Автоматические установки газового пожаротушения: устройство, принцип работы, применение

Централизованные автоматические системы газового пожаротушения АУГП заряжаются газообразным веществом. Нормативная база:

1. главные акты: ГОСТы Р 50969, Р 53281; СП 5.13130; НПБ 88 (устройство, проектирование), 110 (здания, возведенные до 01.01.2009);
2. общие: ФЗ 123, ГОСТ 12.3.046-91;
3. агрегаты, вещества – ГОСТы:
   1. Р 53325 (автоматика, АПС, датчики);
   2. Р 53282 (резервуары);
   3. Р 53283 (распределительные узлы);
   4. Р 53281 (модули, батареи);
   5. Р 53280.3 (ОТВ);
   6. Р 57552 (извещатели);
4. НПБ 79 (распределительные узлы), 78 (резервуары); 70, 71, 76, 85, 66 (извещатели); 54 (модули батарей), 51 (ОТВ);
5. ТО, эксплуатация, рекомендации:
   • РМ 78.36.006-99;
   • Средства пожарной автоматики. Реком. ВНИИПО, М., 2004;
   • РД 009-01-96 и 25964-90;
   • Типовые инструкции, например, «О действиях сотрудников в помещениях с АУГП».
   • как образец, рабочая документация ООО ОСК проект для серверной (включает расчет, пользование).
   • BCH 25-09.67-85 и пособие к нему (расчеты).

Газовые системы пожаротушение: что это

Автоматические установки газового пожаротушения – это оборудование для ликвидации возгораний газовым огнетушащим веществом (ГОТВ), содержащимся сжиженным/сжатым под давлением в сосудах и направляемым по трубопроводам к распылителям (насадкам) по периметру защищаемой зоны.

Централизованные автоматические установки запускаются от сигнала извне (с пульта управления) по побудительной линии при срабатывании датчиков, они одновременно выполняют функции АПС.

Состав:

1. трубопроводы: побуждения, питания, распределения, подведения;
2. батарея емкостей с коллекторами или изотермические резервуары (ИР, МИЖУ). Изделия теплоизолированные, с ЗПУ, охлаждением, реконденсаторами, механизмами управления/контроля для ГОТВ при низкой t° и его перемещения;
3. насадки-распылители газа;
4. распределительные узлы для пропуска ГОТВ;
5. узлы: пуска, приема/контроля, управления;
6. станция пожаротушения с пультом управления;
7. датчики, обнаружители, АПС.

Отличие типов установок:

Агрегатные (централизованные)	Модульные
батарея емкостей или ИР; сосуды в блок боксе и основной узел управления обособлены: в пожарной станции на значительном расстоянии; стационарный пульт (часто с дежурным персоналом) охватывает как одну основную, так и несколько зон (от 2), то есть централизованный. Элементы (агрегаты) соединены, но функционально и конструктивно они отдельные, самостоятельные.	Модули (реже батарея): самодостаточные, цельные, автономные устройства. Все необходимые для срабатывания расположено в одном корпусе или компактно; объединяются в сеть, но нет основательной станции, пульт (БУ) небольшой и находится около разводки с распылителями; вся схема расположена в охраняемой зоне или близко к ней (основное отличие); объем небольшой.
Зависят от сигнала с пульта.	Могут быть автономными.
Вместимость значительная (250 – 5000 л).	Объем емкостей небольшой (5 – 20 л).

Где применяются АУГП

Газовое пожаротушение применяется для классов/материалов:

• А – обычные твердые (бумага, уголь, дерево). Менее эффективные, чем водные, порошковые, но есть плюс: ГОТВ не оставляет следов;
• B – ЛВЖ, ГЖ, ГСМ;
• C – газообразные;
• E – электрооборудование до 10 кВт.

Не применяют или слабо результативные:

1. для материалов (п. 8.1 СП 5.13130):
   • из волокон, сыпучие, пористые, самовоспламеняющиеся, тлеющие внутри (опилки, хлопок, сено);
   • пирофорные;
   • горящие/тлеющие без воздуха;
   • металлы: гидриды, щелочные и щелечноземельные, их порошки (Na, Ka, Mg, Ti);
2. на открытых местностях, негерметичных объектах.

Требуют проектирования по спецнормам или не применяются (п. 1.2, 1.3 НПБ 88):

• наружные техустановки;
• здания, возведенные по спецнормам;
• склады от 5, 5 м, с передвижными стеллажами, продукцией в аэрозольной таре;
• кл. пожара D, агрессивно взаимодействующие вещества.

Запрещено объемное тушение CO₂:

1. невозможность эвакуации;
2. наличие в объекте от 50 чел.;
3. при агрессивной реакции на ОТВ (взрыв, выделение газов, экзотермический эффект).

Обязательность АУПТ для конкретных площадей определена НПБ 110 и в Прил. А СП 5.

Централизованные установки газового пожаротушения применяются для ликвидации пожаров на объектах:

1. серверные, электрощитовые комнаты, диспетчерские, радиотелевизионные помещения. Газ диэлектрик, проникает, не оставляет следов, поэтому незаменим для электрооборудования;
2. банковские хранилища, архивы, музеи, объекты с дорогим оборудованием (газ не повреждает);
3. цеха;
4. там, где нельзя применять воду, порошок;
5. места с не интенсивным посещением, труднодоступные;
6. объекты с горючими жидкостями, топливные базы (ГСМ, ЛВЖ).

Принцип работы АУГП

Алгоритм срабатывания:

1. Датчик фиксирует возгорание.
2. Включается сигнализация. Сообщение идет на пульт управления.
3. Активируется побудительная линия.
4. ЗПУ емкостей открываются.
5. Заряд направляется через распределительные устройства в разводку с насадками.

ГОТВ выходит паро- или газообразным (поэтому важна герметичность): холодный пар, туман, хлопья снега, иней. Принцип действия:

1. вытеснение кислорода;
2. сильное охлаждение, так как CO₂, хладоны выходят с t° -50… -70 °C.

Виды газовых систем тушения пожаров

Агрегаты АУГП обладают широким диапазоном особенностей. Разновидности установок:

Параметр	Описание
Охват	Тушение объемное или локальное по объему.
Включение	Импульс: электро; пневмо; механика; комбинированный. Тип: авто (основное); дистанционное; местное (ручное).
ГОТВ (табл. 8.1 СП 5.13130)	углекислотные; хладоновые; аргонные; азотные.

Углекислотные системы

АУГП со сжиженной углекислотой (CO₂, диоксид или двуокись углерода) – самые распространенные. Преимущество по сравнению с хладоновыми:

1. доступные, привычные в применении;
2. менее дорогие;
3. охлаждение интенсивное, что результативнее подавляет возгорание.

Применяется двуокись углерода по ГОСТ 8050-85, она же и выталкивающее тело. Обычно емкости закачные, дополнительные ИХГ применяются редко. Углекислота действеннее и рекомендована для локального тушения, но вреднее фреонов – для летального исхода достаточно несколько вдохов.

Хладоновые установки

В АУГП также используются баллоны с хладонами («безопасными»), это группа фреонов. Особенности по сравнению с CO₂:

1. действуют мягче, что лучше, когда не желателен перепад t°;
2. отравляющее действие слабее: в среднем до 2 – 5 мин. не нанесёт критического вреда, степень безопасности указывается в ТД.

Используют (табл. 8.1 СП 5): хладоны 23, 125, 218, 227ea, 318Ц, ТФМ-18И (смесь с йодистым метилом), 217J1, CF₃J, «сухая» вода – Novec™ 1230 (Фторкетон, ФК-5-1-12).

Другие газы

Другие виды заряда, это, как правило, сжатые вещества – не сжиженные, как предыдущие, кроме серы:

• шестифтористая сера;
• азот;
• аргон;
• аргонит (смесь двух предыдущих), инерген (то же плюс углекислота).

Применяют другие смеси, согласованные с ГПС. В роли вытеснителя п. 8.3.2 СП 5 рекомендует азот (ГОСТ 9293) или воздух с точкой росы не выше -40 °C.

Нормы проектирования газового тушения

Основы по планированию АУГП есть в СП 5, НПБ 88, ГОСТ Р 53325. Используют акты по АПС, отдельным агрегатам (ГОСТы Р 53325-2012, Р 53283, Р 53281), рекомендации ВНИИПО.

Требования к помещениям

Правила:

1. по герметичности:
   • не больше по таб. Д.12 СП 5, кроме установок с Ar, N, для которых значение – до 0,001 м⁻¹;
   • негерметичность зонированной площади не должна превышать значений для каждого сегмента. Проемы между смежными сегментами не учитываются, если ГОТВ подается одновременно;
   • допускаются индивидуальные разработки;
2. автоотключение техпроцессов;
3. отсутствие неоправданных проемов;
4. двери с доводчиками;
5. все проходки герметизированы;
6. КСИД, отверстие для сброса избыточного давления (Прил. З СП 5);
7. наличие в вентиляции срабатывающих затворов, п/п клапанных конструкций, заслонок или остановка воздушного потока;
8. общеобменная вентиляция или передвижное оснащение для удаления газа после пожаротушения.

Где следует размещать запас огнетушащего газа

Размещение ГОТВ:

• сосуды и распред. узлы – в обособленной станции;
• расположение обеспечивает беспрепятственное обслуживание;
• до нагревательных приборов – от 1 м;
• защищенность от тепловых потоков, солнечного света;
• емкости как можно ближе к зоне, но не к опасным местам.

Станции пожаротушения:

1. отделены п/п перегораживающими конструкциями 1 т. и перекрытиями 3 т., высота от 2,5 м, а если есть изотермические резервуары, то от их верха до потолка – минимум 1 м;
2. не над локациями кат. А, Б (пожаровзрывоопасными);
3. рекомендовано: подвал, цоколь, 1 этаж или выше его, если подъемники обеспечат доставку оборудования;
4. выход наружу, на л/к с таким же выходом или в коридорные пространства, если от станции до л/к до 25 м и там нет дверей из помещений кат. А, Б;
5. ИР можно располагать снаружи, но с защитой.

Расчет газовой установки пожаротушения

Что рассчитывают:

• объем ГОТВ;
• Ø, тип, количество насадок;
• гидравлический расчет (по СП 5, НПБ 88);
• время подачи, расход;
• проемы.

Учитывают следующее:

• герметичность;
• все характеристики помещения;
• наличие людей, пути эвакуации;
• пожарная нагрузка, опасность, материалы, классы пожара;
• влажность, температура;
• качества техн. оборудования;
• системы вентиляции;
• максимальные МПа в помещении.

Резервный 100% запас огнетушащего газа установок газового пожаротушения обязателен. Хранение резерва в ИР допускается совместное, если привод ЗПУ реверсивный. Методика расчета объема есть в Прил. Д, Е СП 5, исчисления для ИР делают по Прил. Ж СП 5.

Эталонный пример расчета – рабочая документация ООО ОСК проект для.

Требования к баллонам

Применяют ИР, баллоны, модули. Последние 2 чаще в батареях. Условия есть в ГОСТ Р 53281.

Правила:

1. количество ГОТВ и рабочего тела в схожих модулях одинаковое, модели на одном коллекторе – аналогичные. Подсоединение осуществляется с обратным клапаном (исключение: при одновременной подаче достаточно заглушки);
2. резервные сосуды: подсоединены в режиме пуска местного типа, активация дистанционная или авто только после подачи или отказа;
3. наличие манометров, измерителей уровня/массы. По ГОСТ Р 53281 (п. 4.4.9.2 – 4.4.9.4) обеспечивается мониторинг протечки ГОТВ, потери давления – до 5%, для вытесняющего газа – до 10%.

Батарея – это нескольких модулей (2 – 12 шт.) с трубным коллектором. В составе есть пусковой сосуд со сжатым газом. Сами ёмкости состоят из корпуса, запорно-пускового устройства (ЗПУ) газового пожаротушения, внутри предохранительная мембрана, ниппель, сифонная трубка. Конструкции выпускаются как уже готовые устройства, на коллекторе всегда есть ручной старт.

Для агрегатного оснащения характерные именно батареи (ГОСТ Р 53281):

1. сосуды одного типоразмера;
2. герметичность: допустимая утечка за год – 1% ГОТВ и 2% вытеснителя;
3. срабатывание от стартового импульса;
4. время инерционности батареи – до 2 с, целой установки (без времени задержки для эвакуации) – до 15 сек;
5. продолжительность выпуска – до 15 сек, сжатого газа и CO₂ – до 60 сек. При локальном тушении – до 30 сек. и может увеличиваться при опасности повторного воспламенения;
6. срок службы ёмкостей – от 10 лет, определяется изготовителем, как и время до первого освидетельствования баллонов, обычно 15 лет, может продлеваться до 30 лет. Процедура показана после истечения периода эксплуатации, выработки ресурса (нормы есть в ТД). Время до мероприятия указывают на клейме и в техпаспорте;
7. по ИР нормы в Прил. 7 НПБ 88.

Требования к монтажу АУГП

Общие нормы для монтажа газового пожаротушения:

1. расположение насадок – из расчета равномерного заполнения;
2. трубопроводы:
   • крепятся металлическими хомутами, кронштейнами;
   • сталь обычная или нержавеющая (рекомендована для побудительной линии), латунь. Толщина стенок 4 – 6,5 мм;
   • сварные, фланцевые, паянные, фитинговые (для резьбы) соединения;
   • возможность продувки, удаления конденсата;
   • зазор между трубой и стеной – до 2 см;
   • давление в системе должно выдерживаться в размере 1,25 рабочего на протяжении 5 мин. В сосудах может быть 14; 17,5 МПа и больше в зависимости от ГОТВ и ТД, например, есть емкости с инергеном на 20, 30 МПа. В трубопроводе при выпуске эта величина меньшая, есть редукторы для ее понижения;
3. заземление, зануление;
4. соединения с разводками: гибкие рукава, медные трубы, выдерживающие 1,5 раб. давл.;
5. внутренний объем разводок не должен превышать 80% жидкой фазы;
6. Ø побудительной линии – от 15 мм;
7. устройства дист. пуска размещаются на высоте до 1,7 м у дверей (особенно эвакуационных), снаружи, на пожарном посте/пульте с дежурством. Механизмы активации и распределения снабжаются табличками с зонами;
8. насадки:
   • зазор до перекрытий – до 0,5 м;
   • в одном помещении аналогичные;
   • выпускные отверстия в сторону постоянно открытых проемов;
9. у входа и выхода световое табло;
10. автоконтроль всех линий, баллонов обязателен, как и деактивация автопуска, сопровождаемая сигналом при отпирании дверей, у входа – устройство его восстановления.

Правила эксплуатации АУГП

Нормативные документы по эксплуатации АУГП:

1. Типовые инструкции:
   • О действиях сотрудников…;
   • Об эксплуатации;
   • по опрессовке системы, испытаниям;
2. Типовые правила поведения персонала;
3. рекомендации крупных предприятий: СТО 56947007-33.040.10.118-2012.

Правила кратко:

1. пуск с защитой от случайных срабатываний;
2. при ТО вывешивается предупреждающая табличка;
3. вход – только после работы АУГП, до проветривания – с защитой;
4. перед приемкой – обкатка 1 мес.;
5. сдача в эксплуатацию – после опрессовки, комплексных испытаний;
6. инструктаж обязательный, назначается ответственное лицо;
7. помещение с пультом, баллонами снабжается табличкой «Станция пожаротушения».

Краткая инструкция по эксплуатации:

1. При наличии персонала АУГП ставят в режим дистанционного, ручного управления.
2. При постановке на охрану оборудование переводят на автосрабатывание, при этом помещение закрытое.
3. При старте одного извещателя активируется индикатор «Внимание»; срабатывание второго датчика – «Пожар», «Тушение». Действие сопровождается сигналами (звук, свет, отображение на пульте).
4. Сигнал идет на приемно-контрольные узлы, начинается отсчет, включается табло «Газ! Не входи». Активируется режим «Запуск», начинается тушение.

Техническое обслуживание и проверка исправности

Составляется годовая программа испытаний и ТО. Нормативная база:

• РД 009-01-96 (тип. регл. N 2), СТО 56947007-33.040.10.118-2012 (Прил. 22)
• методика испытания: СП 5 и ГОСТ Р 50969, Р. 7 ГОСТ Р 53281.

Объем ТО и проверки системы:

Типовой регламент № 2 технического обслуживания систем газового пожаротушения
Перечень работ	Периодичность обслуживания
	службой эксплуатации предприятия	специализированными организациями по договору 1 вариант	специализированными организациями по договору 2 вариант
Осмотр всей системы (отсутствие повреждений, грязи, прочность, наличие пломб и т.п.), части: техническая:  трубы, оросители, арматура, баллоны, манометры, распред. устройств и т.д. электротехн.: автоматика, компрессор и т.д.; сигнализационная: приемно-контр. приборы, шлейфы, извещатели, оповещатели.	ежедневно	ежемесячно	ежеквартально
Контроль рабочего положения запорной арматуры, давления в побудительной сети и пусковых баллоных и т.д.	то же
Контроль основного и резервного источников питания, проверка автоматического переключения питания с рабочего ввода на резервный	еженедельно	то же
Контроль качества огнегасящего вещества	ежемесячно	то же
Проверка работосп. составных частей системы (технологической части, электротехнической части и сигнализационной части)	то же
Профилактические работы	то же
Проверка работоспособности системы в ручном (местном, дистанционном) и автоматическом режимах	то же	ежеквартально	ежеквартально
Метрологическая проверка КИП	ежегодно
Измерение сопротивления защитного и рабочего заземления	ежегодно
Измерение сопротивления изоляции электрических цепей	1 раз в три года
Гидравлические и пневматические испытания трубопроводов на герметичность и прочность (опрессовка).	1 раз в 3,5 года
Техническое освидетельствование составных частей системы, работающих под давлением	в соответствии с нормами Госгортехнадзора
Примечание: Первый вариант – сроки технического обслуживания для объектов с массовым пребыванием людей. По строке 7. Проверка работоспособности системы с пуском огнегасящего вещества в защищаемые помещения производится не реже одного раза в 3 года. Дозарядка и перезарядка баллонов огнегасящим веществом производится заводами, имеющими зарядные станции, по договорам. При их отсутствии дозарядка и перезарядка организовывается Заказчиком.

Полная перезарядка баллонов производится после срабатывания, при потере массы ОТВ больше 5 – 10%, при каждом переосвидетельствовании, но не реже 1 раза в 5 лет (стандартно для емкостей низкого давления до 60 бар), для бесшовных корпусов высокого давления (150 бар) – 1 раз в 10 лет. По срокам перезарядки, регулярности ТО также руководствуются ТД, ПБ 03-576-03 (табл. 14).

На клейме указываются временные рамки переосвидетельствования баллона, проводимое изготовителем или лицензированным исполнителем (пример порядка есть в инструкциях по услугам ЗАО МЭЗ Спецавтоматика).

Периодичность взвешивания баллонов пусковых по п. 3.4.6 РД 009-01-96 – 1 раз в полгода, остальных – 1 раз в месяц (проверка качества ГОТВ, п. 4 таблицы Типового регламента N 2). Данный вопрос спорный, но есть общее положение в п. 8.8.8 СП 5: периоды определяются изготовителем. По баллонам с узлами контроля массы мониторинг проводится ими же постоянно, поэтому взвешивание требуется только после срабатывания, при перезарядке, при освидетельствовании и перед монтажом. Применяется специальное весовое устройство для баллонов.

Акт проверки газовых систем пожаротушения: образец

Все действия с АУГП – обслуживание газового пожаротушения, проверки, испытания, замена частей, активация – заносят в журнал контроля. По тестированию установки, техобслуживанию составляются акты, протоколы. Формы есть в ГОСТ Р 50969.

Скачать: Бланки актов.pdf