XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Система пожаротушения - это комплекс оборудования и технических решений, направленных на выявление и устранение возгораний на ранней стадии. Системы пожаротушения могут быть разными по виду огнетушащего вещества и по принципу активации. Автономное пожаротушение имеет свою уникальную особенность, выраженную в полной независимости оборудования от внешнего питания и систем подачи огнетушащего вещества (ОТВ). Такие системы часто выполнены в виде самодостаточных модульных блоков, внутри которых под высоким давлением находится огнетушащее вещество, а снаружи размещается небольшой термочувствительный элемент, который и является инициатором активации модуля, как только фиксируется превышение температуры окружающей среды выше запрограммированного значения.

Автономная система пожаротушения не нуждается в подведении к ней питания и пожарных трубопроводов для подачи ОТВ. Такую систему часто можно купить в небольшой коробке, размером 40x40 см (к примеру), в виде "блюдца" и самостоятельно закрепить на потолке, предварительно правильно рассчитав площадь и кубатуру помещения, обеспечив его полную защиту в случае начавшегося возгорания. При этом нужно помнить, что любые работы по проектированию и монтажу систем пожаротушения лучше поручить профессионалам, которые произведут все необходимые расчёты и выполнят монтаж, в строгом соответствии с положениями закона. Большинство таких систем эксплуатируются при температурах от -50°C до +50°C.

Достоинства автономных систем пожаротушения:

независимость от энергии;

запуск в автоматическом режиме;

высокая скорость срабатывания;

возможность до комплектации;

низкая стоимость;

большая вариативность ОТВ;

простота в обслуживании;

не зависят от помех.

Недостатки автономных систем пожаротушения:

Автоматическая активация модуля происходит при достижении определённой температуры окружающей среды. Но этого не всегда достаточно для того, чтобы своевременно потушить набирающий силу пожар. Как правило, базовая заводская настройка многих самодостаточных модулей производит их активацию при достижении окружающей среды 68 градусов по Цельсию. На практике это может означать, что очаг пожара уже набрал силу и часть материальный ценностей испорчена или уничтожена огнём. К тому же, в зависимости от условий, пожар может распространяться на большие площади, а температура в помещении так и не достигнет порогового значения для активации системы пожаротушения;

Другим недостатком автономности является отсутствие системы оповещения о срабатывании модуля. При внешнем осмотре, конечно, удаётся определить, сработал модуль или нет, но это обязывает систематически обращать внимание на проверку модуля. К тому же, если в случае с порошковым пожаротушением всё очевидно, и не заметить сработку порошкового автономного модуля просто нельзя, то в случае с автономным газовым модулем всё несколько сложней, т.к. помещение с вентиляцией очистится достаточно быстро и можно просто не заметить, что модуль сработал, в виду отсутствия каких-то заметных внешних признаков;

Последним недостатком автономных модулей является их сложное расположение в труднодоступных местах. Такими местами могут быть: бойлерные, щитовые, электрические шкафы и т.д.

Но при всех недостатках автономного пожаротушения нужно понимать, что это лишь одно из решений, созданное для конкретных задач, а не панацея на все случаи жизни. Проектирование и монтаж любой системы пожаротушения является серьёзной задачей, которой должны заниматься лицензированные профессионалы. После осмотра объекта и проведения расчётов, они определят, какой тип системы пожаротушения оптимально подходит для защиты помещений.

 Использование самодостаточных систем тушения пожара актуально для помещений закрытого типа и небольшого метража/объема. Такими помещениями могут являться: склады, ремонтные, шкафы для размещения электрического оборудования, чердаки, подвалы и т.д. Чем больше размер защищаемого помещения или объекта, тем больше приобретает актуальность монтаж централизованной системы пожарной сигнализации, с разведёнными пожарными трубопроводами и внешним источником питания.

Самодостаточные модули для борьбы с пламенем вполне могут заменить собой ручные огнетушители, поскольку объём защищаемой площади сопоставимый, а участие человека в процессе тушения не требуется. Часто в небольшие магазинчики и помещения устанавливается один такой модуль, которого достаточно для защиты все площади объекта, так как на деле это очень эффективно и, можно сказать, не так затратно, как при тушении ручным огнетушителем.

Рис. 1 Деталь самодостаточной системы тушения пожаров

Как мы уже выяснили выше, одним из недостатков автономных пожарных систем является их сложность установки в ограниченном пространстве. В данном случае на помощь приходят специальные наклейки-Пиростикеры и ФОГи, которые наклеиваются на верхнюю внутреннюю часть щитовой или над розеткой. При повышении температуры в такой наклейке-пластине начинается химическая реакция, высвобождающая из твёрдого состояния в газовое специальное соединение, вытесняющее кислород, что приводит к лишению огня одного из важных ресурсов и его быстрому затуханию. Данные пластины-наклейки являются оптимальным и чуть ли не единственным решением для защиты от пожара маленьких объектов, объём которых часто сильно меньше даже одного кубического метра. Разработчики позиционируют данную разработку, как автономное и самодостаточное решение для борьбы с огнём.

Для защиты серверных шкафов существует уникальное автономное оборудование, состоящее из баллона с газом, термочувствительной трубки, опоясывающей всё внутренне пространство шкафа, и трубки с распылителем, через который подаётся газовое огнетушащее вещество. Уникальность этого оборудования кроется именно в термочувствительной пластиковой трубке, заполненной под небольшим давлением газом. Как только в серверном шкафу происходит возгорание, и температура поднимается до 100 градусов по Цельсию (для такого маленького объекта это не большое значение), термочувствительная трубка физически повреждается, находящийся в ней газ выходит, и запорный клапан на газовом баллоне открывается, производя распыление огнетушащего вещества (ОТВ). Стоимость такой системы выше среднего, но и её функционал более точно соответствует современным запросам.

Принцип действия самодостаточных систем.

Основной принцип действия автономного пожаротушения заключается в достижении температуры среды определённого порогового значения, после чего происходит активация модуля и выброс ОТВ. О видах и особенностях огнетушащих веществ мы поговорим в следующей главе, а в этой рассмотрим виды активации автономных модулей.

Виды активации автономных систем:

механическая;

электрическая;

химическая.

Под механической активацией понимается открытие клапана посредством расплавления запорного механизма/замка или расширения спирта, находящегося в трубке. Данный вид активации оказывает физическое воздействие на замок. Под электрической активацией понимается система с наличием аккумуляторной батареи или пъезоэлементом, реагирующим на достижение порогового температурного значения окружающей среды. Данный вид активации не предполагает разрушения запирающего замка. И, наконец, под химической активацией понимается наличие специального шнура, проводящего огонь или активирующего порошка.

Сегодня большое распространение получили модули порошкового пожаротушения (МПП). Они имеют в своём составе элементы питания, не зависящие и не требующие внешней сети. Такой модуль, посредством термочувствительного элемента, сам распознаёт пожароопасную ситуацию и производит распыление находящегося в нём пожаротушащего порошка. Модули более простой конструкции активируются посредством расширения в них огнетушащего вещества, вследствие чего происходит разрушение корпуса и выброс ОТВ.

Несмотря на то, что по умолчанию средства автономного пожаротушения не имеют в своём исполнении средств оповещения, они могут быть установлены, как дополнительное оборудование, тем самым расширив функционал системы пожарной безопасности объекта.

Как правило, после срабатывания модуля он полностью заменяется. Но, в случае с дорогим оборудованием (чаще газовым), замене подлежит не вся система модуля, а лишь её отдельная часть. Это обусловлено более высокой ценой и экономической нецелесообразностью производить замену автономной системы целиком.

Огнетушащие вещества и их особенности.

В зависимости от особенностей объекта, предпочтение отдаётся наиболее оптимальным автономным модулям, способным справиться с поставленной задачей. В этом вопросе не существует какого-то общего решения, одинаково подходящего под любые задачи. Каждое огнетушащее вещество обладает своими достоинствами и недостатками, которые нужно учитывать при проектировании и монтаже системы пожарной безопасности объекта, с обязательной поправкой на его особенности.

Виды ОТВ в системах автономного типа:

Водяные;

Пенные;

Аэрозольные;

Порошковые;

Газовые.

Модули на основе воды способны справиться пожаром категории "А" - твёрдые вещества. Достоинством воды, как огнетушащего вещества, является её дешевизна и экологичность (безопасность). К недостаткам можно отнести невозможность водой тушить пожары категорий: "C" - горючие газы, "D" - металлы, "E" - электроустановки под напряжением и лёгкие горючие жидкости, которые будут продолжать гореть на поверхности воды, увеличивая площадь пожара при её растекании. К тому же, вода без специальных добавок быстро замерзает уже при нулевой температуре, что существенно ограничивает сферу применения систем на основе воды. Из воды создают завесы, снижающие температуру горящей среды, и ей же остужают стенки строений, чтобы не позволить пожару распространиться.

Пенное пожаротушение во многом берёт своё начало от водного, что логично, т.к. пена на 90+% состоит из воды. Пеной можно тушить горючие жидкости, т.к. даже лёгкие из них, которые тонким слоем продолжали бы гореть на воде, будут накрыты слоем пены и размыты, что снизит концентрацию горючего вещества. Пеной допускается тушить оборудование и электрическую проводу, но из-за специфики пенного состава, нужно помнить о риске поражения электрическим током. Бумажная продукция тоже находится в компетенции пенного пожаротушения, но с той лишь поправкой, что в этом случае нельзя гарантировать сохранность бумажных материалов, т.к. пена и вода и без огня порой могут оказать на этот вид продукции негативное воздействие.

Порошковое пожаротушение применяют для борьбы с пожарами категорий: "A", "B", "C" и "E". Достоинством данного огнетушащего вещества является возможность тушить электрооборудование под напряжением, т.к. это не приводит к короткому замыканию. Но, всё же, в сложные узлы агрегатов порошок попасть не может, в отличие от газа. Другим достоинством огнетушащего порошка является его низкая стоимость. После сработки модуля, он отправляется на дозаправку или полностью заменяется. При этом, полная замена модуля как раз актуальна в виду его недорогой стоимости. К недостаткам порошкового пожаротушения можно отнести определённую опасность соединений для здоровья человека и нередкую порчу имущества после тушения. Когда порошковый модуль срабатывает, всё помещение покрывается белой порошковой взвесью, которая оседает на всех объектах защищаемого объекта. Это часто приводит к поломке электроники, портит элементы интерьера. После порошкового пожаротушения требуется тщательная уборка помещения. Ну и как не заметить, что порошком нельзя тушить горящие металлы. Это нужно иметь в виду на техническом производстве, связанном с металлообработкой. Для таких целей подойдут специальные порошковые модули, разработанные конкретно под категорию пожара "D". Типичным примером такого модуля является МПП ГАРАНТ-D.

Самодостаточные модули аэрозольного пожаротушения имеют в своём составе генераторы. Подходят для тушения почти всех веществ и материалов за исключением тлеющих и гидридов металлов. Не смотря на свою экологичность, не рекомендуется использовать в помещении с людьми. Перед активацией аэрозольного автономного пожаротушения у людей должна быть возможность покинуть потенциально опасное помещение, в противном случае применение данного способа пожаротушение не разрешается. Достоинствами аэрозольного тушения являются их полная автономность и компактность, позволяющая размещать некоторые модели внутри небольших распределительных шкафов, щитов и с другим эл. оборудованием. Принцип действия аэрозольного пожаротушения заключается в высвобождении горящих элементов, за счёт сгорания которых образуется аэрозольная взвесь, вытесняющая кислород, что приводит к затуханию пожара.

Принцип действия газового пожаротушения очень похож на аэрозольный, с той лишь разницей, что автономные газовые модули могут иметь разные газовые огнетушащие вещества (ГОТВ) - от углекислоты до хладонов. Газовое пожаротушение является самым дорогим из всех типов. Но и качество этого тушения себя оправдывает, т.к., быстро ликвидируя возгорание, газ не оставляет никаких следов на объектах тушения и не приводит к замыканию работающего эл. оборудования. После сработки газовых модулей остаётся только проветрить помещение. К недостаткам данного метода можно отнести разве что высокую стоимость. Автономными газовыми модулями пожаротушения снабжают объекты повышенной ценности, такие, как: архивы, музейные экспонаты, библиотеки, серверные и другие помещения с дорогой техникой и оборудованием.

Список использованных источников:

Автоматические установки порошкового пожаротушения. Проектирование, монтаж и эксплуатация. – Москва: ВДПО ОПБ, 2008 г. - 10 с. - Текст: непосредственный.

Бабуров, В.П. Производственная и пожарная автоматика. Ч.2. Автоматические установки пожаротушения: учебник / В. П. Бобуров,

В. В. Бабурин, В. И. Фомин, В. И. Смирнов. - Москва: Академия ГПС МЧС России, 2007. - 298 с.- Текст: непосредственный.

Собурь, С. В. Установки пожаротушения автоматические: учебно-справочное пособие / С. В. Собурь. - 7-е изд., перераб. - Москва: ПожКнига, 2012. - 336 с.: ил. – (Пожарная безопасность предприятия). – Текст: непосредственный.

Код для цитирования: Скопировать