Аерозольне пожежогасіння пристрій, принцип роботи, сфера застосування
Аерозольне пожежогасіння передбачає ліквідацію вогнища шляхом введення в зону займання суспензії горючих частинок. При цьому аерозольні суспензії не гасять полум'я, а ліквідують каталізатори горіння, знижуючи температуру і відсоток кисню в зоні пожежі. Джерелом суспензій виступає спеціальний електронний пристрій - генератор вогнегасних аерозолів (ГОА), який впорскує горючий склад прямо в полум'я пожежі.
За оцінками експертів ця схема боротьби з пожежами гарантує високу ефективність при досить скромних витратах. Тому в даній статті ми розглянемо нюанси аерозольного пожежогасіння, розібравши і склад сумішей, і пристрій генераторів, і схему монтажу такої системи.
Вогнегасящі аерозолі
Будь-яка аерозольна система пожежогасіння базується на суміші горючих матеріалів, що виділяють в процесі окислення великий обсяг газів і твердих частинок. Така суспензія витісняє із зони горіння основний каталізатор цього процесу - кисень, зупиняючи процес поширення вогню і знижуючи температуру пожежі.
Генератор вогнегасного аерозолю
В результаті загоряння «захлинається» в потоці дрібнодисперсних частинок, зважених в потоці газів. Причому газова складова згорілого аерозолю генерує ще і область підвищеного тиску, що витісняє повітря із зони горіння.
Тобто в якості аерозолів можна використовувати будь-які склади, подібні за своїми фізичними характеристиками з димним порохом. Причому перші склади, розроблені ще на початку 18 століття, створювалися на основі суміші селітри, сірки і деревного вугілля - по суті, того ж пороху. Тільки процентне співвідношення цих компонентів було далеко не таким, як у випадку з «бойовими» сумішами, якими заряджали крем'яні рушниці. Правда, такі суміші не давали 100-роцентной гарантії ліквідації пожежі, а в негерметичних приміщеннях ця методика і зовсім не працювала.
Сучасні аерозольні установки пожежогасіння (генератори) «заряджають» іншими речовинами. Але принцип дії залишається абсолютно ідентичним - генератор викидає струмінь дрібнодисперсного суспензії (розміри частинок від 5 до 10 мікрометрів), «збиває» полум'я і переважної процес горіння як мінімум на 10-15 хвилин. Тобто протягом чверті години в обробленому приміщенні процес горіння буде неможливий просто фізично
Генератор вогнегасного аерозолю
Генеруюча потік аерозольної суспензії установка складається з наступних вузлів і деталей:
- Металевого корпусу, здатного витримати значне внутрішній тиск.
- Пускового заряду, що активує генератор.
- Твердотільного наповнювача - суміші аерозолеутворюючого речовин.
- Радіатора системи охолодження.
1 - корпус, 2 - аерозолеутворюючого заряд, 3 - вузол запуску, 4 - теплозахисний матеріал, 5 - охолоджувач, 6 - соплові отвори, 7 - лапки для кріплення, 8 - клемна колодка
Ці компоненти взаємодіють між собою в такий спосіб:
- Пусковий заряд вибухає в корпусі.
- Під дією вибуху твердотільний наповнювач трансформується в аерозольну суспензію, що рве на собі за межі корпусу крізь сопло. Причому горючий наповнювач продовжує окислюватися, виділяючи компоненти аерозолю - гази і дрібнодисперсні частинки протягом як мінімум 30 секунд.
- Радіатор системи охолодження відводить від корпусу тепло, що генерується в процесі горіння твердотільної суміші.
При цьому твердотільний накопичувач просто не може вигоріти на всі 100 відсотків і виділяється з газами у вигляді дрібнодисперсного пилу. Тобто в аерозольній суспензії міститься не тільки продукт горіння, але й саме аерозолеутворюючого речовина, що продовжує горіти при контакті з полум'ям.
Частинки аерозолеутворюючого речовин «важать» повітрі протягом 40 хвилин після вибуху пускового заряду, пригнічуючи процес горіння.
Причому, для повної ліквідації джерела загоряння в атмосфері приміщення, що підлягає повинен бути присутнім певний відсоток аерозолю. І подібне процентне співвідношення повітря, продуктів горіння і аерозолеутворюючого речовинами повинно «протриматися» протягом як мінімум 10-15 хвилин.
Конструкція системи аерозольного пожежогасіння
Система аерозольного пожежогасіння складається з наступних елементів:
- Генератора аерозолів.
- Мережі датчиків, що фіксують небезпечну ситуацію.
- Мережі сповіщувачів, які повідомляють про пожежу і наступному запуску генераторів.
- Пульта управління.
Автоматична система пожежогасіння з використанням установки аерозольного тип
Зазначені вище компоненти взаємодіють наступним чином:
- Датчики «ловлять» сплеск температури або інфрачервоного випромінювання, а ще краще - факт зміни оптичної проникності повітря (задимлення). Після чого вони зраджують сигнал на пульт управління.
- Прочитавши сигнал з датчиків, пульт активує систему оповіщення, запускаючи сирени і світлову сигналізацію. Причому на повідомлення персоналу, робочих або мешканців відводять досить тривалий проміжок часу, протягом якого вони повинні вибратися за переділи приміщення.
- По закінченню запасу часу, виділеного на евакуацію людей, пульт подає сигнал генератора аерозолів.
- У генераторі сигнал з пульта приймає детонатор пускового заряду - пиропатрона, що активує процес освіти аерозолю з твердотільної суміші.
Подальші дії йдуть своєю чергою - суміш горить, газова складова аерозолю «ллється» з форсунок корпусу, підхоплюючи незгорілі частки аерозолеутворюючого речовин. У підсумку, втративши підживлення кисню, пожежа гасне сам собою. Причому цей процес уже не можна «відключити» або зупинити - генератор може спрацювати лише один раз, після чого приміщення буде заповнено сильно концентрованої суспензією протягом як мінімум півгодини.
Переваги та недоліки аерозольних установок пожежогасіння
Автоматичне аерозольне пожежогасіння має цілу радом достоїнств, а саме:
- Система працює без присутності людини - пиропатрон генератора запускає пожежний датчик, а вимкнути ГОА після старту вже неможливо.
- Аерозоль можна застосовувати без оглядки на температуру повітря в кімнаті і наявність працюючих електроприладів. Тобто ГОА може працювати там, де воду або піну неможливо використовувати в принципі.
- Така система пожежогасіння може використовуватися і локально і «по площі». Причому в якості засобу об'ємного пожежогасіння аерозоль «працює» краще води (вона замерзає), піни (вона має граничний обсяг) і газу (він швидко випаровується).
- Генератори аерозолю не містять рухомих деталей, ємностей під тиском і інших компонентів, що змушують проводити частіше технічне обслуговування. Такі пристрої не потребують техобслуговуванні взагалі.
- Модулі аерозольного пожежогасіння монтують шляхом підключення генератора до пульта за допомогою звичайного низьковольтного кабелю. Тобто система аерозольного пожежогасіння не потребує ні в трубопроводах, ні в розпилювачі, ні в запірно-регулюючої арматури. У підсумку монтаж таких моделей виконується дуже швидко, і коштує недорого.
- Сучасні аерозолі екологічно нешкідливі - вони не можуть пошкодити ні обробку, ні меблювання, ні обладнання. Але людям і домашнім тваринам в зоні викиду аерозолю перебувати не варто - вони задихнуться без кисню.
Система аерозольного пожежогасіння в приміщенні
До недоліків, які, на жаль, демонструють системи пожежогасіння аерозолями можна зарахувати:
- Сповільнену реакцію системи - ГОА стартує тільки після евакуації людей із зони розпилення. А кожна хвилину зволікання - це десятки, якщо не сотні тисяч рублів збитку. Тому аерозольними системами комплектують переважно нежитлові приміщення. Ну а якщо в будові працює або живе понад 50 осіб, то використання аерозольних установок виключено в принципі.
- Високу температуру аерозолю, який може «розжаритися» до 400 градусів Цельсія. Адже газоподібна складова цього вогнегасного складу утворюється під час процесу горіння твердої фракції в корпусі генератора. Тому аерозольні системи несумісні з легкоплавкими і горючими матеріалами - полімерами, папером, вибухово-небезпечними речовинами і так далі.
- Ризик помилкового спрацьовування, що приводить до тривалої прибирання і повну заміну вмісту ГОА. Втім, помилкове спрацьовування можливо лише під час монтажу установки - при невдалому підключенні до пускового кабелю, який слід заздалегідь знеструмити. Встановлений генератор прослужить як завгодно довго.
Сфера застосування аерозольних систем пожежогасіння
З урахуванням вищеописаних достоїнств і недоліків, аерозольні системи пожежогасіння рекомендовані до застосування в наступних сферах:
- У складських приміщеннях, без урахування сховищ пально-мастильних матеріалів, легкоплавких речовин і піротехніки.
- В електроенергетиці - без обмежень: адже аерозоль не шкодить електроустаткування. При цьому аерозольні системи допоможуть придушити і локальна пожежа в щитовій і об'ємне займання на території електростанції.
- На транспорті - аерозолі з низькою температурою газів (до 120 градусів Цельсія) допоможуть ліквідувати пожежу та в салоні транспортного засобу, і в гаражному боксі.
А ось в житлових будівлях і офісах такі системи пожежогасіння можна використовувати з масою застережень. Адже в цьому випадку, в першу чергу, потрібна налагоджена схема евакуації мешканців або персоналу.
В обробці інтер'єру офісу або будинку, що захищається за допомогою аерозольної системи, не можна використовувати легкоплавкие будівельні та декоративні матеріали.
