CC BY
40
Гришин Владимир Васильевич
УДК 614.842.6
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ГАЗОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ
В. В. Гришин
зам. генерального директора
ООО "ПМЦ Спецавтоматика" по проектированию
В настоящее время основными нормативными документами для проектирования автоматических установок газового пожаротушения (АУГП) являются [1, 2]. К сожалению, эти нормативные документы не содержат пунктов, неучет которых при проектировании может привести к неэффективности установок. АУГП применяются в случаях, когда условия развития пожара, свойства участвующих в горении веществ и материалов, а также проблемы безопасности людей исключают возможность применения других методов пожаротушения. Немаловажным фактором их использования является также стремление снизить возможный ущерб от применения воды, пены, порошка или аэрозолей.
АУГП предназначены для тушения пожаров класса А (твердые горючие материалы (ТГМ)) в начальной стадии развития пожара при раннем его обнаружении, В (жидкости) и С (газ) при исключении возможности поступления горючего газа в защищаемый объем и при надежном заземлении трубопроводов для подачи огнетушащих веществ (ОТВ). Газовые установки применяются преимущественно для объемного пожаротушения.
Основными факторами, влияющими на выбор АУГП, являются:
• физико-химические свойства и пожароопасные характеристики веществ и материалов, обращающихся на защищаемом объекте (ТГМ класса А1 или А2, жидкость, газ);
• величина защищаемого объема (количество направлений) и его герметичность;
• вид оборудования для хранения газообразных огнетушащих веществ (ГОТВ);
• сейсмоопасность зоны расположения объекта. Выбор ГОТВ следует проводить с учетом следующих требований:
• безопасность людей (токсичность ГОТВ);
• технико-экономические показатели;
• возможность удаления ГОТВ после применения;
• воздействие на окружающую среду
В зависимости от места расположения модулей с ГОТВ установки подразделяются на АУГП с централизованным содержанием модулей в помещении станции пожаротушения и децентрализованным расположением модулей (модульные АУГП). В последнем случае модули с ГОТВ располагаются в защищаемом помещением или рядом с ним. Модульные АУГП могут быть трубопроводные или нетрубопроводные.
Так как до настоящего времени не принят общий нормативный документ федерального уровня, позволяющий проектировщику проводить гидравлический расчет АУГП с использованием любого ГОТВ, рекомендованного к применению в ВСН [2], то такой расчет остается больным вопросом для проектировщиков. К настоящему времени разработаны только рекомендации для гидравлического расчета установок с конкретными газовыми огнету-шащими составами, выполненные по заказам отдельных фирм для собственных нужд, например для хладонов 125, 114В2, 13В1, углекислоты и т.д. В АУГП применяются следующие ГОТВ.
Сжиженные газы:
• двуокись углерода (СО2)*;
• шестифтористая сера (8Б6);
• хладон 114В2 (1,2-дибромтетрафторэтан,
С2^4Вг2);
• хладон 125 (пентахлорэтан, С2Р5И);
• хладон 227ЕА(2-гидроперфторпропан, С3Р7И);
• ТФМ-18 (хладон 23)**;
• игмер-318Ц (перфторциклобутан, С4Б8).
В АУГП следует применять двуокись углерода марки "сварочная". Не допускается использование двуокиси углерода для тушения электрооборудования, находящегося под напряжением выше 10 кВ.
КОНФЕРЕНЦИЯ "ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ"
Сжатые газы:
• азот (N2);
• аргон (Лг);
• инерген (10541)***.
По способу хранения и методам контроля ГОТВ в модулях все газовые составы можно разделить на следующие группы.
1. ГОТВ хранятся в сжиженном виде под давлением газа-вытеснителя (хладоны 125, 318Ц и 227ЕЛ). Контроль количества хладона в процессе эксплуатации установки осуществляется по манометру, установленному на ЗПУ модуля. Рабочее давление в баллоне модуля, как правило, не превышает 6,4 МПа.
2. ГОТВ хранятся в сжиженном виде под давлением собственных насыщенных паров (хладон 23 и двуокись углерода). Контроль количества газа в установке в процессе эксплуатации осуществляется весовыми устройствами, обеспечивающими его непрерывность. Рабочее давление в баллонах модуля — не менее 14,7 МПа.
3. ГОТВ хранятся в газообразном состоянии (азот, аргон, инерген). Контроль массы осуществляется по давлению на манометре, установленном на ЗПУ модуля. Рабочее давление в модулях, как правило, составляет 14,7 МПа и более.
Емкости для хранения сжатых ГОТВ, в основном, не превышают 100 л, т.к. модули емкостью более 100 л согласно ПБ 10-115 [3] подлежат регистрации в Госгортехнадзоре России, что влечет за собой большое количество ограничений на их применение. Исключением являются изотермические емкости для жидкой двуокиси углерода емкостью от 3,0 до 25,0 м3. Они оборудованы холодильными агрегатами, что позволяет поддерживать давление в изотермическом резервуаре в диапазоне 2,0 МПа при температуре от -40 до +50°С.
При проектировании АУГП также следует учитывать следующие моменты:
• для пожаров класса А1 в нормах введен коэффициент 1,3;
• увеличение негерметичности в пределах, оговоренных НПБ [1], приводит к увеличению количества ГОТВ для всех газов;
• величина защищаемого объема предъявляет требования к выбору ГОТВ по его огнетушащей эффективности (нормативной огнетушащей концентрации) и типу установки (централизованная или модульная). На выбор типа установки — централизованная или модульная—также оказывает влияние количество защищаемых помещений. При трех и более защищаемых помещениях (направлениях) централизованные
АУГП, как правило, оказываются экономичнее, если не принимать во внимание стоимость помещения с расположением станции пожаротушения;
• применение в качестве ГОТВ двуокиси углерода и азота исключено на объектах, где невозможно исключить пребывание людей (авиадиспетчерские, залы со щитами управления на АЭС и т.п.);
• применение ГОТВ, требующих наличия взвешивающих устройств (двуокись углерода, хладон 23), невозможно на объектах, расположенных в сейсмоопасной зоне.
Требования к трубным разводкам
Трубопроводы для подачи ГОТВ должны удовлетворять требованиям ГОСТ 8734 [4]. Фитинги для резьбовых соединений следует изготавливать из того же материала, что и трубы [5].
Трубопроводы и их соединения должны обеспечивать прочность при давлении 1,25Рр и герметичность при давлении, равном Рр (Рр — рабочее давление модуля).
Допускается не предусматривать требования по герметичности к трубопроводам распределительной сети внутри защищаемого помещения. Требования, обязательные для всех ГОТВ:
• трубная разводка должна быть симметричной, т.е. все насадки должны быть равноудалены от магистрального трубопровода;
• крестообразное соединение возможно при условии, когда расходы в отводах равны; в противном случае отводы должны быть разнесены по длине трубопровода на расстояние, равное 10Бтр (Втр — диаметр трубопровода).
Для ГОТВ 2-й (хладон 23 и СО2) и 3-й (азот, аргон и инерген) групп пространственное соединение труб при проектировании не накладывает никаких ограничений.
Для ГОТВ 1-й группы (хладон 125, 318Ц и 227ЕА) все отводы необходимо осуществлять в горизонтальной плоскости.
Требования к насадкам
Назначение насадков состоит в организации режима подачи ГОТВ, при котором обеспечивается его перемешивание и равномерное распределение в объеме защищаемого помещения. В нормативных документах нет данных по защищаемой площади (объему) для одного насадка при применении ГОТВ, указанных в НПБ [1]. Это приводит к необоснованному завышению или занижению количества насадков при установке в защищаемом объеме.
** Основным компонентом "ТФМ-18" является трифторметан.
*** Инерген представляет собой смесь газов: 52% азота, 40% аргона и 8% двуокиси углерода.
Для подачи сжиженных ГОТВ применяют многоструйные насадки радиального типа с углом выброса 180 и 360°. Сжатые ГОТВ целесообразно подавать с использованием перфорированных трубопроводов.
Насадки следует располагать на расстоянии не более 0,5 м от перекрытия защищаемого помещения. При наличии в помещении стеллажей, шкафов, стоек, высота пространства над которыми не менее 0,5 м, распределительная сеть может проектироваться как для свободного объема. В противном случае насадки должны располагаться над каждым свободным проходом.
Требования к резерву и запасу ГОТВ
Резерв ГОТВ предусматривается для замены основного запаса:
• при восстановлении работоспособности установки после ее срабатывания;
• при обнаружении утечки ГОТВ в основном составе;
• для повторного включения установки.
Запас ГОТВ предусматривается только для восстановления работоспособности установки после ее срабатывания.
Модули, содержащие запас ГОТВ, должны контролироваться на утечку не реже 1 раза в год. Хранение следует предусматривать в соответствии с технической документацией на модули.
Элементная база
Насадки в настоящее время выпускаются следующими фирмами: ЗАО "МЭЗ Спецавтоматика", ЗАО "АРТСОК", НПО "Пожарная автоматика сервис".
Модули выпускаются на объем: 8, 10*, 20*, 25*, 30*, 40, 60, 80 100, 160 л при рабочем давлении 4,2; 6,0; 12,5; 15,0 МПа. Модули со знаком * поставляются по спецзаказу.
Наиболее полный номенклатурный перечень элементной базы газовых установок пожаротушения представлен ЗАО "МЭЗ Спецавтоматика " на сайте www.mezplant.ru.
ЛИТЕРАТУРА
1. НПБ 88-2001*. Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования. — М.: ВНИИПО, 2003.
2. ВСН 21-02-01 МО РФ. Установки газового пожаротушения автоматические объектов вооруженных сил РФ. Нормы и правила проектирования. — М.: ВНИИПО, 2001.
3. ПБ 10-115-96. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.
4. ГОСТ 8734-74. Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные.
3. Меркулов А. В., Меркулов В. А. Выбор и расчет системы газового пожаротушения // Пожа-ровзрывоопасность. 2003. Т. 12.№ 1. С. 81.
Поступила в редакцию 18.08.04.
