Одними из наиболее пожароопасных объектов предприятий гражданской авиации являются ангары авиационно-технических баз и самолетно-ремонтные корпуса ремонтных заводов, предназначенные для технического обслуживания и ремонта воздушных судов (ВС).
Конструктивно-планировочные решения ангаров, а также степени их огнестойкости могут быть различными в зависимости от вида обслуживаемой или ремонтируемой авиационной техники.
Современные ангары - здания, имеющие среднюю одноэтажную часть легкого типа, а также пристроенную часть, имеющую несколько этажей и предназначенную для размещения различных вспомогательных служб авиационно-технической базы.
Степень огнестойкости здания - II. Класс функциональной пожарной опасности - Ф5.1. Класс конструктивной пожарной опасности - СО. Класс пожарной опасности строительных конструкций -КО. Категория по пожарной опасности по СП 12.13130-2009 - В. Такие ангары могут быть весьма значительными по размерам. А их высота может превышать 30 м. Покрытие ангаров лежит в центральной части сооружения на металлических или железобетонных пространственных фермах. Передняя сторона ангара представляет собой раздвижные ворота, состоящие из нескольких секций по всей длине и высоте самолетно-ремонтной части. Эти ворота приводятся в движение специальными электродвигателями, имеющими питание от двух независимых фидеров.
Основная пожарная нагрузка ангаров - это значительное количество легковоспламеняющихся жидкостей (смывочных и покрасочных материалов, несливаемого остатка авиатоплива, достигающего на отдельных ВС до 1000 кг), резинотехнические изделия и прочие сгораемые материалы.
Практика показывает, что в связи с наличием высокой удельной пожарной нагрузки, при закрытых основных воротах ангаров уже через 18-20 минут от начала горения концентрация высокотоксичных веществ и плотность дымовых газов достигают предельных значений для людей, не имеющих индивидуальных средств защиты органов дыхания. Высокая плотность задымления создает определенные трудности в организации и проведении эвакуационно-спасательных работ. При отсутствии тепловой защиты несущих металлических ферм их обрушение может произойти уже через 20 минут после начала пожара в самолет-но-ремонтной части.
Учитывая вышесказанное, нужно очень серьезно относиться к выбору способа защиты ангаров. Во времена СССР Министерством гражданской авиации были утверждены «Рекомендации по проектированию установок автоматического пенного пожаротушения в современных ангарах» (изданы 21.08.1978). Кажется, как давно это было, но они актуальны и сегодня. Рекомендации распространяются на проектирование автоматических установок пенного пожаротушения. Хочется остановиться на нескольких, на наш взгляд, основных моментах рекомендаций.
- Установка пожаротушения может быть единой для всего ангара или разбиваться на секции. Секцией считается часть ангара, приходящаяся на долю одного самолета.
- Установка пожаротушения должна обеспечивать одновременную и равномерную подачу воздушно-механической пены сверху на самолет и на незакрываемую им площадь пола пожарной секции, а также снизу на нижние поверхности самолета.
- Установка пожаротушения должна быть обеспечена устройствами для дистанционного пуска. Дистанционный пуск
- может осуществляться с диспетчерского пункта, из пожарной части, а также со щитов, установленных в безопасных местах в пределах видимости защищаемой секции.
- Расчетная продолжительность тушения одного пожара - 10 минут, после чего установка может отключаться вручную.
- Интенсивность подачи раствора пенообразователя приведена в таблице 1. Она разная для разного типа самолетов, разная для подачи сверху на самолет, сверху на площадь ангара, снизу на самолет, но не превышает 0,16 л*с/м2. Расчетная площадь - площадь горизонтальной проекции* 1,5.
- В качестве устройств обнаружения пожара используются датчики пламени. К сожалению, на сегодняшний день эти рекомендации носят статус - ознакомительные.
В соответствии с СП 5.13130 автоматические установки пожаротушения следует проектировать с учетом общероссийских, региональных и ведомственных нормативных документов, действующих в этой области, а также строительных особенностей защищаемых зданий, помещений и сооружений, возможности и условий применения огнетушащих веществ, исходя из характера технологического процесса производства. Тип установки пожаротушения, способ тушения, вид огнетушащего вещества (ОТВ) определяются организацией-проектировщиком с учетом пожарной опасности и физико-химических свойств производимых, хранимых и применяемых веществ и материалов, а также особенностей защищаемого оборудования. Установки пожаротушения не должны содержать «мертвые зоны», не подверженные действию ОТВ.
Для тушения ангаров могут применяться спринклерные установки пенного пожаротушения, дренчерные установки пенного пожаротушения, установки газового пожаротушения, установки порошкового пожаротушения, роботизированные установки пожаротушения (РУП).
С появлением РУП данные установки для защиты ангаров стали применяться наиболее широко. Это объясняется техническими возможностями, которых раньше не было, для защиты высокопролетных сооружений больших площадей, необходимых для крупнофюзеляжных самолетов. Поскольку применение РУП для ангаров наиболее актуально, в данной статье пойдет речь о разновидностях РУП и особенностях их применения.
Следует отметить, что в действующих нормативных документах встречаются противоречия.
Неоднозначно трактуются термины, относящиеся к роботизированным установкам пожаротушения. Так в СП 5.13130 роботизированная установка пожаротушения (РУП) - это стационарное автоматическое средство, смонтированное на неподвижном основании, состоящее из пожарного ствола, имеющего несколько степеней подвижности, оснащенного системой приводов, а также из устройства программного управления, в то время как в ГОСТ Р 53326 такое определение относится к пожарному роботу (ПР). Также в СП 5.13130 роботизированный пожарный комплекс (РПК) - совокупность нескольких РУП, объединенных общей системой управления и обнаружения пожара, в то время как в ГОСТ Р 53326 такое определение относится к РУП. Возможно, это разное толкование вызвало появление разных видов РУП. Это автономные РУП (РУП-А), которые производят обнаружение загорания и пожаротушение автономно. Они, конечно, более экономичны, но выполняют только частные задачи в пределах прямой наводки струи. 2-я основная группа - это комплексы стационарных роботизированных автоматических средств (пожарных роботов; далее по тексту - РУП-РПК), которые производят обнаружение координат загорания, обмениваясь информацией между собой и аналитическим центром, и осуществляют пожаротушение во всей заявленной рабочей зоне.
Рассмотрим особенности и основные отличия РУП-РПК и РУП-А, которые предлагаются для защиты объектов:
1. В соответствии с ГОСТ Р 53326 п. 3.8 система определения координат включает в себя устройство управления, два и более устройств обнаружения загорания, установленных на расстоянии друг от друга, передающих информацию о загорании по каналу связи в устройство управления, которое по полученным данным и расчетным программам формирует информацию о координатах загорания в трехмерной системе координат для формирования управляющих команд на наведение ствола с учетом дальности очага загорания и дальности струй.
В РУП-РПК эта система есть, а у РУП-А ее нет.
2. В соответствии с ГОСТ Р 53326 п. 3.9 устройство обнаружения загорания определяет угловые координаты очага загорания. Каждая точка защищаемого помещения должна находиться в зоне действия двух стволов (СП 5.13130.2009, п. 7.1.9).
В РУП-РПК при определении координат с двух точек наблюдения обеспечивается получение данных не только о координатах в пространстве в трехмерной системе координат, но и данные по расстоянию до очага и размеров очага по высоте и ширине, что дает возможность выбрать нужный угол возвышения и программу пожаротушения по размерам очага.
РУП-А определяет только угловые координаты загорания, которые позволяют использовать лишь прямую наводку на цель. Но, начиная с 15 м, нужно учитывать баллистику струи и давать угол возвышения, который при дальности 55 м (при расходе 20 л/с) составляет уже 300. Т.е. в зоне при радиусе действия от 15 до 55 м РУП-А слепой. Чтобы защищать обнаруженный очаг, нужно орошать всю эту зону.
3. Следует учесть, что в соответствии с ГОСТ Р 53326 п. 5.1.34 средняя интенсивность орошения при сканировании защищаемой площади для РУП-РПК за цикл должна быть не менее нормируемой для установок водяного пожаротушения. В соответствии с этим, по СП 5.13130.2009, п. 5.1.4, определяется требуемый расход для защищаемых групп помещений, при этом размер защищаемой площади должен быть не менее указанного в таблице 5.1. РУП-РПК позволяет соблюсти эти условия и защищать помещения в пределах минимальной защищаемой зоны с заданной интенсивностью орошения. РУП-А не обеспечивают заданную интенсивность орошения, т. к. при принятом упрощенном способе обнаружения загорания орошается зона, значительно превышающая минимальную защищаемую площадь.
4. Каждая точка защищаемого помещения должна находиться в зоне действия двух стволов (СП 5.13130.2009, п. 7.1.9). Так как РПК и РУП относятся к автоматическим установкам пожаротушения, то это правило должно соблюдаться автоматически.
РУП-РПК, имея систему управления, позволяет выполнять эту функцию и давать задания координат каждому стволу. Более того, есть случаи, когда одну зону загорания должны тушить более двух стволов, что и успешно решается системой управления РПК.
РУП-А сам определяет направление загорания и не дает информации второму РУП, для которого это уже другое направление. Но с места установки 2-го, удаленного, например, на 40 м, при отсутствии данных о расстоянии, в слепой зоне за пределами прямой наводки, попасть в зону работы 1-го практически невозможно, а программы для выполнения расчетов взаимодействия двух РУП нет.
5. Пожарный робот предназначен для формирования и направления сплошной или распыленной струи ОТВ на очаг пожара (СП 5.13130.2009, п. 7.1.4).
В РУП-РПК пожарные роботы стационарные формируют как сплошную, так и распыленную под заданным углом распыливания струю. Это позволяет более эффективно тушить пожары. На небольших расстояниях, до 20 м, применение сплошных струй сопровождается сильным гидромеханическим воздействием. Так, например, для нефтепродуктов это приводит к барботированию среды и усилению горения. В РУП-РПК на расстояниях до 20 м предусматривается увеличение угла распыливания до 300. Имеются технологии пожаротушения ряда объектов, где угол распыливания составляет 1100.
В пожаротушении очага возгорания участвует не менее двух стволов. При расстояниях от ствола до очага возгорания менее 15 м пожаротушение ведется с заданным углом распыливания (указывается в проекте). При больших расстояниях пожаротушение производится компактной струей по площади строчными струями. В процессе тушения очага возгорания выполняется корректировка угла возвышения ствола с целью учета баллистики струи в зависимости от давления на выходе ствола.
РУП-А не использует распыленные струи с изменяемым углом распыливания, что ограничивает функциональные возможности и является недостатком этой установки.
6. В состав РУП-РПК входят дисковые затворы с электроприводом (ДЗЭ). Их управление предусматривается аппаратурой РПК во взаимосвязи с соответствующими стволами.
Пульты ПДУ-П также позволяют управление ДЗЭ.
В составе РУП-А нет запорной арматуры с электроприводом на ответвлении к стволу от питающего водопровода, предусматривается только выдача сигнала на ее открытие.
7. В соответствии с ГОСТ Р 53326 п. 5.1.24 все внешнее оборудование, подключаемое к информационному каналу связи, должно иметь два входа-выхода и быть соединено по кольцевой схеме.
В РУП-РПК 2 пульта ПДУ-П (один у оператора, второй в качестве технологического резерва или в защищаемом помещении) независимо от количества ПР. Пульты подключаются к посту ПДУ-П или блокам питания ПР.
В РУП-РПК блоки питания ПР и пост ПДУ-П объединяются в кольцевую магистраль управления и обмена информацией по протоколу RS 485.
Пульт дистанционного управления ПДУ-П позволяет управлять любым стволом и его дисковым затвором.
К каждому РУП-А подключается 1 пульт управления, который соединен с другим РУП-А и, соответственно, не может управлять им.
8. РУП-РПК выполнен в соответствии с требованиями надежности к автоматическим установкам пожаротушения и имеет 100% горячий резерв всех элементов, расположенных в зоне пожаротушения. При появлении неисправности, приводящей к отказу пожарного робота или элементов, его обслуживающих, автоматически включается рядом стоящий пожарный робот, на который переводятся координаты очага загорания и программа пожаротушения. РУП-А автономен. При возникновении неисправности он не может автоматически переключить координаты загорания на соседние РУП-А. Резервирование может производиться только оператором с переходом в дистанционный режим.
9. РУП-РПК осуществляет круглосуточный мониторинг установки, работающей в дежурном режиме для диагностики неисправностей. Это позволяет своевременно обнаружить неисправность, направлять информацию на централизованный пункт круглосуточного дежурства и поддерживать РПК в высокой готовности к защите объекта. РУП-А не имеют централизованной диагностики. Поддержание готовности обеспечивается техосмотром.
10. РУП-РПК имеет централизованное управление системой с пункта круглосуточного дежурства. Оператор видит информацию о состоянии работы РПК на мнемосхеме, имеет возможность определять режимы работы и управлять дистанционно при наличии видеоинформации об объекте. При переходе на дистанционный режим с одного пульта можно управлять всем РПК. РУП-А не имеют централизованного управления системой. При переходе на дистанционный режим один пульт управляет одним РУП.
11. В соответствии с ГОСТ Р 53326 п. 5.1.27 в РПК должна быть предусмотрена возможность приема сигналов от технических средств пожарной сигнализации. В РУП-РПК это есть, а в РУП-А управление только дистанционное.
Эти требования должны относиться ко всем роботизированным установкам пожаротушения в соответствии с утвержденными стандартами. Вместе с тем, для частных задач в обоснованных случаях допускается применение упрощенных автономных установок РУП-А.
Вернемся к защите ангаров. Полностью поддерживаем разработчиков СТУ, которые требуют выполнения следующих требований:
Тушение очага пожара предусматривается одновременной подачей пенораствора двумя пожарными роботами (ПР) с эжектирующими устройствами в автоматическом и дистанционном режимах.
Охлаждение строительных конструкций и самолетов, находящихся вблизи очага пожара, рекомендуется осуществлять подачей воды от 2-х пожарных роботов в ручном и дистанционном режимах.
Общий расход огнетушащего вещества и продолжительность непрерывной работы установки роботизированного пожаротушения должны быть не менее указанных в таблице 5.1 СП 5.13130.
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 - распыленную лафетным стволом воду.
Каждая точка защищаемого помещения должна находиться в зоне действия не менее чем двух пожарных роботов (ПР) при размещении их в двух ярусах c учетом карт орошения.
Расстановка ПР должна исключать протяженные «мертвые зоны» для датчиков наведения, а также «мертвые зоны», не подверженные действию огнетушащего вещества.
Место размещения ПР не должно иметь препятствий для поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях с учетом длины ствола и диапазона углов перемещения.
Перекрытие защищаемой зоны орошения ПР должно составлять не менее 20% в каждую сторону.
Расстояние между пожарными стволами РПК не должно превышать 80% максимальной дальности подачи огнетушащего вещества при установленном минимальном рабочем давлении.
ПР должен обеспечивать возможность одновременного движения ствола по двум степеням подвижности.
Для обнаружения загорания в ангаре следует использовать извещатели пламени.
Пожарные извещатели пламени устанавливаются на стенах ангара в 2-х уровнях:
- извещатели, установленные на нижнем уровне, должны обеспечивать контроль пространства под ВС;
- извещатели, установленные на верхнем уровне, должны обеспечивать контроль верха ВС;
- извещатели, установленные на нижнем и верхнем уровнях, должны обеспечивать контроль площади ангара. Каждая точка защищаемой поверхности должна контролироваться не менее чем двумя извещателями пламени.
Сигнал о срабатывании пожарного извещателя «Внимание» должен передаваться в помещение диспетчерской.
Для обнаружения перегрева ферм следует использовать линейный пожарный извещатель (термокабель), подключенный к системе автоматической пожарной сигнализации объекта, размещенный по нижнему поясу металлических ферм с индикацией по каждой ферме, без обеспечения контроля каждой точки зоны двумя линейными пожарными извещателями.
Естественно, должны выполняться все требования, изложенные в главе 12 СП 5.13130. Мы их не будем переписывать, так как в данной статье говорится об особенностях проектирования установок пожаротушения в ангарах.
Горбань Ю.И., генеральный директор, главный конструктор
Никончук М.В., руководитель проектной группы
