Назначение, устройство и алгоритм работы установок пожаротушения тонкораспыленной водой

Тонкораспыленная вода образуется в результате дробления водяной струи на капли, среднеарифметический диаметр которых 150 мкм и менее. Для тушения пожаров тонкораспыленной водой используются агрегатные и модульные установки пожаротушения.

Создание высокоскоростного капельного потока организуется либо за счет механической энергии жидкости, подаваемой под давлением, или за счет кинетической энергии воздуха, подаваемого под давлением, путем смешения с жидкостью в специально разработанных смесительных и сопловых устройствах.

Автоматические установки пожаротушения тонкораспыленной водой (АУП-ТРВ) подразделяются:

• по давлению в диктующем распылителе или в корпусе модуля на:
• низкого давления – до 2 МПа включительно (АУП ТРВ НД);
• высокого давления – более 2 МПа (АУП ТРВ ВД);
• по конструктивному исполнению на:
• модульного типа (АУП ТРВ МТ);
• агрегатного типа (АУП ТРВ АТ).

При срабатывании установки пожаротушения должна быть предусмотрена подача сигнала на управление (отключение) технологическим оборудованием в защищаемом помещении (при необходимости до подачи огнетушащего вещества). Тип автоматической установки тушения, способ тушения, тип оборудования автоматики определяется организацией-проектировщиком в зависимости от технологических, конструктивных и объемно-планировочных особенностей защищаемых зданий и помещений.

Автоматическая установка пожаротушения тонкораспыленной водой агрегатного типа, как правило, состоит из следующих основных компонентов:

• насосная станция высокого давления с рабочими и резервным насосами, щитом управления, устанавливаемыми на единой опорной платформе;
• резервуары с дистиллированной водой, в соответствии с расчетным объемом;
• распределительные устройства с ручным и электрическим приводом для подачи воды к насадкам в различных зонах;
• трубопроводы и специальные соединительные устройства;
• специальные дренчерные или спринклерные оросители (рис. 231).

Оросители предназначены для равномерного распыления воды по защищаемой площади и объему путем создания тонкодисперсного потока ОТВ. Автоматическая установка пожаротушения высокого давления может состоять из нескольких секций (по количеству направлений). Насосный узел с резервуарами должен располагаться в помещении насосной станции. В дежурном режиме трубопроводы до оросителей заполняются водой под давлением 1,5 МПа.

При возникновении пожара и вскрытии термозамков одного или нескольких спринклерных оросителей происходит падение давления в системе, что фиксируется зоновым реле давления, сигнал от которого включает жокей-насос. Насос восстанавливает давление до 1,5 МПа. При продолжении падения давления в течение 10 секунд работа жокей-насоса прекращается и включается первый высоконапорный насос.

Если понижение давления продолжается, то включается второй насос. В случае невыхода на рабочий режим одного из основных насосов включается резервный. Минимальное рабочее давление перед выпускными распылителями при тушении пожара должно составлять 0,8 МПа.

При срабатывании установки сигнал о начале ее работы при помощи реле давления и датчика потока жидкости поступает на централизованный пульт, а также на звуковое и световое оповещение. На коллекторе, обеспечивающем питание защищаемой зоны, устанавливается отсечной шаровой клапан и зоновый датчик потока жидкости, сигнал от которого поступает на контрольно-пусковой прибор, а также клапан регулировки давления, который сбрасывает излишки воды в резервуар.

Рядом с наиболее удаленным оросителем устанавливается датчик давления. Выключение насосов производится кнопкой на шкафу управления в насосной станции. В системах пожаротушения высокого давления не используются химические добавки, и в связи с этим установка является экологически безопасной.

Коллектор насосного узла укомплектован всеми необходимыми соединениями, реле давления, манометрами, аккумуляторами, предохранительным клапаном, и клапаном регулировки давления. Насосный узел соединен с резервуарами, установленными в помещении насосной станции и подключенными к системе водоснабжения объекта. Уровень воды в резервуаре контролируется дистанционно, электрическим датчиком и визуально – индикатором уровня.

Когда уровень воды приближается к минимальному, электрический датчик подает сигнал о неисправности на контрольно-приемный пункт, который, в свою очередь, обеспечит восстановление уровня воды, благодаря открытию электрического клапана, установленного на резервуаре. Каждый резервуар укомплектован электроклапанами, фильтром, отсечным шаровым клапаном, дренажным клапаном.

На магистральном трубопроводе, выходящем из коллектора в каждую защищаемую зону, устанавливается зоновый датчик потока, его сигнал немедленно поступает на контрольно-приемный пульт. Сигналы о пожаре (срабатывании), а также о состоянии установки пожаротушения дублируются на контрольной панели в помещении охраны. Управление другими инженерными системами при срабатывании предусматривается командными импульсами с блоков управления установки пожаротушения и пожарной сигнализации. Применение подобных установок позволяет организовать пожаротушение достаточно больших размеров, площадью более 2 000 м2 на нескольких направлениях.

Модульные установки пожаротушения тонкораспыленной водой предназначены для тушения пожаров класса А, В и электроустановок под напряжением до 1 000 В посредством тонкого распыла огнетушащего вещества и подачи его в объем защищаемого помещения.

Общим недостатком модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой является вероятность повторного загорания на объекте по той причине, что количество имеющегося ОТВ ограничено, и при развитии пожара и вовлечении в процесс горения новой горючей нагрузки его может не хватить для поддержания процесса объемного тушения. В установках пожаротушения тонкораспыленной водой могут использоваться модульные установки закачного типа, с наддувом (оснащенные баллоном с газом-вытеснителем) или с газогенерирующим зарядом.

В состав модульной установки пожаротушения могут входить следующие узлы и комплектующие:

• модули тонкораспыленной воды объемом от 60 до 160 литров;
• специальные дренчерные распылители двух типоразмеров;
• система трубопроводов;
• система автоматики.

Модуль может содержать в своем составе баллон и запорно-пусковое устройство. ЗПУ оборудовано манометром, сигнализатором давления, мембранным предохранительным устройством (МПУ), электромагнитным пусковым клапаном, устройством ручного пуска и блокировкой ручного пуска (чека), имеющей пломбу. Способ хранения огнетушащего вещества и газа-вытеснителя может быть совместным и раздельным.

В первом случае модуль заполняется ОТВ до определенного уровня (не полностью) и дополнительно заправляется газом-вытеснителем до определенного давления, во втором – ОТВ и газ-вытеснитель хранятся в разных модулях и лишь в момент пуска газ-вытеснитель поступает в модули с ОТВ и приводит модуль установки пожаротушения тонкораспыленной водой (МУПТВ) в действие. Установка может состоять, как из одного модуля, так и из нескольких, объединенных в батарею до 10 штук (рис. 232).

Таких батарей может быть несколько в зависимости от защищаемой площади и времени ее работы. При использовании нескольких модулей выделяется пусковой баллон (1), который имеет электроклапан для пуска. Остальные баллоны (2) запускаются по пневматическим трубкам. Средняя продолжительность подачи ОТВ составляет 1,5–2 минуты. Установка имеет возможность подачи ОТВ в течение большего времени, чем 2 минуты.

В этом случае заказчик с проектной организацией определяют время подачи ОТВ. Распылители (рис. 233) имеют специальную конструкцию, позволяющую распылять ОТВ с диаметром капель менее 150 мкм, при этом различные типоразмеры обеспечивают разную интенсивность орошения.

Рациональное применение модульных установок может осуществляться в защищаемых помещениях площадью до 100 м2. Стоит отметить, что не все модульные установки пожаротушения тонкораспыленной водой могут иметь в своем составе трубопроводную обвязку. Существуют модули, непосредственно подающие огнетушащее вещество в очаг пожара. Например, модули «Буран-15ТРВ» с газогенерирующим элементом. Общий вид модуля «Буран-15ТРВ» представлен на рис. 234.

При подаче импульса тока на электроактиватор запускается генератор газа, происходит интенсивное газовыделение, что приводит к нарастанию давления в корпусе. Мембрана разрушается по насечкам (отгибается в виде лепестков), и огнетушащий состав через распылитель, либо через направляющий трубопровод, далее через распылитель (для модификаций с выводом под трубную разводку), подается в защищаемое пространство. Распыляемое огнетушащее вещество тушит очаг горения. Конфигурация конуса орошения в зависимости от типа модуля и высоты его установки показана на рис. 235.

Преимуществами применения модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой будут являться:

• Высокая огнетушащая эффективность установок при малом удельном расходе огнетушащего вещества: не более 1,5 л на 1 м2.
• Безопасность для человека и защита его от воздействия опасных факторов пожара (температуры, продуктов горения, дыма и т.д.).
• Высокая дымоосаждающая способность модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой.
• Экологическая чистота, применяются сертифицированные, безопасные добавки для человека.
• Автономность модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой от внешних источников водоснабжения.
• Обеспечение защиты объектов в широком диапазоне температур, в том числе и при отрицательных температурах до –30 °С.
• Простота монтажа, технического обслуживания и эксплуатации.
• Возможность размещения модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой в пространстве за подвесными потолками, которая обеспечивается применением пусковых газовых баллонов горизонтального исполнения, высокая надежность и длительное время безотказной работы.
• Минимальные материальные затраты при восстановлении и приведении модулей пожаротушения тонкораспыленной водой в рабочее состояние после срабатывания.