Автоматическая система пожаротушения тонкораспыленной водой (АСП ТРВ) позволяет применять воду как огнетушащее вещество с максимальной эффективностью.

При таком использовании большинство недостатков воды сводится к незначительным последствиям.

Принцип действия

1. Специальные пожарные детекторы различного типа определяют очаг возгорания и, по возможности, его местоположения.
2. Сработавшая система пожарной сигнализации посылает сигнал тревоги на пульт и активизирует запорно-пусковое устройство на главном модуле.
3. Запорно-пусковое устройство открывает канал поступления газа в баллон с водой, где и образуется газожидкостный состав с дополнительными огнетушащими добавками.
4. Смесь под давлением поступает к распыляющим приспособлениям через трубопровод.
5. Контроль выброса тонкораспыленной воды осуществляется автоматически и дистанционно при помощи детекторов давления, которые размещаются в контрольных точках на трубопроводе.
6. При превышении граничного давления в емкости с водой срабатывает предохранительная система, и часть газа стравливается через устройство безопасности – предохранительный клапан.

В дежурном режиме газ в емкость с водой не поступает, следовательно, главный баллон находится не под давлением, что повышает длительность функционирования всей системы.

Размер капли тонкораспыленной воды составляет около 100 мкм. Под воздействием высокой температуры вода превращается в пар, который блокирует поступление кислорода к очагу возгорания. Эффективность тушения среднего очага возгорания составляет 1 мин. Пароводяная взвесь находится в воздухе помещения, в зависимости от движения воздушных потоков, до 15 мин., что предотвращает повторное возникновение очага возгорания.

Кроме тушения огня тонкодисперсная водяная смесь осаждает большинство твердых частиц дыма, значительно снижая уровень задымления.

Область использования

Использование системы пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления регламентируется СП 5.13130.2009. Применяются для тушения пожаров категории А, В и С. При этом допускается их использование в помещениях где размещены электроустановки с напряжением до 1000В. АСП ТРВ рекомендуется устанавливать на следующих объектах:

• Многоуровневые закрытые парковки;
• Производственные и складские помещения;
• Архивы, библиотечные фонды и книгохранилища;
• Культурно-развлекательные комплексы:
  • Театры и кинотеатры;
  • Галереи;
  • Выставочные центры и павильоны;

• Торговые и офисные помещения;
• Гостиницы.

Преимущества

Эксплуатационные характеристики систем пожаротушения тонкораспыленной водой значительно превосходят показатели обычных систем сопоставимой стоимости, аналогичного функционала.

• Высокая эффективность пожаротушения. Расход воды со специальными огнетушащими добавками не превышает 1,5 л. на 1м 2 контролируемого помещения;
• Абсолютная безопасность для людей, которые находятся в помещении. Процесс тушения можно начинать сразу после обнаружения очага возгорания не дожидаясь эвакуации персонала.
• Высокая способность к дымоосаждению;
• Экологическая чистота, при условии использования сертифицированных огнетушащих добавок;
• Независимость от внешних источников воды;
• Компактность, возможность размещения основных трубопроводов или модульных установок за подвесными потолками, что сохраняет дизайн интерьера.
• Возможность повторного использования с минимальными затратами на восстановление работоспособности.

Устройство системы и особенности проектирования

Правила и технические параметры проекта, и последовательность монтажа регламентируются федеральным законом (ФЗ) №69 от 21.12.1994 и №123от 22.07.2008. А так же техническими нормативами СП 5.13130.2009, НПБ 88-2001 и некоторыми другими.

1. Бак для хранения воды с добавками огнетушащих веществ;
2. Устройство, формирующее газожидкостную смесь;
3. Сифонная заборная трубка;
4. Крепежная лента;
5. Дренажная заглушка (болт);
6. Предохранительный спускной клапан;
7. Баллон с газом для смешивания и вытеснения воды;
8. Запорно-пусковое устройство;
9. Кронштейны для крепления газового баллона к емкости с водой;
10. Рукав высокого давления для подачи газа в смеситель;
11. Промежуточный штуцер;
12. Тройник для подключения сигнализатора давления и ;
13. Сигнализатор давления;
14. Межэтажное перекрытие;
15. Подающий трубопровод;
16. Распылители;
17. Тройник;
18. Распределительные трубы;
19. Место заправки огнетушащими веществами;
20. Устройство направленной доставки;
21. Рукав высокого давления.

Несмотря на всю простоту установки системы, если ее проектированием и монтажом занимаются малоопытные инженеры, могут быть допущены ошибки, которые приведут к неоправданному усложнению, удорожанию или снижению эффективности функционирования.

Наиболее распространенные ошибки:

• Установка автономных модулей или центрального узла с водой и газом меньшего объема чем положено для помещения этого типа;
• Использование для монтажа трубопровода труб без цинкового или любого другого защитного покрытия;
• Превышение расстояния размещения баллонов с водой и газом друг от друга и от контролируемого помещения;
• Размещение баллона с водой ниже допустимого уровня;
• Неправильное распределение зон для тушения (размещение или направленность распылителей).

Разновидности автоматизированных систем пожаротушения тонкораспыленной водой

Классификация по виду пуска:

1. – используются неавтоматические насадки для распыления. Активация производится открытием главного управляющего клапана.
2. – используют автоматические оросители. Различают два типа спринклерной системы:
   1. Водозаполненная – в трубах подающих воду к оросителям постоянно находится вода. Тушение начинается сразу после срабатывания сигнализации.
   2. Воздухозаполненная – вода заполняет трубы только до управляющего клапана. Подача в распределительный трубопровод осуществляется только после срабатывания спринклеров.

   Время задержки начала процесса пожаротушения воздухозаполненной системы незначительное, а стойкость трубопровода к коррозионным процессам повышается в разы.

3. Предварительного действия – является разновидностью воздухозаполненной спринклерной системы, доукомплектованной детекторами определения очага возгорания. По их сигналу открывается запорный клапан, и огнетушащая смесь поступает в трубы. Однако процесс пожаротушения начинается только после срабатывания спринклеров.

В зависимости от величины рабочего давления различают системы:

• С низким давлением – до 12,1 атм.;
• Со средним давлением – 12,1 – 34,5 атм.;
• С высоким давлением – более 34,5 атм.

Отличие дренчерной от сплинклерной насадки распылителя заключается в наличии у последней легкоплавкой полимерной вставки или стеклянной колбы с термочувствительным веществом внутри. При повышении пороговой температуры они вскрываются, освобождая сопло для подачи воды.

Спринклеры:

Автономные модули пожаротушения тонкораспыленной водой

Модуль пожаротушения тонкораспыленной водой ТРВ Гарант 30.

Устанавливается в помещениях, имеющих класс пожарной опасности Ф1 — Ф5. Применяется в ликвидации пожаров категории А и В с включенным электрооборудованием с напряжением до 1000В. Продолжительность процесса пожаротушения не менее 5 сек, за это время устройство выбрасывает 30 л. воды с добавками пожаротушащих веществ, доля которых должна составлять 0,3 кг. Срок службы аппарата составляет 10 лет при этом его можно повторно использовать до 5 раз. Модуль функционирует при рабочем диапазоне температур +5 — +50°С.

Модульная установка пожаротушения тонкораспыленной водой тайфун.

Используется для ликвидации пожаров А1, А2, В1, В2 класса. Особенностью устройства является наличие четырех разнонаправленных распыляющих насадок, которые увеличивают площадь покрытия водяной взвесью. В зависимости от высоты размещения устройства 2-8 м. оно способно эффективно обработать площадь 6-20 м 2 . Время эффективной работы установки составляет 3-6 сек, в зависимости от количества насадок распылителей.

Тушение пожаров с помощью модулей или систем тонкодисперсного распыления весьма эффективно, но может использоваться только в отапливаемых помещениях.

Существуют установки АУПТ, где в качестве (ОТВ) используется порошок, газ, имеющие в ряде случаев преимущества перед водой. Тем не менее по-прежнему самые распространенные стационарные системы пожаротушения – водяные.

Объяснение этому лежит на поверхности, вернее, течет из каждого водопроводного крана – доступность, низкая стоимость даже при огромных расходах, объемах на локализацию/ликвидацию , практически неограниченный или вполне достаточный для этих целей запас в наружных сетях, пожарных водоемах (резервуарах).

Он несложен:

• После срабатывания , тепловых, извещателей пламени, а в отдельных случаях в помещениях производств, имеющих высокую категорию по взрывопожароопасной опасности, взрывозащищенных пожарных извещателей, прибор АПС подает управляющий сигнал на включение запорного механизма пускового баллона модуля тушения АУП-ТРВ.
• Возможно также начало работы системы тушения распыленной водой с помощью , выполняющих функцию пускового устройства установки (модуля)/системы АУП-ТРВ.
• Вытесняющий газ поступает в резервуар с ОТВ (очищенная вода, часто со специальными добавками).
• Получившаяся огнетушащая смесь под давлением поступает в разводящий (питающий), а затем в распределительные трубопроводы, смонтированные под потолком защищаемого помещения, к оросителям, выбрасывающим смесь в виде тонкораспыленной воды, называемой часто водяным туманом, эффективно подавляющим очаг пожара.
• Управление/контроль за выпуском ОТВ выполняется автоматически, дистанционно по показаниям сигнализатора давления смеси, установленном на питающем трубопроводе модуля установки. При превышении контрольного значения давления в резервуаре с ОТВ срабатывает предохранительный клапан (мембрана).

Модульная

Согласно пп. 3.45, 3.47 СП 5.13130 модулем называется единое устройство, в котором реализованы функции хранения/подачи ОТВ после подачи пускового сигнала, а модульной установкой тушения – несколько модулей с общей системой обнаружения очага пожара и контроля/управления их запуском.

Кроме базового исполнения – с баллоном вытесняющего газа, модульные АУП-ТРВ, так же, как и модули пожаротушения ТРВ, бывают закачного типа; когда ОТВ в изделии сразу находится под давлением и готово к применению, что сокращает инерционность срабатывания отдельного устройства и системы АУПТ в целом.

Таким оборудованием – модулями, как модульными установками/системами пожаротушения ТРВ удобно защищать небольшие по площади помещения и здания.

Автоматическая

Предназначена для поверхностного локального тушения очагов пожаров класса А, В, а также электрооборудования напряжением до 1 тыс. В.

АУП-ТРВ, по мнению как отечественных, так и зарубежных специалистов эффективна для защиты следующих объектов, отдельных важных помещений в них:

• Жилых домов, квартир.
• Детских садов, яслей.
• Домов престарелых, интернатов.
• Учреждений образования.
• Больниц, госпиталей.
• Гостиниц, отелей, санаториев, общежитий.
• Промышленного кухонного оборудования.
• Кают, машинных отделений, коридоров судов/кораблей.

Как видно из списка, это в основном жилые помещения небольшой площади и высоты с невысокой пожарной нагрузкой. Приоритет использования тонкораспыленной воды вместо спринклерных/дренчерных установок, а уж тем более порошковых, газовых, вполне понятен – это обеспечение безопасности людей.

Хотя производители ратуют за широкое использование АУП-ТРВ для тушения торговых и офисных центров, подземных автостоянок, производственных/складских помещений, кабельных тоннелей, архивов, музеев и книгохранилищ, даже объектов нефтегазового сектора промышленности (!), специалисты считают это не более чем рекламным посланием собственникам зданий/сооружений, руководству предприятий организаций.

В большинстве случаев с тушением таких объектов неплохо справляются традиционные водяные установки, а для тушения специфических особо важных помещений разработаны порошковые и газовые системы пожаротушения; а использование там АУП-ТРВ, что подтверждается расчетами – неэффективно. Чтобы понять, когда и кому необходимы системы, модули АУП-ТРВ стоит сравнить плюсы и минусы их приобретения и использования.

Достоинства и недостатки

Прежде всего о преимуществах:

• Модули, установки АУП-ТРВ – это готовое, комплектное оборудование, которое можно быстро установить на объекте, по сравнению с монтажом, например, спринклерной системы пожаротушения.
• За счет того, что распыляемый оросителями модулей/установок водяной туман не опасен для дыхания людей, можно вести эвакуацию из защищаемых помещений во время работы АУП-ТРВ.
• Минимальные повреждения содержимого помещений, по сравнению с дренчерными/спринклерными и порошковыми системами пожаротушения.
• За оборудованием модульных АУП-ТРВ необходим минимальный контроль/уход, сходный за содержанием переносных/передвижных огнетушителей, а плановое техническое обслуживание мало чем отличается от перезарядки огнетушителей.

Как водится, не обошлось и без недостатков:

• В отличие от привычных дренчерных, спринклерных водяных АУПТ запас ОТВ, вытесняющего газа, следовательно, время работы модуля/установки тушения ТРВ ограничено. Его может не хватить для ликвидации очага пожара, в лучшем случае будет достаточно для его локализации. Хотя существуют установки с компрессорным способом подачи вытесняющего агента, но сложность системы значительно скажется на цене изделий, а также потребует дорогостоящей водоподготовки, для того, чтобы мелкие отверстия оросителей не забивались механическими примесями, минеральными осадками.
• Высокая стоимость комплекта оборудования, чем грешат большинство отечественных производителей, не говоря о зарубежных компаниях.
• Необходимость монтажа АПС в защищаемых помещениях, что не нужно при выборе спринклерной водяной системы.

Выводы: выбор модулей, установок пожаротушения ТРВ собственнику, руководителю защищаемого объекта стоит делать, основываясь на проектных решениях или заключении специалистов в области ПБ, а не на рекламных буклетах от производителей, нарекших такие системы пожаротушения универсальными.

В статье описаны преимущества тушения пожаров тонкораспылённой водой высокого давления перед тра­диционными способами пожаротушения. Проведена сравнительная оценка эффективности тонкораспылённой воды высокою давления, стоимости оборудовании и монтажа, а также вторичного ущерба при разных способах пожаро­тушения. Приведены данные исследований и огневых испытаний, полученные авторами статьи при моделировании различных очагов возгорания.

Разработки технологий и систем пожаротушения тонкораспылённой водой вы­сокого давления (ТРВ ВД) как стационарных, так и мобильных насчитывают более 25 лет. Соответ­ствующие установки вызывают неизменный ин­терес на выставках, однако масштабы их практи­ческого применения весьма ограничены. Связано это, с точки зрения авторов статьи, с недостаточ­ной детализацией требований, указанных в норма­тивном документе (разделы 5.4, 5.5). В 2004 г. ООО НПО «ПРОСТОР» разработал и начал вы­пускать мобильные установки с использованием ТРВ ВД (рис. 1).

Созданные пожарные стволы и форсунки позволяли организовать заброс высокоскоростной тонкораспылённой воды в зону горения с расстояния 15-20 м. Однако очевидная и прогрессив­ная технология ТРВ ВД до сих пор тиражируется преимущественно в виде мобильных и передвиж­ных агрегатов.

Доктор технических наук, профессор И. М. Абдурагимов в своих первых лекциях фактически сформулировал идею ТРВ ВД, говоря, что в идеале для тушения 1 м² твёрдого вещества требуется 0.5 л воды. Нужно только решить главную зада­чу: как с помощью небольшого объёма воды эф­фективно воздействовать на очаг горения. Первые мобильные установки пожаротушения НПО «ПРО­СТОР», имеющие запас воды 50 или даже 120 л воды (см. рис. 1), являлись своего рода огнетуши­телями для ликвидации или подавления локальных пожаров мощностью до 5 МВт. Но по-прежнему нет поддержки технологии ТРВ ВД в сфере уст­ройства стационарных, автоматических установок пожаротушения (АУП) ТРВ ВД.

В 2016 г. завершена разработка современной отечественной стационарной системы пожароту­шения ТРВ ВД, создан целый комплекс оборудо­вания, включая фирменные форсунки, средства для надежного монтажа трубопроводов, разрабо­таны руководства по проектированию, монтажу и эксплуатации, сертифицированы все компонен­ты системы и созданы необходимые внутренние нормативные документы. Тем не менее остаются те же проблемы внедрения, так как нормативная база для проектирования и внедрения систем по­жаротушения ТРВ ВД по-прежнему отсутствует, поэтому во многих случаях принимается решение в пользу традиционных спринклерных АУП.

За рубежом технологии пожаротушения ТРВ ВД активно развиваются, чему способствуют стандарт и нормы NFРА , а также активное содействие их продвижению со стороны страхо­вых компаний. К сожалению, отечественные стра­ховые компании пока не заинтересованы в стимулировании продвижения технологии ТРВ ВД или содействии принятию необходимых нормативно-­правовых документов. Поэтому приходится возвращаться к вопросам эффективности ТРВ ВД, поиску эффективной системы пожаротушения, которая может сократить вторичный ущерб от пожара практически до нуля.

Традиционные системы пожаротушения низкого рабочего давления (до 1,25 МПа) – НД.

Системы пожаротушения с рабочим давлением выше 3,5 МПа (более 5 МПа) → БД.

Все устройства подачи огнетушащего вещества (оросители, распылители, форсунки) – распылители.

Сравнение систем пожаротушения НД и ВД

Согласно классификации, указанной в законе (ч. 1, ст. 45), существуют АУП агрегатного и мо­дульного типа с распылителями НД и ВД, которые отличаются, помимо рабочего давления, расходом воды. Но данным исследователей из Финляндии, разработанный ими распылитель ВД за 30 мин «выливает» 380 л воды (давление около 10 МПа), а традиционный распылитель НД за то же время 3600 л . Примерно такие же оценки у итальян­ских производителей АУП ТРВ ВД . Обычный спринклер по сравнению с их распылителем «вы­ливает» воды в 8 раз больше. Таким образом, на­прашивается первый вывод : расход воды в системах с НД примерно к 10 раз выше, чем в системах с ВД.

Для систем с НД используются трубы (под­водящие, магистральные и распределительные) гораздо большего диаметра, чем в системах ВД. Также важен и сам материал, из которого изготавливаются трубы. Если в системах НД можно ис­пользовать иногда даже не оцинкованную чёрную трубу (что, конечно, неправильно), то для систем ВД обязательно наличие только нержавеющей и, желательно, отечественной трубы. По приблизи­тельной оценке, учитывая, что примерно 2/3 всего распределительного трубопровода АУП (для систем ВД) составляют распределительные линии мало­го диаметра, погонный метр нержавеющей трубы почти в 2 раза дороже, хотя распределительный трубопровод из нержавеющей стали в 4 раза лег­че. Второй вывод : с учётом труб большого диаметра подводящие, магистральные и распределительные трубопроводы в системах пожаротушения НД по сравнению с линиями ВД более чем в 6 раз тяжелее, но при этом по стоимости примерно в 2 раза дешевле.

Третий вывод : для систем пожаротушения НД необходим значительно больший запас воды и, соответственно, более мощные нагнетательно-распределительные системы. Отличие может быть даже больше чем в 10 раз, так как всё зависит от нормативных требований по продолжительно­сти подачи воды системой .

В работе по материалам зарубежных публикаций были сделаны сравнительные оценки (рис. 2). Если принять за исходное условие усред­нённую спринклерную систему НД, то в ней при­мерно поровну распределены масса оборудования и необходимый запас воды.

Общая масса всей системы пожаротушения ВД с рабочим давлением 10 - 15 МПа составляет только 15 % от массы системы пожаротушения НД. В самой установке пожаротушения ВД соотноше­ние массы воды, необходимой для пожаротушения, к массе оборудования, примерно равно 1:10.

Если сравнивать обе установки по массе оборудования и трубопроводов, то соотноше­ние будет примерно 4:1, а с учётом запаса воды – примерно 7:1 не в пользу систем НД. Четвертый вывод : объёмы и масса монтируемого оборудо­вания и, соответственно, затраты на монтаж си­стем пожаротушения НД в разы превышают за­траты при монтаже систем пожаротушения ВД. При этом более компактные системы пожаро­тушения ВД значительно проще в обслуживании и эксплуатации.

Оценки и сравнения, сделанные на основе рассмотрения конструктивных, архитектурно-планировочных и компоновочных решений ЛУП, не будут полными без сравнения основных элементов этой системы – распылителей, задача которых распределить истекающие потоки воды на мак­симально возможную площадь. В распылителях НД эту функцию выполняют дополнительные конструктивные элементы, устанавливаемые на выходе струи из распылителя (рис. 3).

Распылители ВД, благодаря появлению но­вых технологий и материалов, изобретены сравни­тельно недавно. По конструкции это либо несколько струйных сопел, расположенных под углом (рис. 4, а), либо специальные вихревые форсунки или распы­лители (рис. 4, б).

Сравнительная оценка размеров частиц воды в рас­пылителях НД и ВД

Главное отличие распылителей НД и ВД в размерах частиц воды, которые формируются на выходе из распылителя (см. рис. 3, 4). В распылителях ВД при давлении от 7-12 МПа это, прежде всего, мелкодисперсный поток водя­ных капель размером менее 150 мкм, фактически - от 50 до 100 мкм. Разработчики систем пожаро­тушения НД оперируют средним размером капель 2 мм, сравнивая их с каплями 0,05 мм в систе­мах ВД .

Если теоретически распылить 1 л воды на равномерные частицы размером 2 и 0,05 мм, то получится следующее количество капель: 240 000 и 15 300 000 000. Так как испарение воды проис­ходит с поверхности, то интенсивность испарения при пожаротушении больше зависит не от количества капель, а от их суммарной свободной поверх­ности. Суммарная боковая поверхность для частиц воды НД и ВД равна 3 и 120 м², соответственно, т. е. возрастает в 40 раз. Таким образом, огромное количество капель и увеличенная в десятки раз поверхность испарения в системах пожаротуше­ния ТРВ ВД значительно повышает скорость по­глощения тепла в зоне горения и интенсивность вытеснения из неё кислорода, а также активно экранирует тепловое излучение

Скорость истечения воды из распылителя ВД

Данный параметр для подобного устройства весь­ма важен: чем выше давление в системе, тем выше скорость истечения. При скорости истечения, превышающей 100-150 м/с, следует учитывать до­полнительный мощный аэродинамический фактор дробления водяного потока, чего нет при гравитационном истечении в случае распылителей НД, т. е. в итоге получается быстролетящий туман. Мел­кие частицы воды, обладающие хорошей проницаемостью, способствуют распределению ТРВ по всему пространству, даже «затекая» за препятствия, напоминая по характеру распределения в пространстве газ (квазигаз). Такая способность летящего тумана больше соответствует объёмному способу тушения пожара. В совокупности все перечис­ленные свойства и особенности систем пожаро­тушения ТРВ ВД позволяют говорить о том, что они способны составить серьёзную конкуренцию не только традиционным системам распыления воды НД, но в ряде случаев и газовым системам пожаротушения.

Преимущества от использования водяного тумана при тушении пожара

• эффективно осуществляет дымоподавление (дымоосаждение);
• мелкодисперсная вода экранирует тепловое излу­чение и может использоваться для защиты пожарного, а также материальных ценностей на пожаре;
• распылённая вода более равномерно охлаждает сильно нагретые металлические поверхности несущих конструкций, что исключает их локальную деформацию, потерю устойчиво­сти и разрушение;
• низкая электрическая проводимость водяного тума­на делает возможным его применение в качестве эффективного средства пожаротушения на электроустановках, находящихся под напряжением.

Особенно эффективным является применение систем пожаротушения ТРВ ВД на ранних стадиях обнаружения пожара, в замкнутых поме­щениях, а также на объектах, не допускающих вто­ричного ущерба от пожара (избыточный пролив воды). В соответствии с рекомендациями международного и европейского стандартов , ис­следованиями зарубежных коллег , а также из накопленного опыта наиболее эффективно ис­пользовать ТРВ ВД для тушения пожаров класса A, В и E в следующих местах:

• в кабельных сооружениях электростанций (АЭС) и подстанций, промышленных и обще­ственных зданий (тоннели, каналы, подвалы, шахты, этажи, двойные полы, галереи, камеры, используе­мые для прокладки электрокабелей);
• в городских кабельных коллекторах и тоннелях;
• в электроустановках, находящихся под на­пряжением до 35000 В;
• в помещениях для хранения горючих ма­териалов или негорючих материалов в горючей упаковке;
• в наземных и подземных помещениях и сооружениях метрополитенов и подземных ско­ростных трамваях;
• в автотранспортных тоннелях;
• в помещениях складского назначения;
• в помещениях хранилищ библиотек и архивов.

Авторы статьи признают, что для многих объектов жилого и общественного назначения вполне достаточно использовать традиционные системы пожаротушения НД и проблема их не­достаточной эффективности (не выше 50-60 %) относится, скорее всего, к упущениям в проекти­ровании, монтаже и особенно в обслуживании. Системы пожаротушения ИД ориентированы на лик­видацию пожара в помещении (здании) до возникновения критических значений опасных факторов пожара . При этом следует отметить, что в соот­ветствии со статьей 89 закона расчёт эвакуационных путей и выходов людей производится без учёта применяемых средств пожаротушения, что занижает значимость и эффективность АУП. Следует отметить, что традиционные спринклер­ные ЛУП неэффективны при ликвидации пожара до наступления предела огнестойкости строитель­ных конструкций, до причинения максимально допустимого ущерба защищаемому имуществу и до наступления опасности разрушения технологи­ческих установок . ТРВ ВД лучше использовать в качестве средства объёмного или локально объёмного пожаротушения, что пока не вписыва­ется в способы, указанные в нормативном доку­менте , но такие системы (ТРВ ВД) позволяют обеспечить достижение тех результатов, которые не могут обеспечить спринклерные автоматиче­ские установки пожаротушения .

Системы пожаротушения НД сохраняют ве­дущую роль в системах противопожарной зашиты из-за развитой нормативной правовой базы, отра­ботанных проектных и технологических решений, сформировавшегося положительного отношения страховых компаний.

Системы пожаротушения тонкораспылённой водой высокого давления после создания высоко­эффективных распылителей и форсунок ТРВ ВД на основе новых технологий, инструментария и материалов, экспериментально показывают свои существенно более высокие потенциальные воз­можности и эффективность. Однако низкие темпы формирования нормативной и расчётно-аналити­ческой базы для их применения являются серьёз­ным сдерживающим фактором для перехода на их широкое использование.

ЛИТЕРАТУРА

1. СП 5.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автома­тические. Нормы и правила проектирования. - М.: МЧС России, ВНИИПО МЧС России. 2009. - 114 с.

2. Федеральный закон от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасно­сти». - М.: Проспект. 2014. - 111 с.

3. Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». - М., 2009. - 20 с.

4. ONR CEN/TS 14972:2011. Ortsfeste Brandbekampfungsanlagen – Feinspruh Loschanlagen // Planung und Einbau; Deutsche Fassung, Belgium, Brussel, Europaisches Komitee fur Normung, 2011, S. 9.

5. NFPA 750. Standart on Water Mist Fire Protection Systems. – Las Vegas, An International Codes and Standarts Organization, National Fire Protection Association, 2015, 88 p.

6. Гергель В. И., Цариченко С. Г., Поляков Д. В. Пожаро­тушение тонкораспылённой водой установками высокого дав­ления оперативного применения // Пожарная безопасность. - 2006. - № 2. - С. 125-132.

7. Противопожарная защита для офисных зданий [Элек­тронный ресурс] // Каталог фирмы MARIOFF CORPORATION. Режим доступа: http://www.marioff.com/fire-protection/fire-protection-for-buildings/fire-protection-for-office-buil...

8. Модуль пожаротушении тонкораспылённой водой ЕI-МISТ [Электронный ресурс] // Официальный сайт компа­нии ООО «Пламя Е1» (Пожарная безопасность и оборудова­ние) [сайт]. Режим доступа: http://www.plamya-ei.ru/produkcija/ei-mist (Дата обращения 24.05.2017 г.).

9. Пахомов В. П. Особенности применения АУПТ тонкораспылённой воды // Пожарное дело в строительстве. - 2009. - № 5. - С. 59-65.

10. НПБ 88-01. Установки пожаротушения и сигнализа­ции. Нормы и правила проектирования. - М.: МВД РФ, Государ­ственная противопожарная служба, 2002. - 119 с.

Такие знакомые нам по фильмам системы пожаротушения, как разбрызгивание во все стороны воды, были достаточно эффективны в своё время. Но они имели несколько больших недостатков: небольшую площадь покрытия, большой расход ОТВ (огнетушащее вещество), слабое дымоудаление и отсутствие защиты от повторного тления. Как следствие, был разработан новый метод пожаротушения - тонкораспыленной водой.

Принцип пожаротушения тонкораспыленной водой

Главным отличием АУП-ТРВ (Автоматическая Установка Пожаротушения ТонкоРаспыленной Водой) от классических водяных систем пожаротушения является небольшой диаметр капли - 150 мкм и меньше. Это позволяет создать водяной туман, который более эффективен при тушении нескольких очагов пламени, и использовать меньшее количество воды.

Принцип действия установки тушения тонкораспыленной водой состоит в следующем:

1. Когда срабатывают датчики дыма извещатели пламени или тепловые датчики, прибор АПС (автоматической пожарной сигнализации) подает сигнал на активацию запорно-пускового устройства на газовом баллоне (также есть возможность запуска системы ручным извещателем, который аналогичным образом запускает систему АУП-ТРВ).
2. Через рукав высокого давления вода под действием газа-вытеснителя поступает из резервуара к трубопроводу, а затем к оросителям, установленным в зоне защиты от пожара.
3. Смесь воды и газа распыляется под давлением в виде водяного тумана. Под действием высокой температуры водяные капли закипают и образуют пар, который способен проникнуть в труднодоступные места и очаги возгорания. Распыление продолжается до тех пор, пока датчики не дадут сигнал об устранении очага возгорания или пока не закончится вытесняющий газ.
4. После остановки распыления водяной туман сохраняется в помещении еще около 15 минут, после чего оседает на поверхность.

В нерабочем состоянии модуля давление внутри него отсутствует, что позволяет избежать потери работоспособности оборудования при незначительной разгерметизации.

Несмотря на отсутствие необходимой нормативно-технической базы, систему пожаротушения тонкораспыленной водой можно применять уже сейчас, но совсем не так, как ее позиционируют на рынке недобросовестные продавцы.

За последние пять лет в своей профессиональной деятельности мне неоднократно приходилось сталкиваться с вопросами, связанными с предложениями применения модульных и стационарных установок пожаротушения на основе тонкораспыленной воды. Ее иногда для большего эффекта называют "водяной туман".

Систему эту зачастую преподносят как панацею от всех видов пожаров, и применение ее, по словам поставщиков оборудования для создания ТРВ, практически не ограничено.

Более того, идет агрессивная политика по внедрению этого оборудования. И никакие барьеры - нормативные, моральные, профессиональные, научные - не останавливают людей, готовых ради расширения рынка сбыта, создавать мифы и беззастенчиво, с вдохновением, в псевдонаучных статьях утверждать то, что никоим образом не соответствует действительности.

Вот выдержки из одной такой статьи. Не называю авторов, думаю, что они сами себя узнают. Цитирую:

"Сейчас уже нет надобности агитировать за тонкораспыленную воду (ТРВ). Ее преимущество перед традиционными способами пожаротушения более чем очевидно. При этом все большее значение приобретают системы пожаротушения, которые используют высокое давление (10 МПа и более). При таких давлениях на второй план уходят проблемы, связанные с потерями давления в магистральных линиях; споры о размерах частиц воды, обладающих эффективной пожаротушащей способностью (скоростная высокодисперсная струя воды имеет распределение частиц воды от нескольких микрон до десятков микрон), а само пожаротушение, даже на открытых площадках, из поверхностного переходит в разряд объемных (при скорости истечения воды, например в 200 м/с, образующийся водяной туман способен огибать преграды, проникая в самые недоступные места)... Высокая дисперсность капель и скоростной напор существенно повышают огнетушащую способность таких установок..."

Не вступая в полемику, оставим на совести авторов все вышесказанное и читаем дальше:

"При создании установок пожаротушения с помощью ТРВ на основе высокого давления (ТРВ ВД) пришлось столкнуться с главной проблемой - отсутствием научных и практических знании о процессе истечения высокоскоростных струй воды в атмосферу, о взаимодействии высокоскоростной струи, состоящей из капель мелкой дисперсности, со встречными тепловыми (конвективными) потоками и т.д."

Что скажешь, проблема действительно сложная и решение ее тянет не на одну докторскую диссертацию и не на один патент. Но, как видим ниже, авторам она оказалась по силам:

"Для решения этой задачи пришлось разрабатывать научно-теоретический аппарат, создавать специальные пожарные стволы для ТРВ ВД, отрабатывать принципиально новые струйные, ротационные, тангенциальные и т.п. форсунки, выполнить большой объем экспериментальных исследований".

После такого любое дело и проблема должны быть легко решены, но вдруг такая досадная мелочь По словам авторов, "остается главное препятствие на пути широкомасштабного внедрения новой технологии пожаротушения с использованием ТРВ ВД - это отсутствие соответствующей нормативной базы".

Вроде бы, что стоит специалистам, разработавшим и научно-теоретический аппарат и принципиально новые форсунки, разработать полстраницы машинописного текста, так необходимые для проектирования подобных установок? Однако вот уже более 10 лет нормативной базы как не было, так и нет.

И сейчас самое время разобраться наконец-то, что это такое ТРВ, почему все ее сторонники, производители не могут определить ее нормативные расходы и условия ее применения для тушения пожаров. Для этого обратимся к мнению серьезных ученых и специалистов, далеких от авантюризма и безответственных высказываний.

В.П. Пахомов, главный инженер ЗАО "ПО "Спецавтоматика":

"Применение АУПТ с тонкораспыленной водой существенно сдерживается отсутствием регламентированных требований. Это вызвано тем, что для за -щиты объекта при помощи тонкораспыленной воды недостаточно обеспечить заданную интенсивность орошения, как в случае с ординарной водой, для которой в НПБ-88 определены количественные значения интенсивности орошения, гарантирующие надежную защиту для различных групп помещений. Дело в том, что для реализации всех преимуществ, которые дает ТРВ, капли должны преодолеть конвективные тепловые потоки и достичь поверхности горения".

Не вдаваясь в подробности и математические выкладки (это сделано уже не раз на страницах специализированных журналов), можно утверждать, что для выполнения этой задачи капли тонкораспыленной воды должны обладать гораздо более высокой начальной скоростью.

Именно скорость капель является тем параметром, без которого нельзя однозначно регламентировать процесс обеспечения пожарной безопасности при помощи ТРВ. Однако этой характеристики мы не найдем ни в одном из официальных документов, включая паспортные данные оросителей. Это связано с тем, что процесс тушения тонкораспыленной водой еще недостаточно изучен, и для получения точных зависимостей необходимо провести большое количество экспериментов.

В нынешней ситуации применение оросителей ТРВ, согласно НПБ-88, должно производиться на основе нормативно-технической документации предприятия-изготовителя. Изготовитель, в свою очередь, руководствуется результатами огневых испытаний, в ходе которых экспериментально подтверждается способность оросителя потушить очаг пожара определенного класса. В этом случае корректность заявленных параметров оросителя зависит от опыта производителя, наличия в его распоряжении необходимых методик, оборудования и персонала. Не последнюю роль играет и его "умеренность" в стремлении завысить технические характеристики в надежде получить дополнительную прибыль из-за более широкой области применения оросителей.

При этом необходимо отметить, что условия, при которых капли воды имеют высокую начальную скорость и способны достичь поверхности очага горения, можно охарактеризовать как способ тушения по поверхности.

В ряде публикаций показано, что размер капель, способных попасть на поверхность очага горения, должен быть не менее 150-200 микрон. Такие капли очень быстро падают и не могут накапливаться в воздухе. Для объемного тушения пожара необходимо генерировать капли размером 30 микрон, которые могли бы накапливаться в воздухе и создавать необходимую огнетушащую концентрацию. Однако помимо того, что устойчивая генерация с высокой массовой скоростью капель размером менее 30 микрон является сложной задачей, одновременно с процессом образования капель происходит их слипание и быстрое оседание. До настоящего времени нет надежных результатов по созданию оборудования для получения устойчивой огнетушащей концентрации мелкодисперсных капель воды во всем защищаемом объеме.

Мнение от фирмы NaNo Mist System, США, К.С. Адига РФ Хегер:

"В случае использования техники пожаротушения тонкораспыленной водой образуются капли со средним диаметром более 30 мкм. Капли такого размера бывают слишком большими для того, чтобы их можно было использовать для полного заполнения зоны пожара; такие капли испытывают значительное гравитационное воздействие и плохо проникают в те зоны горения, где наблюдается высокая загруженность объемов".

А.Н. Баратов, главный научный сотрудник ВНИИПО, д.т.н., профессор:

"Тушение распыленными струями имеет ряд преимуществ (в первую очередь сокращается расход воды), и поэтому в последние годы этот способ находит все большее применение.

Вместе с тем среди специалистов существует мнение, что тушение пожаров тонкораспыленной водой менее эффективно, чем объемное тушение ингибирующими горение составами. Причем дискутируется возможность реализации именно объемного способа пожаротушения распыленной водой, заключающегося в равномерном заполнении защищаемого объема устойчивой взвесью примерно монодисперсной каплеобразной средой.

Имеющиеся технические устройства не могут решить эту проблему. Они создают, по существу, локальные потоки распыленной воды, и в этих условиях проникновение капель в пламя связано с необходимостью учета встречного потока продуктов горения. Для этого размер капель должен быть примерно 100 мкм. При этом расход воды оказывается весьма значительным, а значит, данный способ тушения не может конкурировать с объемным газовым пожаротушением.

Воду нельзя использовать для тушения веществ, бурно реагирующих с ней с выделением горючих газов. Также применение ТРВ недостаточно эффективно для тушения материалов, склонных к тлению".

Из всего вышеизложенного, а также исходя из собственного опыта, могу сделать следующие выводы:

Способ пожаротушения на основе тонкораспыленной воды, безусловно, является поверхностным по площади. Этот способ пожаротушения не может конкурировать с объемным газовым пожаротушением. В нормативных документах не может быть регламентирована объемная концентрация ТРВ, так как до настоящего времени нет такого оборудования. Применять данный способ пожаротушения на тех объектах, где согласно нормам должно применяться объемное пожаротушение, нельзя, и все дискуссии об этом и попытки внедрения при сегодняшнем состоянии науки и техники, на мой взгляд, должны быть прекращены.
В федеральных нормативных документах отсутствуют требования к установкам пожаротушения тонкораспыленной водой по интенсивности орошения (л/с м2) и времени подачи огнетушащего вещества, это не позволяет разрабатывать типовые проектные решения для защиты объектов.

Применение запрещено!

Вопрос применения установок ТРВ на промышленных предприятиях в качестве аналога дренчерной системы пожаротушения также вызывает большие сомнения. Связано это с дорогостоящей водоподготовкой, к которой предъявляются совершенно другие, более высокие требования по сравнению с обычными способами водяного пожаротушения, более дорогостоящими материалами для изготовления оборудования для получения ТРВ, высокими требованиями к условиям эксплуатации систем, при соблюдении которых может быть обеспечена их работа.

Как практический работник, многократно наблюдавший закупорку отверстий диаметром в сантиметр, уверен, что если не будут соблюдаться вышеуказанные условия, все отверстия в установках подачи ТРВ будут закупорены, и они станут неработоспособными.

И для чего, собственно, городить все это дорогостоящее специальное оборудование, когда задачу можно эффективно решить при помощи обычной дренчерной системы с добавлением в воду пленкообразующего пенообразователя Инерционность системы мала и давление требуется менее 10 атм.

На объектах ОАО "Газпром" установки пожаротушения на основе тонкораспыленной воды запрещены. В соответствии с Концепцией противопожарной защиты объектов ОАО "Газпром" на объектах транспорта газа принят объемный способ газового пожаротушения с применением двуокиси углерода.

Все объекты, где в технологическом процессе применяются жидкие углеводороды, защищены автоматическими дренчерными установ- " ками пожаротушения с добавлением в воду специального пленкообразующего пенообразователя. На объектах ОАО "Газпром" при выборе АУПТ мы исходим из критериев надежности, простоты в обслуживании, унификации на всех однотипных объектах отрасли, оптимальности цены, предельно малой инерционности, эффективности технологии пожаротушения, предотвращения повторного загорания и без нанесения при этом ущерба технологическому оборудованию.

Возникает вопрос: так что, установки пожаротушения на основе ТРВ никуда негодны и нигде неприменимы?

Применение разрешено!

Смею утверждать - у них уже сегодня есть область применения.

Все дело в непрофессионализме и недобросовестности людей, пытающихся любой ценой внедрить эти установки на промышленные объекты. Этому есть объяснение - большие объемы реализации.

Но вот на что хотелось бы обратить внимание. В ВИПТШ МВД СССР на занятиях по пожарной тактике, разбирая потушенные пожары, строя графики наращивания сил и средств, а также расхода воды на тушение, нас учили, что в идеале для тушения 1 м2 твердого горючего вещества требуется 0,5 л воды. На реальных пожарах на 1 м2 выливается сотни литров, а иногда тонны воды. Не случайно при пожарах в жилых домах зачастую больше ущерба бывает не от огня, а от пролитой воды.

На мой взгляд, применение ранцевых установок ТРВ для тушения квартирных пожаров не только оправдано, но и необходимо. И то, что их нет на вооружении каждой пожарной машины, стоящей в боевом расчете в городских частях, вызывает недоумение.

Применение стационарных установок тонкораспыленной воды оправдано только там, где автоматическое пожаротушение необходимо, но нельзя применить другие виды пожаротушения; в основном это объекты с постоянным пребыванием людей. И диапазон этот достаточно широк: вагоны метро, круизные лайнеры, гостиницы, больницы. Список можно продолжить.

Охлаждающий эффект распыленной воды обеспечит снизить температуру в помещении, позволяя эвакуировать людей и облегчая работу подразделениям пожарной охраны. Получаемый большой объем распыляемой воды будет способствовать уменьшению расхода воды на тушение, и соответственно снизится ущерб, причиняемый от пролива. Применение ТРВ на указанных объектах будет эффективным, спасет много человеческих жизней, имущество. В этом случае применение специально обслуживаемых и дорогостоящих установок подачи ТРВ целесообразно и оправдано. Кроме того, это сохранит нервы и время специалистам, занимающимся противопожарной защитой промышленных объектов на профессиональном уровне, и надеемся, отпадет необходимость отвлекаться от основной работы для того, чтобы отбиться от очередного "революционного", "не имеющего аналогов" способа и от установки пожаротушения тонкораспыленной водой.

P.M.Тагиев,
заместитель генерального директора ООО "Газобезопасность" ОАО "Газпром",
доктор технических наук