Разновидности систем пожаротушения: классификации по типу конструкции, уровню автоматизации и тушащему веществу

Содержание 

1. Виды автоматических систем пожаротушения: классификация по тушащему веществу

• Автоматическая система водяного пожаротушения

• Автоматическая система пенного пожаротушения

• Автоматическая порошковая система пожаротушения

• Автоматическая система аэрозольного пожаротушения

• Автоматическая газовая система пожаротушения

2. Выбор системы пожаротушения для конкретного объекта

Под установкой или системой пожаротушения понимается совокупность связанных друг с другом технических средств, назначением которых является локализация и тушение возгорания на конкретном объекте. Этот способ защиты от пожаров наиболее эффективен, поскольку другие средства пожаротушения (например, пожарный кран или огнетушитель) предполагают активное участие человека в тушении, в то время как системы пожаротушения могут действовать автономно. 

При проектировании и размещении систем пожаротушения на предприятиях и в учреждениях должны учитываться такие факторы, как присутствие в помещениях людей, характер имеющихся на объекте товарно-материальных ценностей, конструктивные особенности сооружений, климатические условия, и многое другое. Только при учете всех факторов можно гарантировать высокий уровень защиты объекта от пожаров с помощью правильно выбранной системы пожаротушения.

В зависимости от конструктивного исполнения, выделяют следующие виды систем пожаротушения:

• Модульная установка пожаротушения это автоматическая установка пожаротушения, состоящая из одного или нескольких модулей, объединенных единой системой обнаружения пожара и приведения их в действие, способных самостоятельно выполнять функцию пожаротушения и размещенных в защищаемом помещении или рядом с ним. 
• Агрегатные установки пожаротушения представляют собой комбинацию устройств, имеющих различный функционал и способных осуществлять пожаротушение только в комплексе, через управление с центрального пульта, поэтому их еще называют централизованными. В агрегатной системе для хранения огнетушащего вещества предусматривают специальные резервуары, от которых к устройствам выпуска оно подается по трубопроводам. 
• Микрокапсулированные установки пожаротушения это гибкие пластины, покрытые термоактивирующимся огнетушащим веществом. Их устанавливают или приклеивают в труднодоступных для других систем местах, а в случае пожара капсулы с огнетушащим веществом разрушаются, и горение устраняется локально - только на месте установки пластины. 

Установки пожаротушения различаются также по уровню автоматизации:

• Автоматическая система пожаротушения запускается без участия человека, ее работа управляется только автоматикой. 
• Автоматизированная система поддерживает выполнение лишь некоторых процессов, например, обнаружения пламени или самодиагностики).
• Автономная установка может функционировать независимо от внешних источников питания и приборов управления.
• Ручная установка пожаротушения запускается вручную. 
  
  
  
  

Виды автоматических систем пожаротушения: классификация по тушащему веществу

Устройство и работа систем пожаротушения в большой степени зависит от того, какое вещество используется для подавления горения: вода, пена, газ, порошок или аэрозоль. Выбор огнетушащего вещества - одно из важнейших решений, которое следует сделать еще на этапе проектирования здания. Многие системы автоматического пожаротушения требуют отдельных помещений для хранения запаса огнетушащего вещества и установки оборудования, контролирующего работу системы. Кроме того, некоторые системы предполагают проведение трубопроводов для подачи огнетушащих веществ к помещениям. 

Автоматическая система водяного пожаротушения

Сфера применения таких систем очень широка. Доступность, безопасность для здоровья человека и большой выбор конфигураций позволяют использовать такие системы для защиты объектов производства, торговли, культурно-массового сектора и т.д.

Принцип действия 

Вода - одно из самых распространенных веществ, используемых в пожаротушении. При попадании воды на огонь решается сразу несколько задач: 

• резко понижается температура поверхности, что делает дальнейшее горение невозможным;
• облако водяного пара создает барьер, не пропускающий кислород к очагу возгорания - вследствие этого пламя быстро локализуется и гаснет;
• безопасность для человека обеспечивается благодаря тому, что в процессе тушения водой как правило не образуется токсичных веществ. 

Именно с помощью воды тушили пожары с незапамятных времен, а современные технологии позволяют более эффективно использовать воду для тушения возгораний на объектах различного назначения.

Классификация 

Наиболее распространенная классификация водяных автоматических установок пожаротушения основана на типах оросителей, используемых для распыления воды в защищаемом помещении: дренчеров и сплинкеров. 

Дренчерная система водяного пожаротушения

Дренчер - это оросительный элемент открытого типа, устанавливаемый в защищаемом помещении на выходное отверстие трубопровода. Дренчерные установки называют сухотрубными системами пожаротушения, поскольку в них вода подается по трубопроводам к насадкам только по сигналу с пожарного датчика. 

Запуск дренчерной системы как правило можно отменить вручную, если дежурный удостоверится, что срабатывание было ложным или пламя уже было потушено. Времени на это дается не так много, но эта особенность систем водяного пожаротушения позволяет использовать их  при отрицательных температурах, а также не допустить затопления помещений водой. Постоянная подача воды обеспечивается за счет работы насосных станций пожаротушения, установленных на объекте. 

Спринклерная система водяного пожаротушения

Спринклер - это ороситель с запорным устройством (колбой с жидкостью). При повышении температуры до заданных значений жидкость внутри колбы расширяется, и колба разрушается, тем самым открывая выходное отверстие. Использование такого теплового замка позволяет применять спринклерные системы для локальной защиты от огня, когда срабатывает только один ороситель в помещении, а не все разом. 

Трубы спринклерной системы постоянно находятся под давлением, а вот заполнены они могут быть как водой, так и воздухом - это позволяет устанавливать такие системы в неотапливаемых помещениях. 

 

Сравнительные характеристики систем водяного пожаротушения:

 

Системы тушения тонкораспыленной водой

В отличие от дренчерных и спринклерных систем, стационарные установки пожаротушения тонкораспыленной водой используют не поток воды, а облако водяного тумана (газожидкостной смеси). При получении сигнала от пожарных извещателей вытесняющий газ смешивается с водой, и полученное огнетушащее вещество подается под давлением по трубопроводам к защищаемым помещениям. Существуют системы, в которых огнетушащее вещество хранится в готовом виде - это сокращает время срабатывания. Тушение тонкораспыленной водой показывает высокую эффективность и низкие риски вторичного ущерба при ликвидации возгораний в небольших помещениях с невысокой пожарной нарузкой. 

Достоинства и недостатки

К достоинствам таких систем относят их безопасность и доступность. Цена водяных установок пожаротушения также выгодно отличается от всех прочих видов, но у таких систем есть и недостатки: 

 

Для установки системы пожаротушения с применением воды потребуется прокладка трубопроводов, а это не всегда возможно сделать. 

Некоторые вещества нельзя тушить водой (ГСМ, щелочные металлы, негашеная известь и многие другие химические соединения), как и оборудование под напряжением.

Как правило, для насосной станции пожаротушения необходимо отдельное помещение, которого на объекте может не найтись. 

 

Автоматическая система пенного пожаротушения

С помощью систем пенного пожаротушения осуществляется защита от огня объектов транспортной инфраструктуры, а также производства и хранения нефтепродуктов, промышленных площадок и складов. 

Принцип действия

Пенный состав покрывает поверхности толстым слоем, что исключает доступ воздуха к очагу горения. В отличие от воды, которая быстро испаряется, пена дает более длительный эффект, а благодаря низкой плотности ее можно использовать для тушения топлива и т.п. жидкостей. 

Монтаж систем пожаротушения, в которых используется пена, несколько отличается от установки водяной системы. Помимо насосного оборудования, трубопроводов, распылителей, системы пожарной сигнализации и пульта управления, в системе устанавливаются пеногенераторы, состоящие из дозаторов и смесителей, в которых вода смешивается с пенообразующим веществом. 

Классификация

Такие системы классифицируются по нескольким параметрам: 

• кратности пены;
• типу дозатора;
• типу распылителя. 

Классификация по кратности пены.

Кратностью называют соотношение объема использованной воды к объему полученной в результате пены. Чем выше показатель кратности пены - тем быстрее происходит тушение. Выделяют три вида кратности пены, производимой установкой пожаротушения: 

• Низкая (до 20 единиц);
• Средняя (20-100 единиц);
• Высокая (более 200 единиц).
  
  

Классификация по типу дозатора

Работа системы пожаротушения пенного типа невозможна без дозатора - устройства, контролирующего смешивание воды с пенообразующим веществом. Тип дозатора влияет на принципы проектирования систем пенного пожаротушения, их стоимость и однородность пены. Выделяют следующие типы дозаторов: 

• Устройства на базе трубок Вентури отличаются компактностью и простотой конструкции, но не могут обеспечить постоянную подачу пены одинаковой кратности (этот параметр колеблется от 3 до 25), а также дестабилизируют давление в магистральном трубопроводе. 
• Баки-дозаторы обеспечивают стабильную подачу однородной пены. Это крупногабаритные устройства, поэтому их используют при установке системы пожаротушения на производстве, складском комплексе и т.п. объектах, имеющих большую площадь.
• Дозирующий электромотор объединяет в себе способность производить однородную пену заданной кратности и широкие возможности монтажа: такой электромотор можно устанавливать как централизованно, так и локально. К сожалению, это сильно увеличивает стоимость, а также усложняет техническое обслуживание систем пожаротушения. 
  
  

Классификация по типу распылителя

По конструкционным особенностям распылителей системы пенного пожаротушения подразделяются на следующие типы:

• Дренчерные По аналогии с водяными системами, трубопровод в этом случае не заполнен огнетушащим веществом постоянно. Вода, смешанная с пенообразователем, подается по сигналу датчиков, а образование пены происходит непосредственно при выходе смеси через ороситель. 
• Спринклерные установки пенного пожаротушения также оснащаются тепловым замком, а в трубопровод подается смесь воды с пенообразующим составом под давлением. 
• Генераторы пены высокой кратности (ГВП) используются для выработки пены в отдельной установке. Затем уже готовое огнетушащее вещество подается  в трубопроводы.

 

Достоинства и недостатки

Достоинствами пенных систем являются:

• Безопасность для здоровья человека;
• Низкий расход воды;
• Возможности регулировки кратности и настройки способа распределения пены. 

Использование воды в качестве основы для огнетушащего вещества обуславливает недостатки пенной системы пожаротушения: 

• Ограничения по температуре среды в защищаемых помещениях;
• Невозможность использования для тушения электрооборудования под напряжением;
• Сложный монтаж, обслуживание и ремонт систем пожаротушения ввиду большого количества устройств в составе.
  
  

 

Автоматическая порошковая система пожаротушения

Системы порошкового пожаротушения устанавливают на таких объектах, как склады ЛВЖ и производственные площадки, а также архивы и т.п. учреждения, где хранятся предметы и материалы, которые не рекомендуется тушить водой. 

Принцип действия

Огнетушащий порошок - это мелко измельченная минеральная соль (карбонат, бикарбонат, хлорид натрия или калия, а также другие химические соединения), в которую добавляют элементы, препятствующие слеживанию смеси и образованию комков. 

При попадании смеси на очаг возгорания происходит нагрев и испарение  определенного количества частиц порошка с образованием облака газа и плотной корки, что препятствует попаданию кислорода к очагу горения, вследствие чего пламя затухает. Кроме того, не испарившиеся частицы порошка образуют на поверхностях защитный слой. 

Классификация 

Системы автоматического порошкового пожаротушения классифицируются по способу распределения порошка. Система, состоящая из порошковых модулей пожаротушения, может обеспечивать распределение порошка в защищаемом помещении по разному типу:

• Объемное при срабатывании огнетушащее вещество охватывает весь объем помещения;
• Локальное порошок распределяется на определенном участке, например, на стеллаже или на оборудовании. 
  
  

Достоинства и недостатки

К достоинствам модулей порошкового пожаротушения относятся: 

• Относительно невысокая стоимость, простота проектирования и монтажа модульных систем;
• Универсальность и способность функционировать в широком диапазоне температур (от -50 до +50 град. Цельсия);
• Возможность длительного хранения порошка и сравнительно несложное обслуживание таких систем пожаротушения.
  
  

У порошкового пожаротушения есть и недостатки: 

• Порошок подавляет горение только на покрытой им поверхности и не проникает в труднодоступные места под корпусами громоздкого оборудования или в толще тлеющего материала (такого как древесные опилки, ткань, бумага и т.п.)
• Высокие риски вреда здоровью и вторичного ущерба для материальных ценностей на объекте: выделяющийся при тушении газ токсичен, на горячих поверхностях образуется плотная корка, которую необходимо как можно быстрее удалить, а не отработанный мелкий порошок крайне трудно собрать. 

 

 

Автоматическая система аэрозольного пожаротушения

Ввиду особенностей эксплуатации, системы аэрозольного пожаротушения чаще всего используются для защиты отдельных участков на производственных и транспортных объектах (например, шкафов управления и электрощитовых помещений, моторных и двигательных отсеках).

Принцип действия

Пожаротушение при помощи аэрозоля работает по тем же принципам, что и порошковое: при запуске системы вокруг очага возгорания создаются условия, в которых невозможно дальнейшее горение. Это достигается за счет воспламенения аэрозолеобразующего заряда и выброса в защищаемое помещение мелкодисперсной пыли, частицы которой оседают в виде взвеси в воздухе и на поверхностях. Они вступают в реакцию с молекулами горящего вещества и задерживают процесс горения. Пламя постепенно гаснет, а риски повторного возгорания крайне малы, поскольку при проектировании запас твердотопливной смеси рассчитывается таким образом, чтобы его хватило на 20-30 минут поддержания огнетушащей концентрации аэрозоля в защищаемом помещении. 

Классификация 

Аэрозольные установки, или генераторы огнетушащего аэрозоля (сокращенно ГОА), могут работать как автономно, так и в качестве элементов автоматических систем противопожарной защиты и пожаротушения. В первом случае каждый модуль начинает процесс тушения отдельно, с помощью устройства запуска, установленного на модуле: 

• Автоматический пуск происходит от пиропатрона или электрической спирали;
• Тепловой пуск от огневого шнура или непосредственно очага пожара;
• Механический пуск от капсулы с термоактивным веществом.

Подключенные к общей сети генераторы аэрозоля, как правило, запускаются с пульта управления системой пожаротушения, куда поступают сигналы с пожарных извещателей. 

Достоинства и недостатки

Аэрозольные системы пожаротушения обладают следующими достоинствами: 

• Более широкий диапазон рабочих температур по сравнению с водяными, пенными и порошковыми системами (от -60 до +60 град. Цельсия) - это обеспечивает корректную работу ГОА даже на неотапливаемых объектах.
• Снижение риска вторичного ущерба для материальных ценностей благодаря тому что, то частицы аэрозоля не оказывают коррозионного воздействия.
• Простота конструкции облегчает монтаж и обслуживание таких систем пожаротушения на объекте. 

К недостаткам аэрозольных систем относятся:

• Высокие температуры (130-500 град. Цельсия) в процессе выработки аэрозоля - в непосредственной близости от работающего генератора может произойти возгорание из-за попадания на поверхности не прогоревших частиц твердотопливного заряда. 
• Отсутствие возможности перезарядки: генераторы огнетушащего аэрозоля - это одноразовые устройства, которые после запуска к тому же невозможно остановить.
• Необходимость тщательной влажной уборки после срабатывания системы.

 

Автоматическая газовая система пожаротушения

Системы газового пожаротушения применяются для подавления горения твердых веществ и жидкостей, а также оборудования под напряжением. Это оптимальный вариант для защиты помещений, в которых хранятся ценные и хрупкие предметы и материалы, дорогостоящее оборудование (например, серверных комнат, складов, хранилищ в музеях и банках, архивов, лабораторий, производственных помещений и т.д.).

Принцип действия

В газовом пожаротушении используется принцип изолирования пламени от кислорода. При запуске системы кислород вытесняется из защищаемого помещения другим газом, не поддерживающим горение. Этот способ не предполагает непосредственного воздействия на затронутые пламенем поверхности, то есть газовые огнетушащие вещества не вступают в реакции с материалами, что исключает риск вторичного ущерба при запуске системы. 

В соответствии с нормами установки автоматических систем пожаротушения, в них могут использоваться следующие газовые огнетушащие вещества (сокращенно - ГОТВ):

• двуокись углерода;
• различные хладоны;
• азот, аргон, фтор и соединения на их основе.

Некоторые разновидности ГОТВ нельзя применять на объектах с массовым или постоянным пребыванием людей (например, опасную для жизни двуокись углерода). В этом случае используются безопасные виды хладонов, однако это увеличивает цену таких систем газового пожаротушения. 

Классификация

Газовые системы пожаротушения чаще всего классифицируются по способу хранения ГОТВ и по способу тушения. 

Классификация по способу хранения ГОТВ 

В зависимости от того, как хранится запас газового огнетушащего вещества, выделяется два типа систем:

• Централизованная в которой для хранения используются баллоны, установленные в отдельном помещении, а к защищаемым помещениям газ подается по трубопроводам.
• Модульная где ГОТВ хранится в модулях, расположенных непосредственно в защищаемых помещениях. Модуль газового пожаротушения представляет собой комбинацию баллона для хранения ГОТВ под давлением или в сжиженном виде и запорно-пускового устройства. 
  
  

Классификация по способу тушения

Автоматические системы газового пожаротушения делятся на два вида в зависимости от способа тушения: 

• Установки объемного газового пожаротушения создают среду, непригодную для продолжения реакции горения, по всему объему защищаемого помещения.
• Установки локального газового пожаротушения предназначены для защиты отдельно взятого объекта (например, ценного музейного экспоната или дорогостоящего оборудования).
  
  

Достоинства и недостатки

Благодаря использованию более современных технологий, системы газового пожаротушения обладают рядом важных преимуществ: 

• Универсальность Системы газового пожаротушения применяются для защиты различных объектов от крупных предприятий до отдельных помещений. Даже если систему пожаротушения нужно установить всего в одной небольшой комнате (например, в серверной или в архиве), именно технологии газового пожаротушения могут обеспечить защиту от огня и одновременно высокую сохранность материальных ценностей. При этом монтаж, ремонт и обслуживание систем газового пожаротушения гораздо легче по сравнению с другими видами.  
• Безопасность Модули газового пожаротушения с заправкой безопасными видами хладонов (например, фторкетоном) могут использоваться даже на объектах с массовым пребыванием людей. Хладоны не проводят электричество, что делает возможным безопасное тушение оборудования под напряжением. Кроме того, ГОТВ выгодно отличаются тем, что они не оказывают вредного воздействия на материалы и вещества, а значит риск утраты или порчи имущества во время пожара сводится к минимуму. 
• Тушение в труднодоступных местах В отличие от воды, пены или порошка, газовые огнетушащие вещества распространяются равномерно по всему объему защищаемого помещения. Использование газовой системы в качестве средства пожаротушения на предприятии гарантирует локализацию и подавление горения под корпусами оборудования, на уровне пола под стеллажами, на потолке в вентиляционных коробах, и в других труднодоступных местах. 
• Легкая уборка помещений в случае срабатывания установки автоматической системы пожаротушения. Газ не оставляет следов на поверхностях, а удалить его из помещения можно путем проветривания или усиления вентиляции.
  
  

К недостаткам систем газового пожаротушения относятся:

• высокая цена;
• низкая эффективность при тушении тлеющих веществ (пористых, волокнистых и сыпучих материалов);
• некоторые материалы нельзя тушить соединениями двуокиси углерода и азота. 
  
  
  

Выбор системы пожаротушения для конкретного объекта

 

Разнообразие представленных на рынке установок пожарной сигнализации и систем пожаротушения дает возможность выбрать оптимальный вариант для любого объекта. Характер пожарной нагрузки, фактор пребывания людей на объекте, герметичность помещения и т.п. вводные данные учитываются при проектировании для обеспечения надежной защиты имущества и людей от огня. Применение таких систем как водяные и пенные должно быть предусмотрено еще на этапе проектирования здания, а модульные системы порошкового или газового пожаротушения можно установить в уже построенном и даже введенном в эксплуатацию здании или отдельном помещении. 

Если стоит задача не просто защитить помещения от огня, но и обеспечить высокую сохранность имеющихся на объекте товарно-материальных ценностей, выбор в пользу автоматической системы газового пожаротушения может быть наиболее эффективным с точки зрения затрат невзирая на высокие цены таких установок. В долгосрочной перспективе цена проектирования и монтажа системы газового пожаротушения рассматривается как инвестиция в безопасность людей и сохранность имущества.