Назначение, область применения установок газового пожаротушения.

ЛЕКЦИЯ

по дисциплине «Пожарная автоматика»

Тема № 6

«УСТАНОВКИ ГАЗОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ»

Время: 2 часа (80 минут).

Место проведения: аудитория

Санкт-Петербург

г.

Цели занятия:

1. Углубление и систематизация знаний по основам АУПТ.

2. Изучение принципов построения и работы автоматических установок газового пожаротушения применяемых в пожарной охране.

3. Совершенствование навыков конспектирования учебного материала.

ПЛАН ЛЕКЦИИ

Время,

мин

I. ВСТУПЛЕНИЕ……………………………………………….….…..…..5

II. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ………………………………………….…….…70

Назначение, область применения установок газового пожаротушения – 20 мин;

Сравнительная характеристика огнетушащих веществ, применяемых в установках газового пожаротушения – 15 мин;

Схема установки газового пожаротушения с пневмопуском и принцип ее работы – 15 мин;

III. ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………….………………5

МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

1. Учебная литература, плакаты.

2. Диапроектор, диапозитивы.

ЛИТЕРАТУРА

Собурь С.В. Установки пожаротушенияавтоматические: Справочник. – 2 – е изд., доп. – М.: Спецтехника, 2002.

НПБ 88–2001*. Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования.

Н.Ф. Бубырь, Р.П. Воробьев, Ю.В. Быстров «Эксплуатация установок пожарная автоматика». – М.: Стройиздат, 1986. – 367 с.

НПБ 51–96. Составы газовые огнетушащие. Общие технические требования. Методы испытания.

НПБ 54–01. Установки газового пожаротущения автоматические. Модули и батареи. Методы испытания.

ЗАДАНИЕ НА САМОСТОЯТЕЛЬНУЮ ПОДГОТОВКУ

1. Отработать материал лекции по рекомендованной литературе.

Назначение, область применения установок газового пожаротушения.

Первые установки газового пожаротушения (УГП) в нашей стране были углекислотными. Сначала это были установки зарубежного произ­водства (чаще всего германского), затем, начиная с середины 30-х годов, появились первые отечественные УГП. Этими установками оснащались торговые суда и военные корабли. Во время Великой отечественной вой­ны установками газового пожаротушения оснащали боевую технику. Эти установки были сравнительно простыми, состояли из баллонов для хранения углекислоты, запорных вентилей, распределительных устрой­ств и системы трубопроводов, по которым в случае пожара углекислота подавалась в защищаемый объем. Установки приводились в действие вручную.

В 1937 г. ЦНИИПО были начаты систематические исследования в области газового пожаротушения, в частности работы по созданию более эффективных огнетушащих веществ. Группой сотрудников под руководством Н.И. Мантурова были разработаны комбинированные составы на основе смесей бромэтила с диоксидом углерода: «4НД», «3,5» и «7», которые в несколько раз превышали по эффективности диоксид углерода. Были также предложены жидкостные составы «СЖ-Б» на основе смесей бромэтила и бромметилена с тетрафторбромэтаном (хладоном 114В2).

Предложенные составы, созданные в основном путем эмпиричес­ких исследований, сыграли на определенном этапе положительную роль в обеспечении пожарной безопасности объектов народного хозяйства. В тоже время определенные эксплуатационные недостатки, присущие этим составам (высокая токсичность, способность бромэтила гореть в определенных условиях) привели к необходимости их постепенного вытеснения и замены более эффективными огнетушащими веществами.

В 1947 г. исследовательский фонд «Purdue» (США) провел систе­матизированную оценку около 60 наиболее эффективных газовых огнетушащих веществ, причем Министерство обороны США выполнило токсикологическую оценку выбранных химических соединений. В резу­льтате для дальнейших испытаний были выбраны 4 хладона: дибром-фторметан (галон 1202), бромхлордифторметан (галон 1211), бромтри-фторметан (галон 1301) и дибромтетрафторэтан (галон 2402). В дальней­шем за рубежом получили распространение в основном три типа бром-хладонов: галоны 1301.1211 и 2402 (по принятым в России обозначениям 13В1,12В1 и 114В2).

В нашей стране исследованиями бромсодержащих галоидоуглеводородов впервые занимались В.М. Кучер и А.Н. Баратов.

Бромсодержащие галоидоуглеводороды по эффективности зна­чительно превосходят другие газовые средства, однако высокая стоимос­ть и недостаточный объем производства сдерживали расширение их практического использования. Поэтому область использования хладонов в то время ограничивалась стационарными установками пожароту­шения для особо важных объектов и малогабаритными огнетушителями.

В этой связи во ВНИИПО в 70-х годах актуальными становятся исследования, связанные с поисками рецептур новых, более дешевых средств газового пожаротушения на основе изучения огнетушащего действия хладонов. Исследуя влияние хладонов на нормальную скорость распространения пламени водорода, В.И. Макеев показал, что окисление водорода, имеющее важное значение при горении различных горючих материалов, близко к равновесному процессу. Это обстоятельство в значительной мере помогло расширить и углубить представления о процессах горения и тушения в реальных условиях пожаров.

Принципиальное значение для понимания механизма ингибирования пламени имели впервые полученные данные по влиянию хладонов на низкотемпературное окисление водорода и углеводородов в условиях самовоспламенения. В частности, В.М. Кучер обнаружил, что малые добавки хладонов ингибируют процесс самовоспламенения, а большие добавки, напротив, ускоряют этот процесс.

Позже Л.Д. Петрова, Л.П. Вогман и др. совместно с сотрудниками Института химической физики АН СССР провели комплекс исследова­ний, в которых было установлено избирательное воздействие хладонов с атомарным водородом, причем содержание последнего в атмосферном пламени близко к равновесному. Было показано также, что огнетушащая способность хладонов возрастает с уменьшением содержания кисло­рода в горючей смеси. С учетом этих представлений А.Н. Баратовым были теоретически обоснованы основные пути создания комбинирова­нных составов.

Оптимальные соотношения компонентов с точки зрения эффек­тивности тушения и экономии хладона были установлены исследова­ниями А.Н. Баратова, В.М. Кулакова и др.. В основе применения композиций, содержащих хладон и инертный разбавитель было поло­жено то обстоятельство, что огнетушащая концентрация хладона зави­сит от содержания кислорода.

В настоящее время к практическому применению рекомендован состав, содержащий 85% мас. диоксида углерода и 15% мае. хладона 114В2, который наряду с другими включен в СНиП 2.04.09.

Весьма важной проблемой потребовавшей много усилий для ее решения со стороны сотрудников института была проблема обоснован­ного определения нормативных величин огнетушащих концентраций при тушении различными газовыми огнетушащими веществами конкрет­ных горючих веществ и материалов. В этой связи ставилась задача — определить и научно обосновать параметры лабораторной установки, на которой можно было бы сравнительно быстро и без больших мате­риальных затрат воспроизводить условия тушения газовыми огнетуша­щими веществами реальных пожаров. Этому направлению исследований было уделено много внимания, как у нас в стране, так и за рубежом, вначале А.Н. Баратовым, В.Т. Монаховым, В.М. Кучером, а позднее В.И. Макеевым, Г.Е. Голиневичем, Н.И. Полозновым, В.М. Николае­вым, А.К. Кузьменко, В.А. Меркуловым, В.И. Ереминым, М.Э. Ата-маненко, М.Н. Вайсманом и другими сотрудниками института.

Указанные исследования позволили сформулировать подход к обоснованию условий проведения лабораторного эксперимента по опре­делению параметров, характеризующих нормативные огнетушащие кон­центрации. Эта концепция была впоследствии реализована на практике и заложена в новые нормативные документы, заменяющие СНиП 2.04.09.

Не менее важной представлялась проблема, связанная с характе­ром взаимодействия огнетушащего газа при его выпуске из установки с атмосферой помещения. Необходимо отметить, что игнорирование этого эффекта приводит к нерациональному перерасходу огнетушащих средств, а в некоторых случаях к невозможности тушения пожара. В этой связи рекомендовалось уменьшить время подачи газовых составов, в том числе для бромхладонов, до величин 10...15 с.

В 1982-84 гг. во ВНИИПО группой сотрудников под руководством В.М. Николаева были проведены исследования по изучению законо­мерностей распределения газовых составов в помещениях в широком диапазоне их размеров (от 0,5 до 5500 м³), высоты (от 2,2 до 20 м) и негерметичностей. Проведенные исследования позволили создать анали­тическую модель процессов, происходящих при пуске газовых составов в защищаемое помещение, которая в свою очередь была положена в основу методов инженерного расчета нормативных параметров уста­новок газового объемного пожаротушения и использована, в частности, в руководящих документах, взамен СНиП 2.04.09 (НПБ 22).

УГП рекомендуется использовать для тушения пожаров класса А, В и С в начальной стадии. УГП не рекомендуется применять при нали­чии волокнистых, сыпучих и пористых материалов, способных к само­возгоранию с последующим тлением внутри слоя; химических веществ и их смесей, которые способны быстро окисляться без доступа воздуха; химически активных металлов; металловодородных соединений, окисля­ющих агентов и т. д.

Огнетушащие газы, применяемые в УГП, не портят материалы, вещества и оборудование при тушении, обладают хорошей проникаю­щей способностью в труднодоступные места, неэлектропроводны, не изменяют своих физико-химических свойств при хранении; химически нейтральны по отношению к большинству распространенных материа­лов, удаляются из помещения проветриванием, не требуют дренажных систем, не создают проблем при утилизации. К недостаткам огнетуша­щих газов относятся: необходимость хранения в специальных стальных баллонах, склонность к утечкам через неплотности в запорной арматуре, низкая охлаждающая способность, токсичность, озоноразрушающее действие.

В 1987 году страны-члены ООН, включая СССР, подписали Мон­реальский протокол, который вступил в действие с 1.01.1989 г. и в зна­чительной степени ограничил производство и потребление озонораз-рушающих веществ, в том числе хладонов 114В2, 13В1 и 12В1.

На IV совещании Сторон Монреальского протокола, состояв­шемся в ноябре 1993 года в г. Бангкоке с участием России, было принято решение о прекращении производства с 01.01.94 г. пожаротушащих хладонов 13В1,12В1,114В2.

В настоящее время за рубежом и в России проведены научно-иссле­довательские и опытно-конструкторские работы по системам объемного газового тушения с использованием в качестве огнетушащих веществ: «Элегаза» (SF₆), хладона 125 (С₂F₅Н), хладона 227 (С₃F₇Н), хладона 410 (С₄F₁₀), хладона 318 (С₄Н₈), хладона 23 (СF₃Н), хладона 218 (С₃F₈), инергена IG-541, аргонита IG-55 и др. вместо озоноразрушающих бромсодержащих составов. Исследования показали, что эти системы пожароту­шения по принципам построения и составу оборудования идентичны установкам углекислотного и хладонового пожаротушения и отличают­ся лишь по количеству огнетушащего состава.

Назначение

Установки газового пожаротушения применяются для ликвидации пожаров классов А, В, С по ГОСТ 27331 и электрооборудования (электроустановок с напряжением не выше указанного в ТД на используемые газовые огнетушащие вещества (ГОТВ)). Установки объемного пожаротушения (кроме установок азотного и аргонного пожаротушения) применяются для защиты помещений (оборудования), имеющих стационарные ограждающие конструкции с параметром негерметичности не более значений, указанных в таблице 12 приложения 5. Для установок азотного и аргонного пожаротушения параметр негерметичности не должен превышать 0,001 м^-1.

При этом установки не должны применяться для тушении пожаров:

волокнистых, сыпучих, пористых и других горючих материалов, склонных к самовозгоранию и/или тлению внутри объема вещества (древесные опилки, хлопок, травяная мука и др.);

химических веществ и их смесей, полимерных материалов, склонных к тлению и горению без доступа воздуха;

гидридов металлов и пирофорных веществ;

порошков металлов (натрий, калий, магний, титан и др.).

Параметр негерметичности – величина, характеризующая негерметичность защищаемого помещения и представляющая собой отношение суммарной площади постоянно открытых проемов к объему защищаемого помещения.

Степень негерметичности – отношение площади постоянно открытых проемов к площади ограждающих конструкций.

Область применения

АУГП используются преимущественно как альтернатива водяным и пенным установкам пожаротушения в тех случаях когда необходимо обеспечить полное отсутствие ущерба при тушении пожаров или при ложных срабатываниях АУПТ. Например: музейные хранилища, заказники, хранилища валюты и ценных бумаг в банках, кабельные подвалы АЭС, склады аудио и видеотехники и др.

В настоящее время АУГП стоят на третьем месте по частоте использования и составляют около 30% всех АУПТ.

1.2. Классификация установок газового пожаротушения.

АУГП классифицируются:

1. По виду ГОС: сжиженные, сжатые;

2. По месту хранения ГОС: централизованные, модульные;

3. По виду емкости для хранения ГОС: с батареями (модулями до 100 литров); с изотермическими резервуарами (до 25 000 литров);

4. По виду пуска: с пневматическим, электрическим, тросовым и комбинированным пуском;

5. По способу тушения: объемного тушения, локального по объему;

6. По виду пуска: автоматический, дистанционный и местный.

Модуль газового пожаротушения – баллон (сосуд) с запорно-пусковым устройством для хранения и выпуска ГОС.

Батарея газового пожаротушения – группа модулей, объединенная коллектором и позволяющая осуществлять выпуск ГОС из группы или отдельных модулей.

Централизованная установка газового пожаротушения – АУГП, содержащая батареи (модули) с ГОС, размещенные в станции пожаротушения, и предназначенная для защиты двух и более помещений.

Модульная установка – АУГП, содержащая один или несколько модулей с ГОС, размещенных непосредственно в защищаемом помещении или рядом с ним.

Изотермический резервуар – теплоизолированный сосуд, оборудованный холодильными агрегатами или реконденсатором, приборами их управления и предназначенный для хранения сжиженных ГОС при температуре ниже температуры окружающей среды, а также их подачи.

Реконденсатор – агрегат, предназначенный для поддержания заданного интервала температуры (давления) в резервуаре и компенсации теплопотерь в период хранения сжиженного газа.

Дата добавления: 2015-07-11