Устанавливаем надежную автоматическую систему пожаротушения

Расчет и правила монтажа системы дренчерного пожаротушения

Расчет установки производится на основании количества воды необходимой для тушения пожара. Объем зависит от материалов, находящихся на объекте. К примеру, нахождение большого количества целлюлозы, резины или увеличивает необходимую норму в три раза по сравнению со стандартом.

При расчете установки для обычного помещения следует придерживаться следующих нормативов:

• Один дренчер способен обработать площадь в 9м 2 ;
• Размещают их на расстоянии не менее 3 м друг от друга и за 1,5 м от стены;
• Объем расходуемой воды должен составлять не менее 0,5 л/сек на 1м 2 помещения;
• Скорость подачи воды по трубе, питающей распылители, составляет не менее 3 м/сек, а для распределительной магистрали не менее 10м/сек.
• Установка производится в оконных, дверных и технологических проемах, через которые огонь может проникнуть в соседнее помещение;
• Для создания завес применяют розеточные дренчеры, которые имеют диаметр сливного отверстия 10,12,16 мм. В то время как лопаточные дренчеры, использующиеся непосредственно для тушения, имеют отверстие диаметром 12 мм.

Прежде всего, следует помнить, что расчет и монтаж пожаротушащего оборудования должен производиться профессионалами, хорошо зарекомендовавшими себя при выполнении работ подобного типа.

Среди различных способов локализации и устранения источников возгорания в зданиях любого назначения особое место занимает дренчерная система пожаротушения. Она является одной из наиболее распространенных систем, поскольку отличается надежностью, проверенной временем. Цель данной статьи – описать устройство и принцип работы этой системы водяного пожаротушения.

Установки подобной конструкции появились еще в начале прошлого века в Англии. Сеть разветвленных по цехам трубопроводов в случае пожара заполнялась водой с помощью ручных помп и предназначалась для гашения огня по всей площади помещения. С тех пор назначение дренчерных систем пожаротушения не изменилось, они используются, как правило, в производственных помещениях с повышенной пожарной опасностью, например, на деревообрабатывающих предприятиях, в цехах химических производств, где присутствует большое количество легковоспламеняющихся материалов и так далее.

Конструкция дренчерной установки очень схожа со спринклерной системой, где от узла пожарных насосов по зданию расходится сеть трубопроводов. Основной элемент системы – это ороситель, не имеющий теплового замка и всегда находящийся в открытом состоянии. Этим и отличаются спринклерные и дренчерные установки пожаротушения, трубопроводы в них в обычной обстановке пусты, а заполняются водой лишь по сигналу тревоги.

Исключение – дренчерное водяное пожаротушение взрывоопасных производств. Здесь трубы заполнены водой, но без избыточного давления, а оросители установлены розетками вверх. Эти мероприятия проводятся с целью уменьшения промежутка времени между сигналом тревоги и началом гашения огня.

Устройства для непосредственного распыления воды различаются двух типов:

• распылители лопаточного типа с диаметром отверстия 12 мм;
• дренчерные оросители для водяной завесы, их диаметры бывают 10, 12, 16 мм.

Орошаемая площадь горизонтальной поверхности от каждого распылителя принимается равной ориентировочно 9 м2, если в технической документации на изделие не прописаны другие данные. Поскольку в схеме используется принцип перекрывания зон орошения, то шаг установки дренчеров составляет 3 м, а расстояние до ближайшей стены должно составлять 1.5 м. Если требуется осуществлять дренчерное пожаротушение вертикальной поверхности или распылять воду над полом, то шаг установки принимается по ее расходу, равному 0.5 л/сек на 1 м2.Все основные элементы дренчерной установки показаны на схеме:

Тестов Тест Тестерович

Организация: ООО «Тест»Отдел: Отдел тестированияДолжность: главный тестеровщикПредмет тестирования: Пожарно-технический минимум для руководителей, главных специалистов и лиц, ответственных за обеспечение пожарной безопасности организацийДата и время проведения тестирования: 16.10.2019 11:02:37

Допустимое количество ошибок: 2

Допущено ошибок: 3

Результат тестирования: НЕ СДАН

При проведении тестирования нарушений его порядка не зафиксировано

Ответственный за проведение

тестирования                                /__________________/__________________________________/

Тестируемый__________________/Тестов Тест Тестерович/

Виды спринклеров

Виды спринклеров

Ороситель играет немаловажную роль в процессе ликвидации горения, поскольку именно он распределяет огнетушащее вещество над очагом пламени. Колбы с термочувствительным веществом обладают различными порогами срабатывания, определить который можно по окраске теплового замка:

• оранжевый – 57 градусов Цельсия;
• красный – 68 градусов Цельсия;
• желтый – 79 градусов Цельсия;
• зеленый – 93 градуса Цельсия;
• голубой – 141 градус Цельсия;
• фиолетовый – 183 градуса Цельсия.

От начала горения оранжевый и красный замки срабатывают через 2-3 минуты, остальные – в пределах 5-10 минут.

По позиционированию распыляющей розетки оросители бывают вверх направленными и вниз направленными.

Принцип работы дренчерной установки пожаротушения.

Принцип работы дренчерной системы пожаротушения построен на подаче огнетушащего состава в защищаемое помещение от сработки датчиков. Подача состава для тушения осуществляется по всей площади участка дренчерной защиты, в независимости от площади горения. Что позволяет с больше интенсивностью потушить пожар и предотвратить распространение пожара, также дополнительно осуществить, по необходимости, защиту других объектов от опасных факторов пожара.

Составляющими элементами дренчерной системы тушения являются:

Водоисточник с насосами для подачи огнетушащего вещества

Источников питания должно быть два, для бесперебойной работы системы в течении не менее 60 минут. Также устанавливается резервный насос, который в случае не сработки основного или его поломки, подаст огнетушащее вещество по трубопроводам.

Система трубопроводов.

Трубопроводы выполняются из метала, окрашиваются в соответствующие цвета, относительно направления подачи воды и пены. Особенностью дренчерных установок является способ заполнения трубопроводов тушащим веществом. Как правило, трубопроводы остаются не заполненными водой до момента сработки системы обнаружения пожара. После сработки огнетушащее вещество подается в трубопроводы на тушение.

Данная особенность предотвращает замерзание воды в трубопроводах при низких температурах, а также позволяет не устанавливать на всех оросителях ограничители для предотвращения подачи воды, что в свою очередь позволяет подавать одновременно воду и пену по всей площади защиты одновременно.

Но, существуют исключения, в случае возможного взрыва при пожаре, постоянной плюсовой температуре, а также быстром распространении пожара, трубопроводы частично заполнены водой, для уменьшения времени подачи огнетушащего состава для тушения пожара.

Система управления.

Предназначена для формирования сигналов управления между составляющими элементами системы пожаротушения для подачи огнетушащих составов к защищаемому помещению. А также для информирования персонала объекта и пожарно-спасательных служб о возникновении пожара.

Датчики сработки на первичные факторы пожара.

В первую очередь дренчерная система в обязательном порядке обеспечивается ручным пуском тушения. Также существует 4 вида побуждения:

1. Электрическая. В совокупности с системою пожарной сигнализации, система тушения реагирует на сработку датчиков дыма, огня и температуры. Что создает импульс на открытия клапанов и начало работы насосов на подачу огнетушащего вещества.
2. Тросовая. Применяется на объектах постоянной температурой выше 0 С. Натягивается трос с тепловыми замками в защищаемом помещении, после воздействия температуры, тепловой замок приводит в действие трос, который открывает задвижку на подачу воды и пены.
3. Гидравлическая. Устанавливается тепловой замок на определенном количестве трубопроводов, заполненных жидкостью для тушения. При сработке теплового замка, давление в системе падает и происходит включение насосов для подачи огнетушащего вещества в защищаемое помещение по всей установленной площади.
4. Пневматическая. Часть трубопроводов, в защищаемом помещении, от теплового замка до клапана заполнены газом. При сработке теплового замка, давление газа падает, что приводит к открытию клапана с последующим запуском насосов и тушению пожара по площади помещения.

Дренчеры или оросители (распылители).

Один ороситель дренчерного пожаротушения рассчитан на площадь в 9 м2. Для наиболее эффективного тушения и защиты, расстояние между самими дренчерами должно составлять 3 м, а между дренчерами и стеной – 1,5 м.

По конструктивному строению дренчеры делятся на 2 вида:

1. Лопаточные, используют в диафрагме (диаметр выходного отверстия составляет 12 мм);
2. Розеточные, применяют для создания водной завесы (диаметр входного отверстия может быть 10 мм, 12 мм, 16 мм).

Установки пожаротушения тонкораспыленной водой

В настоящее время к тонкораспыленной воде (ТРВ) относят струи капель
с диаметром менее 0,1 мм. В ряде случаев ТРВ может успешно
обеспечить пожарную безопасность тех объектов, которые защищались установками
хладонового или углекислотного пожаротушения.

Принцип действия оросителей ТРВ заключается в равномерном распылении
воды по защищаемой площади и объему путем создания тонкодисперсионного
потока. Это позволяет использовать оросители данных установок для защиты
библиотек, фондохранилищ и других объектов, где ущерб от пролива воды,
наносимый традиционными установками, не менее значителен, чем ущерб
от пожара.

Основной механизм тушения тонкораспыленной водой заключается в охлаждении
горючего за счет высокой удельной теплоемкости, разбавления паров горючего
водяным паром. ТРВ способна эффективно охлаждать химическую зону реакции,
т.е. пламя.

Установки пожаротушения тонкораспыленной водой применяются для поверхностного
и локального по поверхности тушения очагов пожара классов А, В.

Для модульных установок в качестве газа-вытеснителя применяются воздух,
инертные газы, СО₂, N₂.

Принцип работы дренчерной системы.

Подача воды в дренчеры пожарной системы тушения происходит из распределительного водопровода, связанного с насосной станцией. Сам распределительный водопровод производится из стальных труб (диаметр может быть различным), которые соединяются во фланцах путём сварки. При определении диаметра трубопровода оптимальным способом является взятие за основу скорость движения воды. В подводящих и питательных водопроводах она составляет не больше 3-х м/с, а в распределительных – не больше 10 м/с.

Необходимость насосной станции продиктована отсутствием требуемого давления в основном водопроводе. В её конструкцию входит узел управления, сам водяной насос, контрольно-измерительное оборудование, посредством которого происходит регулировка подачи воды (манометры, датчики давления) и системы обеспечивающие электроснабжение с функцией автоматического включения резерва.

Принцип работы дренчерной системы пожаротушения

Побудительная установка, посредством которой происходит подача воды, может быть следующих видов:

1. Электрическая установка (пожарная сигнализация) активизирует подачу воды при возникновении возгорания, путём отправки сигнала на узел управления насосной станции.

2. Тросовая установка применяется в дренчерных системах, функционирование которых происходит на объектах со стабильным положительным температурным режимом круглогодично. Она представляет собой трос с легкоплавким тепловым замком, монтируемый в подпотолочном пространстве объекта. Этот трос соединяется с клапаном, который находится на водонаполненном побудительном водопроводе. Под воздействием высоких температур тепловой замок плавится, а трос рвётся, открывая клапан водопровода. В результате из последнего вода направляется к узлу управления наносной станцией, что приводит в действие насосы или электрическую задвижку. Таким образом, посредством распределительного водопровода вода начинает поступать к дренчерам.

Горизонтальное расстояние между легкоплавкими замками тросовой установки на взрывоопасных объектах не должно быть больше 2,5 м, а на невзрывоопасных – не более 3-х м.

3. Гидравлическая установка предусматривает размещение на побудительном водопроводе оросителя с тепловым замком, иными словами сплинкер. Под воздействием высоких температур замок открывается, что провоцирует падение давления в побудительном водопроводе. Узел управление на подобное падение реагирует как на сигнал о возникновении очага возгорания и активизирует подачу воды в распределительный водопровод. Использование такой установки возможно аналогично тросовой только на объектах со стабильным круглогодичным положительным температурным режимом.

Гидравлический расчёт производится на основе условия параллельного действия всех дренчеров расчётного сектора или водной завесы при функционировании, как от автоматического источника водного питания, так и от основного.

4. Пневматическая установка функционирует таким же образом, что и гидравлическая. Принципиальным отличием является использование в качестве рабочего вещества в побудительном трубопроводе сжатого газа. В виду последнего применение такой установки возможно на объектах с отрицательным температурным режимом.

Все побудительные элементы (спринклеры, электродатчики и проч.) должны устанавливаться на расстоянии от перекрытия не превышающем 0,4 м. Элементы запорной арматуры, а равно и фланцевых соединений не допускается размещать на питательных и распределительных трубопроводах.

Расход воды, предусмотренный на осуществление мер пожарной безопасности, производится по специально установленным нормам. На 1 кв. м площади пола объекта предполагается использование 0,1 л/с воды. Для объектов, где главным горючим материалом являются резиносодержащие и каучуковые материалы (киноплёнка, целлулоид и др.) данный показатель увеличен: на 1 кв. м предусмотрено использование 0,3 л/с воды.

ВОДЯНЫЕ СТАЦИОНАРНЫЕ УСТАНОВКИ

Самые первые стационарные системы пожаротушения использовали в воду, как наиболее доступное и эффективное средство борьбы с огнем.

На данный момент водяные автоматические системы стационарного пожаротушения применяются для ликвидации пожаров категории «А», как правило, это твердые материалы, горение которых может сопровождаться тлением:

1. Подкатегория А1 — сырье и изделия из древесины и композитных материалов на её основе (ДСП, ДВП, фанера), целлюлозы, текстиля и растительных волокон;
2. Подкатегория А2 — сырье и изделия из полимерных материалов, натурального и искусственного каучука, битума, органических и синтетических смол.

Преимуществами стационарных средств пожаротушения на основе воды является:

Безопасность.

В отличие от других типов огнетушащих веществ вода не несет вреда людям, поэтому система пожаротушения может быть запущена сразу после обнаружения очага возгорания, не дожидаясь окончания эвакуации персонала;

Доступная стоимость.

Вода наиболее экономичный вид огнетушащего вещества. Использующие её стационарные установки имеют сравнительно доступную стоимость монтажа и значительно меньшую цену последующего техобслуживания по сравнению с газовыми и порошковыми системами;

Универсальность.

На протяжении многих лет было разработана широкая номенклатура модификаций, позволяющая установить стационарную установку водного автоматического пожаротушения практически в любом помещении.

Также следует упомянуть о некоторых недостатках и технических ограничениях.

1. Автоматические установки пожаротушения на водной основе не могут быть использованы для ликвидации пожаров категории B, C, D и Е;
2. Ограничение на эксплуатацию при отрицательных температурах. На данный момент его можно обойти, добавляя в резервуар с водой антифриз, для предотвращения замерзания. Однако это нисколько поднимает стоимость огнетушащего вещества;
3. Вода негативно влияет на различные материальные ценности и может повредить их не хуже огня.

По техническим параметрам специалисты различают следующие стационарные средства пожаротушения при помощи воды:

Дренчерные установки.

Срабатывают по всей защищаемой площади. Характеризуются большим расходом воды, что требует более мощного насосного оборудования и емких резервуаров.

Отличаются довольно высокой эффективностью и оперативностью срабатывания. Однако наносят значительный вред материальным ценностям и отделочным материалам. Используется преимущественно на производственных объектах, где не могут принести большого косвенного ущерба.

Спринклерные установки.

Характеризуются избирательным срабатыванием. Распылители (оросители) имеют тепловые замки, которые разрушаются под воздействием высокой температуры. Таким образом, подача воды осуществляется точно в зону обнаружения пламени. Оперативность срабатывания несколько ниже, чем у дренчерных установок.

Кроме того, трубопроводы заполнены водой под давлением, что делает такую систему крайне чувствительной к отрицательным температурам.

Системы тушения тонкораспыленной водой.

Начали внедряться сравнительно недавно. Отличаются высокой эффективностью и низким расходом огнетушащего вещества, что дает возможность добавлять в воду различные ингибиторы горения другие пожаротушения вещества.

Они наносят гораздо меньший сопутствующий ущерб, снижают задымление в помещении и допускаются к тушению отключенных электроустановок напряжением до 1000В.

Лафетные установки.

В отличие от предыдущих систем, стационарные лафетные стволы используется снаружи помещений, чаще всего имеют ручное управление и активацию. Они применяются на открытых площадках предприятий лесоперерабатывающей промышленности, целлюлозно-бумажных комбинатов и т.п.

Области применения дренчерных установок

Основным нормативным актом, который определяет требования к техническим характеристикам дренчерных установок, является ГОСТ Р 51043 от 2002 г. Документ вводит несколько базовых понятий:

1. Ороситель – устройство, которое распыляет или разбрызгивает воду либо раствор пенообразователя для тушения пожара.
2. Дренчер (англ. drench – «орошать») – разновидность оросителя, устройство, которое имеет открытое выходное отверстие. Через него и выходит огнетушащий агент, например, вода.

Дренчерный ороситель устанавливается непосредственно на трубопроводе – обычно под потолком, реже на стенах. Поскольку устройство обеспечивает оперативное тушение пожаров, оно часто применяется на крупных предприятиях, например:

• заводы по выпуску бытовых и промышленных химических средств;
• заводы по переработке древесины;
• цеха, где производятся лако-красочные изделия;
• производственные или складские помещения с постоянным отрицательным температурным режимом.

Также дренчерные водяные оросители могут использоваться и в помещениях, в которых постоянно присутствует большое количество людей. Это школы, отели, рестораны, склады, конференц-залы, медицинские учреждения и другие организации.

Эффективность применения этих устройств для пожаротушения объясняется не только быстрым реагированием на возникновение источника огня, но и одновременным разбрызгиванием воды или пенообразователя из нескольких точек. Поэтому оросители, как правило, устанавливаются сразу в большом количестве.

Установки пенного пожаротушения

Пенные установки пожаротушения используются преимущественно для тушения
легко воспламеняющихся жидкостей и горючих жидкостей в резервуарах,
горючих веществ и нефтепродуктов, расположенных как внутри зданий, так
и вне их.

Дренчерные установки пенного АПТ применяются для защиты локальных зон
зданий, электроаппаратов, трансформаторов.

Спринклерные и дренчерные установки водяного и пенного пожаротушения
имеют достаточно близкое назначение и устройство. Особенность пенных
установок АПТ – наличие резервуара с пенообразователем и дозирующих
устройств при раздельном хранении компонентов огнетушащего вещества.

Применяются следующие дозирующие устройства:

• насосы-дозаторы, обеспечивающие подачу пенообразователя в трубопровод;
• автоматические дозаторы с трубой Вентури и диафрагменно-плунжерным
  регулятором (при увеличении расхода воды возрастает перепад давления
  в трубе Вентури, регулятор обеспечивает подачу дополнительного количества
  пенообразователя);
• пеносмесители эжекторного типа;
• баки-дозаторы, использующие перепад давления, создаваемого трубой Вентури.

Другая отличительная особенность установок пенного пожаротушения –
применение пенных оросителей или генераторов.

Существует ряд недостатков, присущих всем системам водяного и пенного
пожаротушения:

• зависимость от источников водоснабжения;
• сложность тушения помещений с электроустановками;
• сложность технического обслуживания;
• большой, а часто невосполнимый, ущерб защищаемому зданию.

Требования к установке и расчет дренчерной системе пожаротушения

Каждый из дренчеров способен обеспечить защиту девяти квадратных метров горизонтальной поверхности и, размещать их следует в трёх метрах друг от друга. А вот до стены, либо перегородки иного рода, оптимальным считается значение того же показателя на уровне полутора метров.

Когда же речь идёт о создании водяной завесы или орошении поверхностей, расположенных вертикально, то главным показателем для вычисления плана расположения такого устройства, как дренчерная система пожаротушения, профессионалы считают расход воды. Его значение составляет, как правило, пол-литра в секунду на каждый метр рассматриваемой поверхности.

Определённые нормативы существуют и для расчёта подобного показателя, руководствуясь которым будет устанавливаться дренчерная система пожаротушения, для здания в целом. Минимальный объем составляет одну десятую литра в секунду, на каждый «квадрат» полового покрытия.

Но при наличии в помещениях изделий из технической резины, целлулоида, каучука и других высокогорючих материалов, норма возрастает втрое. Огромное значение имеют скоростные характеристики каждого трубопровода: подводящий и питательный, должны пропускать воду со скоростью до трёх метров в секунду, а распределительный – до 10.

Напоследок осталось разобраться с устройствами, стимулирующими начало активной работы автоматической дренчерной системы пожаротушения. Их два: трубопровод, тросовая система которого оснащена легко плавящимися замками, плюс системы гидравлики и пневматики (когда имеются клапаны одновременного действия), а также цепь электродатчиков (когда конструкция системы основана на электроприводных вентилях и задвижках).

Расстояние от любого из указанных побудителей до перекрытий не должно превышать 40 см. А легкоплавкие замки тросовых систем устанавливаются максимум в трёх метрах друг от друга или двух с половиной, когда речь идёт о наличии факторов взрывоопасности.

3 Классификация и виды

Все существующие на данный момент УПТ классифицируют по следующим параметрам:

1. По применяемому для тушения пожара ОТВ установки делят на:
   • водяные;
   • пенные;
   • порошковые;
   • газовые.
2. По способу тушения пламени на:
   • общеповерхностные;
   • локально-поверхностные;
   • общеобъёмные;
   • локально-объёмные;
   • комбинированные.
3. По конструктивному исполнению. Например, водяные УПТ, в зависимости от конструкции оросителя, подразделяют на:
   • спринклерные;
   • дренчерные;
   • тонкодисперсные.
4. По способу активации стационарные установки подразделяются на:
   • автоматические;
   • ручные с дистанционным пуском;
   • комбинированные.