Система тонкораспыленной воды. Системы пожаротушения тонкораспыленной водой. Огнетушащие вещества и средства пожаротушения

Тушение очагов возгорания при помощи тонкораспылённой воды — наиболее эффективный способ при локализации пожаров классов А и В. В первом случае возгорания могут воспламеняться твёрдые вещества – древесина, пластические массы, текстильные изделия, резина. Во втором случае происходит неконтролируемое горение жидких веществ, имеющих свойства не растворяться в воде (нефтепродукты и бензин, парафины) и веществ, которые могут с ней смешиваться (например, спирты, глицерин, ацетон).

Принцип действия установки

Единой конструкции аппарата высокого давления не существует, но принцип действия сводится к техническому решению процесса распыления реагента до состояния тумана. Диаметр капли распылённой воды для наиболее эффективного действия должен составлять 100-200 мкм.

Упрощённо схема установки пожаротушения тонкораспылённой водой имеет вид агрегата, составленного из отдельных узловых устройств и реагента пожаротушения.

Резервуар с водой соединён рукавом высокого давления с газовым баллоном, снабженным запорно-пусковым устройством. Зона защиты от пожара оснащена оросителями. При сигнале датчика возгорания устройство на баллоне срабатывает, открывая проникновение газа-вытеснителя через рукав в пожарную ёмкость. Образованная газо-жидкостная смесь по трубопроводу подаётся к оросителям.

Установки пожаротушения тонкораспыленной водой бывают двух типов:

высокого давления. Снабжены баллонами с азотом или насосами высокого давления. Необходимая консистенция пожаротушительной смеси достигается механическим путём;
низкого давления. Установка снабжена раздельным хранением пускового количества газа. В сформированную газо-жидкостную смесь дополнительно вводятся огнетушащие вещества.

И, как минус, в части эксплуатационных достоинств системы пожаротушения тонкораспыленной водой, воспринимается необходимость устройства специальной системы водоподготовки.

К несомненным положительным эксплуатационным качествам систем можно отнести экономию вещества. При тушении водой обычными способами размер капли наблюдается от полутора до 2 мм. В таком формате эффективный расход воды составляет примерно 30 %. Остальная часть не борется с огнём, а выступает как излишки, наносящие дополнительный вред ценностям в зоне пожаротушения.

Эффективность локализации огня резко возрастает при уменьшении диаметра капли до 150 мкм. Маленький размер способствует увеличению охлаждающей способности, увеличивает проникновение и большую площадь покрытия зоны горения при расходе воды примерно 1,5 л на кв.м .

Потребность в большом количестве жидкости снижается, что уменьшает количество излишне пролитого реагента на спасаемые ценности, без сомнения оценится, к примеру, в библиотеках, музеях или архивах.

Кроме этих объектов, системы пожаротушения тонкораспыленной водой рекомендуется устанавливать на многоуровневых автомобильных парковках закрытого типа, в развлекательных, торговых и спортивных комплексах, кинотеатрах, выставочных павильонах, картинных галереях, гостиницах и в других объектах с массовым нахождением людей.

На эксплуатационные качества установок модульного типа не влияет количество источников возгорания и их расположение в зоне огня. Система достаточно проста в монтаже, не зависит от внешних источников энергоносителей.Дополнительным плюсом является нетоксичность реагентов системы пожаротушения ТРВ.

Тушение огня водой и на сегодняшний день остается одним из самых распространенных способов пожаротушения – 90% всех пожаров ликвидируют при помощи воды.

Популярность водяного ПТ – в свойствах огнетушащего состава, ведь вода – это наиболее безопасное, надежное и дешевое ОТВ из всех используемых в настоящее время.

Водопенное пожаротушение относится к эффективному способу ликвидации пожаров в помещениях, где хранятся легкогорючие вещества, складах-местах хранения моментально воспламеняющихся жидкостей.

Если рассматривать традиционные водяные установки для тушения пожара – спринклерные и дренчерные, – сразу бросаются в глаза некоторые их недостатки. К ним относят:

ущерб материальному имуществу;
большой расход воды – выше 0,08 л/с на м кв.;
громоздкая конструкция;
большой расход электроэнергии;
значительные затраты средств, сил и времени на ТО.

Установки пожаротушения тонкораспыленной водой (ТРВ) позволяют избежать всех этих недостатков.

Технология тушения огня тонкораспыленной водой

При ликвидации возгораний при помощи установок ТРВ в помещении создается облако из мелкодисперсных (эффективный диаметр менее 100 мкм или 0,1 мм, в отличие от обычных капель с диаметром 0,4–2,0 мм) частиц воды. Выпущенные из агрегата ПТ под определенным давлением (от 10 МПа и выше) частицы воды превращаются в водяной туман, способный проникать в самые труднодоступные места, обеспечивая, таким образом, тушение по всему объему помещения.

Мелкодисперсный водяной туман вбирает в себя твердые частицы дыма, снижая задымление в защищаемом объеме помещения.

Кроме того, практические испытания показывают, что ТРВ способна эффективно поглощать твердые частицы дыма и тушить даже электроустановки под высоким напряжением свыше 30 тыс. вольт.

Преимущества пожаротушения тонкораспыленной водой

К преимуществам тушения пожара при помощи ТРВ, в сравнении с обычными водяными АУПТ, относят следующие:

возможность использовать установки с ТРВ на объектах, где хранятся ценные бумажные носители информации, картины, книги и т. п.;
возможность использовать ТРВ для тушения электроустановок;
объемное тушение пожара;
меньший расход воды – не более 0,03 л/с на м кв.;
снижение задымления;
увеличение скорости тушения – до 1 мин.;
уменьшение риска повторных возгораний – мелкодисперсный туман держится в пространстве до четверти часа;
простой монтаж модулей пожаротушения ТРВ и независимость от внешнего энергоснабжения.

Тонкораспыленная вода так же безопасна для человека, как и обычная, однако в плане тушения пожаров, по эффективности, скорости, возможности использования на различных объектах и другим эксплуатационным характеристикам, выигрывает в несколько раз.

Модули для тушения пожаров тонкораспыленной водой

Пожаротушение тонкораспыленной водой было бы невозможно без специальных модульных установок. Это система, состоящая из узловых устройств и баллонов с ОТВ. Схематически ее можно представить следующим образом:

резервуар, наполненный водой, соединяется при помощи
рукава высокого давления с
газовым баллоном, который снабжается
ЗПУ – запорно-пусковым устройством.

В зоне защиты установлены оросители. Как только пожарный датчик сигнализирует о пожаре, срабатывает ЗПУ, открывая доступ для газа-вытеснителя. Газ через рукав подается в пожарную емкость, откуда уже смесь газа и воды по трубопроводу идет к оросителям и под давлением вытесняется в помещение.

Ассортимент модулей пожаротушения ТРВ на сегодня насчитывает множество моделей – для объектов различного назначения, размера, для тушения разных классов пожаров и т. д.

Несомненно одно – тушение пожаров тонкораспыленной водой – эффективный, надежный и безопасный метод ликвидации возгораний.

Складские помещения: особенности пожаров

Сегодня ни один складской комплекс или производственное помещение не обходится без высокоэффективной системы пожаротушения. Учитывая то, что большинство материальных ценностей, хранящихся на складах, относятся к горючим, легко воспламеняемым материалам или хранятся в горючей упаковке, системы пожарной сигнализации и пожаротушения являются для всех складских помещений обязательными.

Особенностями складов и логистических комплексов являются - большая площадь и высота помещений, наличие различных зон складирования, установка высоких, вплоть до перекрытия, стеллажей, узкие проходы между ними и между зонами складирования, наличие не отапливаемых складских помещений, большое количество хранящихся там материальных ценностей, потеря которых при пожаре или повреждения при контакте с огнетушащим веществом может стоить очень дорого.

Выбор установки автоматического пожаротушения. Обоснование применения тонкораспыленной воды (ТРВ)

Основными нормативными документами, служащими основанием для проектирования установок пожаротушения являются Федеральный закон № 123-ФЗ и СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования». На большие и сложные объекты, в том числе и на склады с высотой складирования грузов более 5,5 м часто разрабатываются специальные технические условия (СТУ), в которых определяется тип установки для данного конкретного объекта.

Наряду с требованиями нормативных документов по пожарной безопасности необходимо учитывать особенности таких объектов и просчитать экономическую эффективность выбранного огнетушащего вещества, а также знать все его особенности и недостатки.

Пожары в складских помещениях из-за высокой плотности горючей нагрузки характеризуются быстрым ростом температуры и увеличением площади пожара, что существенно затрудняет их тушение и приводит к серьезному материальному ущербу. Часто пожар на складе, не оборудованном автоматической системой пожаротушения, приводит к полному сгоранию хранящихся на нем материалов и обрушению строительных конструкций из-за высокой температуры.

Системы пожаротушения складов и производственных цехов должны быть направлены в первую очередь на быструю локализацию пожара и предотвращение значительного материального ущерба. Большая концентрация горючих материалов требует больших расходов воды на пожаротушение. Как правило, основной задачей при проектировании систем автоматического пожаротушения на таких объектах является обеспечение их достаточного водоснабжения. При отсутствии или недостаточном расходе водопровода возникает необходимость в обустройстве резервуаров или водоемов для хранения противопожарного запаса воды.

В условиях недостатка воды особый интерес представляет пожаротушение тонкораспыленной водой (ТРВ). Эффективность этого способа в ряде случаев значительно выше обычных крупнокапельных систем, а для их реализации требуется значительно меньший расход и запас воды.

Главной преимущество такой системы – это существенная экономия воды. Благодаря распылителям данного класса расходуется в четыре раза меньше литров воды, а капли со сверхмалым диаметром (не более 100-150 мкм) наносят меньше вреда помещению и его интерьеру, при этом справляются с очагом возгорания гораздо эффективнее.

Для помещений для хранения материалов на основе целлюлозы (бумага, продукты деревообработки), продовольственных и фармацевтические складов, складов со сложной и дорогой электронной техникой тонкораспыленная вода (ТРВ) является наиболее приемлемым решением.

В то же время не надо забывать, что тонкораспыленная вода не должна применяться для тушения пожаров класса Д, а также химически активных веществ и материалов, в том числе:

Взрывоопасных при взаимодействии с водой (алюминийорганические соединения, щелочные металлы);

Разлагающихся при взаимодействии с водой с выделением горючих газов (литийорганические соединения, азид свинца, гидриды алюминия, цинка, магния);

Взаимодействующих с водой с сильным экзотермическим эффектом (серная кислота, хлорид титана, термит);

Самовозгорающихся веществ (гидросульфат натрия).

Механизм пожаротушения установок ТРВ

Кроме того, при испарении воды в зоне горения образуется пар, который на время препятствует газообмену продуктов горения с кислородом, а также участвует в снижении концентрации кислорода вблизи зоны горения.

Водяной туман, обладая высокой теплоемкостью и большой суммарной активной площадью поверхностей капель, резко снижает температуру в зоне пожара, прекращая химическую реакцию горения. Быстрое распыление и высокий охлаждающий эффект водяного тумана позволяют эвакуировать людей, находящихся в помещении, даже во время работы системы пожаротушения. Таким образом, вода, помимо охлаждения, реализует еще два механизма тушения: изоляцию и разбавление.

Преимущества применения установок тонкораспыленной водой (ТРВ)

Основные преимущества тушения складских помещений модульными автоматическими установками пожаротушения тонкораспыленной водой:

Автономность технологической части установки от внешних источников. Для системы ТРВ не требуется подвода ни воды, ни электроэнергии.

Системы ТРВ демонстрируют высокую эффективность тушения в сочетании с низким расходом огнетушащего вещества;

Полная безопасность при воздействии ТРВ на людей и материальные ценности, если модули заправлены чистой водой без добавок;

Продленная огнетушащая активность. По окончании работы установки водяной туман висит в помещении еще в течение 10-15 минут и продолжает поступать в зоны с повышенной температурой. Это особенно важно для подавления процессов тления и предотвращения повторного возгорания.

Минимальные материальные затраты при восстановлении и приведении модулей пожаротушения тонкораспыленной водой МУПТВ в рабочее состояние после срабатывания. Демонтаж модулей не требуется, заливка воды в сам модуль осуществляется на месте.

Тонкораспыленная вода обладает высокой дымоосаждающей способностью. Практика доказывает, что после сработки установки тонкораспыленной воды нет необходимости во включении системы дымоудаления.

Из-за подачи для пожаротушения очень маленького количества огнетушащего вещества (ОТВ) не требуется дополнительных устройств для его удаления после срабатывания установки.

Экологическая чистота (применяются сертифицированные, безопасные добавки для человека);

Простота монтажа, технического обслуживания и эксплуатации;

Способ хранения огнетушащего вещества и газа-вытеснителя может быть совместным и раздельным. В качестве огнетушащего вещества используется вода по ГОСТ 2874, которая может содержать различные добавки, сохраняющие качество воды и повышающие эффективность процесса тушения. При определенных добавках модули тонкораспыленной воды можно использовать и при температуре до – 50 0С.

В качестве газа-вытеснителя используются азот газообразный технический ГОСТ 9293, воздух, смесь азота и двуокиси углерода.

Модульные установки пожаротушения тонкораспыленной водой соответствуют климатическому исполнению «УХЛ» категории размещения «4» по ГОСТ 15150-69, но в диапазоне температур от 5°С до 55°С. Степень защиты электрооборудования от внешних воздействий по ГОСТ 14254 IP 33 или IP 54.

Трубопроводы установки следует выполнять из оцинкованной или нержавеющей стали. Трубопроводы должны быть герметичными при максимальном давлении Рраб.макс. (13 Мпа) и выдерживать испытательное давление Рисп. = 1,25Рраб.мах.

Принцип работы установки пожаротушения тонкораспыленной водой

Принцип работы установки ТРВ заключается в следующем:

1. Система пожарной сигнализации обнаруживает возгорание и выдает электрический сигнал на запорно-пусковое устройство на пусковом баллоне модуля пожаротушения тонкораспыленной водой.

2. Запорно-пусковое устройство модуля пожаротушения тонкораспыленной водой открывается и газ-вытеснитель из пускового баллона поступает в емкость с огнетушащим веществом (вода и огнетушащие добавки), в которой образуется газожидкостная смесь.

1.Особенности пожаров в гостиницах

Современные гостиничные комплексы обычно размещаются в многофункциональных высотных зданиях. Они включают в свой состав, помимо гостиничных номеров, помещения другого функционального назначения: административные, культурно-досуговые, сервисного обслуживания, здравоохранения, учебно-воспитательные, хозяйственные, автостоянки и т.п.
Современное гостиничное хозяйство характеризуется большой степенью автоматизации и тенденцией максимального сокращения обслуживающего персонала.
К особенностям пожаров в гостиничных комплексах можно отнести следующее:
-- В здании на момент пожара одновременно находится большое количество людей.
-- Пожары часто происходят ночью и большая их часть начинается в помещениях с ограниченным доступом людей.
-- Продолжительность тушения пожаров составляет примерно от 3 до 5 часов.
-- Пожар наносит большой материальный ущерб.

2.Обоснование применения ТРВ.

Самой безопасной и эффективной системой в пожаротушении гостиниц является система водяного пожаротушения.

В то же время система водяного пожаротушения имеет ряд недостатков:
--вызывает порчу имущества и интерьеров проливом большого количества воды; --в связи с большой интенсивностью орошения требуются мощные насосы и большой диаметр труб. В настоящее время в числе наиболее перспективных направлений в пожаротушении гостиничных комплексов является тушение пожара тонкораспыленной воды.
Пожаротушение тонкораспыленной воды в гостиницах особенно актуально, так как именно там требуется высокая эффективность тушения и важна минимизация ущерба от проливов воды.
Спрос на оборудование тонкораспыленной воды растет с каждым годом. Широкое применение нашли как модульные установки тонкораспыленной воды, так и автоматические установки тушения пожаров тонкораспыленной водой.

3.Механизм пожаротушения установок ТРВ

Тонкораспыленная вода (ТРВ) это – эффективное и экономичное средство тушения пожаров. Благодаря использованию в качестве огнетушащего вещества воды, подаваемой под высоким давлением, и получению капель величиной менее 150 микрон создается мелкодисперсный туман, который быстро насыщает защищаемый объем помещения, сокращая при этом концентрацию кислорода, значительно увеличивая эффективность пожаротушения при использовании минимального количества воды.
Кроме того, при испарении воды в зоне горения образуется пар, который на время препятствует газообмену продуктов горения с кислородом, а также участвует в снижении концентрации кислорода вблизи зоны горения.
Водяной туман, обладая высокой теплоемкостью и большой суммарной активной площадью поверхностей капель, резко снижает температуру в зоне пожара, прекращая химическую реакцию горения. Быстрое распыление и высокий охлаждающий эффект водяного тумана позволяют эвакуировать людей, находящихся в помещении, даже во время работы системы пожаротушения и создают условия для работы спецперсонала с переносными средствами пожаротушения. Таким образом, вода, помимо охлаждения, реализует еще два механизма тушения: изоляцию и разбавление.

4.Преимущества применения установок тонкораспыленной водой (ТРВ).

Каковы же основные преимущества тушения тонкораспыленной водой при тушении пожаров в гостиницах?
Во-первых, системы ТРВ демонстрируют высокую эффективность тушения в сочетании с низким расходом огнетушащего вещества по сравнению системой водяного спринклерного пожаротушения;
В-вторых, это полная безопасность при воздействии ТРВ на людей и материальные ценности. Интерьеры и имущество гостиничных номеров не пострадают.
В-третьих, пролонгированная огнетушащая активность. По окончании работы установки водяной туман висит в помещении еще в течение 10-15 минут и, благодаря конвекционным потокам, продолжает поступать в зоны с повышенной температурой.
Это особенно важно для подавления процессов тления и предотвращения повторного возгорания.
В-четвертых, ТРВ обладает высокой дымоосаждающей способностью, что особенно важно при массовой эвакуации людей при пожаре в гостинице. По существу, хотя включение дымоудаляющей вентиляции после работы ТРВ СНиП предусмотрено, на практике необходимости в этом нет.

5.Установка пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления с насосной станцией, описание и принцип работы

Установки пожаротушения тонкораспыленной водой подразделяются на 2 типа: - модульные (с баллонами);
- с применением насосов высокого давления.

Для пожаротушения в гостиничных комплексах рассмотрим установку пожаротушения тонкораспыленной водой с применением насосов высокого давления, так как применение в данном случае модульных установок нецелесообразно и дорого.
В состав установки пожаротушения ТРВ входят следующие основные узлы:
-- Насосная станция высокого давления с электрическими насосами (основными и резервным);
-- Резервуар со специально подготовленной водой различной емкости, в соответствии с требуемым объемом;
-- Распределительные устройства из нержавеющей стали с ручным и электрическим приводом для подачи воды к насадкам в различных зонах;
-- Специальные спринклерные распылители (количество определяется расчетом);
-- Трубопроводы и специальные соединительные устройства, выполненные из нержавеющей стали.

Насосный узел состоит из рабочих высоконапорных насосов и одного резервного, установленных на общей опорной раме. Вода направляется насосом через обратный клапан в общий коллектор насосного узла. Коллектор насосного узла укомплектован всеми необходимыми соединениями, реле давления, манометрами, предохранительным клапаном и клапаном регулировки давления. В дежурном режиме система трубопроводов заполнена водой под давлением 15 бар.
При возникновении пожара происходит разрушение термозамков одного или нескольких распылителей, наиболее близких к очагу пожара. Подача воды через распылители приведет к понижению давления в секции и основном коллекторе.
Понижение давления в системе фиксируется зоновым реле давления, которое подает сигнал на включение жокей-насоса, который восстанавливает давление до значения 15 бар. При продолжающемся падении давления по истечении 10 сек. работа жокей-насоса прекращается и включается первый высоконапорный насос. Если понижение давления продолжается, включается в работу необходимое количество насосов.
Минимальное рабочее давление перед выпускными распылителями при тушении пожара должно составлять 80 бар. При срабатывании установки, сигнал о начале ее работы поступает на централизованный пульт. На коллекторе, обеспечивающем питание защищаемой зоны, устанавливается отсечной шаровой клапан и зоновый датчик потока жидкости, сигнал от которого поступает на контрольно-пусковой прибор, а также клапан регулировки давления, который сбрасывает излишки воды в резервуар.
Рядом с наиболее удаленным оросителем устанавливается датчик давления. Выключение насосов производится кнопкой на шкафу управления в насосной станции.
В системах пожаротушения высокого давления не используются химические добавки, и в связи с этим установка является экологически безопасной. Насосная станция пожаротушения должна соответствовать требованиям СП5.13130.2009.
В помещении насосной станции должны располагаться насосный узел, резервуары для воды с расчетным объемом (вертикального исполнения) и коллектор на требуемое количество направлений с распределительными клапанами. Насосный узел состоит из нескольких рабочих высоконапорных насосов и одного резервного, установленного на общей опорной раме. Также на опорной раме устанавливается щит управления. Вода направляется насосом через обратный клапан в общий коллектор насосного узла. Коллектор насосного узла укомплектован всеми необходимыми соединениями, реле давления, манометрами, аккумуляторами, предохранительным клапаном, и клапаном регулировки давления.
Насосный узел соединен с резервуарами, установленными в помещении насосной станции и подключенными к системе водоснабжения объекта. Уровень воды в резервуаре контролируется дистанционно, электрическим датчиком и визуально - индикатором уровня. Когда уровень воды приближается к минимальному, электрический датчик подает сигнал о неисправности на контрольно-приемный пункт, который, в свою очередь, обеспечит восстановление уровня воды, благодаря открытию электрического клапана, установленного на резервуаре. Каждый резервуар укомплектован электроклапанами, фильтром, отсечным шаровым клапаном, дренажным клапаном.
Вода направляется от насосного узла к распылителям по трубам из нержавеющей стали. Трубопроводы системы соединяются с помощью стальных соединений. Отсечные клапаны шарового типа устанавливаются на питающем трубопроводе каждого направления (зоны) тушения сразу после выхода из коллектора. На каждом питающем трубопроводе устанавливается зоновый датчик потока, его сигнал немедленно поступает на контрольно-приемный пульт.
В системе водяного пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления используются спринклеры (дренчеры) особой конструкции, запатентованные, не имеющие аналогов, специально разработанные для применения с данной системой. Распылители подбираются в зависимости от группы защищаемого помещения, величины пожарной нагрузки, условий эксплуатации. На основании указанных характеристик выбирается распылитель с определенным коэффициентом расхода и температурой срабатывания.
Насосный узел соединяется с резервуаром (объем резервуара определяется расчетом), выполненным из нержавеющей стали, установленным в помещении насосной станции и подключенным к системе водоснабжения защищаемого объекта через систему фильтров. Уровень воды в емкости контролируется дистанционно, электрическим датчиком, установленным в верхней части емкости, и визуально - индикатором уровня, установленным на стенке емкости. При снижении уровня воды до минимального уровня, электрический датчик подает сигнал о неисправности на шкаф управления, который, в свою очередь, дает сигнал на открытие электрического клапана пополнения резервуара от водопровода. Резервуар укомплектован электроклапанами, системой фильтрации, отсечным шаровым клапаном, дренажным клапаном.

6.Преимущество применения установок ТРВ в гостиничных комплексах

Гостиничные комплексы, как и другие объекты с массовым пребыванием людей являются одним из основных направлений тушения тонкораспыленной водой.
Отметим преимущества системы пожаротушения тонкораспыленной водой:
-- возможность тушения практически всех веществ и материалов, в том числе пирофорных, за исключением веществ, реагирующих с водой с выделением тепловой энергии и горючих газов;
-- высокая эффективность тушения, обусловленная повышенным охлаждающим эффектом за счет высокой удельной поверхности капель, равномерного действия воды непосредственно на очаг горения, снижением концентрации кислорода и разбавления горючих паров в зоне горения в результате образования пара.
-- Тонкораспыленная вода, как никакое другое огнетушащее вещество, обладает способностью к охлаждению зоны горения ниже температуры воспламенения и уменьшению концентрации реагирующих веществ парами ниже уровня устойчивого горения. Небольшие добавки к тонкораспыленной воде пленкообразующих огнетушащих веществ способствуют прекращению доступа паров в зону горения за счет создания изолирующего слоя из пленкообразующих веществ при ликвидации горения ЛВЖ и ГЖ;
-- защитный эффект от воздействия лучистого тепла на людей, несущие и ограждающие конструкции и на соседствующие горючие материалы;
-- поглощение и удаление токсичных газов и дыма в помещениях;
-- незначительный ущерб от пролитой воды;
-- экологическая чистота и безопасность для людей;
-- минимальное потребление воды, что особенно важно для мест с ограниченным потреблением воды;
Доступность воды, экологическая чистота, безопасность и высокая огнетушащая эффективность в тонкораспыленном состоянии – основная причина все возрастающего на нее спроса в качестве огнетушащего вещества, а производители установок постоянно совершенствуют конструкции и технологии, позволяющие устранить недостатки тонкораспыленной воды и расширить области ее применения.

Тонкораспыленная вода: правда и вымысел

Заместитель генерального директора ООО "Газобезопасность" ОАО "Газпром",
доктор технических наук

Несмотря на отсутствие необходимой нормативно-технической базы, систему пожаротушения тонкораспыленной водой можно применять уже сейчас, но совсем не так, как ее позиционируют на рынке недобросовестные продавцы

За последние пять лет в своей профессиональной деятельности мне неоднократно приходилось сталкиваться с вопросами, связанными с предложениями применения модульных и стационарных установок пожаротушения на основе тонкораспыленной воды. Ее иногда для большего эффекта называют "водяной туман". Систему эту зачастую преподносят как панацею от всех видов пожаров, и применение ее, по словам поставщиков оборудования для создания ТРВ, практически не ограничено.

Более того, идет агрессивная политика по внедрению этого оборудования. И никакие барьеры - нормативные, моральные, профессиональные, научные - не останавливают людей, готовых ради расширения рынка сбыта, создавать мифы и беззастенчиво, с вдохновением, в псевдонаучных статьях утверждать то, что никоим образом не соответствует действительности.

Вот выдержки из одной такой статьи. Не называю авторов, думаю, что они сами себя узнают. Цитирую:

"Сейчас уже нет надобности агитировать за тонкораспыленную воду (ТРВ). Ее преимущество перед традиционными способами пожаротушения более чем очевидно. При этом все большее значение приобретают системы пожаротушения, которые используют высокое давление (10 МПа и более). При таких давлениях на второй план уходят проблемы, связанные с потерями давления в магистральных линиях; споры о размерах частиц воды, обладающих эффективной пожаротушащей способностью (скоростная высокодисперсная струя воды имеет распределение частиц воды от нескольких микрон до десятков микрон), а само пожаротушение, даже на открытых площадках, из поверхностного переходит в разряд объемных (при скорости истечения воды, например в 200 м/с, образующийся водяной туман способен огибать преграды, проникая в самые недоступные места)... Высокая дисперсность капель и скоростной напор существенно повышают огнетушащую способность таких установок..."

Не вступая в полемику, оставим на совести авторов все вышесказанное и читаем дальше:

"При создании установок пожаротушения с помощью ТРВ на основе высокого давления (ТРВ ВД) пришлось столкнуться с главной проблемой - отсутствием научных и практических знании о процессе истечения высокоскоростных струй воды в атмосферу, о взаимодействии высокоскоростной струи, состоящей из капель мелкой дисперсности, со встречными тепловыми (конвективными) потоками и т.д."

Что скажешь, проблема действительно сложная и решение ее тянет не на одну докторскую диссертацию и не на один патент. Но, как видим ниже, авторам она оказалась по силам:

"Для решения этой задачи пришлось разрабатывать научно-теоретический аппарат, создавать специальные пожарные стволы для ТРВ ВД, отрабатывать принципиально новые струйные, ротационные, тангенциальные и т.п. форсунки, выполнить большой объем экспериментальных исследований".

После такого любое дело и проблема должны быть легко решены, но вдруг такая досадная мелочь По словам авторов, "остается главное препятствие на пути широкомасштабного внедрения новой технологии пожаротушения с использованием ТРВ ВД - это отсутствие соответствующей нормативной базы".

Вроде бы, что стоит специалистам, разработавшим и научно-теоретический аппарат и принципиально новые форсунки, разработать полстраницы машинописного текста, так необходимые для проектирования подобных установок? Однако вот уже более 10 лет нормативной базы как не было, так и нет.

И сейчас самое время разобраться наконец-то, что это такое ТРВ, почему все ее сторонники, производители не могут определить ее нормативные расходы и условия ее применения для тушения пожаров. Для этого обратимся к мнению серьезных ученых и специалистов, далеких от авантюризма и безответственных высказываний.

В.П. Пахомов, главный инженер ЗАО "ПО "Спецавтоматика":

"Применение АУПТ с тонкораспыленной водой существенно сдерживается отсутствием регламентированных требований. Это вызвано тем, что для за -щиты объекта при помощи тонкораспыленной воды недостаточно обеспечить заданную интенсивность орошения, как в случае с ординарной водой, для которой в НПБ-88 определены количественные значения интенсивности орошения, гарантирующие надежную защиту для различных групп помещений. Дело в том, что для реализации всех преимуществ, которые дает ТРВ, капли должны преодолеть конвективные тепловые потоки и достичь поверхности горения".

Не вдаваясь в подробности и математические выкладки (это сделано уже не раз на страницах специализированных журналов), можно утверждать, что для выполнения этой задачи капли тонкораспыленной воды должны обладать гораздо более высокой начальной скоростью.

Именно скорость капель является тем параметром, без которого нельзя однозначно регламентировать процесс обеспечения пожарной безопасности при помощи ТРВ. Однако этой характеристики мы не найдем ни в одном из официальных документов, включая паспортные данные оросителей. Это связано с тем, что процесс тушения тонкораспыленной водой еще недостаточно изучен, и для получения точных зависимостей необходимо провести большое количество экспериментов.

В нынешней ситуации применение оросителей ТРВ, согласно НПБ-88, должно производиться на основе нормативно-технической документации предприятия-изготовителя. Изготовитель, в свою очередь, руководствуется результатами огневых испытаний, в ходе которых экспериментально подтверждается способность оросителя потушить очаг пожара определенного класса. В этом случае корректность заявленных параметров оросителя зависит от опыта производителя, наличия в его распоряжении необходимых методик, оборудования и персонала. Не последнюю роль играет и его "умеренность" в стремлении завысить технические характеристики в надежде получить дополнительную прибыль из-за более широкой области применения оросителей.

При этом необходимо отметить, что условия, при которых капли воды имеют высокую начальную скорость и способны достичь поверхности очага горения, можно охарактеризовать как способ тушения по поверхности.

В ряде публикаций показано, что размер капель, способных попасть на поверхность очага горения, должен быть не менее 150-200 микрон. Такие капли очень быстро падают и не могут накапливаться в воздухе. Для объемного тушения пожара необходимо генерировать капли размером 30 микрон, которые могли бы накапливаться в воздухе и создавать необходимую огнетушащую концентрацию. Однако помимо того, что устойчивая генерация с высокой массовой скоростью капель размером менее 30 микрон является сложной задачей, одновременно с процессом образования капель происходит их слипание и быстрое оседание. До настоящего времени нет надежных результатов по созданию оборудования для получения устойчивой огнетушащей концентрации мелкодисперсных капель воды во всем защищаемом объеме.

Мнение от фирмы NaNo Mist System, США, К.С. Адига РФ Хегер:

"В случае использования техники пожаротушения тонкораспыленной водой образуются капли со средним диаметром более 30 мкм. Капли такого размера бывают слишком большими для того, чтобы их можно было использовать для полного заполнения зоны пожара; такие капли испытывают значительное гравитационное воздействие и плохо проникают в те зоны горения, где наблюдается высокая загруженность объемов".

А.Н. Баратов, главный научный сотрудник ВНИИПО, д.т.н., профессор:

"Тушение распыленными струями имеет ряд преимуществ (в первую очередь сокращается расход воды), и поэтому в последние годы этот способ находит все большее применение.

Вместе с тем среди специалистов существует мнение, что тушение пожаров тонкораспыленной водой менее эффективно, чем объемное тушение ингибирующими горение составами. Причем дискутируется возможность реализации именно объемного способа пожаротушения распыленной водой, заключающегося в равномерном заполнении защищаемого объема устойчивой взвесью примерно монодисперсной каплеобразной средой.

Имеющиеся технические устройства не могут решить эту проблему. Они создают, по существу, локальные потоки распыленной воды, и в этих условиях проникновение капель в пламя связано с необходимостью учета встречного потока продуктов горения. Для этого размер капель должен быть примерно 100 мкм. При этом расход воды оказывается весьма значительным, а значит, данный способ тушения не может конкурировать с объемным газовым пожаротушением.

Воду нельзя использовать для тушения веществ, бурно реагирующих с ней с выделением горючих газов. Также применение ТРВ недостаточно эффективно для тушения материалов, склонных к тлению".

Из всего вышеизложенного, а также исходя из собственного опыта, могу сделать следующие выводы:

Способ пожаротушения на основе тонкораспыленной воды, безусловно, является поверхностным по площади. Этот способ пожаротушения не может конкурировать с объемным газовым пожаротушением. В нормативных документах не может быть регламентирована объемная концентрация ТРВ, так как до настоящего времени нет такого оборудования. Применять данный способ пожаротушения на тех объектах, где согласно нормам должно применяться объемное пожаротушение, нельзя, и все дискуссии об этом и попытки внедрения при сегодняшнем состоянии науки и техники, на мой взгляд, должны быть прекращены.
В федеральных нормативных документах отсутствуют требования к установкам пожаротушения тонкораспыленной водой по интенсивности орошения (л/с м2) и времени подачи огнетушащего вещества, это не позволяет разрабатывать типовые проектные решения для защиты объектов.

Применение запрещено!

Вопрос применения установокТРВ на промышленных предприятиях в качестве аналога дренчерной системы пожаротушения также вызывает большие сомнения. Связано это с дорогостоящей водоподготовкой, к которой предъявляются совершенно другие, более высокие требования по сравнению с обычными способами водяного пожаротушения, более дорогостоящими материалами для изготовления оборудования для получения ТРВ, высокими требованиями к условиям эксплуатации систем, при соблюдении которых может быть обеспечена их работа.

Как практический работник, многократно наблюдавший закупорку отверстий диаметром в сантиметр, уверен, что если не будут соблюдаться вышеуказанные условия, все отверстия в установках подачи ТРВ будут закупорены, и они станут неработоспособными.

И для чего, собственно, городить все это дорогостоящее специальное оборудование, когда задачу можно эффективно решить при помощи обычной дренчерной системы с добавлением в воду пленкообразующего пенообразователя Инерционность системы мала и давление требуется менее 10 атм.

На объектах ОАО "Газпром" установки пожаротушения на основе тонкораспыленной воды запрещены. В соответствии с Концепцией противопожарной защиты объектов ОАО "Газпром" на объектах транспорта газа принят объемный способ газового пожаротушения с применением двуокиси углерода.

Все объекты, где в технологическом процессе применяются жидкие углеводороды, защищены автоматическими дренчерными установ- " ками пожаротушения с добавлением в воду специального пленкообразующего пенообразователя. На объектах ОАО "Газпром" при выборе АУПТ мы исходим из критериев надежности, простоты в обслуживании, унификации на всех однотипных объектах отрасли, оптимальности цены, предельно малой инерционности, эффективности технологии пожаротушения, предотвращения повторного загорания и без нанесения при этом ущерба технологическому оборудованию.

Возникает вопрос: так что, установки пожаротушения на основе ТРВ никуда негодны и нигде неприменимы?

Применение разрешено!

Смею утверждать - у них уже сегодня есть область применения.

Все дело в непрофессионализме и недобросовестности людей, пытающихся любой ценой внедрить эти установки на промышленные объекты. Этому есть объяснение - большие объемы реализации.

Но вот на что хотелось бы обратить внимание. В ВИПТШ МВД СССР на занятиях по пожарной тактике, разбирая потушенные пожары, строя графики наращивания сил и средств, а также расхода воды на тушение, нас учили, что в идеале для тушения 1 м 2 твердого горючего вещества требуется 0,5 л воды. На реальных пожарах на 1 м 2 выливается сотни литров, а иногда тонны воды. Не случайно при пожарах в жилых домах зачастую больше ущерба бывает не от огня, а от пролитой воды.

На мой взгляд, применение ранцевых установок ТРВ для тушения квартирных пожаров не только оправдано, но и необходимо. И то, что их нет на вооружении каждой пожарной машины, стоящей в боевом расчете в городских частях, вызывает недоумение.

Применение стационарных установок тонкораспыленной воды оправдано только там, где автоматическое пожаротушение необходимо, но нельзя применить другие виды пожаротушения; в основном это объекты с постоянным пребыванием людей. И диапазон этот достаточно широк: вагоны метро, круизные лайнеры, гостиницы, больницы. Список можно продолжить.

Охлаждающий эффект распыленной воды обеспечит снизить температуру в помещении, позволяя эвакуировать людей и облегчая работу подразделениям пожарной охраны. Получаемый большой объем распыляемой воды будет способствовать уменьшению расхода воды на тушение, и соответственно снизится ущерб, причиняемый от пролива. Применение ТРВ на указанных объектах будет эффективным, спасет много человеческих жизней, имущество. В этом случае применение специально обслуживаемых и дорогостоящих установок подачи ТРВ целесообразно и оправдано. Кроме того, это сохранит нервы и время специалистам, занимающимся противопожарной защитой промышленных объектов на профессиональном уровне, и надеемся, отпадет необходимость отвлекаться от основной работы для того, чтобы отбиться от очередного "революционного", "не имеющего аналогов" способа и от установки пожаротушения тонкораспыленной водой.