Водяное пожаротушение

Водяное пожаротушение занимает первое место среди возможных средств устранения возгораний. Этот способ ликвидации огня имеет важные преимущества:

• Доступность. Вне зависимости от оснащения зданий водопроводной системой обеспечивается пожарная безопасность путем применения альтернативных резервуаров.
• Эффективность. Вода является отличным средством ликвидации огня на поверхностях, не имеющих сложной реакции горения (горения без доступа кислорода, высокотемпературное горение), и которые имеют в своем составе вещества, легкорастворимые в воде: низшие спирты, кислоты органического происхождения и другие.
• Безопасность для людей. Вода оказывает минимальное воздействие и влияние на организм человека в отличие от других химических веществ.

При указанных положительных качествах водяного пожаротушения, не следует забывать об отрицательных факторах, которые могут сказаться на процессе ликвидации огня, и привести к отрицательным последствиям:

• Электропроводность. Запрещается тушить водой электроприборы и оборудование, которое работает при высоком напряжении.
• Опасность увеличения очага возгорания. Нельзя тушить те вещества, которые при контакте с водой вступают в реакцию, либо вода не оказывает ингибирующего воздействия на процесс горения в массе продукта. Так может произойти усиление, бурное распространение воспламенения и увеличение масштабов ситуации. Запрещено тушить горюче-смазочные материалы, горящие высококипящие и масляные жидкости, а также плавящиеся при высоких температурах твердые вещества.

Извещателями называют датчики, которые служат для определения появления признаков возгорания. К признакам возникновения пожара относят резкое увеличение температуры, задымление, свечение, не характерное для объекта. На анализе этих факторов основано устройство пожарных датчиков.
Существует пять видов пожарных датчиков:

• Дымовые датчики
• Датчики огня
• Тепловые датчики
• Датчики комбинированные
• Ручные извещатели.

Датчики дыма

Дымовой извещатель состоит из разборного корпуса, внутрь которого помещена электронная печатная плата. К ней монтируется оптическая пара светодиод - фотоэлемент. Эти две детали расположены в корпусе на разной высоте и при обычных условиях никак не взаимодействуют. То есть луч от светодиода не попадает на фотоэлемент. Но при попадании дыма внутрь оптической системы, частицы сажи рассеивают направленный луч и свет попадает на фотоэлемент. Энергия света преобразуется в электрический импульс, который передается на контрольный пульт.

Датчики дыма предусматривается устанавливать на потолочном пространстве, поскольку теплый дым концентрируется именно под потолком.
Но при всей простоте и надежности этот тип извещателей имеет недостаток. Преломлять световой поток может не только дым, но и водяной пар. Это обстоятельство учитывают при монтаже пожарных извещателей во избежание ложных срабатываний
Датчики дыма не устанавливают в душевых, саунах, кухнях, местах курения. Целесообразно монтировать дымовые извещатели в местах потенциально большого образования дыма от тления проводов, текстиля, напольного покрытия, мебели, бумаги и так далее. Датчики дыма устанавливаются на складах, промышленных предприятиях, в общественно-культурных зданиях, лабораториях.


Тепловые извещатели

Встречаются двух видов:

• Пороговые датчики.
• Интегральные датчики.

Оба вида извещателей устанавливаются под потолком, так выделяемое горением тепло стремится вверх.

Пороговые извещатели реагируют на повышение температуры выше заданного предела. Как правило это 60-70 0С. В корпусе датчика находится плавкая вставка, которая при превышении температуры окружающей среды определенного значения плавится, тем самым влияя на электрическую цепь. Разрыв в электроцепи фиксируется на пульте получения сигналов о возгорании.

Интегральные извещатели устроены таким образом, что они реагируют не на превышение предела температуры, а на скорость изменения этого показателя. Обычно датчики программируются на 50 в минуту. Такая ситуация характерна при воздействии открытого очага пламени. Работа интегрального извещателя основана на изменении сопротивления металлов при нагреве. В корпус датчика встроен термоэлемент. Если температура в помещении растет быстрее заданной скорости, сопротивление термоэлемента увеличивается, а сила тока уменьшается. Датчик фиксирует это отклонение и сигнализирует о пожаре.

Тепловые датчики эффективно проявляют себя при выявлении возгораний продуктов нефтепереработки, горючих жидкостей, твердых горючих материалов и веществ, при горении которых выделяется недостаточно дымных продуктов для оперативного срабатывания дымового датчика.


Датчики пламени

Детекторы пламени – сложный электронно-оптический прибор. Принцип их работы строится на спектральном анализе излучения в видимом и невидимом диапазоне. Извещатель срабатывает при возникновении в зоне контроля открытого огня или очага тления. В корпусе датчика установлен фотоэлемент. При воздействии на него излучения определенного спектра на модуль контроля и приема приходит тревожный сигнал. Извещатели такого типа выпускаются инфракрасные, ултрафиолетовые и многоспектральные. Датчики пламени имеют высокую стоимость по сравнению с дымовыми и тепловыми. Используются в промышленных условиях.

Дешевые устройства этого класса дают ложные срабатывания на излучение сварочной дуги, люминисцентных ламп, яркого солнца. В этом случае целесообразно применять специальные фильтры, которые исключат несанкционированное срабатывание извещателя. Для дешевых устройств этого класса характерны ложные срабатывания от света люминесцентных ламп, яркого солнца, сварочной дуги, а также при воздействии электромагнитных помех оптического спектра. Предотвращение ложных срабатываний обеспечивается при помощи специальных фильтров.


Комбинированные извещатели

Комбинированные датчики - пожарные детекторы, которые в конструкции совмещают функционал тепловых, дымовых, световых, а иногда и газовых датчиков- устройства, способные оценивать уровень угарного газа в окружающем воздухе. В зависимости от количества совмещенных функций бывают двух, трех или четырех канальными. Чаще всего установка детекторов такого класса требуется на ответственных и пожароопасных объектах. В зависимости от требований проектной документации, извещатели могут настраиваться на срабатывание как одного признака возгорания, так и только на совместное возникновение признаков пожара.


Ручные извещатели

Согласно требованиям пожарной безопасности, пожарная сигнализация должна оснащаться не только автоматическими датчиками, но и ручными извещателями.

Ручной извещатель - это тревожная кнопка, размещенная в корпусе и защищенная от случайного нажатия крышкой.

При нажатии на кнопку происходит срабатывание сигнализации, тревожный сигнал поступает на пульт диспетчера, активируются звуковые оповещатели. Ручной извещатель устроен таким образом, что нажимать на кнопку необходимо один раз, она блокируется и при снятии нажатия система остается в активированном состоянии.

Отключение извещателя производится при помощи специального ключа, который хранится у ответственного за пожарную безопасность. Значение ручного извещателя заключается в том, что любой человек, при появлении признаков возгорания может подать тревожный сигнал. Тем самым создается возможность срабатывания пожарной сигнализации даже при отказе автоматического режима. Тревожные кнопки устанавливаются на промышленных, складских объектах и в общественных зданиях.

Другим распространенным методом пожаротушения является дренчерная система ликвидации огня. Она применяется на крупных нефтеперерабатывающих и химических предприятиях, в производственных цехах и на заводах, складских помещениях, где необходимо немедленно подавить очаги пожаров класса А и В (бумага, древесина, горючие жидкости, углеводородное сырье и продукция органического синтеза).

Схема этой системы пожаротушения состоит из:

• Дренчерного узла управления. Он располагается между подводящим и питательным трубопроводами.
• Центральный клапан. Это приспособление отвечает за управление потоком воды и поддержание давления в трубопроводе.
• Управляющая обвязка. Данная схема включает в себя элементы арматуры, запорные и сигнально-пусковые механизмы, отвечают за связь с внешними системами пожарной автоматики;
• Узлы управления. Они размещаются изолированно от системы пожаротушения.
• Подводящий трубопровод. Данный элемент отвечает за связь узла управления с подачей водоснабжения или с насосной станцией.
• Питающий трубопровод. Этот механизм соединяет узел управления с распределительным трубопроводом.
• Побудительная установка. Она реагирует на увеличение порогового значения температуры в помещении.

Побудительные установки, в свою очередь, бывают четырех видов:

• тросовая
• электрическая
• гидравлическая
• пневматическая

Тросовая побудительная установка содержит замок, изготовленный из легкоплавкого материала. При повышении температуры в помещении замок плавится. Это приводит к разрыву троса и открытию клапана трубопровода.
Электрическая побудительная установка имеет иной принцип работы. Первоначально задаются параметры неактивного состояния системы. При отклонении от норм происходит подача электрического сигнала узлу управления, и осуществляется подача воды.
Гидравлическая побудительная установка работает по принципу снижения давления. Под воздействием высоких температур происходит открытие теплового замка, давление падает. Так система подает сигнал на модуль управления о вероятном возгорании. В ручном или автоматическом режиме включается насос. В течение нескольких секунд начинает осуществляться подача воды.
Принцип работы пневматической побудительной установки аналогичен гидравлической. В качестве активного вещества выступает сжатый газ, не поддерживающий горение.

Карта орошения помещения просчитывается и фиксируется в проектной документации. При монтаже дренчерной системы орошения необходимо учитывать следующие требования:

• расстояние от стены до системы пожаротушения должно быть не менее 1,5 метров;
• дистанция между разбрызгивателями – до 3 метров;
• побудительные установки располагают на расстоянии около 40 сантиметров;

Преимущества дренчерной системы тушения:

• охват всего объекта защиты – полная ликвидация возгорания;
• легкий монтаж;
• отсутствие необходимости заменять дренчеры после срабатывания – система эффективно функционирует после возгораний;
• высокий уровень интенсивности орошения;
• возможность модернизации системы – можно установить пенное пожаротушение.

Недостатки дренчерного типа защиты от пожара:

• отсутствие автономности. Необходимо предварительно устанавливать датчики возгораний и пожарный сигнализации.
• большой расход воды. Поэтому после ликвидации возгорания необходимо высушивать помещение.

Водяное пенное пожаротушение

Альтернативным средством водяной ликвидации огня выступают пенные установки пожаротушения. Эти системы отличаются от водных тем, что в них предусмотрены узлы для пенообразования. Ликвидация возгорания осуществляется автоматически, без участия человека. Установки водяного пенного пожаротушения применяют на предприятиях, где велик риск воспламенения продуктов классов А и В пожарной безопасности; в местах, где необходимо сохранение объектов (музеи, архивы, театры); АЗС, склады с ГСМ, химические и нефтеперерабатывающие производства.

Системами водяного пенного пожаротушения запрещается орошать помещения, где произошло:

• Возгорание газов.
• Возгорание электроприборов (разрешается тушить только те, которые отключены от питания).
• Воспламенение активных металлов.
• Горение веществ, которые способны тлеть и гореть без воздуха. Благодаря своим свойствам, пена создает пленку и перекрывает доступ кислорода к источнику горения.

Схема оборудования данной системы пожаротушения включает в себя:

• резервуары с водой;
• трубопроводы (напорный, питающий и распределительный);
• пенно-дренчерные узлы или спринклеры;
• насосная станция;
• узлы управления;
• баки с пенообразователями;
• дозаторы различных типов (насосного, эжекторного и диафрагменного);
• устройства слива, смешивания и подачи активного вещества.

Пенная система ликвидации пожара работает по следующему принципу. Извещатели реагируют на возгорание. Система сообщает о пожаре, включается сигнальное оповещение. Запускаются насосы временной работы и основные. После этого происходит подача воды через трубопроводы в дозаторы и пенообразователь. Через оросители пена попадает на места возгорания, успешно ликвидируя огонь.
По времени срабатывания установки водяного пенного пожаротушения разделяют на:

• быстрые – не более 3 секунд;
• со средней инерцией – не более 30 секунд;
• со значительной инерционностью – от 30 до 180 секунд.

Перед монтажом следует ознакомиться с кратностью пены. Она может быть низкой (размер пузырьков при этом в пределах 5-20); средней (размер пузырьков – 20-200); высокой (размер пузырьков выше 200).

Вещества, применяемые в водяном пенном пожаротушении:

• ПАВы – фторсодержащие и углеводородные;
• растворенные в воде, смешиваемые;
• медленноразлагаемые;

ПКП представляет собой центр управления пожарной сигнализацией, созданный на базе процессора. Это устройство осуществляет непрерывный контроль состояния каждого подключенного извещателя.

При срабатывании любого из датчиков на пульт приема и контроля поступает сигнал тревоги, который мгновенно обрабатывается и автоматически передается на пульт диспетчера охраны. Параллельно приемно-контрольный модуль дает команду на включение звуковых оповещателей о возникновении пожара, тем самым информируя людей о необходимости эвакуации из здания.

При поломке какого-либо датчика в системе, ПКП обнаружит неисправность и соответствующим образом проинформирует охрану. Это позволяет своевременно заменить неисправную деталь и поддерживать систему пожарной сигнализации в работоспособном состоянии.

ПКП имеют разный уровень функциональности. Наиболее сложные устройства обладают расширенными возможностями. Они могут использоваться для подключения не только пожарных, но и охранных датчиков, формируя систему охранно-пожарной сигнализации. ПКП подключаются к централизованной электрической сети, но всегда предусматривается источник резервного питания. Как правило, это аккумулятор повышенной емкости, способный поддерживать систему в рабочем состоянии до нескольких суток.

Монтаж установок водяного пенного пожаротушения осуществляется по принципу проектирования дренчерных и спринклерных систем устранения огня. Установка системы пенной ликвидации сочетает в себе нормы и правила монтажа вышеперечисленных систем.
Говоря о преимуществах и недостатках системы водяного пенного пожаротушения, следует отметить следующее.

К преимуществам системы пенного устранения возгораний относятся:

• отсутствие необходимости в герметизации объекта охраны;
• воздействие огнетушащего вещества минимально;
• эвакуация людей при срабатывании системы не требуется;
• сниженный расход воды;
• предметы, оказавшиеся в зоне возгорания, покрытые пеной, не теряют своих свойств и имеют минимальные повреждения;
• эффективное устранение огня;
• вероятность возникновения повторных очагов возгорания сведена к нулю;

Среди недостатков выделяют:

• недешевый монтаж и техническое обслуживание;
• низкий уровень эффективности воздействия на пористые материалы и субстанции;
• труднодостижимое тушение воспламенённых электроустановок и газов;
• ограниченное функционирование в помещениях, где температура ниже 5 градусов Цельсия.

Для безотказной работы системы пожаротушения нуждаются в надлежащем техническом обслуживании и контроле. Необходимо осуществлять испытания систем водяного пожаротушения в соответствии с действующим законодательством и нормативными актами. Раз в 6 месяцев должна осуществляться проверка электрических схем и систем срабатывания и оповещения. При правильном монтаже системы пожаротушения выглядят следующим образом:

• на магистральных сетях нет перегибов и заломов;
• трубы должны располагаться под расчетным углом к крыше;
• отсутствие повреждений поверхности трубопровода и коррозии.

Необходимо неукоснительно соблюдать правила ухода за системой пожаротушения. Следует очищать насосы от загрязнений и пыли, а также осуществлять пробное тестирование по переводу систем на резервные линии питания.

Системы водяного пожаротушения являются высокоэффективным и безопасным методом устранения возгораний в помещениях различных типов и размеров. Правильно спроектированные и безошибочно установленные механизмы полностью справляются с поставленными перед ними задачами с минимальным нанесением вреда имуществу, не причиняя вреда здоровью и жизни людей.