Система пожаротушения спринклерного типа основана на применении металлических оросителей с запаянными головками. Материал, используемый для герметизации, уязвим к высокотемпературному воздействию. При пожаре он расплавляется, что приводит к подаче жидкости на ороситель.
Температура плавления герметизирующей вставки может составлять 72, 93, 141 и 182 градуса. Процесс сплавления элемента занимает не более 2-3 минут.
Системы спринклерного пожаротушения делятся на:
- Водозаполненные . Магистраль, подведенная к оросителям, заполнена водой. После начала тушения давление в трубах падает. Данный факт фиксируется специальным датчиком, активирующим повышающий насос. Устанавливать водозаполненные системы можно на отапливаемых объектах либо в помещениях с температурой не ниже +5 градусов.
- Воздушные . Вода находится в контрольной части трубопровода. Вся остальная линия заполнена азотом или сжатым воздухом. Магистраль оборудована клапаном, фиксирующим снижение давления в случае срабатывания спринклеров. При достижении критической отметки он активирует насос для подачи воды.
- Воздушно-водяные . Универсальные системы, адаптируемые под температурный режим на объекте. В теплое время года магистраль заполняется водой, в холодное — сжатым газом. Смена режима работы выполняется в сжатые сроки. Мероприятия осуществляются силами обслуживающей организации.
Тип оборудования, используемого в рамках помещения, определяется согласно предписаниям проектной документации.
Никто не станет спорить с утверждением, что пожар – одно из наихудших бедствий, которые могут случиться в жизни, поскольку его последствия редко бывают незначительными. Задача систем автоматического оповещения и тушения огня состоит в том, чтобы предотвратить пожар или его распространение с целью уберечь жизнь и здоровье людей, а также материальные ценности и оборудование. В наше время одной из самых распространенных являются автоматические спринклерные системы пожаротушения, о которых и пойдет речь в данной статье.
В соответствии с нормативными документами автоматические установки, гасящие пожар, должны предусматриваться в зданиях определенного назначения. К ним относятся различные производственные, административные и общественные здания с большим скоплением людей, устройство подобных систем в частном строительстве нормами не предусматривается. Несмотря на это, некоторые домовладельцы все же оборудуют свои дома пожарной сигнализацией, а то и пожаротушением. Для этого применяется спринклерная и дренчерная система, гасящая пламя с помощью воды либо других жидких составов или газов.
Дренчерная схема предназначена для тушения огня на значительных площадях большим количеством воды, поэтому чаще всего ее применяют при пожаре для охлаждения различных опасных объектов, что могут легко воспламениться либо для того, чтобы создать между очагом возгорания и остальным помещением водяную завесу. Объем воды, подающийся за единицу времени дренчерной системой, настолько велик, что последствия ее работы могут превышать урон от пожара. Особенность этого метода в том, что пожарные трубопроводы наполняются водой только после возгорания, по сигналу автоматики или от ручного включения.
В свою очередь, спринклерная система пожаротушения – это сеть трубопроводов с установленными на них распылителями воды, действующими локально. Ее основное отличие от дренчерной в том, что каждый водяной ороситель (спринклер) срабатывает самостоятельно в автоматическом режиме при наличии в зоне его расположения определенной температуры. Таким образом, при возникновении локального возгорания в помещении сработает один или несколько оросителей, находящихся в зоне повышенной температуры, это и есть принцип работы спринклерной системы пожаротушения.
Устройство спринклерной системы
В обычном отапливаемом здании трубопроводы, к которым подключены все распылители, постоянно заполнены водой или другим составом, находящимся под давлением. Его обеспечивает специальный насос, и в случае возгорания он для поддержания давления станет качать воду из водопроводной сети или пожарной емкости. В соответствии с нормами для этих целей предусматривается не менее 2, а то и 3 насосов, один из которых – рабочий, а остальные - резервные.
В неотапливаемых сооружениях устройство спринклерной установки предусматривает опорожнение сети в зимнее время. Во избежание замерзания воды в трубопроводах они заполняются сжатым воздухом, который быстро выпускается из системы после срабатывания автоматического клапана во время пожара и трубы заполняются составом для тушения пламени. Однако при таких условиях увеличивается время до начала орошения водой, а значит, возрастает вероятность распространения огня.
Современные системы пожаротушения могут включаться и ручным способом. Особенно это актуально в сооружениях с высокими потолками, где локальное возгорание не всегда поднимает температуру в зоне расположения спринклеров.
Задачи по расчету и проектированию данных систем должны выполнять специализированные организации, имеющие все необходимые разрешения, поскольку ответственность этой работы очень высока. Как правило, при разработке используются следующие схемы спринклерных систем:
- с перекрытием зон орошения;
- без перекрытия зон орошения.
Первый вид схем отличается надежной работой и предполагает применение на ответственных объектах, но требует большого количества спринклеров и, соответственно, воды для тушения огня.
Схема без перекрытия зон также имеет право на жизнь, так как более экономична в монтаже и не требует большого расхода воды.
Расстояние между распылителями определяется в зависимости от выбранной схемы, высоты потолков и технических характеристик устройства. Обычно спринклерные установки пенного пожаротушения располагают в верхней части помещения, под потолком, чтобы поток воды или пены в виде факела был направлен вниз. Тем не менее существуют и настенные варианты спринклеров, их применяют при слишком высоких потолках производственных зданий или для защиты ценного оборудования. Кроме того, в схемах часто задействована функция включения не менее двух оросителей с целью предохранения от ложного срабатывания.
Конструкция спринклера
Как можно понять по названию, водяное спринклерное пожаротушение основано на работе главного элемента схемы – спринклера. Простыми словами, это распылитель, снабженный так называемым тепловым замком, что играет роль спускового крючка. Обычно в качестве теплового замка выступает стеклянная колба с жидкостью либо плавкая вставка. В дежурном режиме замок сдерживает сжатую тарельчатую пружину, на конце которой находится крышка клапана, перекрывающая путь воде. Сами спринклеры и их детали изготавливаются из цветных металлов, стойких к коррозии.
Стеклянная колба или плавкая вставка рассчитана на определенный порог температуры окружающей среды. При превышении этого порога жидкость внутри колбы расширяется и разрушает ее, соответственно, плавкая вставка теряет жесткость и тепловой замок открывается. Высвобождается пружина, которая поднимает крышку клапана и тем самым открывает доступ струе воды, находящейся под давлением. Далее, строение корпуса обеспечивает ее качественное распыление. При этом давление воды в системе начинает снижаться, что фиксирует датчик и включает в работу насос для пожаротушения.
Оросители противопожарных систем должны соответствовать следующим показателям качества:
Герметичность. Поскольку устройство постоянно находится под высоким давлением, то этот показатель играет большую роль. Протечка недопустима, ведь вода может попасть на дорогостоящее оборудование, документы, людей и так далее.
Прочность. Качественно изготовленный спринклер не должен терять работоспособность от внешних воздействий, таких как высокая или низкая температура, влияние агрессивных сред, устойчивость к ударным нагрузкам. Кроме того, розетка устройства обязана работать при максимальном давлении выходящей струи до 1.25 МПа.
Надежная работа теплового замка. Он должен воздерживаться от ложного включения оросителя при резких перепадах температур.
Чувствительность и скорость срабатывания. Для низкотемпературных спринклеров максимальный промежуток времени включения составляет до 300 сек, для высокотемпературных – до 600 сек.
Интенсивность орошения. Данный показатель должен соответствовать нормативным требованиям, предъявляемым к распылителям с различными диаметрами выходных отверстий (от 8 до 20 мм).
Заключение
Как способ локальной борьбы с огнем спринклерное пожаротушение является наиболее эффективным, его работа зачастую предотвращает вмешательство пожарных команд и что самое важное, нанесение вреда жизни и здоровью людей.
Порошковое пожаротушение: как выбрать лучший модуль?
Пожарный гидрант: типы, назначение, установка, схема
Как работает система чиллер-фанкойл
Как выбрать увлажнитель воздуха
Применение автоматических систем борьбы с возгоранием – самый надежный способ защиты имущества. Прежде чем выбирать ту или иную противопожарную конструкцию, необходимо представлять особенности каждой из них, и чем принцип работы отличается от порошковых или дренчерных моделей.
Устройство и конструкция спринклерной системы пожаротушения
Не случайно противопожарные устройства спринклерного вида называют системами, т.е. комплексным оборудованием, действие которого основано на взаимодействии составляющих узлов и элементов. Устройство спринклерной системы пожаротушения состоит из:
- трубопровода, предназначенного для передачи, распределения и распыления воды или пены;
- оросителей (спринклеров), установленных на трубах и распыляющих поступающую жидкость по площади помещения;
- насосов для увеличения давления при подаче воды;
- резервуаров с водой и доступа к централизованной водопроводной системе;
- устройства звукового и светового оповещения.
Функции контрольно-сигнальных датчиков выполняют сами спринклеры, головки которых выполняются из термочувствительных материалов.
В большом по площади помещении трубопровод состоит из отдельных сегментов с автономной системой активизации, что дает возможность его локального использования. В зависимости от мощности и локализации возгорания подключается различное количество спринклеров, находящихся в зоне повышения температуры.
Трубопровод постоянно заполнен водой и готов к началу работы. В зимнее время, если в помещении отрицательные температуры, то вода сливается из трубопровода, а внутреннее пространство заполняется воздухом под давлением, который легко вытесняется водой в случае необходимости.
Для просторных помещений с высокими потолками нередко используется оборудование с ручным способом активации, так как температура при локальном возгорании не достигает критических величин, необходимых для автоматического плавления спринклеров.
Схема спринклерной системы пожаротушения предусматривает (смотреть схему выше ):
- протяженность и разветвленность трубопроводов
- взаимное расположение спринклеров с учетом максимального охвата территории.
Используются способы размещения оросителей с взаимным перекрытием зон, что обеспечивает усиленный водяной душ или без перекрытия, при котором используется минимальное количество спринклеров.
Для высоких помещений возможно использование настенных моделей спринклеров, что делает конструкцию более сложной, но увеличивает ее эффективность и снижает расход воды и повреждения имущества в ходе тушения.
Принцип работы
Как и любое противопожарное оборудование, спринклерные устройства предназначаются для подавления огня путем распыления огнегасящих веществ. Принципы действия спринклерной системы пожаротушения базируются на использовании жидкости, пены, газа или водно-газовых смесей.
Основной действующий элемент – спринклер, который одновременно исполняет функции датчика и распылителя. В дополнение к нему могут использоваться другие датчики, реагирующие на температуру или состав воздуха. Такие устройства увеличивают быстродействие системы, но усложняют принципы ее управления. В схему добавляется еще одна цепочка, состоящая из датчиков и блока управления, которые приводят оборудование в действие, до того как произойдет плавление спринклеров.
В значительной степени для спринклерной системы пожаротушения принцип действия основан на разнице давлений внутри системы и снаружи. В пассивном состоянии эти два давления уравновешены, и запорный клапан герметично перекрывает подачу воды к оросителям. После того, как под воздействием высокой температуры головки спринклера растворяются, создаются перепады давления внутри системы, клапан открывается, и вода под давлением подается в помещение через распылительные отверстия спринклера.
Какое давление в спринклерной системе пожаротушения должно быть?
Требования по уровню давления сформулированы в СП 5.13130.2009 и других нормативных документах. Давление в спринклерной системе пожаротушения указывается в сопроводительных технических документах и должен соблюдаться в ходе эксплуатации. Соблюдение нормативов давления – это один из обязательных вопросов проверок работоспособности оборудования.
В требованиях СП указаны допустимые максимальные и минимальные показатели того, какое давление в спринклерной системе пожаротушения считается допустимым.
Обратите внимание!
Так, максимальное давление у оросителя может быть не больше 1 МПа или 10 атмосфер, но допускаются и другие показатели, если они зафиксированы в технических условиях защиты объекта недвижимости.
Оптимальный уровень давления в двухтрубной системе автоматического пожаротушения выбирается исходя из того, что противопожарное оборудование должно срабатывать в течение определенного времени, т.е. инерционность установки не должна превышать 180 секунд.
Для воздушных спринклерных конструкций минимальное давление может составлять 0,01 МПа, при дальнейшем понижении подается сигнал, отключающий компрессор.
Правила эксплуатации
Эксплуатация спринклерной системы пожаротушения обязана сохранить надолго и постоянно поддерживать оборудование в рабочем состоянии.
В ходе эксплуатации ответственное лицо обязано наблюдать за:
- целостностью системы;
- уровнем ее заполнения водой или другими огнегасящими растворами;
- подключением к электрическому оборудованию (насосам, помпам, сигнализации) и наличием напряжения в электрической сети;
- соответствием показателей техническим условиям, приведенным в документации к оборудованию;
- организовывать регулярное обслуживание и проверки возможностей пожаротушения
- при выходе из строя хотя бы одного из составляющих элементах заботиться о ремонте или демонтаже оборудования и замене его на новую модель.
Заключение
Принципы, на которых работают спринклерные устройства пожаротушения, сделали это оборудование наиболее распространенным и востребованным благодаря простоте эксплуатации и высокой степени надежности.
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.
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.
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.
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.
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:
- 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.
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.
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.
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.
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.
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.
Спринклерное пожаротушениеАУПТ – это система водяного пожаротушения, представленная сетью трубопроводов, заполненных водой, и специальными оросителями (спринклерами).
Пожар – одна из страшнейших стихий, которая приносит огромные убытки и ставит под угрозу человеческие жизни. Бороться с огнем, вышедшим из под контроля, помогают автоматические установки пожаротушения. Среди них спринклерные системы занимают на сегодня передовое место по частоте использования на различных объектах.
Спринклеры срабатывают, как только температура в зоне их действия достигает критической величины. При этом каждое устройство действует независимо от других, обеспечивая локальное тушение возгорания.
Принцип действия спринклерной системы пожаротушения
Необходимость установки систем тушения пожара предусмотрена государственными нормативами. Так, АУПТ (автоматические установки пожаротушения) обязательно проектируются для:
- производственных;
- административных;
- общественных зданий с массовым скоплением людей.
Для частных домов такие системы не являются обязательными, но это не мешает некоторым домовладельцам обустраивать свои дачи или коттеджи пожарной сигнализацией и системой пожаротушения.
В этом принцип действия спринклерной системы отличается от дренчерных установок, которые предназначены для создания водяных завес и тушения пожаров на больших площадях, значительным количеством воды.
Устройство системы спринклерного пожаротушения
Устройство спринклерных систем отличается для отапливаемых и неотапливаемых помещений (зданий).
- В первом случае в трубопроводах системы постоянно есть вода (водонаполненная спринклерная система). Огнетушащее вещество находится в трубах под давлением, которое обеспечивается насосами (1 рабочий и 2 резервных).
- Если сооружение зимой не отапливается, сеть перед наступлением холодов опустошается. Трубопроводы заполняются на зиму сжатым воздухом. При пожаре воздух мгновенно выходит из труб, и система заполняется водой. Такая система еще называется сухой или воздушной.
Обычно для АУПТ предусматривается и возможность ручного запуска процесса пожаротушения. Такой способ актуален для помещений с высокими потолками, когда во время возгорания температура в зоне действия спринклеров не успевает достичь порогового уровня.
Размещение спринклеров в охраняемой зоне должно выполняться строго по правилам, поэтому эту задачу поручают проектировщикам из специализированных компаний, имеющих разрешение на выполнение данного рода работ.
Обычно используют одну из следующих схем:
- с перекрытием или
- без перекрытия зон орошения.
Схема с перекрытием зон орошения более надежна, но требует установки большего количества оросителей, а, значит, увеличится и расход воды на пожаротушение.
Соответственно, вторая схема (без перекрытия) более экономна и в плане монтажа, и в плане расхода огнетушащего раствора.
Чаще всего предполагается потолочный монтаж спринклеров, однако, имеют право быть и варианты настенной установки оросителей. Выбор конкретного места размещения спринклеров зависит от:
- схемы монтажа;
- высоты потолка;
- технических параметров устройств.
Особенности конструкции спринклера
Основной элемент спринклерной системы пожаротушения – спринклер. Это устройство, распыляющее воду (либо пену), снабженное тепловым замком.
Тепловой замок – это стеклянная колба, заполненная жидкостью, или легкоплавкая вставка. В дежурных условиях замок удерживает сжатую пружину, с одной стороны к которой прикреплена крышка клапана, не пропускающая воду. Как только температура становится выше порогового уровня, внутри колбы жидкость расширяется, приводя к разрушению стеклянной емкости. Если тепловой замок представлен плавкой вставкой, при повышении температуры она просто распаивается.
В итоге разрушения замка открывается доступ воде и она орошает защищаемый участок.
Качественный спринклер должен отвечать следующим требованиям:
- Герметичность.
- Прочность, устойчивость к влиянию агрессивной среды или механическим нагрузкам.
- Высокая чувствительность и скорость активации.
- Достаточная интенсивность орошения.
Такой ороситель обеспечит надежную и эффективную работу спринклерной системы пожаротушения без ложных срабатываний и поломок.
Грамотно спроектированная система спринклерного пожаротушения, подобранное качественное оборудование, правильный монтаж и регулярное техобслуживание – это залог долгой и эффективной работы АУПТ.
