Принцип работы газового пожаротушения

Принцип работы газового пожаротушения

В настоящее время при ликвидации пожара в помещениях с электрооборудованием, музеях, архивах, библиотеках и некоторых других объектах используется газовое пожаротушение как наиболее эффективный, экологически безопасный способ борьбы с огнем.

В качестве огнетушащего вещества в установках газового пожаротушения применимы газы сжатого типа (азот или аргон) и хладоны.

Плюсы газового пожаротушения

Газовое пожаротушение имеет ряд неоспоримых преимуществ перед другими типами пожаротушения – аэрозольным, водяным, пенным и порошковым. Основные из них:

• молниеносность тушения пожаров;
• проникновение газов в труднодоступные места всего помещения;
• возможность молниеносной ликвидации последствий (с помощью проветривания);
• экологическая безопасность для человека и отсутствие негативного влияния на окружающую среду;
• отсутствие нанесения влияния имуществу и материальным ценностям.

В связи с такими особенностями газовое пожаротушение применяется в местах массового скопления людей (в связи с абсолютной безвредностью для организма человека), музеях, архивах, библиотеках, комнатах с электрооборудованием, где важно сохранение материальных ценностей. Они могут функционировать в широком температурном диапазоне.

Составные компоненты установок газового пожаротушения

Основные составные элементы автоматической установки газового пожаротушения:

• емкость с огнетушащим веществом (баллон или модуль);
• трубопроводная система (с насадками);
• приемно-контрольное устройство;
• блок управления;
• извещатели.

Автоматические установки газового пожаротушения представляют собой системы со слаженным последовательным алгоритмом действия, при их проектировании специалисты берут во внимание ряд факторов, включая и свойства газов, отклик емкостей для хранения газа на изменения температуры.

В большинстве случаев используют на производстве и различных объектах модульные установки газового пожаротушения. Модуль – баллон, для изготовления которого используют сталь. На него помещается запорно-пусковое устройство – вентиль, к которому поступает сигнал от извещателя, вследствие чего ЗПУ приводится в действие. После использования баллон возможно дозаправлять газом.

Механизм работы установки газового пожаротушения состоит в уменьшении количества кислорода в помещении, где происходит пожар путем подачи огнетушащего вещества – инертного газа, углекислоты или хладона.

В качестве инертных газов в установках используют аргон, азот, аргонит и инерген, которые не оказывают негативного влияния на людей и могут применяться для тушения электрического оборудования. В установках с углекислотой используется углекислый газ.

Как происходит тушение пожара с использованием газов – общий принцип состоит в том, что под высоким давлением к очагу возгорания поступают негорючие газы, которые значительно понижают в воздухе концентрацию кислорода, тормозя процесс горения.

1. Датчики, находящиеся в помещении, подают на пульт управления сведения о начале возгорания.
2. После информирования о начавшемся пожаре происходит блокировании вентиляции.
3. По трубопроводам с использованием распылителей газ выходит наружу, при этом при увеличенной его концентрации быстрее возможно потушить пожар.

Процесс газового пожаротушения не превышает времени в 60 секунд, при этом газ равномерно распределяется по всему помещению. После отработки системы для ликвидации последствий использования газа достаточно проветрить помещение.

Принцип работы газового пожаротушения – довольно прост, а сам комплекс позволяет справиться с очагом возгорания за считанные секунды, не причиняя вреда имуществу и жизни людей.

Системы автоматических установок газового пожаротушения

В ЦОД допускается применение исключительно автоматических установок газового пожаротушения (АУГПТ), которые не причиняют ущерба защищаемому оборудованию (в отличие от систем порошкового и водяного пожаротушения). В качестве газового огнетушащего вещества (ГОТВ) для АУГПТ ЦОД могут применяться: Хладон 125, Хладон 227еа, Novec 1230, СО2, Инерген и прочие.

При выборе ГОТВ акцент делается на:

• компактность системы пожаротушения;
• удобство эксплуатации системы пожаротушения;
• эффективность при тушении;
• безопасность для электроники;
• безопасность для человека;
• безопасность для окружающей среды.

АУГПТ сертифицированы на территории России и соответствуют нормам пожарной безопасности РФ. В защищаемых отсеках КЦОД предусмотривается размещение модульной установки газового пожаротушения. При сработке системы тушение будет происходить по всему объему отсека.

Предусмотривается место для хранения 100% запаса ГОТВ внутри КЦОД, достаточного для двух последовательных пусков АУГПТ.

Трубопроводы выполняются из стальных труб по ГОСТ 8732 или ГОСТ 8734, соединения на резьбе.

Все применяемые материалы принадлежат к негорючим и слабогорючим категориям согласно СНиП 21-01-97. Все используемые кабели не поддерживают и не распространяют горение в пучке, что подтверждается сертификатами на используемые материалы.

Для выпуска ГОТВ в помещениях предусмотривается применение радиальных потолочных насадков. Выбор насадок и диаметр распределительного трубопровода определяется гидравлическим расчетом, исходя из геометрических характеристик помещений.

Автоматика АУГПТ выполняет контроль и управление всеми параметрами установки. Запуск установки пожаротушения осуществляется:

• автоматически (основной) — с помощью системы пожарной сигнализации;
• ручной (по месту) — с помощью кнопки ручного пуска;
• дистанционный (с поста охраны) — с помощью блока индикации системы пожаротушения.

Автоматика пожаротушения обеспечивает:

• контроль и индикацию в защищаемых помещениях опасных факторов пожара и состояния дверей в защищаемых помещениях;
• управление и контроль установки пожаротушения;
• автоматический или дистанционный пуск установки;
• задержку выпуска огнетушащего вещества после подачи светового и звукового оповещения о пожаре на время, необходимое для эвакуации людей;
• остановку вентиляционного оборудования, закрытия воздушных заслонок, противопожарных клапанов и т.д. на период подачи ГОТВ в помещение;
• отключение автоматического пуска установки при открывании дверей в защищаемое помещение с индикацией отключенного состояния;
• контроль соединительных линий управления пусковыми устройствами и цепей пусковых устройств на обрыв и короткое замыкание;
• контроль давления в пусковых баллонах;
• индикацию состояния установки пожаротушения в помещении пожарного поста;
• световую и звуковую сигнализацию о возникновении пожара;
• световую и звуковую сигнализация о срабатывании установки;
• световую сигнализацию о наличии напряжения на основном и резервном вводах электроснабжения.

Автоматическая система охранно-пожарной сигнализации предназначена для обнаружения пожара в соответствии с требованиями СП 5.13130.2009. Пожарная сигнализация является частью автоматики пожаротушения и является побудительной системой для пуска АУГПТ.

Для контроля состояния дверей предусмотрено применение охранных магнитоконтактных извещателей.

Система оповещения и управления эвакуацией является частью автоматики пожаротушения. Перед входом в защищаемое помещение размещается табло «Автоматика отключена» и «Газ не входи». На выходе из помещений установливается свето-звукового табло «Газ уходи».

Автоматические установки газового пожаротушения

Пожарная техника предназначена для предупреждения возникновения пожара, а также способствует сокращению зоны действия огня и сохранению жизни людей и материальных ценностей. При появлении возгорания в действие вступают системы автоматического пожаротушения, которые до прибытия пожарной команды если не потушат огонь, то наверняка ограничат его распространение.

Автоматические установки пожаротушения (АУПТ) являются одним из надежнейших способов защиты от возгораний. Их главное достоинство – моментальная реакция на возникновение дыма или чрезмерное повышение температуры, и срабатывание при помощи пожарной автоматики без присутствия человеческого фактора.

Установки газового пожаротушения

Какие бывают. По уровню подвижности установки газового пожаротушения делят на три группы:

1. Стационарные установки – монтируются на постоянном месте, бывают автоматические и срабатывающие при помощи пульта.
2. Мобильные установки газового пожаротушения – устанавливаются на колесном или гусеничном шасси, бывают самоходные и буксируемые.
3. Переносные средства для тушения огня – стандартные огнетушители, батареи.

Автоматические установки газового пожаротушения (АУГПТ) оказывают воздействие непосредственно на огонь, тем самым не давая ему расшириться. Своевременное включение такой установки поможет сначала локализовать пожар, а затем потушить его.

Где устанавливаются. Установки ГПТ монтируют обычно в тех помещениях, где использование воды или пены желательно ограничить или исключить. Основные области применения АУГПТ:

• серверные и вычислительные центры;
• архивы;
• музеи и библиотеки;
• картинные галереи;
• аппаратные залы;
• морские и воздушные суда.

Как тушат. Метод газового пожаротушения действует по принципу вытеснения кислорода негорючими газами, которые подаются в зону пожара под давлением. Отсутствие кислорода прекращает процесс горения, и пожар гаснет. В помещениях, в которых обязательна противопожарная защита, размещаются пожарные датчики, передающие сигнал о пожаре на панель управления. Это является командой для отключения вентиляции и распыления концентрированного огнетушащего газа из газовых модулей. Новейшие установки позволяют устранить огонь менее, чем за 1 минуту.

Чем тушат. В современных установках ГПТ содержатся экологически чистые и безопасные газы, являющиеся хорошими диэлектриками и не вызывающие коррозии. Желательно, чтобы огнетушащее вещество не привело к отравлению людей. Большинство газов, применяемы в АУГПТ, не токсичны, однако в закрытом помещении применение таких установок создает непригодные для жизни условия. Поэтому все автоматические системы газового пожаротушения обязательно должны обладать функцией задержки выпуска газа до полной эвакуации персонала.

В установках ГПТ используются ГОС, то есть газовые огнетушащие составы, изготовленные на основе различных химических веществ и соединений: углекислого газа (СО2), хладона 125 (С2F5H), хладона 23 (СF3H), хладона 218 (С3F8), хладона 227 (С3F7H), хладона 318Ц (С4F8Ц), азота (N2), аргона (Ar), шестифтористой серы (SF6).

Углекислый газ – недорогой вариант ГОС пожаротушения, который имеет охлаждающие свойства. Хранится в жидком виде.

Хладон 23 является экологически безопасным, может использоваться в помещениях с людьми. Хранится в сжиженном состоянии.

Азот имеет невысокую цену. Хранение в сжатом виде взрывоопасно. В случае несрабатывания газового модуля, его надо поливать водой из укрытия.

По принципу действия ГОС можно разбить на две группы:

• Деоксиданты (вытеснители кислорода) образуют вокруг очага возгорания облако, не пропускающее кислород, тем самым погашая пожар.
• Ингибиторы (подавители горения) участвуют в химической реакции с горящими веществами, отнимая энергию у процесса горения.

Как монтируются. При установке системы газового пожаротушения желательно пользоваться услугами одной фирмы-исполнителя. Необходимо убедиться в наличии всех соответствующих сертификатов и лицензий.

Расчет характеристик установки осуществляется по таким данным:

• количество и объем помещений,
• наличие подвесных потолков, дополнительных стен;
• площадь постоянно открытых проемов;
• микроклимат внутри здания (температура, влажность, давление);
• количество людей в помещении, режим их работы.

Компания производит установку модулей пожаротушения, распределительных и магистральных трубопроводов и пусковых систем, далее объединяя эти составные в единую контрольную систему.
Задачей фирмы-исполнителя также является сохранение прежнего внешнего вида помещения и его функциональности.

Окончание монтажных работ заключается в оформлении двух актов – выполненных работ и приема-передачи.

Преимущества и недостатки газового пожаротушения

Область применения установок газового пожаротушения обусловлено тем, что огнетушащие вещества не портят материальные ценности – мебель, аппаратуру, документы и т. д. Другие преимущества АУГПТ:

• Отсутствие парникового эффекта.
• Легкое удаление газа из помещения путем проветривания.
• Отсутствие вредного воздействия на озоновый слой.
• Отсутствие токсичных элементов.
• Быстрое тушение пожара.
• Резкие перепады давления исключены.
• Реакция с огнем не приводит к образованию агрессивных веществ и продуктов коррозии.
• Один модуль ГПТ может защитить сразу несколько помещений.

Газовое пожаротушение имеет и свои недостатки:

• Необходимость герметизации помещения.
• Установки ГПТ реагируют на температуру.
• Маленькая эффективность в больших помещениях и на открытой территории.
• Непригодность при тушении металлов и веществ, которые горят без кислорода.

Мастера со знанием специфики работ производят монтаж систем АУГПТ быстро и качественно, подходя к процессу со всей ответственностью.

Применение установок газового пожаротушения в блок-контейнерах

Применение различных блок-боксов, мобильных зданий, контейнеров в последнее время получает все более широкое распространение. В подобного рода конструкциях размещаются дизельные электростанции, автономные источники питания, аппаратура связи, насосные станции, другое электротехническое и технологическое оборудование. Благодаря своей мобильности и автономности такие сооружения контейнерного типа стали популярны в нефтегазовой отрасли, у энергетиков, геологов, строителей, военных. В силу того, что на относительно небольших площадях контейнеров компактно сосредоточено дорогостоящее оборудование, помещения такого плана нуждаются в надежной защите от возгораний и пожаров. Наиболее полно выполнить эту задачу могут автоматические установки газового пожаротушения. В качестве огнетушащего вещества в этих установках применяются химически неагрессивные, легко удаляемые газовые составы, которые не только создают в защищаемом объеме концентрацию, не поддерживающую горение, но и, при этом, не наносят ни малейшего ущерба аппаратуре и оборудованию, находящимся в контейнере.

В данной статье рассматриваются некоторые особенности газового пожаротушения в блок-контейнерах.

• автономное размещение и отсутствие обслуживающего персонала;
• функционирование в сложных климатических и температурных условиях;
• высокая концентрация дорогостоящего оборудования на малой площади;
• высокие требования к надежности системы;
• перерыв в работе контейнеров часто приводит к нарушениям сложного и важного технологического процесса;
• наличие в блок-контейнерах большого количества конструкций, препятствующих распространению огнетушащего вещества;
• необходимость оснащения контейнера различными системами безопасности, совместимыми с системой пожарной безопасности (система охранной сигнализации, система контроля и управления доступом, система газообнаружения и т.п.), которые должны интегрироваться в одном блоке приемно-контрольной аппаратуры или иметь совместимые протоколы обмена;
• необходимость организации обмена данными между системой пожаротушения блок-контейнера и удаленным постом наблюдения.

Все вышеуказанные особенности контейнеров приводят к тому, что наиболее оптимальным способом тушения для них является объемное газовое пожаротушение.

Автоматические установки газового пожаротушения являются единственно возможным средством противопожарной защиты помещений с компьютерной техникой, коммутационным и телевизионным оборудованием, вычислительных центров, серверных, дизель-генераторных, насосных, компрессорных, узлов учета и др.

• возможность выпуска газового огнетушащего вещества (ГОТВ) при работающем оборудовании;
• безопасность применения по отношению к защищаемым материалам;
• высокая эффективность и скорость пожаротушения;
• тушение по объему;
• длительный срок эксплуатации установок газового пожаротушения.

Системы газового пожаротушения производства ООО «ТЕХНОС-М+» применимы для защиты оборудования блок-контейнеров на различных предприятиях нефтяной и газовой промышленности, транспорта, объектов инфраструктуры социального и государственного значения. «ТЕХНОС-М+» имеет значительный опыт производства установок газового пожаротушения для блок-боксов и контейнеров различного назначения. За последние годы тысячи подобных установок производства «ТЕХНОС-М+» были смонтированы в блок-боксах на объектах АК «Транснефть», «Роснефть», объектах энергетики, связи, военного предназначения.

МГП «Атака» универсален, что позволяет ему работать с аппаратурой управления различных производителей и различной комплектации.

Рассмотрим вариант исполнения аппаратуры управления системы пожаротушения в комплексе с системой охранной сигнализации и системой контроля и управления доступом.
Одним из требований к аппаратуре управления системы пожаротушения является возможность автономного режима работы.

Для примера рассмотрим вариант газового пожаротушения для контейнера из 3 секций.

Контейнер 3-х секционный, при этом тушение происходит одновременно в 2-х секциях; третья секция не требует пожаротушения.
План возможного размещения оборудования газового пожаротушения представлен на рис.1.

Рис.1 План размещения оборудования

• огнетушащее вещество (ГОТВ) – Хладон – 125ХП
• система управления автоматической установкой газового пожаротушения построена на базе прибора «С2000-АСПТ»

В зависимости от пожарной нагрузки, температурного режима, технологических и конструктивных особенностей, месторасположения контейнера масса ГОТВ, необходимая для создания огнетушащей концентрации внутри контейнера, может потребоваться до 54 кг хладона 125ХП. Это количество газа уберется в один 60л. модуль ГПТ (МГП (65-60-32)Э). При этом потребуется запасной модуль, согласно нормативным требованиям, размещаться который может на складе Заказчика. На рис.1 представлена примерная схема расположения оборудования и трубопроводов установки газового пожаротушения.

Модульная структура системы «Орион» позволяет создать оптимально эффективную систему пожаротушения как с возможностью интеграции в систему комплексной безопасности, так и с возможностью автономной работы системы.

Примерная схема расположения систем автоматической пожарной сигнализации (АПС), охранной (ОС), оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ), контроля доступа (СКД) представлены на рис.2.

Рис.2 Схема расположения АПС, ОС, СОУЭ, СКД

В качестве устройств, регистрирующих пожар в автоматическом режиме (и при срабатывании которых производится запуск системы пожаротушения), система ГПТ на базе прибора «С2000-АСПТ» использует пороговые пожарные извещатели.
Ручные пожарные извещатели и охранные магнитоконтактные извещатели, применяемые для отмены запуска пожаротушения при открытии дверей, подключаются к отдельным выделенным шлейфам сигнализации.
Составные элементы системы оповещения о пожаре (световые табло типа «Молния-24», «Сфера», звуковые оповещатели) подключаются к самостоятельным выходам управления с контролем цепи на обрыв и короткое замыкание.
Предусмотрено два вида запуска установки газового пожаротушения – автоматический и дистанционный.

Автоматический запуск осуществляется при срабатывании двух пожарных пороговых извещателей в одном из трех пожарных шлейфов прибора «С2000-АСПТ».
Режим автоматического запуска установки газового пожаротушения может быть включен нажатием кнопки «Автоматика» на панели прибора ППКУП «С2000-АСПТ». Дверь в защищаемое помещение при этом должна быть закрыта.
Режим автоматического запуска выключается при нарушении или неисправности цепи датчиков состояния дверей (магнитоконтактных извещателей).

Дистанционный пуск возможно произвести путем нажатия ручного пожарного извещателя, расположенного у входа в защищаемые помещения. Прибор «С2000-АСПТ» сразу переходит в режим «Пожар» и начинает отсчет времени задержки, вне зависимости от того, включен режим автоматического запуска или выключен.

При переходе в режим «Пожар» включается внутренний звуковой сигнал, включается световой оповещатель «Газ уходи», «Газ не входи», звуковой оповещатель, замыкаются контакты реле «Пожар». Сбросить режим «Пожар» можно нажатием кнопки «Сброс пожара».

Система охранной сигнализации (ОС) реализуется на базе прибора приемно-контрольного охранно-пожарного «С2000-4» (НВП «Болид»).

• для контроля открытия дверей, окон, защитные решетки воздушных клапанов, жалюзи – извещатели охранные магнитоконтактные типа ИО 102;
• для защиты объема – извещатели охранные инфракрасные пассивные типа «Фотон»;
• для контроля движения – комбинированные ИК+СВЧ датчики.

• каналы интерфейса RS-432, RS-485;
• локальная вычислительная сеть (ЛВС);
• волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС);
• радиоканал;
• цифровой канал связи Е1.

При необходимости размещения модуля в нишах, в подпольном пространстве или на стене контейнера модули могут изготавливаться и в горизонтальном исполнении. Таким образом, сегодня применение накопленного опыта и современных технических средств позволяет обеспечить надежное и эффективное тушение пожаров в дорогостоящем оборудовании контейнерного типа с помощью высокоэффективного газового пожаротушения.