Глава 6
Автоматические установки аэрозольного пожаротушения


6.1.       Назначение, область применения
и классификация аэрозольных автоматических установок пожаротушения
Одним из способов тушения пожара в помещении является объ­ёмный способ, при котором во всём защищаемом объёме создаётся среда, не поддерживающая горение. До середины 90-х годов ХХ века в качестве наиболее широко используемых огнетушащих веществ при объёмном спо­собе тушения применялись инертные газовые разбавители (двуокись угле­рода, азот, водяной пар, аргон и др.), а также химически активные галлои-доуглеводороды – хладоны (фреоны или галлоны) 12В1, 13В1, 114В2.
Поскольку инертные разбавители в силу своих физико-химических свойств имеют низкую огнетушащую способность, то для тушения пожара их требуется значительное количество. Более эффективными по сравнению с ними являются хладоны, которые до настоящего времени наиболее широ­ко применялись в установках объёмного пожаротушения. На их долю при­ходилось около 80 % от всех используемых огнетушащих веществ [46].
Однако, по мнению многих учёных, присутствие применяемых при тушении пожаров хладонов (в том числе бромхлорсодержащих) в верхних слоях атмосферы является одной из причин разрушения озонового слоя Земли. Для оценки степени воздействия на этот процесс различных галои-доорганических соединений, включая и огнетушащие бромхлорхладоны, был введён показатель озоноразрушающего потенциала (ОРП). В целях защиты от разрушения озонового слоя Земли в 1987 г. в Монреале 23 стра­ны, включая Россию, подписали протокол, обязывающий снизить произ­водство и потребление озоноразрушающих веществ. На основании этого заключения международным сообществом, в которое входит Россия, был принят ряд документов (Венская конвенция, Монреальский протокол, по­правки к протоколу (Лондонские и Копенгагенские)) о поэтапном прекра­щении производства озоноопасных огнетушащих хладонов. В связи с этим во всём мире интенсивно ведётся поиск заменителей и альтернативных хладонам огнетушащих веществ с нулевым ОРП.
В России в качестве огнетушащих веществ, альтернативных хладонам, получила достаточно широкое распространение новая разновидность средств объёмного пожаротушения, имеющих нулевой ОРП, – твёрдотопливные


аэрозолеобразующие огнетушащие составы (АОС) и установки аэрозольно­го пожаротушения на их основе.
Аэрозольные АУП – установки пожаротушения, в которых в качестве огнетушащего вещества (ОВ) используется аэрозоль, получаемый при го­рении аэрозолеобразующих составов (АОС). В состав аэрозоля входят вы­сокодисперсные твёрдые частицы, величина дисперсности которых не пре­вышает 10 мкм и инертные газы.
По эксплуатационно-технологическому назначению компоненты АОС подразделяются на базовые, целевые и технологические [46].
Широко используемые окислители и горючие условно называются ба­зовыми компонентами, а их смеси – базовыми составами.
Базовые компоненты (составы) – обеспечивают протекание устойчи­вой самоподдерживающейся (во всем диапазоне внешних воздействий) химической реакции окисления компонентов смеси (процесса горения). На их основе разрабатывают различные типовые и специальные рецептуры с требуемыми эксплуатационными показателями, по различным технологи­ям изготавливают огнетушащие заряды.
Целевые компоненты предназначены для придания составам, их за­рядам, процессу горения и продуктам сгорания требуемых физико-химических и эксплуатационных свойств.
Технологические компоненты – служат для обеспечения технологич­ности, экономичности и безопасности производства огнетушащих зарядов.
По физико-химическому назначению компоненты АОС можно клас­сифицировать на следующие основные категории [46]: а) окислители; б) горючие; в) связующие (цементаторы) – вещества, обеспечивающие ме­ханическую прочность формуемых огнетушащих зарядов; г) флегматиза-торы – вещества, уменьшающие температуру и скорость горения состава, а также чувствительность его к механическим, тепловым и другим внешним воздействиям; д) стабилизаторы – вещества, увеличивающие химическую стойкость состава; е) катализаторы (ингибиторы) – вещества, ускоряющие (замедляющие) процесс горения; ж) вещества технологического назначе­ния (смазочные, растворители и т. п.).
Процесс горения твердотопливных АОС представляет собой комплекс экзотермических химических реакций. Реакции горения начинаются на по­верхности состава, а заканчиваются в газовой фазе (в пламени). Соедине­ния металлов, получаемые в процессе химических реакций в пламени в га­зо-, парообразном состоянии, попадая в окружающую среду, охлаждаются. При этом происходит их конденсация с образованием в потоке выделив­шегося газа субмикронных размеров твердых частиц, например, различных соединений щелочных и щелочно-земельных металлов. Получаемую в процессе реакции горения двухфазную систему (смесь газов и твердых частиц) называют твердофазным аэрозолем [46].


Подавление с помощью АОС очагов горения в условиях возникшего пожара или предотвращение возникновения пожара, взрыва различных го­рючих веществ в замкнутых объемах зданий, помещений, сооружений и оборудовании по принципу действия относится к объемному способу ком­бинированного газового и порошкового пожаротушения, условно именуе­мому газопорошковым способом пожаротушения. Данному способу аэро­зольного тушения свойственны основные закономерности, характерные для подавления горения газовыми и порошковыми составами. Вместе с тем тушение твердофазными аэрозолями, получаемыми при сжигании зарядов АОС, имеет ряд отличительных свойств, обеспечивающих более высокую огнетушащую эффективность по сравнению с известными газовыми и по­рошковыми составами [46, 47]:

  1. АОС образуют большое количество инертных газов, что снижает со­держание кислорода и реакционную способность горючей смеси в объеме;
  2. образовавшиеся непассивированные высокодисперсные частицы со­единений калия обладают более высокой химической активностью и эф­фективно ингибируют газовое пламя (химически прерывая цепные реак­ции окисления);
  3. твердые частицы аэрозолей размером в 10-100 раз меньше порошков обладают высоким теплопоглощением и заметно уменьшают температуру пламени;
  4. аэрозоли имеют более высокие, чем порошки, показатели стабильно­сти создаваемых концентраций (низкая скорость оседания частиц) и про­никающей способности в труднодоступные, «теневые» зоны защищаемого объема и др.

Анализ процессов получения аэрозоля и его взаимодействия с пламе­нем показал, что эффективность и механизм аэрозольного тушения (при прочих равных условиях) определяется главным образом следующими ус­ловиями [46,47]:

  1. разбавлением горючей среды газообразными негорючими продукта­ми реакции горения (аэрозолеобразования) АОС, продуктами разложения твердых частиц аэрозоля и потреблением (выжиганием) кислорода в за­щищаемом объеме;
  2. ингибированием химических реакций в пламени свежеобразовавши-мися высокодисперсными твердыми частицами аэрозоля (К3СО3, КНСО3, КОН, КСl, К3О и др.) и продуктами их разложения (К2О, КО и др.);
  3. охлаждением зоны горения за счет поглощения тепла аэрозолем.

Классификация генераторов огнетушащего аэрозоля
Согласно ГОСТ Р 51046-97 [48] ГОА классифицируются следующим образом:
- по конструктивному исполнению: снаряжённые узлом пуска, не сна­
ряженные узлом пуска;
197


  1. по способу приведения в действие ГОА: запускаемые от электриче­ского сигнала, запускаемые от теплового сигнала, с комбинированным пуском;
  2. по температуре продуктов, образующихся на срезе выпускного от­верстия, ГОА подразделяются на три типа:

I - генераторы, при работе которых температура превышает 500 °С;
II  - генераторы, при работе которых температура составляет 130–
500 °С;
III - генераторы, при работе которых температура меньше 130 °С.
Классификация ГОА представлена на рис. 6.1.

Основные параметры генераторов огнетушащего аэрозоля
ГОА должны характеризоваться следующими основными парамет­рами:

  1. температурой продукта на срезе выпускного отверстия, °С;
  2. массой АОС в снаряжённом генераторе, кг;
  3. огнетушащей способностью аэрозоля, получаемого при работе ГОА, кг/м3, по отношению к пожарам определённых классов по ГОСТ 27331;
  4. временем подачи огнетушащего аэрозоля, с;
  5. инерционностью (временем срабатывания), с.

Параметры ГОА, характеризующие типы, должны соответствовать значениям, указанным в табл. 6.1.

Структура обозначения генератора огнетушащего аэрозоля
Условное обозначение генераторов огнетушащего аэрозоля в ТУ, дру­гой технической документации должно содержать сведения о ГОА в соот­ветствии со следующей структурой.


Пример условного обозначения генератора, применяемо­го в стационарных системах объёмного аэрозольного пожаротушения типа II (образующего при работе огнетушащий аэрозоль с температурой от 130 до 500 °С) с массой заряда АОС в снаряжённом генераторе 2,0 кг, ог-нетушащей способностью аэрозоля, получаемого при работе ГОА, при ту­шении модельных очагов класса В, равной 47 г/м3, временем подачи огне-тушащего аэрозоля 30 с, по ТУ 4854-003-07509209: ГОА-II-2,00-047-030-ТУ 4854-003-07509209-94.


6.2.      Конструктивные особенности аэрозольных АУП
ГОА предназначены для получения в результате сжигания заря­дов АОС эффективных экологически безопасных огнетушащих аэрозолей и подачи их с требуемым расходом в защищаемое помещение.
Одновременно ГОА обеспечивает сохранность огнетушащего заряда АОС от внешних воздействий и защиту окружающих людей, оборудова­ния от непосредственного воздействия на них опасных факторов в про­цессе получения огнетушащего аэрозоля (температура струи, световое из­лучение). Основными элементами ГОА (рис. 6.2, в) являются [46]:

  1. корпус (оболочка, камера сгорания) 1;
  2. огнетушащий заряд АОС 2;
  3. узел воспламенения - устройство инициирования 3 заряда (электро­спираль, электропиропатрон, пировоспламенитель, капсюль и др.).

ГОА могут также включать в себя следующие элементы [46]:

  1. выходное отверстие (сопло) с удерживающей заряд решеткой 5;
  2. герметизирующая легковскрываемая мембрана 6;
  3. насадки (завихрители, инжекторы, охладители, сопла, смесители) 7;
  4. блоки охлаждения, располагаемые в камере сгорания ГОА, 4;
  5. узел крепления или приспособление для переноски и забрасывания ГОА в очаг пожара 8;
  6. другие специальные конструктивные и защитные элементы.

Принцип действия ГОА
При возникновении пожара включается устройство (узел) иницииро­вания, от высокотемпературного воздействия которого воспламеняется за­ряд АОС, вскрывается мембрана и начинается истечение в защищаемый объем, непосредственно или через специальные приспособления, обра­зующегося огнетушащего аэрозоля.
Разновидности конструкции ГОА
Генераторы огнетушащего аэрозоля можно разделить по следующим основным признакам [46]:

 

 

  1. виду компоновки;
  2. конструктивным особенностям корпусов;
  3. способу применения;
  4. температуре огнетушащего аэрозоля на выходе из ГОА;
  5. способу пуска.

По видам компоновки генераторы огнетушащего аэрозоля можно разделить на три группы:

  1. бескорпусные. Огнетушащий заряд АОС с узлом инициирования (или без него) расположены в защитной оболочке на несгораемой панели в защищаемом объеме; процесс аэрозолеобразования протекает при раз­рушении или плавлении защитной оболочки (рис. 6.2, а);
  2. генераторы со сбрасываемым корпусом. Огнетушащий заряд АОС и узел инициирования жестко установлены в защитном корпусе, кото­рый после пуска сбрасывается; процесс аэрозолеобразования протекает непосредственно в атмосфере защищаемого объема (рис. 6.2, б);
  3. генераторы с камерой сгорания. Огнетушащий заряд АОС и узел инициирования жестко установлены в защитном корпусе, одновременно являющимся камерой сгорания; процесс аэрозолеобразования протекает в корпусе с последующей подачей аэрозоля в защищаемый объем (рис. 6.2, в).

Наибольшее применение получили генераторы третьего вида – с камерой сгорания.
По конструктивным особенностям ГОА условно подразделяются на следующие:

  1. с металлическим корпусом;
  2. с пластмассовым (картонным и т. п.) корпусом;
  3. сопловые (рис. 6.3);
  4. бессопловые (рис. 6.4–6.8);
  5. с насадками (инжекторами, диффузорами, завихрителями и т. п.) (рис. 6.3–6.8);
  6. без насадок (рис. 6.4–6.8),
  7. с охлаждающими блоками (рис. 6.9);
  8. с однонаправленной подачей аэрозоля (рис. 6.3–6.4, 6.6, 6.8);
  9. с двунаправленной подачей аэрозоля (рис. 6.5);
  10. с круговой подачей аэрозоля (рис. 6.7);
  11. со ступенчатой подачей аэрозоля (рис. 6.8);
  12. с комбинированной подачей аэрозоля и других огнетушащих ве­ществ (газ, порошок, вода и т. д.) (рис. 6.9, 6.10).

201




По способу пуска ГОА подразделяются на генераторы:

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

Наибольшее распространение в настоящее время получили генерато­ры с пуском от электрического и (или) теплового сигнала.
Генераторы, имеющие электрический пуск, как правило, применяются в автоматических установках аэрозольного пожаротушения.
Тепловой пуск ГОА обычно осуществляется от огнепроводного шну­ра (термочувствительного), представляющего собой специальную твердо­топливную композицию с пониженной температурой воспламенения. Из нее изготавливается шнур с заданными формой и размерами. Огнепровод­ный термочувствительный шнур размещают в местах наиболее вероятного возникновения загорания в защищаемом помещении. При возникновении пожара он воспламеняется, огонь распространяется по шнуру и приводит в действие генератор. Возможно также воспламенение огнепроводного шну­ра от специальных пиромеханических устройств, которые приводятся в действие 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.
Из многообразия показателей, характеризующих технико-экономи-ческую и социально-экономическую ценность любых технических изде­лий, в том числе пожарной техники, для твердотопливных генераторов ог-нетушащего аэрозоля следует выделить ряд показателей, определяющих не только эффективность и экономичность, но и специфику, область целесо­образного и допустимого (безопасного) практического применения ГОА, независимо от их конструктивных особенностей и способов применения.
Основные показатели, комплексно характеризующие уровень эф­фективности, безопасности, совершенства конструкции при применении твердотопливных ГОА, приведены в табл. 6.2 [46].
В России разработкой и производством аэрозолеобразующих огнету-шащих составов и генераторов огнетушащего аэрозоля занимается значи­тельное количество предприятий. Создано более двух десятков рецептур АОС, разработаны и прошли экспериментальную отработку более 100 мо­дификаций ГОА, обладающих широким диапазоном тактико-технических характеристик. Наиболее перспективные образцы ГОА прошли межведом­ственные, а также сертификационные испытания и рекомендованы для практического использования в установках аэрозольного пожаротушения.
205


Таблица 6.2
Характеристики типовых ГОА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Защи­щаемый объём Vз, м3

Время
работы
? , с

Температура, °С

Темпе 75 °С
– – – – – – – <50 – – –

– 170 – – – – –

320 170 250

– 180

ратурные зоны

№ п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11
12
13 14 15 16 17 18 19
20
21 22 23
24
25 26

ГОА

горения АОС

аэрозоля (длина тем­пературных
зон, см)

200 °С



– ~50 ~50






100
50
<10





120 35 50

~80 ~40

400 °С


– <20




– ~10

~100
50 15 – – – – –

40 – 5
130
– –

«Пурга»-Э1

20

57–58

1150– 1300

820(50)

«Пурга»-Э5

81

61–72

800(100)

«Пурга»-Э10

120

76

804(100)

«Пурга» КО-2

2

20–26

350(30)

«Пурга» КО-2-01

1

14–20

270(30)

«Пурга» МХ

10

30–50

250(30)

МАГ-1

0,5

2,5

1100– 1200

500(5)

МАГ-2

1

4,0

164(5)

МАГ-3

2

4,0–5,0

472(5)

МАГ-4

10

7,5

425(5)

ГОА-40-72

38

18–25

900–100

800(10)

СОТ-1

60

90–120

1350– 1450

400(100)

СОТ-1У

60

74–98

1100– 1150

400(50)

АГС-2

20

37–49

200(50)

АГС-3

3

16–22

100(50)

АГС-4

5

34–46

60(50)

АГС-6

52

36–48

25(50)

«Габар»-II-2,0

20

25–35

1300– 1350

200

«Габар»-II-6,0

60

25–45

200

«Вьюга»-МЭО-0,075

0,8

6–8

1100– 1200

250

ОСАм

30–160

35–100

1200

480(0)

«Теслат»-3

33

18–24

1200

«Теслат»-6

70

36–48

1200

ОП-517 (АГАТ1)

30

1250

1250

ОП-517 (АГАТ2)

30

1250

450

АПГ-3

40

40

1200


Приведенные значения основных показателей характерных модифи­каций ГОА основаны на материалах официальных публикаций, экспери­ментальных данных ВНИИПО и разработчиков-изготовителей генераторов (нормативно-техническая документация, акты и протоколы испытаний), полученных в испытаниях по методам, изложенным в НПБ 60-97 [49].
Эффективность и безопасность процесса объемного тушения пожара АОС (особенно в негерметичных помещениях) во многом определяются расходными характеристиками подаваемого из ГОА аэрозоля, зависящими от закономерностей (закона) изменения во времени скорости сгорания за­ряда.
Различают три основных режима горения (аэрозолеобразования) [46]:
а) с постоянной массовой скоростью (соответственно подача аэрозоля
с постоянным секундным расходом);
б) прогрессивное (с увеличивающимся во времени секундным расхо­
дом);
в) регрессивное (с уменьшающимся во времени секундным расходом).
Возможны комбинации различных режимов горения.
Процесс образования огнетушащего аэрозоля в результате сгорания AОC 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, также они могут являться источ­ником пожара и взрыва [46].
Генераторы, температура аэрозоля на выходе из которых 800 °С, чаще всего не оснащены охлаждающими насадками (блоками) для эффективно­го снижения температуры образующегося аэрозоля. Высокотемпературная струя аэрозоля может достигать нескольких метров, что является сущест­венным недостатком. Это требует ограничения области применения таких ГОА или разработки специальных защитных мероприятий при использо­вании в качестве исполнительных устройств автоматических установок объемного аэрозольного пожаротушения [46].
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 [46].
207


Снижение температуры аэрозольной смеси в генераторах «холодного» аэрозоля достигается либо благодаря рецептуре AOC 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 °С и ниже [46].
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, схем их расположения в за­щищаемом объёме, разрабатывать мероприятия, обеспечивающие 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 [46].
Большинство современных модификаций ГОА обладает зажигающей способностью по отношению к ряду горючих веществ, имеет невзрывоза-щищенное конструктивное исполнение, и их применение во взрывоопас­ных помещениях не предусмотрено. В последние годы проводятся иссле­дования, имеющие целью создание модификаций ГОА во взрывозащи-щенном исполнении (например, генераторы комбинированного аэрозоле-порошкового тушения типа «Габар», а также новых видов ГОА: ОСА, ОП-517 и др.) и разработку надежных методик по определению уровня взры­возащищенности конструкций ГОА [46].


6.3.      Проектирование и расчёт аэрозольных АУП
Автоматические установки аэрозольного пожаротушения (АУАП) являются установками объёмного пожаротушения и применяются для ту­шения (ликвидации) пожаров подкласса А2 и класса В по ГОСТ 27331-87 [29] объемным способом в помещениях объемом до 10000 м3, высотой не более 10 м и с параметром негерметичности, не превышающим указанного в табл. 12 Приложения 5 НПБ 88-2001* [19].
208

При этом допускается наличие в указанных помещениях горючих мате­риалов, горение которых относится к пожарам подкласса А1 по ГОСТ 27331, тушение которых может быть осуществлено ручными штатными средствами в количествах, предусмотренных ППБ 01-03 [72] и НПБ 155-2002 [79].
В помещениях категории А и Б по взрывопожароопасности по НПБ 105–03 [50] и ПУЭ [51] допускается применение ГОА, получивших соот­ветствующее свидетельство о взрывозащищенности элекрооборудования, выданное в установленном порядке, и имеющих необходимый уровень взрывозащиты или степень защиты оболочки электрических частей ГОА.
При этом конструктивное устройство ГОА при его срабатывании должно исключать возможность воспламенения взрывоопасной смеси, ко­торая может находиться в защищаемом помещении, что должно быть под­тверждено соответствующим испытанием по методике, принятой в уста­новленном порядке.
При проектировании установок должны быть приняты меры, исклю­чающие возможность возникновения загораний в защищаемых помещени­ях от применяемых ГОА.
Допускается применение установок для защиты кабельных сооруже­ний (полуэтажи, коллекторы, шахты) объемом до 3000 м3 и высотой не бо­лее 10 м, при значениях параметра негерметичности помещения не более 0,001 м-1 и при условии отсутствия в электросетях защищаемого сооруже­ния устройств автоматического повторного включения.
Применение установок для тушения пожаров в помещениях с кабеля­ми, электроустановками и электрооборудованием, находящимися под на­пряжением, допускается при условии, если значение напряжения не пре­вышает предельно допустимого, указанного в ТД на конкретный тип ГОА.
Установки объемного аэрозольного пожаротушения не обеспечивают полного прекращения горения (ликвидации пожара) и не должны приме­няться для тушения:
а) волокнистых, сыпучих, пористых и других горючих материалов,
склонных к самовозгоранию и (или) тлению внутри слоя (объема) вещест­
ва (древесные опилки, хлопок, травяная мука и др.);
б) химических веществ и их смесей, полимерных материалов, склон­
ных к тлению и горению без доступа воздуха;
в) гидридов металлов и пирофорных веществ;
г) порошков металлов (магний, титан, цирконий и др.).
Использование по решению заказчика АУАП для локализации пожара
веществ и материалов, при тушении которых АУАП не обеспечивают пол­ного прекращения горения, не исключает необходимости оборудования помещений, в которых находятся или обращаются указанные вещества и
209


материалы, установками пожаротушения, предусмотренными соответст­вующими нормами и правилами, ведомственными перечнями, другими действующими нормативными документами, утвержденными и введенны­ми в действие в установленном порядке. Запрещается применение АУАП:
а) в помещениях, которые не могут быть покинуты людьми до начала
работы генераторов;
б) в помещениях с большим количеством людей (50 человек и более);
в) в помещениях зданий и сооружений III и ниже степени огнестойко­
сти по СНиП 21-01–97 [52] установок с использованием генераторов огне-
тушащего аэрозоля, имеющих температуру более 400 °С за пределами зо­
ны, отстоящей на 150 мм от внешней поверхности генератора.
Установки должны иметь автоматическое и дистанционное включе­ние. Приведение в действие ГОА должно осуществляться с помощью элек­трического пуска по алгоритму, определяемому в соответствии с приложе­нием 10 НПБ 88–2001* [19]. Запрещается в составе установок использо­вать генераторы с комбинированным пуском.
Местный пуск установок не допускается.
Аэрозольные АУП включают в себя:
а) пожарные извещатели;
б) приборы и устройства контроля и управления установкой и ее эле­
ментами;
в) устройства, обеспечивающие электропитание установки и ее эле­
ментов;
г) шлейфы пожарной сигнализации, а также электрические цепи пита­
ния, управления и контроля установки и ее элементов;
д) генераторы огнетушащего аэрозоля;
е) устройства, формирующие и выдающие командные импульсы на от­
ключение систем вентиляции, кондиционирования, воздушного отопления и
технологического оборудования в защищаемом помещении, на закрытие
противопожарных клапанов, заслонок вентиляционных коробов и т. п.;
ж) устройства для блокировки автоматического пуска установки с ин­
дикацией блокированного состояния при открывании дверей в защищае­
мое помещение;
з) устройства звуковой и световой сигнализации и оповещения о сра­
батывании установки и наличии в помещении огнетушащего аэрозоля.
Исходными данными для расчета и проектирования АУАП являются:
а)  назначение помещения и степень огнестойкости ограждающих
строительных конструкций здания (сооружения);
б)  геометрические размеры помещения (объем, площадь ограждаю­
щих конструкций, высота);


в) наличие и площадь постоянно открытых проемов и их распределе­
ние по высоте помещения;
г) наличие и характеристика остекления;
д) наличие и характеристика систем вентиляции, кондиционирования
воздуха, воздушного отопления;
е) перечень и показатели пожарной опасности веществ и материалов
по ГОСТ 12.1.044-89 [53], находящихся или обращающихся в помещении
и соответствующий им класс (подкласс) пожара по ГОСТ 27331-87 [29];
ж)  величина, характер, а также схема распределения пожарной на­
грузки;
з) расстановка и характеристика технологического оборудования;
и) категория помещений по НПБ 105-03 [50] и классы зон по ПУЭ [51];
к) рабочая температура, давление и влажность в защищаемом поме­щении;
л) наличие людей и возможность их эвакуации до пуска установки;
м) нормативная огнетушащая способность выбранных типов генера­торов (определяется по НПБ 60-97 [49], для расчетов берется максималь­ное значение нормативной огнетушащей способности по отношению к по­жароопасным веществам и материалам, находящимся в защищаемом по­мещении), другие параметры генераторов (высокотемпературные зоны, инерционность, время подачи и время работы);
н) предельно допустимые давление и температура в защищаемом по­мещении (из условия прочности строительных конструкций или разме­щенного в помещении оборудования) в соответствии с требованиями п. 6 ГОСТ Р 12.3.047-98 [54].
Размещение генераторов в защищаемых помещениях должно исклю­чать возможность воздействия высокотемпературных зон каждого генера­тора:
а)  зоны с температурой более 75 °С на персонал, находящийся в за­
щищаемом помещении или имеющий доступ в данное помещение (на слу­
чай несанкционированного или ложного срабатывания генератора);
б) зоны с температурой более 200 °С на хранимые или обращающиеся
в защищаемом помещении сгораемые вещества и материалы, а также сго­
раемое оборудование;
в) зоны с температурой более 400 °С на другое оборудование.
Данные о размерах опасных высокотемпературных зон генераторов
необходимо принимать из технической документации на ГОА.
При необходимости следует предусматривать соответствующие кон­структивные мероприятия (защитные экраны, ограждения и т. п.) в целях исключения  возможности  контакта  персонала  в   помещении,   а  также


сгораемых материалов и оборудования с опасными высокотемпературны­ми зонами ГОА. Конструкция защитного ограждения генераторов должна быть включена в проектную документацию на данную установку и выпол­нена с учетом рекомендаций изготовителя примененных генераторов.
Размещение генераторов в помещениях должно обеспечивать задан­ную интенсивность подачи, создание огнетушащей способности аэрозоля не ниже нормативной и равномерное заполнение огнетушащим аэрозолем всего объема защищаемого помещения, с учетом ранее изложенных требо­ваний. При этом допускается размещение генераторов ярусами.
Размещать генераторы необходимо таким образом, чтобы исключить попадание аэрозольной струи в створ постоянно открытых проемов в ог­раждающих конструкциях помещения.
Установка должна обеспечивать задержку выпуска огнетушащего аэро­золя в защищаемое помещение на время, необходимое для эвакуации людей после подачи звукового и светового сигналов оповещения о пуске генерато­ров, а также полной остановки вентиляционного оборудования, (закрытия воздушных заслонок, противопожарных клапанов и т. п.), но не менее 30 с.
Генераторы следует размещать на поверхности ограждающих конст­рукций, опорах, колоннах, специальных стойках и т. п., изготовленных из несгораемых материалов, или должны быть предусмотрены специальные платы (кронштейны) из несгораемых материалов под крепление генерато­ров с учетом требований безопасности, изложенных в технической доку­ментации на конкретный тип генератора.
Расположение генераторов в защищаемых помещениях должно обес­печивать возможность визуального контроля целостности их корпуса, клемм для подключения цепей пуска генераторов и возможность замены неисправного генератора новым.


Требования к защищаемым помещениям
Помещения, оборудованные автоматическими установками аэрозоль­ного пожаротушения, должны быть оснащены указателями о наличии в них установок. У входов в защищаемые помещения должна предусматри­ваться сигнализация в соответствии с ГОСТ 12.4.009–83 [16].
Помещения, оборудованные установками, должны быть по возможно­сти герметизированы. Должны быть приняты меры против самооткрыва­ния дверей от избыточного давления, определенного в соответствии с обя­зательным приложением 11 НПБ 88–2001* [19].
В системах воздуховодов общеобменной вентиляции, воздушного отопления и кондиционирования воздуха защищаемых помещений необ­ходимо предусматривать воздушные затворы или противопожарные кла­паны в пределах противопожарных отсеков.
212


При пожаре необходимо предусматривать до включения установки автоматическое отключение систем вентиляции, воздушного отопления, кондиционирования, дымоудаления и подпора воздуха защищаемых по­мещений, а также закрытие воздушных затворов или противопожарных клапанов. При этом время их полного закрытия не должно превышать 30 с.
Для удаления аэрозоля после окончания работы установки необходи­мо использовать общеобменную вентиляцию помещений. Допускается для этой цели применять передвижные вентиляционные установки.


Требования безопасности
При проектировании установки необходимо учитывать и соблюдать требования безопасности, изложенные в технической документации на ге­нераторы и другие элементы установки, ГОСТ 2.601–95 [35], ГОСТ 12.0.001–82 [55], ПУЭ–98 [51], настоящих нормах, других действующих НТД, утвержденных и введенных в установленном порядке.
В проектах установок, а также в эксплуатационных документах долж­ны быть предусмотрены мероприятия по исключению случайного пуска установок пожаротушения и воздействия опасных факторов работы гене­раторов на персонал (токсичности огнетушащего аэрозоля, высокой тем­пературы аэрозольной струи и корпуса генераторов, травмирования чело­века при его передвижении в условиях полной потери видимости).
Места, где проводятся испытания и ремонтные работы установок, должны быть оборудованы предупреждающими знаками со смысловым значением «Осторожно! Прочие опасности» по ГОСТ 12.4.026–76* [56] и поясняющей надписью «Идут испытания!» или «Ремонт», а также обеспе­чены инструкциями и правилами безопасности.
Входить в помещение после выпуска в него огнетушащего аэрозоля до момента окончания проветривания разрешается только после окончания работы установки в средствах защиты органов дыхания, предусмотренных технической документацией на генераторы.
Перед сдачей в эксплуатацию установка должна подвергаться обкатке в течение не менее 1 месяца. При этом должны производиться фиксации авто­матическим регистрационным устройством или в специальном журнале уче­та дежурным персоналом (с круглосуточным пребыванием) всех случаев срабатывания пожарной сигнализации или управления автоматическим пус­ком установки с последующим анализом их причин. При отсутствии за это время ложных срабатываний или иных нарушений установка переводится в автоматический режим работы. Если за указанный период были зарегистри­рованы сбои, установка подлежит повторному регулированию и проверке.
Испытание работоспособности установки при комплексной проверке должно проводиться путем измерения сигналов, снимаемых с контрольных
213


точек основных функциональных узлов извещателей и вторичных прибо­ров по схемам, приведенным в ТД. При этом в качестве нагрузки на линии пуска могут быть использованы имитаторы генераторов огнетушащего аэ­розоля, электрические характеристики которых должны соответствовать характеристикам устройств пуска генераторов.
Сдача смонтированной установки производится по результатам ком­плексной проверки и обкатки, при этом должно быть составлено заключе­ние (акт) комиссии, определяющее техническое состояние, работоспособ­ность и возможность ее эксплуатации. В состав комиссии по приемке в эксплуатацию установки должны входить представители администрации объекта, организаций, составивших техническое задание, выполнявших проект, монтаж установки.


Требования к аппаратуре управления
Кроме общих требований аппаратура управления автоматическими установками аэрозольного пожаротушения (далее по тексту этого подраз­дела – установками) должна обеспечивать:
а) дистанционный пуск установки (у входов в защищаемые помеще­
ния, допускается в помещении пожарного поста);
б) автоматический контроль электрических цепей управления пуско­
выми устройствами и цепей пусковых устройств на обрыв;
в) задержку выпуска огнетушащего вещества на время, необходимое
для эвакуации людей, остановки вентиляционного оборудования, систем
кондиционирования, закрытия воздушных заслонок, противопожарных
клапанов и т. д. после подачи светового и звукового оповещения о пожаре,
но не менее чем на 10 с. Необходимое время эвакуации из защищаемого
помещения следует определять по ГОСТ 12.1.004–91 [5];
г) отключение автоматического пуска установки с индикацией отклю­
ченного состояния при открывании дверей в защищаемое помещение.
Устройства дистанционного пуска установок следует размещать у эва­куационных выходов снаружи защищаемого помещения. Указанные уст­ройства должны быть защищены в соответствии с ГОСТ 12.4.009–83 [16].
Размещение устройств дистанционного пуска допускается в помеще­ниях пожарного поста или другом помещении с персоналом, ведущим круглосуточное дежурство.
На дверях в защищаемые помещения необходимо предусматривать устройства, выдающие сигнал на отключение автоматического пуска уста­новки при их открывании.
Размещение устройств отключения и восстановления автоматического пуска должно производиться в помещении пожарного поста или в другом помещении с персоналом, ведущим круглосуточное дежурство.


Устройства восстановления автоматического пуска, защищенные от несанкционированного доступа, при необходимости могут устанавливать­ся у входа в защищаемое помещение.


Требования к сигнализации
В помещениях, защищаемых автоматическими установками аэрозоль­ного пожаротушения, и перед входами в них должна предусматриваться сигнализация в соответствии с ГОСТ 12.4.009–83 [16].
Смежные помещения, имеющие выходы только через защищаемые помещения, должны быть оборудованы аналогичной сигнализацией.
Перед входами в защищаемые помещения необходимо предусматри­вать сигнализацию об отключении автоматического пуска установки.
В помещении пожарного поста или другом помещении с персоналом, ведущим круглосуточное дежурство, кроме общих требований должна быть предусмотрена:
а) световая и звуковая сигнализации о неисправности установки: об
исчезновении напряжения на основном и резервном вводах электроснаб­
жения (звуковой сигнал общий);
б) световая сигнализация об отключении автоматического пуска (с
расшифровкой по защищаемым помещениям).
Примечание. В случае применения дымовых пожарных извещателей для защиты объекта в комплекте с автоматической установкой аэрозольного пожаротушения необ­ходимо предусматривать мероприятия, исключающие ложные срабатывания указанных извещателей в помещениях, в которые возможно попадание аэрозольных продуктов от сработавших генераторов огнетушащего аэрозоля.


Методика расчета автоматических установок аэрозольного пожаротушения
1. Суммарная масса заряда аэрозолеобразующего состава МАОС, кг, необходимая для ликвидации (тушения) пожара объемным способом в по­мещении заданного объема и негерметичности, определяется по формуле

где К1 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения аэрозоля по высоте помещения; К2 - коэффициент, учитывающий влияние негерметичности защищаемого помещения; К3 - коэффициент, учитываю­щий особенности тушения кабелей в аварийном режиме эксплуатации; К4 - коэффициент, учитывающий особенности тушения кабелей при раз­личной их ориентации в пространстве; дн - нормативная огнетушащая спо­собность для того материала или вещества, находящегося в защищаемом помещении, для которого значение дн является наибольшим (величина дн должна быть указана в технической документации на генератор), кг-м-3; V- объем защищаемого помещения, м .


1.1. Коэффициенты уравнения (6.1) определяются следующим обра­
зом:
1.1.1. Коэффициент K 1 принимается равным:
K 1 = 1,0 - при высоте помещения не более 3,0 м; K 1 = 1,15 - при высоте помещения от 3,0 до 5,0 м; K 1 = 1,25 - при высоте помещения от 5,0 до 8,0 м; K 1 = 1,4 - при высоте помещения от 8,0 до 10 м.
1.1.2. Коэффициент K2 определяется по формуле
K2 = 1 + U*тл,(6.2)
где U* - определенное по табл. 6.3 значение относительной интенсивно­сти подачи аэрозоля при данных значениях параметра негерметичности 8 и параметра распределения негерметичности по высоте защищаемого поме­щения \|/, с-1; тл - размерный коэффициент, с.
Значение тл принимается равным 6 с; ? - параметр негерметичности защищаемого помещения, определяемый как отношение суммарной пло­щади постоянно открытых проемов 2^,F к объему защищаемого помеще-
2F      -1 ния V, ? =   V    , м ; \|/ - параметр распределения негерметичности по вы­соте защищаемого помещения, определяемый как отношение площади по­стоянно открытых проемов, расположенных в верхней половине защищае­мого помещения F в, к суммарной площади постоянно открытых проемов
помещения, ? =     в   100, %.
1.1.3. Коэффициент K 3 принимается равным:
K 3 = 1,5 - для кабельных сооружений; K3 = 1,0 - для других сооружений.
1.1.4. Коэффициент K4 принимается равным:
K4 = 1,15 - при расположении продольной оси кабельного соору­жения под углом более 45° к горизонту (вертикальные, наклонные кабель­ные коллекторы, туннели, коридоры и кабельные шахты);
K4 = 1,0 - в остальных случаях.

  1. При определении расчетного объема защищаемого помещения Vобъем оборудования, размещаемого в нем, из общего объема не вычи­тается.
  2. При наличии данных натурных испытаний в защищаемом помеще­нии по тушению горючих материалов конкретными типами генераторов, проведенных по методике, согласованной с ФГУ ВНИИПО МВД России,

216


суммарная масса зарядов аэрозолеобразующего состава (АОС) для защиты заданного объема помещения может определяться с учетом результатов указанных испытаний.
2. Определение необходимого общего количества генераторов в уста­новке.
2.1. Общее количество генераторов N должно определяться следую­щим условием: сумма масс зарядов АОС всех генераторов, входящих в ус­тановку, должна быть не меньше суммарной массы зарядов АОС, вычис­ленной по формуле (6.1):

где     ЩОА1 - масса заряда АОС в одном генераторе, кг.
2.2. При наличии в аэрозольных АУП однотипных генераторов общее количество ГО А N, шт., должно определяться по формуле

Полученное дробное значение N округляется в большую сторону до целого числа.
2.3. Рекомендуется общее количество генераторов N откорректировать в сторону увеличения с учетом вероятности срабатывания применяемых генераторов для обеспечения заданной заказчиком надежности установки.
3. Определение алгоритма пуска генераторов.
3.1.  Пуск генераторов может производиться одновременно (одной
группой) или, в целях снижения избыточного давления в помещении, не­
сколькими группами без перерывов в подаче огнетушащего аэрозоля.
Количество генераторов в группе п определяется из условия соблюде­ния требований пп. 3.2 и 3.3.
3.2.  Во время работы каждой группы генераторов относительная ин­
тенсивность подачи аэрозоля должна удовлетворять условию
[/>[/* (см. п. 1.1.2), где V- относительная интенсивность подачи аэрозоля (отношение ин­тенсивности подачи огнетушащего аэрозоля к нормативной огнетушащей способности аэрозоля для данного типа генераторов, V= I7 дн ), с-1; I- ин­тенсивность подачи огнетушащего аэрозоля в защищаемое помещение (отношение суммарной массы заряда АОС в группе генераторов установки ко времени ее работы и объему защищаемого помещения), кг м-3-с-1.
3.3.  Избыточное давление в течение всего времени работы установки
(см. приложение 11) не должно превышать предельно допустимого давле­
ния в помещении (с учетом остекления).


Если требования пп. 3.2 и 3.3 выполнить не представляется возмож­ным, то применение установки аэрозольного пожаротушения в данном случае запрещается.
Количество групп генераторов J определяется из условия: общее коли­чество их в установке должно быть не меньше определенного в пп. 2.1–2.3.
4. Определение уточненных параметров установки.
4.1. Параметры установки после определения количества групп гене­раторов J и количества генераторов в группе n подлежат уточнению по формулам:

где ? * АУАП – время работы установки (промежуток времени от момента подачи сигнала на пуск установки до окончания работы последнего гене­ратора), с; ? . - время работы группы генераторов (промежуток времени
от момента подачи сигнала на пуск генераторов данной группы до оконча­ния работы последнего генератора этой группы), с.
4.2. Во избежание превышения давления в помещении выше предель­но допустимого необходимо провести поверочный расчет давления при использовании установки с уточненными параметрами на избыточное дав­ление в помещении в соответствии с приложением 11 к настоящим нор­мам. Если полученное в результате поверочного расчета давление превы­сит предельно допустимое, то необходимо увеличить время работы уста­новки, что может быть достигнуто увеличением количества групп генера­торов 3 при соответствующем уменьшении количества генераторов в груп­пе п и (или) применением генераторов с более длительным временем рабо­ты. Далее необходимо провести расчет уточненных параметров установки, начиная с п. 1 данной методики.
5. Определение запаса генераторов.
Установка, кроме расчетного количества генераторов, должна иметь 100%-ный запас (по каждому типу ГОА).
При наличии на объекте нескольких установок аэрозольного пожаро­тушения запас генераторов предусматривается в количестве, достаточном для восстановления работоспособности установки, сработавшей в любом из защищаемых помещений объекта.
Генераторы должны храниться на складе объекта или на складе орга­низации, осуществляющей сервисное обслуживание установки.


Методика расчета избыточного давления при подаче огнетушащего аэрозоля в помещение
1.  Расчет величины избыточного давления Рт, кПа, при подаче огне­
тушащего аэрозоля в герметичное помещение 8 = 0 определяется по фор­
муле

где (9 - удельное тепловыделение при работе генераторов (количество теплоты, выделяемое при работе генераторов в защищаемое помещение, отнесенное к единице массы АОС, указывается в технической документа­ции на генератор), Дж кг-1; $ - суммарная площадь ограждающих конст­рукций защищаемого помещения (сумма площадей поверхности стен, пола и потолка защищаемого помещения), м2.
2.  Избыточное давление в негерметичных помещениях определяется
по формуле

где    А - безразмерный параметр, описываемый выражением

где    к, п - коэффициенты, составляющие:
при 0,01 <А < 1,2 к = 20 кПа, п = 1,7;
при А > 1,2           к = 32 кПа, п = 0,2.
Если параметр А < 0,01, расчет давления не проводится и считается, что установка удовлетворяет условию Рт < Рпред.
Значения величин МАОС, ?АУАП, / , V, ? определяются в соответствии с предыдущим расчётом.

Hosted by uCoz