Принцип роботи газового пожежогасіння. Автоматичне газове пожежогасіння, сфери застосування, характеристики систем Балон для гасіння пожежі

Вперше газ для гасіння пожежі почали застосовувати наприкінці 19-го століття. І перше в установках газового пожежогасіння(УГП) була вуглекислота. На початку минулого століття в Європі розпочали випуск вуглекислотних установок. У тридцятих роках ХХ століття отримали застосування вогнегасники з хладонами, вогнегасними речовинами типу бромистого метилу. У Радянському Союзі пристрої із застосуванням газу для гасіння пожежі вперше. У 40-х роках для вуглекислоти стали використовувати ізотермічні резервуари. Пізніше розробили нові речовини для гасіння на основі природних та синтетичних газів. Їх можна класифікувати як хладони, інертні гази, вуглекислота.

Переваги та недоліки вогнегасних речовин

Газові установки значно дорожчі за системи, що використовують пару, воду, порошок або піну як гасіння речовини. Незважаючи на це, вони широко використовуються. Використання УГП в архівах, запасниках музеїв та інших сховищах з горючими цінностями поза конкуренцією завдяки практичній відсутності матеріальної шкоди від їх застосування.

Крім цього . Використання порошку та піни може зіпсувати дорогу техніку. В авіації також застосовують газ.

Швидкість поширення газу, здатність приникати у всі щілини, дозволяє застосовувати установки на його основі для забезпечення безпеки приміщень, що мають непросте планування, підвісна стеля, багато перегородок та інших перешкод.

Застосування газових установок, що працюють на підставі розведення атмосфери об'єкта, вимагає спільної роботиз комплексними системамибезпеки. Для гарантованого гасіння пожежі всі двері та вікна повинні бути зачинені та відключена примусова або закрита природна вентиляція. Для оповіщення людей, що знаходяться всередині приміщень, подаються світлові, звукові або голосові сигнали, дається визначений часдля виходу. Після цього починається безпосередньо гасіння пожежі. Газ заповнює приміщення, незалежно від складності його планування, за 10-30 с після евакуації людей.

Установки, що використовують стислий газ, можуть застосовуватися в неопалюваних будівлях, оскільки мають широкий температурний діапазон -40 - +50 ºС. Деякі ГОТВ хімічно нейтральні, не забруднюють довкілля, а хладон 227ЕА, 318Ц можна застосовувати у присутності людей. Азотні установки ефективні у нафтохімічній промисловості, при гасінні пожеж на свердловинах, у шахтах та інших об'єктах, де можливі вибухонебезпечні ситуації. Установки з вуглекислотою можна застосовувати при працюючих електроустановках напругою до 1 кВ.

Недоліки газового пожежогасіння:

• використання ГОТВ є неефективним на відкритих майданчиках;
• газ не застосовується для гасіння матеріалів, що здатні горіти без кисню;
• для великих об'єктів газова апаратура вимагає окрему спеціальну прибудову для розміщення резервуарів з газом та супутньої апаратури;
• азотні установки не використовуються при гасінні алюмінію та інших речовин, що утворюють нітриди, які є вибухонебезпечними;
• неможливе використання вуглекислоти для гасіння лужноземельних металів.

Гази для гасіння пожеж

У Росії її види газових вогнегасних речовин, дозволених до застосування в УГП, обмежені азотом, аргоном, інергеном, хладонами 23, 125, 218, 227еа, 318Ц, вуглекислотою, шестифтористой сіркою. Використання інших газів можливе за узгодженням технічних умов.

Газові вогнегасні речовини (ГОТВ) за способом гасіння поділяють на дві групи:

• Перша – це хладони. Вони гасять полум'я хімічним уповільненням швидкості горіння. У зоні загоряння хладони розпадаються і починають взаємодіяти з продуктами горіння, це зменшує швидкість горіння до повного згасання.
• Друга – це гази, що знижують кількість кисню. До них відносяться аргон, азот, інерген. Для підтримки горіння більшості матеріалів потрібно понад 12% кисню в атмосфері пожежі. Вводячи інертний газ кімнату, і знижуючи кількість кисню, отримують необхідний результат. Яка вогнегасна речовина в установках газового пожежогасіння необхідно використовувати залежить від об'єкта захисту.

Зверніть увагу!

За видом зберігання ГОТВ поділяються на стислі (азот, аргон, інерген) та зріджені (всі інші).

Фторкетони – новий клас вогнегасних речовин, розробка компанії 3М. Це синтетичні речовини, які за ефективністю подібні до хладонів і інертні завдяки своїй молекулярній структурі. Гасить ефект виходить при концентраціях 4-6 відсотків. За рахунок цього з'являється можливість використання у присутності людей. Крім цього, на відміну від хладонів, фторкетони швидко розкладаються після застосування.

Типи систем газового пожежогасіння

Установки газового пожежогасіння (УГП) бувають двох видів: станційні та модульні. Для безпеки кількох кімнат застосовується модульна УГП. Для цілого об'єкта зазвичай використовується станційна установка.

Компоненти УГП: модулі газового пожежогасіння (МГП), насадки, розподільні пристрої, труби та ГОТВ.

Головним пристроєм, якого залежить функціонування установки, є модуль МГП. Він є резервуаром із запірно-пусковим пристроєм (ЗПУ).

У роботі краще застосовувати балони ємністю до 100 л, тому що їх легко транспортувати і не потрібна реєстрація в Ростехнадзорі.

На даний момент на російському ринкузастосовується МГП понад десяток вітчизняних та іноземних компаній.

Найкраща п'ятірка модулів МГП

• ОСК Груп – російський виробник пристроїв гасіння пожежі з 17-річним досвідом розробок у цій галузі. Компанія випускає пристрої, що використовують Novec 1230. Цю вогнегасну речовину використовують в установках газового пожежогасіння, які можна застосовувати в енергетичних та подібних до них приміщеннях у присутності людей. ЗПУ з манометром та запобіжною розривною мембраною. Випускаються об'ємом від 8 л до 368 л.
• Модулі MINIMAX від німецького виробникамають особливу надійність завдяки використанню суцільнотягнутих судин. Лінійка МГП від 22 до 180 л.

• У МДП розробки фірми "ВФАспект" застосовуються зварні резервуари низького тиску, Як ГОТВ - хладони. Випускаються об'ємом 40, 60, 80 та 100л.
• МДП «Полум'я» виробляються компанією НТО «Полум'я». Використовують резервуари для стиснених газів низького тиску та хладонів. Випускається велика лінійка від 4 до 140 л.
• Модулі від компанії «Спецавтоматика» випускаються для стиснених газів високого, низького тиску та хладонів. Обладнання просто в обслуговуванні, ефективне у роботі. Випускається 10 типорозмірів МГП від 20 до 227 л.

У модулях всіх виробників крім електричного та пневматичного пуску передбачено ручний запуск пристроїв.

Використання нових газових вогнегасних речовин типу Novec 1230 (фторкетонова група), як наслідок, можливість гасіння пожежі у присутності людей підвищило ефективність УГП за рахунок раннього реагування. А нешкідливість застосування ГОТВ для матеріальних цінностей, незважаючи на значну вартість обладнання та його монтажу, стають серйозним аргументом на користь застосування систем газового пожежогасіння.

24.12.2014, 09:59

С. Синельников
начальник проектного відділу ТОВ "Технос-М+"

Останнім часом у системах протипожежної безпекиневеликих об'єктів, що підлягають захисту системами автоматичного пожежогасіння, все більшого поширення набувають автоматичні установки газового пожежогасіння.

Їх перевага полягає у відносно безпечних для людини вогнегасних складах, повній відсутності шкоди об'єкту, що захищається при спрацьовуванні системи, багаторазовому використанні обладнання та гасінні вогнища займання у важкодоступних місцях.

При проектуванні установок найчастіше виникають питання щодо вибору вогнегасних газів та гідравлічного розрахунку установок.

У цій статті ми спробуємо розкрити деякі аспекти проблеми вибору вогнегасного газу.

Усі газові пожежогасіння, що найчастіше застосовуються в сучасних установках, газові. вогнегасні складиможна умовно поділити на три основні групи. Це речовини хладонового ряду, діоксид вуглецю - широко відомий як вуглекислота (СО2) - і інертні гази та їх суміші.

Відповідно до НПБ 88-2001*, всі ці газові вогнегасні речовини застосовуються в установках пожежогасіння для гасіння пожеж класу А, В, С, згідно з ГОСТ 27331, та електрообладнання з напругою не вище зазначеного в технічній документації на ГОТВ.

Газові ОТВ застосовуються переважно для об'ємного пожежогасіння на початковій стадії пожежі за ГОСТ 12.1.004-91. Також ГОТВ використовуються для флегматизації вибухонебезпечного середовища в нафтохімічній, хімічній та інших галузях.

ГОТВ неелектропровідні, легко випаровуються, не залишають слідів на обладнанні об'єкта, що захищається, крім того, важливою перевагою ГОТВ є їх

придатність для гасіння дорогих електричних установок, що знаходяться під напругою.

Забороняється застосування ГОТВ для гасіння:

а) волокнистих, сипких і пористих матеріалів, здатних до самозаймання з подальшим тлінням шару всередині об'єму речовини ( деревна тирса, ганчір'я в тюках, бавовна, трав'яне борошно і т.п.);

б) хімічних речовин та їх сумішей, полімерних матеріалів, схильних до тління та горіння без доступу повітря (нітроцелюлоза, порох та ін);

в) хімічно активних металів (натрію, калію, магнію, титану, цирконію, урану, плутонію тощо);

г) хімікатів, здатних зазнавати аутермічного розпаду (органічних перекисів та гідразину);

д) гідридів металів;

е) пірофорних матеріалів (білого фосфору, металоорганічних сполук);

ж) окисників (оксидів азоту, фтору). Забороняється гасіння пожеж класу С, якщо при цьому можливе виділення або надходження в об'єм горючих газів, що захищається, з подальшим утворенням вибухонебезпечної атмосфери.

У разі застосування ГОТВ для протипожежного захистуелектроустановок слід враховувати діелектричні властивості газів: діелектрична проникність, електропровідність, електрична міцність.

Як правило, гранична напруга, при якій можна здійснювати гасіння без відключення електроустановок усіма ГОТВ становить не більше 1 кВ. Для гасіння електроустановок з напругою до 10 кВ можна використовувати лише СО2 вищого ґатунку - за ГОСТ 8050.

Залежно від механізму гасіння газові вогнегасні склади поділяються на два кваліфікаційні угруповання:

1) інертні розріджувачі, що знижують вміст кисню в зоні горіння та утворюють у ній інертне середовище (інертні гази - двоокис вуглецю, азот, гелій та аргон (види 211451, 211412, 027141, 211481);

2) інгібітори, що гальмують процес горіння (галоїдовуглеводні та їх суміші з інертними газами – хладони).

Залежно від агрегатного стану газові вогнегасні склади в умовах зберігання поділяються на два класифікаційні угруповання: газоподібні та рідкі (рідини та/або зріджені гази та розчини газів у рідинах).

Основними критеріями для вибору газового вогнегасної речовиниє:

■ Безпека людей.

■ Техніко- економічні показники.

■ Збереження обладнання та матеріалів.

■ Обмеження щодо застосування.

■ Вплив на навколишнє середовище.

■ Можливість видалення ГОТВ після застосування.

Переважно застосовувати гази, які:

■ мають прийнятну токсичність у використовуваних вогнегасних концентраціях (придатні для дихання і дозволяють евакуювати персонал навіть при подачі газу);

■ термічно стійкі (утворюють мінімальну кількість продуктів терморозкладання, які є корозійно-активними, подразнюють слизову оболонку та отруйними при вдиханні);

■ найефективніші при пожежогасінні (захищають максимальний об'єм при подачі з модуля, який наповнений газом до максимального значення);

■ економічні (забезпечують мінімальні питомі фінансові витрати);

■ екологічні (не надають руйнівної дії на озоновий шар Землі та не сприяють створенню парникового ефекту);

■ забезпечують універсальні методинаповнення модулів, зберігання та транспортування та перезаправки. Найбільш ефективними під час гасіння пожежі є хімічні гази-хладони. Фізико-хімічний процес їхньої дії заснований на двох факторах: хімічному інгібуванні процесу реакції окиснення та зниженні концентрації окисника (кисню) у зоні окиснення.

Безперечними перевагами має хладон-125. За даними НПБ 882001*, нормативна вогнегасна концентрація хладону-125 для пожеж класу А2 становить 9,8% об. Така концентрація хладону-125 може бути підвищена до 11,5% про, при цьому атмосфера придатна для дихання протягом 5 хвилин.

Якщо ранжувати ГОТВ за токсичністю при масивному витоку, то найменш небезпечні стислі гази, т.к. діоксид вуглецю забезпечує захист людини від гіпоксії

Хладони, що використовуються в системах (по НПБ 88-2001*), малотоксичні і не виявляють вираженої картини інтоксикації. По токсикокінетиці хладони аналогічні інертним газам. Лише при тривалому інгаляційному впливі низьких концентрацій хладони можуть несприятливо впливати на серцево-судинну, центральну. нервову систему, легені. При інгаляційному вплив високих концентрацій хладонів розвивається кисневе голодування.

Нижче наведено таблицю з тимчасовими значеннями безпечного перебування людини серед найбільш часто вживаних нашій країні марок хладонов при різної концентрації (табл. 1).

Використання хладонов під час гасіння пожеж практично безпечне, т.к. вогнегасні концентрації по хладонам на порядок менше смертельних концентрацій при тривалості дії до 4 годин. Термічного розкладання піддається приблизно 5% маси хладону, поданого на гасіння пожежі, тому токсичність середовища, що утворюється при гасінні пожежі хладонами, буде набагато нижчою за токсичність продуктів піролізу і розкладання.

Хладон-125 відноситься до озонобезпечних. Крім того, має максимальну термічну стабільність у порівнянні з іншими хладонами, температура терморозкладання його молекул становить більше 900° С. Висока термічна стабільність хладону-125 дозволяє застосовувати його для гасіння пожеж тліючих матеріалів, т.к. при температурі тління (зазвичай близько 450 ° С) терморозкладання практично не відбувається.

Хладон-227еа не менш безпечний, ніж хладон-125. Але їх економічні показники у складі установки пожежогасіння поступаються хладону-125, а ефективність (об'єм, що захищається з аналогічного модуля) відрізняється незначно. Поступається він хладону-125 і з термічної стабільності.

Питомі витрати СО2 та хладону-227еа практично збігаються. СО2 термічно стабільний під час пожежогасіння. Але ефективність СО2 невелика - аналогічний модуль із хладоном-125 захищає обсяг на 83% більше, ніж модуль СО2. Вогнегасна концентрація стиснутих газів вище, ніж хладонов, тому потрібно на 25-30% більше газу, і, отже, на третину зростає кількість ємностей для зберігання газових вогнегасних речовин.

Ефективне пожежогасіння досягається при концентрації СО2 більше 30% про, але така атмосфера непридатна для дихання.

Двоокис вуглецю при концентраціях понад 5% (92 г/м3) надає шкідливий вплив на здоров'я людини, знижується об'ємна частка кисню в повітрі, що може спричинити явище кисневої недостатності та ядухи. Рідкий двоокис вуглецю при зниженні тиску до атмосферного перетворюється на газ і сніг температурою -78,5 ° С, які викликають обмороження шкіри та ураження слизової оболонки очей.

Крім того, при використанні вугілля кислотних установок автоматичного пожежогасіння температура навколишнього повітря робочої зонине повинна перевищувати +60 °С.

Крім хладонів та СО2, в установках газового пожежогасіння застосовуються інертні гази (азот, аргон) та їх суміші. Безумовна екологічність та безпека для людини цих газів є безперечними плюсами їх застосування в АУГПТ. Однак висока вогнегасна концентрація і пов'язана з цим більша (порівняно з хладонами) кількість необхідного газу і, відповідно, більша кількість модулів для його зберігання роблять такі установки більш громіздкими та дорогими. Крім цього, застосування інертних газів та їх сумішей в АУГПТ пов'язане з використанням більш високого тиску в модулях, що робить їх менш безпечними під час транспортування та експлуатації.

В Останніми рокамина вітчизняному ринку стали з'являтися сучасні вогнегасні речовини нового покоління.

Ці спеціальні склади переважно виробляються за кордоном та мають, як правило, високу вартість. Проте їх низька вогнегасна концентрація, екологічність та можливість використання модулів з низьким тиском роблять їх застосування привабливим і обіцяють непогані перспективи використання таких ГОТВ у майбутньому.

Виходячи з усього вище викладеного, можна сказати, що найбільш ефективними і доступними на даний час вогнегасними речовинами є хладони. Щодо висока вартістьхладонів компенсується вартістю самої установки, монтажу системи та її технічне обслуговування. Особливо важливою якістюхладонів, що використовуються в системах пожежогасіння (відповідно до НПБ 88-2001*), є їх мінімально шкідливий впливна людину.

Табл. 2. Зведена таблиця показників найбільш уживаних біля РФ ГОТВ

Установки газового пожежогасіння є специфічними, дорогими та досить складними для проектування та монтажу. На сьогоднішній день існує безліч компаній, які пропонують різні установкигазового пожежогасіння. Так як інформації у відкритих джерелах з газового пожежогасіння мало, багато компаній вводять замовника в оману, перебільшуючи переваги або приховуючи недоліки тих чи інших установок газового пожежогасіння.

Що таке газове пожежогасіння? Автоматичні установкигазового пожежогасіння (АУГПТ)або модулі газового пожежогасіння (МГП) призначені для виявлення, локалізації та гасіння пожежі твердих горючих матеріалів, горючих рідин та електрообладнання у виробничих, складських, побутових та інших приміщеннях, а також для видачі сигналу пожежної тривогиу приміщення з цілодобовим перебуванням чергового персоналу. Установки газового пожежогасіння здатні загасити пожежу в будь-якій точці об'єму приміщення, що захищається. Газова пожежогасіння, На відміну від водяного, аерозольного, пінного і порошкового, не викликає корозії обладнання, що захищається, а наслідки його застосування легко усувні шляхом простого провітрювання. При цьому, на відміну від інших систем установки АУГПТ не замерзають і не бояться спеки. Вони працюють у інтервалі температур: від -40С до +50С.

На практиці існує два способи газового пожежогасіння: об'ємний та локально-об'ємний, проте найбільшого поширення набув об'ємний спосіб. Враховуючи економічну точку зору, локально-об'ємний спосіб є вигідним лише в тих випадках, коли об'єм приміщення більш ніж у шість разів перевищує обсяг, який займає обладнання, яке прийнято захищати за допомогою установок пожежогасіння.

Склад системи

Вогнегасні газові склади для систем пожежогасіння застосовуються у складі автоматичної установки газового пожежогасіння. АУГПТ), яка складається з основних елементів, таких як: модулі (балони) або ємності для зберігання газової вогнегасної речовини, вогнегасний газ, заправлений у модулі (балони) під тиском у стиснутому або зрідженому стані, вузли управління, трубопровід, випускні форсунки, що забезпечують доставку і випуск газу в приміщення, що захищається, приймально-контрольний прилад, пожежні сповіщувачі.

Проектування систем газового пожежогасінняпровадиться відповідно до вимог норм пожежної безпеки для кожного конкретного об'єкта.

Види застосовуваних ВТВ

Зріджені газові вогнегасні склади: Двоокис вуглецю, Хладон 23, Хладон 125, Хладон 218, Хладон 227еа, Хладон 318Ц

Стислі газові вогнегасні склади: Азот, аргон, інерген.

Хладон 125 (HFC-125) фізико-хімічні властивості

ОТВ Хладон 227еа

Хладон-227еа є одним із найбільш застосовуваних агентів у світовій індустрії газового пожежогасіння, також відомий під маркою FM200. Використовується для гасіння пожеж у присутності людей. Екологічно чистий продукт не має обмежень до довгострокового застосування. Має більш ефективні показники гасіння і вищу собівартість промислового виробництва.

За нормальних умов має меншу (порівняно з Хладоном 125) температуру кипіння та тиск насиченої парищо підвищує безпеку у використанні та витрати на транспортування.

Газове пожежогасіння Хладонє ефективним засобомдля гасіння пожежі у приміщеннях, т.к. газ проникає миттєво в самі важкодоступні місцята заповнює весь обсяг приміщення. Наслідки приведення в дію установки газового пожежогасіння. Хладон легко ліквідується після димовидалення та провітрювання.

Безпека людей при газовому пожежогасінні Хладон визначається згідно з вимогами нормативних документівНПБ 88, ГОСТ Р 50969, ГОСТ 12.3.046 та забезпечується попередньою евакуацією людей до подачі вогнегасного газу за сигналами оповіщувачів протягом призначеної для цього тимчасової затримки. Мінімальна тривалість тимчасової затримки на евакуацію визначена НПБ 88 та становить 10 с.

Модуль ізотермічний для рідкого двоокису вуглецю (МІЖУ)

МІЖ складається з резервуару горизонтального для зберігання СО2, запірно-пускового пристрою, приладів контролю кількості та тиску СО2, холодильних агрегатів та щита управління. Призначені модулі захисту приміщень обсягом до 15тыс.м3. Максимальна місткість МІЖУ - 25т СО2. У модулі зберігається, як правило, робочий та резервний запас СО2.

Додатковою перевагою МІЖУ є можливість його встановлення поза будівлею (під навісом), що дозволяє суттєво економити виробничі площі. У опалювальному приміщенні або теплому блок-боксі встановлюються лише пристрої керування МІЖУ та розподільні пристрої УГП (за наявності).

МГП із місткістю балонів до 100 л залежно від типу горючого навантаження та заправленого ГОТВ дозволяють захистити приміщення об'ємом не більше 160 м3. Для захисту приміщень більшого обсягу потрібне встановлення 2-х і більше модулів.
Техніко-економічне порівняння показало, що для захисту приміщень об'ємом понад 1500 м3 в УГП доцільніше застосовувати ізотермічні модулі для рідкого двоокису вуглецю (МІЖУ).

МІЖУ призначений для протипожежного захисту приміщень та технологічного обладнання у складі установок газового пожежогасіння двоокисом вуглецю та забезпечує:

подачу рідкого двоокису вуглецю (ЖУ) із резервуару МІЖУ через запірно-пусковий пристрій (ЗПУ), заправку, дозаправку та злив (ЖУ);

тривале бездренажне зберігання (ЖУ) у резервуарі при періодично працюючих холодильних агрегатах(ХА) або електронагрівачах;

контроль тиску та маси ЖУ при заправці та експлуатації;

можливість перевірки та налаштування запобіжних клапанівбез скидання тиску із резервуару.

Газова пожежогасіння- це вид пожежогасіння, при якому для гасіння загорянь та пожеж застосовуються газові вогнегасні речовини (ГОТВ). Автоматична установка газового пожежогасіння зазвичай складається з балонів або ємностей для зберігання газової вогнегасної речовини, газу, який зберігається в цих балонах (ємностях) у стиснутому або зрідженому стані, вузлів управління, трубопроводів і насадок, що забезпечують доставку та випуск газу в приміщення, що захищається, приладу -контрольного та пожежних сповіщувачів.

Історія

В останній чверті 19 століття вуглекислий газ стали застосовувати за кордоном як вогнегасну речовину. Цьому передувало отримання зрідженого двоокису вуглецю (СО 2) М. Фарадеєм в 1823 р. На початку 20-го століття Німеччині, Англії та США почали застосовуватися вуглекислотні установки пожежогасіння, значна їх кількість з'явилася в 30-х роках. Після Другої світової війни за кордоном почали застосовуватись установки з використанням ізотермічних резервуарів для зберігання СО 2 (останні отримали назву установки пожежогасіння двоокисом вуглецю низького тиску).

Хладони (галони) є сучаснішими газовими вогнегасними речовинами (ОТВ). За кордоном на початку 20-го століття галон 104, а потім у 30-х роках галон 1001 (бромистий метил) дуже обмежено застосовувалися для пожежогасіння, переважно у ручних вогнегасниках. У 50-х у США проведено дослідні роботи, які дозволили запропонувати до застосування в установках галон 1301 (трифторбромметан)

Перші вітчизняні установки газового пожежогасіння (УГП) з'явилися у середині 30-х для захисту кораблів і суден. Як газовий ОТВ (ГОТВ) використовувався двоокис вуглецю. Перша автоматична УГП застосована 1939 р. захисту турбогенератора ТЕЦ. У 1951-1955 р.р. розроблені батареї газового пожежогасіння з пневмопуском (БАП) та електропуском (БАЕ). Застосований варіант блокового виконання батарей за допомогою набірних секцій типу СН. З 1970 р. у батареях використовується запірно-пусковий пристрій ГЗСМ.

В останні десятиліття широко використовуються автоматичні установки газового пожежогасіння, що використовують

озонобезпечні хладони - хладон 23, хладон 227еа, хладон 125.

При цьому хладон 23 і хладон 227еа застосовуються для захисту приміщень, в яких знаходяться, або можуть знаходитися люди.

Хладон 125 застосовується як вогнегасна речовина для захисту приміщень без постійного перебування людей.

Двоокис вуглецю широко застосовується для захисту архівів та грошових сховищ.

Гази, що застосовуються під час гасіння

Як вогнегасні речовини для гасіння використовуються гази, перелік яких визначений у Зводі правил СП 5.13130.2009 «Установки пожежної сигналізаціїта пожежогасіння автоматичні» (пункт 8.3.1).

Це такі газові вогнегасні речовини: хладон 23, хладон 227еа, хладон 125, хладон 218, хладон 318Ц, азот, аргон, інерген, двоокис вуглецю, шестифториста сірка.

Застосування газів, що не входять до зазначеного переліку, дозволяється лише за додатково розробленими та погодженими нормами ( технічним умовам) для конкретного об'єкта. (Звід правил СП 5.13130.2009 «Установки пожежної сигналізації та пожежогасіння автоматичні» (Примітка до таблиці 8.1).

Газові вогнегасні речовини за принципом пожежогасіння класифікують на дві групи:

Перша група ГОТВ – інгібітори (хладони). Вони мають механізм гасіння, заснований на хімічному

інгібуванні (уповільнення) реакції горіння. Потрапляючи до зони горіння, ці речовини інтенсивно розпадаються.

із заснуванням вільних радикалів, які входять у реакцію з первинними продуктами горіння.

При цьому відбувається зниження швидкості горіння до повного загасання.

Вогнегасна концентрація хладонів у кілька разів нижча, ніж для стиснених газів і становить від 7 до 17 об'ємних відсотків.

а саме, хладон 23, хладон 125, хладон 227еа є озононеруйнівними.

Озоноруйнуючий потенціал (ODP) хладону 23, хладону 125 і хладону 227еа дорівнює 0.

Парникові гази.

Друга група - це гази, що розбавляють атмосферу. До них належать такі стислі гази, як аргон, азот, інерген.

Для підтримки горіння необхідною умовоює наявність щонайменше 12 % кисню. Принцип розведення атмосфери полягає в тому, що при введенні стисненого газу (аргону, азоту, інергену) у приміщенні вміст кисню знижується до значення менше 12%, тобто створюються умови, що не підтримують горіння.

Зріджені газові вогнегасні склади

Зріджений газ хладон 23 застосовується без газу-витіснювача.

Хладони 125, 227еа, 318Ц для забезпечення транспортування по трубної розводкив приміщення, що захищається, вимагають підкачування газом-витіснячем.

Двоокис вуглецю

Двоокис вуглецю - безбарвний газ із щільністю 1,98 кг/м³, що не має запаху і не підтримує горіння більшості речовин. Механізм припинення горіння двоокис вуглецю полягає в її здатності розбавляти концентрацію реагуючих речовин до меж, при яких горіння стає неможливим. Двоокис вуглецю може викидатися в зону горіння у вигляді снігоподібної маси, надаючи при цьому охолодну дію. З одного кілограма рідкого двоокису вуглецю утворюється 506 л. газу. Вогнегасний ефект досягається, якщо концентрація двоокису вуглецю не менше 30% за обсягом. Питома витрата газу у своїй становитиме 0,64 кг/(м³·с) . Вимагає застосування вагових пристроїв для контролю витоку вогнегасної речовини, зазвичай є тензорні вагові пристрої.

Не можна застосовувати для гасіння лужноземельних, лужних металівдеяких гідридів металів, розвинених пожеж тліючих матеріалів .

Хладон 23

Хладон 23 (трифторметан) - легкий газ без кольору та запаху. У модулях знаходиться у рідкій фазі. Має високий тиск власної пари (48 КгС/кв.см), не вимагає наддуву газом-витіснячем. Газ виходить із балонів під впливом тиску своїх пар. Контроль маси ГОТВ у балоні здійснюється пристроєм контролю маси автоматично та постійно, що забезпечує постійний контроль працездатності системи пожежогасіння. Вогнегасна станція здатна в нормативний час (до 10 секунд) створювати нормативну вогнегасну концентрацію у приміщеннях, віддалених від модулів з ГОТВ на відстань до 110 метрів по горизонталі та 32 – 37 метрів по вертикалі. Дані на відстані визначаються за допомогою гідравлічних розрахунків. Властивості газу хладон 23 дозволяють створювати системи пожежогасіння об'єктів з великою кількістю приміщень, що захищаються шляхом створення централізованої станції газового пожежогасіння. Озонобезпечний – ODP=0 (Ozone Depletion Potential). Гранично допустима концентрація становить 50%, нормативна концентрація, що гасить, - 14,6%. Запас безпеки для людей 35,6%. Це дозволяє застосовувати Хладон 23 для захисту приміщень із людьми.

Хладон 125

Хімічна назва – пентафторетан, озонобезпечний, символічне позначення – R – 125 ХП.
- безбарвний газ, скраплений під тиском; негорючий і малотоксичний.
- призначений як холодоагент і пожежогаснуча речовина.

Хладон 218

Хладон 227еа

Хладон 227еа - безбарвний газ, застосовується як компонент змішувальних хладонів, газового діелектрика, палива та вогнегасника

(Піноутворюючий і охолодний агент). Хладон 227еа озонобезпечний, озоноруйнуючий потенціал (ОРП) - 0 Є приклад застосування цього газу в установці автоматичного газового пожежогасіння серверного, в модулі газового пожежогасіння МПХ65-120-33.

Негорючий, невибухонебезпечний та малотоксичний газ, за ​​нормальних умов є стабільною речовиною. При зіткненні з полум'ям і поверхнями з температурою 600 °С і вище Хладон 227еа розкладається з утворенням високотоксичних продуктів. При влученні рідкого продуктуна шкіру можливе обмороження.

Заливають у балони місткістю до 50 дм 3 за ГОСТ 949, розраховані на робочий тиск не менше 2,0 МПа, або контейнери (бочки) місткістю не більше 1000 дм 3 розраховані на надлишковий робочий тиск не менше 2,0 МПа. При цьому на кожен 1 дм3 місткості ємності слід наповнювати не більше 1,1 кг рідкого хладону. Транспортують по залізниціта автомобільним транспортом.

Зберігають у складських приміщенняхв далечині від нагрівальних приладівпри температурі не вище 50°С та на відкритих майданчиках, забезпечивши захист від прямих сонячних променів.

Хладон 318Ц

Хладон 318ц (R 318ц, перфторциклобутан) Хладон 318Ц - скраплений під тиском, негорючий, невибухонебезпечний. Хімічна формула - C 4 F 8 Хімічна назва: октафторциклобутан Агрегатний стан: газ без кольору зі слабким запахом Температура кипіння −6,0° С (мінус) Температура плавлення −41,4 °C (мінус) Температура самозаймання 632 °C Молекулярна маса 2 Озоноруйнуючий потенціал (ОРП) ODP 0 Потенціал глобального потепління GWP 9100 ГДК г.з.мг/м3 р.з. 3000 млн-1 Клас небезпеки 4 Характеристика пожежонебезпеки Трудногорючий газ. При дотику до полум'я розкладається з утворенням високотоксичних продуктів. Область займання у повітрі відсутня. При зіткненні з полум'ям та гарячими поверхнями розкладається із утворенням високотоксичних продуктів. При високій температуріреагує із фтором. Пламегасник, робоча речовина в кондиціонерах, теплових насосах, як холодоагент, газовий діелектрик, пропелент, реагент для сухого травлення при виготовленні інтегральних мікросхем.

Стислі газові вогнегасні склади (Азот, аргон, інерген)

Азот

Азот використовується для флегматизації горючих парів та газів, для продування та осушення ємностей та апаратів від залишків газоподібних або рідких горючих речовин. Балони зі стислим азотом в умовах пожежі, що розвинулася, становлять небезпеку, так як можливий їх вибух внаслідок зниження міцності стінок при високій температурі і підвищення тиску газу в балоні при нагріванні. Мірою, що запобігає вибуху, є випуск газу в атмосферу. Якщо це зробити неможливо, балон слід рясно зрошувати водою з укриття.

Азот не можна застосовувати для гасіння магнію, алюмінію, літію, цирконію та інших матеріалів, які утворюють нітриди, що мають вибухові властивості. У цих випадках як інертний розріджувач застосовують аргон, значно рідше - гелій.

Аргон

Інерген

Інерген - дружня по відношенню до довкілля Противопожежна система, чинний елемент якої складається з газів, що вже присутні в атмосфері. Інерген - інертний, тобто нерозріджений, нетоксичний та негорючий газ. Він складається на 52% із азоту, на 40% з аргону, і на 8% із вуглекислого газу. Це означає, що він не завдає шкоди навколишньому середовищу та не ушкоджує обладнання та інші предмети.

Метод гасіння, закладений в Інергені, називається «заміщення кисню» - рівень кисню в приміщенні падає і вогонь гасне.

• У атмосфері Землі міститься приблизно 20,9% кисню.
• Метод заміщення кисню у тому, щоб знизити рівень кисню приблизно 15 %. За такого рівня кисню вогонь здебільшого нездатний горіти і згасне не більше 30-45 секунд.
• Відмінною особливістю Інергена є вміст у його складі 8% вуглекислого газу.

Інші

Також як вогнегасна речовина може застосовуватися пара, проте ці системи в основному застосовуються для гасіння всередині технологічного обладнання та трюмах суден.

Автоматичні установки газового пожежогасіння

Системи газового пожежогасіння застосовуються в тих випадках, коли застосування води може викликати коротке замикання або інше пошкодження обладнання - в серверних кімнатах, сховищах даних, бібліотеках, музеях, на літальних апаратах.

Автоматичні установки газового пожежогасіння повинні забезпечувати:

У приміщенні, що захищається, а також у суміжних, що мають вихід тільки через приміщення, що захищається, при спрацьовуванні установки повинні включатися пристрої світлового (світловий сигнал у вигляді написів на світлових табло «Газ - йди!» і «Газ - не входити!») і звукового оповіщення відповідно до ГОСТ 12.3.046 та ГОСТ 12.4.009 .

Система газового пожежогасіння також входить як складова частинау системі придушення вибухів, що використовується для флегматизації вибухонебезпечних сумішей.

Випробування автоматичних установок газового пожежогасіння

Випробування слід проводити:

• перед здаванням установок в експлуатацію;
• у період експлуатації не рідше одного разу на 5 років

Крім того, маса ДЕРЖ і тиск газу-витіснювача в кожному посудині установки слід проводити в терміни, встановлені технічною документацією на судини (балони, модулі).

Випробування установок з перевірки часу спрацьовування, тривалості подачі ДГЗ та вогнетривкої концентрації ДГЗ в обсязі приміщення, що захищається, не є обов'язковими. Необхідність їх експериментальної перевірки визначає замовник або, у разі відступу від норм проектування, що впливають на параметри, що перевіряються, посадові особи органів управління та підрозділів Державної протипожежної службипід час здійснення державного пожежного нагляду.

Мобільні засоби газового пожежогасіння

Протипожежна установка«Штурм» спільного виробництва нижньотагільського ВАТ «Уралкріомаш», московського дослідно-конструкторського бюро «Гранат» та єкатеринбурзького виробничого об'єднання «Уралтрансмаш» гасить велика пожежана газовій свердловині лише за 3-5 секунд. Такий результат випробувань установки на пожежах у місцях газових родовищ Оренбурзької та Тюменської областей. Настільки висока ефективністьдосягається за рахунок того, що «Штурм» гасить полум'я не піною, порошком або водою, а зрідженим азотом, який викидається в осередок пожежі через сопла, встановлені півколом на довгій стрілі. Азот має подвійну дію: повністю перекриває доступ кисню та охолоджує джерело вогню, не даючи йому розгоратися. Звичайними засобами вогонь на нафтогазових об'єктах часом не вдається погасити місяцями. «Штурм» зроблено на базі самохідної артилерійської установки, яка легко долає самі складні перешкодина шляху до важкодоступних ділянок газопроводів та нафтових свердловин.

Газове пожежогасіння на основі фторкетонів

Фторкетони - новий клас хімічних речовин, розроблених компанією 3М та введених у міжнародну практику. Фторкетони - це синтетичні органічні речовини, у молекулі яких атоми водню замінені на міцно пов'язані з вуглецевим скелетом атоми фтору. Такі зміни роблять речовину інертною з погляду взаємодії з іншими молекулами. Численні тестові випробування, проведені провідними міжнародними організаціями, показали, що фторкетони не лише є відмінними вогнегасними речовинами (з ефективністю аналогічною хладонам), а й демонструють позитивний екологічний та токсикологічний профіль.

Начальник проектного відділу ТОВ "Технос-М+" Синельников С.А.

Останнім часом у системах протипожежної безпеки невеликих об'єктів, що підлягають захисту системами автоматичного пожежогасіння, все більшого поширення набувають автоматичні установки газового пожежогасіння.
Їх перевага полягає у відносно безпечних для людини вогнегасних складах, повній відсутності шкоди об'єкту, що захищається при спрацьовуванні системи, багаторазовому використанні обладнання та гасінні вогнища займання у важкодоступних місцях.
При проектуванні установок найчастіше виникають питання щодо вибору вогнегасних газів та гідравлічному розрахунку установки.

У цій статті ми спробуємо розкрити деякі аспекти проблеми вибору вогнегасного газу. Всі найчастіше застосовувані в сучасних установках газового пожежогасіння газові вогнегасні склади можна умовно поділити на три основні групи. Це речовини хладонового ряду, діоксид вуглецю, широко відомий, як вуглекислота (СО2) та інертні гази та їх суміші.

Відповідно до НПБ 88-2001* всі ці газові вогнегасні речовини застосовуються в установках пожежогасіння для гасіння пожеж класу А, В, С за ГОСТ 27331 та електрообладнання з напругою не вище зазначеного в технічній документації на ГОТВ.

Газові ОТВ застосовуються переважно для об'ємного пожежогасіння на початковій стадії пожежі за ГОСТ 12.1.004-91. Також ГОТВ використовуються для флегматизації вибухонебезпечного середовища в нафто-хімічній, хімічній та ін. галузях. напругою.

Забороняється застосування ГОТВ для гасіння:

а)волокнистих, сипких і пористих матеріалів, здатних до самозаймання з подальшим тлінням шару всередині обсягу речовини (деревна тирса, ганчір'я в тюках, бавовна, трав'яне борошно і т.п.);
б) хімічних речовин та їх сумішей, полімерних матеріалів, схильних до тління та горіння без доступу повітря (нітроцелюлоза, порох та ін.);
в) хімічно активних металів (натрію, калію, магнію, титану, цирконію, урану, плутонію тощо);
г) хімікатів, здатних зазнавати аутермічного розпаду (органічних перекисів та гідразину);
д) гідридів металів;
е) пірофорних матеріалів (білого фосфору, металоорганічних сполук);
ж) окислювачів (оксидів азоту, фтору)

Забороняється гасіння пожеж класу С, якщо при цьому можливе виділення або надходження в об'єм горючих газів, що захищається, з подальшим утворенням вибухонебезпечної атмосфери. У разі застосування ГОТВ для протипожежного захисту електроустановок слід враховувати діелектричні властивості газів: діелектричну проникність, електропровідність, електричну міцність. Як правило, гранична напруга, при якій можна здійснювати гасіння без відключення електроустановок усіма ГОТВ становить не більше 1 кВ. Для гасіння електроустановок з напругою до 10 кВ можна використовувати лише СО2 вищого гатунку за ГОСТ 8050.

Залежно від механізму гасіння газові вогнегасні склади поділяються на два кваліфікаційні угруповання:
- інертні розріджувачі, що знижують вміст кисню в зоні горіння та утворюють у ній інертне середовище (інертні гази – двоокис вуглецю, азот, гелій та аргон (види 211451, 211412, 027141, 211481));
- інгібітори, що гальмують процес горіння (галоїдовуглеводні та їх суміші з інертними газами – хладони)

Залежно від агрегатного стану газові вогнегасні склади в умовах зберігання поділяються на два класифікаційні угруповання: газоподібні та рідкі (рідини та/або зріджені гази та розчини газів у рідинах).
Основними критеріями для вибору газової вогнегасної речовини є:

Безпека людей;
- техніко-економічні показники;
- збереження обладнання та матеріалів;
- Обмеження щодо застосування;
- Вплив на навколишнє середовище;
- Можливість видалення ГОТВ після застосування.

Переважно застосовувати гази, які:

Мають прийнятну токсичність у використовуваних вогнегасних концентраціях (придатні для дихання і дозволяють евакуювати персонал навіть при подачі газу);
- термічно стійкі (утворюють мінімальну кількість продуктів терморозкладання, які є корозійноактивними, подразнюють слизову оболонку та отруйними при вдиханні);
- найефективніші при пожежогасінні (захищають максимальний об'єм при подачі з модуля, який наповнений газом до максимального значення);
- економічні (забезпечують мінімальні питомі фінансові витрати);
- екологічні (не надають руйнівної дії на озоновий шар Землі та не сприяють створенню парникового ефекту);
- забезпечують універсальні методи наповнення модулів, зберігання та транспортування та перезаправки.

Найбільш ефективними під час гасіння пожежі є хімічні гази-хладони. Фізико-хімічний процес їхньої дії заснований на двох факторах: хімічному інгібуванні процесу реакції окиснення та зниженні концентрації окисника (кисню) у зоні окиснення.
Безперечними перевагами володіє Хладон 125. За даними НПБ 88-2001 нормативна вогнегасна концентрація Хладону 125 для пожеж класу А2 становить 9,8 % об. Така концентрація Хладону 125 може бути підвищена до 11,5% об., при цьому атмосфера придатна для дихання протягом 5 хвилин.

Якщо ранжувати ГОТВ за токсичністю при масивному витоку, то найменш небезпечні стислі гази, оскільки діоксид вуглецю забезпечує захист людини від гіпоксії.
Хладони, що використовуються в системах (по НПБ 88-2001*), малотоксичні і не виявляють вираженої картини інтоксикації. По токсикокінетиці хладони аналогічні інертним газам. Лише при тривалому інгаляційному впливі низьких концентрацій хладони можуть несприятливо впливати на серцево-судинну, центральну нервову системи, легені. При інгаляційному вплив високих концентрацій хладонів розвивається кисневе голодування.

Нижче наведено таблицю з тимчасовими значеннями безпечного перебування людини серед найбільш часто вживаних нашій країні марок хладонов при різної концентрації.

Використання хладонів при гасінні пожеж практично безпечне, так як вогнегасні концентрації по хладонам на порядок менше смертельних концентрацій при тривалості дії до 4 годин. Термічного розкладання піддається приблизно 5% маси хладону, поданого на гасіння пожежі, тому токсичність середовища, що утворюється при гасінні пожежі хладонами, буде набагато нижчою за токсичність продуктів піролізу і розкладання.

Хладон 125 відноситься до озонобезпечних. Крім того, має максимальну термічну стабільність у порівнянні з іншими хладонами, температура терморозкладання його молекул становить більше 900°С. Висока термічна стабільність Хладона 125 дозволяє застосовувати його для гасіння пожеж тліючих матеріалів, т.к. при температурі тління (зазвичай близько 450 ° С) терморозкладання практично не відбувається.

Хладон 227еа не менш безпечний, ніж хладон 125. Але їх економічні показники у складі установки пожежогасіння поступається хладону 125, а ефективність (об'єм, що захищається з аналогічного модуля відрізняється незначно). Поступається він хладону 125 і термічної стабільності.

Питомі витрати СО2 і хладону практично збігаються. СО2 термічно стабільний під час пожежогасіння. Але ефективність СО2 невелика-аналогічний модуль з хладоном 125 захищає обсяг на 83% більше, ніж модуль СО2. Вогнегасна концентрація стиснутих газів вище, ніж хладонів, тому потрібно на 25-30% більше газу і, отже, на третину зростає кількість ємностей для зберігання газових вогнегасних речовин.

Ефективне пожежогасіння досягається при концентрації СО2 більше 30% про, але така атмосфера непридатна для дихання.

Двоокис вуглецю при концентраціях понад 5% (92 г/м3) шкідливо впливає на здоров'я людини, знижується об'ємна частка кисню в повітрі, що може викликати явище кисневої недостатності та задухи. Рідкий двоокис вуглецю при зниженні тиску до атмосферного перетворюється на газ і сніг температурою мінус 78,5 °С, які викликають обмороження шкіри та ураження слизової оболонки очей. Крім того, при використанні вуглекислотних установок автоматичного пожежогасіння температура навколишнього повітря робочої зони не повинна перевищувати плюс 60 °С.

Крім хладонів та СО2, в установках газового пожежогасіння застосовуються інертні гази (азот, аргон) та їх суміші. Безумовна екологічність та безпека для людини цих газів є безперечними плюсами їх застосування в АУГПТ. Однак, висока вогнегасна концентрація, і пов'язана з цим більша (порівняно з хладонами) кількість необхідного газу і, відповідно, більша кількість модулів для його зберігання, роблять такі установки більш громіздкими та дорогими. Крім цього, застосування інертних газів та їх сумішей в АУГПТ пов'язане з використанням більш високого тиску в модулях, що робить їх менш безпечними при транспортуванні та експлуатації.