Спринклерные системы – это автоматические установки водяного, пенного пожаротушения, оборудованные оросителями/распылителями с тепловыми замками, которые предназначены для тушения или локализации пожара, согласно определениям СП 485.1311500.2020.
Принцип действия
Работа спринклерных систем является универсальной и комплексной за счет уникального совмещения нескольких видов пожарной автоматики в одном комплекте оборудования, действующих следующим образом:
- Оперативное обнаружение очага пожара спринклерным оросителем, подобно тепловому пожарному извещателю. И это происходит при полном отсутствии установок автоматической сигнализации о пожаре в защищаемом помещении.
- Тушение – локализация, а затем и ликвидация пожара одним/несколькими водяными или пенными спринклерными оросителями, вскрывшимися над очагом возгорания.
- Выдача командных логических импульсов/сигналов на включение внешних систем пожарной автоматики защищаемого объекта – СОУЭ, противодымной защиты; на отключение технологического оборудования, вентиляторов общеобменной приточно-вытяжной вентиляции; остановку, блокировку дверей пассажирских лифтов, чтобы обеспечить быструю, безопасную эвакуацию посетителей, работников.
Система системы пожаротушения спринклерного типа
Виды и типы установок
Автоматические спринклерные системы бывают двух видов, что определяется по основному огнетушащему веществу/средству:
- Установки водяного пожаротушения – это наиболее избирательно действующее, самостоятельно срабатывающее оборудование для локализации, ликвидации очагов пожаров в складских, административно-общественных объектах с пожарной нагрузкой из твердых, мягких органических материалов, таких как древесина, текстиль, бумага; горючая отделка, обстановка помещений. Водяные спринклерные оросительные головки срабатывают точно над очагом возгорания, локально подавляя развитие, распространение огня, что приводит к минимуму как прямого, так и косвенного ущерба.
- Установки пенного пожаротушения востребованы для подавления, ликвидации очагов возгораний жидких органических продуктов, включая бензин, спирты, эфиры, дизельное топливо, смазочные материалы внутри тех помещений, где пожарная нагрузка невелика; а использование дренчерных систем, работающих по площади/объему технически, экономически нецелесообразно в связи с возможностью повреждения технологического, лабораторного оборудования, упакованной товарной продукции.
Поэтому спринклерные установки пенного пожаротушения используют для защиты опытных, полупромышленных участков нефтеперерабатывающих, химических производств, предприятий органического синтеза, лабораторий по анализу качества продуктов переработки углеводородного сырья, расходных складов ГСМ.
- Водозаполненная установка, в которой вся сеть трубопроводов заполнена водой, водными растворами со смачивателями, пенообразователями, поэтому такой тип оборудования автоматического пожаротушения предназначен для эксплуатации только при положительных температурах воздуха в защищаемых помещениях.
- Воздушная система, где подводящий трубопровод заполнен водой/водными растворами, а вся питательно-распределительная трубопроводная сеть, расположенная выше узла управления – воздухом, находящимся под избыточным давлением.
- Водо-воздушная установка – это система в которой подводящий трубопровод заполнен водой, а питательный, распределительные трубопроводы периодически – в зависимости от сезона, времени эксплуатации защищаемого помещения/объекта заполняют водой/растворами или воздухом.
- С принудительным пуском – это автоматическая установка тушения пожаров, оснащенная спринклерными оросительными головками с управляемым приводом.
Решения о проектировании, монтаже заполненных водой, воздушных, водо-воздушных систем со спринклерными оросителями принимаются исходя из предстоящих условий работы оборудования автоматического пожаротушения в постоянно, сезонно отапливаемых или холодных помещениях/строительных объектах.
Устройство
Что в себя включает спринклерная установка
В состав спринклерных систем/установок тушения пожаров входят следующие основные узлы управления/контроля, исполнительные, вспомогательные устройства:
- Спринклерные оросительные головки – это дренчерные оросители с герметично закрытым выходным отверстием, что полностью – по всей площади становится свободным при срабатывании/разрушении теплового замка, в качестве которого используют как легкоплавкие полиметаллические элементы, так и колбы из стекла, заполненные термочувствительной смесью, что легко разрушаются при четко заданных значениях температуры от воздействия продуктов процесса горения, горячего воздуха, поднимающихся над очагом возгорания.
Стеклянные колбы в качестве теплового замка более востребованы, так как в отличие от полиметаллических сплавов не подвержены окислительным процессам при длительной эксплуатации, приводящих к хрупкости конструкции, запирающей спринклерный ороситель.
- Узел управления – это комплекс оборудования: запорных, сигнальных, пусковых устройств, трубопроводной арматуры, ускорителей срабатывания, контрольно-измерительной аппаратуры, размещаемый между подводящим и питающим трубопроводами
Узел управления предназначен для постоянного контроля состояния, регулярной проверки работоспособности спринклерной системы в ходе эксплуатации, для пуска огнетушащих веществ, выдачи сигнала на формирование команд управления средствами пожарной автоматики – пожарными насосами, СОУЭ, противодымной защитой, на отключение технологического оборудования, вентиляторов общеобменной вентиляции.
Минимальное эксплуатационное давление узлов управления – не больше 0,14 МПа; максимальное гидравлическое в заполненных водой – не меньше 1,2 МПа; наибольшее пневматическое в узлах воздушных спринклерных систем – не меньше 0,6 МПа. Узлы управления, комплектующее оборудование должно сохранять работоспособное состояние после 0,5 тыс. циклов срабатывания.
- Подводящий трубопровод соединяет узел управления со вводом противопожарного водоснабжения – при достаточном давлении в сети, или насосной станцией пожаротушения, повышающей давление воды, при недостатке для полноценной работы спринклерной системы.
- Питающий трубопровод соединяет узел управления с распределительной трубопроводной сетью, смонтированной в защищаемых помещениях объекта, на которой установлены спринклерные водяные или пенные оросители.
Кроме традиционных стальных труб, СП 485.1311500 допускает использование огнестойких пластиковых труб, прошедших испытания, по разработанным для каждого конкретного объекта защиты техническим условиям.
- Запорные устройства, необходимые для подачи, регулировки, перекрытия потока огнегасящего вещества.
- Сигнальный клапан – это запорное устройство, находящееся в нормально закрытом состоянии, что предназначено для пуска воды или водных растворов со смачивателями/пенообразователями при срабатывании спринклерного оросителя, выдачи командного импульса на запуск системы в целом.
- Дренажный клапан – это запорное устройство, что находится в нормально открытом состоянии, автоматически перекрывает линию дренажа при срабатывании сигнального клапана.
- Сигнализатор давления – это устройство для приема гидравлического импульса, что выдает узел управления, предназначенное для формирования логического командного импульса для подачи на внешние элементы систем противопожарной автоматики защищаемого объекта.
- Сигнализатор потока жидкости – устройство, преобразующее показания определенного расхода воды/раствора в трубопроводе в логический командный импульс.
- Запорная арматура – задвижки, затворы, краны.
В составе воздушных, водо-воздушных спринклерных установок используются также следующие узлы:
- Акселератор – это устройство, что обеспечивает при вскрытии спринклерной оросительной головки срабатывание воздушного сигнального клапана даже при незначительном изменении давления воздуха в питающем трубопроводе.
- Эксгаустер – это устройство, которое обеспечивает активный сброс давления воздуха из питающего трубопровода после срабатывания спринклерного оросителя.
Нормативные документы
Законодательные акты, нормы, относящиеся к необходимости создания, проектирования, регламентирующие технические требования по составу оборудования; правила проведения наладочно-монтажных работ, эксплуатации спринклерных систем/установок тушения пожаров:
- ФЗ-123, где в статье 45 дано определение установкам пожаротушения – это комплексы стационарных технических средств тушения пожаров путем выпуска огнетушащих веществ, которые должны надежно функционировать, срабатывать за время, не превышающее периода начального этапа развития пожара; обеспечить ликвидацию или локализацию пожаров за период, необходимый для введения в действие оперативных сил, средств.
- В статье 111 этого Федерального закона указано, что автоматические установки жидкостного, пенного тушения должны своевременно обнаруживать пожар, обеспечивать автоматический запуск системы, подачу воды, водных растворов или иных огнегасящих жидкостей из спринклерных, дренчерных оросителей с требуемой интенсивностью огнетушащей жидкости.
- СП 485.1311500.2020 о нормах, правилах проектирования автоматических установок пожаротушения, включая спринклерные системы.
- ГОСТ Р 50680-94 о требованиях, регламентах испытаний водяных установок пожаротушения, ГОСТ Р 50800-95 – установок пенного тушения, включая спринклерные системы.
- ГОСТ Р 51043-2002 о требованиях, методиках испытаний оросителей установок водяного, пенного тушения пожаров.
- ГОСТ Р 51052-2002 об общих технических требованиях, методах испытаний разрабатываемых, серийно выпускаемых узлов управления автоматических установок водяного, пенного тушения пожаров;
- ГОСТ Р 51737-2001 – муфт трубопроводных разъемных диаметрами от 25 до 200 мм, используемых при монтаже водозаполненных систем пожаротушения.
Применение на объектах
Спринклерные системы водяного, пенного тушения применяют для защиты таких видов объектов:
- Административных, общественных зданий большой площади, включая торгово-развлекательные, выставочные, спортивные строительные объекты; кинотеатры, театры.
- Подземных, закрытых надземных автостоянок, паркингов.
- Одноэтажных модульных зданий с горючим утеплителем общественного, административно-бытового назначения.
- Складских зданий, логистических комплексов.
- Трюмов речных, морских судов.
- Помещений, где производятся работы по сливу/наливу, хранению ГСМ в мелкотоварной упаковке.
- Помещений насосных, компрессорных по перекачке нефтепродуктов.
- Машинных отделений с двигателями, работающими на жидком топливе.
- Складов, кладовых ЛВЖ/ГЖ.
- Опытных участков производств переработки углеводородного сырья, лабораторий оценки качества нефтепродуктов.
- Цехов, где обращается резина, полимерные материалы.
Спринклерные системы также применяются для защиты открытых строительных порталов – атриумов, арок, технологических проемов, тамбуров-шлюзов; для деления на пожарные секции/отсеки зданий большой площади, таких как железнодорожные, аэровокзалы.
Порядок проверки и обслуживания
Методика испытания спринклерных установок водяного, пенного тушения пожаров, в том числе на водоотдачу, правила проверки технического состояния, работоспособности, правильного монтажа оборудования после завершения работ изложены в ГОСТ Р 50680-94, ГОСТ Р 50800-95, РД 009-01-96.
Технический сервис спринклерных систем пожаротушения проводится специализированными организациями, обладающими лицензионными разрешениями МЧС РФ, также на основании этих нормативных документов.
Правила пользования спринклерными установками оперативным/дежурным персоналом защищаемых объектов, членами ДПД должны излагаться в инструкциях, разработанных специализированными организациями, выполнявшими монтажно-наладочные работы, испытания, сдачу комплекса оборудования в эксплуатацию.
На каждом объекте защиты руководителем должно быть назначено лицо, ответственное за эксплуатацию установок пожарной автоматики, включая спринклерные системы. Этим инженерно-техническим специалистом, руководителем среднего звена управления может быть лицо, назначенное ответственным за пожарную безопасность.
Контроль за соблюдением сроков выполнения работ по графику технического сервиса, планово-предупредительных ремонтов спринклерных систем, качеством работ представителями специализированных возлагается на ответственного за эксплуатацию установок пожарной автоматики.
Как работают спринклерные оросительные головки?
Ответы на вопросы
Для чего используют водозаполненные спринклерные установки водяного пожаротушения?
Для защиты отапливаемых (с температурой выше 5 ℃) помещений складских комплексов, зданий общественного назначения, например, торгово-развлекательных центров.
Какая максимальная высота помещений для спринклерных установок пожаротушения?
Согласно таблице СП 485.1311500.2020 – до 20 м включительно. В своде правил указано одно исключение – это монтаж спринклерных установок, которые предназначены для орошения, защиты от огня, высокой температуры конструктивных элементов покрытий зданий, сооружений высотой больше 20 м.
Отличие спринклерных систем пожаротушения от дренчерных?
Наличие легкоплавких замков на оросителях/распылителях. А также то, что дренчерные системы после поступления тревожного сообщения о возникновении возгорания, запуска комплекса оборудования начинают тушить огонь по площадям, а спринклерные установки – локально, по мере вскрытия оросительных головок, непосредственно на очаг пожара, находящийся под ними.
На что обратить внимание при расчете спринклерных установок?
Согласно статье 61 ФЗ-123 при проектном выборе, расчетах оптимального типа установки пожаротушения, вида огнегасящего вещества, способа подачи в очаг возгорания основное внимание должно уделяться:
- Виду горючего материала.
- Объемно-планировочным характеристикам защищаемого строительного объекта.
- Параметрам окружающей среды – наличию отопления, сезонности эксплуатации, температуре воздуха в защищаемых помещениях.
Какая температура срабатывания в оросителях спринклерной установки (капсулах теплового замка)?
Они отличаются по температуре срабатывания, которая начинается от 57 0С. Стандарты цветов, которые придерживаются все производители спринклеров в разных странах мира.
Температура срабатывания спринклерных установок
Дополнительно стоит отметить, что капсулы отличаются по толщине. Быстро срабатывающие капсулы изготавливаются с толщиной стенки около 3 мм, капсулы стандартного реагирования от 5 мм.
Какие недостатки спринклерной системы пожаротушения?
К ним относят:
- Громоздкость, большой объем оборудования в системе, что повышает затраты на монтажные работы, обслуживание.
- Необходимость включения в состав системы повысительной насосной станции пожаротушения при отсутствии требуемого давления на вводе водоснабжения защищаемого объекта.
- Возможность случайного механического повреждения легкоплавких замков оросительных головок, что приводит к повреждению, уничтожению товароматериальных ценностей, отделки, обстановки помещений.
- Необходимость замены спринклеров после срабатывания.
А также ограниченный температурный диапазон эксплуатации, так как спринклерные системы водяного, пенного пожаротушения невозможно применять для защиты помещений объектов с низкой или слишком высокой температурой, ввиду опасности для трубопроводов, узлов управления или ложного срабатывания легкоплавких замков оросительных головок.
История создания
Опыты подтвердили высокую эффективность противопожарного занавеса как средства защиты зрительного зала. Вместе с тем определилась необходимость устройства над сценой специальных клапанов для выпуска дыма и других продуктов горения, образующихся во время пожара. В рекомендательном порядке специалисты высказались за необходимость устройства на сцене «водяного орошения – искусственного дождя». Оставалось сделать один шаг до применения автоматических установок пожаротушения, которые появились в США в 1882 году и получили название спринклерных установок системы Гринель.
