Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Отечественное технологическое оборудование автоматических установок газового пожаротушения

В рубрику "Охранная и охранно-пожарная сигнализация, периметральные системы" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Отечественное технологическое оборудование автоматических установок газового пожаротушения

А.З. Новиков
Генеральный директор 000 "СПТ Спецавтоматика"

Отечественные изготовители освоили серийное производство технологического оборудования для установок газового пожаротушения, которое не уступает, а по ряду показателей превосходит типовое зарубежное оборудование. В статье отмечаются достоинства модулей хладонового пожаротушения рабочим давлением 6,5 МПа, показаны возможности новой программы гидравлического расчета, а также приводятся результаты анализа отдельных технических характеристик технологического оборудования установок газового пожаротушения.

Выбор огнетушащего вещества (ОТВ) и способа пожаротушения определяет тип установки пожаротушения и его технологического оборудования. Для защиты дорогостоящей собственности в сравнительно герметичных помещениях наиболее предпочтительно применять газовое пожаротушение.

Огнетушащий газ эффективно тушит пожары объемным способом и легко проникает в экранированные зоны объекта, куда подача других ОТВ затруднена. Кроме того, газ практически не причиняет ущерб защищаемому объекту и легко удаляется вентиляционным способом. Поэтому автоматические установки газового пожаротушения (АУГП) широко применяют для защиты приборов и щитов управления атомных электростанций, вычислительных центров и телекоммуникационного оборудования, библиотек, архивов, музеев, хранилищ банковских ценностей, ряда складов в закрытых помещениях, а также камер сушки, окраски, пропитки и др

Хладоны как разновидность газовых ОТВ

Среди газовых ОТВ наиболее эффективны хладоны. Современные хладоны 125 и 227еа обеспечивают пожаротушение при концентрациях всего 10 и 7% соответственно. Необходимо отметить, что эти газы озонобезопасны и при указанных концентрациях не причиняют вреда здоровью человека в течение нескольких минут. Хладоны относятся к сжиженным газам, что позволяет компактно разместить их в объеме баллона в значительных количествах. Кроме того, термостойкость хладона 125 является предпочтительным свойством для тушения пожаров тлеющих материалов.

В составе технологического оборудования АУГП хладоны содержат в модулях газового пожаротушения под давлением газа-вытеснителя. В качестве газа-вытеснителя отечественные нормы НПБ-88 и ГОСТ Р 50969 предлагают применять азот или осушенный воздух. В передовом отечественном оборудовании применяется только азот. Причина заключается в том, что осушенный воздух снижает эффективность тушения, поступая в защищаемое помещение вслед за хладоном. Кроме того, пары воды в осушенном воздухе ухудшают условия хранения хладона.

Подача хладона в помещение для тушения пожара

Одна из важных характеристик модуля - способность подать хладон по трубопроводу в защищаемое помещение за время не более 10 с. Столь интенсивную подачу сжиженного газа можно обеспечить только через за порно-пусковые устройства (ЗПУ) с большим проходным сечением. В отечественных и зарубежных модулях диаметр условного прохода ЗПУ составляет от 25 до 50 мм.

Немаловажную роль в решении указанной задачи играет рабочее давление модуля. За рубежом сравнительно широко применяют модули с рабочим давлением 40 бар (4 МПа). Такие модули способны интенсивно подать газ только по сравнительно коротким трубопроводам. На отечественных объектах не всегда удается разместить модули рядом с защищаемым объектом, что приводит к увеличению длины трубопроводов до нескольких десятков метров.

Огнетушащий газ эффективно тушит пожары объемным способом и легко проникает в экранированные зоны объекта, куда подача других ОТВ затруднена. Кроме того, газ практически не причиняет ущерб защищаемому объекту и легко удаляется вентиляционным способом

Поэтому отечественные изготовители освоили серийное изготовление модулей вместимостью до 100 л с рабочим давлением 65 бар (6,5 МПа). При этом они применяют ЗПУ максимального условного прохода 50 мм и осуществляют наддув модуля только азотом. Пример такого модуля показан на рис. 1.

Повышенное рабочее давление и максимальный условный проход ЗПУ являются существенным преимуществом отечественных изделий по сравнению с рядом зарубежных аналогов, так как это позволяет применять модуль для АУГП с длинными и разветвленными системами трубопроводных разводок. Если к отечественному модулю подключить короткий трубопровод, то его проходное сечение и металлоемкость могут быть уменьшены.

Наличие сложных систем трубопроводных разводок требует современных методик гидравлического расчета. ФГУ ВНИИПО МЧС России разработал такую методику и подтвердил ее точность при проведении серии полномасштабных натурных экспериментов.

Конфигурация трубопроводных разводок для подачи хладона

Стенд для проверки методики гидравлического расчета представлял собой пять вариантов различных конфигураций трубопроводных разводок с насадками. К трубопроводу через рукав высокого давления подключался модуль газового пожаротушения, заряженный хладоном и азотом в качестве газа-вытеснителя.

Хладоны относятся к сжиженным газам, что позволяет компактно разместить их в объеме баллона в значительных количествах. Кроме того, термостойкость хладона 125 является предпочтительным свойством для тушения пожаров тлеющих материалов

На трубопроводах в нескольких точках устанавливались датчики давления. Измерительный комплекс обрабатывал полученную информацию. Процесс выпуска газа изучался по результатам видеозаписей. Анализ результатов измерения и видеонаблюдений показал, что отличие расчетных и фактических данных не превышает 10%.

На основе разработанной и апробированной методики некоторые производители составляют программы гидравлического расчета, которые позволяют производить вычисления для трубопроводных разводок любой сложности, протяженности как в длину, так и в высоту, разветвленности на несколько защищаемых объемов. Применение таких программ значительно упрощает работу проектной организации и исключает ошибки, связанные с человеческим фактором. Пуск модуля в АУГП осуществляется от электрического импульса, который подается на электромагнит или пиропатрон ЗПУ.

Применение пиропатронов для ЗПУ в нашей стране объясняется прежде всего их низкой стоимостью. Но пиротехнический пуск имеет ряд недостатков. Прежде всего, после каждого срабатывания необходима частичная разборка ЗПУ и очистка от продуктов сгорания пороха -копоти, сажи и т.п. Качество очистки и монтажа оказывает влияние на последующую надежность работы ЗПУ. Срок службы пиропатрона ограничен, поэтому периодическая замена пиропатрона производится не только после срабатывания ЗПУ. Применение электромагнита в качестве пускового элемента ЗПУ обеспечивает многоразовое срабатывание изделия без проведения дополнительных монтажных операций. Такое решение применяют зарубежные и передовые отечественные изготовители.

Повышенное рабочее давление и максимальный условный проход ЗПУ являются существенным преимуществом отечественных изделий по сравнению с рядом зарубежных аналогов, так как это позволяет применять модуль для АУГП с длинными и разветвленными системами трубопроводных разводок. Если к отечественному модулю подключить короткий трубопровод, то его проходное сечение и металлоемкость могут быть уменьшены

Наиболее типичным способом включения группы модулей является электропневматический пуск. Различают включение группы модулей пневматическим давлением от пускового баллона со сжатым газом (азотом или воздухом) или пускового модуля с газовым ОТВ. Количество сжатого газа в баллоне невелико. По требованиям нормативных документов пусковой баллон оснащают элетроконтактным манометром или датчиком давления, подключенным к пульту управления для непрерывного контроля сохранности пускового газа. Поэтому применение такого баллона в составе АУГП является элементом, который необоснованно усложняет конструкцию установки и повышает ее стоимость. Применение пускового модуля с ГОТВ для включения группы модулей более перспективно.

В установках пожаротушения соединение ЗПУ модуля с трубопроводной разводкой осуществляется через гибкий рукав высокого давления (РВД). Применение РВД несколько увеличивает стоимость установки пожаротушения, поэтому отдельные фирмы допускают соединение ЗПУ с коротким выпускным трубопроводом без РВД. Обычно такое решение обосновывается незначительной массой трубопровода, воздействующего на ЗПУ. При этом не учитываются более значительные силы, которые негативно воздействуют на ЗПУ и модуль в целом. К ним относятся силы гидроудара и динамические реактивные силы, если на конце трубопровода установлен стеновой насадок. Последний размещается около стены и подает струи газа в сектор с углом около 180°. Такая подача газа создает неуравновешенную реактивную силу, которая может достигать 300 кг и воздействовать на ЗПУ и модуль. Поэтому трубопровод со стеновым насадком необходимо прочно и надежно закреплять на специальном кронштейне. Но жесткое крепление способно вызвать силы еще большей величины, если строительные конструкции с указанным кронштейном подвергнутся деформации. Статистика применения АУГП насчитывает несколько негативных случаев с нанесением ущерба, когда значительные силы от трубопроводов воздействовали непосредственно на ЗПУ модуля.

Применение электромагнита в качестве пускового элемента ЗПУ обеспечивает многоразовое срабатывание изделия без проведения дополнительных монтажных операций. Такое решение применяют зарубежные и передовые отечественные изготовители

Поэтому передовые отечественные фирмы не применяют стеновую насадку на коротком выпускном трубопроводе, подключенном непосредственно к ЗПУ. Наличие РВД в составе установки пожаротушения исключает передачу значительных усилий от трубопровода на ЗПУ модуля, что обеспечивает надежную и безопасную работу модуля в целом.

Трубопроводы АУГП изготавливают из бесшовных труб, что обеспечивает сохранение их прочности и герметичности в сухих помещениях на период до 25 лет. Применяемые способы соединения труб - сварное, резьбовое или фланцевое. Согласно НПБ-88 соединительные резьбовые фитинги должны быть изготовлены из материала труб. Такое положение исключает применение соединительных фитингов из чугуна. Аналогичные требования предъявляются к фитингам в зарубежных нормативных документах.

Насадки для подачи хладона

Насадки устанавливают на выпускных отверстиях трубопровода. Они обеспечивают сравнительно равномерное распределение газа в защищаемом объеме. Конструкция насадок зависит от типа подаваемого газа. Например, для подачи хладона 114В2, который при нормальных условиях представляет собой жидкость, ранее применялись двухструйные насадки с соударением струй. В настоящее время такие насадки признаны неэффективными Нормативные документы рекомендуют заменить их на насадки отбойного типа или центробежные, обеспечивающие мелкий распыл хладона типа 114В2.

Для подачи хладонов типа 125, 227еа и С02 применяют насадки радиального типа. В таких насадках потоки входящего в насадок газа и выходящие струи газа приблизительно перпендикулярны. Насадки радиального типа подразделяют на потолочные и стеновые. Потолочные насадки могут подавать струи газа в сектор с углом 360°, стеновые - около 180°.

Трубопроводы АУГП изготавливают из бесшовных труб, что обеспечивает сохранение их прочности и герметичности в сухих помещениях на период до 25 лет. Применяемые способы соединения труб — сварное, резьбовое или фланцевое

Пример применения потолочных насадков радиального типа в составе АУГП показан на рис. 2.

Диаметры отверстий насадки вычисляют с помощью программы гидравлического расчета Для сохранения расходных характеристик трубопроводных разводок в течение длительного срока эксплуатации насадки следует изготавливать из коррозионностойких и прочных материалов. Поэтому передовые отечественные фирмы не применяют насадки из алюминиевых сплавов с покрытием, а используют только насадки из латуни.

Таким образом, в настоящее время отечественные изготовители освоили серийное производство технологического оборудования для установок газового пожаротушения, которое не только не уступает, но и по ряду показателей превосходит типовое зарубежное оборудование.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #4, 2008
Посещений: 14714

  Автор

Новиков А.З.

Новиков А.З.

Генеральный директор 000 "СПТ Спецавтоматика"

Всего статей:  1

В рубрику "Охранная и охранно-пожарная сигнализация, периметральные системы" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций