Противопожарная защита зданий и сооружений с каждым годом становится все более и более актуальной. Постепенно усовершенствуются и ужесточаются требования нормативной документации, создавая все условия для своевременного информирования и действенной защиты людей и материальных ценностей при пожаре. Для каждого объекта реализуются целые комплексы противопожарных систем, одной из которых является система газового пожаротушения. В этой статье мы рассмотрим область применения, достоинства и недостатки, основные принципы работы и особенности проектирования систем газового пожаротушения.

Область применения газового пожаротушения

Системы газового пожаротушения хоть и не являются очень распространенными, однако в некоторых случаях без них попросту не обойтись. Среди таких объектов помещения с хранением материальных и художественных ценностей, архивы, библиотеки, машинные залы ЭВМ, серверные и т.п. Это связано с тем, что установки газового пожаротушения не наносят практически никакого вреда, а при наличии правильно организованной системы вентиляции остатки огнетушащего газа удаляются из помещения практически моментально.

Принцип действия системы газового пожаротушения, ее достоинства и недостатки

Механизм действия газового пожаротушения заключается в вытеснении газовым составом находящегося в помещении кислорода, без которого процесс горения становится невозможным. При тушении сжиженным газом дополнительно происходит значительное снижение температуры в зоне тушения, что также положительно сказывается на процессе тушения в целом.

Наиболее значительным плюсом систем газового пожаротушения является нанесение минимального вреда оборудованию и материалам, находящимся в защищаемом помещении. Так, к примеру, для защиты серверных применить никакой из других видов тушения просто невозможно, поскольку тушение пеной, порошком, аэрозолем или же водой непременно приведет к порче дорогостоящего электронного оборудования. Вред, причиненный такими методами тушения может значительно превышать материальные потери при пожаре. Помимо отсутствия материального вреда, среди весомых достоинств системы газового пожаротушения стоит отметить ее повышенную устойчивость к температурным воздействиям, не свойственную ни одной из остальных систем пожаротушения. Удалить выпущенный газ из помещения достаточно просто - с помощью стационарной или передвижной вентиляционной установки.

Однако системам газового тушения свойственны и определенные минусы, которые обязательно должны учитываться в процессе проектирования. Наиболее весомым из них является высокая опасность для жизни и здоровья людей. Всего один вдох огнетушащего газового состава сводит к минимуму шансы на выживание. А потому обязательным условием для пуска таких систем является эвакуация всех находящихся в помещении людей, а также контроль закрытия входной двери. Кроме того, дополнительно необходимо предусматривать специальные отверстия, через которые будет производиться сброс избыточного давления. Сложность построения систем газового пожаротушения и их относительно высокая стоимость делает такие системы менее популярными среди других. Однако если Вам необходимо обезопасить помещения с хранением материальных или же духовных ценностей, дорогостоящих машин и механизмов, система газового пожаротушения станет наиболее правильным и аргументированным выбором.

Состав системы газового пожаротушения

Итак, для начала рассмотрим что входит в состав стандартной установки газового пожаротушения. Первое и основное - баллон (1 или несколько) с газом, оснащенный пиропатроном или клапаном с электрозапуском. Количество баллонов рассчитывается при проектировании с учетом необходимого количества огнетушащего вещества для каждого конкретного помещения. Естественно, что все эти расчеты должны производиться исключительно квалифицированными специалистами, имеющими все необходимые разрешительные документы для выполнения данного вида работ. Далее от баллона проводится система трубопроводов, на конце которых располагаются распылительные насадки. Именно через них и производится заполнение защищаемого помещения огнетушащим газом. Ну и конечно в составе каждой системы присутствует прибор контроля и управления, который по сигналу от пожарных извещателей инициирует запуск пожаротушения. Он же включает световые указатели и сирены, а также передает сигналы на отключение приточно-вытяжной вентиляции и кондиционирования, закрытие огнезадерживающих клапанов, пуск системы дымоудаления и т.д. Все эти моменты обязательно оговариваются с заказчиком и технологом и реализуются в процессе проектирования объекта.

Алгоритм работы системы газового пожаротушения

1. ПКУ получает сигнал «Пожар» от пожарных извещателей, расположенных в защищаемом помещении. Как правило, для избежания ложных сработок, формирование такого сигнала производится по сигналу от 2-х извещателей. Если же сигнал приходит только от 1 извещателя, а подтверждения нет, ПКУ его просто сбрасывает.

2. При получении сигнала «Пожар», ПКУ включает расположенные над дверью защищаемого помещения световой указатель и «Газ. Выходи» и звуковые оповещатели, находящиеся внутри помещения, после чего начинает отсчет задержки пуска тушения. Такая процедура необходима для того, чтобы все находящиеся в помещении люди успели его покинуть до начала выпуска огнетушащего вещества. Далее ПКУ провозит контроль двери помещения, с помощью установленного на ней магнитоконтактного извещателя. Если дверь закрыта - производится запуск тушения, если нет - отсрочка пуска до момента закрытия двери. В случае если автоматика отключена, необходимо выполнить запуск системы в ручном режиме с помощью установленной возле защищаемого помещения кнопки «Пуск тушения» или же удаленно с ПКУ.

3. После запуска тушения, содержащийся в баллоне газ подается по распределительным трубопроводам к распыляющим насадкам, расположенным в помещении. Одновременно с этим загорается расположенное на входе табло «Газ. Не входить», оповещющее о том, что помещение наполнено газом и вход туда опасен. На ПКУ высвечивается сообщение об удачном пуске системы.

4. По завершении тушения ПКУ возникает необходимость в удалении продуктов горения и огнетушащего состава из помещения. Для этого ПКУ отдает сигнал системе дымоудаления, которая открывает клапан и включает вытяжные вентиляторы. Также этот процесс можно выполнять при помощи передвижной установки дымоудаления, один рукав которой подключается к специальным отверстиям в стене помещения, а второй - выкидывается в окно или дверь за пределы здания. Такое решения применяется значительно чаще стационарной установки, поскольку значительно дешевле и не требует никаких монтажных работ. Кроме того, если на защищаемом объекте несколько помещений с газовым пожаротушением, для всех них будет достаточно всего 1 передвижной установки дымоудаления, что также позволит значительно сэкономить бюджет.

По сути, представленный выше алгоритм актуален для любых систем газового пожаротушения и практически не зависит от производителя оборудования. Среди производителей стоит отметить системы компании Болид, построенные на основе С2000-АСПТ с возможностью внешнего управления с ПКУ С2000-М, а также менее известные системы компаний Рубеж и Гранд Магистр. Выбор оборудования и проектирование системы газового пожаротушения должны производиться исключительно квалифицированными специалистами, имеющими разрешение на выполнение данного вида работ.

Специалисты нашей компании имеют многолетний опыт работы в проектировании систем противопожароной безопасности и газового пожаротушения в частности. Выполнение проектных работ быстро и качественно - это наша работа. В процессе будут учтены все пожелания заказчика, требования действующей нормативной документации, а также конструктивные особенности каждого конкретного объекта. Кроме того, у нас Вы сможете получить ответы на интересующие Вас вопросы относительно систем газового пожаротушения, а также получить квалифицированную помощь в подборе необходимого оборудования.

Настоящая установка автоматического модульного объемного газового пожаротушения в помещении резервного офиса Банка, выполнена на основании проекта и в соответствии с нормативными документами:

• СП 5.13130.2009. «Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования».
• ГОСТ Р 50969-96 «Установки газового пожаротушения автоматические. Общие технические требования. Методы испытаний».
• ГОСТ Р 53280.3-2009 «Установки пожаротушения автоматические. Огнетушащие вещества. Общие технические требования. Методы испытаний».
• ГОСТ Р 53281-2009 «Установки газового пожаротушения автоматические. Модули и батареи. Общие технические требования. Методы испытаний».
• СНиП 2.08.02-89* «Общественные здания и сооружения».
• СНиП 11-01-95 «Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и
• утверждения проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений».
• ГОСТ 23331-87. «Пожарная техника. Классификация пожаров».
• ПБ 03-576-03. «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением».
• СНиП 3.05.05-84. «Технологическое оборудование и технологические трубопроводы».
• ПУЭ-98. «Правила устройства электроустановок».
• СНиП 21-01-97*. «Пожарная безопасность зданий и сооружения».
• СП 6.13130.2009. «Системы противопожарной защиты. Электрооборудование. Требования пожарной безопасности».
• Федеральный закон от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ. «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
• ППБ 01-2003. «Правила пожарной безопасности в Российской Федерации».
• ВСН 21-02-01 МО РФ «Установки газового пожаротушения автоматические объектов Вооруженных Сил Российской Федерации. Нормы и правила проектирования».

2. Краткая характеристика защищаемых помещений

Автоматической установкой газового пожаротушения модульного типа подлежат следующие помещения:

3. Основные технические решения, принятые в проекте

По способу тушения в защищаемых помещений принята система объёмного газового пожаротушения. Способ объёмного газового пожаротушения основан на распределении огнетушащего вещества и создании огнетушащей концентрации во всём объёме помещения, что обеспечивает эффективное тушение в любой точке, в том числе и в труднодоступных местах. В качестве огнетушащего вещества в установке газового пожаротушения принят хладон 125 (C2F5H). Автоматическая установка газового пожаротушения включает в себя:

– Модули МГХ с огнетушащим веществом Хладон125;

– Трубная разводка с установленными на них насадками для выпуска и равномерного распределения огнетушащего состава в защищаемом объёме;

– приборы и устройства контроля и управления установкой;

– устройства для сигнализации о положении дверей в защищаемом помещении;

– устройства звуковой и световой сигнализации и оповещения о срабатывании и пуске газа.

Для хранения и выпуска ГОТВ используются автоматические модули газового пожаротушения МГХ емкостью 80 литров. Модуль газового пожаротушения состоит из металлического корпуса (баллона), запорно-пусковой головки. Запорно-пусковое устройство имеет манометр, пиропатрон, предохранительную чеку и предохранительную мембрану. Для выпуска и равномерного распределения газа по объему защищаемого помещения используются трубопровод выпускной. В качестве огнетушащего вещества принят озононеразрушающий хладон 125 с нормативной концентрацией ГОТВ равной 9,8% (об). Время выпуска в защищаемые помещения расчётной массы хладона 125 составляет менее 10с. Обнаружение возгорания в защищаемых помещениях производится с помощью автоматических пожарных дымовых извещателей типа ИП-212, включенных в сеть системы пожарной сигнализации, количество и размещение пожарных извещателей (не менее 3-х в защищаемом помещении) предусмотрено с учетом взаимодействия с установкой пожаротушения. Для управления автоматической установкой пожаротушения и контроля ее состояния, используется устройство сигнально-пусковое охранно-пожарное. Система автоматического управления газового пожаротушения работает по следующему алгоритму:

– при получении сигнала «ПОЖАР» в защищаемом помещении по интерфейсной линии от системы АПС подается светозвуковой сигнал оповещения – «ГАЗ УХОДИ», «ГАЗ НЕ ВХОДИ».

– Не менее чем через 10 с. После поступления сигнала «ПОЖАР» выдаётся импульс на пускатели модулей.

– Автоматический пуск отключается при открытии двери в защищаемое помещение и при переводе системы в режим «АВТОМАТИКА ОТКЛЮЧЕНА»;

– Обеспечивается ручной (дистанционный) запуск системы;

– Обеспечивается автоматическое переключение электропитания с основного источника (220 В) на резервный (аккумуляторные батареи), при пропадании электропитания на рабочем вводе;

– Обеспечивается контроль электрических цепей пускового модуля, светозвуковых сигнальных устройств.

Дистанционный запуск системы тушения и сигнализации о пожаре осуществляется при визуальном обнаружении пожара. Для автоматического закрытия дверей помещений, проект предусматривает установку устройства автоматического закрытия двери (дверной доводчик). Сигнал от контрольно-пусковой панели передается на пульт сигнализации, установленный в помещении с круглосуточным пребыванием дежурного персонала. Пульт дистанционного пуска (ПДП) устанавливается на высоте не 1,5м от уровня пола рядом с защищаемым помещением. Выдача сигналов на пусковые устройства, световые и звуковые оповещатели осуществляется цепями запуска контрольно-пусковой панели. Контроль подачи газа осуществляется сигнализаторами давления универсальными (СДУ).

4. Расчет количества газового огнетушащего состава и характеристика модулей газового пожаротушения.

4.1.1. Гидравлический расчет выполнен в соответствии с требованиями СП 5.13130-2009 (Приложение Е). 4.1.2. Определяем массу ГОС Мг, которая должна храниться в установке по формуле: Мг = К1*(Мр + Мтр. + Мбхn), где (1) Мр – расчетная масса ГОС, предназначенная для тушения пожара в защищаемом объеме, кг; Мтр. – остаток ГОС в трубопроводах, кг; Мб – остаток ГОС в баллоне, кг; n – количество баллонов в установке, шт; К1 = 1,05 – коэффициент, учитывающий утечки газового огнетушащего вещества из сосудов. Для хладона 125 расчетная масса ГОС определяется по формуле: Мр = Vp х r1х(1+K2)хCн/(100-Сн), где (2) Vp – объем защищаемого помещения, м3. r1 – плотность ГОС с учетом высоты защищаемого объекта относительно уровня моря, кг/м3 и определяется по формуле: r1=r0хК3хТо/Тм,где (3) r0 – плотность ГОС при То= 293К(+20°С) и атмосферном давлении 0.1013 Мпа. r0=5.208 кг/м3; К3 – поправочный коэффициент, учитывающий высоту расположения объекта относительно уровня моря. В расчетах принимается равным 1 (таблица Д.11, приложения Д СП 5.13130-2009); Тм – минимальная эксплуатационная температура в защищаемом помещении принимается равным 278К. r1=5.208 х 1 х (293/293) = 5,208 кг/м 3 ; К2 – коэффициент, учитывающий потери ГОС через негерметичности помещения и определяется по формуле: К2=П х d х tпод. √Н, где (4) П = 0.4 – параметр, учитывающий расположение проемов по высоте защищаемого помещения, м 0,5 с -1 . d – параметр негерметичности помещения определяется по формуле: d=Fн/Vр.,где (5) Fн – суммарная площадь негерметичности помещения, м 2 . tпод. – время подачи ГОС принимается равным для хладона 10сек (СП 5.13130-2009). H – высота помещения, м (в нашем случае H=3.8м). К2 = 0.4 ´ 0.016 ´ 10 ´ Ö 3.8= 0.124 Подставив значения, определенные выше, в формулу 2 получим Мр ГОС, необходимого для тушения пожара в помещении: Мр = 1,05 х (91,2) х 5.208 х (1+0.124) х 9.8/(100-9.8) = 60,9кг. 4.1.3. Применяемая в данном проекте трубная разводка обеспечивает выпуск газа в помещение за нормативное время и не требует гидравлического расчета в данном проекте, т.к. время выпуска подтверждено гидравлическим расчетом предприятия изготовителя и испытаниями. 4.1.4. Расчет площади проемов. Расчет площади поемов для сброса избыточного давления проводим в соответствии с Приложением З СП 5.13130.2009

5. Принцип действия установки

В соответствии с СП 5.13130-2009* автоматическая модульная установка газового пожаротушения обеспечена тремя видами пуска: автоматическим, дистанционным. Автоматический пуск осуществляется при одновременном срабатывании не менее 2-х автоматических пожарных дымовых извещателей контролирующих защищаемое помещение. При этом контрольно-пусковая панель формирует сигнал «ПОЖАР» и передает по двухпроводной линии связи в пульт сигнализации. В защищаемом помещении включается светозвуковая сигнализация «Газ – Уходи!» а у входа в защищаемое помещение включается световая сигнализация «Газ – Не входи!». Не менее чем через 10 секунд – необходимых для эвакуации обслуживающего персонала из защищаемого помещения и принятия решения об отключении автоматического запуска (оператором в помещении дежурного персонала), по цепям «запуск пожаротушения» подается электрический импульс на запорно-пусковые устройства, установленные на модулях газового пожаротушения. При этом осуществляется сброс давления рабочего газа в запорно-пусковую полость ЗПУ. Сброс давления рабочего газа вызывает перемещение клапана, открытие ранее перекрытого сечения и вытеснение хладона под избыточным давлением в магистральный и распределительный трубопроводы к насадкам. Поступая под давлением к насадкам, хладон распыляется через них в защищаемый объём. На станцию пожарной сигнализации объекта поступает сигнал от CДУ, установленном на магистральном трубопроводе, о выходе огнетушащего вещества. В целях обеспечения безопасности лиц, работающих в защищаемом помещении, в схеме предусмотрено отключение автоматического пуска при открывании двери в защищаемое помещение. Таким образом, автоматический режим включения установки возможен только в период отсутствия людей, работающих в защищаемом помещении. Отключение режима автоматической работы установки осуществляется с помощью пульта дистанционного пуска (ПДП). ПДП устанавливается рядом с защищаемым помещением. ПДП позволяет осуществлять дистанционный (ручной) пуск огнетушащего вещества. При визуальном обнаружении пожара, убедившись в отсутствии людей в защищаемом помещении, необходимо плотно закрыть дверь помещения, где возник пожар, и с помощью кнопки дистанционного пуска произвести пуск установки пожаротушения. Не следует вскрывать защищаемое помещение, в которое разрешен доступ, или нарушать его герметичность другим способом в течение 20 минут после срабатывания автоматической модульной установки газового пожаротушения (или до приезда подразделений пожарной охраны).