Газовое пожаротушение: где применяется, принцип работы

Последние десятилетия в состав комплексной противопожарной защиты входят установки газового пожаротушения - это оборудование для устранения возгораний газовым огнетушащим веществом (ГОТВ). Газовый агент содержится сжатым под давлением или сжиженным в баллонах, к местам воспламенений транспортируется по трубопроводам через распылители.
Последние десятилетия в состав комплексной противопожарной защиты входят установки газового пожаротушения - это оборудование для устранения возгораний газовым огнетушащим веществом (ГОТВ). Газовый агент содержится сжатым под давлением или сжиженным в баллонах, к местам воспламенений транспортируется по трубопроводам через распылители.
Установка газового пожаротушения
Газовое пожаротушение заслуживает положительные оценки за счет оперативности устранения очагов возгорания. Поэтому такой вид пожаротушения применяют в помещениях и на производствах, где расположены объекты следующих классов и материалов:
  • А – твердые материалы (чаще бумага, дерево);
  • B – легковоспламеняющиеся жидкости, горючие жидкости, ГСМ;
  • C – газообразные;
  • E – электрическое оборудование до 10 кВт.

Таким образом, оборудование газового пожаротушения устанавливается в:

Преимущества газового пожаротушения:
  • безопасность –не содержит токсических веществ (кроме CO2);
  • долгосрочное содержание в атмосфере не зафиксировано, остатки ГОТВ удаляются проветриванием;
  • при контакте с огнем не образуются ядовитые продукты;
  • не приводит к коррозии объектов;
  • «чувствительные» материалы сохраняют первоначальный вид;
  • ликвидация огня происходит в течение 10-30 секунд;
  • неэлектропроводно – при разгрузке не ведет к возникновению статического электричества;
  • резкие перепады давления не зафиксированы;
  • функциональность – гарантируется защита не только одного помещения, но и нескольких объектов (при помощи селекторных клапанов);
  • удобство расположения – газовые баллоны допускается устанавливать на расстоянии до 150 метров от охраняемого объекта.

Несмотря на плюсы установок газового пожаротушения, такое оборудование имеет некоторые недостатки:
  • токсичность некоторых компонентов (например, СО2);
  • невозможность применения на открытой территории;
  • необходимость в герметизации охраняемых объектов;
  • чувствительность к перепадам температур – требуется соблюдение условий хранения и мер предосторожности;
  • не применяется для ликвидации пожаров, возникших в результате воспламенения горящих без доступа кислорода веществ и щелочных или щелочноземельных металлов.

Вещества, используемые в установках газового пожаротушения:
  • сжиженные газы –хладоны, или хладагенты: - шестифтористая сера SF6; - углекислота;
  • сжатые газы: - азот N2; - аргон Ar; - аргонит ½ N2 + ½ Ar; - инерген 52% N2 + 40% Ar + 8% углекислота;
  • фторкетон ФК-5-1-12 («сухая вода»).

Углекислотные АУГП со сжиженной углекислотой пользуются большим спросом. Преимущества по сравнению с хладоновыми:
  • доступные;
  • менее дорогие;
  • охлаждение интенсивное - результативно подавляется возгорание.

Не стоит забывать об опасности: при нескольких вдохах вызывают летальный исход.
Системы газового пожаротушения
Сегодня разработаны и пользуются большим спросом следующие системы газового пожаротушения:
  • централизованные (АУГПТ);
  • газовые модули.
Каждый из этих видов отличается по принципу установки и действия, запуска и скорости срабатывания.
Автоматические установки газового пожаротушения
Автоматические установки пенного пожаротушения (АУГПТ) – оборудование, предназначенное для обнаружения и локализации пожара при помощи газового огнетушащего вещества.
АУГПТ состоят из:
  • емкостей для хранения ГОТВ, находящегося в сжатом или сжиженном состоянии;
  • трубопровода;
  • узла управления;
  • форсунок, доставляющих и выпускающих ГОТВ:
  • приемно-контрольного прибора (ПКП);
  • датчиков обнаружения дыма и превышения температурного порога
Принцип работы
Если в помещении произошло возгорание, датчики распознают повышение нормы температуры или задымление. Сигнал о возгорании передается приемно-контрольному прибору. Этот ПКП передает импульс на пусковое устройство и отключает вентилирование помещения. По трубопроводам газ под повышенным давлением движется к выпускающим форсункам. В результате происходит заполнение охраняемого пространства огнетушащим веществом (в течение 60 секунд). За счет прекращения подачи и вытеснения кислорода происходит нейтрализация огня.

После устранения пожарной опасности помещение очищается при помощи вентилирования. В течение нескольких минут пространство становится безопасным для пребывания человека.

В зависимости от способа запуска АУГПТ делятся на:
  • автоматические – срабатывают от автоматической пожарной сигнализации (АПС);
  • местные – активируются ручные пожарные датчики;
  • дистанционные – запускаются оператором из диспетчерской.

По типу импульса различают следующие АУГПТ:
  • механические;
  • пневматические;
  • гидравлические;
  • электрические;
  • комбинированные.

Монтаж автоматических установок газового пожаротушения
Работу по монтажу таких механизмов пожаротушения рекомендуется доверять профессионалам. Специалисты составляют карту орошения охраняемого объекта и рассчитывают массу ГОТВ в соответствии с нормативами пожарной безопасности.

Защитное оборудование устанавливается в соответствии со следующими требованиями:
  • форсунки-оросители монтируются исходя из расчетов равномерного заполнения;
  • трубопроводы закрепляются кронштейнами и металлическими хомутами;
  • толщина стенок трубопровода – от 4 до 6,5 мм. При изготовлении используется обычная или нержавеющая сталь;
  • используются сварные, спаянные или фитинговые соединительные элементы;
  • предоставляется легкий доступ для продува и устранения конденсата;
  • расстояние от стены до труб не превышает 2 см;
  • давление в устройстве – в пределах 1,25;
  • в сосудах допустимо давление 17,5 Мпа, в емкостях с инергеном допустимо до 30 Мпа;
  • необходимо заземление и зануление (создание намеренного контакта между токопроводящим элементом и глухозаземленной нейтралью);
  • устройства дистанционного запуска размещаются на высоте не выше 1,7 м у дверей.
При установке устройств газового пожаротушения учитываются герметичность, технические характеристики помещения (влажность, температура, вентилирование) и план эвакуации людей (если охраняемый объект предусматривает наличие таковых).

Недостатки АУГПТ
Выделяется ряд недостатков автоматических установок газового пожаротушения:
  • при неверных расчётах концентрация и количество ОТВ отклоняется от положенных;
  • некорректный расчет гидравлических параметров установки;
  • ошибочные решения в проектах и монтаже установок в зонах повышенной взрывоопасности;
  • неправильное подключение элементов установки к ПКП приводит к непредсказуемым последствиям;
  • часто не рассчитывается время на эвакуацию из охраняемого объекта;
  • необходимо проверять давление ГОТВ для выявления и устранения нарушений;
  • стоимость установки и техобслуживания.
Модульное газовое пожаротушение
Газовый модуль пожаротушения – это элемент или группа емкостей, служащие для устранения возгораний с помощью газового огнетушащего вещества. Характеризуется мобильностью и легкостью монтажа и демонтажа. Такие устройства пользуются спросом для охраны небольших помещений. Для защиты крупных объектов модули компонуют, объединяя в систему.

Устанавливаются в помещениях:
  • труднодоступных;
  • контролируемых дистанционно;
  • где хранятся материалы классов опасности А и В;
  • где эвакуация не затрудняет тушение пожара;
  • где не происходит посещение людьми или количество сотрудников минимально;
  • где тушение водой и порошком не представляется возможным

Главные отличия модульного газового пожаротушения от АУГПТ:
  • мобильность;
  • компактность;
  • управляемость – элементы управления локализованы на корпусе или раме модуля.

Модули газового пожаротушения состоят из:
  • баллона с газовым огнетушащим веществом;
  • запорно-пускового устройства (соленоидное или мембранное);
  • трубопровода;
  • спринклерных распылителей;
  • датчиков массы, давления, задымленности, загазованности;
  • манометра и термометра;
  • распределительного устройства.
В неактивном состоянии баллон может быть закаченным или откаченным. Если баллон закачан, давление внутри модуля схоже по показателям с рабочим. Если баллон откачан — давление равно значениям этого параметра в окружающей среде.

Соленоидное устройство представлено разъемным соединением, которое перекрывает баллон с газом. Запор активируется при получении электрического сигнала. Нуждается в заземлении.
Мембранное устройство активируется при повреждении перегородки под воздействием повышенных температур. Требуется замена после каждого срабатывания.
Пиропатроны или электромагниты выступают в роли пускового элемента.

Запуск газового модуля возможен следующими способами:
  • ручным;
  • автоматическим (при получении импульса от датчиков тепла и дыма);
  • с центрального пульта;
  • комбинированным.

Выделяют следующие виды модульных установок газового пожаротушения.

По типу пуска:
  • электрические и пневматические;
  • механические и тросовые;
  • смешанные.

По типу разводки:
  • трубопроводные;
  • нетрубопроводные.

По типу комбинирования:
  • автономные (единичные);
  • сетевые (состоят из нескольких емкостей).

Виды модульных установок газового пожаротушения:
  • подвесные;
  • настенные.

Особенности подвесных модульных механизмов
Модульные элементы объединяются единым корпусом. Такая конструкция состоит из:
  • сосудов в виде сферы;
  • распылителя;
  • манометров и датчиков;
  • кронштейна.

Плюсы такого устройства:
  • скоростная доставка огнетушащего вещества к очагу возгорания;
  • легкость монтажа;
  • возможность компоновки и объединения в сеть.

Недостаток подвесных модульных установок газового пожаротушения - малый объем.

Особенности настенных модулей газового пожаротушения
Закрепляются на стенах или полу.

Конструкция:
  • емкости с ОТВ закрепляются на стене;
  • от резервуаров отходит разводка или шланг к потолку, где расположены распылители.
  • Преимущества настенных модульных установок:
  • больший объем (по сравнению с подвесными);
  • наличие трубопровода, что гарантирует целостность емкости при возгорании;
  • возможность компоновки и объединения в сеть;
  • возможность объединения единым пусковым узлом.

Монтаж модулей газового пожаротушения
Монтаж модульного оборудования газового пожаротушения проводится сотрудниками МЧС или сотрудниками спецорганизаций по НПБ. При первичном осмотре помещения определяется необходимый тип модульной установки и зонирование охраняемого объекта. Устройства устанавливают в соответствии с нормами ГОСТ и НПБ в том случае, если:
  • температура в помещении не превышает 60 °C;
  • влажность помещения – не выше 80%;
  • расстояние от приборов, нагревающихся с течением времени, до оборудования не менее 1 м;
  • в помещении обеспечена защита от воздействия климата и механических повреждений;
  • вблизи баллонов не хранятся щелочные вещества и кислоты;
  • соблюдаются рекомендации производителя по фиксации модульных установок (по инструкции –вертикально или горизонтально);
  • предварительно сверено давление в помещении с технической документацией и нормативами.

Специалисты по пожарной безопасности выделяют следующие преимущества модульных установок газового пожаротушения:
  • подключение к сигнализации;
  • диапазон работоспособности – от 50 до +60 °C;
  • компактность и мобильность;
  • обособленность от источника питания;
  • легкость монтажа;
  • быстрозаменяемость;
  • длительный срок эксплуатации;
  • большие объемы огнетушащих веществ (ОТВ выпрыскивается в период от 10 до 60 сек);
  • оперативный охват очага возгорания и ликвидация огня.

Несмотря на плюсы, модульные установки газового пожаротушения имеют некоторые недостатки:
  • необходима герметизация помещения;
  • малоэффективны на объектах большей площади;
  • значения давления достигают 15Мпа (взрывоопасно);
  • стоимость установки и техобслуживания;
  • риск утечек газа.
Обслуживание оборудования газового пожаротушения
Как и другие гарантирующие пожарную безопасность устройства, установки газового пожаротушения нуждаются в корректном техническом обслуживании. Для исправного функционирования оборудования требуются диагностика и, в случае неисправности, профессиональный ремонт.

Для этого разработан регламент профилактических мероприятий и тестирования техники.
Сроки перезарядки устройств зависят от сроков освидетельствования. Производители оборудования устанавливают срок эксплуатации 15 лет до первого освидетельствования.
У газовых баллонов с низким давлением (до 60 Бар) такой срок составляет 5 лет, у баллонов с повышенным давлением (до 150 Бар) – 10 лет. С конкретными сроками рекомендуется ознакомиться в техническом паспорте, прилагаемом к изделию.

В соответствии с нормативами пожарной безопасности, освидетельствование производится следующим образом:
  • осматриваются элементы устройств;
  • оборудование очищается от загрязнений и пыли;
  • проверяется целостность пломб;
  • проверяется наличие паспорта;
  • контролируется степень прочности креплений;
  • проверяется укомплектованность установки пожаротушения;
  • контролируется степень целостности газового баллона и запорного устройства;
  • проверяется давление в резервуарах с учетом температуры внутри охраняемого объекта (у емкостей сниженного давления – 10% снижения, у баллонов высокого давления – не выше 5%). При превышении предельных значений, баллоны нуждаются в заправке. Заправку устройств выполняют профессионалы в специализированных центрах.

Заправка необходима, если:
  • если истек срок годности;
  • произошло применение газового оборудования;
  • по неудовлетворительным результатам проверки;
  • после устранения неполадок.

Дозаправка рекомендуется в случаях, когда:
  • произошла утечка газового ОТВ (в пределах допустимых норм);
  • давление в газовом баллоне упало ниже 60 Бар;
  • при расходе некоторого количества огнетушащего вещества.

Регламент тестирования оборудования
Проверяются:
  • объем газа в баллоне и степень наполненности емкости;
  • продолжительность поступления газового ОТВ;
  • остатки ОТВ в резервуарах;
  • степень эффективности устранения очага возгорания;
  • готовность устройства к повторному запуску;
  • скорость реакции устройства приема и контроля;
  • срочность передачи команд по шлейфам.

Для получения информации об исправности трубопровода установок газового пожаротушения:
  • распылители, за исключением последнего, перекрываются заглушками;
  • перекрывается доступ к газовым резервуарам или распределительному механизму;
  • установка наполняется водой через последнюю насадку, заглушая ее.

Модульное оборудование газового пожаротушения обслуживается по следующему графику:
  • осмотр, чистка, смазывание и мониторинг манометром производятся ежемесячно;
  • проверка автоматики, профилактика и тренировка соленоидов - каждый квартал;
  • каждый год рекомендуется заменять манометр, заземлять установку и производить освидетельствование с перезарядкой и метрологический мониторинг;
  • переосвидетельствование баллонов - раз в 3 года;
  • раз в 5 лет диагностируется масса заряда и проверяется срабатывание устройств;
  • трубные системы рекомендуется контролировать не реже, чем через каждые 3,5 года.

Кроме этого, оборудование газового пожаротушения нуждается в правильной утилизации.

После истечения сроков годности необходимо обратиться в профильные организации и станции техобслуживания для перевозки и утилизации изделий в соответствии с НПБ. Самостоятельные манипуляции ведут к непредсказуемым последствиям.

Установки газового пожаротушения получили статус быстродействующих и высокоэффективных устройств для ликвидации очагов возгорания. При соблюдении условий эксплуатации тушение огня занимает считанные минуты. Объекты, не подверженные воздействию огня, не повреждаются и не теряют первоначальных свойств. При профессиональном техническом контроле и уходе такие установки пожаротушения прослужат долго и в случае возникновения опасности, грозящей охраняемым объектам, оперативно и без последствий справятся с поставленными задачами.