В настоящее время разработаны и эксплуатируются на различных объектах системы автоматического пожаротушения, где в качестве огнетушащего вещества используются огнетушащие аэрозоли. Например, на одном из крупнейших предприятий на Украине, металлургическом комбинате "Запорожсталь", наиболее пожароопасные участки оборудованы автоматической системой объемного аэрозольного пожаротушения, в которой используются генераторы типа АПГ-3 и АПГ-10, применение которых регламентировано сертификатом соответствия.
Автоматическая установка аэрозольного пожаротушения (АУАП) построена по тому же принципу что и все существующие автоматические установки пожаротушения и имеет в своем составе следующие элементы:
- устройства обнаружения пожара, пожарные извещатели;
- приемно-контрольный прибор пожарной сигнализации;
- контрольно-пусковое устройство;
- система оповещения о пожаре и управления вентиляцией;
- генераторы огнетушащего аэрозоля.
Принцип действия такой системы поясняется с помощью схемы представленной на рисунке.
Структурная схема установки аэрозольного пожаротушения
При возникновении в защищаемом помещении очага загорания, начинают изменяться параметры окружающей среды (повышается температура, изменяется оптической плотности среды и т.д.) это приводит к срабатыванию пожарных извещателей, в качестве которых чаще всего используются приборы, реагирующие на повышение температуры или появление дыма. Информация от них идет на приемно-контрольный прибор пожарной сигнализации, где принимается решение о выдаче команды на тушение пожара. Предварительно дается команда на отключение технологического оборудования, системы принудительной вентиляции, и команда на включение системы оповещения о пожаре. После некоторой временной задержки (не менее 30 секунд), необходимой для того чтобы персонал покинул защищаемое помещение, включаются системы блокировки дверей и люков вентиляции, после чего с помощью контрольно-пускового устройства подается электрический импульс на инициирующее устройство ГОА и происходит пуск генераторов.
Наличие в системах пожарной сигнализации адресуемых пожарных извещателей положительно сказывается на качестве работы такой системы, позволяя быстро и точно обнаружить место загорания и локализовать его минимальным количеством огнетушащего средства.
По сравнению с другими автоматическими системами пожаротушения, использующих традиционные средства подавления огня, системы, использующие в качестве огнетушащего вещества огнетушащие аэрозоли, имеют ряд неоспоримых преимуществ, заключающихся в следующем:
- отсутствие сосудов под давлением для хранения и систем трубопроводов для доставки огнетушащего вещества в место очага загорания;
- возможность установки генератора в труднодоступных местах;
- отсутствие необходимости в специальных помещениях для размещения оборудования;
- длительный срок эксплуатации, с низким уровнем затрат;
- возможность использования при отрицательных температурах;
- простота обслуживания и невысокая стоимость, по сравнению с другими средствами тушения.
Сравнительный анализ показывает, что АСОАП дешевле порошковых и пенных систем пожаротушения в 5 раз, а газовых в 50 раз.
В тоже время, система с ГОА имеет следующие недостатки:
- наличие открытого очага (форса) пламени и высокая температура образовавшегося аэрозоля (1500-1800 К) при работе генератора приводит к образованию высокотемпературных продуктов сгорания (частицы), потенциально способных воспламенить не только горючие газопаровоздушные смеси, но и твердые и жидкие горючие вещества и материалы;
- нагретый аэрозоль конвективно всплывает под потолок помещения и лишь охлаждаясь, равномерно распределяется в объеме защищаемого помещения, что приводит к увеличению времени тушения очага, находящегося, как правило, на уровне пола;
- вследствие возникающего повышения давления в защищаемом помещении, возможны утечки огнетушащего вещества через открытые проемы, неплотности и систему вентиляции, а что еще хуже разрушение остекленения и как следствие повышение утечек;
- временная потеря видимости после срабатывания ГОА;
- возможность использования АУАП только в закрытых помещениях.
Опыт, полученный в процессе проектирования и монтажа АУАП, показывает, что при решении этой задачи необходимо придерживаться следующих принципов:
1. Корректный расчет числа генераторов, необходимых для защиты данного помещения. Недопустимо использование как большего, так и меньшего, по сравнения с расчетным числа генераторов. В первом случае это может привести к излишнему тепловыделению и, как следствие, значительному повышению температуры в защищаемом помещении, во втором - к снижению или полной потере эффективности тушения.
2. Равномерное распределение ГОА в защищаемом объеме. На практике реализация этого принципа в полной мере не возможна. ГОА следует располагать в местах, пригодных для крепления, на несгораемых основаниях с обязательным учетом высокотемпературной зоны, образуемой при работе генератора.
3. Обеспечение генерации огнетушащего аэрозоля преимущественно в нижней части помещения. Задача решается путем концентрации ГОА в нижней части помещения и соответствующей ориентации генераторов в пространстве. Несомненно, к положительному эффекту может привести охлаждение газоаэрозольного потока в момент его получения.
4. Предотвращение утечек аэрозоля через систему вентиляции и различные неплотности. Влияние открытых проемов на потери аэрозоля определяется не только их площадью, но и расположением. Очевидно, наличие открытого проема в верхней части помещения хуже варианта, когда проем находится в нижней части помещения. Как правило, технически легче и экономически выгодней предотвратить потери аэрозоля через неплотности и открытые проемы, чем компенсировать эти потери дополнительным числом генераторов.