Занятие 6.1 (лекция11) «Установки порошкового и парового пожаротушения
1. Назначение, область применения установок порошкового пожаротушения
Применение порошковых составов для тушения пожаров было обосновано русским ученым инженером-технологом М.И. Колесником-Кулевичем в 1888 году в книге «О противопожарных средствах». В начале 20 века в России Н.Ф. Шефталь создал автоматический порошковый огнетушитель «Парогас» (двууглекислая сода).
С развитием промышленного производства появилось большое количество веществ, горение которых традиционными средствами (вода, пена, газ) потушить трудно, а в некоторых случаях и невозможно (сжиженые газы, нефтепродукты, спирт, ацетон, щелочные металлы, кремний- и металлоорганические соединения, электроустановки, находящиеся под напряжением до 1000В).
Таким образом для тушения пожаров классов А, В, С, Д, Е используются установки порошкового пожаротушения (в зависимости от вида порошка).
Огнетушащие порошковые составы представляют собой тонкоизмельченные минеральные соли с различными добавками (размер частиц 0,07-2 мм) для уменьшения таких негативных качеств, как:
слеживаемость,
комкование,
высокая гигроскопичность.
Преимущества порошков по сравнению с другими огнетушащими составами:
очень высокая огнетушащая способность (в несколько раз больше чем у хладонов),
универсальность,
невысокая стоимость,
относительная безопасность для человека,
применимость для тушения электроустановок,
применимость для флегматизации и подавления взрывов,
диэлектрические свойства.
Высокий огнетушащий эффект достигается за счет комплексного воздействия: 1) ингибирование (торможение) химических реакций горения,
2) охлаждение зоны горения вследствие расходования тепла на нагрев и разложение порошка,
3) разбавление горючей среды порошком и продуктами его разложения,
4) огнепреграждение.
Различают порошки общего и специального назначения, а также универсальные порошки.
Порошки общего назначения (ПСБ-3- основной компонент- бикарбонат натрия) используют для тушения пожаров органических горючих материалов (ЛВЖ, ГЖ), древесины, резины, пластмассы.
Порошки специального назначения (ПС-1, СИ-2 – силикагель и хладон) используют для тушения щелочных металлов и пирофорных материалов.
Универсальные порошки (ПФ- диаммонийфосфат, П-1А – аммофос, Пирант-А) для тушения в том числе и тлеющих материалов.
Классификация порошковых АУПТ:
По виду пуска:
пневматическим,
тросовым,
электрическим
комбинированным пуском.
Вид автоматического пуска выбирают в зависимости от категории пожарной опасности производства, объемно-планировочных особенностей и микроклимата защищаемого объекта.
По продолжительности подачи огнетушащего порошка:
импульсные (до 0,2 секунды),
кратковременного действия (более 1 секунды).
По способу хранения вытесняющего газа:
закачные,
с газогенерирующим (пиротехническим) элементом,
с баллоном сжатого или сжиженного газа.
Вытесняющим газом могут быть воздух, аргон, азот, углекислый газ, гелий или их смеси.
По способу тушения:
объемный,
локальный,
поверхностный.
По способу организации подачи порошка:
с разрушающимся корпусом,
с неразрушающимся корпусом.
По вместимости:
импульсные – 0,2-50 литров,
кратковременного действия – 2-50 литров
В настоящее время наиболее часто применяется пневматический способ подачи порошков, заключающийся в выдавливании порошка из сосуда сжатым газом. Принцип действия основан на псевдоожижении слоя порошка при истечении рабочего газа в полость корпуса с последующим выбросом огнетушащего порошка через распылители распределительной сети в виде газопорошковых струй на защищаемую площадь или в защищаемый объем.
1.2. Установки порошкового пожаротушения кратковременного действия
Наибольшее распространение в нашей стране получили установки типа ОПА (огнетушители порошковые автоматические) с тросовым и электропуском и УПМ (установка порошковая модульная) с электропуском кратковременного действия, с неразрушающимся корпусом, с баллоном сжатого газа, модульные.
Схема порошковой АУПТ с электропуском представлена на рис. 1.
Рис. 1. Схема порошковой АУПТ с электропуском
Основными элементами установки являются:
баллон для хранения порошка с люком и сифонной трубкой;
баллон со сжатым газом;
автоматическая пожарная сигнализация (ППУ, пожарные извещатели и шлейфы) - побудительная система;
головка затвор для открытия баллона и выпуска сжатого газа;
редуктор для снижения давления;
пусковой клапан
трубопровод и выпускные насадки-распылители для подачи смеси на защищаемую площадь (объем);
манометр;
предохранительный клапан
Порядок работы порошковой АУПТ заключается в следующем.
При загорании в защищаемом помещении и срабатывании не менее 2 пожарных извещателей в разных шлейфах.
ППУ выдает электрический сигнал на запуск АУПТ.
Головка-затвор открывается. Газ из баллона через редуктор поступает в баллон с порошком.
В корпусе баллона порошок переходит в псевдоожиженное состояние, благодаря чему приобретает способность текучести по распределительному трубопроводу.
При повышении давления в корпусе баллона с порошком до определенного предела срабатывает клапан пусковой, после чего порошок из корпуса поступает по трубопроводу к выпускным насадкам (распылителям), а далее на защищаемую площадь (объем).
Порошковая АУПТ оборудуется также устройством ручного пуска.
1.3. Установки порошкового пожаротушения импульсного действия.
Состав импульсной установки порошкового пожаротушения представлен на рис. 2 и включает в себя:
ППУ
Шлейфы сигнализации с АПИ
Модули порошкового пожаротушения импульсные
МППИ – устройство в котором совмещены функции хранения, подачи и запорно-пусковые функции, осуществляющее по командному импульсу устройства управления и контроля выпуск и распыление огнетушащего порошка за время не более 0,2 секунд.
 |
Рис. 2. Схема импульсной порошковой установки
Примеры МППИ: «Вулкан», «Буран».
МППИ «Буран» состоит из корпуса, выполненного из 2-х сферообразных металлических частей, плотно соединенных между собой и предназначенных для хранения огнетушащего порошка, газообразователя и электрического активатора.
При пожаре после срабатывания 2-х АПИ ППУ выдает электрический импульс на запуск МППИ. Возможно также самостоятельное срабатывание МППИ при повышении температуры.
Далее внутри корпуса происходит интенсивное газовыделение, что приводит к нарастанию давления, разрушению нижней части корпуса по насечкам без образования осколков и выбросу огнетушащего порошка в зону горения.
Основные параметры МППИ:
Масса порошка П2АП, Пирант, ПСБ-3М – 2 кг;
Защищаемая площадь – 7 м2;
Защищаемый объем – до 18 м3;
Высота установки – до 3 м.
Порошковые АУПТ, применяемые для защиты помещений, в которых могут присутствовать люди, должны иметь устройства для задержки автоматического пуска на время необходимое для эвакуации людей и систему оповещения персонала.
При отработке второго учебного вопроса (15 мин) преподаватель доводит информацию о требованиях нормативных документов к оборудованию установок порошкового и парового пожаротушения.
Ппреподаватель осуществляет контроль за работой курсантов, задавая контрольные вопросы по изучаемому материалу, и отвечает на возникающие вопросы в ходе работы, задает наводящие вопросы, заставляющие курсантов обратить внимание на те или иные упущения, недостатки, ошибки и т.д. Оказывает курсантам необходимую методическую помощь. На основании проведенного опроса и контроля работы курсантов преподаватель предварительно их оценивает.
2. Требования нормативных документов к оборудованию установок порошкового пожаротушения.
2.1. Установки порошкового пожаротушения модульного типа
Область применения
Автоматические установки порошкового пожаротушения (АУПП) применяются для ликвидации пожаров классов А, В, С и электрооборудования (электроустановок под напряжением).
В помещениях категории А и Б по взрывопожароопасности по и во взрывоопасных зонах по допускается применение установок, получивших соответствующее свидетельство о взрывозащищенности электрооборудования, выданное в установленном порядке, и имеющих необходимый уровень взрывозащиты или степень защиты электрических частей оборудования установок.
При этом конструктивное устройство оборудования установок при его срабатывании должно исключить возможность воспламенения взрывоопасной смеси, которая может находиться в защищаемом помещении, что должно быть подтверждено соответствующим испытанием по методике, принятой в установленном порядке.
Запрещается применение установок:
а) в помещениях, которые не могут быть покинуты людьми до начала подачи огнетушащих порошков;
б) в помещениях с большим количеством людей (50 человек и более).
П р и м е ч а н и е — Допускается применение установок для защиты помещений класса функциональной пожарной опасности Ф5.1 (здания производственного назначения, а также складских помещений класса функциональной пожарной опасности Ф5.2 (по СНиП 21-01-97) при наличии в них пожарной нагрузки класса В по ГОСТ 27331 (склады горюче-смазочных материалов и т.п.). В проекте на установку пожаротушения должно быть указано, что персонал, работающий в данных помещениях, должен быть проинструктирован об опасных факторах для человека, возникающих при подаче порошка из модулей пожаротушения, а также периодически проходить тренировку.
Установки не должны применяться для тушения пожаров:
- горючих материалов, склонных ссамовозгоранию и тлению внутри объема вещества (древесные опилки, хлопок, травяная мука и др.);
- пирофорных веществ и материалов, склонных к тлению и горению без доступа воздуха.
Установкимогутприменятьсядлятушенияпожараназащищаемойплощади, локальноготушенияначастиплощадиилиобъема, тушениявсегозащищаемогообъема (при соблюдении требований п. 9.2.7, 9.2.8, 9.2.17 СП 5 13130-2009).
Огнетушащие порошки должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 53280.4. При этом для импульсных модулей порошкового пожаротушения параметр пробивного напряжения не учитывается. Для защиты помещений объемом не более 100 м3 с пожарной нагрузкой не более 1000 МДж/м2, в которых скорости воздушных потоков в зоне тушения не превышают 1,5 м/с, посещение которых обслуживающим персоналом производится периодически (по мере производственной необходимости), а также для защиты электрошкафов и др., допускается применение установок, осуществляющих только функции обнаружения и тушения пожара, а также передачи сигнала о пожаре.
В проекте на установку пожаротушения должно быть указано, что персонал, осуществляющий периодическое посещение данных помещений, должен быть проинструктирован об опасных факторах для человека, возникающих при подаче порошка из модулей пожаротушения.
2.2 Проектирование
В проектной документации на установку должны быть указаны параметры установки в соответствии с ГОСТ Р 51091 и правила ее эксплуатации.
В зависимости от конструкции модуля порошкового пожаротушения (далее по тексту раздела — модули) установки могут быть с распределительным трубопроводом или без него. По способу хранения вытесняющего газа в модуле (емкости) установки подразделяются на закачные, с газогенерирующим элементом, с баллоном сжатого или сжиженного газа.
При размещении модулей в защищаемом помещении допускается отсутствие местного ручного пуска. При расчете объема защищаемого помещения, в случае, когда оборудование и строительные конструкции выполнены из негорючих материалов, допускается вычитать их объем из расчетного объема помещения.
Локальная защита отдельных производственных зон, участков, агрегатов и оборудования производится в помещениях со скоростями воздушных потоков не более 1,5 м/с или с параметрами, указанными в технической документации (ТД) на модуль порошкового пожаротушения.
За расчетную зону локального пожаротушения принимается увеличенный на 10 % размер защищаемой площади, увеличенный на 15 % размер защищаемого объема. Тушение всего защищаемого объема помещения допускается предусматривать в помещениях со степенью негерметичности до 1,5 %. В помещениях объемом свыше 400 м3, как правило, применяются способы пожаротушения — локальный по площади (объему) или по всей площади.
Максимальная длина распределительных трубопроводов и требования к ним регламентируются ТД на модули порошкового тушения, трубопроводы следует выполнять из стальных труб.
Соединения трубопроводов в установках пожаротушения должны быть сварными, фланцевыми или резьбовыми.
Трубопроводы и их соединения в установках пожаротушения должны обеспечивать прочность при испытательном давлении, равном 1,25Рраб, где Рраб — рабочее давление модуля.
Модули и насадки должны размещаться в защищаемой зоне в соответствии с ТД на модули.
При необходимости должна быть предусмотрена защита корпусов модулей и насадков от возможного повреждения.
Модули порошкового пожаротушения следует размещать с учетом диапазона температур эксплуатации.
Модули с распределительным трубопроводом допускается располагать как в самом защищаемом помещении (в удалении от предполагаемой зоны горения), так и за его пределами в непосредственной близости от него, в специальной выгородке, боксе.
Конструкции, используемые для установки модулей или трубопроводов с насадками, должны выдерживать воздействие нагрузки, равной пятикратному весу устанавливаемых элементов, и обеспечивать их сохранность и защиту от случайных повреждений.
В проекте должны быть учтены мероприятия, приведенные в ТД на модули, для исключения возможности засорения распределительных трубопроводов и насадков.
На защищаемом предприятии должен быть предусмотрен 100 %-ный запас комплектующих, модулей (неперезаряжаемых) и порошка для замены в установке, защищающей наибольшее помещение или зону. Если на одном объекте применяется несколько модулей разного типоразмера, то запас должен обеспечивать восстановление работоспособности установок каждым типоразмером модулей.
Запас должен храниться на складе защищаемого объекта или сервисной организации. Допускается отсутствие запаса на предприятии, если заключен договор о сервисном обслуживании установки.
Расчет количества модулей, необходимого для пожаротушения, должен осуществляться из условия обеспечения равномерного заполнения огнетушащим порошком защищаемого объема или равномерного орошения площади в соответствии с рекомендуемым приложением И. При этом учитываются приведенные в ТД на модуль диаграммы распыла для защищаемой площади (объема) и ранг модельного очага пожара по ГОСТ Р 51057—2001, соответствующий этой площади (объему).
Расположение насадков производится в соответствии с ТД на модуль. Если высота защищаемого помещения выше, чем максимальная высота установки распылителей, то их размещение осуществляется ярусами с учетом диаграмм распыла.
При использовании установки (при обосновании в проекте) может применяться резервирование. При этом общее количество модулей удваивается по сравнению с расчетным и производится двухступенчатый запуск модулей. Для включения второй ступени допускается применение дистанционного управления в соответствии с принятым в проекте алгоритмом работы установки.
2.3. Требования к защищаемым помещениям
Помещения, оборудованные установками порошкового пожаротушения, должны быть оснащены указателями о наличии в них установок. Перед входами в помещения (кроме помещений, указанных в 9.1.6 СП 5-13130-2009), оборудованные УПП по ГОСТ 12.3.046, должна предусматриваться сигнализация в соответствии с ГОСТ 12.4.009 и 12.4.3 настоящего документа.
Степень негерметичности помещения при тушении по объему не должна превышать значений, указанных в паспорте на модуль (в паспорте при этом также должна быть указана величина коэффициента k4, п.3.1.1 приложения И), в случае отсутствия таких данных степень негерметичности принимается в соответствии с 9.2.8, а расчет k4 выполняется по п.3.1.1 приложения И.
В помещениях, где предусмотрено тушение всего защищаемого объема, должны быть приняты меры по ликвидации необоснованных проемов, против самооткрывания дверей. После окончания работы установки для удаления продуктов горения и порошка, витающего в воздухе, необходимо использовать общеобменную вентиляцию. Допускается для этой цели применять передвижные вентиляционные установки. Осевший порошок удаляется пылесосом или влажной уборкой.
2.4 Требования безопасности
Проектирование установок следует проводить в соответствии с требованиями мер безопасности, изложенных в ГОСТ 12.1.019, ГОСТ 12.3.046, ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.4.009, ГОСТ 12.1.005, ГОСТ 28130.
Устройства ручного дистанционного и местного пуска установок должны быть опломбированы, за исключением устройств ручного пуска, установленных в помещениях пожарных постов.
Установка должна обеспечивать задержку выпуска порошка на время, необходимое для эвакуации людей из защищаемого помещения, отключение вентиляции (кондиционирования и т. п.), закрытие заслонок (противопожарных клапанов и т. д.), но не менее 10 сот момента включения в помещении устройств оповещения об эвакуации (кроме помещений по 9.1.7 [СП 5-13130-2009]).
3. Техническое обслуживание и методика проверки.
Приемка в эксплуатацию АУПТ без проведения комплексной наладки (комплексного опробования) не допускается. Испытание работоспособности АУПТ при комплексной проверке должно проводиться путем измерения сигналов, снимаемых с контрольных точек основных функциональных узлов и вторичных приборов АУПТ по схемам, приведенным в ТД. При этом в качестве нагрузки на линии пуска могут быть использованы имитаторы, электрические характеристики которых должны соответствовать характеристикам устройств пуска модулей в составе АУПТ.
При приемке выполненных работ по монтажу и наладке АУПТ комиссия производит:
внешний осмотр;
измерение сопротивления изоляции и шлейфа сигнализации;
испытание работоспособности смонтированных установок;
измерение напряжения и тока контроля пусковых цепей АУПТ.
При внешнем осмотре проверяют:
наличие заводских пломб;
наличие вытесняющего газа;
наличие предохранительных устройств, согласно документации на модуль;
наличие маркировки модуля, а также соответствие марки огнетушащего порошка классам пожара в помещении;
наличие устройств от самопроизвольного запуска АУПТ;
состояние линейной части шлейфа сигнализации;
соответствие проложенных электропроводок, установленных извещателей, приборов, коробок и т. д. проектной документации.
Методики испытаний при измерении сопротивления изоляции и шлейфа сигнализации, работоспособности смонтированных установок, напряжения и тока контроля пусковых устройств АУПТ определяются в каждом конкретном случае рабочей комиссией.
При обнаружении отдельных несоответствий выполненных работ проектной документации или акту обследования комиссия должна составить акт о выявленных отклонениях с указанием организаций, ответственных за их устранение. Эти организации должны в 10-дневный срок устранить несоответствия, а монтажные организации - вновь предъявить АУПТ к сдаче.
АУПТ считается принятой в эксплуатацию, если проверкой (испытаниями) установлено:
монтажно-наладочные работы выполнены в соответствии с проектными решениями, технологическими картами;
результаты измерений в пределах нормы;
испытания работоспособности АУПТ дали положительные результаты, при этом установки обеспечивают в случаях, предусмотренных проектом, отключение систем вентиляции, включение систем дымоудаления и подпора воздуха в лестничные клетки и тамбур-шлюзы при пожаре.
Прием АУПТ должен оформляться актом.
Необходимость подключения АУПТ на пульты централизованного наблюдения (ПНЦ) определяется подразделениями вневедомственной охраны с участием представителей заказчика и органов ГПН.
Приемно-контрольные приборы АУПТ по окончании монтажа должны иметь табличку, содержащую:
наименование защищаемых помещений;
маркировку назначения прибора по защищаемым помещениям;
сведения о типе и количестве извещателей, подключаемых к данному прибору.
По окончании сдачи и приемки в эксплуатацию АУПТ монтажно-наладочная организация должна опломбировать те части приборов, к которым имел доступ ее представитель в процессе монтажа, наладки и регулировки установки, и проверить наличие пломб предприятий-изготовителей на приборах.
Приложение 42 (Методические рекомендации ВНИИПО)