Модульные установки пожаротушения тонкораспыленной водой автоматические. Пожаротушение тонкораспыленной водой: особенности проектирования. Мнение от фирмы NaNo Mist System, США, К.С. Адига РФ Хегер

В последнее время на объектах нового строительства и объектах подвергаемых реконструкции, очень популярным стало использование самой современной системы пожаротушения тонкораспыленной водой.

ТРВ (тонкораспыленная вода ) - почти идеальная система. При высокой огнетушащей эффективности факторы последствий применения ТРВ минимальны. Кроме того, модульные системы ТРВ автономны, не требуют ни подвода электроэнергии, ни дополнительных резервуаров воды. Не последним фактором является и то, что ТРВ по существу безвредна для человека. Все это предполагает широкое поле для использования данных установок.

Системы EI FOG "Water Mist" - это абсолютно новая концепция пожаротушения, где в качестве огнетушащего вещества применяется вода, подаваемая под большим давлением с получением капель величиной не более 100 микрон. Данная система обеспечивает следующие преимущества:

• снижение расходов на покупку резервуаров и емкостей для хранения воды;
• отпадает потребность секционирования защищаемых объемов, также как при применении установок объемного тушения;
• сведение к минимуму ущерба, причиненного пожаротушащим составом, например, ущерба, который наносит вода при срабатывании спринклерных или дренчерных установок обычного распыла, диаметром капель 0,4 – 2 мм.

Система EI FOG "Water Mist" способствует созданию мелкодисперсного тумана, который быстро наполняет защищаемый объем помещения, при этом сокращается концентрация кислорода. Эффективность пожаротушения существенно увеличивается, при этом используется минимальное количество воды.

Благодаря столь значительному снижению количества потребляемой воды, по сравнению с обычными спринклерными системами, максимально уменьшается ущерб, наносимый при пожаротушении.

Водяной туман обладает высоким значением теплоемкости и значительной суммарной активной площадью поверхностей капель, что позволяет резко снижать температуру в зоне пожара и прекращать химическую реакцию горения.

Все эти факторы позволяют безопасно эвакуировать людей, которые находились в помещении, а также создавать условия для нормальной работы специального персонала, оснащенного переносными средствами пожаротушения.

Благодаря тому, что системы пожаротушения EI FOG "Water Mist" не содержат химических добавок, установку можно считать абсолютно экологически безопасной.

Все перечисленные преимущества способствуют тому, что контроль и процесс тушения пожара осуществляется наилучшим образом.

Использование системы EI FOG

Автоматические установки пожаротушения тонкораспыленной водой ei fog water mist используются для тушения пожаров классов А (твердых горючих материалов), В (горючих жидкостей), С (горючих газов) и Е (электроустановок под напряжением до 1000 В) в зданиях, сооружениях и помещениях различного назначения с категориями по пожарной опасности А, Б, В1 и В3. Допускается применение системы для тушения кабелей под напряжением до 30000 B .

Данная система пожаротушения, в которой используется тонкораспыленная вода , соответствует международным стандартам IMO A 800, A 913 и NFPA 75. В настоящее время система сертифицируется в ФГУ ВНИИПО МЧС России.

Сравните преимущества системы пожаротушения на основе ТРВ перед традиционными системами водяного 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).

Популярность метода

Согласно статистике, 90 % всех случаев тушения пожаров происходит с применением воды. При всей популярности использования этого природного материала на практике существуют и отрицательные стороны такого средства тушения:

• большой расход жидкости;
• порча ценностей пожарогасительным материалом и затапливание объектов;
• причинение серьёзного дополнительного ущерба соседним помещениям, не связанным с очагом возгорания, например затапливание квартир соседей;
• необходимость организации дополнительных резервов хранения водного запаса с наличием пожарных резервуаров и насосных станций.

В значительно меньшей мере эти недостатки касаются способа тушения пожаров тонкораспылённой водой. Применение метода основывается на создании облака из мелкодисперсных капель воды, выдуваемого специальным агрегатом высокого давления свыше 250 бар.

Данный способ формально относится к поверхностному методу пожаротушения, однако следует принимать во внимание, что распыляемый реагент на практике охватывает объём площади горения с эффектом увеличения в несколько раз.

При этом под действием высокой температуры происходит парообразование, от этого затрудняется подача кислорода к очагу пожара, как следствие — резкое понижение температуры и сведение скорости горения к критической. Во избежание повторного загорания мелкодисперсный туман поддерживается в пространстве до 15 мин.

За счёт природного свойства воды — способности растворять большинство веществ — этот туман может вбирать в себя твёрдые частицы дыма, что значительно снижает риск сильного задымления окружающего пространства.

При таком способе для тушения пожаров класса А используют возможности жидкости, состоящей только из воды. В более катастрофических случаях вполне реально использование дополнительных пенообразующих добавок в смесь. Специальным переключателем клапан пожарного ствола агрегата переводится в положение для пенообразования, далее установка работает в штатном режиме.

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:

1. высокого давления. Снабжены баллонами с азотом или насосами высокого давления. Необходимая консистенция пожаротушительной смеси достигается механическим путём;
2. 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.

Сегодня существует масса систем пожаротушения. Все они основаны на различных технологиях. Наиболее популярная - пожаротушение тонкораспыленной водой. Это самый эффективный способ борьбы с пожарами классов А и B.

Что это значит? При возникновении пожара класса А первым делом воспламеняются различные твердые предметы и материалы. Это могут быть изделия из разных пород древесины, пластмасса, продукция из текстильных материалов, резина. Второй вид пожаров – это процесс неконтролируемого горения различных жидких веществ, которые не растворимы в воде. Это могут быть различные продукты нефтепереработки, бензины, а также парафины и прочие вещества. Также во второй группе пожаров, с которыми может бороться система пожаротушения тонкораспыленной водой, относятся воспламенения веществ, которые могут смешиваться с водой. Это глицерин, ацетон, различные спирты.

Популярность применения тонкораспыленной воды для тушения пожаров

Если верить статистическим данным, то 90% всех пожаров тушат с использованием воды. Но, несмотря на то, что вода является очень популярными и эффективным средством против огня, применение ее имеет и положительные и отрицательные моменты. Так, при ликвидации даже сравнительно небольших возгораний наблюдается достаточно высокий ее расход.

Также в процессе тушения при воздействии жидкости портятся различные ценности без всякой возможности их восстановления, а объект, где произошел пожар, будет неминуемо затоплен.

При использовании воды в качестве средства для ликвидации очагов возгорания необходимы дополнительные резервуары, где может хранится ее запас. При этом они должны быть оснащены пожарными резервуарами и насосными станциями.

Пожаротушение тонкораспыленной водой

Этот метод практически лишен подобных недостатков. В процессе пожаротушения ни одно помещение не затопится, а вот огонь будет эффективно устранен. Но если вода именно тушит пожар, то принцип действия этого метода немного в другом. Здесь специальное оборудование формирует облако из мелких капелек воды.

Пожаротушение тонкораспыленной водой существенно отличается от традиционного метода борьбы с возгораниями. Этот способ можно даже формально отнести к поверхностной технологии. Но нужно понимать, что распыляемый состав, как показывается практика, охватывает весь объем горения. При этом наблюдается эффект увеличения.

Высокие температуры запускают процесс образования пара, вследствие чего уменьшается количество кислорода, и он не подается к очагу горения. Затем наблюдается резкое снижение температуры, скорость горения сводится к критической. Чтобы избежать повторных возгораний, этот туман из мелких капель воды может поддерживаться в помещении до 158 минут.

Благодаря природным характеристикам воды она растворяет в себе огромное количество всевозможных веществ. Это позволяет значительно снизить риск задымления, так как мелкодисперсный водяной туман способен вбирать в себя частицы дыма.

Для возгораний класса A используют только воду – возможностей ее более чем достаточно.
Если пожар более катастрофический, тогда допускается применение специальных пенообразующих добавок.

Принцип действия

Итак, чаще всего для ликвидации возгорания в зданиях применяется автоматическое пожаротушение тонкораспыленной водой. Это решение позволяет эффективно победить возгорания классов А и B без нанесения существенного ущерба помещению и ценностям, находящимся в нем. Работают эти автоматические решения следующим образом. При помощи специальных пожарных датчиков различных типов система определяет, где расположен очаг пожара. Затем автоматика отправляет сигнал об опасности и пожаре на пульт, где будет активизировано запорно-пусковое оборудование на основном модуле.

Затем запорно-пусковое устройство откроет доступ для газа и отправит его в резервуар с водой. В этой емкости будет сформирован состав из газа и жидкости. Также в составе есть специальные добавки, которые позволяют значительно улучшить и ускорить процесс тушения пожара. Смесь воды и газа по специальному пожарному трубопроводу будет подана на распыляющее оборудование.

Процесс выброса воды может контролироваться как при помощи автоматических решений, так и дистанционным образом, благодаря действию соответствующих датчиков давления, установленных на ключевых местах трубопровода. Благодаря тому, что размер одной капли мелкодисперсной воды составляет около 100 мкм, время борьбы со средним пожаром составляет не более 1 минуты.

Виды модульных установок

Модульное оборудование может быть с высоким или низким рабочим давлением. Так, системы высокого давления оснащены резервуарами, заполненными азотом. Кроме этого, оборудование оснащается насосами высокого давления. Нужная консистенция рабочей смеси в этом случае достигается механически. Установки для работы с низким давлением предусматривают отдельное хранение газа, достаточного для пуска в случае необходимости.

Кроме рабочего давления, эти системы делятся на стационарные комплексы и мобильные модули.
Стационарная модульная установка пожаротушения тонкораспыленной водой может быть централизованной либо автономной, на базе специальных модулей. Мобильные системы – это обычные огнетушители.

Автономные решения стоит использовать в одном помещении или же в нескольких, объем и площадь которых невелики. Для помещений, площадь которых составляет более 1000 кв. м, необходимо выполнять зонирование пространства, чтобы максимально рационально разместить распределительные устройства и резервуары для газа.

Области применения

Установки пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления и их использование регламентируются СП 5.13130.2009. Применяют для борьбы с пожарами категорий А, B и С. Также допускается монтаж и использование этого оборудования в местах установки различного электрооборудования до 1000 В.

Рекомендуется применять такие системы на многоуровневых закрытых автомобильных парковках, в промышленных цехах и складах, в архивах, библиотеках. Также рекомендуется оснащать этим оборудованием культурные и развлекательные комплексы, выставочные центры. Сегодня модули пожаротушения тонкораспыленной водой стали также применять в торговых, офисных помещениях, гостиницах.

Недостатки такого способа борьбы с огнем

Так как большую часть времени системы находятся в режиме ожидания, то существуют проблемы постепенного образования шлаков в рабочих отверстиях распылителя. Диаметр одного отверстия составляет 1,2 мм. В этом случае распыляющий модуль теряет работоспособность.

Это существенный минус. Специалисты утверждают: необходимо, чтобы в конструкции были дополнительно закрывающие клапаны, которые смогут предотвратить шлакообразование. Также недостатком считается необходимость системы водоподготовки.

Преимущества использования тонкораспыленной технологии

Пожаротушение тонкораспыленной водой имеет еще одно значительное преимущество.
Это минимальный ущерб в процессе тушения. Чтобы удалить из помещения всю воду, достаточно небольшого проветривания. Таким образом, это очень эффективное и безопасное решение.

Также одно из достоинств – это экономия жидкости.
В процессе ликвидации пожаров обыкновенным способом размер одной капли может варьироваться от 1,5 до 2 мм. Показатели эффективного расхода составляют около 30%. Остальная же часть никак не борется с пламенем, а просто наносит ущерб помещению.

Эффективность тушения начинает расти, если уменьшается размер капли. Так, небольшой размер очень способствует повышению охлаждающей способности, повышает проникновение и площадь покрытия. При этом расход воды составляет всего лишь 1.5 литра на 1 кв. м.

Автономный модуль пожаротушения тонкораспыленной водой ТРВ гарант

Данные решения используют для помещений, класс опасности которых - от Ф1 до Ф5. Эти модули можно применять для ликвидации огня категорий А и B. Время на процесс тушения – не менее чем 5 секунд. За это время модуль выдаст около 30 литров воды. Среди преимущества данных модулей – срок службы до 10 лет с возможностью повторного использования.

Технологичная и экономная борьба с огнем

Итак, модульное пожаротушение тонкораспыленной водой – это эффективный и современный способ борьбы с пожарами.
Теперь можно забыть о том, что после пожарников помещение больше непригодно к жизни. Ущерб от тушения минимален.

Пожаротушение тонкораспыленной водой (ТРВ) - это современная, быстро набирающая популярность, высокоэффективная технология пожаротушения. В качестве огнетушащего вещества используется вода, подаваемая под высоким давлением через специальные распыляющие форсунки, благодаря чему создается мелкодисперсный туман из капель величиной не более 100-150 микрон, который быстро заполняет защищаемое помещение. При этом достигается высокая эффективность тушения очагов возгорания при минимальном объеме расходуемой воды, что позволяет применять технологию ТРВ в системах модульного пожаротушения.

Эффективность модулей пожаротушения тонкораспыленной водой достигается за счет суммарного действия следующих факторов:

• Во-первых, водяной мелкодисперсный туман обладает высокой теплоемкостью и большой суммарной площадью поверхности капель, что приводит к быстрому снижению температуры в очаге пожара и остановке процесса химической реакции горения (эффект снижения температуры).
• Во-вторых, при испарении воды в зоне пожара образуется большое количество водяного пара, который, являясь газообразным веществом, обладает свойствами объемных средств пожаротушения и проникает в любые щели и пористые поверхности, препятствуя газообмену горючих материалов с кислородом за счет снижения его концентрации в зоне горения (эффект вытеснения кислорода).
• В третьих, мелкодисперсные капли воды и водяной пар, осаждаясь на поверхность материалов еще не охваченных процессом горения, создает на их поверхности тонкую водяную пленку, препятствуя распространению пожара на соседние с очагом возгорания зоны защищаемого помещения (эффект локализации пожара). В модулях пожаротушения тонкораспыленной водой, выпускаемых МППА "Эпотос", для усиления этого эффекта используется пенообразующая добавка (ацетат калия). Раствор ацетата калия также препятствует замерзанию воды и позволяет применять модули ТРВ при низких температурах (до минус 40 градусов по Цельсию)

Резюмируя все вышесказанное:
технология пожаротушения тонкораспыленной водой, помимо охлаждения, реализует еще два механизма тушения - изоляцию очага и снижение концентрации кислорода.

Есть еще одно неоспоримое преимущество модулей пожаротушения ТРВ перед другими средствами противопожарной защиты, – абсолютная экологичность и безопасность для человека. Это позволяет применять данную технологию в жилых помещения, торговых павильонах, промышленных цехах и других помещениях с присутствием людей. Быстрое распыление водяного тумана и его мгновенный охлаждающий эффект позволяет производить эвакуацию находящихся в помещении людей даже во время активной фазы пожара (при срабатывании системы пожаротушения).
Кроме того, тонкораспыленная вода обладает уникальной способностью осаждать дым. Практика применения показывает, что сразу после срабатывания модулей пожаротушения ТРВ нет никакой необходимости включения вентиляционной системы для удаления дыма.

Принцип работы модулей пожаротушения тонкораспыленной водой.

Принцип работы модулей ТРВ заключается в следующем:
1. Датчики автоматической системы пожаротушения обнаруживают возгорание, после чего система выдает электрический сигнал на запуск модулей пожаротушения.
2. От поступившего электрического импульса срабатывает газогенератор модуля пожаротушения, который выбрасывает во внутреннюю полость модуля инертный газ, что приводит к быстрому росту давления внутри корпуса модуля.
3. При достижении критического давления в корпусе (процесс происходит за доли секунды) разрушается предохранительная мембрана модуля ТРВ и вода через мелкодисперсный распылитель выбрасывается в защищаемое помещение.

Следует отметить, что в пассивном состоянии (до срабатывания) давление внутри корпуса модуля полностью отсутствует, что существенно уменьшает возможность потери его работоспособности в результате незначительной разгерметизации и постепенного стравливания давления. Это выгодно отличает модули с газогенераторным принципом работы от других систем, постоянно находящихся под давлением.

Сфера применения технологии ТРВ. Ограничения.

Наряду с требованиями нормативных документов по пожарной безопасности необходимо учитывать особенности различных объектов защиты и просчитывать экономическую эффективность выбранной технологии пожаротушения, знать все ее особенности и недостатки.

В жилых и производственных помещениях модульные системы ТРВ вне конкуренции по причине экологической безопасности и безвредности для человека

В складских помещениях, предназначенных для хранения материалов на основе целлюлозы (бумага, продукты деревообработки), продовольствия, фармацевтические изделий, сложной и дорогой электронной техники, тонкораспыленная вода также является наиболее приемлемым решением. Как видите, сфера применения весьма широка, однако есть и ограничения.

Модули ТРВ не предназначены для пожаротушения в помещениях с электрооборудованием под очень высоким напряжением (свыше 1000 В).
Кроме того, тонкораспыленная вода не применима для тушения пожаров класса Д, а также некоторых химически активных по отношению к воде веществ, в том числе:
- алюминийорганические соединения, щелочные и щелочноземельные металлы (крайне взрывоопасны при контакте с водой и даже при наличии водяного пара) ;
- органические соединения лития, азид свинца, гидриды цинка, магния, алюминия (активно разлагаются в присутствие воды выделяя горючие газы);
- термит, хлорид титана, серная кислота, (активно взаимодействуют с водой с большим тепловыделением);

Это важно!
Особенностью модулей Буран-ТРВ, производимых на предприятиях МППА "ЭПОТОС", является отсутствие в применяемом водном растворе стандартных пенообразователей ПАВ, срок службы которых имеет огранечение: 3 года работы без перезарядки модулей. (см. Разъяснительное письмо ВНИИПО "О сроке службы водных расстворов ПАВ")
В модулях Буран-ТРВ применяется исключительно водный раствор ацетата калия, что повышает его морозоустойчивость (до минус 40°C) и пользволяет использовать модули в течение 10 лет без перезарядки!

Испытания модулей Буран-15 ТРВ "СПБЭК-Майнинг"-2017

В настоящее время модульные системы пожаротушения тонкораспыленной водой и различные установки (МУПТВ) на базе этой технологии все чаще применяются в качестве универсального средства пожаротушения на защищаемых объектах не только в России, но и за ее пределами. Доступность воды, ее экологичность, безопасность и высокая эффективность тушения в тонкораспыленном состоянии – вот главные причины постоянно возрастающей популярности этой современной технологии, использующей воду в качестве огнетушащего вещества. Специалисты "Эпотос" постоянно совершенствуют модули ТРВ, вносят изменения в конструкцию и технологию их производства, проводят многочисленные испытания с целью устранения недостатков изделий ТРВ и расширения области их применения.