Устройство и принцип действия спринклерных систем пожаротушения

Область применения

Согласно постановлению правительства РФ № 390 от 25.04.2012г. «О противопожарном режиме», ФЗ № 123-ФЗ от 22.07.2008 г. «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» и многих отраслевых документов монтаж спринклерной системы пожаротушения в обязательном порядке должен осуществляться на следующих объектах:

• Помещения для обработки и хранения данных — ЦОД, серверные, дата центры;
• Подземные и надземные автостоянки, при этом надземные должны иметь более 1 этажа;
• Сооружения с высотой фасада от 30 м. исключения составляют жилые здания и производственные сооружения, имеющие категорию пожарной опасности Д и Г;
• Одноэтажные сооружения, состоящие из металлических конструкционных элементов с горючим утеплителем. Площадь общественных зданий данного типа должна быть более 800м2, а административно бытовых — более 1200 м2.
• Здания, в которых проводится торговая деятельность, площадью надземной части свыше 3500м2 и подвальной (цокольной) части более 200м2. Исключения составляют сооружения, где проводится торговля и складирование негорючих веществ: металл, стекло, фарфор, продукты питания.
• Все здания, независимо от площади, где проводится торговля легковоспламенимыми или горючими жидкостями и материалами. Исключения составляет розничная торговля упакованным материалом в фасовке не более 20л.
• Выставочные залы и картинные галереи с площадью от 1000м2.
• Кинотеатры, театры, концертные залы и другие увеселительные сооружения, рассчитанные более чем на 800 посадочных мест.
• Здания складов с высотой стеллажей более 5,5 м.

Специальные модели спринклеров и оросителей

Учитывая огромное количество решений по автополиву газонов, в рамках одной статьи, невозможно представить все разновидности спринклеров и методов их установки. Кроме того, многие производители таких устройств часто используют свои термины для особой характеристики своего продукта. Тем не менее, ниже мы постараемся представить какие еще вы можете купить оросители на свой участок, если вам не подходят стандартные решения:

• Импульсные спринклеры — это особый подтип роторного спринклера, который вместо постоянного потока воды заданной интенсивности использует более сильные импульсы, с большим диапазоном и другими параметрами потока. Эти импульсы также являются движущей силой вихревого движения разбрызгивателя. Импульсные оросители очень хорошо зарекомендовали себя при поливе газонов, однако из-за того, что они не равномерно распыляют всю поверхность колеса, их не рекомендуется использовать там, где опрыскивание является основным способом полива участка;
• Колеблющиеся спринклеры — это еще один термин для вращающихся моделей спринклеров. Хотя некоторые эксперты пытаются выяснить разницу между этими двумя типами, на практике они настолько малы, что это не имеет смысла;
• Секторные спринклеры — это, как правило, оросители с заглушками. Они часто выглядят также, как и всенаправленные разбрызгиватели, но вы можете ограничить их движение только определенным сектором, например, углом в 20, 45 или 90 или 180°. Чаще всего количество доступных режимов невелико (до 4-5), и этот тип спринклеров используется совместно с вращательными всенаправленными оросителями.

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).

МОДУЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ ТУШЕНИЯ ТОНКОРАСПЫЛЕННОЙ ВОДОЙ

Модульные системы пожаротушения тонкораспыленной водой являются сравнительно новыми, высокоэффективными установками. Они осуществляют воздействие на очаг возгорания водными частицами размером 100-200 микрон.

На данный момент они являются дорогостоящими, что сдерживает их быстрое распространение. В состав рабочего модуля выходит несколько баллонов: с инертным газом (как правило, азот) и водой (для повышения эффективности ликвидации пламени смешивается со специальным ингибиторами).

Принцип действия.

Срабатывание установки автоматического пожаротушения тонкораспыленной водой происходит по команде системы пожарной сигнализации.

После активации открывается запорная заслонка баллона с газом и через шланг высокого давления азот поступает в баллон наполненный водой. Образуется газожидкостная смесь, вытесняемая поступающим газом в трубопровод к месту возникновение очагов возгорания.

Область использования.

Допускается применение для тушения электроустановок (производственного оборудования) с напряжением до 1000 В. Рекомендуется применять в помещениях, где возможно возникновение значительных финансовых потерь от воздействия воды на материальные ценности. Также используется для тушения и легковоспламеняющихся и горючих газов.

Особенности применения.

Различают два типа модулей тушения тонкораспыленной водой:

Высокого давления.

Формирование водогазовой огнетушащей смеси производится механическим способом.

Низкого давления.

Кроме воды в огнетушащей смеси присутствуют различные ингибиторы горения, которые добавляются в ёмкость смешивание из отдельного баллона.

Достоинства:

• высокая эффективность при тушении электроустановок, жидкостей и газов;
• щадящее воздействие на материальные ценности;
• низкий расход огнетушащего вещества;
• небольшие габариты главного модуля, высокая скорость монтажа.

Недостатки:

• необходимость систематического технического обслуживания и контроль давления в баллонах;
• ограниченное количество огнетушащего вещества, может оказаться недостаточным при пожар на большой площади.

Выбор типа установки водяного автоматического пожаротушения зависит от специфики эксплуатации объекта.

Чаще всего дренчерные системы используется вне помещений и для предотвращения возгорания на больших площадях типа открытых складских площадок.

Спринклерные системы применяются для ликвидации локализированных очагов возгорания.

Модули тушения мелкодисперсной водой имеют высокую стоимость в пересчете на их производительность. Их рекомендуется ограниченно применять при тушении различного оборудования и электроустановок с напряжением до 1000 В.

2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Что такое спринклерная система

Оборудование названо так из-за использования структуры оросителей, установленных по всей площади защиты. Разбрызгиватели крепятся на водяных трубопроводах и называются спринклеры. Они имеют колпачок-рассекатель, обеспечивающий довольно равномерную подачу воды в мелкодисперсном виде.

Система спринклерного пожаротушения

Принцип работы

Спринклерное оборудование имеет два варианта. Первый рассчитан на температуру окружающей среды от 5 °C и выше. Второй, соответственно, используется при температуре ниже этого показателя.

В первом случае оросители крепятся к трубопроводу, постоянно заполненному водой. При повышении температуры внутри спринклера разрушается стеклянная капсула, открывая клапан подачи воды.

Срабатывает локальный насос (жокей), который создает давление на выходе разбрызгивателя, запускается процесс тушения огня.

Во втором случае в трубах находится воздух под давлением. Как только в результате повышения температуры помещения разрушается колба, воздух начинает выходить из клапана, падает давление в трубе. Это сигнал для клапанов подачи воды, они открываются, жидкость поступает в трубы. Далее, как в первом случае, срабатывает жокей-насос, выталкивающий огнетушащий состав на очаг пожара.

Когда площадь распространения пламени довольно велика, мощности локального насоса может не хватить для эффективного функционирования системы. При значительном отборе воды из трубопровода подключается основной насос, встроенный в структуру.

Спринклерная система пожаротушения в работе

Области применения

Нормативными документами регламентируются строения, в которых обязательно использование спринклерной системы (СС):

• одноэтажные складские помещения, в которых хранятся горючие вещества и материалы;
• магазины, торговые площади в которых превышают 3,5 тыс. м2 (для залов, расположенных в цоколе (200 м2);
• объекты культуры, имеющие более 800 посадочных мест, или площадь от тысячи м2;
• здания архивов, книгохранилищ;
• парковочные комплексы, состоящие из двух и более этажей;
• сооружения выше тридцати метров.

Преимущества и недостатки

СС имеет множество достоинств. К ним относятся:

• постоянная готовность к срабатыванию;
• отсутствие затрат на электричество;
• долговечность;
• автоматический режим запуска;
• простая схема установки;
• невысокая стоимость исполнения.

Главный минус системы – инерционность срабатывания. Если огонь возникает на расстоянии шести метров от спринклера (±1 м), задержка системы практически незаметна.

Но если расстояние до очага пожара больше (высокие потолки) или происходит тление без наружного воспламенения, то до повышения температуры до нормативных показателей устройство не сработает. А за это время небольшой огонь может распространиться на значительную площадь.

6 Монтаж оборудования

Все расчетные и проектировочные работы обязательно должны выполняться квалифицированными специалистами, получившими необходимые разрешения. Обычно при разработке спринклерной системы используют две схемы:

• с перекрытием орошаемых зон;
• без перекрытия зон орошения.

Расстояние между спринклерами и в той и в другой схеме определяют, учитывая высоту потолков и технические параметры оборудования. Систему водяного пожаротушения преимущественно располагают в верхней части помещения, чтобы вода свободно могла литься вниз. При необходимости устанавливают настенные разбрызгиватели. Такая мера зачастую бывает обусловлена чересчур высокими потолками, а также наличием в помещении материальных ценностей. Монтажные работы проводят, придерживаясь строгого алгоритма действий:

1. 1. В первую очередь, используя обычные хомуты и прочные резиновые прокладки, устанавливают трубы. При этом соединительные элементы размещают на расстоянии одного метра друг от друга.
2. 2. Далее, сварив трубы, присоединяют отводы и штуцеры. В ходе соединения в систему врезают оросительные спринклеры.
3. 3. Рядом с потолком проводят монтаж основного трубопровода, для чего часть трубы выводят вместе с вентиляционным воздуховодом.
4. 4. Закрепляют раму, затем приступают к установке гидравлического насоса. Если на объекте имеется лишь автономное водоснабжение, то необходимо позаботиться об установке дополнительного насоса и источника электропитания.
5. 5. Распределительные узлы и резервуары с водой устанавливают в отдельном помещении, куда ограничен доступ посторонних лиц.
6. 6. Закрепив задвижки, проводят пусковые и наладочные испытания.

2 Отличия дренчерной и спринклерной систем

Отличия дренчерных установок от спринклерных наглядно показаны в таблице.

Особенности и отличия дренчерных систем

Дренчерные установки автоматического пожаротушения

В отличии от спринклерных, дренчерные установки автоматического пожаротушения оборудованы оросителями не имеющими тепловых замков. Соответственно, трубопровод не наполнен огнетушащим веществом, а начало процесса пожаротушения происходит после открытия запорного клапана, блокирующего доступ к центральному резервуару. Активация пожаротушения производится вручную или после сигнала тревоги пожарной сигнализации. В системах умный дом дренчерные установки автоматического пожаротушения подключены к системе управления тревожно-пожарной сигнализации напрямую. Процесс тушения пожара может начинаться сразу после обнаружения очага возгорания или после подтверждения команды с центрально пульта или дистанционно с телефона.

Срабатывание и принцип функционирования

Принцип работы дренчерной систем

1. Обнаружение очага возгорания производят датчики (задымления, горения или температуры) системы тревожно-пожарной сигнализации, после чего сигнал тревоги передается на пульт охраны, мобильное устройство связи и управления владельцу дома и в центральный контроллер системы пожаротушения;
2. Сигнал сверяется с пороговыми значениями, занесенными в память контроллера. В некоторых системах с адресными детекторами возможна настройка различных значений для разных помещений дома, в зависимости от их назначения:
   1. для кухни ограничивают уровень задымления,
   2. для ванной комнаты уровень температуры и т.п. такие индивидуальные настройки важны для снижения вероятности ложного срабатывания;
3. При активации системы пожаротушения происходит включение насосной станции и разблокировка нескольких запорных клапанов:
   1. От баллона с вытесняющим газом;
   2. От сети трубопроводов;
4. Огнетушащее вещество направляется в трубопровод из автономного локального резервуара или системы водоснабжения через демпферную емкость;
5. Вода, распыляемая над зоной возгорания, может насыщаться огнетушащими химическими добавками, существенно повышающими эффективность пожаротушения.

ВАЖНО! Одним из главных отличий от спринклерной установки является то, что распыление воды производится над всей зоной установки системы пожаротушения

Основные технические характеристики и преимущества

Автоматические дренчерные установки пожаротушения имеют следующие преимущества:

• Быстрая реакция на возникновение очага возгорания, который может определяться по нескольким параметрам:
  • Сигнал детектора пламени или инфракрасного датчика тепла. Обычно, для жилых помещений в системе умный дом, предусматривается срабатывание при достижении граничной температуры 65-75°С или ее скачкообразного, резкого повышения на 15-20°С.
  • Для кухонь целесообразно использовать несколько способов обнаружения возгорания (температура, дым, наличие открытого пламени) совокупно;
• Насосы стандартной установки могут генерировать напор жидкости 100-600 м3/час, что обеспечивает практически мгновенное наполнение даже разветвленных трубопроводов и незначительное время отклика системы на обнаружение возгорания;
• Система способна контролировать большие помещения или строения со сложной планировкой;
• Дренчерная установка не требует реконструкции, замены элементов или дополнительной наладки после срабатывания. После восстановления позиции запорных клапанов в положение закрыто и наполнения резервуара огнетушащим веществом установка готова к повторной активации;
• Основным преимуществом является возможность использования в качестве огнетушащего вещества пены или газа, что ведет к минимизации материальных потерь от воздействия воды.

Правила монтажа и расчета

Разновидности дренчерных распылителей

Согласно действующим нормативам дренчерные установки автоматического пожаротушения для жилых помещений должны соответствовать следующим параметрам:

• Отдельный дренчер должен контролировать площадь не более 9м2;
• Расстояние между распылителями на менее 3 м, от стены не менее 1,5 м;
• Объем огнетушащего вещества на основе воды не менее 0,5л/сек на 1 м2 помещения;
• Скорость подачи воды в распределительных магистралях не менее 10м/сек, а в трубопроводах питающих распылители не менее 3м/сек;
• Целесообразно устанавливать отсекающие распылители с направленной струей в дверных проемах для блокировки распространения огня;
• Для создания водяных завес применяются дренчеры с розеточным рассекателем и диаметром отверстия 10, 12, 16 мм, а для тушения в помещениях 12 мм лопаточные дренчеры.

Виды

Дренчерные установки подразделяются на 2 основных вида:

1. Оборудование с автоматическим типом управления – активизация устройства может осуществляться при помощи клинкетов (задвижек) или клапанов группового действия.
2. Системы с ручным типом управления.

Дренчерное оборудование включает 2 источника воды. Первый применяется для ликвидации очага горения с максимальным напором на протяжение 10 минут. Второй источник – для продолжительного тушения (около 60 минут). Расход воды в среднем составляет 0,2 литра на 1 кв.м.

В зависимости от класса пожароопасности сооружения дренчерная установка подразделяется на 2 вида:

• сухотрубная – применяется на объектах с минимальным риском возникновения пламени, взрыва. Монтаж дренчеров может происходит как розетками вниз, так и вверх
• заливная – в сооружениях с высокой степенью взрыва. В данном случае установка дренчеров осуществляется розетками по направлению вверх

Водная завеса, сектор дополнительно оборудуются рядом устройств: вентиль, клапан группового действия и задвижка. В зависимости от конструктивного строения дренчерное оборудование бывает: лопаточное и розеточное. Первый вариант используется в диафрагме, второй – для организации водной дренчерной завесы. Диаметр отверстия на выходе у лопаточных моделей – 1,2 см, на входе у розеточных – 1, 1,2 и 1,6 см.

Что такое спринклерная система

Спринклерные автоматические системы пожаротушения (АСПТ) представляют собой магистраль и разводку трубопроводов, содержащую под напором огнетушащее вещество или заполняемую ОТВ при обнаружении возгорания.В охраняемом помещении создается разветвленная сеть, а на местах распыления вкручиваются специальные реагирующие на огонь, открывающие выход ОТВ самосрабатывающие водяные оросители – спринклеры.

Как работает спринклерная система

Суть работы АСПТ спринклерного типа состоит в выпуске огнетушащего состава на очаг возгорания. Система непрерывно готова к подаче ОТВ. Давление в трубах постоянное, создаваемое насосом-жокеем. Активируется выход воды спринклером – распылителем с тепловым замком.Спринклерная система срабатывает и тушит этапами:Для задействования спринклерной системы пожаротушения и основных насосов требуется реагирование двух датчиков последовательно:

1. Теплового
   – в спринклере.
2. Гидравлического/воздушного
   – в узле управления между разводкой с распылительными головками с жидкостью или воздухом, и источником ОТВ, перекрытым пружинным клапаном.

Варианты
:

Области применения

Системы пожаротушения спринклерного типа используются на:Применить сеть со спринклерами можно даже в квартире или в других помещениях. Но оборудование тушит только пожары класса A, реже B (специальной пеной). Для других возгораний, объектов под напряжением применяют АСПТ с порошком, углекислотой. Учитывают, что вода может повредить материалы.
Автоматическая система полива характерна для тушения:

Преимущества и недостатки

Достоинства АСПТ спринклерного типа:Минусы спринклерной АСПТ:

Оба варианта имеют инерционность, но при термочувствительном запорном устройстве она больше. У оборудования с открытыми распылителями период ожидания выпуска тушащей смеси зависит лишь от доставки воды по магистрали.Отличие спринклерной системы от дренчерной:

4 Описание и особенности

Сама установка состоит из следующих элементов:

1. Емкости с огнетушащим средством. При монтаже продумывают два резервуара с веществом. Основная емкость служит для ликвидации пламени в первые 15 минут после поступления сигнала, резервная – для продолжения тушения огня в течение часа. Часто установку подключают к пожарному водопроводу при его наличии.
2. Насос. Устанавливается, когда водопровод или резервуар не дает требуемого напора.
3. Система разветвленной магистрали. По трубопроводу вода или пена поступает к очагу возгорания.
4. Дренчеры. Это оросители, закрепленные к магистрали в местах выхода огнетушащего средства. Бывают лопаточными и розеточными, тип зависит от назначения установки.

По признаку наполненности трубопровода устройства разделяются на два вида:

1. Сухотрубные монтируются на объектах с небольшим показателем взрывоопасности. Как ясно из названия, магистрали держат пустыми, в готовности к поступлению воды. В момент срабатывания вещество подается в трубы. Этот процесс занимает некоторое время, поэтому сухотрубные системы считаются медленными.
2. Заливные устройства, в свою очередь, используются на предприятиях повышенной взрывоопасности. В трубопроводах таких установок перманентно находится вода, но без напора. Это качество наделяет заливной механизм мгновенной реакцией на пожар. При монтаже дренчеры устанавливаются строго головками вверх, чтобы избежать вытекания огнетушащего средства.

Дренчерные системы пожаротушения

Разновидности оросительных спринклеров

Оросительные спринклеры могут отличаться типом замка теплового либо привода, а также наличием или отсутствием этих элементов. Существуют такие классификации:

1. Ороситель спринклерный. У него имеется тепловой замок, который реагирует на повышение температуры. Он изготовлен из такого материала, который начинает плавиться при температуре около 165 градусов. Причем замок разрушается автоматически. Он не сработает при наличии задымления и невысокой температуре, и это является его существенным недостатком. Он также расходует большое количество смеси, не срабатывает при отрицательных температурах. Но есть и положительные моменты, такие как простота в установке, доступная цена и возможность тушить пожары различной степени сложности.
2. Ороситель дренчерный. У него тепловые замки отсутствуют, поэтому такая система может быть приведена в «боевую готовность» в любое время, как только произойдет «уведомление» от сигнализации. Такой системой можно управлять и вручную.  К недостаткам этого устройства можно отнести значительный расход реагента для тушения, сильный напор и быстроту распыления, что может привести к существенным повреждениям. Есть и положительные моменты, такие как возможность распылить состав на разных плоскостях, быстро затушить очаг возгорания и не дать огню распространиться на большую территорию, быстро устанавливается и легко обслуживается, небольшая стоимость.
3. Ороситель с внешним приводом. Приводится в рабочее состояние посредством внешнего воздействия при помощи электрических или гидравлических сигналов, а также пневматических либо пиротехнических «манок».