Курс лекций по Производственной и пожарной автоматике. Раздел 2.

ГБПОУ ВО

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ПРОМЫШЛЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

А. А. Гусакова

КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

 «ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ И ПОЖАРНАЯ АВТОМАТИКА»

Раздел 2. Автоматические установки пожаротушения и системы обеспечения безопасности людей при пожаре

Воронеж  2019 г.

Курс лекций по дисциплине «Производственная и пожарная автоматика». Раздел 2. Автоматические установки пожаротушения и системы обеспечения безопасности людей при пожаре.  Разработал преподаватель специальных дисциплин А. А. Гусакова – город Воронеж: Воронежский государственный промышленно–экономический колледж, 2019 г. –  32 с.

Разработано в соответствии с рабочей программой по учебной дисциплине «Производственная и пожарная автоматика». Рассмотрены автоматические установки пожаротушения и системы обеспечения безопасности людей при пожаре.

Курс лекций предназначен для студентов Воронежского государственного промышленно-экономического колледжа,      специальности 20.02.04.

Печатается по решению методического совета Воронежского государственного промышленно – экономического колледжа.

Протокол №4 от 24.01.2019 г.

                                           © Воронежский государственный

промышленно-экономический колледж, 2019 г.

Оглавление

Раздел 2. Автоматические установки пожаротушения и системы обеспечения безопасности людей при пожаре	4 стр.
2.1. Спринклерные и дренчерные установки пожаротушения	4 стр.
2.2. Установки газового пожаротушения	15 стр.
2.3. Установки парового, аэрозольного и порошкового пожаротушения	19 стр.
2.4. Автоматические системы противодымной защиты и оповещения эвакуацией людей при пожаре (АСПДЗ и СОУЭ) зданий повышенной этажности	22 стр.
Вопросы для самоконтроля	29 стр.
Список литературы	30 стр.

Раздел 2. Автоматические установки пожаротушения и системы обеспечения безопасности людей при пожаре

2.1. Спринклерные и дренчерные установки пожаротушения

Виды, схемы, принцип действия спринклерных и дренчерных установок.

Никто не станет спорить с утверждением, что пожар – одно из наихудших бедствий, которые могут случиться в жизни, поскольку его последствия редко бывают незначительными. Задача систем автоматического оповещения и тушения огня состоит в том, чтобы предотвратить пожар или его распространение с целью уберечь жизнь и здоровье людей, а также материальные ценности и оборудование. В наше время одной из самых распространенных являются автоматические спринклерные системы пожаротушения, о которых и пойдет речь в данной статье.

В соответствии с нормативными документами автоматические установки, гасящие пожар, должны предусматриваться в зданиях определенного назначения. К ним относятся различные производственные, административные и общественные здания с большим скоплением людей, устройство подобных систем в частном строительстве нормами не предусматривается. Несмотря на это, некоторые домовладельцы все же оборудуют свои дома пожарной сигнализацией, а то и пожаротушением. Для этого применяется спринклерная и дренчерная система, гасящая пламя с помощью воды либо других жидких составов или газов.

Дренчерная схема предназначена для тушения огня на значительных площадях большим количеством воды, поэтому чаще всего ее применяют при пожаре для охлаждения различных опасных объектов, что могут легко воспламениться либо для того, чтобы создать между очагом возгорания и остальным помещением водяную завесу. Объем воды, подающийся за единицу времени дренчерной системой, настолько велик, что последствия ее работы могут превышать урон от пожара. Особенность этого метода в том, что пожарные трубопроводы наполняются водой только после возгорания, по сигналу автоматики или от ручного включения.

В свою очередь, спринклерная система пожаротушения – это сеть трубопроводов с установленными на них распылителями воды, действующими локально. Ее основное отличие от дренчерной в том, что каждый водяной ороситель (спринклер) срабатывает самостоятельно в автоматическом режиме при наличии в зоне его расположения определенной температуры. Таким образом, при возникновении локального возгорания в помещении сработает один или несколько оросителей, находящихся в зоне повышенной температуры, это и есть принцип работы спринклерной системы пожаротушения.

Устройство спринклерной системы

В обычном отапливаемом здании трубопроводы, к которым подключены все распылители, постоянно заполнены водой или другим составом, находящимся под давлением. Его обеспечивает специальный насос, и в случае возгорания он для поддержания давления станет качать воду из водопроводной сети или пожарной емкости. В соответствии с нормами для этих целей предусматривается не менее 2, а то и 3 насосов, один из которых - рабочий, а остальные - резервные (рис. 1)

Рис. 1 Устройство спринклерной системы

В неотапливаемых сооружениях устройство спринклерной установки предусматривает опорожнение сети в зимнее время. Во избежание замерзания воды в трубопроводах они заполняются сжатым воздухом, который быстро выпускается из системы после срабатывания автоматического клапана во время пожара и трубы заполняются составом для тушения пламени. Однако при таких условиях увеличивается время до начала орошения водой, а значит, возрастает вероятность распространения огня.

Современные системы пожаротушения могут включаться и ручным способом. Особенно это актуально в сооружениях с высокими потолками, где локальное возгорание не всегда поднимает температуру в зоне расположения спринклеров.

Задачи по расчету и проектированию данных систем должны выполнять специализированные организации, имеющие все необходимые разрешения, поскольку ответственность этой работы очень высока. Как правило, при разработке используются следующие схемы спринклерных систем:

·         с перекрытием зон орошения (рис. 2);

·         без перекрытия зон орошения (рис. 3).

Первый вид схем отличается надежной работой и предполагает применение на ответственных объектах, но требует большого количества спринклеров и, соответственно, воды для тушения огня.

Рис. 2 Расположение оросителей с перекрытием зон орошения

Схема без перекрытия зон также имеет право на жизнь, так как более экономична в монтаже и не требует большого расхода воды.

Рис. 3 Расположение оросителей без перекрытия зон орошения

Расстояние между распылителями определяется в зависимости от выбранной схемы, высоты потолков и технических характеристик устройства. Обычно спринклерные установки пенного пожаротушения располагают в верхней части помещения, под потолком, чтобы поток воды или пены в виде факела был направлен вниз. Тем не менее существуют и настенные варианты спринклеров, их применяют при слишком высоких потолках производственных зданий или для защиты ценного оборудования. Кроме того, в схемах часто задействована функция включения не менее двух оросителей с целью предохранения от ложного срабатывания.

Конструкция спринклера

Как можно понять по названию, водяное спринклерное пожаротушение основано на работе главного элемента схемы – спринклера (рис. 4) Простыми словами, это распылитель, снабженный так называемым тепловым замком, что играет роль спускового крючка. Обычно в качестве теплового замка выступает стеклянная колба с жидкостью либо плавкая вставка. В дежурном режиме замок сдерживает сжатую тарельчатую пружину, на конце которой находится крышка клапана, перекрывающая путь воде. Сами спринклеры и их детали изготавливаются из цветных металлов, стойких к коррозии.

Стеклянная колба или плавкая вставка рассчитана на определенный порог температуры окружающей среды. При превышении этого порога жидкость внутри колбы расширяется и разрушает ее, соответственно, плавкая вставка теряет жесткость и тепловой замок открывается. Высвобождается пружина, которая поднимает крышку клапана и тем самым открывает доступ струе воды, находящейся под давлением. Далее, строение корпуса обеспечивает ее качественное распыление. При этом давление воды в системе начинает снижаться, что фиксирует датчик и включает в работу насос для пожаротушения.

Рис. 4 Конструкция спринклера

Оросители противопожарных систем должны соответствовать следующим показателям качества:                                                                                           Герметичность. Поскольку устройство постоянно находится под высоким давлением, то этот показатель играет большую роль. Протечка недопустима, ведь вода может попасть на дорогостоящее оборудование, документы, людей и так далее.

Прочность. Качественно изготовленный спринклер не должен терять работоспособность от внешних воздействий, таких как высокая или низкая температура, влияние агрессивных сред, устойчивость к ударным нагрузкам. Кроме того, розетка устройства обязана работать при максимальном давлении выходящей струи до 1.25 МПа.

Надежная работа теплового замка. Он должен воздерживаться от ложного включения оросителя при резких перепадах температур.

Чувствительность и скорость срабатывания. Для низкотемпературных спринклеров максимальный промежуток времени включения составляет до 300 сек, для высокотемпературных – до 600 сек.

Интенсивность орошения. Данный показатель должен соответствовать нормативным требованиям, предъявляемым к распылителям с различными диаметрами выходных отверстий (от 8 до 20 мм).

Как работает дренчерная система пожаротушения

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

Назначение и устройство дренчерных систем

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 рис. 5:

Рис. 5 Устройство дренчерной системы пожаротушения

Принцип работы дренчерной системы

По способу срабатывания при возгорании системы делятся на 2 вида:

·         Путем автоматического открывания клапанов, установленных на магистральном трубопроводе.

·         Ручным способом, с помощью задвижки.

При нормальной обстановке сухотрубная система пожаротушения заполняется водой только до узла управления, в состав которого входит групповой клапан (выше на            рис. 5 трубы с водой показаны, синим цветом). После возникновения очага возгорания и повышения температуры срабатывает тепловой пожарный извещатель, передавая сигнал тревоги на шкаф управления. Оттуда в автоматическом режиме поступает команда на гидравлический или пневматический привод, открывающий клапан на магистральном трубопроводе. Дренчерные системы пожаротушения также могут включаться и от тросового привода (рис. 6). В нем трос, расположенный в помещении, закреплен зажимами с плавкими вставками, что разрушаются при нагреве.

Рис. 6 Тросовой привод

После открытия клапана или задвижки пожарная сеть начинает заполняться водой, одновременно включается в работу главный пожарный насос, обеспечивая большой расход воды, составляющий 0.1 л/сек на 1 м² защищаемой поверхности. В отдельных случаях, например, когда на объекте имеются материалы, содержащие резину, этот расход может быть увеличен до 0.3 л/сек. В этом и заключается принцип работы дренчерной системы пожаротушения, где для гашения пламени или создания водяных завес используются большие объемы воды.

            В первый час работы насосная станция опорожняет пожарный резервуар, обеспечивая высокий расход воды для интенсивного орошения площадей. После того как емкость опустеет, насос качает воду из общей сети. При этом расход уменьшается, поскольку центральный водопровод на это не рассчитан, поэтому эффективность системы падает.

Дренчеры, как правило, устанавливаются только в коридорах офисных зданий с целью создания водяных завес.

Основное оборудование установок: водопитатели, контрольно-пусковые узлы, оросители, дозаторы

Водопитатель -  предназначен для автоматического обеспечения давления в трубопроводах, необходимого для срабатывания узлов управления в установках пожаротушения. (рис. 7)

Водопитатель поставляется в двух исполнениях:

·         исполнение 1 - (базовое), который включает в себя корпус водопитателя, три устройства контроля уровня жидкости УКУ-1, блок питания, устройство визуального контроля уровня жидкости, предохранительный клапан, электроконтактный манометр, шкаф управления;

·         исполнение 2 - (рекомендуемое), в котором по согласованию с заказчиком водопитатель может быть дополнен компрессором, подкачивающим насосом, примерная гидравлическая схема представлена в приложении А.

Рис. 7 Водопитатель

Контрольно-пусковой узел управления предназначены для создания автоматических спринклерных установок водяного и пенного пожаротушения с контролем автоматического пуска.

Основными компонентами контрольно-пускового узла управления (КПУУ) являются:

·         узел управления дренчерный с электроприводом,

·         шкаф контроля управления запуском ШКУЗ,

·         устройство дозированной подачи воздуха УДП,

·         компрессор (в комплект поставки не входит),

·         электроклапан сброса пневматического давления,

·         эксгаустер (количество определяется при проектировании системы, в обязательный комплект поставки не входит),

·         сигнализатор давления цифровой "Стресс",

·         устройство контроля положения затвора,

·         манометры,

·         устройство контроля уровня жидкости и др.

Принцип работы:

С помощью воздушного давления, находящегося в трубопроводе КПУУ сигнализирует срабатывание (повреждение) спринклерного оросителя или трубопровода, а в случае возникновения пожара производит подачу огнетушащего вещества (ОТВ). Контрольно-пусковой узел управления (рис. 8) постоянно производят контроль целостности цепей с выдачей необходимых исходных сигналов для управления установкой пожаротушения. КПУУ обеспечивает повышенную защиту от ложных срабатываний в случае нарушения целостности питающих и распределительных трубопроводов и спринклерных оросителей. Контрольно-пусковой узел управления работает по следующим алгоритмам:

·         предварительного действия;

·         предварительного действия с контролем пуска;

·         двойного контроля пуска.

Рис. 8 Контрольно-пусковой узел

Оросители бывают дренчерные и спринклерные

Спринклерный ороситель — составляющая системы пожаротушения, (рис. 9) оросительная головка, вмонтированная в спринклерную установку (сеть водопроводных труб, в которых постоянно находится вода или воздух под давлением). Отверстие спринклера закрыто тепловым замком либо термочувствительной колбой, рассчитанными на температуру 57, 68, 72, 74, 79, 93, 101, 138, 141, 182, 204, 260 и даже 343°С. При достижении в помещении температуры определённой величины, замок спринклера распаивается или лопается колба, и вода начинает орошать защищаемую зону. Недостатком такой системы является сравнительно большая инерционность — головки вскрываются примерно через 2-3 минуты после повышения температуры.

Время срабатывания оросителя не должно превышать 300 секунд для низкотемпературных спринклеров (57 и 68°С) и 600 секунд для самых высокотемпературных спринклеров.

Рис. 9 Спринклерный ороситель

Дренчерный ороситель - ороситель для тушения пожара с открытым выходным отверстием (рис. 10) Дренчерный ороситель предназначен для разбрызгивания или распыления воды, либо водных растворов. Устанавливается на трубопроводах систем водяного и пенного пожаротушения под потолком или на стене. В отличие от спринклерного оросителя не имеет теплового замка. Из нескольких дренчерных оросителей может состоять пожаротушащая головка. Для систем пожаротушения с повышенным расходом воды для тушения взрывчатых материалов также используется термин "насадок"

Так как в оросителях дренчерных установок отсутствуют тепловые замки, такие системы срабатывают при поступлении сигнала от внешних устройств обнаружения очага возгорания — датчиков технологического оборудования, пожарных извещателей, а также от побудительных систем — трубопроводов, заполненных огнетушащим веществом или тросов с тепловыми замками, предназначенных для автоматического и дистанционного включения дренчерных установок.

Виды дренчерных оросителей:

·         специальные оросители для дренчерных завес в проёмах;

·         специальные оросители для дренчерных завес на причальных комплексах;

·         обычные дренчерные оросители.

Рис. 10 Дренчерные оросители

Пожарные дозаторы предназначаются для подачи в воду пенообразующих веществ (рис. 11). Дозатор ДПН позволяет вводить под давлением необходимое количество ПО и быстро создавать огнетушащий раствор в нужном количестве, для качественной работы систем и установок пожаротушения.

Рис. 11 Дозатор пожарный

Область применения ДПН:

·         установки пожаротушения без насосных станций и пунктов приготовления пенообразующего раствора;

·         установки пожаротушения с подключением передвижной техники;

·         узлы водной подачи для лафетных стволов;

·         обвязка систем дозирования насосных станций и пунктов приготовления пенообразующего раствора;

·         системы заборных гребёнок (в комплексе противопожарных трубопроводов от резервуаров).

Дозатор ДПН разработан в соответствии ГОСТ 15150-69 и удовлетворяет требованиям НПБ 59 – 97 «Установки водяного и пенного пожаротушения».

Преимущества напорного дозатора пожарного:

·         упрощённая схема работы насосно-рукавных систем;

·         минимальное время получения и подачи раствора;

·         высокая надёжность устройства;

·         точность дозирования и концентрации раствора (от 1 до 6%);

·         возможность менять концентрацию без смены ДПН;

·         экономный расход пенообразователя;

·         удобная регулировочная шкала;

·         оптимальное соотношение количества пенообразователя и выбранного расхода воды.

2.2. Установки газового пожаротушения

Автоматические установки газового пожаротушения. Назначение и область применения. Классификация и общие требования к установкам газового пожаротушения. Требования нормативных документов к монтажу и эксплуатации.

Автоматические установки газового пожаротушения

Пожарная техника предназначена для предупреждения возникновения пожара, а также способствует сокращению зоны действия огня и сохранению жизни людей и материальных ценностей. При появлении возгорания в действие вступают системы автоматического пожаротушения, которые до прибытия пожарной команды если не потушат огонь, то наверняка ограничат его распространение.

Автоматические установки пожаротушения (АУПТ) являются одним из надежнейших способов защиты от возгораний. Их главное достоинство – моментальная реакция на возникновение дыма или чрезмерное повышение температуры, и срабатывание при помощи пожарной автоматики без присутствия человеческого фактора.

Установки газового пожаротушения

Какие бывают. По уровню подвижности установки газового пожаротушения делят на три группы:

Стационарные установки – монтируются на постоянном месте, бывают автоматические и срабатывающие при помощи пульта.

Мобильные установки газового пожаротушения – устанавливаются на колесном или гусеничном шасси, бывают самоходные и буксируемые.

Переносные средства для тушения огня – стандартные огнетушители, батареи.

Автоматические установки газового пожаротушения (АУГПТ) оказывают воздействие непосредственно на огонь, тем самым, не давая ему расшириться. Своевременное включение такой установки поможет сначала локализовать пожар, а затем потушить его.

Где устанавливаются.

Установки ГПТ монтируют обычно в тех помещениях, где использование воды или пены желательно ограничить или исключить. Основные области применения АУГПТ:

·         серверные и вычислительные центры;

·         архивы;

·         музеи и библиотеки;

·         картинные галереи;

·         аппаратные залы;

·         морские и воздушные суда.

Как тушат.

Метод газового пожаротушения действует по принципу вытеснения кислорода негорючими газами, которые подаются в зону пожара под давлением. Отсутствие кислорода прекращает процесс горения, и пожар гаснет. В помещениях, в которых обязательна противопожарная защита, размещаются пожарные датчики, передающие сигнал о пожаре на панель управления. Это является командой для отключения вентиляции и распыления концентрированного огнетушащего газа из газовых модулей. Новейшие установки позволяют устранить огонь менее, чем за 1 минуту.

Чем тушат.

В современных установках ГПТ содержатся экологически чистые и безопасные газы, являющиеся хорошими диэлектриками и не вызывающие коррозии. Желательно, чтобы огнетушащее вещество не привело к отравлению людей. Большинство газов, применяемы в АУГПТ, не токсичны, однако в закрытом помещении применение таких установок создает непригодные для жизни условия. Поэтому все автоматические системы газового пожаротушения обязательно должны обладать функцией задержки выпуска газа до полной эвакуации персонала.

В установках ГПТ используются ГОС, то есть газовые огнетушащие составы, изготовленные на основе различных химических веществ и соединений: углекислого газа (СО2), хладона 125 (С2F5H), хладона 23 (СF3H), хладона 218 (С3F8), хладона 227 (С3F7H), хладона 318Ц (С4F8Ц), азота (N2), аргона (Ar), шестифтористой серы (SF6).

            Углекислый газ – недорогой вариант ГОС пожаротушения, который имеет охлаждающие свойства. Хранится в жидком виде.

Хладон 23 является экологически безопасным, может использоваться в помещениях с людьми. Хранится в сжиженном состоянии.

            Азот имеет невысокую цену. Хранение в сжатом виде взрывоопасно. В случае несрабатывания газового модуля, его надо поливать водой из укрытия.

            По принципу действия ГОС можно разбить на две группы:

Деоксиданты (вытеснители кислорода) образуют вокруг очага возгорания облако, не пропускающее кислород, тем самым погашая пожар.

Ингибиторы (подавители горения) участвуют в химической реакции с горящими веществами, отнимая энергию у процесса горения.

Как монтируются.

При установке системы газового пожаротушения желательно пользоваться услугами одной фирмы-исполнителя. Необходимо убедиться в наличии всех соответствующих сертификатов и лицензий.

Расчет характеристик установки осуществляется по таким данным:

·         количество и объем помещений,

·         наличие подвесных потолков, дополнительных стен;

·         площадь постоянно открытых проемов;

·         микроклимат внутри здания (температура, влажность, давление);

·         количество людей в помещении, режим их работы.

Установка модулей пожаротушения, распределительных и магистральных трубопроводов и пусковых систем, далее объединяя эти составные в единую контрольную систему.

Окончание монтажных работ заключается в оформлении двух актов – выполненных работ и приема-передачи.

Преимущества и недостатки газового пожаротушения

Область применения установок газового пожаротушения обусловлено тем, что огнетушащие вещества не портят материальные ценности – мебель, аппаратуру, документы и т. д.

Другие преимущества АУГПТ:

·         Отсутствие парникового эффекта.

·         Легкое удаление газа из помещения путем проветривания.

·         Отсутствие вредного воздействия на озоновый слой.

·         Отсутствие токсичных элементов.

·         Быстрое тушение пожара.

·         Резкие перепады давления исключены.

·         Реакция с огнем не приводит к образованию агрессивных веществ и продуктов коррозии.

·         Один модуль ГПТ может защитить сразу несколько помещений.

Газовое пожаротушение имеет и свои недостатки:

·         Необходимость герметизации помещения.

·         Установки ГПТ реагируют на температуру.

·         Маленькая эффективность в больших помещениях и на открытой территории.

·         Непригодность при тушении металлов и веществ, которые горят без кислорода.

·         Мастера со знанием специфики работ производят монтаж систем АУГПТ быстро и качественно, подходя к процессу со всей ответственностью.

Требования к АУГПТ согласно ФЗ-123 «Технического регламента о требованиях ПБ»

Статья 112. Требования к автоматическим установкам газового пожаротушения

Автоматические установки газового пожаротушения должны обеспечивать:

1) своевременное обнаружение пожара автоматической установкой пожарной сигнализации, входящей в состав автоматической установки газового пожаротушения;

2) возможность задержки подачи газового огнетушащего вещества в течение времени, необходимого для эвакуации людей из защищаемого помещения;

3) создание огнетушащей концентрации газового огнетушащего вещества в защищаемом объеме или над поверхностью горящего материала за время, необходимое для тушения пожара.

2.3. Установки парового, аэрозольного и порошкового пожаротушения

Основные сведения по установкам порошкового, аэрозольного и парового пожаротушения. Назначение, область применения, классификация.

Установки порошкового пожаротушения, внешний вид представлен на рис. 12

Рис. 12 Установка порошкового пожаротушения

Установки порошкового пожаротушения применяются для локализации и ликвидации пожаров классов А, В, С и электрооборудования. Огнетушащие порошки представляют собой мелкоизмельченные минеральные соли с различными добавками. В состав порошков также входят специальные добавки, которые препятствуют комкованию и слеживаемости порошка.

В настоящее время существуют радиоканальные модульные системы порошкового пожаротушения, для монтажа которых не требуется прокладка кабельных линий, что облегчает установку системы на эксплуатируемом объекте или там, где закончена чистовая отделка.

Некоторые модели порошковых АУП и их конструктивные особенности

Модуль МПП-100 (ООО НТК «Пламя») — это высокоэффективное средство автоматического пожаротушения нового поколения, которое может функционировать (в зависимости от комплектации) как в автоматическом, так и в автономном (самосрабатывающем энергонезависимом) режиме. Различные варианты исполнения модуля МПП-100 (температура эксплуатации, взрывозащищенное исполнение и т.д.) позволяют устанавливать его почти на всех объектах, подлежащих защите в соответствии с требованиями НПБ 110-03. Площадь, защищаемая одним модулем МПП-100, составляет 40 м².

Модульные установки порошкового пожаротушения МПП «Буран-3М» предназначены для тушения и локализации пожаров твердых горючих материалов, горючих жидкостей и электрооборудования до 5000 В и, в зависимости от марки порошка, в производственных, складских, бытовых помещениях площадью до 42 м². Установки можно объединять в сеть произвольной конфигурации для тушения пожара в помещении любой площади. Способ тушения локальный. Электропуск осуществляется импульсом тока не менее 100 мА, длительностью 0,1 с.

Возможные способы пожаротушения:

Объемный локальный и поверхностный способ пожаротушения.

Применение установки оправданно:

Ликвидация пожаров классов А, В, С, D, в частности, при тушении проливов горючей жидкости или утечке газов из установок, расположенных на открытом воздухе или в помещении, а также нефтеналивных и перекачивающих сооружений, авиационных ангаров и т.п. Эффективны при тушении электроустановок под напряжением и загорания щелочных металлов и металлоорганических соединений. Общая информация о применении порошковых установок импульсного действия: НПБ 56-96.

Использование установки неэффективно:

Не применяют для тушения материалов, способных гореть без доступа воздуха, а также горючих материалов, склонных к самовозгоранию или тлению внутри слоя, изделий из древесины при высоких значениях пожарной нагрузки, водорода. Недостатки порошковых систем пожаротушения: обладают прямым ингаляционным воздействием на человека, запрещена работа автоматических установок порошкового пожаротушения в помещениях с системами противодымной вентиляции.

Установки аэрозольного пожаротушения, внешний вид представлен на рис. 13

Рис. 13 Внешний вид установки аэрозольного пожаротушения

В России в качестве огнетушащих веществ, альтернативных хладонам, достаточно широкое распространение получила новая разновидность средств объемного пожаротушения — твердотопливные аэрозолеобразующие огнетушащие составы (АОС) и автоматические установки аэрозольного пожаротушения (АУАП) на их основе. АУАП — установки пожаротушения, в которых в качестве огнетушащего вещества (ОВ) используется аэрозоль, получаемый при горении АОС.

В качестве огнетушащего вещества используют тонкодисперсный порошок, который образуется в результате горения аэрозолеобразующего состава. Их по понятным причинам нельзя применять в помещениях взрывоопасных категорий. Из-за повышения температуры, давления газовой среды и резкого уменьшения видимости люди должны заблаговременно, еще до включения генератора аэрозоля, покинуть помещение. Впрочем, сам по себе аэрозоль вредного воздействия на кожу человека и его одежду не оказывает, а его огнетушащая способность велика.

В состав аэрозоля входят инертные газы и высокодисперсные твердые частицы с величиной дисперсности, не превышающей 10 мкм. Основным элементом АУАП являются генераторы огнетушащего аэрозоля (ГОА) различных модификаций. В их корпусе размещается заряд специального состава, выделяющий при горении азрозолеобразующий огнетушащий состав, и пусковое устройство, служащее для приведения генератора в действие.

•          Возможные способы пожаротушения:

Ликвидация пожаров класса А2 и класса В, а также локализации пожаров подкласса А1 по ГОСТ 27331. Чаще всего применяют для тушения пожаров электротехнического оборудования и других энергетических объектов, для защиты транспортных средств, маслохозяйств, транспортных отсеков судов и т.д.

•          Использование установки неэффективно:

Не обеспечивают полного прекращения горения волокнистых, пористых и других горючих материалов, склонных к самовозгоранию и (или) тлению внутри слоя; технических веществ и их смесей, полимерных материалов, склонных к тлению и горению без доступа воздуха; гидридов металлов и пирофорных веществ; порошков металлов (магний, титан, цирконий и т.д.).

Установки парового пожаротушения

Установка парового пожаротушения — установка объёмного тушения пожаров водяным паром.  Согласно действующим нормативным документам, применение водяного пара допускается для тушения пожаров в помещениях объёмом до 500 м³. Эти установки используются для защиты печей огневого нагрева нефти и нефтепродуктов на предприятиях добычи и переработки нефти, нефтепродуктов и газового конденсата, а также помещений насосных по перекачке указанных продуктов. Установки парового пожаротушения (рис. 14) применяются там, где имеется водяной пар, предназначенный для использования в технологических процессах, и представляют собой паропровод, подключённый к источнику получения водяного пара (паровые котлы, источники получения вторичного пара и т. д.).

Рис. 14 Внешний вид установки парового пожаротушения

Включение установок парового пожаротушения производится вручную с помощью вентилей или автоматически от пожарных извещателей или других устройств, которые выдают информацию о возникновении горения в защищаемом помещении или при нештатной ситуации, при которой имеется высокая вероятность возникновения пожара. Паропровод представляет собой обычно перфорированную стальную трубу, проложенную внутри защищаемого объёма по его периметру.

2.4. Автоматические системы противодымной защиты и оповещения эвакуацией людей при пожаре (АСПДЗ и СОУЭ) зданий повышенной этажности

Назначение, устройство и принцип работы АСПДЗ и СОУЭ.

Структурная схема  противодымной защиты здания, принцип работы. Требования нормативных документов  к ним.

Значительное количество человеческих жертв при пожарах обусловлено не воздействием на человеческий организм открытого огня, а гибелью людей вследствие отравления или удушья. При пожарах в зданиях и сооружениях около 80% людей погибает от удушья и отравления продуктами горения. Для обеспечения безопасной эвакуации людей из помещений здания при пожаре следует проектировать автоматическую систему противодымной защиты.

Основные требования к АСПДЗ изложены в СП 7.13130.2009.

            Системы приточно-вытяжной противодымной вентиляции зданий (далее — противодымной вентиляции) следует предусматривать для блокирования и (или) ограничения распространения продуктов горения в помещения зон безопасности, по путям эвакуации людей (населения и персонала зданий) и путям следования пожарных подразделений при выполнении работ по спасению людей, обнаружению и локализации очага пожара в здании.

АСПДЗ включает в себя:

1. Систему вытяжной противодымной вентиляции для удаления продуктов горения при пожаре (СДУ).

2. Систему приточной противодымной вентиляции (СПВ)

СДУ предназначена для естественного или принудительного отвода дыма из жилых помещений, коридоров, проходов и т.п. с целью обеспечения безопасных условий эвакуации людей при пожаре.

Автоматическая система противодымной защиты рис. 15 может быть включена автоматически при подаче сигнала с ППКП при срабатывании не менее 2 извещателей в разных шлейфах в защищаемом помещении или вручную с помощью пусковых кнопок на этажах.

Рис. 15 Автоматическая система противодымной защиты

Системы вытяжной противодымной вентиляции для удаления продуктов горения при пожаре следует предусматривать:

а) из коридоров и холлов жилых, общественных, административно-бытовых и многофункциональных зданий высотой более 28 м. Высота здания определяется разностью отметок поверхности проезда для пожарных автомашин и нижней отметки открывающегося окна (проема) в наружной стене верхнего этажа (не считая верхнего технического);

б) из коридоров (туннелей) подвальных и цокольных этажей жилых, общественных, административно-бытовых, производственных и многофункциональных зданий при выходах в эти коридоры из помещений, предназначенных для постоянного пребывания людей (независимо от количества людей в этих помещениях);

в) из коридоров длиной более 15 м без естественного освещения зданий с числом этажей два и более: производственных и складских категорий А, Б и В1 — В4; общественных и многофункциональных;

г) из общих коридоров и холлов зданий различного назначения с незадымляемыми лестничными клетками;

д) из атриумов зданий высотой более 28 м, а также из атриумов высотой более 15 м и пассажей с дверными проемами или балконами, галереями, выходящими в пространство атриумов и пассажей;

е) из каждого производственного или складского помещения с постоянными рабочими местами без естественного освещения или с естественным освещением через окна и фонари, не имеющие механизированных (автоматически и дистанционно управляемых) приводов для открывания фрамуг в окнах (на уровне 2,2 м и выше от пола до низа фрамуг) и проемов в фонарях (в обоих случаях площадью, достаточной для удаления дыма при пожаре), если помещения отнесены к категориям А, Б, В1 — В3 в зданиях I — IV степени огнестойкости, а также В4, Г или Д в зданиях IV степени огнестойкости;

Основные элементы системы дымоудаления

·         вытяжные вентиляторы: радиальные с электродвигателем на одном валу или радиальные на клиноременной передаче или муфте, размещенные так, что при их работе удаляемые наружу дым и продукты горения не могут засасываться вентилятором подпора воздуха в лифтовую шахту;

·         воздуховоды или шахты из негорючих материалов с пределом огнестойкости 0,25-0,75 часа;

·         дымовые клапаны, автоматически открывающиеся при пожаре, с пределом огнестойкости 0,25-0,5 часа;

·         устройства для выброса дыма;

·         обратные клапаны в шахте дымоудаления, для предупреждения охлаждения лифтовых шахт и лестничных клеток в зимний период.

Система дымоудаления работает следующим образом. Сигнал от ППКП, при срабатывании 2-х пожарных извещателей в разных шлейфах в защищаемых помещениях, передается на этажный щит автоматики того этажа, на котором возник пожар. Открывается дымовые клапаны на этаже и клапан в шахте дымоудаления. Включается вытяжной вентилятор. Так осуществляется принудительный отвод дыма из помещений, охваченных пожаром. Для естественного отвода дыма предназначены клапаны дымоудаления в оконных проемах. Для ручного дистанционного включения СДУ могут быть использованы этажные пусковые кнопки управления.

СПВ служит для ограничения возможности распространения дыма и токсических продуктов горения по зданию посредством подачи большого количества свежего воздуха в шахты лифтов, лифтовые холлы и обычные (задымляемые) лестничные клетки, создающего в этих объемах избыточное давление, препятствующее их задымлению.

Подачу наружного воздуха при пожаре следует предусматривать:

а) в шахты лифтов (при отсутствии у выхода из них тамбур-шлюзов, защищаемых приточной противодымной вентиляцией), установленных в зданиях с незадымляемыми лестничными клетками;

            б) отдельными системами согласно ГОСТ Р 53296 в шахты лифтов, имеющих режим «перевозка пожарных подразделений»;

в) в незадымляемые лестничные клетки типа Н2;

г) в тамбур-шлюзы при незадымляемых лестничных клетках типа Н3;

д) в тамбур-шлюзы, парно-последовательно расположенные при выходах из лифтов в помещения хранения автомобилей подземных автостоянок;

е) в тамбур-шлюзы при лестницах 2-го типа, ведущих в помещения первого этажа из подвального (или цокольного) этажа, в помещениях которого применяются или хранятся горючие вещества и материалы. В плавильных, литейных, прокатных и других горячих цехах в тамбур-шлюзы допускается подавать воздух, забираемый из аэрируемых пролетов здания;

Основные элементы системы подпора воздуха:

·         приточные радиальные или осевые вентиляторы;

·         воздуховоды из негорючих материалов с пределом огнестойкости 0,5 часа;

·         обратные приемные клапаны у вентиляторов;

·         приемные отверстия для наружного воздуха, размещенные на расстоянии не менее 5 м от выбросов дыма.

Система подпора воздуха работает следующим образом. По сигналу от ППКП открывается обратный приемный клапан системы дымоудаления и включается приточный вентилятор. Большое количество свежего воздуха подается в лифтовые холлы и обычные (задымляемые) лестничные клетки. Создается избыточное давление (подпор) не менее 20 Па, препятствующее задымлению путей эвакуации. Для ручного дистанционного включения СПВ могут быть использованы этажные пусковые кнопки управления.

Система оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ)

Общие понятия

Система оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ) включает в себя систему мер и технических средств, нацеленных на своевременное предупреждение людей о возникновении пожара, указание эвакуационных путей и очередности выхода из здания. Под техническими средствами в данном случае понимают:

·         пожарные оповещатели разного способа действия;

·         устройства, управляющие оповещателями;

·         знаки, указывающие пути эвакуации.

Различают световые (лампочки, мигающие надписи), звуковые (сирена, тонированный сигнал), речевые (трансляция специальных текстов) и комбинированные пожарные оповещатели. Управление оповещателями осуществляется автоматическим и полуавтоматическим методом.

Автоматический контроль оповещателей подразумевает включение СОУЭ с помощью командного импульса, который подается автоматическими установками сигнализации или пожаротушения.

В том случае если управление осуществляется диспетчером, который приводит в действие СОУЭ при получении сигнального толчка, его называют полуавтоматическим.

Эвакуационные знаки ПБ бывают статические – с постоянным смысловым значением, и динамические – с переменным смысловым значением.

Принцип действия системы

При возникновении пожароопасной ситуации СОУЭ активируется, характеризуясь различными действиями, что зависит от типа устройств, в нее входящих:

·         Подачей звуковых предупреждений во все помещения здания, независимо от того, находятся ли там люди.

·         Подачей световых сигналов на всю территорию защищаемого объекта.

·         Сочетанием звуковых и световых команд.

·         Передачей текстов, содержащих информацию о начале пожара, необходимости эвакуации и способов ее осуществления.

·         Трансляцией текстов, нацеленных на подавление паники у людей и упрощение вывода жильцов или персонала.

·         Срабатыванием эвакуационных знаков ПБ.

·         Включением специального освещения.

·         Распределением эвакуационных знаков ПБ на путях вывода людей.

·         Удаленным открыванием эвакуационных выходов.

·         Контактом диспетчера, находящегося на пожарном посту, с зонами пожарного оповещения – частями здания, на которых осуществляется одновременное и одинаковое предупреждение людей о пожаре.

Подбор типа системы оповещения и управления эвакуацией зависит от функционального назначения объекта, его площади, количества находящихся в нем людей независимо от времени суток, этажности, категории здания или сооружения по пожарной и взрывопожарной опасности.

Организация зон оповещения и эвакуации

Небольшие объекты обычно не требуют разделения на зоны оповещения. Однако в многосекционных зданиях и сооружениях необходимо организовывать мультизональное оповещение. В соответствии с нормативными актами устанавливаются границы зон и последовательность оповещения персонала, включения СОУЭ и эвакуации.

Условия вывода людей из здания или сооружения при пожаре характеризуются техническим и объемно-планировочным построением объекта, которое обеспечит провести эвакуацию людей раньше, чем начнется негативное воздействие на них опасных факторов возгорания.

Успешная эвакуация людей достигается правильным соотношением следующих временных промежутков:

·         Времени от начала пожара до преграждения эвакуационных путей распространяющимися продуктами горения и огнем.

·         Диапазона времени от начала эвакуации до вывода людей в безопасное место.

·         Промежутка от начала пожара до начала эвакуации.

Первый и второй интервалы времени должны быть рассчитаны при разработке СОУЭ объекта. Для их определения следует провести подробный анализ вероятного расширения влияния вредных факторов пожара и сформировать пути эвакуации в соответствии с ним.

Эвакуация с благополучным исходом не может быть реализована, если второй временной интервал больше первого.

Особенности работы СОУЭ

Нормативными актами установлен ряд требований и правил по использованию СОУЭ, обязательных к исполнению.

При монтаже СОУЭ кабели и провода необходимо прокладывать в коробах или каналах, изготовленных из негорючих материалов.

Световые и эвакуационные указатели должны быть расположены согласно требованиям нормативных документов по ПБ объекта. Этим правилам подчиняется и размещение эвакуационного освещения, а также исполнение технических средств.

Звуковая сирена оповещателя должна иметь иную тональность, нежели у других сигналов.

Регулирование громкости на звуковых оповещателях недопустимо. Подключаться к сети данные устройства должны без разъемов.

Уровень общего шума в здании вместе со звуковыми сигналами СОУЭ не должен быть ниже, чем 75 дБА на расстоянии 3 м от оповещателя и превышать 120 дБА в любом месте объекта.

Необходимо обеспечить величину звукового сигнала СОУЭ не менее, чем на 15 дБА выше звука постоянного шума в помещении.

Вопросы для самоконтроля

1.      Как устроена спринклерная система?

2.      Какова конструкция спринклера?

3.      Как работает дренчерная система пожаротушения?

4.      В чем заключается назначение и устройство дренчерных систем?

5.      В чем заключается принцип работы дренчерной системы?

6.      Что такое, и для чего предназначен водопитатель?

7.      Что такое, и для чего предназначен контрольно-пусковой узел управления?

8.      Что из себя представляет спринклерный ороситель?

9.      Что из себя представляет дренчерный ороситель?

10.  Что из себя представляют пожарные дозаторы?

11.  Для чего предназначена автоматические установки газового пожаротушения?

12.  Где устанавливаются АУГПТ?

13.  Как тушат АУГПТ?

14.  Чем тушат АУГПТ?

15.  Какие преимущества есть у АУГП?

16.  Для чего и где применяются установки порошкового пожаротушения?

17.  Для чего и где применяются установки парового пожаротушения?

18.  Каковы основные требования к АСПДЗ?

19.   Что включает в себя АСПДЗ?

20.  Перечислите основные элементы системы дымоудаления?

21.  Какие основные элементы системы подпора воздуха вы знаете?

22.  Что такое система оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ)?

23.  Какой принцип действия системы СОУЭ?

24.  Из чего состоят особенности работы СОУЭ?

Список используемой литературы

1.          А.В. Калиниченко Справочник инженера по контрольно-измерительным приборам и автоматике М., Инфра-Инженерия, 2008.

2.          Д.Ф. Тартаковский Метрология, стандартизация и технические средства измерения. М., Высшая школа, 2001.

3.          А.Н. Камразе Контрольно-измерительные приборы и автоматика Ленинград, Химия, 1988.

4.          Федеральный закон «Об обеспечении единства измерений» №102-ФЗ от 26 июня 2008 года

5.          Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология основные термины и определения РМГ 29-99

6.          ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

7.          ГОСТ Р 50760-95 Анализаторы газов и аэрозолей для контроля атмосферного воздуха. Общие технические условия.

8.          ГОСТ Р 50759-95 Анализаторы газов для контроля промышленных и транспортных выбросов. Общие технические условия.

9.          ГОСТ 21.404-85 Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах.

10.      ГОСТ 23125-95 Сигнализаторы температуры. Общие технические условия.

11.      ГОСТ 27883-88 Средства измерения и управления технологическими процессами. Надежность. Общие требования и методы испытаний.

12.      ГОСТ 28243-96 Пирометры. Общие технические требования.

13.      ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний.

14.      ГОСТ 28725-90 (СТ СЭВ 2419-89) Приборы для измерения уровня жидкостей и сыпучих материалов. Общие технические требования и методы испытаний.

15.      ГОСТ 2405-88 (СТ СЭВ 6128-87) Манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры. Общие технические условия.

16.      ГОСТ Р 8.660-2009 Уровнемеры промышленного применения. Методика поверки.

17.      ГОСТ 28723-90 Расходомеры скоростные, электромагнитные и вихревые. Общие технические требования и методы испытаний.

18.      Термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом. Методика поверки. Рекомендации МИ 2356-2006

19.      РД БТ 39-0147171-003-88 ТУнефтегаз Требования к установке датчиков стационарных газосигнализаторов в производственных помещениях и на наружных площадках предприятий нефтяной и газовой промышленности.

20.      Правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств.

А. А. Гусакова

КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ И ПОЖАРНАЯ АВТОМАТИКА»

ГБПОУ ВО

«Воронежский государственный

                                           промышленно-экономический колледж»

                                             г. Воронеж, Московский проспект, 22