Cпринклерная система пожаротушения

Виды

Дренчерные узлы управления по своему функциональному назначению делятся на несколько основных видов:

• Запорные узлы. Назначение – пуск огнетушащих веществ к очагу пожара.
• Редукционные узлы (регуляторы давления). Назначение – автоматическое снижение слишком высокого давления на входе («до себя») до заранее определенного и выставленного уровня давления на выходе («после себя») и поддержание этого давления.
• Предохранительные (сбросные) узлы. Назначение – автоматический сброс жидкости в случае превышения предельно допустимого уровня давления «до себя».
• Специальные узлы (клапаны контроля концентрата).

Возможно объединение в одном узле управления функций запорной арматуры и регулятора давления.

Также следует упомянуть об узлах управления для систем предварительного срабатывания, предназначенных для защиты объектов или ценностей, для которых ущерб от затопления в случае ложного пуска установки может быть сопоставим или даже превысить таковой, полученный при пожаре.

Это перечень лишь основных функций, которые может осуществлять дренчерный узел управления. Ими он далеко не ограничивается. Мы же остановимся именно на этом в рамках данной статьи.

Принцип работы

Принцип работы заключается в активации датчиков подачи воды, которые включаются в работу при прохождении критической температуры.

Сигнал о подачи воды срабатывает при помощи побудительного устройства, который бывает следующих исполнений:

• электрический – в случае отклонения от ранее установленных параметров, устройство отправляет команду центральному блоку управления насосной установкой, и активирует запуск воды
• гидравлический – под влиянием высокого температурного режима, тепловому замку свойственно активироваться, следовательно, давление в установке снижается и передает сигнал о появлении пламени. Далее открывается подача воды
• тросовый – при увеличении температуры в защищаемом объекте замок плавиться, соответственно трос рвется, и происходит открытие клапана трубопроводной системы

Принцип работы дренчерной системы пожаротушения строится на следующей схеме:

• при выявлении пожара, специальные датчики системы пожарной сигнализации отправляют команду на приемный модуль управления
• этот сигнал сравнивается с запрограммированными показателями: температуры, степенью задымления, скорости нарастания температуры
• после подтверждения, система активирует насосное оборудование или выпускной клапан сосуда, внутри которого находится газ и запорный механизм (открывает доступ к питающему трубопроводу и развилке)
• огнетушащий состав, проходя по трубопроводной системе, попадает к дренчерам, и соответственно, распыляется над «проблемным» участком.

Как работает дренчерная система пожаротушения

Среди различных способов локализации и устранения источников возгорания в зданиях любого назначения особое место занимает дренчерная система пожаротушения. Она является одной из наиболее распространенных систем, поскольку отличается надежностью, проверенной временем. Цель данной статьи – описать устройство и принцип работы этой системы водяного пожаротушения.

Назначение и устройство дренчерных систем

Установки подобной конструкции появились еще в начале прошлого века в Англии. Сеть разветвленных по цехам трубопроводов в случае пожара заполнялась водой с помощью ручных помп и предназначалась для гашения огня по всей площади помещения.

С тех пор назначение дренчерных систем пожаротушения не изменилось, они используются, как правило, в производственных помещениях с повышенной пожарной опасностью, например, на деревообрабатывающих предприятиях, в цехах химических производств, где присутствует большое количество легковоспламеняющихся материалов и так далее.

Задачей данных установок является устранение источников возгорания путем орошения водой большой площади либо сдерживание пожара в определенных границах с помощью водных дренчерных завес.

Конструкция дренчерной установки очень схожа со спринклерной системой, где от узла пожарных насосов по зданию расходится сеть трубопроводов. Основной элемент системы – это ороситель, не имеющий теплового замка и всегда находящийся в открытом состоянии. Этим и отличаются спринклерные и дренчерные установки пожаротушения, трубопроводы в них в обычной обстановке пусты, а заполняются водой лишь по сигналу тревоги.

Потолочная и напольная система

Исключение – дренчерное водяное пожаротушение взрывоопасных производств. Здесь трубы заполнены водой, но без избыточного давления, а оросители установлены розетками вверх. Эти мероприятия проводятся с целью уменьшения промежутка времени между сигналом тревоги и началом гашения огня.

Устройства для непосредственного распыления воды различаются двух типов:

• распылители лопаточного типа с диаметром отверстия 12 мм;
• дренчерные оросители для водяной завесы, их диаметры бывают 10, 12, 16 мм.

Орошаемая площадь горизонтальной поверхности от каждого распылителя принимается равной ориентировочно 9 м2, если в технической документации на изделие не прописаны другие данные.

Поскольку в схеме используется принцип перекрывания зон орошения, то шаг установки дренчеров составляет 3 м, а расстояние до ближайшей стены должно составлять 1.5 м.

Если требуется осуществлять дренчерное пожаротушение вертикальной поверхности или распылять воду над полом, то шаг установки принимается по ее расходу, равному 0.5 л/сек на 1 м2.Все основные элементы дренчерной установки показаны на схеме:

Устройство дренчерной системы пожаротушения

Принцип работы дренчерной системы

По способу срабатывания при возгорании системы делятся на 2 вида:

1. Путем автоматического открывания клапанов, установленных на магистральном трубопроводе.
2. Ручным способом, с помощью задвижки.

Примечание. В последнее время задвижки снабжаются электроприводами, поэтому для активации пожаротушения достаточно просто нажать соответствующую кнопку. Групповой клапан открывается автоматически под воздействием тросового, пневматического или гидравлического привода.

https://youtube.com/watch?v=2h6mc8_hH4U

При нормальной обстановке сухотрубная система пожаротушения заполняется водой только до узла управления, в состав которого входит групповой клапан (выше на схеме трубы с водой показаны синим цветом).

После возникновения очага возгорания и повышения температуры срабатывает тепловой пожарный извещатель, передавая сигнал тревоги на шкаф управления. Оттуда в автоматическом режиме поступает команда на гидравлический или пневматический привод, открывающий клапан на магистральном трубопроводе.

 Дренчерные системы пожаротушения также могут включаться и от тросового привода. В нем трос, расположенный в помещении, закреплен зажимами с плавкими вставками, что разрушаются при нагреве.

В первый час работы насосная станция опорожняет пожарный резервуар, обеспечивая высокий расход воды для интенсивного орошения площадей. После того как емкость опустеет, насос качает воду из общей сети. При этом расход уменьшается, поскольку центральный водопровод на это не рассчитан, поэтому эффективность системы падает.

Заключение

В силу своих особенностей дренчерная система применяется избирательно, поскольку в результате обильного орошения она может нанести урон не меньший, чем сам пожар. По этой причине дренчеры устанавливаются только в коридорах офисных зданий с целью создания водяных завес

Отличия от спринклеров

На первый взгляд так похожие спринклерные и дренчерные агрегаты имеют существенные различия.

Расскажем о них подробнее.

1. Условия функционирования. Дренчерные конструкции могут применяться при температурах ниже +5 ˚С. Спринклеры готовы работать в помещениях с повышенным температурным режимом. Водяные системы применимы только при плюсовых температурах.
2. Назначение. При спринклерном варианте с подачей огнетушащего вещества только на очаг возгорания установка одновременно посылает сигнал о начале пожара. Допустимо применять не только воду, но и газ или пену. Дренчеры тушат пожар по всему периметру объекта.
3. Исполнение. У дренчеров в качестве оросителей применяются открытые насадки, приводимые в действие вручную или удаленно. Спринклер содержит «тепловой замок», саморазрушаемый при перепадах температуры. Если такая система сработала, то для восстановления ее работоспособности потребуется заменить насадки (спринклеры).
4. Время срабатывания. На разрушение теплового замка у спринклерного оборудования отводится определенное время, что замедляет скорость реакции установки.

Т.е. имеющие одинаковый принцип действия, эти два комплекса пожаротушения заметно различаются по внешним факторам.

Будем всегда помнить об этом.

10 Особенности монтажа

Дренчерное пожаротушение относится к инженерным конструкциям и требует профессионального подхода к монтажу системы. Для помещений, отличающихся по размерам, форме, назначению и размещению внутри здания, используются различные схемы монтажа, а также применяются разные виды оборудования.

Общим для всех видов конструкций является перечень основных составных частей и последовательность этапов работы.

Схема монтажа дренчерной установки

Для монтажа защитной системы необходимы следующие узлы и оборудование:

• водопровод, состоящий из подводящей и распределительной частей;
• дренчерные оросители, которые монтируются на распределительных трубах (количество рассчитывается исходя из общей протяженности трубопровода и площади помещения);
• насосная станция или несколько исходя из параметров строения;
• системы управления для автоматического или ручного включения.

Монтажные работы состоят из нескольких этапов:

• водопроводные и сварочные работы, в ходе которых устанавливаются, крепятся к несущим конструкциям и соединяются в единую систему трубы, подсоединяются к источнику воды и насосному оборудованию;
• электротехнические, необходимые для подсоединения электропитания к насосам и системам управления;
• установка и наладка пожарных извещателей, системы оповещения персонала о возгорании, приемно-контрольной панели;
• при отсутствии централизованной воды устанавливаются емкости для хранения воды и пенообразования.

В ходе монтажа обеспечивается:

• соответствие всех параметров проекту и технической документации;
• герметичность системы в местах соединений;
• возможность обслуживания системы и ее периодических осмотров, продувки.

Монтажные работы завершаются испытанием системы на герметичность и работоспособность.

Расчет расхода воды

Мы с вами знаем, что для любой системы важны стандарты.

У дренчеров критерии тоже есть. Так, расчет расхода воды производится, исходя из показателей количества огнегасителя.

Эта величина связана с материалами охраняемого здания.

Если на объекте есть целлюлоза или резина понадобится объем воды, в 3 раза больший по сравнению с нормальным показателем.

Программный комплекс ГидРаВПТ

При расчете проекта придерживаемся следующих правил.

1. Основное требование – на каждый ороситель отводится не более 9 кв. м. орошаемой площади.
2. Дистанция между распылителями – 3 метра.
3. Расход ОТВ при тушении – 0,5 л/сек на 1 метр площадки.
4. Скорость пропуска воды в подводящем трубопроводе – 3 м/с.
5. Скорость распределительного или выпускного трубопровода – 10 м/с.
6. Монтаж выполняется на любой высоте.
7. Побудительные компоненты (датчики, розетки и т.п.) монтируют на расстоянии минимум 40 см от перекрытия. Фланцевые соединения и задвижки запрещено размещать на распределительных и питательных водопроводах.

Программа для расчета дренчерных и спринклерных систем

Принцип действия

Работа системы организована по следующему алгоритму:

1. Автоматическое обнаружение очага возгорания одним из видов/типов пожарных извещателей, смонтированных в защищаемом помещении или подача сигнала тревоги путем включения ручного пожарного извещателя, лицом обнаружившим ЧП.

2. Поступление тревожного сообщения на приемно-контрольный пожарный прибор установки автоматической сигнализации, а затем на прибор управления пожаротушением, который формирует командный импульс на включение узла управления дренчерной системы.

3. Открытие электроприводов задвижек, срабатывание сигнального клапана дренчерного узла управления установки, начало работы баков-дозаторов пенных систем пожаротушения, включение насосной станции пожаротушения защищаемого объекта для повышения давления воды при низком значении этого параметра в сети противопожарного водоснабжения.

4. Поступление воды или водных растворов пенообразователей по питающему трубопроводу через узел управления в распределительную сеть системы.

5. Тушение – локализация, последующая ликвидация пожара всеми водяными или пенными дренчерными оросителями или генераторами пены, смонтированными на секции распределительной сети системы в защищаемом помещении, над/вокруг наружной технологической установки.

Кроме автоматического запуска системы после срабатывания пожарных извещателей или редко используемой побудительной тросовой системы с тепловыми замками, срабатывающим на повышение температуры, подобно спринклерным оросителям, автоматические дренчерные установки, согласно нормативным требованиям, должны быть обеспечены ручным пуском:

• Дистанционным – с приборов, кнопок, иных пусковых устройств, которые установлены в помещении пожарного поста, диспетчерской объекта или у входов в помещении, где смонтирована распределительная сеть с дренчерами; возле защищаемого оборудования, технологического сооружения.
• Местным – от пусковых элементов, что устанавливаются в помещениях узла управления, насосной станции пожаротушения.

При этом все виды устройств ручного запуска дренчерных систем должны иметь защиту от случайного приведения в действие, механических повреждений, располагаться вне возможных зон появления очагов возгорания.

Тушение пожаров дренчерными системами характеризуются такими основными показателями:

• Минимальной расчетной площадью орошения, которая определяется расчетом расхода огнетушащего вещества – воды или пены.
• Интенсивностью подачи огнегасящих веществ, определяемой количеством воды/пены, на единицу площади/объема защищаемого помещения за единицу времени.

В отличие от локального способа подавления очага воспламенения спринклерными установками пожаротушения дренчерные системы работают поверхностно по всей площади защищаемого помещения или заполняют пеной значительную часть объема, независимо от размера возгорания, что более эффективно, надежно; но часто приводит к увеличению материального ущерба из-за повреждения оборудования, товароматериальных ценностей.

Пример пуска установки дренчерного пожаротушения

Для чего предназначена

Благодаря своей универсальности, ценовой доступности, и ряду других положительных качеств, оборудование нашло широкое применение в самых разных областях. В основном их устанавливают на объектах где возможен высокий риск возгорания и задымления:

• производственных цехах
• лесоперерабатывающих предприятиях
• целлюлозных заводах
• стоянках закрытого типа
• организации, где круглогодично поддерживаются отрицательные температуры,
• складах ГСМ, взрывчатых веществ
• объектах, производящих электричество
• лакокрасочных компаниях

Проще говоря, дренчер предназначен для тех сооружений, где имеется высокий класс пожаро- и взрывноопасности. Также считается простым и надежным в эксплуатации оборудованием, предназначенным для эффективной борьбы с пламенем. Основными задачами устройства являются: выявление очага пламени, быстрое его тушение и спасение человеческих жизней.

Дренчерные установки считаются самыми востребованными на рынке противопожарной продукции.

Преимущества

1. Оперативное срабатывание установки на возникновение пожара.
2. Оперативное заполнение трубопроводной системы и моментальное распыление воды, благодаря высокопроизводительным насосам (100-600 м3/ч).
3. Возможность ведения контроля за крупномасштабными территориями – целенаправленная подача достаточного количества воды в удаленную точку для устранения возгорания высокой степени.
4. Контроль за строением сложной планировки.
5. Возможность монтажа полностью автоматизированных систем со срабатыванием и отключением работы по заранее введенным данным.
6. Не требует реконструкции. Возможность многократного использования оборудования без замены каких-либо элементов (исключение, пластиковые детекторы при повреждении).
7. Возможность перепрофилирования оборудования с водного типа на газовый, пенный. Такой подход позволяет минимизировать потери при использовании, в качестве огнетушащего средства, воды.

Виды и типы установок

Автоматические спринклерные системы бывают двух видов, что определяется по основному огнетушащему веществу/средству:

На эту тему ▼

Установки тушения пожаров по способу тушения

• Установки водяного пожаротушения – это наиболее избирательно действующее, самостоятельно срабатывающее оборудование для локализации, ликвидации очагов пожаров в складских, административно-общественных объектах с пожарной нагрузкой из твердых, мягких органических материалов, таких как древесина, текстиль, бумага; горючая отделка, обстановка помещений. Водяные спринклерные оросительные головки срабатывают точно над очагом возгорания, локально подавляя развитие, распространение огня, что приводит к минимуму как прямого, так и косвенного ущерба.
• Установки пенного пожаротушения востребованы для подавления, ликвидации очагов возгораний жидких органических продуктов, включая бензин, спирты, эфиры, дизельное топливо, смазочные материалы внутри тех помещений, где пожарная нагрузка невелика; а использование дренчерных систем, работающих по площади/объему технически, экономически нецелесообразно в связи с возможностью повреждения технологического, лабораторного оборудования, упакованной товарной продукции.

Поэтому спринклерные установки пенного пожаротушения используют для защиты опытных, полупромышленных участков нефтеперерабатывающих, химических производств, предприятий органического синтеза, лабораторий по анализу качества продуктов переработки углеводородного сырья, расходных складов ГСМ.

Спринклерные системы бывают нескольких типов, выбор применения которых в основном зависит от температурных параметров защищаемых помещений.

• Водозаполненная установка, в которой вся сеть трубопроводов заполнена водой, водными растворами со смачивателями, пенообразователями, поэтому такой тип оборудования автоматического пожаротушения предназначен для эксплуатации только при положительных температурах воздуха в защищаемых помещениях.
• Воздушная система, где подводящий трубопровод заполнен водой/водными растворами, а вся питательно-распределительная трубопроводная сеть, расположенная выше узла управления – воздухом, находящимся под избыточным давлением.
• Водо-воздушная установка – это система в которой подводящий трубопровод заполнен водой, а питательный, распределительные трубопроводы периодически – в зависимости от сезона, времени эксплуатации защищаемого помещения/объекта заполняют водой/растворами или воздухом.
• С принудительным пуском – это автоматическая установка тушения пожаров, оснащенная спринклерными оросительными головками с управляемым приводом.

Решения о проектировании, монтаже заполненных водой, воздушных, водо-воздушных систем со спринклерными оросителями принимаются исходя из предстоящих условий работы оборудования автоматического пожаротушения в постоянно, сезонно отапливаемых или холодных помещениях/строительных объектах.

Важно: хотя применение воздушных, водо-воздушных трубопроводов дает возможность монтировать спринклерные установки в помещениях с отрицательной температурой воздуха, однако, требует дополнительного оборудования – воздушных компрессоров, устройств контроля, управления, блоков/приборов, что приводит к увеличению затрат заказчиков, увеличивает инерционность таких систем

Отличия дренчерной и спринклерной системы

Главным отличием этих систем являются конструкционные особенности их распылительных головок. Дренчерная система использует открытые оросители, а спринклерная — закрытые специальным тепловым замком, который открывается по достижению определённой температуры и освобождает отверстия головки для подачи тушащего вещества.

Кроме главного, конструкционного, отличия имеются и другие: например, в принципе срабатывания. Спринклер срабатывает в момент, когда открывается тепловой замок, а дренчер запускается либо вручную с кнопки на пульте, либо автоматически, от устройства сигнализации.

Ещё одно отличие заключается в том, как ведёт себя устройство в режиме ожидания. Спринклер заряжен непрерывно: трубопроводы в этой системе всегда заполнены пожаротушащим веществом, а дренчерная система в этом случае вариативна: трубопровод может быть как полным, так и пустым: подача тушащего агента может стартовать по сигналу запуска системы.

Как выбрать систему

Несмотря на кажущуюся схожесть, спринклерная и дренчерная системы, всё же, отличаются друг от друга и на практике их применяют на разных объектах. Как правило, одним из определяющих моментов в выборе является охват помещения. Дренчерная система включается полностью и даже на тех участках, где возгорания нет. Спринклерная система действует избирательно: она включается там, где сработал тепловой замок, остальные зоны не подвергаются действию пожаротушения.

Подводя черту под сказанным, следует отметить высокую эффективность пожаротушения дренчерными и спринклерными системами, однако лишь в том случае, если они установлены с учётом типа объекта, поставленного под защиту. Вдумчивое отношение к выбору в сочетании с грамотной установкой обеспечивает максимальную защиту в случае, если на объекте возникнет возгорание. Также следует знать, что системы можно комбинировать, используя местами спринклерные, а местами дренчерные установки.

Сформировать комплект рабочей документации

Когда будет готова спецификация, можно оформлять комплект рабочей документации технологической части установки пожаротушения, который будет включать в себя, как минимум:

1. Лист общих данных с ведомостью рабочих чертежей марки АПТ (АУПТ), ведомостью ссылочных и прилагаемых документов, общими указаниями и таблицей основных характеристик установки пожаротушения;
2. Принципиальную гидравлическую схему;
3. Планы с размещением оросителей и трубопроводов АПТ;
4. Аксонометрические схемы трубопроводов установки пожаротушения;
5. План насосной станции с размещением оборудования и трубопроводов;
6. Аксонометрическую схему насосной станции;
7. Монтажную схему крепления трубопровода к несущим конструкциям здания;
8. Дополнительные подробные чертежи отдельных узлов при необходимости;
9. Спецификацию оборудования и материалов;
10. Комплект заданий для смежных разделов: на электроснабжение; на водоснабжение; на автоматизацию и диспетчеризацию; на строительные работы (отверстия и фундаменты).

В качестве прилагаемых документов также рекомендуется использовать техническое описание или опросный лист на насосы пожаротушения.

Дополнительные материалы

• Сравнение СП 5.13130.2009 и СП 485.1311500.2020: область применения, термины, сокращения и общие положения
• Сравнение СП 5.13130.2009 и СП 485.1311500.2020: установки пожаротушения водой, пеной низкой и средней кратности
• Сравнение СП 5.13130.2009 и СП 485.1311500.2020: установки пожаротушения пеной высокой кратности и роботизированные установки пожаротушения

Проектирование и монтаж

При проектировке и монтаже подобных систем учитывается ряд немаловажных особенностей:

• эффективность работы всей системы требует прокладки как внутренних, так и наружных трубопроводов;
• необходимость постоянного давления для находящейся в системе воды;
• все возможные зоны опасности должны быть охвачены системой трубопровода.

Стандартные схемы автоматических водных установок используются в частных домах, квартирах, помещениях коммерческого характера или производственного назначения. При малых размерах объекта его противопожарную защиту вполне могут обеспечить системы с орошением всей площади помещения. Для защиты больших объектов (торговые или деловые центры) или открытых объектов (складские помещения) рекомендовано применять системы, воздействующие на участки воспламенения локально.

Автоматические системы часто используют технологию тушения огня тонкораспылённой водой, при чём происходит образование водяного тумана, характеризующегося высокой пригодностью к проникновению и охлаждению. Данная технология позволяет наиболее надёжно ликвидировать очаг возгорания, избегая перерасхода воды.

Автоматические установки водяного пожаротушения разделяют на несколько типов; все они имеют собственные достоинства и недочёты, а также рекомендованные области применения.

Применение на объектах

В зависимости от места, условий предстоящей эксплуатации выбирается тот или иной по конструкции ороситель дренчерный. Завеса водой технологических проемов предполагает использование изделия типа ЗВН с боковым щелевым отверстием в корпусе. Если необходимо тушение площадей – то необходимы ДВВ или ДВН, устанавливающиеся розеткой вверх или вниз; генерация пены – ДПУ, являющегося универсальным устройством для подачи воды/пены.

Схема работы

Установка дренчерных оросителей с резьбовыми соединениями мало чем отличается от монтажа сходного по конструкции, способу инсталляции сантехнического оборудования, но учитывая важность качества, надежности проведения таких работ, выполнять их могут только работники специализированной организации, имеющей соответствующую лицензию МЧС. Важно: такое требование не только создание фронта работ для предприятий, выполняющих противопожарные мероприятия, как считают многие руководители, собственники зданий, но и гарантия того, что АУПТ обязательно сработают при возникновении пожара, а также не зальют все помещения водой или пеной в нормальном режиме эксплуатации из-за низкого качества, ошибок при монтаже, наладке оборудования

Важно: такое требование не только создание фронта работ для предприятий, выполняющих противопожарные мероприятия, как считают многие руководители, собственники зданий, но и гарантия того, что АУПТ обязательно сработают при возникновении пожара, а также не зальют все помещения водой или пеной в нормальном режиме эксплуатации из-за низкого качества, ошибок при монтаже, наладке оборудования