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

Противопожарные мероприятия для подземной парковки

Ю.И. Горбань, генеральный директор -
главный конструктор;
М.В. Никончук, ГИП 
ООО «Инженерный центр пожарной
робототехники «ЭФЭР»
 

Подземная автостоянка -это автостоянка, имеющая все этажи при отметке пола помещений ниже планировочной отметки земли более чем на половину высоты помещений.

Действующими нормативно-техническими документами с требованиями пожарной безопасности к объемно-планировочным, конструктивным решениям и инженерному оборудованию подземных автостоянок являются:
- СП 113.13330.2012 «Стоянки автомобилей. Актуализированная редакция СНиП 21-02-99*», дата введения 2013-01-01;
- СП 154.13130.2013 «Встроенные подземные автостоянки. Требования пожарной безопасности», дата введения 2013-02-25.

Вот эти требования:

  •  в подземных автостоянках не допускается разделение машино-мест перегородками на отдельные боксы;
  • помещения для хранения автомобилей при отсутствии расчетов следует относить к категории В1, пожарного отсека автостоянок - к категории В;
  • внутренний противопожарный водопровод следует предусматривать в соответствии с требованиями СП 10.13130;
  • в подземных автостоянках с двумя этажами и более внутренний противопожарный водопровод должен выполняться отдельно от других систем внутреннего водопровода;
  • в подземных автостоянках в помещениях хранения автомобилей следует предусматривать автоматическое пожаротушение независимо от этажности или вместимости в соответствии с требованиями СП5;
  • в подземных автостоянках внутренний противопожарный водопровод и автоматические установки пожаротушения должны иметь выведенные наружу патрубки с соединительными головками, оборудованные вентилями и обратными клапанами, для подключения передвижной пожарной техники;
  • в полах подземных автостоянок следует предусматривать устройства для отвода воды в случае тушения пожара. Отвод воды допускается предусматривать в сеть ливневой канализации или на рельеф без устройства локальных очистных сооружений.

Уже в этих требованиях подразумевается использование воды в качестве огнетушащего вещества.

Вода — основное огнетушащее вещество охлаждения, наиболее доступное и универсальное. Вода является наиболее широко применяемым средством тушения пожаров, связанных с горением различных веществ и материалов. Достоинствами воды являются её дешевизна и доступность, относительно высокая удельная теплоемкость, высокая скрытая теплота испарения, химическая инертность по отношению к большинству веществ и материалов.

Вода - это, главным образом, охлаждающее вещество. Хорошее охлаждающее свойство воды обусловлено её высокой теплоемкостью C = 4187 Дж/(кг•°) при нормальных условиях.
Она поглощает теплоту и охлаждает горящие материалы эффективнее любого другого из обычно применяющихся огнетушащих веществ. Вода наиболее эффективна для поглощения теплоты при температуре до 100°С. При температуре 100°С вода продолжает поглощать теплоту, превращаясь в пар, и отводит поглощенную теплоту от горящего материала. Это быстро снижает его температуру до значения ниже температуры его воспламенения, в результате чего пожар прекращается.

Превращаясь в пар, вода расширяется в 1700 раз. Возникшее большое облако пара окружает пожар, вытесняя воздух, в котором содержится кислород, необходимый для поддержания процесса горения. Таким образом, кроме охлаждающей способности, вода обладает эффектом объемного тушения.

Нормы и правила проектирования для автоматических установок пожаротушения изложены в СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования».

Кроме перечисленных сводов правил существует основной законодательный документ (Федеральный закон) ФЗ №123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», в котором указано: тип установки пожаротушения, способ тушения и вид огнетушащего вещества определяются организацией-проектировщиком. При этом установка пожаротушения должна обеспечивать:

  1. 1. реализацию эффективных технологий пожаротушения, оптимальную инерционность, минимально вредное воздействие на защищаемое оборудование;
  2. 2. срабатывание в течение времени, не превышающего длительности начальной стадии развития пожара (критического времени свободного развития пожара);
  3. 3. необходимую интенсивность орошения или удельный расход огнетушащего вещества;
  4. 4. тушение пожара в целях его ликвидации или локализации в течение времени, необходимого для введения в действие оперативных сил и средств;
  5. 5. требуемую надежность функционирования.

Пользуясь правом выбора самостоятельно определять вид огнетушащего вещества, проектные организации для пожаротушения подземных парковок чаще всего используют либо порошок, либо воду.

Рассмотрим эти установки.

Автоматическая установка порошкового тушения

Огнетушащая способность порошков обусловлена действием следующих факторов:
- охлаждением зоны горения в результате затрат тепла на нагрев частиц порошка, их частичное испарение и разложение в пламени;
- разбавлением горючей среды газообразными продуктами разложения порошка или непосредственно порошковым облаком;
- эффектом огнепреграждения, достигаемым при прохождении через узкие каналы, создаваемые порошковым облаком;
- ингибирование химических реакций, обуславливающих развитие процесса горения газообразными продуктами разложения и испарения порошков или гетерогенным обрывом цепей на поверхности порошков или твёрдых продуктов их разложения.

Выбор порошка определяется условиями защищаемого объекта.

Автоматическая установка порошкового пожаротушения включает в себя:
- средства обнаружения пожара;
- модули порошкового пожаротушения;
- комплекс технических средств управления установкой пожаротушения и сигнализации.

В проекте должно быть указано, что персонал, осуществляющий периодическое посещение помещений, должен быть проинструктирован об опасных факторах для человека, возникающих при подаче порошка из модулей пожаротушения.

На защищаемом предприятии должен быть предусмотрен 100%-ный запас комплектующих, модулей (неперезаряжаемых) и порошка для замены в установке, защищающей наибольшее помещение или зону.

Установка должна обеспечивать задержку выпуска порошка на время, необходимое для эвакуации людей из защищаемого помещения, отключение вентиляции (кондиционирования и т.п.), закрытие заслонок (противопожарных клапанов и т.д.), но не менее 10 с с момента включения в помещении устройств оповещения об эвакуации.

Одновременная работа автоматических установок порошкового пожаротушения и систем противодымной вентиляции в помещении пожара не допускается.

Запрещается применение установок:
- в помещениях, которые не могут быть покинуты людьми до начала подачи огнетушащих порошков;
- в помещениях с большим количеством людей (50 человек и более).

Применение порошковых средств пожаротушения может вызвать дополнительные опасные факторы, такие как: потеря видимости, токсичность аэровзвеси огнетушащего порошка, психологический стресс при срабатывании импульсных устройств. При создании в защищаемом помещении нормативной огнетушащей концентрации порошка 200…400 г/м³ со средним размером частиц 30…50 мкм происходит снижение видимости до 20…30 см. При применении автоматических установок порошкового пожаротушения импульсного действия в помещениях с пребыванием людей возникает полная потеря видимости, что может привести к панике, резкому осложнению эвакуации людей и человеческим жертвам, как при штатном, так и при ложном срабатывании.

Принцип работы установки:
при срабатывании пожарных извещателей вскрываются запорные устройства модулей пожаротушения, и порошок поступает на очаг пожара.
При этом обязательно должны быть:
- звуковая и световая сигнализация в помещении о начале подачи порошка «Порошок-Уходи!»;
- световая сигнализация у входа в помещение о работе установки «Порошок-Не входи!»;
- световая сигнализация о блокировке автоматического пуска «Автоматика отключена».

При возможном неконтролируемом нахождении людей в защищаемой зоне должно осуществляться автоматическое отключение дистанционного пуска установки пожаротушения.

Автоматическая установка водяного пожаротушения (спринклерная)

Спринклер - составляющая системы пожаротушения, оросительная головка, вмонтированная в спринклерную установку (сеть водопроводных труб, в которых постоянно находится вода под давлением). Отверстие спринклера закрыто тепловым замком, либо термочувствительной колбой, рассчитанными на температуру 57, 68, 72, 74, 79, 93, 101, 138, 141, 182, 204, 260 и даже 343°С. Спринклер одновременно является устройством обнаружения пожара.

Автоматическая установка водяного пожаротушения (спринклерная) включает в себя:
- спринклеры;
- сети подводящих, питательных и распределительных трубопроводов;
- насосную станцию установки водяного пожаротушения;
- узлы управления (насосная станция пожаротушения);
- устройства для подключения передвижной пожарной техники;
- комплекс технических средств для управления установкой пожаротушения и сигнализации.

Принцип работы: 
в дежурном режиме трубопроводы установки до узлов управления и выше заполнены водой и находятся под расчётным давлением. При возникновении пожара и повышении температуры в защищаемом помещении вскрываются один или несколько спринклерных оросителей, давление в трубопроводах над узлом управления секции падает, узел управления открывается и вода поступает на очаг пожара. Систему пожаротушения необходимо постоянно поддерживать в рабочем состоянии. Оросители должны регулярно осматриваться на предмет отсутствия механических повреждений, коррозии, повреждения покрытия, преград орошению. Поврежденные оросители подлежат замене. Даже небольшие протечки требуют немедленной замены оросителя. Для этого следует иметь 10% запасных оросителей.
Срок службы оросителей составляет 10 лет с даты выпуска. По истечении этого срока оросители подлежат испытаниям или замене.

Роботизированная установка пожаротушения

Пожарные роботы создают компактные и распыленные струи воды. Вода, находясь под давлением, легко проходит по пожарным магистралям. При выходе из ствола с ограниченным диаметром скорость движения воды увеличивается. При наличии достаточного давления струя воды может быть подана на значительное расстояние.

Компактная струя - это с давних времен применяемый и наиболее широко распространенный способ использования воды в борьбе с пожаром. Компактная струя формируется стволом, специально спроектированным для этой цели. Выход ствола имеет конусное отверстие, уменьшающее диаметр рукава или входного отверстия ствола более чем в два раза. Такая конусность увеличивает скорость воды на выходе и дальность полета струи.

Расстояние, которое проходит компактная струя перед разрушением на капли, называется дальностью компактной струи. Дальность полета струи имеет большое значение в случаях, когда подступы к пожару затруднены. Фактически компактная струя не является прямой, на нее действуют две силы. Скорость, сообщаемая стволом, обеспечивает дальность полета по горизонтали либо вверх под углом. Вторая сила, т.е. сила тяжести, стремится отклонить струю вниз, так что полет ее заканчивается в месте соприкосновения с полом. Обычно менее 10% воды, подаваемой в виде компактной струи, поглощает теплоту, излучаемую пожаром. Это объясняется тем, что лишь очень незначительная часть поверхности воды фактически соприкасается с пожаром, а теплота поглощается только той водой, которая имеет непосредственный контакт с огнем.

Компактную струю следует направлять в очаг пожара. Это очень важно, поскольку для максимального охлаждения горящего материала вода должна соприкасаться с ним. Компактная струя, направленная на пламя, не дает эффекта. Основное назначение компактных струй состоит в том, чтобы разбивать горящий материал и проникать в очаг пожара класса A.

Распыленная струя. Ствол для подачи распыленной струи разбивает струю воды на мелкие капли, которые имеют значительно большую общую площадь поверхности, чем компактная струя. Таким образом, заданный объем воды в форме распыленной струи поглотит гораздо больше теплоты, чем тот же объем в форме компактной струи.

Способность распыленных струй поглощать большее количество теплоты очень важна в тех случаях, когда использование воды ограничено. Для поглощения такого же количества теплоты потребуется меньше воды. Кроме того, при соприкосновении распыленной струи с пожаром большее количество воды превращается в пар.

Роботизированная установка пожаротушения включает в себя:

  • средства обнаружения пожара;
  • пожарные роботы;
  • сеть магистральных трубопроводов;
  • насосную станцию установки водяного пожаротушения;
  • пожарные роботы;
  • устройства для подключения передвижной пожарной техники;
  • комплекс технических средств управления установкой пожаротушения и сигнализации.

В дежурном режиме трубопроводы установки до пожарных роботов заполнены водой и находятся под расчётным давлением.

Установка пожаротушения может работать в автоматическом режиме (от сигналов АУПС) и в автоматизированном режиме (штатные действия оператора после получения сигналов от АУПС). После получения внешнего сигнала о пожаре аппаратура управления РУП уточняет координаты очага пожара в трехмерном пространстве с помощью ИК-сканеров пожарных роботов, выбирает роботы, осуществляющие тушение, и дает команду на открытие их дисковых затворов для подачи воды. В процессе тушения очага возгорания выполняется корректировка угла возвышения ПР с целью учета баллистики струи в зависимости от давления на выходе ПР.


Рис.1. Схемы спринклерной (а) и роботизированной установок пожаротушения (б)
1 - водопитатель; 2 - ороситель; 3 - узел управления;
4 - подводящий трубопровод; 5 - защищаемый участок, S = 12 m2;
6 - задвижка с электроприводом; 7 - пожарный робот

Во время пожаротушения программа поиска очага загорания для прилегаемых зон продолжает работать, автоматически контролируя возможность распространения загорания. При изменении координат загорания производится автоматическая коррекция программы пожаротушения. Программа пожаротушения через расчетный интервал времени автоматически прекращается, и продолжается программа поиска очага загорания по всей защищаемой зоне. Программа поиска очага загорания периодически повторяется при отсутствии обнаруженного очага загорания и отключается только оператором.

Установка пожаротушения может работать в дистанционном режиме. Управление выполняется с пультов дистанционного управления из помещения дежурного персонала.

Объединяет РУП с установками порошкового пожаротушения наличие средств обнаружения пожара, а отличает использование и утилизация порошка.

Отличительными особенностями РУП (по сравнению со спринклерными и дренчерными установками) являются:

  • возможность применения для помещений высотой более 20 м;
  • отсутствие больших сетей трубопроводов (только магистральный трубопровод);
  • возможность использования для охлаждения конструкций перекрытий здания;
  • доставка воды по воздуху по всей защищаемой зоне непосредственно на очаг загорания (навесом распыленной струёй), а не на расчетную площадь. При этом соблюдается нормативная интенсивность орошения благодаря дозированной подаче на очаг загорания.

В данной статье мы рассмотрели 3 типа автоматических установок пожаротушения. Все решения не противоречат нормативной документации. Остаётся выбрать вариант, обеспечивающий тушение пожара в целях его ликвидации или локализации в течение времени, необходимого для введения в действие оперативных сил и средств, требуемую надежность функционирования и минимально вредное воздействие на людей и защищаемое оборудование.
 

Алгоритм безопасности|№ 4, 2015