1. Требования к размещению оборудования АУГП.
Правильный выбор установки газового пожаротушения УГП зависит от многих факторов. Поэтому целью данной работы является показ основные критерии, влияющие на оптимальный выбор УГП и принцип ее гидравлического расчета.
Ниже приводятся основные факторы, влияющие на оптимальный выбор УГП. Во-первых, тип горючей нагрузки в защищаемом помещении (архивы, фондохранилища, радиоэлектронное оборудование, технологическое оборудование и т.д.). Во-вторых, величина защищаемого объема и его негерметичность. В третьих, вида газового огнетушащего вещества ГОТВ. В четвертых, тип оборудования, в котором ГОТВ должно храниться. В пятых, тип УГП: централизованная или модульная. Последний фактор может иметь место только при необходимости противопожарной защиты двух и более помещений на одном объекте. Поэтому рассмотрим взаимное влияние только четырех выше перечисленных факторов. Т.е. в предположении, что на объекте необходима противопожарная защита только одного помещения.
Конечно, правильный выбор УГП должен основываться на оптимальных технико-экономических показателях. Следует особо отметить, что любое из разрешенных к применению ГОТВ ликвидирует пожар не зависимо от типа горючего материала, но только при создании в защищаемом объеме нормативной огнетушащей концентрации.
Взаимное влияние перечисленных выше факторов на технические и экономические параметры УГП будем оценивать из условия, что в России разрешены к применению следующие ГОТВ: хладон 125, хладон 318Ц, хладон 227еа, хладон 23, СО2, N2, Ar и смесь (N2, Ar и СО2), имеющая торговую марку "Инерген". По способу хранения и методам контроля ГОТВ в модулях газового пожаротушения МГП все газовые огнетушащие вещества можно разбить на три группы.
К 1-й группе относятся хладон 125, хладон 318Ц и хладон 227еа. Эти хладоны хранятся в МГП в сжиженном виде под давлением газа-вытеснителя, чаще всего - азота. Модули с перечисленными хладонами, как правило, имеют рабочее давление, не превышающее 6,4 МПа. Контроль количества хладона в процессе эксплуатации установки осуществляется по манометру, установленному на МГП.
Хладон 23 и СО2 составляют 2-ю группу. Они хранятся также в сжиженном виде, но вытесняются из МГП под давлением собственных насыщенных паров. Рабочее давление модулей с перечисленными ГОТВ должно иметь рабочее давление не менее 14,7 МПа. Во время эксплуатации модули должны быть установлены на весовых устройствах, обеспечивающих непрерывный контроль массы хладона 23 или СО2.
К 3-й группе относятся N2, Ar и Инерген. Данные ГОТВ хранятся в МГП в газообразном состоянии. Далее, когда будем оценивать достоинства и недостатки ГОТВ из этой группы, будет рассматриваться только азот. Это связано с тем, что N2 является самым эффективным ГОТВ (имеет наименьшую огнетушащую концентрацию и одновременно наименьшую стоимость). Контроль массы ГОТВ 3-й группы осуществляется по манометру. N2, Ar или Инерген хранятся в модулях при давлении 14,7 МПа и более.
Модули газового пожаротушения, как правило, имеют емкость баллонов не превышающую 100 л. Модули емкостью более 100 л согласно ПБ 10-115 подлежат регистрации в Госгортехнадзоре России, что влечет за собой достаточно большое количество ограничений на их использование в соответствии с указанными правилами.
Исключением являются модули изотермические для жидкой двуокиси углерода МИЖУ емкостью от 3,0 до 25,0 м3. Эти модули разработаны и изготовляются для хранения в установках газового пожаротушения двуокиси углерода в количествах превышающих 2500 кг и более. МИЖУ оснащены холодильными агрегатами и нагревательными элементами, что позволяет поддерживать давление в изотермическом резервуаре в диапазоне 2,0 - 2,1 МПа при температуре окружающей среды от минус 40 до плюс 50 град. С.
Рассмотрим на примерах, как влияет каждый из 4-х факторов на технико-экономические показатели УГП. Масса ГОТВ рассчитывалась по методике, изложенной в НПБ 88-2001.
Пример 1. Требуется защитить радиоэлектронное оборудование в помещении объемом 60 м3. Помещение условно герметичное. Т.е. К2 = 0. Результаты расчета сведем в табл. 1. Таблица 1
| Наименование ГОТВ | Количество ГОТВ | Емкость баллона МГП, л | Количество МГП, шт. |
| Хладон 125 | 36 кг | ||
| СО2 | 51 кг | ||
| N2 | 27 м3 |
Экономическое обоснование таблицы в конкретных цифрах имеет определенную трудность. Это связано с тем, что стоимость оборудования и ГОТВ у фирм - производителей и поставщиков имеет разную стоимость. Однако имеется общая тенденция заключающаяся в том, что с увеличением емкости баллона возрастает стоимость модуля газового пожаротушения. Стоимость 1 кг СО2 и 1 м3 N2 близки по цене и на два порядка меньше стоимости хладонов. Анализ табл. 1 показывает, что стоимость УГП с хладоном 125 и СО2 сопоставимы по величине. Несмотря на значительно более высокую стоимость хладона 125 по сравнению с двуокисью углерода суммарная цена хладон 125 - МГП с баллоном емкостью 40 л будет сопоставима или даже несколько ниже комплекта двуокись углерода - МГП с баллоном 80 л - весовое устройство. Однозначно можно констатировать значительно большую стоимость УГП с азотом по сравнению с двумя ранее рассмотренными вариантами. Т.к. требуется 2 модуля с максимальным объемом. Потребуется больше места для размещения 2-х модулей в помещении и, естественно, стоимость 2-х модулей объемом 100 л всегда будет больше модуля объемом 80 л с весовым устройством, которое, как правило, в 4 - 5 раз по цене меньше самого модуля.
Пример 2. Параметры помещения аналогичны примеру 1, но требуется защитить не радиоэлектронное оборудование, а архив. Результаты расчета аналогично 1-го примера представим в табл. 2 сведем в табл. 1. Таблица 2
| Наименование ГОТВ | Количество ГОТВ | Емкость баллона МГП, л | Количество МГП, шт. |
| Хладон 125 | 56 кг | ||
| СО2 | 66 кг | ||
| N2 | 36 м3 |
На основе анализа табл. 2 можно однозначно сказать, и в данном случае УГП с азотом по стоимости значительно выше установок газового пожаротушения с хладоном 125 и двуокисью углерода. Но в отличие от 1-го примера в данном случае более четко можно отметить, что наименьшую стоимость имеет УГП с двуокисью углерода. Т.к. при сравнительно небольшой разнице в стоимости между МГП с баллоном емкость 80 л и 100 л цена 56 кг хладона 125 значительно превышает стоимость весового устройства.
Аналогичные зависимости будут прослеживаться, если возрастает объем защищаемого помещения и/или увеличивается его негерметичность. Т.к. все это вызывает общее увеличение количества любого вида ГОТВ.
Таким образом, только на основании 2-х примеров видно, что выбрать оптимальную УГП для противопожарной защиты помещения можно только после рассмотрения, как минимум, двух вариантов с различными видами ГОТВ.
Однако имеются исключения, когда УГП с оптимальными технико-экономическими параметрами не может быть применена из-за определенных ограничений, накладываемых на газовые огнетушащие вещества.
К таким ограничениям, прежде всего, относится защита особо важных объектов в сейсмоопасной зоне (например, объекты ядерной энергетики и т.д.), где требуется установка модулей в сейсмостойкие рамы. В этом случае исключается использование хладона 23 и двуокиси углерода, так как модули с этими ГОТВ должны устанавливаться на весовых устройствах, исключающих их жесткое крепление.
При противопожарной защите помещений с постоянно присутствующим персоналом (авиадиспетчерские, залы со щитами управления АЭС и т.д.) предъявляются ограничения по токсичности ГОТВ. В этом случае исключается применение двуокиси углерода, так как объемная огнетушащая концентрация двуокиси углерода в воздухе является смертельной для человека.
При защите объемов более 2000 м3 с экономической точки зрения наиболее приемлемым является применение двуокиси углерода, заправленного в МИЖУ, по сравнению со всеми остальными ГОТВ.
После проведения технико-экономического обоснования становится известным количество ГОТВ, необходимое для ликвидации пожара и предварительное количество МГП.
Далее определяется место установки модулей газового пожаротушения, место установки насадков в защищаемом объеме и трасса прокладки трубной разводки.
Насадки должны быть установлены в соответствии с картами распыла, указанными в технической документации завода-изготовителя насадков. Расстояние от насадков до потолка (перекрытия, подвесного потолка) не должно превышать 0,5 м при использовании всех ГОТВ, за исключением N2.
Трубная разводка, как правило, должна быть симметричной. Т.е. насадки должны быть равноудалены от магистрального трубопровода. В этом случае расход ГОТВ через все насадки будет одинаков, что обеспечит создание равномерной огнетушащей концентрации в защищаемом объеме. Типичные примеры симметричной трубной разводки приведены на рис. 1 и 2.
При проектировании трубной разводки следует также учитывать правильное соединение отводящих трубопроводов (рядков, отводов) от магистрального трубопровода. Крестообразное соединение возможно только при условии, когда расход ГОТВ G1 и G2 равны по величине (Рис. 3).
Если G1 ≠ G2, то противоположные соединения рядков и отводов с магистральным трубопроводом необходимо разносить по направлению движения ГОТВ на расстояние L, превышающем 10*D, как показано на Рис. 4. Где D - внутренний диаметр магистрального трубопровода.
На пространственное соединение труб при проектировании трубной разводки УГП не накладывается никаких ограничений при применении ГОТВ, принадлежащих ко 2-й и 3-ей группам. А для трубной разводки УГП с ГОТВ 1-й группы имеется ряд ограничений. Это вызвано следующим:
При наддуве хладона 125, хладона 318Ц или хладона 227еа в МГП азотом до требуемого давления частично азот растворяется в перечисленных хладонах. Причем количество растворяемого азота в хладонах пропорционально давлению наддува.
После открытия запорно-пускового устройства ЗПУ модуля газового пожаротушения под давлением газа-вытеснителя хладон с частично растворенным азотом по трубной разводке поступает к насадкам и через них выходит в защищаемый объем. При этом давление в системе (модули - трубная разводка) снижается в результате расширения объема, занимаемого азотом в процессе вытеснения хладона, и гидравлического сопротивления трубной разводки. Происходит частичное выделение азота из жидкой фазы хладона и образуется двухфазная среда (смесь жидкой фазы хладона - газообразный азот). Поэтому к трубной разводке УГП, применяющей 1-ю группу ГОТВ, накладывается ряд ограничений. Основной смысл этих ограничений направлен на предотвращение расслоения двухфазной среды внутри трубной разводки.
При проектировании и монтаже все соединения трубной разводке УГП должны выполняться так как показано на Рис. 5a, 5б и 5в
и запрещается выполнять в видах, показанных на Рис. 6а, 6б, 6с. На рисунках стрелками показано направление течения ГОТВ по трубам.
В процессе проектирования УГП в аксонометрическом виде выполняется схема трубной разводки, длина труб, количество насадков и их высотные отметки. Для определения внутреннего диаметра труб и суммарной площади выходных отверстий каждого насадка необходимо выполнить гидравлический расчет установки газового пожаротушения.
При отработке второго учебного вопроса (15 мин) основной преподаватель доводит информацию о устройстве и принципе работы модульных установках газового пожаротушения.
2.Требования к системам электроуправления, контроля, сигнализации и электроснабжения АУГП.
Устройство переключения режима - автоматический/ручной и только ручной - должно обеспечивать смену режима функционирования системы пожаротушения, то есть при доступе персонала в необслуживаемую область. Переключатель должен приводиться в ручной режим управления и быть снабжен ключом, который может быть извлечен в любом положении и должен размещаться вблизи главного входа в защищаемую зону.
Примечание 1: Ключ предназначен только для ответственного лица.
Режим применения ключа должен соответствовать стандартам BS 5306-4 и BS ISO 14520-1 соответственно.
Примечание 2: Выключатели блокировки дверей, действующие при запертой двери, могут быть предпочтительны для данной цели - в тех случаях, в частности, когда необходимо гарантировать, что в момент присутствия персонала в защищаемой зоне система находится в ручном режиме управления.
Устройство ручного пуска
Функционирование устройства ручного пуска пожаротушения должно инициировать выброс газа и требует совершения двух отдельных действий для предотвращения случайного срабатывания. Устройство ручного пуска должно быть преимущественно желтого цвета и иметь обозначение, указывающее на выполняемую им функцию. Обычно кнопка ручного пуска закрывается крышкой и для активации системы требуется выполнить два действия: откинуть крышку и нажать кнопку (рис. 8).
Рис. 8.Кнопка ручного пуска на панели управления находится под крышкой желтого цвета
Устройства, для доступа к которым требуется разбить застекленную крышку, нежелательны вследствие потенциальной опасности для оператора. Устройства ручного пуска должны быть легкодоступными и безопасными для персонала, при этом надо избегать их злонамеренного использования. Кроме того, они должны визуально отличаться от ручных пожарных извещателей системы пожарной сигнализации.
Время задержки пуска
Устройство задержки пуска может быть встроено в систему с тем, чтобы позволить персоналу эвакуировать сотрудников с защищенной области до начала выброса газа. Поскольку период задержки во времени зависит от потенциальной скорости распространения огня и средств эвакуации из защищенной области, данное время должно быть как можно более коротким и не превышать 30 секунд, если только более продолжительное время не предусмотрено соответствующим ведомством. Включение устройства задержки во времени должно быть обозначено предупреждающим звуковым сигналом, слышимым в защищенной области ("предпусковой предупреждающий сигнал").
Примечание: Продолжительная задержка пуска способствует дальнейшему распространению пожара и возникновению риска продуктов термического разложения от некоторых газов тушения.
При наличии устройства задержки пуска система также может быть оборудована устройством аварийной блокировки, которое необходимо расположить вблизи выхода из защищаемой области. Пока на устройстве нажата кнопка, должен прекращаться отсчет предпускового времени. При прекращении нажатия система продолжает оставаться в состоянии тревоги, а таймер должен быть перезапущен сначала.
Устройства аварийной блокировки и сброса
Устройства аварийной блокировки должны присутствовать в системе, если она работает в автоматическом режиме, когда в защищаемой области присутствуют люди, если только противное не оговорено при консультациях с заинтересованными сторонами. Вид "предпускового предупреждающего звукового сигнала" должен быть изменен для контроля включения устройства аварийной блокировки, а также должна быть визуальная индикация включения этого режима на блоке управления.
В некоторых условиях также могут устанавливаться устройства сброса режима пожаротушения. На рис. 9 показан пример структуры системы пожаротушения.
Рис. 9. Структура системы пожаротушения
Звуковая и световая индикация
Визуальная индикация статуса системы должна быть обеспечена за пределами защищаемой зоны и располагаться у всех входов в помещение так, чтобы состояние системы пожаротушения было понятно персоналу, входящему в защищенную область:
· красный индикатор - “пуск газа”;
· жёлтый индикатор - “режим автоматический/ручной”;
· жёлтый индикатор - “режим только ручной”.
Также должна быть обеспечена ясная визуальная индикация работы системы пожарной сигнализации в пределах защищаемой области при активизации первого детектора: дополняя звуковое оповещение, рекомендованное в стандарте BS 5839-1, световые оповещатели должны мигать, чтобы находящиеся в здании люди были оповещены о возможности пуска газа. Световое оповещение должно соответствовать требованиям стандарта BS 5839-1.
Легкоразличимые звуковые сигналы оповещения должны подаваться на следующих стадиях:
· в период задержки пуска газа;
· в начале пуска газа.
Эти сигналы могут быть идентичны либо могут подаваться два различимых сигнала. Сигнал, включенный на стадии "a", должен быть отключен, когда функционирует устройство аварийной блокировки. Однако при необходимости он может быть заменен во время его трансляции сигналом, легко отличающимся от всех остальных сигналов. Сигнал, включенный на стадии "б", должен продолжать действовать до его отключения вручную.
Электропитание, подводка
Электропитание системы пожаротушения должно соответствовать рекомендациям, данным в стандарте BS 5839-1:2002, п. 25. Исключение заключается в том, что слова "СИСТЕМА ПОЖАРОТУШЕНИЯ" должны быть использованы вместо слов "ПОЖАРНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ" на этикетках, описывающихся в BS 5839-1:2002, 25.2f. Питание к системе пожаротушения должно быть подведено в соответствии с рекомендациями, данными в стандарте BS 5839-1:2002, п. 26 для кабелей со стандартными огнеупорными свойствами.
При отработке третьего учебного вопроса (20 мин) основной преподаватель доводит информацию о требованиях нормативных документов к защищаемым помещениям
3.Требования к защищаемым помещениям.
Параметр негерметичности защищаемых помещений не должен превышать значений, указанных в приложении Д СП 5.13130.2009. Должны быть приняты меры по ликвидации технологически необоснованных проемов, установлены доводчики дверей, уплотнены кабельные проходки.
В помещении следует предусмотреть постоянно открытый проем (или устройство, проем которого открывается при подаче ГОТВ) для сброса давления, если его необходимость подтверждена расчетом по методике, приведенной в приложении З.
В системах воздуховодов общеобменной вентиляции, воздушного отопления и кондиционирования воздуха защищаемых помещений следует предусматривать автоматически закрывающиеся при обнаружении пожара воздушные затворы (заслонки или противопожарные клапаны).
Исключением являются вентиляционные установки, которые обеспечивают безопасность технологического процесса в защищаемом помещении, при этом расчет установки производится по дополнительным нормам, разрабатываемым для конкретного объекта.
Допускается не устанавливать в воздуховодах автоматически закрывающиеся затворы (заслонки), если вентиляционные проемы учтены при проектировании установки как постоянно открытые проемы и остановка вентиляционных потоков производится до подачи ГОТВ.
Для оперативного удаления ГОТВ после тушения пожара необходимо использовать обще-обменную вентиляцию зданий, сооружений и помещений. Допускается для этой цели предусматривать передвижные вентиляционные установки.
При отработке четвертого учебного вопроса (20 мин) основной преподаватель доводит информацию о техническом обслуживании и проверки автоматических установок газового пожаротушения.
4.Техническое обслуживание и методика проверки АУГПТ.
Техническое обслуживание установки газового пожаротушения предусматривает:
− ежемесячное обслуживание;
− ежеквартальное обслуживание;
− ежегодное обслуживание.
В процессе контроля установок газового пожаротушения при их эксплуатации необходимо:
− проводить внешний осмотр составных частей установки, проверяя
отсутствие механических повреждений, загрязнений, прочность
крепления, наличие пломб;
− контролировать рабочее положение запорной арматуры в
побудительной сети и пусковых баллонах;
− контролировать основной и резервный источники питания, проверять
автоматическое переключение питания с рабочего ввода на резервный;
− контролировать количество газового огнетушащего состава;
− проверять работоспособность составных частей установки (технологической и электротехнической части);
− проверять работоспособность установки в ручном (дистанционном) и автоматическом режимах;
− проверять наличие метрологической проверки КИП;
− измерять сопротивление защитного и рабочего заземления;
− измерять сопротивление изоляции электрических цепей;
− проверять наличие и срок действия технического освидетельствования составных частей установки, работающих под давлением. Если во время эксплуатации установки произошло её срабатывание или отказ, должно быть произведено восстановление работоспособности установки (заправка газовым огнетушащим составом, газом-пропеллентом, замена модулей и т.д.). У каждого распределительного устройства должна висеть табличка с указанием наименования и местонахождения защищаемого помещения. Для лиц, работающих в защищаемом помещении, должна быть разработана и вывешена на видном месте инструкция о порядке их действий и эвакуации при получении сигнала оповещения о срабатывании установки пожаротушения.
Методика
определения правильности взаимодействия элементов установки
1. Испытание на взаимодействие элементов установки проводят с использованием вместо газового огнетушащего состава сжатого воздуха.
2. Модули с газовым огнетушащим составом отключают от установки. Вместо них к пусковым цепям установки подключают имитаторы (электропредохранители, лампы, самопишущие приборы, пиропатроны и т.п.) и один-два баллона со сжатым воздухом при давлении, соответствующим давлению в сосудах с газовым огнетушащим составом,
3. Автоматический пуск установки осуществляют путём срабатывания необходимого количества пожарных извещателей или имитирующих устройств в соответствии с проектной документацией на установку.
4. Испытание считается положительным, если все элементы установки при получении сигналов от пожарных извещателей срабатывают в штатном режиме.
