6. Установки порошкового пожаротушения (модули)

ГОСТ Р 51091-97. "Установки порошкового пожаротушения автоматические. Типы и основные параметры подразделяет автоматические установки порошкового пожаротушения" (АУПП) на установки объемного тушения, поверхностного тушения, локального тушения по объему или площади. Отметим при этом, что тушение всего объема может быть осуществлено только для сравнительно герметичных помещений, степень негерметичности которых составляет 1,5%. Кроме того, предусмотрена классификация модулей порошкового пожаротушения в зависимости от способа хранения вытесняющего газа на закачные, с газогенерирующим (пиротехническим) элементом, с баллоном сжатого или сжиженного газа. Термины и определения, перечень основных параметров установок также приведены в ГОСТ Р 51091-97. Конструктивная схема модуля порошкового пожаротушения для хранения и подачи ОП в составе УПП показана на рис. 5.

Рис. 5. Схема установки порошкового пожаротушения.

Модули порошкового пожаротушения подлежат обязательной сертификации в области пожарной безопасности, они должны соответствовать требованиям НПБ 67-98. "Установки порошкового пожаротушения автоматические. Модули. Общие технические требования". Методы испытаний, огнетушащие порошки общего назначения - НПБ 170-98 "Порошки огнетушащие общего назначения. Общие технические требования. Методы испытаний". При проектировании установок порошкового пожаротушения необходимо руководствоваться положениями НПБ 88-2001. "Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования". Монтаж АУПП и установок газового пожаротушения выполняется аналогично. Основные требования к монтажу модулей порошкового пожаротушения отражены в их руководствах по эксплуатации или другой ТД изготовителя. Испытания и приемка в эксплуатацию, а также эксплуатационное обслуживание АУПП и установок газового пожаротушения принципиально не различаются. Для УПП отличие заключается в том, что для УПП следует учитывать требования к срокам сохранности и рыхлению ОП. В случае срабатывания УПП после окончания ее работы для удаления продуктов горения и порошка, витающего в воздухе, используют общеобменную вентиляцию. Допускается для этой цели применять передвижные вентиляционные установки (дымососы). Осевший порошок удаляют пылесосом или влажной уборкой. Остатки порошка в трубопроводах УПП удаляют интенсивной продувкой сжатым газом.

7. Установки аэрозольного пожаротушения

Основным исполнительным элементом установок объемного аэрозольного пожаротушения являются генераторы огнетушащего аэрозоля (ГОА). ГОА предназначены для получения в результате сжигания зарядов АОС эффективных огнетушащих аэрозолей и подачи их с требуемыми для тушения расходами в защищаемое помещение. Одновременно ГОА обеспечивает сохранность заряда АОС от внешних воздействий, защиту людей и оборудования от непосредственного воздействия опасных факторов, которые образуются в процессе получения аэрозоля (температуры струи, светового излучения и др.). Зажигание АОС осуществляют от пускового устройства ГОА - электропировоспламенителя, электроспирали, специального огнепроводного шнура и т. п [8]. Основными элементами ГОА (рис. 1) являются корпус (оболочка, камера сгорания) (1); огнетушащий заряд АОС (2); устройство (узел) воспламенения - инициирования (3) заряда (электроспираль, электропиропатрон, пировоспламенитель, капсюль и др). Кроме того, конструкция ГОА может содержать выходное отверстие (сопло) с удерживающей заряд решеткой (5); герметизирующую мембрану (6), насадки (завихрители, инжекторы, охладители, сопла, смесители) - (7); блоки охлаждения в камере сгорания ГОА (4); узел крепления (8), другие элементы.

Рис.6.Принципиальная схема генератора огнетушащего аэрозоля с камерой сгорания

При возникновении пожара включают устройство (узел) инициирования, от высокотемпературного воздействия которого воспламеняется заряд АОС. Затем вскрывается мембрана и начинается истечение в защищаемый объем (непосредственно или через специальные приспособления) образующегося огнетушащего аэрозоля. Генераторы огнетушащего аэрозоля можно условно разделить на группы (классифицировать) по следующим основным признакам: виду компоновки (бескорпусные, со сбрасываемым корпусом, с камерой сгорания); конструктивным особенностям корпусов; способу применения (стационарно размещаемые и переносные, т.е. забрасываемые, передвижные и т.п.). Кроме того, в соответствии с ГОСТ Р 51046-97 [9] (п. 4.1) ГОА подразделяют на три типа по температуре аэрозоля на срезе выходного отверстия:

- I типа - температура аэрозоля >> 500 °C; - II типа - температура аэрозоля 130-500 °С; - III типа - температура аэрозоля < 130 °C.

По способу пуска ГОА подразделяют на генераторы:

- с электрическим пуском (электропировоспламенители, электроспирали и т. п.); - с тепловым пуском (огнепроводные шнуры, очаг пожара и т. п.); - с механическим пуском; - с комбинированным пуском.

Наибольшее распространение в настоящее время получили генераторы с пуском от электрического и/или теплового сигналов. Генераторы, имеющие электрический пуск, как правило, применяются в автоматических установках аэрозольного пожаротушения (УАП). Тепловой пуск ГОА обычно осуществляется от огнепроводного шнура (термочувствительного), представляющего собой специальную твердотопливную композицию с пониженной температурой воспламенения. Из нее изготавливают шнур заданной формы и размеров. Такой шнур размещают в местах наиболее вероятного возникновения загорания в защищаемом помещении и подключают к ГОА. При возникновении пожара шнур воспламеняется, огневой импульс распространяется по шнуру и приводит в действие генератор. Возможно также воспламенение огнепроводного шнура от специальных пиромеханических устройств, срабатывающих при достижении в контролируемой зоне защищаемого помещения заданной температуры, (как правило, более низкой, чем температура воспламенения огнепроводного шнура). ГОА с таким тепловым способом пуска не требуют внешнего источника энергии, функционируют автономно и применяются в стационарных установках пожаротушения и переносных (забрасываемых) генераторах огнетушащего аэрозоля [8]. ГОА могут применяться в широком диапазоне климатических условий (±50 °С и более), удобны в эксплуатации и монтаже, не оказывают воздействие на озонный слой Земли, обладают сравнительно малой стоимостью и длительным сроком эксплуатации (5-10 лет).

В России разработкой и производством АОС и ГОА занимается значительное количество предприятий. Создано более двух десятков рецептур АОС, разработаны и прошли экспериментальной отработку более 100 модификаций ГОА, обладающих широким диапазоном тактико-технических характеристик. В таблице приведены основные показатели эффективности типичных серийных ГОА [10].

№ п/п	Наименование ГОА	Огнетушащая способность Са, кг/м3	Защищаемый объем Vз, м3	Время работы t, c	Муд, кг/м3	Закон изменения расхода аэрозоля
1	“Пурга-Э1”	0,06	20	57-58	0,11	Прогрессивный
2	“Пурга-Э5”	0,067	85	61-72	0,087
3	“Пурга-Э10”	0,074	120	76	0,092
4	“ПургаК-0,002”	0,08	0,25	3-6	0,4	Сonst
5	“Пурга К02”	0,1	2	20-26	0,06
6	“Пурга К02-01”	0,1	1	14-20	0,94
7	“Пурга МХ”	0,11	10	30-50	0,9
8	МАГ-1	0,12	0,5	2-4	0,9	Прогрессивный
9	МАГ-2	0,1	1	4-5	0,55
10	МАГ-3	0,1	2	4-5	0,45
11	МАГ-4	0,1	10	5-10	0,37
12	МАГ-5	0,10(0,05*)	5(10*)	5-10	0,4(0,2*)
13	МАГ-11	0,10(0,075*)	15(20*)	8-12	0,5(0,37*)
14	МАГ-12	0,1	20	8-12	0,5
15	МАГ-13	0,1	35	8-12	0,43	Прогрессивный
16	МАГ-14	0,1	50	10-15	0,73
17	МАГ-15	0,1	65	8-12	0,6
18	МАГ-16	0,1	85	10-15	0,5
19	МАГ-17	0,1	100	10-15	0,45
20	ГОА-40-72	0,152	38	18-25	0,47	Дегрессивный
21	СОТ-1	0,05	60	90-120	0,11	Сonst
22	СОТ-1У	0,055	60	74-98	0,1
23	АГС-2	0,08	20	37-49	0,24
24	АГС-3	0,1	3	16-22	0,4
25	АГС-4	0,32	5	34-46	1,06
26	АГС-6	0,065	52	36-48	0,275
27	ГАБАР-П-2.0	0,1	20	25-35	0,775
28	ГАБАР-П-6,0	0,1	60	25-45	0,86
29	“Вьюга-МЭО-0,075”	0,094	0,8	6-8	0,425
30	“Допинг-2”	0,1	2	25	0,35	Прогрессивный
23	АПГ-3	0,07	40	40	0,12
24	АПГ-10	0,075	120	40	0,11
25	ОСАм-60	0,075	112	45-55	0,11	Прогрессивный (ступенчатый)
26	ОСАм-20/40	0,08	36	45-55	0,14
27	ТЕСЛАТ-3	0,09	33	18-24	0,3	Прогрессивный
28	ТЕСЛАТ-6	0,09	70	36-48	0,31

Примечание: М_уд - удельная массовая эффективность: отношение массы снаряженного ГОА к объему условно-герметичного помещения; *Для ГОА модификации МАГ, не снаряженных охладительными блоками.

Процесс образования огнетушащего аэрозоля в результате сгорания АОС и подачи его в защищаемый объем чаще всего сопровождается явлением струйного истечения высокотемпературного аэрозоля (от нескольких десятков до нескольких сотен и тысяч градусов, °С), повышением (иногда значительным) температуры корпуса ГОА, его элементов на сотни градусов. Эти явления представляют потенциальную опасность для людей, оборудования, ограждающих конструкций, так как могут являться источником пожара и взрыва. Поэтому ГОА размещают на поверхности ограждающих конструкций, опорах, колоннах, специальных стойках, изготовленных из несгораемых материалов. Генераторы, температура аэрозоля на выходе из которых превышает 800 °С, чаще всего не оснащены охлаждающими насадками (блоками) для эффективного снижения температуры аэрозоля. Высокотемпературная струя аэрозоля может достигать нескольких метров, что является существенным недостатком. Это обстоятельство требует ограничения области применения таких ГОА или разработки специальных защитных мероприятий при использовании в качестве исполнительных устройств УАП. В последнее время разработаны и освоены в производстве модификации генераторов так называемого "холодного" аэрозоля. К ним относятся все генераторы серии МАГ и некоторые генераторы серий "Пурга" (ФЦДТ "Союз"), ГАБАР (ИЧП "ГАБАР"), ГОА 40-72 (фирма "Интертехнолог"), ОСА (ООО НПФ "НОРД ЛТД"), АГС (АО "Гранит"), ряд модификаций генераторов серии ВЬЮГА (ЦНКБ), Теслат (СКТБ "Технолог"), Допинг (фирма "Эпотос+"), ОП-517 (ИВЦ "Техномаш") и некоторые другие. Снижение температуры аэрозольной смеси в генераторах "холодного" аэрозоля достигается либо благодаря рецептуре АОС и конструкции ГОА (например, ГОА-40-72, ОСА), либо в результате применения специальных охлаждающих блоков, размещаемых непосредственно в корпусах ГОА (МАГ, АГС, ГАБАР, "ВЬЮГА", ОП-517 - АГАТ, АПГ, ТЕСЛАТ и др.). В последнем случае масса охлаждающего состава может в 1,5 - 2,5 раза и более превышать массу заряда АОС, находящегося в генераторе. В результате применения охладителей удается снизить температуру аэрозоля на выходе ГОА до 600-100 °C и ниже [10]. Следует отметить, что применение охладителей приводит также к неполному сгоранию АОС и, как следствие, к некоторому повышению токсичности аэрозольной смеси [8]. Токсичность и оптические свойства аэрозоля, получаемого из ГОА, определяют в крупномасштабных испытаниях [10]. В соответствии с НПБ 60-97 [11] ГОА, представляемый на сертификацию, должен иметь гигиенический сертификат. Для ГОА "холодного" аэрозоля снижается также огнетушащая эффективность. Как правило, пламенное горение материалов в помещении прекращается при подаче из ГОА аэрозольной смеси из расчета 50-100 (для "горячего" аэрозоля) или 100-200 (для "холодного" аэрозоля) грамм АОС на 1 м³ защищаемого объема [10]. Знание таких пожароопасных характеристик ГОА, как максимальная температура аэрозоля на выходе из ГОА, максимальная температура его корпуса, размеры зон аэрозольной струи с температурой 75, 200, 400 °С и зажигающая способность аэрозоля по отношению к различным горючим веществам и материалам, позволяет обоснованно решать вопрос о допустимости применения аэрозольного пожаротушения на конкретных объектах, производить выбор модификаций ГОА и схем их расположения в защищаемом объеме, разрабатывать мероприятия, беспечивающие эффективность и безопасность применения ГОА и установок аэрозольного пожаротушения. Однако пока нет отработанных, надежных и утвержденных в установленном порядке методик оценки зажигающей способности аэрозольных струй и уровня взрывозащищенности конструкции ГОА. Большинство современных модификаций ГОА обладает зажигающей способностью по отношению к ряду горючих веществ, имеет невзрывозащищенное конструктивное исполнение, и их применение во взрывоопасных помещениях не предусмотрено. В последние годы проводятся исследования, имеющие целью создание модификаций ГОА во взрывозащищенном исполнении (например, генераторы комбинированного аэрозолепорошкового тушения типа "Габар", а также новых видов ГОА:"ОСА", ОП-517 и др.) и разработку надежных методик по определению уровня взрывозащищенности конструкций ГОА [10].

№ п/п	ГОА	Защищаемый объем, Vз, м3	Время работы t, с	Температура, °С		Длина температурных зон, см
				горения АОС	аэрозоля (длина, см)	75 °С	200 °С	400 °С
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	“Пурга-Э1”	20	57-58	1150-1300	820(50)	-	-	-
2	“Пурга-Э5”	85	61-72		800(100)	-	-	-
3	“Пурга-Э10”	120	76		804(100)	-	-	-
5	“Пурга К02”	2	20-26		350(30)	-	-	<20
6	“Пурга К02-01”	1	14-20		270(30)	-	~50	-
7	“Пурга МХ”	10	30-50		250(30)	-	~50	Нет
8	МАГ-1	0,5	2,5	1100-1200	500(5)	-	-	-
9	МАГ-2	1	4		164(5)	<50	Нет	Нет
10	МАГ-3	2	4,0-5,0		472(5)	-	-	-
11	МАГ-4	10	7,5	-	425(5)	-	-	~10
12	ГОА-40-72	38	18-25	900-1000	800(10)	-	-	-
13	СОТ-1	60	90-120	1350-1450	400(100)	-	-	~100
14	СОТ-1У	60	74-98	1100-1150	400(50)	-	100	50
15	АГС-2	20	37-49	1100-1150	200(50)	170	50	15
16	АГС-3	3	16-22	1100-1150	100(50)	-	<10	Нет
17	АГС-4	5	34-46	1100-1150	60(50)	-	-	-
18	АГС-6	52	36-48	1100-1150	25(50)	-	нет	-
19	ГАБАР-П-2.0	20	25-35	1300-1350	200	-	-	-
20	ГАБАР-П-6,0	60	25-45	1300-1350	200	-	-	-
21	“Вьюга-МЭО-0,075”	0,8	6-8	1100-1200	250	-	-	-
22	ОСАм-20/40	30-57	35-100	1200	480(0)	320	120	40
23	ОСАм-60	80-160	35-100	1200	480(0)	320	120	40
24	ОП517 (“АГАТ1”)	-	30	1250	1250	-	-	130
25	ОП517 (“АГАТ2”)	-	30	1250	450	-	~80	-
26	ТЕСЛАТ-3	33	18-24	1200	-	170	35	-
27	ТЕСЛАТ-6	70	36-48	1200	-	250	50	5
28	АПГ-3	40	40	1200	-	180	~40	-

В технической и эксплуатационной документации ГОА должны быть указаны: огнетушащая эффективность конкретного варианта ГОА; размеры зон с температурой выше 75, 200, 400 °С. Генераторы огнетушащего аэрозоля должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 51046-97 [9]. ГОА подлежат обязательной сертификации в соответствии с НПБ 60-97 [11]. Общие требования НПБ 60-97 предусматривают массу АОС в ГОА не более 15 кг, огнетушащую способность при тушении модельных очагов пожара класса В (бензин марки А-76) - не менее 0,2 кг/м³, время подачи аэрозоля - 5...200 с, инерционность (время срабатывания) - не более 5 с. Для ГОА с электрическим пуском сопротивление изоляции узла запуска должно быть не менее 1 МОм, напряжение пускового импульса - не более 36 В. Опасность ГОА в соответствии с классификацией опасных грузов по ГОСТ 19433-88* [12] не должна быть выше подкласса 4.1 (легковоспламеняющиеся твердые вещества, которые не относятся к взрывчатым веществам и которые в условиях перевозки способны легко загораться и т. п.). Структура условного обозначения ГОА определена ГОСТ Р 51046-97 (п. 6.1). Пример условного обозначения ГОА в технических условиях и другой ТД приведен ниже:

ГОА-II-2,00-047-030-ТУ...,

генератор ГОА; второго типа (температура аэрозоля на срезе выпускного отверстия от 130 до 500 °С); масса заряда АОС в снаряженном генераторе 2,0 кг; огнетушащая способность аэрозоля для модельных очагов класса В равна 47 г/м³; время подачи аэрозоля 30 с; технические условия ТУ...

Назначение и устройство установок аэрозольного пожаротушения Установки аэрозольного пожаротушения (УАП) предназначены для ликвидации или локализации пожаров объемным способом в зданиях и сооружениях. Они находят практическое применение на различных стационарных (энергетических помещениях, маслохозяйствах) и передвижных (автомобильный, железнодорожный транспорт и др.) объектах [13, 10]. Схемы построения автоматических установок аэрозольного пожаротушения и установок порошкового пожаротушения импульсного действия аналогичны. Отличие заключается в проколоименении ГОА вместо модулей порошкового пожаротушения. Отличие в алгоритме работы установок заключается в том, что возможно последовательное включение отдельных групп ГОА, если возникает опасность чрезмерного повышения давления или температуры в защищаемом помещении вследствие горения АОС. Пример схемы построения автоматической УАП приведен на рис. 1.

Рис. 7.Схема автоматической установки аэрозольного пожаротушения с электрическим способом пуска

Вариант применения ГОА с автономным пуском предусматривает запуск генератора от термочувствительного огнепроводного шнура, имеющего температуру самовоспламенения 170 °С. Шнур выполнен из электроизоляционного материала, что позволяет размещать его в пространстве электроаппаратуры без существенных ограничений. В таком варианте ГОА могут использоваться также для защиты транспортных средств: двигательных отсеков катеров, некоторых автомобилей и т. п. Автономный пуск ГОА не требует электроснабжения. Указанный вариант применения ГОА не относится к автоматическим установкам пожаротушения, т.к. при этом не выполняются функции автоматической пожарной сигнализации и управления. При проектировании УАП необходимо учитывать и соблюдать требования безопасности, изложенные в технической документации на генераторы и другие элементы установки, ГОСТ 2.601-95 [14], ПУЭ [15], НПБ 88-2001 (п. 9.25 - 9.31) [7], других действующих НТД. В проектах установок, а также в эксплуатационных документах в соответствии с п. 9.26 НПБ 88-2001 [7] следует предусмотреть мероприятия по исключению случайного пуска установок пожаротушения и воздействия на персонал опасных факторов работы ГОА: токсичности огнетушащего аэрозоля, высокой температуры аэрозольной струи и корпуса генераторов, травмирования человека при его передвижении в условиях полной потери видимости. Кроме того, запрещено применять УАП в помещениях:

- которые не могут быть покинуты людьми до начала работы ГОА; - с большим количеством людей (более 50 человек).

Более подробная информация об особенностях применения ГОА и УАП содержится в учебных пособиях В.В. Агафонова и Н.П. Копылова [8, 10].