книги из ГПНТБ / Автоматические средства обнаружения и тушения пожаров

Г л а в а III. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКИХ

СРЕДСТВ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ

1. ОГНЕТУШАЩИЕ СОСТАВЫ

Для тушения пожаров применяют воду, водно-хи- мичеокие растворы, пену, газовые составы, порошки и различные комбинации этих составов.

Огнетушащие составы выбирают прежде всего в за­ висимости от совместимости их с горячим материалом, а также в зависимости от оптимальных условий подачи, эффективности действия и экономической целесообраз­ ности.

Например, воду, пену и галоидуглеводородные соста­ вы нельзя использовать для тушения пожаров щелочных металлов (в этом случае рекомендуются порошковые со­ ставы и инертные газы), составы газового тушения целе­ сообразно применять для объемного тушения в закры­ тых помещениях и т. д.

В о д а используется в виде цельных и распыленных струй и применяется для тушения твердых сгораемых материалов, создания водяных завес и охлаждения объ­ ектов, расположенных вблизи очага горения.

Тушение пожаров твердых горючих жидкостей в ос­ новном производится распыленной водой в виде капель­ ных водяных струй.

Для тушения воспламеняющихся жидкостей, которые могут быть охлаждены распыленной водой ниже темпе­ ратуры воспламенения (дизельное масло, газойль, керо­ син, трансформаторное масло, смазочные масла и т. п.), применяются капельные водяные струи (с диаметром ка­ пель не более 0,8 мм).

Тушение воспламеняющихся жидкостей (спирты, ацетон, метанол и т. п.) происходит в результате их раз­ бавления водой.

При тушении пожаров воспламеняющихся жидкостей с низкой температурой воспламенения существенное значение имеет диаметр водяных капель.

Тушение пламени легковоспламеняющихся жидко-

90

стей возможно лишь распыленными и туманообразными водяными струями.

Во д и о-х и м и ч е с к и е р а с т в о р ы применяют для повышения опнетушащей эффективности воды. На­ пример, 0,5—2%-ный водный раствбр смачивателя имеет более высокий огнетушащий эффект по сравнению с во­ дой при тушении пожаров плохо смачиваемых веществ и материалов.

Для водно-химических растворов используется суль­ фонат, сульфонолы ВП-1 и НП-5, смачиватель НП-5,

родов (5—10% бромэтила или тетрафтордибромэтана) обладают повышенной эффективностью тушения за счет сочетания охлаждающего действия воды и ингибирую­ щего действия галоидированных углеводов в газовой фа­ зе. Эти эмульсии рекомендуется использовать тогда, ког­ да применение воды малоэффективно.

П е н а используется для тушения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей. Различают химиче­ скую и воздушно-механическую пены.

Химическая пена образуется при контакте пеногене­ раторного порошка ПГЛ с водой. В состав порошка до­ полнительно введено 2% мыла, что придает пене гидро­ фобные свойства. Химическую пену рекомендуется при­ менять для тушения пожаров спирта, ацетона и других

легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, а также ряда сгораемых веществ и материалов.

Пенообразователь ПО-1 ГОСТ 6948—54 представля­ ет собой жидкость темно-коричневого цвета без осадка и посторонних включений. Пенообразователь ПО-1 со­ стоит из нейтрализованного керосинового контакта, содержащего около 45% сульфокислот, 4,5% клея и 10% спирта или этиленгликоля. Пенообразователь имеет удельный вес около 1,1 и нейтральную реакцию среды.

Пенообразователь ПО-6 ГОСТ 9603—61 представля­ ет собой продукт щелочного гидролиза технической крови животных с добавкой 1 % сернокислого записного железа и 4% фтористого натрия.

Пена на основе ПО-11 и ПО-1С предназначена для

91

тушения пожаров гидрофильных жидкостей (спиртов, ацетонов и т. п.) [14].

К г а з о в ы м огнетущащим составам относятся: во­ дяной шар, двуокись углерода, инертные газы, а также составы на основе галоидированных углеводородов.

Двуокись углерода обладает сравнительно невысоким огнетушащим эффектом (например, тушение нефте­ продуктов с помощью углекислоты достигается при со­ здании 30%-‘Ной объемной концентрации). Для повыше­ ния эффекта тушения двуокись углерода применяют вместе с бромэтилом. Наибольшее распространение по­ лучили составы 4НД (95—97% бромэтила, 5—3% угле­ кислоты) и 3,5 (70% бромэтила, 30% углекислоты).

Для пожарной защиты используют также инертные

с о с т а в ы (составы ЖБ) используются при различ­ ном содержании бромэтила:

БФ-1—84% бромэтила, 16% тетрафтордибромэтана; БФ-2—73% бромэтила, 27% тетрафтордибромэтана; БМ—70% бромэтила, 30% бромметилена.

Составы на основе тетрафтордибромэтана (100% фреона 114В2 или фреона 13В) являются более эффек­ тивными и менее токсичными, чем на основе бромэтила. Наиболее высокой эффективностью обладают составы на основе галоидуглеводородов, характеризующиеся ин­ гибирующей способностью, т. е. свойством активно тор­ мозить химические реакции в пламени.

шения не пригодны или малоэффективны.

Сухие порошковые составы типа ПС изготовляются на основе карбоната и бикарбоната натрия. Состав ти­ па ПС представляет собой мелкий (с размером частиц 120—10 мкм) сыпучий порошок белого цвета с серым или розовым оттенком. Насыпной вес 0,9—4,2 г/см3 (не­ уплотненный). Влажность порошка типа ПС не превы­ шает 0,5%.

Этот порошковый состав практически нетоксичен, не оказывает вредных действий на материалы и может быть использован в сочетании с распыленной водой и пенными средствами тушения. Его применяют для туше­ ния щелочных металлов.

Порошковые составы типа ПСБ неэлектролроводны,

92

что позволяет использовать их также для тушения по­ жаров оборудования и аппаратов, находящихся под электрическим напряжением.

При правильном хранении порошок продолжитель­ ное время не теряет своих свойств.

Порошок типа СИ предназначен для тушения пиро­ форных жидкостей и представляет собой зерна силика­

геля, насыщенные галоидоуглеводородными летучими жидкостями.

Установки автоматического тушения пожаров класси­

2. АВТОМАТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ВОДЯНОГО ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ

Автоматические средства водяного тушения пожа­ ров являются самыми распространенными и дешевыми. Ими оборудуют здания, сооружения и технологическое оборудование.

Автоматические средства водяного тушения пожаров имеют следующую схему (рис. 34): водоисточник; водопитатели для подачи воды под соответствующим напо­ ром; контрольно-сигнальное устройство, контролирую­ щее готовность установки к действию, включающее ее и подающее сигнал пожарной тревоги; сеть трубопроводов для транспортировки воды к оросителям; оросители для подачи воды к месту возникновения пожара, а также пожарные извещатели, реагирующие на физико-хими­ ческие факторы пожара.

Подача воды на наружное тушение пожаров и в ус­ тановку АСТП (для повышения эффективности ее дейст-

93

Рис. 34. Принципиальная схе­ ма автоматических средств во­ дяного тушения пожаров

вия) производится пожарными автонасосами, которые отбирают воду через пожарные гидранты, установлен­ ные на водопроводной сети объединенного хозяйственнопротивопожарного водопровода. Среди установок водя­ ного тушения наиболее широкое распространение полу­ чило спринклерно-дренчерное оборудование.

С п р и н к л е р н о - д р е н ч е р н о е о б о р у д о в а ­ ние предназначено для автоматического тушения и ло-

Рис. 35. Спринклерная водяная система

/ — водопровод; 2 — контрольно-сигнальный узел; 3 —сеть; 4 —

•спринклер

94

кализации пожаров распыленной водой и одновременной подачи сигнала пожарной тревоги.

Спринклерные системы могут быть водяные, воздуш­ ные и воздушно-водяные. Применение каждой из них обусловливается температурой воздуха в защищенных помещениях в неотапливаемый период года.

Спринклерные водяные системы (рис. 35) использу­ ют для отапливаемых помещений, температура воздуха в которых в течение холодного периода года бывает выше 4°С.

Спринклерной воздушной системой (рис. 36) обору­ дуются помещения зданий, расположенных в районах, где отопительный период составляет более 240 дней в году.

Преимущество спринклерных установок этой системы перед установками спринклерной водяной системы со­ стоит в том, что они пригодны для обслуживания как отапливаемых, так и неотапливаемых помещений.

Рис. 36. Спринклерная воздушная система

95

Недостатками спринклерных установок воздушной системы являются:

'более высокая инерционность срабатывания, кото­ рая определяется продолжительностью выхода сжатого воздуха через вскрывшийся спринклер до поступления воды на очаг пожара;

сложное и дорогостоящее контрольно-сигнальное обо­ рудование, необходимость установки компрессора и сложность монтажа, вызванная укладкой всех трубопро­ водов с определенным уклоном;

сложность эксплуатации установки, обусловленная периодической подкачкой сжатого воздуха в систему трубопроводов;

увеличение расчетной емкости автоматического водопитателя за счет необходимости заполнения трубопрово­ дов установки водой, заполненных до начала пожароту­ шения сжатым воздухом;

ограничение допустимой емкости трубопроводов од­ ной секции установки до 2000 л.

Спринклерными воздушно-водяными системами обо­ рудуются помещения зданий, расположенных в районах, где отопительный период составляет 240 дней в году и менее.

В теплое время года все трубопроводы спринклерной установки этой системы 'выше контрольно-сигнального клапана заполнены водой и система работает как водя­ ная. В холодное время года трубопроводы заполнены сжатым воздухом и система работает как воздушная. Спринклерные установки этой системы могут быть ис­ пользованы для защиты как отапливаемых, так и не­ отапливаемых помещений.

Преимущество спринклерной установки воздушно-во­ дяной системы перед установкой воздушной системы со­ стоит в том, что значительный период года она работа­ ет как водяная, т. е. на более эффективном режиме. Од­ нако ей присущи те же недостатки, что и установке воз­ душной системы. Кроме того, вследствие периодического изменения среды (воздушной и водяной) трубопроводы подвержены более интенсивной коррозии, чем трубопро­ воды установок водяной и воздушной систем.

В зависимости от соотношения размеров площадей отапливаемых и неотапливаемых помещений (в преде­ лах одного здания), а также степени пожарной опасно­ сти этих помещений устанавливаемые для их защиты

96

спринклерные установки воздушно-водяной системы мо­ гут быть двух типов — переменного и смешанного.

Установки переменного типа обслуживаются воздуш­ но-водяным контрольно-сигнальным клапаном, состоя­ щим из двух клапанов (воздушного типа В и водяного типа ВС), и применяются для защиты полностью неотап­ ливаемых зданий или зданий, где большую часть площа­ ди составляют неотапливаемые помещения.

Смешанная спринклерная система (рис. 37) пред­ ставляет собой комбинацию водяной и воздушной си­ стем.

Рис. 37. Принципиальная схема смешанной «прииклершой системы

Основу системы составляет спринклерная сеть водя­ ной системы отапливаемых помещений, обслуживаемая водяным контрольно-сигнальным клапаном типа ВС. К питательному трубопроводу (выше клапана) подсоеди­ няется воздушный клапан типа В, обслуживающий

спринклерную сеть воздушной системы неотапливаемых помещений. В этом случае вместимость трубопроводов спринклерных сетей воздушной части установки не должна превышать 1000 л, а количество спринклеров секции ■— 800 шт,-

Если количество спринклеров в неотапливаемом по­ мещении невелико и для обслуживания их клапан типа В ставить нецелесообразно, может быть установлен вен­ тиль, который в теплое время года должен быть посто­ янно открыт, а в холодное время года — постоянно за­ крыт.

Спринклерная установка разделяется на секции в за­ висимости от числа устанавливаемых спринклеров, которое определяется защищаемой площадью и пло­ щадью, орошаемой одним спринклером. Каждая секция должна обслуживаться самостоятельным контрольно­ сигнальным узлом. Секция спринклерной системы может защищать одно или несколько помещений.

При разделении спринклерной установки на секции принимают во внимание также удобство эксплуатации установки с учетом этажности зданий.

В многоэтажных зданиях, как правило, каждый этаж защищается отдельной секцией. При большой площади защищаемых помещений на этаже устраивают несколько секций.

Более чем полувековой опыт эксплуатации спринк­ лерных установок в СССР и за рубежом свидетельствует о высокой эффективности их работы.

Статистические данные США за 1925—1964 гг. [7] '■называют, что из 75 290 пожаров в 96,2% случаев при­ менение спринклерных установок дало положительный результат. При этом 2/з пожаров было полностью ликви­ дировано и Уз локализована и впоследствии успешно ликвидирована передвижными средствами. Убытки от по­ жаров на объектах, оборудованных спринклерными уста­ новками, очень малы (около 10% убытка от среднего по­ жара и менее 1 % убытка от крупного пожара на анало­ гичных объектах, не имеющих спринклерных установок). На объектах, оборудованных спринклерными установка­ ми, не отмечено гибели людей.

Причинами неудовлетворительной работы спринклер­ ных установок явились либо нарушения режима их экс­ плуатации (около 2% случаев), либо недостаточная эф­ фективность их действия (около 1,8%), которая объяс

98

Пябтся тем, что быЛи Использованы установки, не отве­ чающие современным требованиям и условиям.

Эффективность работы спринклерных установок ха­ рактеризуется расчетным расходом воды для тушения пожаров, который зависит от удельного расхода воды и числа действующих спринклеров. Удельный рас­ ход воды зависит от характеристики и высоты штабеля или стеллажа, в котором хранятся сгораемые материа­ лы (рис. 38), и изменяется в широком диапазоне (от 0,1

Рис. 38. Изменение удельного расхода воды в зависимости от пожарной опасности материалов и высоты штабеля

/ — рулоны пенопласта и пенорезины и их отходы; 2 — целлулоид, резина, бумага в тюках, отходы текстильной промышл-енности, вентилируемые дере­ вянные стеллажи, материалы, покрытые пенопластом; 3 — отходы твепдых сгораемых материалов в тюках, пластмассы, виноводоч.ные изделия в картон­ ной таре, деревядные модели и мебель; 4 — ковры, одежда, электроприборы,

фанера, металлоизделия в картонной упаковке, текстильные изделия

до 0,4 л/м2-сек). Удельные расходы воды удобно сгруп­

Одним из методов обоснования нормативных расхо­ дов воды является использование статистических дан­ ных. Обработка результатов длительных наблюдений в

СССР (за период с 1944 по 1972 гг.) большого числа пожаров (более 10 тыс. случаев) позволила выявить закономерность статистического распределения количе­ ства действующих спринклеров при тушении пожара.