Спринклерная система

Это установка автоматического действия (срабатывает без отдельного блока управления человеком). Спринклерная система пожаротушения представляет собой магистраль трубопроводов с насосами. Последние подключаются к узлам оповещения о появившемся возгорании.

Спринклерная система пожаротушения

Что это такое

Первое подобное устройство было смонтировано на прядильных фабриках Бирмингема в 19 веке. Прототипом огнетушительной системы со спринклерами был медный трубопровод с водой, в котором были проделаны отверстия. Их герметизировали смесью опилок с мелом, поверх пломбы намазывали воск. Защита плавилась от нагревания, из-за чего содержимое труб выливалось на площадку рабочего цеха.

Сегодня к прототипу добавилось насосное оборудование, а отверстия теперь не замазывают, в них монтируют специальные спринклеры (это миниатюрные оросители). Они представлены цилиндром с перфорированным дном. Внутрь встроена одноразовая термочувствительная колба из тонкого стекла. Огнегасящим составом может быть как вода, так и специальная пена (изготавливается на заводе).

Важно. Чтобы не происходило замерзание жидкости в трубопроводе при отрицательной температуре, добавление специальных реагентов не допускается из-за высокого риска появления засоряющего осадка. Подобная неисправность устранена технологами за счет заполнения каналов сжатым воздухом. Поэтому спринклерную систему называют сухой.

Принцип работы

Главная задача устройства состоит в распространении огнетушащего вещества по всей обслуживаемой площади строения. Это осуществляется за счет создания давления в магистрали с ответвлениями. Под напором через перфорацию огнетушащий состав разбивается о преграду, что увеличивает зону охвата.

Принцип действия спринклерной системы выглядит так:

1. Взлом замковой части оросителя. При возникновении возгорания происходит выделение тепловой энергии. Она разрушающе воздействует на термочувствительное стекло. Содержащееся внутри колб вещество начинает расширяться. В результате либо лопается сама колба, либо плавится пластиковая пломба, ограничивающая попадание жидкости на разбрызгиватели.
2. Подача нейтрализующего средства. После активации термического датчика происходит разряжение воздуха в трубах за счет его выхода через сдерживающие клапаны. Так создается давление, которое необходимо для срабатывания запорных вентилей на резервуарах с нейтрализующим компонентом.
3. Создание напора в сети. Содержимое трубопровода сначала выходит автополивом, хотя этого недостаточно, чтобы спринклерная установка функционировала в полной мере. Проблема решается за счет автоматического узла управления. При снижении давления в трубопроводе он подает сигнал для включения насоса джокера. Если мощности нагнетателя джокера и его размера не хватает для тушения пожара, то дополнительно задействуется основная насосная станция, которая отвечает за подачу большего количества огнегасящего состава.

Чтобы спринклерное пожаротушение функционировало, система имеет два датчика. Тепловой представлен колбой или пломбой в оросителе. Гидравлический или воздушный является частью узла управления, его нужно монтировать между трубопроводом и источником огнетушащего вещества. Последний изначально перегорожен подпружиненной заглушкой.

Одновременно при срабатывании спринклеров диспетчеры пожарной охраны получают автоматическое оповещение о возгорании. Следом включается звуковая и световая сигнализация, по радио передается голосовое предупреждение.

Спринклерная система пожаротушенияв действии

Область применения

Установка спринклерной системы ведется на горизонтальные плоскости (потолки, навесы). Места, где чаще всего используется данный вид пожаротушения:

• архивы, библиотеки, пункты хранения бумажной документации;
• склады с высокими потолками (со стеллажами высотой более 5,5 м);
• одноэтажные здания из металлоконструкций с легковоспламеняемым утеплением (объекты общественного назначения площадью от 800 м2);
• высотные здания с предельной величиной в 30 м;
• торговые предприятия, которые имеют площадь более 2500 м2 и расположены выше уровня земли;
• выставочные и галерейные ангары, залы от 1000 м2;
• места массового отдыха вместимостью более 800 человек;
• подземные и поверхностные автостоянки, автомобильные салоны.

Допустима установка также в жилом секторе и на морских судах, для организации полива насаждений. Главное – заранее ознакомиться с техническими ограничениями.

Система справляется с пожарами класса А или В. Второй вариант возможен с пеной. Недопустим монтаж разбрызгивателей в условиях высокого напряжения, так как в таком случае безопасно использование только специального порошка или газовой смеси.

Преимущества и недостатки

Главные плюсы сводятся к автоматизированному управлению системой. Здесь отсутствует оператор, не нужно проводить дозаправку.

Другие преимущества:

• возможно подключение к центральному водоснабжению здания (это по стоимости и технически выгодно);
• не требуется герметизация обслуживаемого помещения;
• нет зависимости от формы строения, так как трубы для спринклерного пожаротушения могут быть смонтированы в любом направлении;
• спринклеры легко заменить на новые;
• охват больших площадей;
• срок эксплуатации более 10 лет.

У системы также имеется ряд недостатков:

• начало тушения пожара спустя 5–10 минут после его появления;
• отсутствует реакция на задымление;
• вероятность ложного срабатывания (низкий процент);
• наличие сложностей проектирования и монтажа;
• на неотапливаемых объектах необходимость обеспечения системы горячей водой или смесью;
• после каждого срабатывания датчика ороситель спринклерный водяной подлежит замене.

На заметку. К минусам также можно отнести природу огнегасящего состава. Жидкости разрушающе воздействуют на большинство материалов. После срабатывания противопожарной сети потребуется масштабная уборка и просушка ценностей, оборудования, помещения.

Отличия от дренчерной системы

Главные различия спринклерной и дренчерной сетей приведены в таблице.

Спринклерное пожаротушение

Конструктивно сеть для локализации и устранения огня представлена несколькими элементами. Ее строение зависит от типа системы и используемых спринклеров.

Спринклерная система пожаротушения в работе

Устройство

Противопожарная установка со спринклерами может иметь одно из двух исполнений, которые представлены в таблице.

Общие элементы систем:

• магистраль с каналами и оросителями;
• гибкая подводка для соединения трубопровода с источником;
• блоки контроля и управления;
• система оповещений;
• запорная арматура;
• резервные насосы для откачки;
• дренажный нагнетатель и приямок;
• контрольные датчики для нейтрализующего вещества.

В конструкциях обоих типов систем для крупных промышленных объектов предусматриваются отдельные сигнальные клапаны, установки для обеспечения рабочего давления.

Схема подключения спринклерного тушения пожаров

Узлы управления

Они отвечают за прием и передачу сигналов для активации спринклерной системы после срабатывания датчиков.

Воздушный

Наполнителем может быть:

• сжатый воздух;
• азот.

После закачивания наполнителя в колбы на них монтируется мембранный клапан, который работает следующим образом: при разгерметизации трубопровода запорная часть открывает доступ для огнетушащего состава к спринклерам.

Отмечается относительно частое ложное срабатывание, но исключено обледенение.

Водозаполненный

Характерные особенности конструкции:

1. Узел, заполненный огнетушащим составом, может быть угловым или прямоточным.
2. Перепад давления в колбах водозаполненных механизмов фиксируется содержимым в трубах (вода, пена) и компенсатором.
3. Имеется замедляющая камера (действие до 16 секунд) для отвода нейтрализующей жидкости в канализацию.

Плюс такой конструкции узла в том, что не нужны иные клапаны для передачи сигналов о срабатывании. Минус – вода замерзает при низкой температуре.

Воздушный контрольно-пусковой

Узел оснащен устройством контроля за целостностью составляющих элементов. При разгерметизации не происходит ложное срабатывание системы. Различают варианты включения:

• после срабатывания спринклеров или оповещателей;
• после сигнала от датчиков.

Узел применяется в строениях, где присутствует повышенный риск повреждения трубопровода или оросителей. Это могут быть промышленные предприятия, стратегические или военные объекты, отсеки с минусовыми температурами.

Виды спринклерных оросителей

Разбрызгиватели срабатывают на повышение температуры в пределах от +57 °С до +343 °С. От теплового диапазона срабатывания зависит цвет маркировки устройств.

Оранжевые разбрызгиватели срабатывают быстрее, чем синие.

Спринклерные оросители

Позиционные

Производятся в нескольких модификациях. Отличаются друг от друга ориентацией разбрызгивателей при подключении к трубопроводной магистрали.

Угловые

За счет миниатюрного козырька возможна настройка угла, под которым будет распыляться состав. Например, струя направляется на офисную технику или промышленное оборудование.

Быстродействующие

Подобные модели предназначены для ускоренного реагирования на возгорание. Включают в себя элементы, направленные на сокращение времени срабатывания. Рекомендуется оборудование для защиты складов с высокими стеллажами и потолками (12,5 и 20 м соответственно).

Тонкодисперсные

При работе данных конструкций наблюдается сниженный расход воды за счет сетчатого колпачка, который обращает жидкость в водяную пыль. Эффективность установки выражается в создании плотной завесы, которая исключает развитие пожара класса А в любой точке обслуживаемой комнаты. Также снижается вредоносный эффект по отношению к материальным ценностям внутри строения.

Виды и типы установок спринклерного пожаротушения

• Установки АСПТ классифицируют по типу огнетушащего вещества:
• Водяные, работающие локально и не требующие дополнительного оборудования для локализации и ликвидации очага возгорания. Монтаж спринклеров водяного пожаротушения проводят на складских, административно-общественных объектах с большим количеством изделий из дерева, текстиля и бумаги, а также с использованием горючей отделки помещений. Такие оросители срабатывают непосредственно над очагом возгорания, локально купируя распространение огня. Ущерб при использовании таких систем сводится к минимуму.
• Пенные, востребованные на объектах нефтеперерабатывающей промышленности, а также на предприятиях органического синтеза, в лабораториях по анализу продуктов переработки углеводородного сырья, на складах ГСМ.

В зависимости от температурных параметров помещения выделяют следующие типы АСПТ:

1. Водозаполненные с системой трубопроводов с водой, растворами со смачивателями, пенообразователем. Используются только в помещениях с минимальной температурой +5°С. Они могут подключаться к центральному водоснабжению или емкости с ОТВ.
2. Воздушные (сухие). Монтируются в отапливаемых и неотапливаемых помещениях. Трубопровод заполняется сжатым воздухом. При срабатывании происходит стравливание давления, в результате чего открываются клапаны и трубопроводы заполняются ОТВ. При таком типе АСПТ возможен вертикальный монтаж спринклеров розетками вниз или горизонтальная классическая установка.
3. Комбинированные. В теплое время года подводящий трубопровод в них заполняется водой, а питательный, который располагается выше узла управления, воздухом под избыточным давлением. При отрицательных температурах работает только «сухая» часть.

Принцип работы спринклерной установки пожаротушения.

Принцип работы состоит в сработке теплового замка спринклера, который реагирует на повышение температуры в помещении.  Срабатывают только те спринклеры, которые наиболее близко находятся к месту горения и достигли критической температуры. Данная характеристика позволяет локально тушить пожар в пределах его обнаружения системой.

Водоисточник с насосами для подачи огнетушащего вещества.

Предназначены для подачи огнетушащего вещества, поддержания необходимого давления в системе при сработке спринклера. Обеспечивается двумя насосами для перекачки огнетушащей жидкости. В качестве водоисточника, допускается использовать системы централизованного водоснабжения хозяйственно-питьевого, производственного и другого назначения.К водоисточникам относятся:

1. городской водопровод;
2. резервуары;
3. неисчерпаемые источники;
4. пневмобаки.

Система трубопроводов (делится на секции).

Предназначены для подачи воды от водоисточника к спринклерам. Допустимое давление жидкости в средине трубопроводов около 12 бар. Существуют водонаполненные и воздушные системы трубопровода. Данная конфигурация зависит от температуры помещения в течении года. Водонаполненные трубопроводы также возможно заполнить антифризом и установить на трубопроводе нагревательные элементы, что приведет к значительному удорожанию системы.

Воздушная система выполнена следующим образом. В средине трубопровода (между спринклером и задвижкой) находится воздух под давлением или инертный газ. После сработки газ теряет давление и открывается водяная задвижка для подачи воды в систему.  Данный вид автоматического тушения устанавливают там, где есть вероятность замерзания воды в трубопроводе.

Система управления.

Предназначена для управления системой пожаротушения. Система должна иметь два вида принуждения: ручную и автоматическую. Также система управления соединяется с установкой пожарной сигнализации и оповещения о пожаре. При сработке выше указанной системы пожаротушения, автоматически срабатывает пожарная сигнализация и оповещение.

Спринклеры.

Устройства для обнаружения и подачи воды в системе спринклерного пожаротушения. Возможны следующие температуры сработки —  57, 68, 72, 74, 79, 93, 101, 138, 141, 182, 204, 260 и даже 343°С.
Спринклеры размещаются горизонтально (под перекрытие, потолком) и вертикально (между стеллажами, полками). Максимальные площади защиты одного спринклера, в зависимости от пожарной нагрузки, составляет от 9 м2 до 21 м2. Минимальное расстояние между спринклерами составляет около 2 м.

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.

Спринклер

Основным рабочим узлом, от которого зависит как быстродействие, так и эффективность всей установки пожаротушения является спринклерный ороситель. Главной деталью этого приспособления является капсула с термочувствительной жидкостью. Температура срабатывания строго определена она колеблется в диапазоне 57 — 343°С. Какая температура плавления у конкретной модели распылителя можно легко узнать по цвету капсулы.

Капсулы с температурой плавления 57°С и 68°С считаются низкотемпературными. Продолжительность их срабатывания не должна превышать 5 мин с момента наступления в помещении граничной температуры. Оптимальным вариантом считается 2-3 мин. Для высокотемпературных капсул допустимая величина до 10 мин.

Было разработано множество конструкций оросителей. Спринклеры для пожаротушения на фото представляют модели, разработанные для решения определенного круга задач:

Позиционирование – установка устройства розеткой вверх СВВ и розеткой вниз СВН.

Направление струи под определенным углом, локализует площадь разбрызгивания для увеличения эффекта. Используется для создания водяных завес или охлаждения установок.

Ороситель для создания тонкодисперсного потока. Применяется для локализации и тушения пожаров класса А. целесообразно использовать в помещениях, где большое количество огнетушащей жидкости может повредить материальные ценности.

Устройство с повышенным быстродействием. Используется для раннего выявления и подавления источника огня. Рекомендуется к применению в высокостелажных складах с высотой до 12,5 м, а так же для установки в помещениях с высотой потолка до 20 м.

Правила монтажа спринклерных установок пожаротушения

Монтаж спринклерной системы пожаротушения – это в основном сборка всей сети в точности с проведенными расчетами, которые касаются объема требуемой воды для тушения очага возгорания. При этом площадь очага выбирается по максимуму.

В первую очередь создается карта орошения, где обозначаются точные места установки спринклеров, чтобы они охватывали собой максимально плотное разбрызгивание огнетушащих веществ. То есть, при тушении огня не должно остаться ни одного участка, который бы не был залит водой или другим материалом. В зависимости от давления воды в трубах площадь орошения будет варьироваться прямопропорционально. То есть, чем больше давление, тем больше участок, который будет заливаться водой от одного спринклера. На карте обязательно указывается, в каком положении оросители будут устанавливаться: вверх розеткой или вниз.

Есть и другие ограничения мест установки оросителей:

• до осветительных приборов – 1 м;
• до стен – половина расстояния между разбрызгивателями, если объект относится к категории пожарной опасности К0 и К1, и в пределах 1,2 м при К2 и К3.

После составления карты орошения создается общий проект системы пожаротушения, где обозначаются места установки насосов и схема расположения трубной развязки. Сложность заключается в том, чтобы точно подобрать диаметры труб, которые будут разбросаны по помещениям. Зависимость прямая – чем больше площадь, тем больше пожарных спринклеров придется установить, тем большего диаметра трубы придется в них использовать.

Огнетушащие составы

Как правило, для тушения огня используется вода. Это обосновано ее эффективностью, относительно низкой ценой и доступностью к соответствующим коммуникациям. В редких случаях требуется установка резервуаров. Последние необходимы для другого типа гасителя – пены, которой можно тушить пожар класса В. Тем более что имеющимся внутри помещения предметам она оказывает меньше вреда.

Проектирование, стоимость системы

Правом вести разработку проектно-сметной, конструкторской документации установок автоматического пожаротушения сегодня обладают организации, вступившие в одну из саморегулируемых организаций проектировщиков России. Об этом должны быть соответствующие документы, с не истекшим сроком действия.

Такое решение принято для защиты прав заказчиков, повышения ответственности и профессионального соответствия проектировщиков, несущих в том числе финансовые обязательства за результаты работы.
Для правильного выбора, расстановки оборудования спринклерной системы пожаротушения учитываются следующие параметры:

• Площадь, высота помещения, пожарного отсека здания.
• Характер, удельный вес пожарной нагрузки.
• Наличие технологического оборудования, внутренних уровней, стеллажей, проемов, систем вентиляции.
• Наиболее вероятное направление распространения пожара.
• Характеристики наружного и внутреннего противопожарного водоснабжения предприятия, здания.

На основании первичных данных производятся расчеты, принимаются конструкторские решения, составляются сметы на поставку оборудования, материалов, выполнение монтажных работ.

Хотя существуют федеральные сметные нормы, региональные коэффициенты цен на проведение, как проектных работ, так и усредненные ценники на оборудование, материалы, проводимые работы по монтажу, наладке оборудования – окончательная стоимость спринклерной системы пожаротушения в каждом конкретном случае, как правило, определяется договорным путем.

Применение на объектах

Спринклерные системы водяного, пенного тушения применяют для защиты таких видов объектов:

• Административных, общественных зданий большой площади, включая торгово-развлекательные, выставочные, спортивные строительные объекты; кинотеатры, театры.
• Подземных, закрытых надземных автостоянок, паркингов.
• Одноэтажных модульных зданий с горючим утеплителем общественного, административно-бытового назначения.
• Складских зданий, логистических комплексов.
• Трюмов речных, морских судов.
• Помещений, где производятся работы по сливу/наливу, хранению ГСМ в мелкотоварной упаковке.
• Помещений насосных, компрессорных по перекачке нефтепродуктов.
• Машинных отделений с двигателями, работающими на жидком топливе.
• Складов, кладовых ЛВЖ/ГЖ.
• Опытных участков производств переработки углеводородного сырья, лабораторий оценки качества нефтепродуктов.
• Цехов, где обращается резина, полимерные материалы.

Спринклерные системы также применяются для защиты открытых строительных порталов – атриумов, арок, технологических проемов, тамбуров-шлюзов; для деления на пожарные секции/отсеки зданий большой площади, таких как железнодорожные, аэровокзалы.

Причины использования спринклерных установок на различных объектах

Существует несколько причин для установки такой системы на объектах производственного назначения:

1. Использование системы не несет существенных затрат для предприятий. Производственные предприятия в своей основе обладают большим количеством специализированных помещений разной площади и предназначения. Они эксплуатируются по-разному и различными категориями людей. Такая  ситуация делает пожаротушение достаточно затратным мероприятием. Если использовать на таких объектах спринклерную систему пожаротушения, то это во много раз упростит сам процесс и сэкономит предприятию значительную сумму денег.
2. Как правило, площади у промышленных предприятий довольно значительные. Поэтому, если возникнет пожар, он может быстро распространиться на огромные площади и тушить его будет проблематично. Наличие оросительного спринклера поможет оперативно справиться с очагом возгорания и не дать огню распространиться по всей территории промышленного предприятия.
3. Если установлена такая система, то она даст возможность тушить пожары не только при помощи воды, но и других смесей, пенообразующих растворов и специальных водных добавок. Альтернативные варианты помогут оперативно справиться с огнем в том случае, если применение воды будет малоэффективным либо вообще не приведет к желаемому результату.

Что касается объектов непроизводственного назначения, то спринклерная система в состоянии быстро и качественно локализовать очаг возгорания и затушить его. Часто такие устройства монтируются в многоэтажных жилых домах и объектах частного сектора. И не важно, что на установку системы необходимо затратить достаточное количество денег. Она себя оправдает, поскольку можно потом не бояться за сохранность своего имущества, а также жизни и здоровья домочадцев.

Спринклерные системы в обязательном порядке должны присутствовать в общественных местах, чтобы полностью предотвратить травмирование и гибель значительного количества людей от пожара. Оросительная система при помощи воды поможет оперативно «накрыть» территорию возгорания и погасить пламя. Такой тип устройства необходимо устанавливать в офисных помещениях, торговых центрах, музеях, театрах, кинотеатрах и концертных залах, а также других объектах, где собирается большое количество людей, что затрудняет процесс тушения и приводит к плачевным результатам.

Нормативно-правовые требования

Системы пожаротушения изготавливают и монтируют в строгом соответствии с действующими порядками, утвержденными на государственном уровне. Любые отклонения от регламента могут привести к непоправимым последствиям. О нормах подробнее можно узнать из следующих документов:

• СНиП 2.04.09-84;
• НПБ 88-2001;
• ГОСТ Р 51043-2002;
• СП 5.13130.2009;
• ФЗ №123-ФЗ;
• Постановление Правительства № 390.

К огнетушащим веществам

Для воды и пены требования общие. Вещества не должны содержать никаких примесей, твердых включений. Подобные элементы могут привести к засорам и коррозии металлических конструкций, что будет способствовать разрушению и разгерметизации системы.

К монтажу системы тушения

Проектированием, монтажом и техническим обслуживанием ответственных конструкций могут заниматься только квалифицированные специалисты, которые получили соответствующую лицензию. По окончании работ владельцу установки вручают технический паспорт.

На этапе разработки магистральной системы на конкретном объекте должно быть учтено:

• высота потолков;
• технические характеристики вентиляции;
• необходимые данные относительно радиуса и диаграммы орошения.

Рассматриваются 2 схемы:

• с перекрытием зоны ответственности (отличается надежностью, большим количеством разбрызгивателей и объемом тушащего состава);
• без перекрытия объекта.

Для трубопровода допустимо использование шовных каналов с антикоррозионной защитой с обеих сторон. Каналы должны выдерживать создаваемое внутри них давление. Установка крепится к потолку или навесу посредством специальных спринклерных хомутов шагом в 1–1,5 м. Отдельные участки соединяются сварным швом или опрессовочным методом с помощью фитингов и пневмоинструмента.

После магистрали трубопровода монтируют спринклеры. Далее подключают насосное оборудование, узлы управления и источники нейтрализующего компонента. Эти составляющие системы рекомендуется размещать в пристройке или подпольном помещении.

В завершение проверяют запорную арматуру, проводят тестирование и настройку системы.

Монтаж спринклерной системы

Принцип работы спринклерной системы пожаротушения: схемы, конструкция

Спринклерные системы пожаротушения – это автоматические средства тушения возгорания. Оросители создают завесу из огнетушащего вещества (ОТВ), локализуя и ликвидируя пожар.

Нормы по эксплуатации систем спринклерного типа:

1. СП 5.13130.2009;
2. ГОСТ Р 51043-2002;
3. ФЗ N 123-ФЗ (техрегламент);
4. Пост. N 390 (противопожарный режим);
5. НПБ 88-2001 (проектирование, монтаж).

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:

1. При возникновении пожара температура повышается.
2. Тепловой замок спринклера разрушается (разбивается колба или расплавляется пломба), открывая отверстие для воды.
3. ОТВ выходит через ороситель, сначала самотеком.
4. Узел управления фиксирует снижение давление (Мпа) – подает сигнал на БУ.
5. «Жокей» насос поддерживает напор небольшое время. Далее включается основная насосная станция.

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:

1. объекты хранения данных;
2. автостоянки под землей, надземные – выше 1 этажа;
3. сооружения с фасадом от 30 м. Для категорий опасности Д, Г высота не имеет значения;
4. одноэтажки из металлических элементов с горючим утеплителем. Для общественных зданий данного типа площадь – больше 800 м², административных и бытовых – от 1200 м²;
5. торговые предприятия с наземной частью от 2500 м², с подвальной (цокольной) – от 200 м². Исключения: реализация негорючих товаров (металлы, стекло, фарфор, пища);
6. постройки, где торгуют легко воспламеняемыми материалами. Исключение: розница упаковками до 20 л.;
7. выставочные ангары, залы, галереи от 1000 м²;
8. объекты для массового отдыха от 800 посадочных мест;
9. склады со стеллажами от 5,5 м.

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:

• водные судна – есть неограниченный доступ к ОТВ;
• пенные и спринклерные устройства применяют для опасных зон с ГСМ, топливом, полимерами, резиной (производства, цеха, склады);
• открытые, технологические проемы: водные завесы на арках, атриумах, стройплощадках;
• противопожарные отсеки больших помещений.

Преимущества и недостатки

Достоинства АСПТ спринклерного типа:

1. нет ограничений по размеру помещений, количеству персоналу. ОТВ безопасное;
2. не надо заправлять;
3. экономичность – вода дешевая;
4. не требует герметизации помещения;
5. магистраль модифицируется под особенности (формы) объекта;
6. удобно при централизованном водоснабжении – тушащий состав постоянно циркулирует в трубах на месте возгорания, любые объемы доступны, время распыления неограниченное;
7. простая замена спринклеров, большой выбор распылителей (орошение струей, пылью, в точку);
8. полная автоматизация, автономность;
9. независимость от питания в очаге пожара;
10. охват больших площадей;
11. долговечность (от 10 лет).

Минусы спринклерной АСПТ:

1. инерционность (время с момента срабатывания). Тепловой замок разрушается продолжительно – до 300 или 600 сек.;
2. реагируют только на температуру;
3. риск ложных срабатываний, при этом процесс трудно остановить;
4. сложность проектировки, монтажа: соблюдают обширные НПБ;
5. ограниченность классами пожара A, B (пенные), видами тушащих составов (вода, пена);
6. при отсутствии централизованного водоснабжения – потребность в емкостях для ОТВ, дополнительных насосах;
7. тепловые замки делают невозможным применение спринклеров, где неравномерно, непредвиденно нагревается воздух;
8. вода замерзает – установка не работает при отрицательных температурах, кроме «сухого» варианта или с теплым водоснабжением;
9. спринклеры нужно менять после активации.

Спринклерная и дренчерная системы: отличия

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:

Устройство спринклерного пожаротушения

АСПТ может включать в себя два варианта: «сухой» и водозаполненной с переключением по мере необходимости.

Водозаполненная часть:

1. подача воды, источник с дозатором;
2. пожарный резервуар с переливным, тестовым трубопроводом;
3. насос с всасывающим шлангом, около него – водяной узел управления (спринклерный клапан);
4. обратный клапан для перекрытия или обеспечения постоянного напора.

Водовоздушная часть:

1. источник;
2. воздушный узел управления (сухой клапан);
3. насос для резервуара;
4. компрессор;
5. резервуар (пневмоцистерна, водопитатель).

Общие элементы:

1. магистраль со спринклерными распылителями;
2. гибкая подводка;
3. шкафы, блоки управления;
4. пожарные извещатели.

Дополнительные элементы АСПТ:

1. запорная арматура;
2. резервные, откачивающие насосы;
3. дренажные приямки;
4. датчики контроля ОТВ;
5. для вспененного тушащего состава:
   • пенный ороситель;
   • емкости для хранения пенообразователя с устройством контроля уровня;
   • пеногенераторы;
   • дозатор.

Спринклерная система пожаротушения в больших помещениях может иметь несколько секций (зон), индивидуальные сигнальные клапаны, устройства подачи сжатого воздуха для повышения давления.

Спринклерный узел управления

Тип узла управления определяет режим работы, вариант компоновки. Задачи механизма – сигнализировать на пульт или БУ для включения насоса. От узла зависит активация и будет ли включена подача огнетушащего состава.

Узел водозаполненный

«Мокрый» клапан внутри заполнен жидкостью под высоким давлением. Варианты:

1. угловой;
2. прямоточный.

Суть работы: разрушается термозатвор, спринклерная головка открывается, напор меняется. Перепад давления передается воде в камере узла и компенсатору – механизм активируется, отправляет сообщение на блок управления.

• Плюс: нет потребности в дополнительных сигнальных клапанах.
• Минус: возможность ложных самозапусков из-за гидроударов, неисправностей оросителей, вода может замерзнуть. Для уменьшения риска есть замедляющая камера (время выставляется от 0 до 16 сек.). Если движение жидкости в спринклерной АСПТ вызвано посторонней причиной, то вода стравливается в канализацию.

Узел воздушный

Управляющий узел может наполняться вместо жидкости сжатым кислородом или азотом. Второе название – спринклерный мембранный воздушный клапан.

Используется дифференциальный принцип, равновесие:

1. Напор воздуха со стороны магистрали с оросителями и от части поступления воды на задвижку создает баланс.
2. При открытии оросителя происходит разгерметизация – давление падает, равновесие нарушается, запор отодвигается, тушащее вещество поступает в трубы.

Воздушный узел больше подвержен ложным срабатываниям, но нет промерзания.

Воздушный контрольно-пусковой

Принцип работы КПУУ дополненный контролем целостности цепей оборудования (изменение Мпа, разрывы, поломки), что полностью исключает ложную тревогу.

Разновидности включения:

1. предварительного действия – после реагирования пожарных извещателей или оросителей;
2. предварительного срабатывания с контролем пуска – только после сигнала датчиков;
3. с двойным контролем старта установки – активация от пожарных датчиков и при запуске хотя бы одного спринклерного распрыскивателя.

Воздушные контрольно-пусковые узлы устанавливают на объектах с риском механических повреждений труб, оросителей: промышленные, военные, нефтехимические предприятия, морозильные отсеки.

Виды спринклерных оросителей

Спринклер – распрыскиватель АСПТ из легких сплавов с посадочной резьбой, запорным сегментом (колба, распаивающаяся пластина) на выходном отверстии, открывающимся при определенной температуре.

Алгоритм работы:

1. достигается критическая температура;
2. головка устройства:
   • распаивается – встречается реже, поскольку плавящиеся пластины ненадежные;
   • термочувствительная жидкость расширяется, запирающая колба оросителя трескается;
3. замок разрывается;
4. открывается отверстие – сдерживаемая вода распыляется.

Температура срабатывания от + 57 до +182°С. Инерционность является основным недостатком распрыскивателя: до 300 сек. у низкотемпературных изделий (+57, +68°С) и у высокотемпературных – до 600 сек. Механизм – одноразовый. После активации заменяют новым. Срок службы оросителя в режиме ожидания – 10 лет.

Колбы в зависимости от значения для начала химической реакции имеют разный цвет жидкости.

Спринклерная декоративная розетка АСПТ имеет и рабочую функцию: обеспечивает требуемое разбрызгивание, направление: завеса из мелкодисперсной водной пыли, крупные капли, струи. В среднем ороситель охватывает радиус 2 м.

Из чего состоит спринклер:

1. винты стопорные;
2. розетка;
3. запорная колба;
4. пружина тарельчатого типа или резина (реже, так как она плавится и деформируется);
5. корпус с резьбой.

Позиционные

Спринклеры позиционного типа имеют несколько модификаций ориентации розетки для разных вариантов распыления ОТВ в очаг:

1. универсальные – фиксируется в любом направлении;
2. вогнутые – вертикальная установка;
3. плоские – разбрызгивающей частью вверх;
4. для горизонтальной фиксации.

Угловые

Струя моделируется: устройство с миниатюрным козырьком розетки позволяет выбрать требуемый угол для эффективного распыления. Подобрав правильную настройку, создается наиболее результативная водная завеса, орошающая материалы и оборудование в очаге возгорания.

Тонкодисперсные

Спринклеры для тонкого распыления с сетчатым колпачком-калибратором создают плотную завесу ОТВ. Расход воды сниженный, одновременно повышается эффективность, создается огнпреграждающий экран облаком мелкой взвеси огнетушащего вещества.

Пониженный уровень повреждения влагой обрабатываемых поверхностей. Часто применяется для пожаров класса A.

Быстродействующие

Конструкция спринклеров с ускоренным действием имеет элементы, обеспечивающие меньшую инерционность. Ликвидируется большая задержка между возникновением возгорания и разрыва замка на оросителе.

Устройства быстрого срабатывания рекомендованы на складах с высокими стеллажами (до 12,5 м) и потолками (до 20 м).

Огнетушащие составы

Второе название спринклерных систем – установки водяного пожаротушения, поскольку используются составы на основе воды.

Максимум, как можно модифицировать ОТВ – создание пены. В пенных системах есть отдельный бак с пеногенератором, специальные калибровщики.
{banner_downtext}
Пена расширяет диапазон тушения классов пожара. Смесь имеет различные химические добавки (фторные). Вспененное вещество меньше повреждает материалы.

Требования к состоянию огнетушащих веществ

Вещества для тушения должны быть без примесей, приводящих к коррозии труб. Используются те же составы, что для обычных водных или пенных огнетушителей.

Монтаж спринклерной системы тушения: нормы и требования

Разработку проекта, монтаж и ТО производят лицензированные предприятия. Учитывают высоту потолков, радиус и диаграммы распыления, характеристики вентиляции. Возможен вариант углубленного монтажа оросителей для декоративного вида.

Основы процесса установки:

1. трубы:
   • шовные;
   • оцинкованные снаружи и изнутри;
   • крепление к потолку. Используются металлические спринклерные подвесные хомуты, шаг 1,5 м;
   • соединения: сварка, опрессовка фитингами, установочные муфты;
2. расстановка оросителей должна соответствовать инструкции: при радиусе распространения капель в 2 м расстояние между головками около 4 м;
3. разводку, аккумуляторы, баки, насосы размещают в отдельном помещении (пристройка, подвал). Там же производится подключение к водоснабжению;
4. отдельно устанавливается пульт охраны (дублирующая схема управления).
5. в системе должно быть давление до 1 Мпа.

Монтаж спринклерной системы тушения: нормы и требования

Разработку проекта, монтаж и ТО производят лицензированные предприятия. Учитывают высоту потолков, радиус и диаграммы распыления, характеристики вентиляции. Возможен вариант углубленного монтажа оросителей для декоративного вида.

Основы процесса установки:

1. трубы:
   • шовные;
   • оцинкованные снаружи и изнутри;
   • крепление к потолку. Используются металлические спринклерные подвесные хомуты, шаг 1,5 м;
   • соединения: сварка, опрессовка фитингами, установочные муфты;
2. расстановка оросителей должна соответствовать инструкции: при радиусе распространения капель в 2 м расстояние между головками около 4 м;
3. разводку, аккумуляторы, баки, насосы размещают в отдельном помещении (пристройка, подвал). Там же производится подключение к водоснабжению;
4. отдельно устанавливается пульт охраны (дублирующая схема управления).
5. в системе должно быть давление до 1 Мпа.