Использование автоматических установок пожаротушения тонкораспыленной водой (АУПТ ТРВ) как с добавками, так и без, является сегодня общераспространенной практикой. Применение таких АУПТ зарекомендовало себя как эффективный и экономически оправданный способ пожаротушения как с точки зрения затрат на монтаж, так и на обслуживание.
Эффективность применения ТРВ обусловлена следующим. Механизм горения основан на сочетании ряда факторов: наличие горючего, кислорода и высокой температуры. Соответственно, для тушения необходимо понизить температуру в зоне горения, уменьшить концентрацию кислорода и изолировать очаг возгорания от доступа кислорода. Для эффективного подавления горения необходимо снизить температуру в зоне горения. Резкое охлаждение зоны горения может привести к полному прекращению горения. Под разбавлением понимается уменьшение содержания кислорода в зоне горения до таких значений, при которых процесс горения начинает замедляться и затухать. Под изоляцией понимается ограничение доступа кислорода в зону горения, что приводит к замедлению и затуханию возгорания. Изоляция может обеспечиваться свойствами ОТВ. Например, тушащий состав ОТВ-В1, разработанный ООО «НПК «Технологии и системы пожаротушения», имеет добавки, образующие на поверхности защищаемого объекта пленку. Эта пленка сохраняет свои свойства не менее 15 минут и, таким образом, изолирует очаг возгорания от доступа кислорода, препятствуя повторному его возгоранию.
При попадании в область возгорания вода вскипает. Происходит мощный отбор тепла из зоны горения. Кроме этого, за счет того, что ТРВ имеет размер капли в десятки раз меньшего диаметра по сравнению с размером капли спринклерных АУПТ, площадь поверхности воды, приходящей в соприкосновение с зоной возгорания, увеличивается в сотни раз, а количество капель в 1 литре воды- в тысячи. Происходит обильное парообразование, что существенно снижает концентрации кислорода в зоне горения. Таким образом при использовании ТРВ количество воды, необходимое для тушения зоны возгорания, уменьшается в десятки раз. Например, для тушения комнаты средних размеров потребуется несколько тонн воды в случае использования спринклерных АУПТ, и несколько десятков литров в случае использования АУПТ ТРВ. При тушении ТРВ важной проблемой является «доставка» мелкой капли в зону горения, т.к. мощные конвекционные потоки горячего воздуха препятствуют этому, снижая эффективность тушения. Утяжеления капли достигают конструкцией распылителей и использованием различных добавок. Так, например, ООО «НПК «Технологии и системы противопожарной безопасности» разработало и запатентовало оригинальный тушащий состав, ОТВ-В1, и распылитель КСП, которые, в сочетании с модульной установкой, образуют комплекс, обеспечивающий «транспортировку» капли воды в зону горения, повышая кпд тушащего состава и тушения в целом.
Применение ТРВ имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с другими АУПТ.
- полная автономность от внешних источников. Для системы ТРВ не требуется ни подключения к трубопроводу, ни к электроэнергии по 1-й категории. Модульные АУПТ ТРВ с добавками на основе МУПТВ 100-Г-ВД, выпускаемые ООО «НПК «Технологии и системы противопожарной безопасности», находят себе применение на объектах, где отсутствуют лимиты «Водоканала» по воде. Для модульных установок не требуются резервуары с запасом воды, насосы для подачи воды и др. дополнительное оборудование.
- высокая эффективность тушения в сочетании с низким расходом огнетушащего вещества (почти в сто раз ниже традиционных способов водяного пожаротушения).
- безопасность при воздействии ТРВ на людей и объекты защиты.
- длительное изолирующее воздействие на объект возгорания. Например, при тушении установкой ТРВ с добавками на основе МУПТВ100-Г-ВД «Нимбус» на выходе образуется пена низкой кратности (совмещаются достоинства тушения ТРВ и пенного тушения). По окончании работы установки пена сохраняется на поверхности защищаемого объекта не менее 10-15 минут, что особенно важно для подавления процессов тления и предотвращения повторного возгорания.
- АУПТ ТРВ легко возвращается в рабочее состояние после срабатывания. Необходимо заполнить модули ОТВ и накачать давление с помощью компрессора или другого источника сжатого воздуха ;
- ТРВ обладает высокой дымоосаждающей способностью, что особенно важно для объектов с массовым пребыванием людей.
Сегодня системы ТРВ нашли широкое применение для защиты объектов различного типа.
Жилые помещения.
Объекты с массовым пребыванием людей : офисы, ТРК и ТРЦ.
Объекты культуры - музеи, картинные галереи, библиотеки.
Спортивные сооружения (подтрибунные помещения, спортивные залы).
Производственные помещения различного назначения . Так, например, ООО «НПК «Технологии и системы противопожарной безопасности» имеет опыт защиты объектов ЛАЭС-2 модульными АУПТ ТРВ с добавками, провела успешные испытания своих АУПТ ТРВ при тушении электрооборудования напряжением до 72 кВ. В активе компании защита объектов ГК «Ростатом», «Зарубежнефть», ЛВЗ и др.
Архивы, крытые автостоянки и паркинги, объекты транспорта, зоопарки, конюшни – далеко не полный список объектов, где АУПТ ТРВ найдет себе применение. Необходимо особо отметить удобство модульных АУПТ ТРВ с добавками, которое состоит в том, что установить батарею из модулей можно в любое место, удобное для заказчика, не отнимая «жизненно важное» пространство.
Проектирование систем пожаротушения на основе ТРВ регламентируются СТО (Стандартами организации) производителя установок ТРВ, а также СП5.13130.2009.
Пожаротушение тонкораспыленной водой (ТРВ) - это современная, быстро набирающая популярность, высокоэффективная технология пожаротушения. В качестве огнетушащего вещества используется вода, подаваемая под высоким давлением через специальные распыляющие форсунки, благодаря чему создается мелкодисперсный туман из капель величиной не более 100-150 микрон, который быстро заполняет защищаемое помещение. При этом достигается высокая эффективность тушения очагов возгорания при минимальном объеме расходуемой воды, что позволяет применять технологию ТРВ в системах модульного пожаротушения.
Эффективность модулей пожаротушения тонкораспыленной водой достигается за счет суммарного действия следующих факторов:
- Во-первых, водяной мелкодисперсный туман обладает высокой теплоемкостью и большой суммарной площадью поверхности капель, что приводит к быстрому снижению температуры в очаге пожара и остановке процесса химической реакции горения (эффект снижения температуры).
- Во-вторых, при испарении воды в зоне пожара образуется большое количество водяного пара, который, являясь газообразным веществом, обладает свойствами объемных средств пожаротушения и проникает в любые щели и пористые поверхности, препятствуя газообмену горючих материалов с кислородом за счет снижения его концентрации в зоне горения (эффект вытеснения кислорода).
- В третьих, мелкодисперсные капли воды и водяной пар, осаждаясь на поверхность материалов еще не охваченных процессом горения, создает на их поверхности тонкую водяную пленку, препятствуя распространению пожара на соседние с очагом возгорания зоны защищаемого помещения (эффект локализации пожара). В модулях пожаротушения тонкораспыленной водой, выпускаемых ГК "Эпотос", для усиления этого эффекта используется пенообразующая добавка (ацетат калия). Раствор ацетата калия также препятствует замерзанию воды и позволяет применять модули ТРВ при низких температурах (до минус 40 градусов по Цельсию)
Резюмируя все вышесказанное:
технология пожаротушения тонкораспыленной водой, помимо охлаждения, реализует еще два механизма тушения - изоляцию очага и снижение концентрации кислорода.
Есть еще одно неоспоримое преимущество модулей пожаротушения ТРВ перед другими средствами противопожарной защиты, – абсолютная экологичность и безопасность для человека. Это позволяет применять данную технологию в жилых помещения, торговых павильонах, промышленных цехах и других помещениях с присутствием людей. Быстрое распыление водяного тумана и его мгновенный охлаждающий эффект позволяет производить эвакуацию находящихся в помещении людей даже во время активной фазы пожара (при срабатывании системы пожаротушения).
Кроме того, тонкораспыленная вода обладает уникальной способностью осаждать дым. Практика применения показывает, что сразу после срабатывания модулей пожаротушения ТРВ нет никакой необходимости включения вентиляционной системы для удаления дыма.
Принцип работы модулей пожаротушения тонкораспыленной водой.
Принцип работы модулей ТРВ заключается в следующем:
1. Датчики автоматической системы пожаротушения обнаруживают возгорание, после чего система выдает электрический сигнал на запуск модулей пожаротушения.
2. От поступившего электрического импульса срабатывает газогенератор модуля пожаротушения, который выбрасывает во внутреннюю полость модуля инертный газ, что приводит к быстрому росту давления внутри корпуса модуля.
3. При достижении критического давления в корпусе (процесс происходит за доли секунды) разрушается предохранительная мембрана модуля ТРВ и вода через мелкодисперсный распылитель выбрасывается в защищаемое помещение.
Следует отметить, что в пассивном состоянии (до срабатывания) давление внутри корпуса модуля полностью отсутствует, что существенно уменьшает возможность потери его работоспособности в результате незначительной разгерметизации и постепенного стравливания давления. Это выгодно отличает модули с газогенераторным принципом работы от других систем, постоянно находящихся под давлением.
Сфера применения технологии ТРВ. Ограничения.
Наряду с требованиями нормативных документов по пожарной безопасности необходимо учитывать особенности различных объектов защиты и просчитывать экономическую эффективность выбранной технологии пожаротушения, знать все ее особенности и недостатки.
В жилых и производственных помещениях модульные системы ТРВ вне конкуренции по причине экологической безопасности и безвредности для человека
В складских помещениях, предназначенных для хранения материалов на основе целлюлозы (бумага, продукты деревообработки), продовольствия, фармацевтические изделий, сложной и дорогой электронной техники, тонкораспыленная вода также является наиболее приемлемым решением. Как видите, сфера применения весьма широка, однако есть и ограничения.
Модули ТРВ не предназначены для пожаротушения в помещениях с электрооборудованием под очень высоким напряжением (свыше 1000 В).
Кроме того, тонкораспыленная вода не применима для тушения пожаров класса Д, а также некоторых химически активных по отношению к воде веществ, в том числе:
- алюминийорганические соединения, щелочные и щелочноземельные металлы (крайне взрывоопасны при контакте с водой и даже при наличии водяного пара) ;
- органические соединения лития, азид свинца, гидриды цинка, магния, алюминия (активно разлагаются в присутствие воды выделяя горючие газы);
- термит, хлорид титана, серная кислота, (активно взаимодействуют с водой с большим тепловыделением);
Это важно!
Особенностью модулей Буран-ТРВ, производимых на предприятиях ГК "ЭПОТОС", является отсутствие в применяемом водном растворе стандартных пенообразователей ПАВ, срок службы которых имеет огранечение: 3 года работы без перезарядки модулей. (см. Разъяснительное письмо ВНИИПО "О сроке службы водных расстворов ПАВ")
В модулях Буран-ТРВ применяется исключительно водный раствор ацетата калия, что повышает его морозоустойчивость (до минус 40°C) и пользволяет использовать модули в течение 10 лет без перезарядки!
Испытания модулей Буран-15 ТРВ "СПБЭК-Майнинг"-2017
В настоящее время модульные системы пожаротушения тонкораспыленной водой и различные установки (МУПТВ) на базе этой технологии все чаще применяются в качестве универсального средства пожаротушения на защищаемых объектах не только в России, но и за ее пределами. Доступность воды, ее экологичность, безопасность и высокая эффективность тушения в тонкораспыленном состоянии – вот главные причины постоянно возрастающей популярности этой современной технологии, использующей воду в качестве огнетушащего вещества. Специалисты "Эпотос" постоянно совершенствуют модули ТРВ, вносят изменения в конструкцию и технологию их производства, проводят многочисленные испытания с целью устранения недостатков изделий ТРВ и расширения области их применения.
Складские помещения: особенности пожаров
Сегодня ни один складской комплекс или производственное помещение не обходится без высокоэффективной системы пожаротушения. Учитывая то, что большинство материальных ценностей, хранящихся на складах, относятся к горючим, легко воспламеняемым материалам или хранятся в горючей упаковке, системы пожарной сигнализации и пожаротушения являются для всех складских помещений обязательными.
Особенностями складов и логистических комплексов являются - большая площадь и высота помещений, наличие различных зон складирования, установка высоких, вплоть до перекрытия, стеллажей, узкие проходы между ними и между зонами складирования, наличие не отапливаемых складских помещений, большое количество хранящихся там материальных ценностей, потеря которых при пожаре или повреждения при контакте с огнетушащим веществом может стоить очень дорого.
Выбор установки автоматического пожаротушения. Обоснование применения тонкораспыленной воды (ТРВ)
Основными нормативными документами, служащими основанием для проектирования установок пожаротушения являются Федеральный закон № 123-ФЗ и СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования». На большие и сложные объекты, в том числе и на склады с высотой складирования грузов более 5,5 м часто разрабатываются специальные технические условия (СТУ), в которых определяется тип установки для данного конкретного объекта.
Наряду с требованиями нормативных документов по пожарной безопасности необходимо учитывать особенности таких объектов и просчитать экономическую эффективность выбранного огнетушащего вещества, а также знать все его особенности и недостатки.
Пожары в складских помещениях из-за высокой плотности горючей нагрузки характеризуются быстрым ростом температуры и увеличением площади пожара, что существенно затрудняет их тушение и приводит к серьезному материальному ущербу. Часто пожар на складе, не оборудованном автоматической системой пожаротушения, приводит к полному сгоранию хранящихся на нем материалов и обрушению строительных конструкций из-за высокой температуры.
Системы пожаротушения складов и производственных цехов должны быть направлены в первую очередь на быструю локализацию пожара и предотвращение значительного материального ущерба. Большая концентрация горючих материалов требует больших расходов воды на пожаротушение. Как правило, основной задачей при проектировании систем автоматического пожаротушения на таких объектах является обеспечение их достаточного водоснабжения. При отсутствии или недостаточном расходе водопровода возникает необходимость в обустройстве резервуаров или водоемов для хранения противопожарного запаса воды.
В условиях недостатка воды особый интерес представляет пожаротушение тонкораспыленной водой (ТРВ). Эффективность этого способа в ряде случаев значительно выше обычных крупнокапельных систем, а для их реализации требуется значительно меньший расход и запас воды.
Главной преимущество такой системы – это существенная экономия воды. Благодаря распылителям данного класса расходуется в четыре раза меньше литров воды, а капли со сверхмалым диаметром (не более 100-150 мкм) наносят меньше вреда помещению и его интерьеру, при этом справляются с очагом возгорания гораздо эффективнее.
Для помещений для хранения материалов на основе целлюлозы (бумага, продукты деревообработки), продовольственных и фармацевтические складов, складов со сложной и дорогой электронной техникой тонкораспыленная вода (ТРВ) является наиболее приемлемым решением.
В то же время не надо забывать, что тонкораспыленная вода не должна применяться для тушения пожаров класса Д, а также химически активных веществ и материалов, в том числе:
Взрывоопасных при взаимодействии с водой (алюминийорганические соединения, щелочные металлы);
Разлагающихся при взаимодействии с водой с выделением горючих газов (литийорганические соединения, азид свинца, гидриды алюминия, цинка, магния);
Взаимодействующих с водой с сильным экзотермическим эффектом (серная кислота, хлорид титана, термит);
Самовозгорающихся веществ (гидросульфат натрия).
Механизм пожаротушения установок ТРВ
Тонкораспыленная вода (ТРВ) это – эффективное и экономичное средство тушения пожаров. Благодаря использованию в качестве огнетушащего вещества воды, подаваемой под высоким давлением, и получению капель величиной не более 100-150 микрон создается мелкодисперсный туман, который быстро насыщает защищаемый объем помещения, сокращая при этом концентрацию кислорода, значительно увеличивая эффективность пожаротушения при использовании минимального количества воды.
Кроме того, при испарении воды в зоне горения образуется пар, который на время препятствует газообмену продуктов горения с кислородом, а также участвует в снижении концентрации кислорода вблизи зоны горения.
Водяной туман, обладая высокой теплоемкостью и большой суммарной активной площадью поверхностей капель, резко снижает температуру в зоне пожара, прекращая химическую реакцию горения. Быстрое распыление и высокий охлаждающий эффект водяного тумана позволяют эвакуировать людей, находящихся в помещении, даже во время работы системы пожаротушения. Таким образом, вода, помимо охлаждения, реализует еще два механизма тушения: изоляцию и разбавление.
Преимущества применения установок тонкораспыленной водой (ТРВ)
Основные преимущества тушения складских помещений модульными автоматическими установками пожаротушения тонкораспыленной водой:
Автономность технологической части установки от внешних источников. Для системы ТРВ не требуется подвода ни воды, ни электроэнергии.
Системы ТРВ демонстрируют высокую эффективность тушения в сочетании с низким расходом огнетушащего вещества;
Полная безопасность при воздействии ТРВ на людей и материальные ценности, если модули заправлены чистой водой без добавок;
Продленная огнетушащая активность. По окончании работы установки водяной туман висит в помещении еще в течение 10-15 минут и продолжает поступать в зоны с повышенной температурой. Это особенно важно для подавления процессов тления и предотвращения повторного возгорания.
Минимальные материальные затраты при восстановлении и приведении модулей пожаротушения тонкораспыленной водой МУПТВ в рабочее состояние после срабатывания. Демонтаж модулей не требуется, заливка воды в сам модуль осуществляется на месте.
Тонкораспыленная вода обладает высокой дымоосаждающей способностью. Практика доказывает, что после сработки установки тонкораспыленной воды нет необходимости во включении системы дымоудаления.
Из-за подачи для пожаротушения очень маленького количества огнетушащего вещества (ОТВ) не требуется дополнительных устройств для его удаления после срабатывания установки.
Экологическая чистота (применяются сертифицированные, безопасные добавки для человека);
Простота монтажа, технического обслуживания и эксплуатации;
Способ хранения огнетушащего вещества и газа-вытеснителя может быть совместным и раздельным. В качестве огнетушащего вещества используется вода по ГОСТ 2874, которая может содержать различные добавки, сохраняющие качество воды и повышающие эффективность процесса тушения. При определенных добавках модули тонкораспыленной воды можно использовать и при температуре до – 50 0С.
В качестве газа-вытеснителя используются азот газообразный технический ГОСТ 9293, воздух, смесь азота и двуокиси углерода.
Модульные установки пожаротушения тонкораспыленной водой соответствуют климатическому исполнению «УХЛ» категории размещения «4» по ГОСТ 15150-69, но в диапазоне температур от 5°С до 55°С. Степень защиты электрооборудования от внешних воздействий по ГОСТ 14254 IP 33 или IP 54.
Трубопроводы установки следует выполнять из оцинкованной или нержавеющей стали. Трубопроводы должны быть герметичными при максимальном давлении Рраб.макс. (13 Мпа) и выдерживать испытательное давление Рисп. = 1,25Рраб.мах.
Принцип работы установки пожаротушения тонкораспыленной водой
Принцип работы установки ТРВ заключается в следующем:
1. Система пожарной сигнализации обнаруживает возгорание и выдает электрический сигнал на запорно-пусковое устройство на пусковом баллоне модуля пожаротушения тонкораспыленной водой.
