CC BY
15
е
52
БЕЗОПАСНОСТЬ
4/Н (69) август 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯ
Большое разнообразие видов пожаров и защищаемых объектов предопределяет наличие множества типов средств тушения и способов их применения. Особое место среди них занимают автоматические установки пожаротушения (АУП). Применение АУП, где в качестве огнетушащего вещества применяются вода или водяные растворы, возможно не всегда, а часто (при тушении ЛВЖ) просто не является эффективным. Нельзя забывать и о таком понятии, как «косвенный ущерб» от самого процесса тушения - часто он может значительно превышать непосредственный ущерб от пожара, не говоря уж о возможности ложного срабатывания системы.
МОДУЛЬНОЕ ПОЖАРОТУШЕНИЕ
ОСОБЕННОСТИ БЕСПРОВОДНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
А. М. МАЦУК Зам. ген. директора по науке г Москва ООО «НПО Этернис»
Помимо традиционной воды, существуют различные огнетушащие вещества, эффективно работающие в тех условиях, когда вода бессильна - различные газы и огнету-шащие аэрозоли. Но они, как правило, для эффективного тушения требуют создания огнетушащей концентрации во всем объеме защищаемого помещения, что значительно сужает область их применения. Как следствие, возникает необходимость выполнения огромного перечня мероприятий, направленных на обеспечение условий их эффективного применения - это и практически полная герметичность защищаемого объема, и гарантированное отсутствие людей в помещении в момент срабатывания установки, да и ряд других требований.
Пожалуй, наиболее «разумным» с точки зрения организации автоматического тушения, т.е. тушения с максимальной эффективностью минимальными средствами, - является применение огнетушащих порошков. Причем не порошков с подачей их по сухотрубам, а именно модульных установок порошкового пожаротушения.
Первые модули порошкового пожаротушения (МПП) появились 10-15 лет назад, но уже многократно доказали свою
эффективность. К сожалению, лишь малая часть специалистов проектных организаций имеет знания о принципах работы порошковых составов. Это влечет недоверие многих «конечных потребителей» к порошковому тушению. Кроме того, отсутствие опыта проектирования модульных установок является препятствием для их применения.
Практика использования проводных систем автоматического порошкового пожаротушения модульного типа показывает, что основные недостатки заключаются в неправильном подходе к проектированию. Это неверный выбор аварийной ситуации, необоснованное использование малоинерционных систем обнаружения пожара, неправильный расчет коэффициентов затененности возможных очагов загорания и размеров зон тушения. Кроме того, ряд ошибок связан с выбором аппаратуры управления, а также с определением алгоритмов ее взаимодействия с другими компонентами АСПТ - модулями пожаротушения, системами вентиляции, оповещения и дымоудаления.
Вопросами, решаемыми при проектировании модульных установок, являются: • выбор типа пожарных извещателей системы обнаружения пожара;
• определение количества и типа модулей пожаротушения, их размещение;
• выбор аппаратуры управления, позволяющей реализовать требования нормативных документов.
Ответы на них составляют основу проектной документации.
Но даже в том случае, когда сам проект АУП выполнен практически без замечаний, приведены все расчеты и обоснования, остается открытым вопрос его качественной реализации монтажной организацией.
Опять же нельзя исключить того, что при возникновении на объекте аварийной ситуации и последующего ее развития вспыхнувший пожар или обрушение части здания станет причиной очень быстрого разрушения основы традиционной системы управления - проводных линий связи. В этом случае все затраты на оборудование и монтаж АУП окажутся бесполезны.
Все эти факторы послужили причиной создания принципиально нового беспроводного оборудования для управления системами пожаротушения - комплекса приборов АУП «Гарант-Р».
Для тушения пожара в установке «Гарант-Р» используются модули порошкового пожаротушения импульсного действия «Гарант» или другие модули пожаротушения с необходимыми техническими характеристиками.
Алгоритм функционирования установки можно описать следующим образом.
Каждый из модулей осуществляет двух-пороговый контроль температуры окружающей среды в зоне его размещения. Зона размещения модуля является его зоной защиты и на рис.1 представлена как квадрат в плоскости Х^ с соответствующими координатами.
Цвет квадрата интерпретирует значение температуры в зоне размещения модуля:
• тёмно-серый - нормальная температура эксплуатации объекта защиты,
• серый - рост значений температуры свыше первого установленного порогового значения, ►
V, V V у. V
У и X X
т 3 т. т т т
3
X /
1 :
л
Рис. 2-6 Графическая интерпретация изменения температур в зоне размещения модулей при развитии пожара в различные показательные моменты времени
ЭКСПОЗИЦИЯ 4/Н (69) август 2008 г.
БЕЗОПАСНОСТЬ 53
• белый - рост значений температуры свыше второго установленного порогового значения.
В случае возникновения очага пожара в любом месте защищаемой площади группа близкорасположенных модулей фиксирует превышение температуры нижнего порогового значения (Т1) и переходит в состояние готовности к срабатыванию. При этом формируется сигнал «Внимание» и осуществляется взаимодействие компонентов установки, соответствующее этому режиму работы.
Пуск группы модулей происходит по сигналу от любого из них, первым обнаружившим превышение второго порогового значения (Т2) температуры. Формируется извещение «Пожар» и соответствующим образом меняется режим взаимодействия компонентов.
Таким образом, количество задействованных в процессе тушения МПП автоматически диктуется мощностью очага и особенностями его развития.
В качестве нижнего порогового значения температуры принято значение температуры не ниже верхнего предела допустимых условий эксплуатации объекта. Как правило, он составляет не менее +50 °С.
В качестве верхнего порогового значения температуры используется наиболее распространённое значение, при котором осуществляется запуск большинства классических (однопороговых) АУП - около +70... +80 °С.
На рисунках 2-6 дана графическая интерпретация изменения температур в зоне размещения модулей при развитии пожара в различные показательные моменты времени.
Где:
Т - момент времени, предшествующий возникновению очага пожара; Т2 - момент превышения значения температуры первого порога в зоне возникновения очага. Модуль, контролирующий данный квадрат, формирует извещение «Внимание» и выдает команду на запуск соответствующего алгоритма работы других компонентов установки; Т3 - момент обнаружения первым модулем, установленным над развивающимся очагом, превышения температуры второго порогового значения. Модуль формирует извещение «Пожар» и производит синхронизацию момента пуска всех других модулей, перешедших в режим «Внимание» (желтые квадраты по периметру очага). Компоненты установки начинают взаимодействие по соответствующему алгоритму. Т4 - момент выдачи командного импульса на тушение после окончания отсчета времени на эвакуацию. Повторная синхронизация. К модулям, уже получившим
Критерий сравнения Проводные АУП Беспроводные АУП
1 1.1 Проектирование Объем проектной документации Значительный Минимальный
1.2 Вероятность ошибок в электрических схемах Высокая Минимальная
1.3 Срок выполнения проектной документации Значительный Минимальный
2 Оборудование
2.1 Общее количество устанавливаемых приборов, контактных соединений, точек крепления (среднее на 100 м2 ) Более 30 Менее 10
2.2 Кабельные линии связи и управления Повсеместно Практически отсутствуют
2.3 Единый управляющий центр Обязательно Распределенная система управления
2.4 Возможность демонтажа в связи с переездом или ремонтом Экономически невыгодно Без затруднений
2.5 Электропитание I категория Автономное
3 Монтаж и пусконаладочные работы
3.1 Срок монтажа Длительный Минимальный
3.2 Квалификация специалистов Высокая Минимальная
3.3 Необходимость программирования алгоритма взаимодействия Как правило Самонастройка
4 Техническое обслуживание
4.1 Диагностика соединительных проводов Ежемесячно Не требуется
4.2 Проверка и «протяжка» контактных соединений Ежемесячно Не требуется
4.3 Измерение сопротивления изоляции Периодически Не требуется
4.4 Проверка состояния источников бесперебойного питания и аккумуляторных батарей Периодически Не требуется
Табл. 1 Сравнение ряда потребительских качеств систем
команду пуска в момент Т3, добавятся еще и модули, которые перешли в состояние «Внимание» за период отсчета времени на эвакуацию. Стрелкой показано направление развития очага. Т5 - момент ликвидации очага и снижения температуры.
С учётом низкой инерционности работы и высокой огнетушащей эффективности используемых средств тушения для построения оптимальной установки пожаротушения достаточно рассчитать лишь размер ячеек, в узлах которых размещаются модули.
Очевидны преимущества АУП «Гарант-Р» перед другими АУП, построенными по традиционной схеме.
1. Отсутствуют ограничения, обусловленные жестким алгоритмом взаимодействия компонентов АУП (выбор зон).
2. Зона эффективного тушения всегда превышает зону обнаружения.
3. Использование температурных пожарных извещателей позволяет однозначно идентифицировать зону возникновения очага независимо от степени задымленности помещения.
4. Аппаратный запрет срабатывания модулей пожаротушения при температуре окружающей среды в зоне размещения
№ Статья затрат Проводные АУП Беспроводные АУП
1 Стоимость основного оборудования 1,00 2,38
2 Стоимость дополнительного 0,60 0,10
оборудования
3 Монтажные работы 0,80 0,20
4 ПНР 0,40 0,05
5 Проектирование 0,08 0,03
ВСЕГО: 2,88 2,76
Табл. 2 Примерное соотношение затрат (в долях) по оборудованию объекта системой автоматического пожаротушения
ниже установленного порога позволяет избежать несанкционированных (ложных) пусков средств тушения.
5. Автономность работы каждого модуля пожаротушения позволяет избежать фактов непрохождения командных импульсов на пуск установки вследствие повреждения соединительных линий или иных каналов передачи информации во время пожара.
6. Алгоритм взаимодействия модулей пожаротушения обеспечивает их синхронный запуск, что позволяет создавать огнетушащую концентрацию ОТВ выше нормативной.
Несмотря на некоторое увеличение стоимости компонентов установки пожаротушения, итоговые затраты остаются на том же уровне. Это оказалось возможным за счёт снижения расходов на монтаж и пусконаладочные работы относительно аналогичной проводной системы автоматического порошкового пожаротушения, использующей в своем составе традиционные модули и приборы управления.
Сравнение ряда потребительских качеств систем можно представить по таблице 1.
Примерное соотношение затрат (в долях) по оборудованию объекта системой автоматического пожаротушения можно представить по таблице 2.
Кроме того, значительно, в несколько раз, сокращается стоимость технического обслуживания установки и существенно уменьшается срок монтажа оборудования. Последнее обстоятельство особенно актуально для действующих объектов, когда каждый день остановки производственного процесса может означать либо срыв выполнения договорных обязательств, либо упущенную выгоду. ■
