Как устроен спринклер. Спринклерная система пожаротушения. Современная спринклерная система пожаротушения, что это такое
Одними из самых простых, остроумных и эффективных типов автоматических систем тушения пожара являются спринклерные системы пожаротушения. В основе конструкции лежит применение окончательных элементов водопроводной системы, которые способны самостоятельно открываться при достижении температуры в помещении определенного порогового значения.
Температура, требуемая для разрыва лампы, зависит от жидкости внутри лампы. На приведенном ниже графике показаны типичные температурные пределы для определенных лампочек. Существует два типа спринклерных систем; мокрый и сухой. Наиболее распространены мокрые системы, которые полностью заполнены сжатой водой. Если спринклерные луковицы разрываются, вода течет немедленно, пока питание не будет остановлено снова. Сухие системы специально разработаны для зон с морозостойкостью. В этих зонах трубопровод спринклера заполняется сжатым воздухом, чтобы предотвратить возможность замерзания труб.
История возникновения и применения спринклеров достигает начала 19 века, а их широкое применение в различных модификациях продолжается и сейчас. Эффективность и живучесть подобных систем определяется тем, что в них отсутствуют сложные элементы обратной связи или автоматические устройства, базирующиеся на полупроводниковых, компьютерных или иных схемах повышенной сложности.
Характеристики спринклерных систем
Вода хранится отдельно до тех пор, пока размыкание под давлением не откроет сухой трубопровод, позволяя воде течь через спринклерную систему. Системы водяного распыления обеспечивают максимальную безопасность от быстро распространяющихся пожаров. Система распыления воды, такая как схема, изображенная на схеме, представляет собой фиксированную трубную решетку, предназначенную для подачи воды через клапан прямо на специальные зоны риска, такие как оборудование для производства электростанций или легковоспламеняющиеся жидкости.
Всем известно – чем проще система, тем она надежней. Принцип работы спринклерной системы пожаротушения не изменяется со времен ее изобретения. Конечно, применяются новые элементы, материалы, более точно рассчитывается эффективность применения, они становятся более мощными, уменьшается инерционность срабатывания, но основополагающие принципы остаются неизменными. В этом заключается суть всех великих изобретений – их можно только усовершенствовать, но внести принципиальные изменения очень сложно.
Эти системы работают с открытыми огнетушащими соплами, которые распространяют воду для тушения во всей защитной области, сохраняя при этом минимальный спрос на огнетушитель. Вода, проецируемая с высокой скоростью, эмульгирует поверхность горючего топлива, тушая как путем охлаждения, так и путем обеспечения пароизоляции. Опрыскивание увеличивает поверхность огнетушащей воды, связывает теплоту сгорания и, таким образом, охлаждает горящий материал.
В отличие от других систем водопотоков, системы водопоглощения требуют резервуар для воды и насосы для обеспечения достаточного потока воды и давления. Работа системы может быть инициирована вручную или автоматически с помощью гидравлических, пневматических или электрических систем обнаружения.
Водяное спринклерное пожаротушение, изначально придуманное как сеть труб, постоянно заполненных водой под определенным давлением. Система наконечников, закрытых колпаками из материала, который легко разрушается при повышении температуры, является основным средством тушения. Когда в помещении возникает пожар, они расплавляются или разрушаются от нагревания, и вода из трубопроводов распыляется на очаг.
Все последующие усовершенствования, главным образом, касались конструкции наконечников и их запирающих замков. Современное состояние описывается самим названием – спринклер. Это разбрызгиватель, который распыляет воду под давлением.
Как это работает?
Системы водозаборов используются во многих ситуациях. Системы тонкой очистки воды более подходят для небольших пожаров и используются для жилых и малых промышленных целей. Системы дождеприемника используются во многих обычных применениях, таких как складские помещения, торговые помещения, торговые центры, больницы, школа и т.д.
Системы водопоглощения, связанные с их большой зоной покрытия, в основном используются в крупных промышленных областях, таких как трансформаторы, деревообработка, системы транспортировки, нефтеперерабатывающие заводы, бензиновые свалки, ангары самолетов и театры. Ниже приводятся фотографии до и после снимков Системы высокоскоростного потопа, установленных над рабочей таблицей обработки боеприпасов. Показанная система предназначена для реакции на источник тепла в пределах одной десятой секунды и распыления около трехсот галлонов воды для тушения пожара.
Современная спринклерная система пожаротушения, что это такое?
Применяемые в настоящее время спринклерные установки пожаротушения отличаются от классических многими деталями, повышающими не только эфффективность и надежность применения, но и срок их использования. Как и в начале века, главным веществом для тушения пожара является обыкновенная вода из городского или локального водопровода. Ее давление в пластиковых или стальных трубах поддерживается на постоянном уровне с помощью системы обратных клапанов. В случае неполадок в системе магистральных водопроводов или их временного отключения давление в спринклерной системе сохраняется на необходимом уровне для первоначального срабатывания. Преимущества системы:- Работа в автоматическом режиме;
- Отсутствие электропитания;
- Отсутствие сложных схем обратной связи;
- Постоянная готовность к работе;
- Длительный срок эксплуатации.
Вставка расположена с внешней стороны, чтобы исключить охлаждающее действие воды из водовода, которое может повысить инерционность срабатывания системы.
Современные распылители рассчитаны на эффективную работу в пределах 12 м² обслуживаемой площади. При этом может сработать один или несколько соседних устройств, которые не приводят к значительному падению давления в системе. Этим обеспечивается необходимая длительность работы спринклерной системы автоматического пожаротушения, что повышает ее эффективность. Недостатки системы:
Менее дорогой, чем другие методы Использует воду, самый обильный огнетушитель в мире. Пена для тушения является высокоэффективным огнетушащим средством, состоящим из воды, пенообразователя и воздуха. Стабильный пенообразователь и воздух смешиваются с проточной водой для создания пены для тушения. Доля воздуха в смеси определяет ее плотность пены. Чем выше содержание воздуха, тем ниже плотность пены. Различные системы потопа требуют различной плотности пены. Например, пена низкой плотности, показанная здесь, будет спускаться с клапана выше.
- Инерционность срабатывания;
- Зависимость от работы сети водоснабжения;
- Противопоказания к тушению электропроводки;
- Зависимость от температуры воздуха.
Для результативности пожаротушения с помощью спринклерных систем имеет и тот факт, что водой тушиться не только сам очаг пожара, но и смачиваются окружающие поверхности и предметы, что значительно уменьшает риск их возгорания.
Огнетушащая пена выдает огонь различными способами: охлаждение, удушение, разделение, покрытие, сдерживание и вытеснение. Как индивидуальные, так и комбинации пенообразователей обеспечивают эффективное подавление огня. Пожарные пенообразователи подавляют огонь, выделяя топливо из воздуха и охлаждая огонь по содержанию воды в пене. Пенопласт подавляет выброс легковоспламеняющихся паров, которые могут смешиваться с воздухом.
Основные технические характеристики и преимущества
Для распыления пены используются форсунки с малым расширением. Пеногасители также используются для борьбы с пожарами с безопасного расстояния и для предотвращения охлаждения объектов, находящихся под угрозой пожара. Они нацелены вручную, электрически или гидравлически на соответствующую цель. Системы пенного пожаротушения используются для опасных материалов, химической промышленности, нефтеперерабатывающих заводов и лабораторий.
Автоматическое спринклерное пожаротушение работает без участия человека, но является частью единой системы противопожарной безопасности. Датчики давления срабатывают при падении давления в питающих трубопроводах и подают сигнал тревоги на центральные пульты противопожарных систем сигнализации. Первичное тушение пожара является начальной частью ликвидации возгорания.
Современные варианты исполнения
Водные пленкообразующие пены используются пожарными департаментами, а также в аэропортах, нефтеперерабатывающих заводах, заводов-изготовителей и любой другой операции, связанной с обращением с легковоспламеняющимися жидкостями и материалами. Ниже приведена высокопроницаемая пена, испытываемая на базе воздушного ангара.
- Универсален и эффективен для надлежащего тушения опасных пожаров.
- Может быть пропорционально оглушению многих видов пожаров.
- Очень жидкость, легко протекает по жидкостным поверхностям.
- Может быть в четыре раза дороже, чем в системах водоснабжения.
- Очистка требует гораздо больше времени, чем другие системы пожаротушения.
Сухие спринклерные системы тушения огня
Применение спринклерных систем классического вида ограничивается использованием воды в качестве рабочего вещества. При отрицательных температурах она может замерзнуть и не только парализовать работу системы в целом, но и разрушить ее подводящие трубы, которые должны находиться в наполненном состоянии практически постоянно. Применение химических составов для понижения точки замерзания не слишком оправдано, вследствие возможности появления осадочных компонентов, засоряющих устройства, вплоть до потери работоспособности.Но выход был найден и тут - сухая спринклерная система пожаротушения. Сухой она называется потому, что в режиме ожидания подводные трубопроводы заполнены не водой, а сжатым воздухом. Во многом это стало возможным, когда стальные трубы начали заменяться пластиковыми, способными не только выдерживать значительное давление, но и не подвергаться коррозии при взаимодействии с кислородом воздуха.
Газовые системы имеют разнообразное применение и гасят с инертными газами аргон, азот или углекислый газ. Аргон - это не ядовитый благородный газ, который не проявляет охлаждающего эффекта во время наводнения. Азот - это неядовитый, не охлаждающий газ, который имеет минимальное применение, но эффективен. Углекислый газ часто используется, поскольку он создает толстое аэрозольное облако в зоне затопления, которое можно точно регулировать с помощью сопел.
Газовые системы обычно используются для химических работ, нефтяных отвалов, компрессорных и насосных станций, лабораторных помещений и оборудования, а также систем опасных отходов. Газовые системы очень полезны для применений, в которых мокрые огнетушители не могут использоваться и где очистка не может быть сохранена. Однако стоимость этого метода является основным недостатком.
Работа сухой спринклерной системы тоже базируется на применении основополагающих законов физики. При срабатывании одного из спринклеров, то есть, когда одна из легкоплавких перегородок или вставок разрушится,- сжатый воздух выйдет через клапан и в трубе возникнет необходимое разрежение, несколько превышающее обыкновенное атмосферное давление. Это приведет к срабатыванию клапанов водяной системы, которая находится в теплом помещении или под землей и не подвержена замерзанию.
В чем отличия обоих вариантов
Огнетушащие порошки, используемые в системах порошкового пожаротушения, представляют собой высокоэффективные быстродействующие огнетушители. Внезапный эффект тушения порошкового облака обусловлен эффектом удушья и антикаталитическим эффектом, химическим вмешательством в процесс горения.
Некоторые виды использования для систем порошкового наводнения - это хранение опасных материалов, нефтехимии и нефтеперерабатывающих заводов, аэропортов, лабораторий и крупных гаражей. Системы порошкового навоза специально подходят для использования вокруг очень чувствительного материала, где влажные вещества могут повредить изделия. Недостатком этих систем является то, что они являются дорогостоящими и сложными для очистки.
Вода из этой системы заполняет трубы и разбрызгивается на распылителе срабатывания. Современные системы снабжены устройствами ускоренной продувки сети. При срабатывании одного спринклера на стравливание давления остальные тоже открываются, и давление в трубопроводах падает практически мгновенно.
Вследствие сложности и постоянной готовности системы к работе проектирование и обслуживание спринклерной системы пожаротушения проводится только организациями, которые имеют необходимые лицензии для проведения работ подобного рода. Спринклерные системы являются сертифицированными объектами пожарного назначения, и все их параметры строго регламентируются соответствующими ГОСТами и СНиПами.
Автоматическая система орошения газонов - это лучший способ сохранить ваш газон свежим и зеленым. Правильно спроектированный и запрограммированный, он обеспечит правильное количество воды на вашем дворе - больше не перемещает спринклер! Но, как и любая другая система, он иногда ломается или требует обслуживания.
Хорошей новостью является то, что вы можете самостоятельно обрабатывать 90 процентов ремонтов, даже без глубоких знаний о системе. Мы покажем вам, как определить и устранить наиболее распространенные проблемы. Не пугайтесь перспективы работать над системой, которая включает в себя как сантехнику, так и электричество. Трубы пластиковые и намного проще ремонтировать, чем водопровод в вашем доме. Электрические линии имеют низкое напряжение, поэтому они не опасны. Вам не нужны специальные навыки для ремонта, но вам понадобится мультиметр для диагностики электрических проблем.
Дренчерные системы пожаротушения
Вариантом спринклерных систем являются дренчерные системы пожаротушения, хотя большинство специалистов считает их самостоятельной системой пожаротушения. Трубопроводы монтируются по тем же схемам, что и в спринклерных сетях. Но главное отличие спринклерной и дренчерной систем пожаротушения состоит в способе возбуждения. Распылители дренчерных систем приводятся в действие с помощью сигнала от центрального пульта или пожарного извещателя, а не от срабатывания теплового замка. Во многих случаях это уменьшает инертность срабатывания системы и повышает ее эффективность.Применяются дренчерные системы на объектах любого типа и назначения. Отличие может состоять только в состоянии трубопроводов. Сухие системы применяются на неотапливаемых объектах или любых других точках, где исключена возможность взрыва или внезапного интенсивного возгорания. Во всех остальных случаях устанавливаются водонаполненные дренчерные установки.
Контроллер посылает сигнал на регулирующие клапаны в распределительном клапане. Клапаны открываются, посылая воду по линии подземной воды, что приводит к появлению и распылению спринклерных головок. Обрежьте головку спринклера, чтобы открыть стояк. Отвинтите сломанную головку спринклера от стояка. Установите новую голову, закручивая ее руками.
Узел управления спринклерный
Сломанные головки спринклеров легко идентифицировать. Просто найдите треснувший или сломанный пластиковый корпус на головах, головах, которые не всплывают, или воды, которая распыляется дико или совсем не так. Общепризнанно, чтобы верхняя часть головы полностью оборвалась. Обычно это случается с головами, которые установлены слишком высоко и запущены автомобилями или попадают газонокосилками.
нормы пожарной безопасности
государственные стандарты по пожарной безопасности
Среди всех существующих способов борьбы с возгораниями, спринклерная система пожаротушения стоит особняком. Особенность ее в простоте конструкции, отсутствии сложной автоматики.
Устройство сплинкерной установки и ее основные узлы
Замена головки - одно из самых простых исправлений. Запасные головки доступны в домашних центрах и в Интернете. Не забудьте купить тот же тип головы, который вы замените. Чтобы изменить сломанную голову, выключите систему и выкопайте отверстие диаметром 2 фута вокруг головы. Используя квадратную лопату, нарежьте дерн на легко снимаемые кусочки. Установите дерн на брезент, чтобы вы могли установить его на место в конце задания.
Спрыгните на «стояк», который соединен с головкой спринклера. Копайте легким прикосновением, чтобы не повредить пластиковую линию воды, которая находится под землей от 8 до 12 дюймов. Поверните головку против часовой стрелки, чтобы удалить ее из стояка. Пока головка выключена, следите за тем, чтобы не пролилась грязь в стояк. Спринклерные головки устанавливаются только вручную, но после того, как они находятся на земле в течение нескольких лет, они могут потребовать откручивания гаечных ключей. Если головка не поворачивается легко, держите стояк с плоскогубцами скольжения, чтобы он не откручивался от фитингов ниже.
Ее действие основывается на автоматическом открытии воды. Система реагирует на повышение температуры в помещении. При ее достижении критических значений из разбрызгивателя подается вода.
Немного истории
Первые спринклерные системы были разработаны в начале XIX века. За такой продолжительный срок они видоизменились, но принцип работы остался прежним. Своей живучести они обязаны простоте конструкции. Сложных полупроводниковых или цифровых элементов в них нет.
Прикрепите новую спринклеровую головку, поместив ее на стояк и повернув вручную. Не используйте тефлоновую ленту или соединение на резьбе стояка. Спринклерные головки проверены на заводе-изготовителе, чтобы убедиться, что они работают. В результате они часто упакованы еще влажными, поэтому не удивляйтесь, увидев воду в новой голове.
Перед заполнением отверстия и заменой дерна установите желаемый образец спринклера. Предостережение: перед тем, как начать рыть, чтобы получить доступ к подземным водоводам, электрическим проводам или распылителям, наберите 811, чтобы обозначить и пометить ваши подземные инженерные линии.
Простота определяет и надежность устройств. Основные изменения коснулись используемых в производстве систем материалов, повышения их мощности, установки современных элементов. Неизменным остается только основной принцип работы спринклерной системы пожаротушения.
Конструктивно, система имеет вид разветвленного трубопровода с водой под давлением. Места выхода рабочей жидкости герметично закрываются колпаками, способными разрушаться под воздействием высокой температуры. Упрощенно работу системы можно описать следующим образом. При возникновении очага возгорания в помещении температура повышается, материал колпака плавится. Из системы труб разбрызгивается вода. Конструктивные изменения коснулись не принципа работы, а ее усовершенствования. В современных системах применяется спринклер. По сути, это и есть разбрызгиватель, благодаря которому выполняется разбрызгивание под давлением тушащей жидкости.
Достоинства:
- Может использоваться в жилых, офисных, административных, промышленных зданиях.
- Быстрое реагирование на возгорание.
Хорошо работает вместе с датчиками дыма. Последние увеличивают эффективность системы за счет своевременного оповещения о повышении задымленности. Использование их без устройств пожаротушения не оправдано, их эффективность не всегда бывает высокой.
Снижение эффективности объясняется следующими факторами:
- Сигнал тревоги можно просто не услышать.
- Люди не всегда успевают эвакуироваться из горящего помещения.
Установка спринклерной системы пожаротушения вместе с датчиками дыма позволяет увеличить эффективность обоих элементов в разы. Датчики подают сигнал тревоги, а система пожаротушения моментально реагирует на возгорание разбрызгиванием воды.
Дополнительные преимущества дает и использование водопроводной воды в качестве тушащей жидкости:
- Низкая себестоимость.
- Отсутствие дефицита на воду.
- Экологичность, нетоксичность.
- Безопасность для человека.
- Хорошая тушащая способность.
Схемы современных систем
Схемы спринклерных систем пожаротушения разрабатываются на основе использования современных материалов. Для монтажа трубопровода используют пластиковые трубы. Это экономически целесообразный выбор. Затраты на обустройство пластикового трубопровода в разы ниже, чем стоимость металлических конструкций.
Установка труб из пластика дает возможность на долгие годы забыть о любых проблемах. На их внутренних поверхностях не откладывается известковый налет. Просвет трубы в течение продолжительного времени будет сохранять первоначальные значения. Пластиковые трубы легкие, они не увеличивают нагрузку на строительные конструкции. Монтировать их очень просто.
Основной недостаток водного огнетушения – негативное воздействие на многие материалы, например, древесину, бумагу. Это потребовало разработки систем, использование которых не увеличивает ущерб. Так как колпак разрушается под воздействием температуры, применение современных материалов обеспечило поэтапное срабатывание распылителей. Первыми всегда начинают работать элементы, расположенные максимально близко к очагу возгорания.
Трубопровод системы пожаротушения подключается к водопроводной сети. Для поддержания необходимого давления устанавливаются обратные клапаны. В результате получается полностью автономная, энергонезависимая система, готовая к запуску в любой момент. Срабатывание одного из распылителей приводит к резкому понижению давления. После этого срабатывают датчики давления, запускающие насосное оборудование, обеспечивающее необходимое резервное водоснабжение.
Водяное спринклерное пожаротушение способно эффективно защитить помещение в радиусе 12м. Если сработавший распылитель не справился с очагом возгорания, температура воздуха продолжает возрастать. Включаются соседние спринклеры.
Ограничения
Автоматическое спринклерное пожаротушение имеет некоторые ограничения на использование. Во-первых, они связаны с возможностью использования воды для тушения пожаров разных классов. Например, для серверных, промышленных объектов выбор такой системы не оправдан, так как вода не может использоваться для тушения электрооборудования.
К другим недостаткам можно отнести:
- Инерционность системы. Вода в трубопроводе охлаждает колпак. Его разрушение и срабатывание системы начинается с небольшим запозданием.
- Зависимость от надежности работы водопроводной системы.
- Работа спринклерной системы зависима от температуры окружающего воздуха, которая может повышаться не только в результате возгорания.
- Смачивание водой окружающих поверхностей. Этот параметр может рассматриваться и как достоинство, и как негативный момент в работе системы. С одной стороны, вода наносит ущерб вещам. С другой – смачивание поверхностей препятствует распространению огня.
Сухие системы
Классические спринклерные системы имеют ограничение на свое использование. Для их работы требуется вода. Если нет возможности постоянной бесперебойной подачи воды, система будет бесполезной. Нельзя применять спринклеры и при низких температурах. Вода при отрицательных температурах замерзает и может привести к полному разрушению системы, разрывам труб. Решить проблему с использованием добавок, способных понизить точку замерзания, не всегда получается. Они образуют на внутренней поверхности труб налет, сужающий их просвет. Со временем трубы могут засориться до такой степени, что система полностью потеряет свою работоспособность.
Решить проблему позволила разработка сухих систем. До тех пор, пока система находится в режиме ожидания, она заполняется сжатым воздухом. При срабатывании спринклера воздух выходит, возникает разрежение. Под его воздействием в клапаны водяной системы и в трубы подается вода. Для ускорения работы дополнительно устанавливаются устройства, обеспечивающие практически моментальное понижение давление и быстрое наполнение труб водой.
Их работа выглядит следующим образом: при срабатывании одного разбрызгивателя автоматические открываются другие клапаны. В результате в системе мгновенно падает давление и вода подается быстрее.
Монтаж сухих систем возможен только с пластиковыми трубами. Металлические конструкции разрушаются под воздействием кислорода.
Несмотря на кажущуюся простоту, спринклеры находятся в постоянной работоспособности, в режиме ожидания. В результате монтажом и обслуживанием системы должна заниматься специализированная компания, имеющая лицензию на проведение подобных работ.
Дренчерные системы – разновидность водного пожаротушения. Иногда их считают самостоятельными конструкциями, иногда называют разновидностью спринклерных. Основное их сходство – в схеме монтажа трубопровода, в котором находится вода. Отличаются дренчерные и спринклерные системы пожаротушения способом срабатывания. Сигнал для начала работы в дренчерном пожаротушении подается с центрального пульта или извещателя. Такой способ возбуждения позволил избавиться от основного недостатка водных систем – инертности.
Эта разновидность может монтироваться на любых объектах. Их тип и предназначение значения не имеют. В неотапливаемых объектах дренчерные системы монтируются с сухими трубопроводами, заполненными воздухом.
Нельзя монтировать сухое пожаротушения на объектах, где есть риск взрыва, интенсивного возгорания с высокой скоростью распространения огня.
Примеры и цены
Спринклерные и дренчерные системы – одни из самых доступных на рынке оборудования для пожаротушения. Назвать конкретную цену устройства невозможно.
Она складывается из разных составляющих:
- Площадь помещения.
- Необходимое количество спринклеров с тепловыми замками.
- Трубы.
- Запорная арматура (обратные клапаны).
- Насосное оборудование.
- Резервный накопитель воды.
Основным параметром ценообразования все же остается площадь помещения. Именно от нее зависит количество материалов и комплектующих. Цены на услуги компаний, проектирующих и монтирующих пожарные системы, тоже могут немало различаться.
В среднем, для небольшого помещения площадью до 500 кв. метров разработка проекта и установка всех элементов обойдется в 65000 рублей.
Автоматическая дренчерная система пожаротушения
Поддержка рабочего состояния и обслуживание систем пожаротушения
