Системы пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления. Модульное ТРВ пожаротушение: основные преимущества, модели, принцип работы агрегатов. Области применения модулей ТРВ

Тушение очагов возгорания при помощи тонкораспылённой воды — наиболее эффективный способ при локализации пожаров классов А и В. В первом случае возгорания могут воспламеняться твёрдые вещества – древесина, пластические массы, текстильные изделия, резина. Во втором случае происходит неконтролируемое горение жидких веществ, имеющих свойства не растворяться в воде (нефтепродукты и бензин, парафины) и веществ, которые могут с ней смешиваться (например, спирты, глицерин, ацетон).

Популярность метода

Согласно статистике, 90 % всех случаев тушения пожаров происходит с применением воды. При всей популярности использования этого природного материала на практике существуют и отрицательные стороны такого средства тушения:

• большой расход жидкости;
• порча ценностей пожарогасительным материалом и затапливание объектов;
• причинение серьёзного дополнительного ущерба соседним помещениям, не связанным с очагом возгорания, например затапливание квартир соседей;
• необходимость организации дополнительных резервов хранения водного запаса с наличием пожарных резервуаров и насосных станций.

В значительно меньшей мере эти недостатки касаются способа тушения пожаров тонкораспылённой водой. Применение метода основывается на создании облака из мелкодисперсных капель воды, выдуваемого специальным агрегатом высокого давления свыше 250 бар.

Данный способ формально относится к поверхностному методу пожаротушения, однако следует принимать во внимание, что распыляемый реагент на практике охватывает объём площади горения с эффектом увеличения в несколько раз.

При этом под действием высокой температуры происходит парообразование, от этого затрудняется подача кислорода к очагу пожара, как следствие — резкое понижение температуры и сведение скорости горения к критической. Во избежание повторного загорания мелкодисперсный туман поддерживается в пространстве до 15 мин.

За счёт природного свойства воды — способности растворять большинство веществ — этот туман может вбирать в себя твёрдые частицы дыма, что значительно снижает риск сильного задымления окружающего пространства.

При таком способе для тушения пожаров класса А используют возможности жидкости, состоящей только из воды. В более катастрофических случаях вполне реально использование дополнительных пенообразующих добавок в смесь. Специальным переключателем клапан пожарного ствола агрегата переводится в положение для пенообразования, далее установка работает в штатном режиме.

Принцип действия установки

Единой конструкции аппарата высокого давления не существует, но принцип действия сводится к техническому решению процесса распыления реагента до состояния тумана. Диаметр капли распылённой воды для наиболее эффективного действия должен составлять 100-200 мкм.

Упрощённо схема установки пожаротушения тонкораспылённой водой имеет вид агрегата, составленного из отдельных узловых устройств и реагента пожаротушения.

Резервуар с водой соединён рукавом высокого давления с газовым баллоном, снабженным запорно-пусковым устройством. Зона защиты от пожара оснащена оросителями. При сигнале датчика возгорания устройство на баллоне срабатывает, открывая проникновение газа-вытеснителя через рукав в пожарную ёмкость. Образованная газо-жидкостная смесь по трубопроводу подаётся к оросителям.

Установки пожаротушения тонкораспыленной водой бывают двух типов:

1. высокого давления. Снабжены баллонами с азотом или насосами высокого давления. Необходимая консистенция пожаротушительной смеси достигается механическим путём;
2. низкого давления. Установка снабжена раздельным хранением пускового количества газа. В сформированную газо-жидкостную смесь дополнительно вводятся огнетушащие вещества.

распределительных устройств и стационарного хранения газа-вытеснителя.

Достоинства и недостатки систем

Поскольку большее время установка пожаротушения тонкораспыленной водой находится в состоянии ожидания востребованности, существует тенденция зашлаковывания рабочих отверстий распылителей, имеющих диаметр 1,2 мм. В таком случае установка теряет свою работоспособность. В конструкции неплохо предусмотреть специальные закрывающие клапана для предотвращения зашлаковывания отверстия в соплах распылителя.

И, как минус, в части эксплуатационных достоинств системы пожаротушения тонкораспыленной водой, воспринимается необходимость устройства специальной системы водоподготовки.

К несомненным положительным эксплуатационным качествам систем можно отнести экономию вещества. При тушении водой обычными способами размер капли наблюдается от полутора до 2 мм. В таком формате эффективный расход воды составляет примерно 30 %. Остальная часть не борется с огнём, а выступает как излишки, наносящие дополнительный вред ценностям в зоне пожаротушения.

Эффективность локализации огня резко возрастает при уменьшении диаметра капли до 150 мкм. Маленький размер способствует увеличению охлаждающей способности, увеличивает проникновение и большую площадь покрытия зоны горения при расходе воды примерно 1,5 л на кв.м .

Потребность в большом количестве жидкости снижается, что уменьшает количество излишне пролитого реагента на спасаемые ценности, без сомнения оценится, к примеру, в библиотеках, музеях или архивах.

Кроме этих объектов, системы пожаротушения тонкораспыленной водой рекомендуется устанавливать на многоуровневых автомобильных парковках закрытого типа, в развлекательных, торговых и спортивных комплексах, кинотеатрах, выставочных павильонах, картинных галереях, гостиницах и в других объектах с массовым нахождением людей.

На эксплуатационные качества установок модульного типа не влияет количество источников возгорания и их расположение в зоне огня. Система достаточно проста в монтаже, не зависит от внешних источников энергоносителей.Дополнительным плюсом является нетоксичность реагентов системы пожаротушения ТРВ.

Пожаротушение тонкораспыленной водой (ТРВ) - это современная, быстро набирающая популярность, высокоэффективная технология пожаротушения. В качестве огнетушащего вещества используется вода, подаваемая под высоким давлением через специальные распыляющие форсунки, благодаря чему создается мелкодисперсный туман из капель величиной не более 100-150 микрон, который быстро заполняет защищаемое помещение. При этом достигается высокая эффективность тушения очагов возгорания при минимальном объеме расходуемой воды, что позволяет применять технологию ТРВ в системах модульного пожаротушения.

Эффективность модулей пожаротушения тонкораспыленной водой достигается за счет суммарного действия следующих факторов:

• Во-первых, водяной мелкодисперсный туман обладает высокой теплоемкостью и большой суммарной площадью поверхности капель, что приводит к быстрому снижению температуры в очаге пожара и остановке процесса химической реакции горения (эффект снижения температуры).
• Во-вторых, при испарении воды в зоне пожара образуется большое количество водяного пара, который, являясь газообразным веществом, обладает свойствами объемных средств пожаротушения и проникает в любые щели и пористые поверхности, препятствуя газообмену горючих материалов с кислородом за счет снижения его концентрации в зоне горения (эффект вытеснения кислорода).
• В третьих, мелкодисперсные капли воды и водяной пар, осаждаясь на поверхность материалов еще не охваченных процессом горения, создает на их поверхности тонкую водяную пленку, препятствуя распространению пожара на соседние с очагом возгорания зоны защищаемого помещения (эффект локализации пожара). В модулях пожаротушения тонкораспыленной водой, выпускаемых МППА "Эпотос", для усиления этого эффекта используется пенообразующая добавка (ацетат калия). Раствор ацетата калия также препятствует замерзанию воды и позволяет применять модули ТРВ при низких температурах (до минус 40 градусов по Цельсию)

Резюмируя все вышесказанное:
технология пожаротушения тонкораспыленной водой, помимо охлаждения, реализует еще два механизма тушения - изоляцию очага и снижение концентрации кислорода.

Есть еще одно неоспоримое преимущество модулей пожаротушения ТРВ перед другими средствами противопожарной защиты, – абсолютная экологичность и безопасность для человека. Это позволяет применять данную технологию в жилых помещения, торговых павильонах, промышленных цехах и других помещениях с присутствием людей. Быстрое распыление водяного тумана и его мгновенный охлаждающий эффект позволяет производить эвакуацию находящихся в помещении людей даже во время активной фазы пожара (при срабатывании системы пожаротушения).
Кроме того, тонкораспыленная вода обладает уникальной способностью осаждать дым. Практика применения показывает, что сразу после срабатывания модулей пожаротушения ТРВ нет никакой необходимости включения вентиляционной системы для удаления дыма.

Принцип работы модулей пожаротушения тонкораспыленной водой.

Принцип работы модулей ТРВ заключается в следующем:
1. Датчики автоматической системы пожаротушения обнаруживают возгорание, после чего система выдает электрический сигнал на запуск модулей пожаротушения.
2. От поступившего электрического импульса срабатывает газогенератор модуля пожаротушения, который выбрасывает во внутреннюю полость модуля инертный газ, что приводит к быстрому росту давления внутри корпуса модуля.
3. При достижении критического давления в корпусе (процесс происходит за доли секунды) разрушается предохранительная мембрана модуля ТРВ и вода через мелкодисперсный распылитель выбрасывается в защищаемое помещение.

Следует отметить, что в пассивном состоянии (до срабатывания) давление внутри корпуса модуля полностью отсутствует, что существенно уменьшает возможность потери его работоспособности в результате незначительной разгерметизации и постепенного стравливания давления. Это выгодно отличает модули с газогенераторным принципом работы от других систем, постоянно находящихся под давлением.

Сфера применения технологии ТРВ. Ограничения.

Наряду с требованиями нормативных документов по пожарной безопасности необходимо учитывать особенности различных объектов защиты и просчитывать экономическую эффективность выбранной технологии пожаротушения, знать все ее особенности и недостатки.

В жилых и производственных помещениях модульные системы ТРВ вне конкуренции по причине экологической безопасности и безвредности для человека

В складских помещениях, предназначенных для хранения материалов на основе целлюлозы (бумага, продукты деревообработки), продовольствия, фармацевтические изделий, сложной и дорогой электронной техники, тонкораспыленная вода также является наиболее приемлемым решением. Как видите, сфера применения весьма широка, однако есть и ограничения.

Модули ТРВ не предназначены для пожаротушения в помещениях с электрооборудованием под очень высоким напряжением (свыше 1000 В).
Кроме того, тонкораспыленная вода не применима для тушения пожаров класса Д, а также некоторых химически активных по отношению к воде веществ, в том числе:
- алюминийорганические соединения, щелочные и щелочноземельные металлы (крайне взрывоопасны при контакте с водой и даже при наличии водяного пара) ;
- органические соединения лития, азид свинца, гидриды цинка, магния, алюминия (активно разлагаются в присутствие воды выделяя горючие газы);
- термит, хлорид титана, серная кислота, (активно взаимодействуют с водой с большим тепловыделением);

Это важно!
Особенностью модулей Буран-ТРВ, производимых на предприятиях МППА "ЭПОТОС", является отсутствие в применяемом водном растворе стандартных пенообразователей ПАВ, срок службы которых имеет огранечение: 3 года работы без перезарядки модулей. (см. Разъяснительное письмо ВНИИПО "О сроке службы водных расстворов ПАВ")
В модулях Буран-ТРВ применяется исключительно водный раствор ацетата калия, что повышает его морозоустойчивость (до минус 40°C) и пользволяет использовать модули в течение 10 лет без перезарядки!

Испытания модулей Буран-15 ТРВ "СПБЭК-Майнинг"-2017

В настоящее время модульные системы пожаротушения тонкораспыленной водой и различные установки (МУПТВ) на базе этой технологии все чаще применяются в качестве универсального средства пожаротушения на защищаемых объектах не только в России, но и за ее пределами. Доступность воды, ее экологичность, безопасность и высокая эффективность тушения в тонкораспыленном состоянии – вот главные причины постоянно возрастающей популярности этой современной технологии, использующей воду в качестве огнетушащего вещества. Специалисты "Эпотос" постоянно совершенствуют модули ТРВ, вносят изменения в конструкцию и технологию их производства, проводят многочисленные испытания с целью устранения недостатков изделий ТРВ и расширения области их применения.

В последнее время на объектах нового строительства и объектах подвергаемых реконструкции, очень популярным стало использование самой современной системы пожаротушения тонкораспыленной водой.

ТРВ (тонкораспыленная вода ) - почти идеальная система. При высокой огнетушащей эффективности факторы последствий применения ТРВ минимальны. Кроме того, модульные системы ТРВ автономны, не требуют ни подвода электроэнергии, ни дополнительных резервуаров воды. Не последним фактором является и то, что ТРВ по существу безвредна для человека. Все это предполагает широкое поле для использования данных установок.

Системы EI FOG "Water Mist" - это абсолютно новая концепция пожаротушения, где в качестве огнетушащего вещества применяется вода, подаваемая под большим давлением с получением капель величиной не более 100 микрон. Данная система обеспечивает следующие преимущества:

• снижение расходов на покупку резервуаров и емкостей для хранения воды;
• отпадает потребность секционирования защищаемых объемов, также как при применении установок объемного тушения;
• сведение к минимуму ущерба, причиненного пожаротушащим составом, например, ущерба, который наносит вода при срабатывании спринклерных или дренчерных установок обычного распыла, диаметром капель 0,4 – 2 мм.

Система EI FOG "Water Mist" способствует созданию мелкодисперсного тумана, который быстро наполняет защищаемый объем помещения, при этом сокращается концентрация кислорода. Эффективность пожаротушения существенно увеличивается, при этом используется минимальное количество воды.

Благодаря столь значительному снижению количества потребляемой воды, по сравнению с обычными спринклерными системами, максимально уменьшается ущерб, наносимый при пожаротушении.

Водяной туман обладает высоким значением теплоемкости и значительной суммарной активной площадью поверхностей капель, что позволяет резко снижать температуру в зоне пожара и прекращать химическую реакцию горения.

Все эти факторы позволяют безопасно эвакуировать людей, которые находились в помещении, а также создавать условия для нормальной работы специального персонала, оснащенного переносными средствами пожаротушения.

Благодаря тому, что системы пожаротушения EI FOG "Water Mist" не содержат химических добавок, установку можно считать абсолютно экологически безопасной.

Все перечисленные преимущества способствуют тому, что контроль и процесс тушения пожара осуществляется наилучшим образом.

Использование системы EI FOG

Автоматические установки пожаротушения тонкораспыленной водой ei fog water mist используются для тушения пожаров классов А (твердых горючих материалов), В (горючих жидкостей), С (горючих газов) и Е (электроустановок под напряжением до 1000 В) в зданиях, сооружениях и помещениях различного назначения с категориями по пожарной опасности А, Б, В1 и В3. Допускается применение системы для тушения кабелей под напряжением до 30000 B .

Данная система пожаротушения, в которой используется тонкораспыленная вода , соответствует международным стандартам IMO A 800, A 913 и NFPA 75. В настоящее время система сертифицируется в ФГУ ВНИИПО МЧС России.

Сравните преимущества системы пожаротушения на основе ТРВ перед традиционными системами водяного пожаротушения:

Особенности пожаров в гостиницах
Современные гостиничные комплексы обычно размещаются в многофункциональных высотных зданиях. Помимо гостиничных номеров они включают в свой состав помещения другого функционального назначения: административные, спортивные, культурно-досуговые, сервисного обслуживания, здравоохранения, учебно-воспитательные, хозяйственные, автостоянки и т. п.
Сегодня гостиничное хозяйство характеризуется большой степенью автоматизации и тенденцией максимального сокращения обслуживающего персонала.
К особенностям пожаров в гостиничных комплексах можно отнести следующее:
в здании на момент пожара одновременно находится большое количество людей;
пожары часто происходят ночью, и большая их часть начинается в помещениях с ограниченным доступом людей;
продолжительность тушения пожаров составляет примерно от 3 до 5 часов;
пожар наносит большой материальный ущерб. Пожары, происходившие в гостиницах, подразделяются на следующие основные группы: пожары, возникшие в результате курения;
пожары, возникшие во время ремонта гостиниц;
пожары, возникшие из-за ламп накаливания;
пожары, возникшие из-за нарушений правил пожарной безопасности при установке электрических приборов;
пожары в кухнях;
пожары в зоне проживания людей.

Обычно пожар возникает из-за несоблюдения мер пожарной безопасности. И, несмотря на то что законом они четко прописаны, многие владельцы помещений игнорируют их. Однако статистика показывает, что каждый час в огне гибнет один человек и еще 20 получают ожоги и травмы различной степени тяжести, а каждые 5 минут в стране начинается новый пожар. Гостиницы и хостелы относятся к зоне повышенного риска – это здания, в которых всегда очень много людей, причем многие из гостей, находясь на отдыхе, теряют бдительность и пренебрегают элементарными правилами пожарной безопасности.

Обоснование применения ТРВ Пожаротушение тонкораспыленной водой в гостиницах особенно актуально, так как именно там требуется высокая эффективность тушения и важна минимизация ущерба от пролива воды.
Обычно пожар в помещениях гостиничных комплексов развивается по следующему сценарию:
Первые 10–20 минут пожар распространяется линейно вдоль горючего материала. В это время помещение заполняется дымом и рассмотреть пламя невозможно. Температура воздуха в помещении постепенно поднимается до 250–300 градусов. Это температура воспламенения всех горючих материалов.
Через 20 минут начинается объемное распространение пожара. Спустя еще 10 минут наступает разрушение остекления. Увеличивается приток свежего воздуха, резко увеличивается развитие пожара. Температура достигает 900 градусов.
Фаза выгорания. В течение 10 минут достигается максимальная скорость пожара. После того как выгорают основные вещества, происходит фаза стабилизации пожара (от 20 минут до 5 часов). Если огонь не может перекинуться на другие помещения, пожар идет на улицу. В это время происходит обрушение выгоревших конструкций.
Именно поэтому огромную важность имеет наличие в здании автоматической системы пожаротушения.
В то же время система водяного пожаротушения имеет ряд недостатков:
– вызывает порчу имущества и интерьеров проливом большого количества воды;
– в связи с большой интенсивностью орошения требуются мощные насосы и большой диаметр труб.
Среднее время ликвидации пожара при применении установок пожаротушения тонкораспыленной водой составляет несколько минут, расчетное время работы установки 10 минут, таким образом, пожар ликвидируется на стадии первой фазы, что позволяет почти полностью избежать последствий пожара для людей и материальных ценностей.
Спрос на оборудование тонкораспыленной воды растет с каждым годом. Широкое применение нашли как модульные установки тонкораспыленной воды, так и автоматические установки тушения пожаров тонкораспыленной водой агрегатного типа.
Установки пожаротушения тонкораспыленной водой подразделяются на 2 типа:
модульные (с баллонами);
с применением насосов высокого давления.

Тушение пожаров водой до сих пор остается одним и наиболее эффективных, дешевых и востребованных методов борьбы с возгораниями на разного рода объектах. По сравнению с аэрозольными, порошковыми и газовыми комплексами пожаротушения, системы, использующие воду, являются наиболее безопасными, благодаря чему их применяют при тушении 90% всех пожаров. Эффективно используются две системы пожаротушения водой – и . Несмотря на их множество «плюсов», они не лишены недостатков, среди которых можно отметить следующие:

• большой расход тушащего вещества – воды;
• всегда существует вероятность нанесения дополнительного ущерба материальным ценностям, попадающим в зону работу установки водяного пожаротушения;
• существует потребность в дополнительных инженерных помещениях для размещения резервуаров, насосных станций, дренажных установок и прочее;
• сложное и финансово затратное техническое обслуживание конфигураций тушения пожаров такого типа.

Чтобы исключить перечисленные недостатки и применять в качестве тушащего вещества именно воду была разработана специальная методика тушения пожара – пожаротушение тонкораспыленной водой.

Особенности систем пожаротушения тонкораспыленной водой

Традиционные системы водного пожаротушения формируют водяные капли с размером порядка 0,5…2 мм, то в новых установках диаметр капли не превышает 100 мкм. Если в первом случае только 30…35% воды обеспечивает тушение огня, то во втором практически 99% мелких водяных капель принимают участие в процессе нейтрализации очага возгорания. Благодаря небольшим размерам, тонкораспыленная вода владеет высоким показателем проникающей и охлаждающей способности. Это способствует быстрому и высокоэффективному тушению огня на большой территории.

Кроме того, что установки пожаротушения тонкораспыленной водой эффективно нейтрализуют очаги открытого пламени, они еще способны и поглощать тяжелые частицы дыма, обеспечивая его нейтрализацию.

Конструкция системы

Преимущества и недостатки

К основным преимуществам систем пожаротушения этого вида относятся:

• высокие показатели эффективности при минимальном расходе воды – не больше 1,5 л на 1 м 2 ;
• безопасность для персонала, который находится в помещениях, где сработали системы пожаротушения тонкораспыленной водой;
• эффективное осаждение дыма;
• полная независимость от внешних источников подачи воды;
• возможность применения для тушения пожаров в библиотеках, архивах, а также на промышленных объектах, имеющих оборудование, подключенное к электрическим сетям с напряжением не более 35 кВ;
• простота технического обслуживания и многократного использования модулей тонкораспыленного пожаротушения;
• компактные размеры основных узлов системы;
• экологическая чистота.

Несмотря на широкий спектр преимуществ и положительных сторон, пожаротушение тонкораспыленной водой недостатки также имеет и свои недостатки. К основным из них относятся следующие:

• учитывая, что установка тушения пожаров большую часть времени пребывает в режиме ожидания, рабочие отверстия, через которые распыляется вода, могут зашлаковываться;
• для работы такого типа пожаротушения нужно использовать дополнительное оборудование – специальные системы водоподготовки;
• установки не могут применяться для тушения высоковольтного оборудования (более 35 кВ) и веществ, которые поддерживают горение и без доступа воздуха.

ТОП-5 модулей пожаротушения тонкораспыленной водой

• Пожаротушение тонкораспыленной водой Тайфун – это высокоэффективный способ нейтрализации очагов возгорания за короткие промежутки времени. В качестве огнетушащего вещества используется распыленная вода, в которую добавляются специальные добавки или огнетушащие газы. Благодаря этому существенно повышается противопожарная защита объекта.

• Комплекс пожаротушения тонкораспыленной водой Minifog EconAqua. Эти модульные установки пожаротушения тонкораспыленной водой – автоматические системы, которые позволяют формировать газожидкостную смесь, подаваемую в область горения и способную эффективно воздействовать на очаги горения на достаточно большой площади.

• Пожаротушение ТРВ Буран. Это модульные системы тушения пожаров с применением тонкораспыленной воды. Установки отличаются простотой конструкции, минимальными затратами на обслуживание и небольшим потреблением воды для тушения огня. Так же бывают . По эффективности данные модули практически не отличаются.

• EI-MIST – это модульное водяное пожаротушение, которое для борьбы с очагами пламени использует водяной туман, формируемый вследствие подачи воды через специальные распылители под высоким давлением. Благодаря мелкодисперсной структуре тумана (размер кабель не более 100 мкм) он быстро заполняет весь объем помещения, обеспечивая оседание дыма и тушение огня.

• ТРВ-Гарант – это еще один вариант модулей тонкораспыленного водяного тушения пожаров разной степени сложности. Устройства могут эффективно использоваться в качестве исполнительных узлов в автономных системах пожаротушения различных объектов.

Как правильно устанавливать системы?

Обратите внимание!

Системы тушения пожара тонкораспыленной водой могут быть 2-х типов – высокого или низкого давления.

В первом случае такие системы владеют баллонами с азотом или насосами высокого давления. Их основное назначение обеспечивать механическое перемешивание и подачу, под большим давлением, газово-водной смеси к распылительным узлам. В таком случае баллоны должны располагаться в максимально возможной близости к распылительным устройствам, чтобы исключить потерю давления. Если используется насос высокого давления, то от него к распылителям прокладываются трубопроводные магистрали, которые можно проложить за подвесным потолком, не портя дизайна помещения.

Модуль пожаротушения тонкораспыленной водой с низким давлением предусматривает раздельное хранение жидкости и газа. В формируемую газово-жидкостную смесь могут добавляться специальные примеси, способствующие быстрому тушению очагов возгорания. Рабочая смесь может подаваться по одному трубопроводу, что упрощает задачу монтажа такого рода систем пожаротушения и последующее их техническое обслуживание.

При расположении баллонов с газом на территории защищаемого объекта нужно учитывать рабочую площадь, на которую рассчитан один баллон и, в соответствии с этим, выбирать их количество.

Не допускается установка резервуаров, наполненных раствором для тушения пожара на большом удалении от оросителей, а баллонов с газом на больших расстояниях от этих емкостей.

Заключение

Правильный расчет и выбор числа баллонов с газом, а также равномерное распределение оросителей позволит эффективно бороться с очагами пламени при внезапном возгорании. Благодаря высокой эффективности водяного тумана, формируемого модулями тонкораспыленного пожаротушения, можно за рекордно быстрое время нейтрализовать пожар любой степени сложности. Это позволит защитить ценные вещи, хранимые в защищаемых помещениях, а также минимизировать вероятность несчастных случаев на объекте во время пожара.