ЭФЭР - пожарные лафетные стволы - ручные стволы - роботизированные установки пожаротушения
Пожарные роботы и
ствольная пожарная техника — основа
современных эффективных технологий
пожаротушения

Уникальные возможности пожарных роботов: Роботизированные установки пожаротушения для защиты АЭС, ТЭЦ и ГРЭС

АЭС, ТЭЦ, ГРЭС — это гигантские фабрики по производству электроэнергии. Как правило, они являются и источниками тепловой энергии в централизованных системах теплоснабжения (в виде пара и горячей воды для обеспечения горячего водоснабжения и отопления жилых и промышленных объектов).

Пожарный робот на дежурстве в машинном зале Петрозаводской ТЭЦРис.1. Пожарный робот на дежурстве в машинном  зале Петрозаводской ТЭЦ

Какой-либо сбой в работе непрерывно работающих механизмов может нарушить технологию преобразования углеводородов громадных температур, давлений, количеств и выпустить из прочных корпусов неуправляемую энергию большой разрушительной силы, сопровождаемую огнем. На АЭС это связано с радиоактивностью и превращается в техногенную катастрофу. Не допустить этого, а если случилось, то защитить - задачи пожарного дела, которые в настоящее время все больше решаются с использованием пожарных роботов.

Бурное развитие электроники и информационных технологий в наступившем ХХI веке, а также значительное снижение их стоимости в соотношении с «железом» оказывают значительное влияние на развитие технического прогресса. Значительные эволюционные изменения происходят и в пожарной автоматике, неотъемлемой частью которой являются пожарные роботы. Причем в наш век компьютерных технологий приоритет приобретают интеллектуальные системы, реагирующие на реальное развитие событий, обеспечивающие функции саморегулирования и гибко перепрограммируемые.

Пожарный робот орошает перекрытия машинного зала ТЭЦРис.2.Пожарный робот орошает перекрытия машинного зала ТЭЦ

Следует отметить, что Россия является первой страной мира, где законодательно и нормативно введен новый вид автоматических установок пожаротушения – роботизированные установки пожаротушения (далее РУП). РУП введены в федеральный закон страны о пожарной безопасности №123-ФЗ , в свод правил проектирования установок пожаротушения СП5.15130.2009 и в государственный стандарт ГОСТ Р 53326-2009 .

Пожарная робототехника прошла уже значительный путь эволюционного развития. В XX-м веке промышленные роботы широко внедрялись в производственные автоматизированные процессы. Разрабатывались также роботы для экстремальных сред, к которым относятся и пожарные роботы. Участившиеся техногенные катастрофы создали условия для ускорения разработки пожарных роботов с целью применения их в экстремальных условиях. С появлением практического опыта использования пожарных роботов начались исследования новых технологий пожаротушения, проводимые в ФГБУ ВНИИПО МЧС России и Институте физико-технических проблем (г. Москва), в ГПИ «Спецавтоматика» (г. Ленинград) и Лаборатории пожарных роботов (г. Петрозаводск). В этих работах определялись основные показатели пожарных роботов, вводились новые термины и определения, проводились практические исследования по баллистике струй для выработки рекомендаций по применению.

Были разработаны и внедрены роботизированные пожарные комплексы для защиты машинных залов на Ленинградской АЭС и Петрозаводской ТЭЦ, где их применение особенно актуально. Из опыта известно, что обрушение перекрытий при пожарах в машинных залах в результате воздействия высоких температур приводит к невосполнимым потерям.

Пожарные роботы на Кураховской ТЭС. Пусконаладочные работыРис.3. Кураховская ТЭС. Пусконаладочные работы

Необходимо отметить, что использование незащищенных металлических конструкций чрезвычайно эффективно для монтажа большепролетных сооружений (машинные залы, ангары, эллинги и т. п.). Это объясняется их низкой себестоимостью, простотой монтажа, возможностью выдержать значительную полезную нагрузку при большой ширине пролета (полезная нагрузка на железобетонные конструкции значительно ниже из-за значительно большей их собственной массы, вследствие чего использовать железобетонные конструкции при большой ширине пролета невозможно) и т. п.

Вместе с тем незащищенные металлические конструкции, в частности фермы, обладают существенным недостатком: при пожаре они интенсивно нагреваются, вследствие чего уже в начальной стадии пожара под действием весовых нагрузок происходит их обрушение на значительных площадях.

Кураховская ТЭСРис.4. Кураховская ТЭС, Донецкая обл.

В соответствии с действующей нормативной документацией (п. 6.55 СНиП II-58-75 «Электростанции тепловые») в машинных залах ТЭЦ и АЭС следует предусматривать охлаждение металлических ферм от стационарно установленных лафетных стволов, размещенных на отметке обслуживания турбин. При этом система орошения ферм струями воды из лафетных стволов должна обеспечивать возможность орошения каждой точки фермы двумя сплошными струями. Лафетные стволы позволяют при меньшем общем расходе огнетушащих веществ сосредоточить их подачу в заданную зону с большей интенсивностью. В связи с этим представляется целесообразным использовать пожарные роботы с единой системой управления, образующие автоматическую установку пожаротушения на базе роботизированной установки пожаротушения. РУП обеспечивает устойчивость незащищенных металлических конструкций ферм к температурному воздействию при пожаре за счет их охлаждения струями воды, подаваемыми ПР. Отличительной особенностью применения пожарных роботов является возможность выполнять свои функции в отсутствии полной видимости при сильном задымлении, характерном для пожаров в турбинных залах. Точно выверенная программа охлаждения перекрытий составляется и проверяется заранее. При возникновении пожара достаточно указать зону загорания на мнемосхеме или пульте управления, все остальное пожарные роботы делают в автоматическом режиме. Пожарные роботы нового поколения имеют программу самотестирования, что позволяет поддерживать боевую готовность и своевременно проводить профилактические мероприятия.

Роботизированные установки пожаротушения могут быть использованы для ликвидации пожара на ранних стадиях развития или охлаждения в условиях пожара технологического оборудования.
 

По требованию заказчика комплекс может оборудоваться системой теленаблюдения для оперативного наблюдения за развитием ситуации в зоне очага пожара.

Одним из первых объектов, на которых в машинных залах применены пожарные роботы, была Ленинградская АЭС. На Петрозаводской ТЭЦ пожарные роботы эксплуатируются с 1997 г., вот уже более 10 лет, т. е. отработав весь свой срок службы. Сейчас им на смену пришло новое поколение пожарных роботов. Все эти годы они несли круглосуточную вахту по противопожарной защите машинного зала ТЭЦ. Покрытие машинного зала Петрозаводской ТЭЦ опирается на 10 ферм длиной 39 м и высотой 3,6 м, установленных с шагом 12 м. Фермы представляют собой сварные конструкции из сдвоенного углового проката толщиной 20 мм. В машинном зале установлены три турбогенератора по 110 МВт типа Т-100-130. В непосредственной близости от турбогенераторов расположены три маслобака по 32 м3. Машинный зал относится к пожароопасным помещениям категории В2 (по СП 12.13130.2009) и классу пожароопасности П-IIа (по ПУЭ). Для оборудования системой РУП машинного зала Петрозаводской ТЭЦ размерами 39х108 м установлено шесть ПР с расходом 20 л/с и давлением в сети противопожарного водопровода 0,6 МПа. Расход воды при одновременной работе двух ПР составляет 40 л/с (на рис. 6 показана схема электрогидравлическая, на рис. 7 — план-схема РУП Петрозаводской ТЭЦ).

Электрогидравлическая схема охлаждения несущих ферм покрытия машзала ТЭЦ
Рис. 6. Электрогидравлическая схема охлаждения несущих ферм покрытия машзала ТЭЦ: А1 — шкаф сетевого контроллера ШК-СК; А2 — шкаф устройства сопряжения с объектом ШК-УСО; А3 — блок коммутации БК-16; А4 — компьютер; А5 — пост подключения ПДУ; SIB1.1, SIB1.2 — пульт дистанционного управления ПДУ-П; U1…U6 — блок питания; Y1…Y6 — пожарный робот с дисковым затвором

План-схема роботизированной установки пожаротушения Петрозаводской ТЭЦ с картами орошения
Рис.7. План-схема роботизированной установки пожаротушения Петрозаводской ТЭЦ с картами орошения

Защита машинных залов ТЭЦ, АЭС с применением пожарных роботов нашла достаточно широкое применение в России и СНГ. На фото 1-5 в качестве примеров приведены объекты, на которых уже применяется защита с использованием РУП.

#Рис.8. Пожарный робот шаровой серии "андроид"

Роботизированные установки пожаротушения - это, по сути, пожарные команды, состоящие из «железных» огнеборцев – пожарных роботов объединенных единой системой управления для решения задач по обнаружению загораний в ранней стадии и пожаротушению.

Среди известных типов пожарных роботов, включая андроидные и мобильные, стационарные пожарные роботы на базе лафетных стволов нашли наиболее широкое применение. Технические требования к пожарным роботам данного типа определены в ГОСТ Р 53326–2009 «Техника пожарная. Установки пожаротушения роботизированные. Общие технические требования. Методы испытаний».

РУП отличаются от других установок пожаротушения возможностью с одной точки защищать большие площади — от 5 до 15 тыс.м2 при расходах от 20 до 60 л/с соответственно. Водоснабжение осуществляется только по магистральной сети - без паутины распределительных сетей, характерных для спринклерных и дренчерных систем. Адресная доставка воды и пены осуществляется по воздуху по всей защищаемой зоне непосредственно на очаг загорания, а не на расчетную площадь, определенную проектом раз и навсегда. При этом за счет дозированной подачи соблюдается требуемая интенсивность орошения.

#Рис.9. Пожарный робот во взрывозащищенном исполнении

Такие технические возможности роботизированных установок позволяют гибко реагировать на различные сценарии развития пожара. Пожарные роботы могут быть оснащены ИК-сканерами для автоматического обнаружения загорания и ТВ-камерами для видеоконтроля. Чувствительность обнаружения очага загорания составляет 0,1 м2, а быстродействие — секунды; при этом определяются координаты размеров очага загорания в трехмерной системе координат. Уникальной особенностью РУП является возможность концентрации всей мощности подачи огнетушащего вещества на очаг возгорания в начальной стадии развития пожара.

 

Роботизированные установки пожаротушения серийно выпускается в России на Заводе пожарных роботов Инженерного центра пожарной робототехники "ЭФЭР". Разработанные технические решения по технологии пожаротушения с применением робототехники не имеют аналогов за рубежом и являются российским ноу-хау. Новизна технических решений подтверждена патентами.

Безопасность объектов ТЭК: Межотраслевой специализированный журнал|№ 1 (5) 2014