 - 52 %, Аг - 40%, С02 - 8 %.
Локальное тушение газовыми составами по объему используется тогда, когда применение установок объемного тушения невозможно.
В настоящее время известны аэрозольные установки активного пожаротушения марки ТОР, например, «ТОР-6М-1» (защищаемый объем 10 м3), «ТОР-6Э» (защищаемый объем 38 м3), «ТОР-9Э» (защищаемый объем 50 м3) и др.
Установки локального тушения по площади применяются для тушения отдельных очагов в помещениях такого объема, где создавшаяся концентрация огнетушащего газа не будет опасной для людей. В качестве огнетушащего газа в таких установках используют диоксид углерода.
Назначение автоматической установки объемного газового тушения (рисунок 12.15) - быстро заполнить помещение газовыми составами и создать в нем требуемую концентрацию С02, при которой прекращается горение.
При использовании газового пожаротушения предупредительная сигнализация должна оповестить работающих о том, что начинается подача газа, чтобы они все во избежание отравления могли покинуть помещение.
В самом помещении предусматривают вытяжную вентиляцию для удаления загазованного воздуха. При использовании хладонов кратность воздухообмена должна быть равна трем, а при использовании других средств газового пожаротушения - шести.
Баллоны с газом, запорно-пусковая арматура и контрольно-регулирующие устройства монтируются в специально отведенном для этих целей помещении.
Установки локального пожаротушения по объему применяются для тушения пожара отдельных агрегатов или оборудования. В них используются диоксид углерода. Нормативная массовая огнетушащая концентрация при локальном тушении по объему - 6 кг/м3 СО2. Время тушения не должно превышать 30 с.
Установки для тушения пожаров порошковыми составами обычно являются стационарными. Они применяются на технологических аппаратах, в производственных зданиях и сооружениях. Установки могут иметь различные схемы и выполняться с электрическим и пневмомеханическим пуском.
Установка автоматического пожаротушения порошковыми составами с пневмомеханической системой пуска (рисунок 4.14) приводится в действие при срабатывании побудительно-пусковой батареи после включения пожарного извещателя.
1 - баллоны с диоксидом углерода; 2 - выпускная головка; 3 - соединительная трубка; 4 - предохранительный клапан; 5 - секционный коллектор; 6 - запорный клапан; 7 - общий коллектор; 8 - электроконтактный манометр; 9 - пусковой воздушный баллон; 10 - обратный клапан
Рисунок 12.15 - Двухсекционная углекислотная установка с пневматическим пуском
Под действием сжатого газа поршень привода опускается вниз, при этом трос натягивается и открывает головки-затворы, которые включают подачу сжатого газа через редуктор в сосуд с порошковым составом. Когда давление в сосуде достигает заданного предела, порошковый состав через трубопровод и распылители подается на очаг горения.
В настоящее время промышленность освоила выпуск установок активного порошкового пожаротушения марок Тайфун: «Тайфун 015» (защищаемая площадь 14 м2), «Тайфун 015-6» (защищаемая площадь 7 м2), «Тайфун 050» (защищаемая площадь 40 м2), «Тайфун 050В» (во взрывозащищенном исполнении, защищаемая площадь 40 м2).
1 - баллоны со сжатым газом; 2 - головка-затвор; 3 - коллектор сжатого газа;
4 - трос; 5 - электромагнитный вентиль; 6 - редуктор; 7 - люк; 8 - вентиль;
9 - шаровой кран с пневмоприводом; 10 - трубопровод подачи порошкового состава; 11 - сифонная трубка; 12 - емкость с порошковым составом;
13 - рычаг ручного включения; 14 - пневмопривод
Рисунок 12.16 - Схема установки автоматического тушения пожаров порошковыми составами
Передвижные порошковые установки располагаются в кузове автомашины или на платформе прицепа. Заряд огнетушащего состава такой установки колеблется от 0,5 до 1,5 т. Порошковые установки весьма эффективны, но достаточно дороги.