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

Технологии пожаротушения на базе пожарных роботов для защиты ангаров крупнофюзеляжных самолетов в современных аэропортах

Ю.И.Горбань, генеральный директор - главный конструктор ООО "Инженерный центр пожарной робототехники "ЭФЭР" - коллективного члена НАНПБ

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 всего технического прогресса. Значительные эволюционные изменения происходят и в пожарной автоматике, неотъемлемой частью которой являются пожарные роботы. В наш век компьютерных технологий приоритет должен быть за интеллектуальными системами, реагирующими на реальное развитие событий, обеспечивающими функции саморегулирования и гибко перепрограммируемыми.

Следует отметить, что Россия является первой страной мира, где законодательно и нормативно введен новый вид автоматических установок пожаротушения (АУП) – роботизированные установки пожаротушения (РУП). Они введены в федеральный закон страны №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» ст. 116, в Свод правил проектирования СП5.15130.2009 «Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические» и в ГОСТ Р 53326-2009 «Установки пожаротушения роботизированные».

Пожарная робототехника прошла значительный путь эволюционного развития. Промышленные роботы начали широко внедряться в производственные автоматизированные процессы еще в ХХ веке. Участившиеся техногенные катастрофы создали условия для ускорения разработки пожарных роботов с целью применения их в экстремальных ситуациях. На основании практического опыта использования пожарных роботов стали проводиться исследования новых технологий пожаротушения во Всероссийском научно-исследовательском институте противопожарной обороны (ВНИИПО, г. Балашиха), Институте физико-технических проблем (г. Москва) и Лаборатории пожарных роботов (г. Петрозаводск). В этих работах были определены основные показатели пожарных роботов, введены новые термины и определения, выполнены практические исследования по баллистике струй для выработки рекомендаций по применению пожарных роботов. По результатам этих исследований были разработаны первые РУП, которые были внедрены на Ленинградской АЭС и Петрозаводской ТЭЦ для защиты машинных залов.

С появлением серийно выпускаемых роботизированных установок пожаротушения область применения АУП значительно увеличилась. Их широкие технические возможности позволяют применять АУП там, где традиционные АУП малоэффективны или неприемлемы. Это высокопролетные здания и сооружения: ангары для самолетов, спортивные и выставочные комплексы с массовым пребыванием людей, тоннели, склады различного назначения. Это и наружные пожароопасные объекты нефтяной промышленности.Так, в аэропортах России роботизированные установки пожаротушения начали применяться с 2000-х годов. Их использование оказалось особенно актуально в ангарах для самолетов, где традиционные дренчерные системы пожаротушения неприемлемы как раз из-за ограничений по высоте.
Основу роботизированных установок пожаротушения составляют пожарные роботы. Пожарный робот во многом соответствует мечтам пожарных о борьбе с огнем - он круглосуточно следит за доверенной ему зоной защиты и при загорании быстро и точно направляет на очаг огня мощный заряд воды или пены.
Среди известных типов пожарных роботов, включая андроидные и мобильные, стационарные пожарные роботы на базе лафетных стволов нашли наиболее широкое практическое применение.
Пожарные роботы данного типа (см. рис.1) относится к виду специальных промышленных роботов для работы в экстремальных условиях и по ГОСТ 25686-85 представляет собой автоматическую машину, стационарной установки, 2-й и 3-й степени подвижности, манипулирующую в сферической системе координат рабочим органом – стволом, имеющую перепрограммируемое программное устройство. Технические требования на пожарные роботы данного типа определены в ГОСТ Р 53326-2009.

Для высокопролетных ангаров, например, ангаров для крупнофюзеляжных самолетов, имеющих большие площади и высоту помещений (до 40 м), одним из ценных качеств пожарных роботов является возможность защитить такие площади. При этом каждый пожарный робот может защитить площадь от 5 до 15 тыс. м2 при расходе огнетушащего вещества от 20 до 60 л/с соответственно. Водоснабжение осуществляется только по магистральной сети, а значит, не надо монтировать сети, необходимые для спринклерных и дренчерных систем. Важно, что 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 соблюдается требующаяся интенсивность орошения благодаря дозированной подаче воды в соответствии с тепловой мощностью очага загорания.

Пожарные роботы могут быть оснащены ИК-сканерами для автоматического обнаружения загорания и ТВ-камерами для видеоконтроля. Их чувствительность предполагает обнаружение очага возгорания площадью менее 1м2 в пределах защищаемой зоны, а быстродействие составляет считанные секунды, в течение которых определяются размеры возгорания в трехмерной системе координат. АУП на базе роботизированных установок пожаротушения формируются из пожарных роботов, объединенных магистралью RS-485 с сетевыми контроллерами и устройствами управления. Вся информация о пожаротушении регистрируется видеокамерами и электронным протоколом с регистрацией последовательности действий. В дежурное время система находится в режиме самотестирования: в случае необходимости она сообщает о необходимости коррекции системы, что помогает поддерживать ее в постоянной готовности.

Ангарный комплекс для стоянки и обслуживания воздушных судов относится к пожароопасным помещениям категории В по СП12.13130-2009, классу пожароопасности П-1 по ПУЭ, со степенью огнестойкости объекта – II и подлежит оборудованию автоматической установкой пожаротушения (АУП). В качестве АУП в соответствии с требованиями для ангарного комплекса, согласованными во ВНИИПО и ДНД МЧС РФ, принимается роботизированная установка пожаротушения (РУП). Применение РУП обусловлено эффективностью этого способа тушения, невозможностью применения спринклерных и дренчерных АУП для защиты зданий высотой более 20 м.

На рис.2 представлена электрогидравлическая схема установки водопенного пожаротушения РУП-12ПР-ЛСД-С20Уэ-ИК на 12 пожарных роботов для защиты ангара.

Схема электрогидравлическая структурная для ангаров
Рис.2. Схема электрогидравлическая структурная
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, А8.1…А8.7 - контроллер уровня пенообразователя, HN1…HN14- устройство контроля жидкости, SIB1.1, SIB1.2-пульт дистанционного управления ПДУ-П, U1…U6-блок питания и подключения, Y1…Y12- пожарный робот с дисковым затвором и соленоидным клапаном, с ИК-сканером и ТВ-камерой

Учитывая специфику защищаемого объекта, за основную пожарную нагрузку принимается розлив остатка авиационного топлива (керосин ТС-1, Твсп более 28С, для самолета Боинг-737-BBJ остаток составляет 70 кг), поэтому в качестве ОТВ рекомендуется применять:
- для ликвидации возможных очагов пожара – пену низкой кратности на основе водного раствора фторированного пенообразователя;
- для орошения несущих конструкций и оборудования – распылённую лафетным стволом воду;
- в качестве устройств пожарообнаружения – извещатели пламени;
- в качестве устройств контроля перегрева ферм - термокабель.

Тушение очага пожара предусматривается одновременной подачей пенораствора двумя пожарными роботами (ПР) с эжектирующими устройствами. Охлаждение строительных конструкций и самолетов, находящихся вблизи очага пожара, рекомендуется осуществлять подачей воды от 2-х пожарных роботов в ручном и дистанционном режимах. Время работы установки охлаждения ферм принимается с учетом времени работы установки пожаротушения и времени на осаждение дыма.

Для обеспечения возможности оперативного нахождения и тушения очага пожара по всей площади ангара, в том числе и под фюзеляжем самолета, ПР и извещатели пламени размещаются в 2-х уровнях. Высота размещения ПР определяется с учетом их характеристик, высоты ангара и габаритов самолета с обеспечением орошения каждой точки защищаемой поверхности двумя роботами.

В больших ангарах допускается установка выдвигающихся пожарных роботов в полу в приямках с автоматически открывающимися люками, а также на площадках под нижним поясом несущих ферм.
Питающий водопровод РУП предусматривается кольцевым, водозаполненным (до дисковых затворов), давление в дежурном режиме поддерживается автоматическим водопитателем, установленным в насосной станции. Рекомендуемый расход ПР - 20 л/с. Напор перед их дисковыми затворами не менее 0,65 МПа. Общий расход установки из расчета работы 2-х ПР на тушение и 2-х ПР на охлаждение:2х20+2х20= 80 л/с.
Время работы установки пенного пожаротушения для помещений категории В1 по пожарной опасности принимается 15 минут. Время работы установки водяного охлаждения складывается из времени работы установки пенного пожаротушения и дополнительного времени для осаждения дыма.
Основные режимы работы РУП - автоматический и дистанционный.

На рис.4 представлена план-схема установки водопенного пожаротушения РУП -12ПР-ЛСД-С20Уэ-ИК на 12 пожарных роботов для защиты ангара.

План-схема защиты ангара для самолетов роботизированной установкой пожаротушения
Рис.4. План-схема защиты ангара для самолетов роботизированной установкой пожаротушения

Роботизированные установки пожаротушения (РУП) нашли широкое применение для защиты высокопролетных ангаров благодаря своей эффективности. Ключевые особенности - высокое быстродействие, гибкая система пожаротушения и охлаждения, адресная подача огнетушащего или охлаждающего вещества, возможность оперативного управления в дистанционном режиме, сравнительно невысокая стоимость (по сравнению с другими техническими решениями).

Наиболее яркими примерами применения являются авиационные ангары:
• Ангарный комплекс на 5 самолетов международного бизнес-аэропорта «Остафьево» ~ 7 тыс.кв.м.
• Ангар для воздушных судов Президента РФ в международном аэропорту «Внуково» ~ 12 тыс.кв.м.
• Ангар №3 авиационной технической базы в международном аэропорту «Шереметьево-1» ~ 5 тыс.кв.м.
• Ангар для воздушных судов руководства Республики Беларусь ~ 17 тыс.кв.м.
• Ангар для технического обслуживания воздушных судов в международном аэропорту г. Оренбург ~ 4 тыс.кв.м.
• Ангарный комплекс авиационного технического центра в международном аэропорту г. Екатеринбург ~ 7 тыс.кв.м.
В настоящее время в 2-х ангарах ПАО «Аэрофлот» выполняется модернизация систем автоматического пожаротушения c применением РУП.

Сегодня роботизированные установки пожаротушения уверенно занимают свою нишу. При этом изменение нормативно-технической базы, многолетний опыт эксплуатации и развитие технологий стимулирует дальнейшее развитие роботизированных установок пожаротушения с целью повышения эффективности, надежности и расширения области применения.

Безопасность: Всероссийский специализированный журнал|2015 г., № 3