Анализ ситуации в сфере пожарной защиты в России показывает, что пожары становятся общегосударственной проблемой, а последствия некоторых из них вызывают сильный социально-политический резонанс.
Существующая практика страхования пожарных рисков стимулирует собственника к установке надежных противопожарных систем, так как имеется прямая зависимость между размерами страхового взноса и надежностью систем пожарной защиты.
С экономической точки зрения наиболее полно варианты противопожарной защиты объектов характеризуются понятием потерь, связанных с уровнем пожарной безопасности объектов. В соответствии с этим в качестве критерия экономической целесообразности при выборе варианта системы обеспечения пожарной безопасности принимается величина Z, определяемая по формуле Z=M+Зпр, где М — математическое ожидание ущерба от пожаров на защищаемом объекте (материальный риск) в течение года (тыс. руб./год); Зпр — сумма приведенных затрат на внедрение и эксплуатацию мероприятий по рассматриваемому варианту противопожарной защиты (тыс. руб./год).
Для анализируемого объекта рассматривается ряд противопожарных мероприятий, затраты, связанные с ними, и ущерб, понесенный при реализации каждого из вариантов защиты. Оптимальным с экономической точки зрения считается тот вариант, для которого Z составляет минимальное значение.
Принцип работы пожарной сигнализации общеизвестен. Однако система пожарной сигнализации не является активным средством тушения пожара и не может без участия человека ликвидировать возгорание. Между тем, в соответствии со статистикой ГУГПС, в городах России среднее время прибытия первого пожарного подразделения составляет более 8 минут. В условиях постоянно увеличивающейся насыщенности крупных городов автотранспортом (и, как следствие, частого возникновения автомобильных пробок) это время увеличивается. Сегодня техническим регламентом определяется параметр времени прибытия. к месту вызова: в городских поселениях и городских округах не должно превышать 10 минут, а в сельских поселениях — 20 минут. Городские власти решают эту проблему, размещая вновь строящиеся пожарные депо так, чтобы сократить время прибытия пожарных, но это не решает проблемы автомобильных пробок и прочих случайных препятствий, которые могут возникнуть на пути следования пожарных бригад.
С задачей тушения (локализации) пожара без участия человека успешно справляются автоматические установки пожаротушения (АУП). Преимущество этих систем — в том, что они способны обеспечить ликвидацию (или как минимум локализацию) очага возгорания на ранней стадии развития пожара.
Современные АУП в зависимости от применяемого огнетушащего вещества (ОТВ) подразделяются на следующие типы: автоматические установки водяного и пенного пожаротушения, установки пожаротушения тонкораспыленной водой, автоматические установки газового пожаротушения, установки порошкового пожаротушения и автоматические установки аэрозольного пожаротушения.
Самой простой и наиболее распространенной из всех существующих АУП является спринклерная система. Эффективность ее использования очень высока. Согласно мировой статистике, на сегодняшний день спринклерными установками успешно тушится или локализуется до 96% возникающих пожаров.
Принцип действия водозаполненной спринклерной установки следующий. Под потолком защищаемого помещения монтируются трубы со спринклерными оросителями, являющимися одновременно чувствительными и исполнительными элементами системы. В жилых и общественых помещениях обычно устанавливаются спринклеры с температурой срабатывания 68°С.
Спринклер стандартного реагирования срабатывает в течение 5 минут. Например, при горении деревянного пола на площади 1-2 м 2 прямо под спринклером, смонтированном на высоте 3 м, срабатывание произойдет за 2-3 минуты.
К вышеупомянутым трубам подводится трубопровод, на котором монтируется узел управления, представляющий собой обратный клапан со специальной сигнальной обвязкой. В состав сигнальной обвязки входят элементы сигнальной автоматики.
Вся система подключается к насосам и заполняется водой. Давление над клапаном и под клапаном выравнивается, заслонка клапана плотно прижимается к седлу. На начальном этапе возгорания при достижении воздухом под потолком определенной температуры происходит разрушение стеклянной колбы с глицерином, то есть срабатывание биметаллического теплового замка спринклера. Вода, находящаяся под давлением, выталкивает пробку-клапан, перекрывающую выходное отверстие, и спринклер вскрывается. Вода из него сразу поступает в очаг горения.
Конструкция спринклера обеспечивает равномерное распределение и подачу воды на защищаемую площадь с заданной интенсивностью. Давление в трубопроводе над водосигнальным клапаном падает, и клапан открывается, пропуская воду к вскрывшемуся спринклеру. При открытии клапана срабатывают реле давления. При этом включаются сигнализация и насосная установка, которая обеспечивает расчетные давление и подачу воды, как правило, в течение 30-60 минут. При остановке или на заданный режим основного насоса включается резервный.
В зависимости от типа оросителя и категории помещения нормативная площадь, защищаемая одним оросителем, составляет 9,12 либо 16 м 2.
Существует множество моделей спринклеров, разработанных для конкретных условий применения, — быстродействующие для помещений повышенной пожарной опасности, специальные модели для складов, спринклеры с красивым декоративным покрытием для офисов, с антикоррозионным покрытием, защищающим от воздействия агрессивных сред, пенные спринклеры, высокотемпературные (выдерживающие до 260°С) спринклеры. Скрытый спринклер одной из специальных моделей практически не видно в потолке.
В холодных помещениях или на объектах, где есть риск замерзания воды в трубах (неотапливаемые склады и гаражи, открытые погрузочные пандусы и рампы, ангары), устанавливается воздушная система. Трубы в такой системе сухи и заполнены сжатым воздухом, заслонка воздушно-сигнального клапана удерживает воду, находясь под давлением воздуха сверху. В состав системы входит автоматический воздушный компрессор, а на больших системах для увеличения скорости срабатывания в обвязку клапана включается акселератор.
Для объектов повышенного класса пожарной опасности (склады горючих материалов, ЛВЖ, самолетные ангары, объекты нефтехимической промышленности) применяются дренчерные, или затопительные установки. Такие установки оборудуются оросителями без теплового замка или колбы — дренчерами, а также специальными дренчерными клапанами. В этих системах вода также находится только под клапаном, выше него трубы сухие. Клапан приводится в действие с помощью специальной побудительной системы, чувствительные элементы которой устанавливаются в защищаемом помещении. Возможны пневматическая, гидравлическая и электрическая побудительные системы. При открытии дренчерного клапана все помещение затапливается водой или заполняется пеной.
Системы предварительного действия (Pre-action systems) применяются в том случае, если материальные ценности должны быть защищены не только от огня, но и от воды. В такой установке используется дренчерный клапан (чаще всего с электропуском), а в защищаемом помещении, кроме спринклеров, устанавливаются тепловые датчики пожарной сигнализации, настроенные на температуру срабатывания, меньшую той, на которую настраиваются спринклеры (обычно 8-12°С). При возгорании сначала срабатывают тепловые датчики, формируя сигнал контрольной панели управления. По этому сигналу открывается соленоидный клапан в запирающей линии обвязки дренчерного клапана. После открытия собственно дренчерного клапана вода частично (так как ее сдерживает давление воздуха внутри труб) поступает в трубопровод. Однако вода остается внутри труб до тех пор, пока не сработают спринклеры, а они, в свою очередь, сработают только в случае дальнейшего повышения температуры. Таким образом, если за этот промежуток времени удастся потушить возникший локальный очаг загорания подручными средствами (огнетушителем) и температура уменьшится, система не сработает, что позволит значительно уменьшить ущерб от тушения пожара.
В обвязку дренчерного клапана может быть включено несколько блокирующих устройств, смонтированных параллельно (схема»или») или последовательно (схема «и-и»). Каждое такое устройство связывается со своей побудительной линией. Количество блокировок в побудительной линии и способ пуска выбираются в зависимости от необходимой степени надежности и допустимой в том или ином случае инерционности установки.
Особенность систем предварительного действия — в том что в случае механического повреждения спринклера или срабатывания клапана вода не попадает на защищаемые объекты. Каждая из таких систем обладает повышенной степенью надежности.
В качестве конкретного примера можно вспомнить московскую Библиотеку имени Ленина, где для защиты книгохранилища была выбрана именно такая система, с пневмоэлектропуском, но со спринклерами тонкораспыленной воды в качестве более щадящего книги варианта.
Такая система высшего уровня автоматизации, как циклическая, — это стопроцентно автоматическая установка, построенная по принципу Pre-action, но имеющая существенные конструктивные отличия в компоновке обвязки дренчерного клапана, а также в устройстве самого клапана, позволяющие клапану после тушения пожара и понижения температуры в зоне очага возгорания полностью перекрывать воду. В случае повторного возгорания циклическая система снова автоматически включается и выключается после завершения тушения.
Область применения циклических систем — противопожарная защита специальных технологических процессов и производств без участия человека, в том числе вредных производств, а также хранилищ художественных и материальных ценностей. Такая система (пено-водяная) заложена в типовой проект, по которому в настоящее время в различных регионах России возводятся специальные предприятия по хранению и переработке отравляющих веществ.
Все вышеперечисленные системы могу работать также с использованием пенообразователя в качестве огнетушащего средства, если их дооборудовать специальным резервуаром для хранения пенного концентрата, дозатором для смешивания воды и пены в нужной пропорции и необходимой запорно-регулирующей арматурой.
Автоматические установки тонкораспыленной воды — это относительно более новая техническая разработка. В данном случае вода подается под давлением в несколько десятков атмосфер и попадает в помещение сквозь специальные насадки-форсунки. Тушение осуществляется мельчайшими каплями воды за счет эффективного охлаждения пламени и вытеснения кислорода. В состав установки входят баллоны с воздухом или инертным газом. Расход воды при таком способе тушения в несколько раз меньше, чем при тушении спринклерными установками. Соответственно меньше ущерб. Подобные установки применяются на флоте (особенно на зарубежных пассажирских лайнерах).
Установки автоматического газового тушения предназначены для тушения в закрытых помещениях и применяются для защиты музеев, серверных помещений, узлов связи, хранилищ банков. В состав такой установки входят баллоны с газом, запорно-измерительная арматура, трубная разводка, выпускающие насадки, датчики, панели управления и сигнальные устройства.
Время работы установки, то есть время, за которое защищаемое помещение заполняется газом после эвакуации людей, — от 10 до 60 секунд.
Установки порошкового пожаротушения по составу похожи на газовые, но в качестве ОТВ укомплектованы различными порошками, нагнетаемыми воздухом или газом. Применяются в основном для локального тушения электроустановок, находящихся под напряжением.
Таблица 1 Применение различных типов установок пожаротушения
Действующие требования НПБ 110-2003 обязывают оборудовать автоматическими установками пожаротушения здания, помещения и сооружения различных категорий. К сожалению, не все предприятия, которые должны быть оборудованы подобными установками, имеют их. Взамен эксплуатируются более дешевые, малоэффективные и не автоматические средства пожаротушения. Руководители множества предприятий понимают важность проблемы, но не имеют средств на модернизацию существующих АУП или установку новых — они озабочены теперь вопросами элементарного выживания и сохранения производства как такового. Особенно это актуально для российских регионов. Вполне понятная и объяснимая ситуация. Однако есть и другая категория руководителей — они считают совершено противоестественным тратить деньги на защиту от пожара, который, возможно, и не случится.
Менталитет русского человека, который надеется на авось, видимо, неистребим при любом социальном строе, и не имеет значения, собственник это или арендатор. Тем не менее экономия на безопасности в настоящем может обернуться огромными потерями в будущем.
Системы пожаротушения в архивах
Введение
Пожаротушение как один из основных способов борьбы с пожарами постоянно находится в центре внимания как проектировщиков, так и лиц, отвечающих за безопасность объектов. Идет постоянная борьба между «надо» и «авось пронесет». В пику последнему заблуждению приведем основную формулировку знаменитого закона Мэрфи: «Если неприятность может случиться – она случится обязательно» [1]. К сожалению, опыт многих поколений показывает, что закон Мэрфи справедлив всегда, а вот русское «авось», как правило, не срабатывает.
Более разумен и конструктивен другой подход: раз уж все равно приходится тратить деньги, то исходить нужно из того, что установленная САП сработает обязательно! При этом от системы потребуется не только надежно потушить пожар, но и нанести минимальный ущерб защищаемым материальным ценностям и персоналу.
Критерии выбора системы пожаротушения известны и сформулированы в ряде публикаций [2,3]. В общем, все они сводятся к следующему:
-
■ эффективность тушения;
■ безопасность для людей;
■ безопасность для материальных ценностей;
■ технологичность;
■ экологическая безопасность;
■ цена.
Далее вступают в силу особенности того объекта, который подлежит защите. Сегодня мы остановимся на особенностях многочисленного класса объектов – архивы.
Архивы с точки зрения пожарной опасности
Архи́в (греч. άρχεϊον) – учреждение или структурное подразделение организации, осуществляющее хранение, комплектование, учет и использование архивных документов [4].
Документы бывают текстовые, графические, рисованные, а также звуковые, фото, видео и т. д. Разумеется, документы выполнены на некотором носителе. В последнее время идут грандиозные работы по переводу архивных документов на цифровой носитель, но подавляющее количество ныне хранящихся документов выполнено на бумажном и пленочном (материал – целлулоид или иные полимерные материалы) носителях. Кроме того, плотность единиц хранения на единицу площади в большинстве архивов очень высока. Поэтому архивы относятся к объектам с повышенной пожароопасностью и требуют обязательного оснащения автоматическими установками пожаротушения (АУП).
Архивы как хранилища материалов повышенной ценности
Документы, хранящиеся в архивах, как правило, уникальны. Их утрата или повреждение могут нанести непоправимый ущерб как с точки зрения сохранения культурно-исторического наследия, так и для повседневной практики (например, архивы загс, судебные и т. д.). Это налагает дополнительные требования по минимальному воздействию огнетушащего вещества (ОТВ) на материалы носителей документов как в процессе пожаротушения, так и в случае несанкционированного срабатывания.
Выбор АУП и ОТВ для архивов
Вышеизложенные особенности группы объектов архивы диктуют уточнение основных критериев к ОТВ:
-
– ОТВ должно эффективно тушить бумагу в плотных пачках и полимерные материалы в местах компактного хранения;
– ОТВ должно оказывать минимальное вредное воздействие на вышеуказанные материалы.
По этим требованиям сразу отметаются такие ОТВ, как порошки и аэрозоли. Детальная аргументация вышеприведенного утверждения дана в [5]. Напомним лишь, что порошки и аэрозоли в процессе тушения представляют собой химически активные вещества, которые попадают не только в зону горения (где отдают свою химическую активность на тушение возгорания), но и на все материалы и объекты в защищаемом помещении, где отдают свою химическую активность, инициируя реакции деструкции (разрушения) этих материалов. К тому же многие генераторы аэрозолей имеют на выходе ОТВ температуру, близкую или превышающую температуру возгорания бумаги, что является дополнительным источником пожароопасности [6].
Также из потенциальных ОТВ следует исключить воду. Негативное воздействие воды на бумагу общеизвестно: она вызывает набухание бумаги, частичное растворение красок и чернил, нанесенных на бумажные листы, в результате чего исчезает или полностью утрачивается информация на документах. К тому же вода, будучи прекрасным растворителем, поглощает вещества, возникающие в процессе горения, переводит их в активную фазу (кислоты, щелочи и т. д.) и способствует транспортировке этих веществ вглубь бумажных массивов. Впоследствии там развиваются процессы разрушения, которые зачастую необратимы.
Отдельно следует остановиться на широко рекламируемых в последнее время автономных средствах тушения типа «бонпет». Системы этого типа представляют собой концентрированный раствор солей натрия (гидрокарбонат, сульфат), калия (алунит) и магния (эмпикол) [7], заключенный в стеклянную ампулу. При температуре выше 90 °С ампула разрывается, и раствор выплескивается в защищаемое помещение. В водных растворах эти соли существуют в диссоциированном состоянии и обладают высокой химической активностью. При попадании в область высоких температур соли разлагаются, частично дезактивируют свободные радикалы пламени, но в основной массе оседают на поверхности материалов в химически активной форме (вспомните о воздействии порошков). Словом, о безвредности для материальных ценностей тут речь просто не может идти. К тому же состав пагубно воздействует на глаза, слизистые оболочки органов дыхания [7]. На наш взгляд, вопреки упорно создающемуся мнению безопасность этих составов для человека и материалов находится под очень большим вопросом.
Так что выбор ОТВ, приемлемых для тушения архивов, сужается до газовых ОТВ (ГОТВ). Искушенный читатель может возразить: известно, что ГОТВ плохо работают при тушении тлеющих источников горения, а при пожарах в архивах возникновение таких источников весьма вероятно. Ранее на объектах ЦБ для хранилищ денежной массы вообще предписывалось иметь дополнительную АУП на основе тонкораспыленной воды, которая выполняла функции дотушивания в случае повторного возгорания тлеющих источников после применения ГОТВ и удаления остатков ГОТВ из помещения. То есть предлагается классический принцип: из двух зол выбираем меньшее. Очевидно ведь, что вода в тонкодисперсной фазе если и добирается до очагов тления, то добирается и до негорящей толщи бумаги и остается там, продуцируя все те негативные последствия, которые были перечислены выше. Хотим вас успокоить: в случае применения АУП на основе некоторых современных веществ опасность повторного возгорания исчезающе мала! Благодаря своим физико-химическим свойствам они не задерживается на поверхности бумаги и способны проникать через мельчайшие поры в толщу бумажных блоков (пачек), уничтожая источники тления в зародыше. Последние исследования, проведенные совместно ЦБ РФ и Академией ГПС МЧС России, показали, что они эффективно тушат даже такие подверженные тлению очаги возгорания, как компактная масса бумажных денег [8].
Заключение
Краткий анализ, приведенный в настоящей статье, имеет целью привлечь читателя к проблеме выбора пожаротушения для специфического класса объектов – архивов – и показать пути решения этой проблемы. Надеемся, что приведенные нами аргументы и выводы покажутся читателю достаточно убедительными.
Литература
1. А. Блох. Законы Мэрфи. ЭКО, № 1–3, 1983.
2. С. А. Дауэнгауэр. Сравнение систем пожаротушения. Алгоритм безопасности, № 3, 2009, с.20.
3. К. Буланов. Выбор огнетушащего вещества для защиты особо ценных объектов. Алгоритм безопасности, № 5, 2012, с. 36.
4. Архив http://ru.wikipedia.org/wiki/%C0%F0%F5%E8%E2
5. С.А.Дауэнгауэр. Системы автоматического пожаротушения. Критерии выбора. Алгоритм безопасности, 2001, с.38
6. Аэрозольное пожаротушение. http://www.videorus.ru/articles/324/
7. Бонпет http://www.bonpetsys.ru/
8. Экспертное заключение Академии ГПС МЧС России № 40/129-2011 от 20.12.2011г. «Определение условий тушения пламенного горения и тления денежной массы огнетушащим веществом Novec 1230 (ФК 5-1-12) объемным способом.
Источник — http://www.tzmagazine.ru
Скачать:
Сафронов В.В. Выбор и расчет параметров установок пожаротушения и сигнализации — Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь для доступа к этому контенту
В учебном пособии приведены теоретические сведения, методы расчетов автоматических установок пожаротушения, необходимые рекомендации по выбору типов пожарных извещателей и справочные данные.
