Как составить типовой проект пожаротушения

Установки пожаротушения на объектах отвечают за пожарную безопасность. Используются они в производственных, административных, лечебных, образовательных учреждениях. Это дает возможность предупредить развитие крупного пожара и произвести эвакуацию без потерь.

Автоматика, датчики станций моментально срабатывают на задымления и повышение температуры – звучит сигнальная сирена. Однако, для правильной работы оборудования здание или помещение должно иметь определенные возможности для реконструкции.

Проектирование установок пожаротушения

Несмотря на высокую стоимость противопожарного оборудования, оно в обязательном порядке необходимо для целого ряда объектов промышленности. Монтаж автоматики осуществляется только после того, как проект пожаротушения (документация) будет доведен до идеала, под которым понимают соответствие узлов строительным, противопожарным нормам.

Следует учитывать, что конструкция автоматических станций планируется задолго до строительства зданий. В случае с уже введенными в эксплуатацию помещениями проекты составляют с учетом имеющихся мощностей. Например, вместо того, чтобы использовать водяные системы, предлагают модульное порошковое пожаротушение, для которого наличие коммуникаций внутри стен или потолка необязательно.

Назначение

Задача проектирования автоматических установок пожаротушения (АУПТ) – предвидение пожароопасных ситуаций для защиты людей от дыма и огня.

Работа проектировщиков нацелена на:

1. Минимизацию потерь имущества, других ценностей.
2. Оперативную ликвидацию очага горения.
3. Разработку системы быстрого реагирования (пульт управления).

В качестве дополнительных функций автоматики называют дымоудаление, блокировку опасных секторов для предупреждения утечек, выбросов, а также экстренное обесточивание здания вместе с отключением вентиляции.

Кто и когда составляет проекты

Любой типовой проект станций пожаротушения разрабатывается инженерными компаниями, имеющими соответствующий допуск (лицензии МЧС и проектных СРО). Ответственность за разработанные документы несет как проектная фирма, так и заказчик.

Пример. Строительство объекта происходило с отклонениями от плана, часть конструкций видоизменялась. Согласования с властями произведено не было. Заказчик становится нарушителем, хотя утверждение проекта не требуется.

Работы производятся как до начала строительства, так и в процессе эксплуатации площадей. Государственный аудит запрашивается по заявлению заказчика проекта перед фактическим вводом здания в эксплуатацию.

Части проектирования

Каждый типовой проект составляется по требованиям к пожарным установкам и станциям. Документ делится на две части – теоретическую (с расчетами), графическую (с чертежами).

Теоретическая

В тексте проекта описывается технология системы пожаротушения, ее оснащение оборудованием, модулями и агрегатами. В качестве закрепительных положений делается обоснование выбранного материала и техники с расчетом их количества (объема). В частности, прогнозируется огнетушащая способность резервуаров на каждом из участков здания.

Графическая

В приложении к проекту создается поэтажный план строения, на котором обозначаются установки пожаротушения, коммуникации между агрегатами (проводка, соединения узлов). Для водяных спринклерных АУПТ особое значение имеет размещение пожарного водопровода, тип насадок для воды, создающих тонкораспыленную струю или же сплошной заслон от пожара.

Основные параметры процесса

Каждый проект требует индивидуального подхода, поэтому работы начинаются с осмотра здания. Специалистам важна любая информация, касающаяся планировки, коммуникаций, проектных разрешений.

Какие параметры вычисляются:

1. Категория помещения (здания), например, производственное, складское или жилое.
2. Сметно-проектные изыскания (планы, чертежи).
3. Размещение коммуникаций (водопроводы, электросети, кабельные прокладки).
4. Температурный режим (перепады значений), климатические особенности.
5. Класс пожаро-, взрывоопасности.

Наличие тех или иных условий влияет на выбор огнетушащих модулей – порошковых, газовых, пенных и т. д. Для АУПТ определяется способ тушения, тип состава (смеси), конструкция и способ запуска.

Нормы и правила проектирования пожаротушения

Основная цель проектирования – монтаж такой установки, которая будет способна ликвидировать очаг пожара до момента, когда критические его факторы повлияют на целостность конструкции.

Требования к АУПТ отражены в основном своде правил, который обязывает при монтаже оборудования учитывать не только региональные законы, но и ведомственные «правила» (технические, эксплуатационные).

В качестве обязанности подрядчиков значится и создание системы оповещения о возгораниях (сигнализация). Без нее установки не принимаются к допуску, равно как и без пульта управления технологическим оборудованием (для остановки производства).

Водой/ пеной

АУПТ водяного типа являются недорогими по исполнению. На практике они решают две задачи – локализация очага (распыленная струя), гашение пламени (напорная). Однако, у таких станций много недостатков: неспособность тушить ЛВЖ (ГЖ), позднее или ложное срабатывание, выделение специального помещения под насосную станцию, затопление и порча имущества.

Водяные АУПТ различны по типу действия. Одни запускаются показаниями датчиков, другие – роботизированными устройствами, в том числе с принудительным пуском. Расход воды зависит от типа помещения и составляет от 10 до 110 литров в секунду. Также для водных установок указываются параметры интенсивности орошения, минимальное время действия.

На заметку. Характеристики (нормы) приводятся в разделе 5 СП 5.13130.2009. Водяные станции предназначены для тушения пожаров классов А, Б, С.

Газом

АУПТ газового типа проходят согласование при участии инспекторов МЧС непосредственно на стадии проектирования. На практике оборудование решает две задачи – ликвидация очага (АУПТ объемного тушения) и тушение на определенном участке (локального).

В качестве основных недостатков выделяют высокую стоимость монтажа, невозможность использования для химических, взрывоопасных веществ, способных самовоспламеняться или гореть без кислорода.

Газовые установки пожаротушения бывают как модульными, так и централизованными. Приводятся в действие автоматикой или диспетчером через пульт управления. Состав смесей зависит от конкретных целей тушения и может быть представлен хладоном, углекислотой, азотом, аргоном и др. Главным преимуществом системы является простота обслуживания. Работоспособность АУПТ проверяется по манометрам давления.

На заметку. Характеристики приводятся в разделе 8 СП 5.13130.2009. Газовые установки эффективны при тушении пожаров классов А, Б, С, Е.

Порошком

Станции порошкового типа организуются в виде модульных систем, оснащенных датчиками, т. е. способны ликвидировать возгорание на локальном участке.

В качестве преимуществ АУПТ называют невысокую цену и максимальную эффективность при тушении сложных пожаров (сыпучие металлы, ЛВЖ). Недостатком, из-за которого агрегат не устанавливается на эвакуационных путях и выходах (места массового скопления людей), является чрезмерная запыленность пространства и токсичность пылевого облака.

Конструкция модуля бывает распределительной (без трубопровода) и локальной. Все модули опечатываются пломбами, а запуск системы производят как вручную, так и дистанционно. При этом подача огнетушащего состава осуществляется с задержкой, необходимой для эвакуации людей, закрытия пожарных клапанов, отключения вентиляции. Отключение вентиляции при пожаре. Нормы загрязненности воздуха воздушной среды обеспечивает дымоудаление.

На заметку. Характеристики (нормы) приводятся в разделе 9 СП 5.13130.2009. Установки эффективны при тушении пожаров классов А, Б, С, Е.

Аэрозолями

АУПТ аэрозольного типа проектируются только для тушения объемным способом. При этом в помещениях, где находится много людей, такие системы запрещены, так как генераторы растворов активируются моментально.

Оборудование с генераторами заземляется, так как запуск АУПТ производится электрическим импульсом, в том числе дистанционно. Входить в горящее помещение разрешается только в СИЗОД. Системы пожаротушения с аэрозолями довольно специфичны, поэтому их устанавливают на отдельных участках производств, складских площадях.

Ответственные лица и нормативные требования

За проект и чертежи по пожаротушению непосредственно отвечает заказчик. После согласования с МЧС изменить изначальный план монтажа не получится. При наличии расхождений с текстом ответственность падает на собственника здания, помещения (заказчика).

Проектирование проводится в несколько этапов:

1. Анализ собранных сведений об объекте.
2. Составление техзадания (Приложение 1 ).
3. Обоснование выбора метода и типа пожаротушения.
4. Подбор нужного оборудования и узлов.
5. Написание проекта.
6. Согласование с МЧС.
7. Сдача проекта.
8. Монтаж системы.

Основные требования к АУПТ отражаются в техрегламенте пожарной безопасности (ст. 83, 104 №123-ФЗ). В соответствии с нормами станции пожаротушения снабжаются комплектом емкостей, конструкций, огнетушащих смесей (растворов), приборами контроля с возможностью отключения системы. Пожарная сигнализация должна оповещать о возгорании не только звуком, но и цветом.

Выводы

Проектирование пожарных установок – процесс, неразрывно связанный со строительством. Без учета особенностей здания оборудование не сможет справиться со своей основной задачей – ликвидацией очагов нужным методом. Ввиду этого проекты в обязательном порядке согласуются со структурами ГПН (МЧС). Заказчику остается проследить за правильностью монтажа системы и убедиться в ее работоспособности. Кто отвечает за проект и чертежи, мы выяснили, кто отвечает за пожарную безопасность в арендуемом помещении?

Проектирование противопожарных систем

Пожарная безопасность

Отдельный этап строительства любого объекта недвижимости – проектирование систем противопожарной защиты. Пренебрежение нормами приводит не только к штрафам при проверке, но и влечет за собой риск возникновения пожара.

Нормативные документы

Проектирование систем противопожарного пожаротушения выполняется по нормам, прописанным в:

• Федеральном законе № 384-ФЗ от 30.12.2009 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»;
• Федеральном законе № 123-ФЗ от 22.07.2008 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»;
• СП 118.13330.2012 на общественные здания;
• СП 54.13330.2016 на многоквартирные дома;
• СП 56.13330.2011 на производственные здания;
• НПБ 110-03 нормы пожарной безопасности для проектирования автоматических систем пожаротушения;
• СНиП 21-01-97 Пожарная безопасность.

Перечень требований зависит от типа объекта: жилые здания с обязательными путями экстренной эвакуации или промышленные объекты с потенциально опасным оборудованием.

Система обеспечения противопожарной защиты

При монтаже объектов недвижимости, их отдельных конструкций и элементов, и даже отдельных помещений обязательно разрабатывается противопожарный комплекс, включающий в себя не только план размещения огнетушителей и путей эвакуации, но и установку комплексов противопожарной защиты и предотвращения пожаров. Вместе с этим одновременно составляют план организационно-технических мероприятий в случае возникновения критической ситуации.

Система противопожарной безопасности выполняет функции:

• обнаружения пожара и управления путями эвакуации людей;
• автоматической пожарной сигнализации;
• индивидуальной и коллективной защиты от опасных факторов;
• противодымной защиты;
• молниезащиты;
• огнезащитной обработки;
• комплекса централизованного пожарного наблюдения;
• автоматического пожаротушения;
• автономных систем локального применения.

На этапе проектирования и монтажа противопожарных систем прорабатываются вопросы огнестойкости и пожарной опасности конструкции зданий.

Проектирование систем противопожарной защиты

Сигнализация

Система пожарной сигнализации необходима для выявления возгораний на ранних стадиях с передачей сигнала пожарно-спасательным службам. СПС состоит из:

• приемно-контрольного прибора;
• извещателей;
• оповещателей.

При проектировании СПС учитываются факторы:

1. Питание ПКП: основная АКБ или АКБ плюс резервные батареи.
2. Тип извещателя: тепловой, дымовой, ручной, пламени или комбинированный.
3. Тип СПС: адресная или безадресная.

Оповещение и эвакуация людей

Комплекс СО предназначен для своевременного оповещения людей о возгорании с целью быстрой эвакуации пострадавших из опасной зоны. Выделяют три типа СО:

• звуковые;
• световые;
• речевые.

При проектировании учитывается объем помещения и потенциальное количество находящихся в нем людей. Если планируется поставить громкоговорители, то учитывают общий уровень шума в оборудуемом помещении.

Передача тревожных сообщений

Комплекс СПТС используется для наблюдения за системой противопожарной защиты посредством передачи протоколов на центральный пульт. Проектирование идет одновременно с составлением плана сигнализации.

Проектирование систем пожаротушения

Все расчеты зависят от:

• необходимого количества пожарных датчиков;
• мест расположения датчиков;
• типа средств тушения и типа ОТВ в зависимости от назначения помещения;
• от размещаемых пультов ручного запуска системы пожаротушения.

Проектирование преследует цели:

• нейтрализация очагов возгорания до достижения критических показателей;
• обнаружение и подавление огня до перехода порога огнестойкости несущих элементов здания;
• купирование возгораний с целью сохранения материальных ценностей;
• предупреждение разрушения технологических установок.

В проектную документацию включают план пожаротушения, в котором должна быть предусмотрена подача установкой звукового сигнала и его передача на систему управления эвакуацией людей.

Тип установки, включенной в проект, выбирается согласно прогнозам развития пожара в конкретных условиях в зависимости от физико-химических параметров материалов, из которых построено здание и которые применяются для оборудования промышленной зоны.

При проектировании предусматривают, чтобы в случае срабатывания установки пожаротушения активировалась исполнительная сигнализация на устройства, отключающие технологические установки.

Системы пожаротушения

По типу ОТВ системы ПТ делятся на:

1. Водяные, которые наиболее распространены при проектировании системы пожаротушения жилых объектов. Работают по принципу непосредственной подачи на очаг возгорания обычной воды или воды с химическими реагентами с последующим поступлением сигнала на пульт пожарной охраны.
2. Пенные, используемые при тушении нефти и горючих жидкостей. Их действие основано на купировании поступления кислорода в зону возгорания.
3. Газовые установки, состоящие из баллонов для хранения газов в сжатом или сжиженном состоянии, а также узлов управления и трубопроводов для подачи ОТВ.
4. Порошковые установки с объемным резервуаром для хранения ОТВ, дополненным разводящим трубопроводом с головками для подачи порошка в очаг пожара.
5. Аэрозольные используются при тушении твердых горючих материалов, легковоспламеняющихся веществ и электроизоляционного оборудования.

По типу оросителей – спринклерные и дренчерные.

1. Спринклерные состоят из отдельных оросителей внутри трубопровода, по которому проходит вода. Датчики в них срабатывают при повышении температуры до критических показателей. Из-за падения давления срабатывает насос, и в зону возгорания подается вода.
2. Дренчерные с оросительными головками. Они срабатывают после поступления сигнала и включения насосов. В качестве ОТВ в дренчерных системах используется пена и вода.

Проектирование противопожарных систем проводится организациями, получившими лицензию от МЧС. Независимо от того, разрабатывается проект для нового здания или для реконструируемого объекта, делается обоснование и описание конструктивных решений, степени огнестойкости и класса опасности конструкций с приложением полного перечня оборудования. Содержание проекта проверяется экспертами перед выдачей разрешения на строительство или реконструкцию.

Особенности проектирования автоматических систем газового пожаротушения

Проектирование систем газового пожаротушения достаточно сложный интеллектуальный процесс, результатом которого становится работоспособная система, позволяющая надежно, своевременно и эффективно защитить объект от возгорания. Оцениваются возможности данных систем и их эффективность, а также рассматриваются возможные варианты оптимального построения автоматических систем газового пожаротушения. Анализ данных систем производится в полном соответствии с требованиями свода правил СП 5.13130.2009 и других норм, действующих СНиП, НПБ, ГОСТ и Федеральных законов и приказов РФ по автоматическим установкам пожаротушения.

На сегодняшний день, одним из самых эффективных средств тушения пожаров, в помещениях подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения АУПТ в соответствии с требованиями СП 5.13130.2009 приложение «А», являются установки автоматического газового пожаротушения. Тип автоматической установки тушения, способ тушения, вид огнетушащих средств, тип оборудования установок пожарной автоматики определяется организацией-проектировщиком в зависимости от технологических, конструктивных и объемно-планировочных особенностей защищаемых зданий и помещений с учетом требований данного перечня (см. п. А.3.).

Применение систем, где огнетушащее вещество при возгорании автоматически или дистанционно в ручном режиме пуска подается в защищаемое помещение особенно оправданно при защите дорогостоящего оборудования, архивных материалов или ценностей. Установки автоматического пожаротушения позволяют ликвидировать на ранней стадии возгорание твердых, жидких и газообразных веществ, а также электрооборудования под напряжением. Такой способ тушения может быть объемным — при создании огнетушащей концентрации по всему объему защищаемого помещения или локальным – в случае, если огнетушащая концентрация создается вокруг защищаемого устройства (например, отдельного агрегата или единицы технологического оборудования).

При выборе оптимального варианта управления автоматическими установками пожаротушения и выборе огнетушащего вещества, как правило, руководствуются нормами, техническими требованиями, особенностями и функциональными возможностями защищаемых объектов. Газовые огнетушащие вещества при правильном подборе практически не причиняют ущерба защищаемому объекту, находящемуся в нем оборудованию с любым производственным и техническим назначением, а также здоровью работающего в защищаемых помещениях персоналу с постоянным пребыванием. Уникальная способность газа проникать через щели в самые недоступные места и эффективно воздействовать на очаг возгорания получило самое широкое распространение в использовании газовых огнетушащих веществ в автоматических установках газового пожаротушения во всех областях человеческой деятельности.

Именно поэтому автоматические установки газового пожаротушения используются для защиты: центров обработки данных (ЦОД), серверных, телефонных узлов связи, архивов, библиотек, музейных запасников, денежных хранилищ банков и т.д.

Рассмотрим разновидности огнетушащих веществ наиболее часто используемых в автоматических системах газового пожаротушения:

— хладон 125 (C₂F₅H) нормативная объемная огнетушащая концентрация по Н-гептан ГОСТ 25823 равна — 9.8 % объема (фирменное название HFC-125);

— хладон 227еа (C3F7H) нормативная объемная огнетушащая концентрация по Н-гептан ГОСТ 25823 равна — 7.2 % объема (фирменное название FM-200);

— хладон 318Ц (C₄F₈) нормативная объемная огнетушащая концентрация по Н-гептан ГОСТ 25823 равна — 7.8 % объема (фирменное название HFC-318C);

— хладон ФК-5-1-12 (CF₃CF₂C(O)CF(CF₃) ₂) нормативная объемная огнетушащая концентрация по Н-гептан ГОСТ 25823 равна — 4.2 % объема (фирменное название Novec 1230);

— двуокись углерода (СО₂) нормативная объемная огнетушащая концентрация по Н-гептан ГОСТ 25823 равна — 34.9 % объема (можно использовать без постоянного пребывания людей в защищаемом помещении).

Мы не будем производить анализ свойств газов и их принципы воздействия на огонь в очаге пожара. Нашей задачей будет являться практическое использование данных газов в автоматических установках газового пожаротушения, идеология построения данных систем в процессе проектирования, вопросы расчета массы газа для обеспечения нормативной концентрации в объеме защищаемого помещения и определения диаметров труб питающего и распределительного трубопровода, а также расчет площади выпускных отверстий насадка.

В проектах по газовому пожаротушению при заполнении штампа чертежа, на титульных листах и в пояснительной записке мы используем термин автоматическая установка газового пожаротушения. На самом деле данный термин не совсем корректен и правильней будет использование термина автоматизированная установка газового пожаротушения.

Почему так! Смотрим перечень терминов в СП 5.13130.2009.

3. Термины и определения.

3.1 Автоматический пуск установки пожаротушения: пуск установки от ее технических средств без участия человека.

3.2 Автоматическая установка пожаротушения (АУП): установка пожаротушения, автоматически срабатывающая при превышении контролируемым фактором (факторами) пожара установленных пороговых значений в защищаемой зоне.

В теории автоматического управления и регулирования есть разделение терминов автоматическое управление и автоматизированное управление.

Автоматические системы — это комплекс программных и технических средств и устройств работающих без участия человека. Автоматическая система не обязательно должна представлять собой сложный комплекс устройств, для управления инженерными системами и технологическими процессами. Это может быть одно автоматическое устройство, выполняющее заданные функции по заранее заданной программе без участия человека.

Автоматизированные системы – это комплекс устройств, преобразующих информацию в сигналы и передающих эти сигналы на расстояние по каналу связи для измерения, сигнализации и управления без участия человека или с его участием не более чем на одной стороне передачи. Автоматизированные системы это комбинация двух систем управления автоматической и системы ручного (дистанционного) управления.

Рассмотрим состав автоматических и автоматизированных систем управления активной противопожарной защиты:

— средства для получения информации-устройства сбора информации.

— средства для передачи информации-линии (каналы) связи.

— средства для приема, обработки информации и выдачи управляющих сигналов нижнего уровня- локальные приемные электротехнические устройства, приборы и станции контроля и управления.

— средства для использования информации- автоматические регуляторы и исполнительные механизмы и устройства оповещения разного назначения.

— средства отображения и обработки информации, а также автоматизированного управления верхнего уровня – центральный пульт управления или автоматизированное рабочее место оператора.

Автоматическая установка газового пожаротушения АУГПТ включает в себя три режима запуска:

• автоматический (запуск осуществляется от автоматических пожарных извещателей);
• дистанционный (запуск осуществляется от ручного пожарного извещателя находящегося у двери в защищаемое помещение или поста охраны);
• местный (от механического устройства ручного пуска находящегося на пусковом модуле «баллоне» с огнетушащим веществом или рядом с модулем пожаротушения для жидкой двуокиси углерода МПЖУ конструктивно выполненной в виде изотермической емкости).

Дистанционный и местный режим пуска выполняются только при вмешательстве человека. Значит правильной расшифровкой АУГПТ, будет являться термин «Автоматизированная установка газового пожаротушения».

В последнее время Заказчик при согласовании и утверждении проекта по газовому пожаротушению в работу требует, чтобы указывалась инерционность установки пожаротушения, а не просто расчетное время задержки выпуска газа для эвакуации персонала из защищаемого помещения.

3. Термины и определения ( см. СП 5.13130.2009 ).

3.34 Инерционность установки пожаротушения: время с момента достижения контролируемым фактором пожара порога срабатывания чувствительного элемента пожарного извещателя, спринклерного оросителя либо побудительного устройства до начала подачи огнетушащего вещества в защищаемую зону.

Примечание — Для установок пожаротушения, в которых предусмотрена задержка времени на выпуск огнетушащего вещества с целью безопасной эвакуации людей из защищаемого помещения и (или) для управления технологическим оборудованием, это время входит в инерционность АУП.

8.7 Временные характеристики ( см . СП 5.13130.2009 ).

8.7.1 Установка должна обеспечивать задержку выпуска ГОТВ в защищаемое помещение при автоматическом и дистанционном пуске на время, необходимое для эвакуации из помещения людей, отключение вентиляции (кондиционирования и т. п.), закрытие заслонок (противопожарных клапанов и т. д.), но не менее 10 сек. от момента включения в помещении устройств оповещения об эвакуации.

8.7.2 Установка должна обеспечивать инерционность (время срабатывания без учета времени задержки выпуска ГОТВ) не более 15 сек.

Время задержки выпуска газового огнетушащего вещества (ГОТВ) в защищаемое помещение задается путем программирования алгоритма работы станции управляющей газовым пожаротушением. Время необходимое для эвакуации людей из помещения определяется путем расчета по специальной методике. Временной интервал задержек для эвакуации людей из защищаемого помещения может составлять, от 10 сек. до 1 мин. и более. Время задержки выпуска газа зависит от габаритов защищаемого помещения, от сложности протекания в нем технологических процессов, функциональной особенности установленного оборудования и технического назначения, как отдельных помещений, так и промышленных объектов.

Вторая часть инерционной задержки установки газового пожаротушения по времени является продуктом гидравлического расчета питающего и распределительного трубопровода с насадками. Чем длинней и сложней магистральный трубопровод до насадка, тем большее значение имеет инерционность установки газового пожаротушения. На самом деле по сравнению с задержкой времени, которая необходима на эвакуацию людей из защищаемого помещения, эта величина не столь большая.

Время инерционности установки (начало истечения газа через первый насадок после открытия запорных клапанов) составляет, min 0,14 сек. и max. 1,2 сек. Данный результат получен из анализа около сотни гидравлических расчетов разной сложности и с разными составами газов, как хладонами, так и углекислотой находящейся в баллонах (модулях).

Таким образом, термин «Инерционность установки газового пожаротушения» складывается из двух составляющих:

— времени задержки выпуска газа для безопасной эвакуации людей из помещения;

— времени технологической инерционности работы самой установки при выпуске ГОТВ.

Необходимо отдельно рассмотреть инерционность установки газового пожаротушения с двуокисью углерода на базе резервуара изотермического пожарного МПЖУ «Вулкан» с разными объемами используемого сосуда. Конструктивно унифицированный ряд образуют сосуды вместимостью 3; 5; 10; 16; 25; 28; 30м3 на рабочее давление 2,2МПа и 3,3МПа. Для комплектации данных сосудов запорно-пусковыми устройствами (ЗПУ) в зависимости от объема, используется три вида запорных клапанов с диаметрами условного прохода выходного отверстия 100, 150 и 200мм. В качестве исполнительного механизма в запорно-пусковом устройстве используются шаровой кран или дисковый затвор. В качестве привода используется пневмопривод с рабочим давлением на поршне 8-10 атмосфер.

В отличие от модульных установок, где электрический пуск головного запорно-пуско-вого устройства осуществляется практически мгновенно даже с последующим пневматическим запуском оставшихся модулей в батарее (см. Рис-1), дисковый затвор или шаровой кран открываются и закрываются с небольшой задержкой во времени, которая может составлять 1-3 сек. в зависимости от выпускаемого производителем оборудования. К тому же открытие и закрытие данного оборудования ЗПУ во времени из-за конструктивных особенностей запорных клапанов имеет далеко не линейную зависимость (см. Рис-2).

На рисунке (Рис-1 и Рис-2) представлен график, на котором по одной оси значения среднего расхода двуокиси углерода, а по другой оси значения времени. Площадь под кривой в пределах нормативного времени определяет расчетное количество двуокиси углерода.

Средний расход двуокиси углерода Q_m, кг/с, определяется по формуле

где: m — расчетное количество двуокиси углерода («Мг» по СП 5.13130.2009), кг;

t — нормативное время подачи двуокиси углерода, с.

Автоматизированная установка газового пожаротушения

с углекислотой модульного типа.

Рис-1.

1- кривая, определяющая расход двуокиси углерода по времени через ЗПУ.

to — время открытия запорно-пускового устройства (ЗПУ).

tx – время окончания истечения газа СО2 через ЗПУ.

Автоматизированная установка газового пожаротушения

с углекислотой на базе изотермической емкости МПЖУ «Вулкан».

Рис-2.

1- кривая, определяющая расход двуокиси углерода по времени через ЗПУ.

Хранение основного и резервного запаса углекислого газа в изотермических емкостях может осуществляться в двух разных отдельно стоящих резервуарах или совместно в одном. Во втором случае возникает необходимость закрытия запорно-пускового устройства после выхода основного запаса из изотермической емкости во время чрезвычайной ситуации тушения пожара в защищаемом помещении. Этот процесс в качестве примера показан на рисунке (см. Рис-2).

Использование изотермической емкости МПЖУ «Вулкан» в качестве централизованной станции пожаротушения на несколько направлений, подразумевает использование запорно-пускового устройства (ЗПУ) с функцией открыть-закрыть для отсечки нужного (расчетного) количества огнетушащего вещества для каждого направления газового пожаротушения.

Наличие большой распределительной сети трубопровода газового пожаротушения не означает, что истечение газа из насадка не начнется раньше, чем полностью откроется ЗПУ, поэтому время открытия выпускного клапана нельзя включать в технологическую инерционность работы установки при выпуске ГОТВ.

Большое количество автоматизированных установок газового пожаротушения используется на предприятиях с разными техническими производствами для защиты технологического оборудования и установок как, с нормальными температурами эксплуатации, так и с высоким уровнем рабочих температур на рабочих поверхностях агрегатов, например:

— газоперекачивающие агрегаты компрессорных станций, подразделяющие по типу

приводного двигателя на газотурбинные, газомоторные и электрические;

— компрессорные станции высокого давления с приводом от электродвигателя;

— генераторные установки с газотурбинными, газомоторными и дизельными

— производственное технологическое оборудование по компримированию и

подготовке газа и конденсата на нефтегазоконденсатных месторождениях и т.д.

Скажем, рабочая поверхность кожухов газотурбинного привода для электрического генератора в определенных ситуациях может достигать достаточно высоких температур нагрева, превышающих температуру самовоспламенения некоторых веществ. При возникновении чрезвычайной ситуации, пожара, на данном технологическом оборудовании и дальнейшей ликвидации данного возгорания с помощью системы автоматического газового пожаротушения, всегда есть вероятность рецидива, возникновения повторного возгорания при соприкосновении горячих поверхностей с природным газом или турбинным маслом, который используется в системах смазки.

Для оборудования, где имеются горячие рабочие поверхности в 1986г. ВНИИПО МВД СССР для Министерства газовой промышленности СССР был разработан документ «Противопожарная защита газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистральных газопроводов» (Обобщенные рекомендации). Где предлагается применять для тушения таких объектов индивидуальные и комбинированные установки пожаротушения. Комбинированные установки пожаротушения подразумевают две очереди ввода в действие огнетушащих веществ. Перечень комбинаций огнетушащих веществ имеются в обобщенной методичке. В данной статье мы рассматриваем только комбинированные установки газового пожаротушения «газ плюс газ». Первая очередь газового пожаротушения объекта соответствует нормам и требованиям СП 5.13130.2009, а вторая очередь (дотушивание) ликвидирует возможность повторного возгорания. Методика расчета массы газа для второй очереди подробно дана в обобщенных рекомендациях смотри раздел «Автоматические установки газового пожаротушения».

Для пуска системы газового пожаротушения первой очереди в технических установках без присутствия людей инерционность установки газового пожаротушения (задержка пуска газа) должна соответствовать времени необходимого на остановку работы технических средств и отключение оборудования воздушного охлаждения. Задержка предусматривается в целях предотвращения уноса газового огнетушащего вещества.

Для системы газового пожаротушения второй очереди рекомендуется пассивный метод предотвращения рецидива повторного возгорания. Пассивный метод подразумевает инертизацию защищаемого помещения в течение времени, достаточного для естественного охлаждения нагретого оборудования. Время подачи огнетушащего вещества в защищаемую зону расчетное и в зависимости от технологического оборудования может составлять 15-20 минут и более. Работа второй очереди системы газового пожаротушения осуществляется в режиме поддержания заданной огнетушащей концентрации. Вторая очередь газового пожаротушения включается сразу же по окончании работы первой очереди. Первая и вторая очередь газового пожаротушения для подачи огнетушащего вещества должны иметь свои отдельные трубные разводки и отдельный гидравлический расчет распределительного трубопровода с насадками. Интервалы времени, между которыми осуществляется вскрытие баллонов второй очереди пожаротушения и запас огнетушащего вещества определяется расчетами.

Как правило, для тушения выше описанного оборудования используется углекислота СО₂, но могут использоваться и хладоны 125, 227еа и другие. Все определяется ценностью защищаемого оборудования, требованиям по воздействию выбранного огнетушащего вещества (газа) на оборудование, а также эффективностью при тушении. Данный вопрос лежит полностью в компетенции специалистов занимающих проектированием систем газового пожаротушения в данной области.

Схема управления автоматикой такой автоматизированной комбинированной установки газового пожаротушения достаточно сложна и требует от управляющей станции очень гибкой логики работы по контролю и управлению. Необходимо тщательно подходить к выбору электротехнического оборудования, то есть к приборам управления газовым пожаротушением.

Теперь нам необходимо рассмотреть общие вопросы по размещению и монтажу оборудования газового пожаротушения.

8.9 Трубопроводы ( см. СП 5.13130.2009 ).

8.9.8 Система распределительных трубопроводов, как правило, должна быть симметричной.

8.9.9 Внутренний объем трубопроводов не должен превышать 80% объема жидкой фазы расчетного количества ГОТВ при температуре 20°С.

8.11 Насадки ( см. СП 5.13130.2009 ).

8.11.2 Насадки должны размещаться в защищаемом помещении с учетом его геометрии и обеспечивать распределение ГОТВ по всему объему помещения с концентрацией не ниже нормативной.

8.11.4 Разница расходов ГОТВ между двумя крайними насадками на одном распределительном трубопроводе не должна превышать 20%.

8.11.6 В одном помещении (защищаемом объеме) должны применяться насадки только одного типоразмера.

3. Термины и определения ( см. СП 5.13130.2009 ).

3.78 Распределительный трубопровод: трубопровод, на котором смонтированы оросители, распылители или насадки.

3.11 Ветвь распределительного трубопровода: участок рядка распределительного трубопровода, расположенного с одной стороны питающего трубопровода.

3.87 Рядок распределительного трубопровода: совокупность двух ветвей распределительного трубопровода, расположенных по одной линии с двух сторон питающего трубопровода.

Все чаще при согласовании проектной документации по газовому пожаротушению приходиться сталкиваться с разным толкованием некоторых терминов и определений. Особенно если аксонометрическую схему разводки трубопроводов для гидравлических расчетов присылает сам Заказчик. Во многих организация системами газового пожаротушения и водяным пожаротушением занимаются одни те же специалисты. Рассмотрим две схемы разводки труб газового пожаротушения см. Рис-3 и Рис-4. Схема типа “гребенка” в основном применяется в системах водяного пожаротушении. Обе схемы, показанные на рисунках, применяются и в системе газового пожаротушения. Существует только ограничение для схемы типа “гребенка” ее можно использовать только для тушения двуокисью углерода (углекислотой). Нормативное время выхода углекислоты в защищаемое помещение составляет не более 60 сек., причем не важно это модульная или централизованная установка газового пожаротушения.

Время заполнения углекислотой всего трубопровода в зависимости от его длины и диаметров туб может составлять 2-4 сек., а далее вся система трубопровода до распределительных трубопроводов, на которых находятся насадки, превращается, как и в системе, водяного пожаротушении в “питающий трубопровод”. При соблюдении всех правил гидравлического расчета и правильного подбора внутренних диаметров труб будет выполняться требование, в котором разница расходов ГОТВ между двумя крайними насадками на одном распределительном трубопроводе или между двумя крайними насадками на двух крайних рядках питающего трубопровода, например рядок 1 и 4, не будет превышать 20%. (см. выкопировку п. 8.11.4). Рабочее давление углекислоты на выходе перед насадками будет приблизительно одинаковым, что обеспечит равномерный расход огнетушащего вещества ГОТВ через все насадки по времени и создание нормативной концентрации газа в любой точке объема защищаемого помещения по истечении времени 60 сек. с момента запуска установки газового пожаротушения.

Другое дело разновидности огнетушащего вещества – хладоны. Нормативное время выхода хладона в защищаемое помещение для модульного пожаротушения – не более 10сек., а для централизованной установки не более – 15 сек. и т.д. (см. СП 5.13130.2009).

План разводки трубопровода установки газового пожаротушения по схеме типа “гребенка”.

РИС-3.

Как показывает гидравлический расчет с газом хладон (125, 227еа, 318Ц и ФК-5-1-12) для аксонометрической схемы разводки трубопровода типа “гребенка” не выполняется основное требование свода правил это обеспечение равномерного расхода огнетушащего вещества через все насадки и обеспечения распределения ГОТВ по всему объему защищаемого помещения с концентрацией не ниже нормативной (см. выкопировку п. 8.11.2 и п. 8.11.4). Разница по расходу ГОТВ семейства хладон через насадки между первым и последним рядками могут достигать величины 65% в место допустимых 20%, особенно если количество рядков на питающем трубопроводе достигает 7 шт. и более. Получение таких результатов для газа семейства хладон можно объяснить физикой процесса: скоротечностью происходящего процесса во времени, тем что, каждый последующий рядок забирает часть газа на себя, постепенным увеличением длины трубопровода от рядка к рядку, динамикой сопротивления движению газа по трубопроводу. Значит, первый рядок с насадками на питающем трубопроводе находится в более благоприятных условиях работы, чем последний рядок.

Правило гласит, что разница расходов ГОТВ между двумя крайними насадками на одном распределительном трубопроводе не должна превышать 20% и ничего не говориться о разности расхода между рядками на питающем трубопроводе. Хотя другое правило гласит что, насадки должны размещаться в защищаемом помещении с учетом его геометрии и обеспечивать распределение ГОТВ по всему объему помещения с концентрацией не ниже нормативной.

План разводки трубопровода установки газового

пожаротушения по симметричной схеме.

РИС-4.

Как понимать требование свода правил, система распределительных трубопроводов, как правило, должна быть симметричной (см. выкопировку 8.9.8). Система разводки трубопровода типа “гребенка” установки газового пожаротушения тоже имеет симметрию относительно питающего трубопровода и в тоже время не обеспечивает одинаковый расход газа марки хладон через насадки по всему объему защищаемого помещения.

На Рис-4 изображена система разводки трубопровода для установки газового пожаротушения по всем правилам симметрии. Это определяется по трем признакам: расстояние от газового модуля до любого насадка имеет одну и туже длину, диаметры труб до любого насадка идентичны, количество изгибов и их направленность аналогична. Разность расходов газа между любыми насадками составляет практически ноль. В случае если по архитектуре защищаемого помещения необходимо, какой то распределительный трубопровод с насадком удлинить или сдвинуть в сторону, разность расходов между всеми насадками никогда не выйдет за пределы 20%.

Еще одна проблема для установок газового пожаротушения это большие высоты защищаемых помещений от 5 м. и более (см. Рис-5).

Аксонометрическая схема разводки трубопровода установки газового пожаротушения в помещении одного объема с большой высотой потолков.

Рис-5.

Эта проблема возникает при защите промышленных предприятий, где производственные цеха подлежащие защите могут иметь потолки высотой до 12 метров, специализированные здания архивов, с потолками, достигающими высот 8 метров и выше, ангары для хранения и обслуживания различной спецтехники, станции перекачки газа и нефтепродуктов и т.д. Общепринятая максимальная высота установки насадка относительно пола в защищаемом помещении, широко используемая в установках газового пожаротушения, как правило, составляет не более 4,5 метра. Именно на этой высоте разработчик данного оборудования и проверяет работу своего насадка на предмет соответствия его параметров требованиям СП 5.13130.2009, а также требованиям других нормативных документов РФ по противопожарной безопасности.

При большой высоте производственного помещения, например 8,5 метра, само технологическое оборудование однозначно будет располагаться в низу на производственной площадке. При объемном тушении установкой газового пожаротушения в соответствии правилами СП 5.13130.2009 насадки должны располагаться на потолке защищаемого помещения, на высоте не более 0,5 метра от поверхности потолка в строгом соответствии с их техническими параметрами. Понятно, что высота производственного помещения 8,5 метра не соответствует техническим характеристикам насадка. Насадки должны размещаться в защищаемом помещении с учетом его геометрии и обеспечивать распределение ГОТВ по всему объему помещения с концентрацией не ниже нормативной (см. выкопировку п. 8.11.2 из СП 5.13130.2009). Вопрос как долго по времени будет выравниваться нормативная концентрация газа по всему объему защищаемого помещения с высокими потолками, и какими правилами это может регулироваться. Видится одно решение данного вопроса это условное деление общего объема защищаемого помещения по высоте на две (три) равные части, а по границам данных объемов через каждые 4 метра по направлению вниз по стене симметрично установить дополнительные насадки (см. Рис-5). Дополнительно установленные насадки позволяют быстрей заполнять объем защищаемого помещения огнетушащим веществом с обеспечением нормативной концентрации газа, и что гораздо важнее обеспечивают быструю подачу огнетушащего вещества к технологическому оборудованию на производственной площадке.

Поданной схеме разводки труб (см. Рис-5) удобней всего на потолке иметь насадки с распылением ГОТВ на 360о, а на стенах насадки с боковым распылением ГОТВ на 180о одного типоразмера и равной расчетной площадью отверстий для распыления. Как гласит правило в одном помещении (защищаемом объеме) должны применяться насадки только одного типоразмера (см. выкопировку п. 8.11.6). Правда определение термина насадки одного типоразмера в СП 5.13130.2009 не дается.

Для гидравлического расчета распределительного трубопровода с насадками и расчета массы необходимого количества газового огнетушащего вещества для создания нормативной огнетушащей концентрации в защищаемом объеме, используются современные компьютерные программы. Ранее этот расчет производился в ручную с помощью специальных утвержденных методик. Это было сложным и долгим по времени действием, а полученный результат имел достаточно большую погрешность. Для получения достоверных результатов гидравлического расчета трубной разводки, требовался большой опыт человека занимающегося расчетами систем газового пожаротушения. С появлением компьютерных и обучающих программ гидравлические расчеты стали доступны большому кругу специалистов работающих в данной области. Компьютерная программа «Vector», одна из немногих программ позволяющая оптимально решать всевозможные сложные задачи в области систем газового пожаротушения с минимальными потерями времени на расчеты. Для подтверждения достоверности результатов расчета проведена верификация гидравлических расчетов по компьютерной программе «Vector» и получено положительное Экспертное заключение № 40/20-2016 от 31.03.2016г. Академии ГПС МЧС России на использование программы гидравлических расчетов «Vector» в установках газового пожаротушения со следующими огнетушащими веществами: Хладон 125, Хладон 227еа, Хладон 318Ц, ФК-5-1-12 и СО2 (двуокись углерода) производства ООО «АСПТ Спецавтоматика».

Компьютерная программа гидравлических расчетов «Vector» освобождает проектировщика от рутинной работы. В нее заложены все нормы и правила СП 5.13130.2009, именно в рамках этих ограничений выполняются расчеты. Человек вставляет в программу только свои исходные данные для расчета и вносит правки, если его не устраивает результат.

В заключение хочется сказать, мы гордимся тем, что по признанию многих специалистов, одним из ведущих российских производителей автоматических установок газового пожаротушения в области технологии является ООО «АСПТ Спецавтоматика».

Конструкторами компании разработан целый ряд модульных установок для различных условий, особенностей и функциональных возможностей защищаемых объектов. Оборудование полностью соответствует всем российским нормативным документам. Мы тщательно следим и изучаем мировой опыт по разработкам в нашей области, что позволяет использовать наиболее передовые технологии при разработке установок собственного производства.

Важным преимуществом является то, что наша компания не только проектирует и устанавливает системы пожаротушения, но также имеет собственную производственную базу по изготовлению всего необходимого оборудования для пожаротушения – от модулей до коллекторов, трубопроводов и насадков для распыления газа. Собственная газозаправочная станция дает нам возможность в кратчайшие сроки производить заправку и освидетельствование большого количества модулей, а также проводить комплексные испытания всех вновь разрабатываемых систем газового пожаротушения (ГПТ).

Сотрудничество с ведущими мировыми производителями огнетушащих составов и производителями ГОТВ внутри России позволяет ООО «АСПТ Спецавтоматика» создавать многопрофильные системы пожаротушения, используя наиболее безопасные, высокоэффективные и широко распространенные составы (Хладоны 125, 227еа, 318Ц, ФК-5-1-12, углекислота (СО₂)).

ООО «АСПТ Спецавтоматика» предлагает не один продукт, а единый комплекс — полный набор оборудования и материалов, проект, монтаж, пуско-наладку и последующее техническое обслуживание выше перечисленных систем пожаротушения. В нашей организации регулярно проводится бесплатное обучение по проектированию, монтажу и наладке выпускаемого оборудования, где вы сможете получить наиболее полные ответы на все возникающие вопросы, а также получить любые консультации в области потивопожарной защиты.

Источник https://opozhare.ru/faq/kak-sostavit-tipovoj-proekt-pozharotusheniya

Источник https://www.pozhmashina.ru/articles/articles-pozharnaya-bezopasnost/proektirovanie-protivopozharnyh-sistem.html

Источник https://asptgroup.ru/osobennosti-proektirovaniya-avtomaticheskih-sistem-gazovogo-pozharotusheniya/