В данном разделе сайта мы проанализируем принципы работы различных видов газовых огнетушащих веществ, их преимущества, области применения и историю появления.


  • Тетраэдр горения

    Газовое пожаротушение: принцип работы огнетушащих веществ

    Общепринятый способ отображения принципа работы всех огнетушащих веществ – тетраэдр горения. Тетраэдр – трехмерная фигура с четырьмя вершинами, за которые в данном случае приняты четыре фактора горения:

  • Иконка бензина
    Пожарная нагрузка.

    Если в случае возгорания извлечь горящую нагрузку или перекрыть к ней доступ кислорода, горение прекратится. Для одних типов пожарной нагрузки данный способ невозможен, для других – единственно эффективный [1].

  • Иконка О2
    Кислород.

    В норме в воздухе плохо проветриваемых помещений содержится около 18 %, на городских улицах, в парках и скверах – до 21 % кислорода. Реакция горения прекращается при концентрации кислорода в помещении 14-15% или ниже.

    Подробнее о последствиях снижения уровня кислорода в помещениях.

  • Иконка нагрева
    Температура.

    Источником пожара может служить перегретая проводка, искра, тепло, выделившееся в результате химической реакции или даже солнечный зайчик, попавший в помещение с горючими материалами через окно.

  • Иконка огня
    Реакция горения.

    Результат наличия остальных факторов. Несмотря на это, пожар можно потушить, замедлив или ингибировав реакцию горения.


  • Газовое пожаротушение: типы огнетушащих веществ

    Газовые огнетушащие вещества защищают все помещение, целиком заполняя его объем. Это значит, что газовое пожаротушение – отличное решение, когда в помещении имеется большое количество теневых зон, а также если пожарная нагрузка обладает сложной формой, и возгорание может возникнуть в любой точке пространства. Однако не все виды газового объемного пожаротушения одинаковы. Расскажем о газовых огнетушащих веществах подробнее.

    Технология автоматического газового пожаротушения начала развиваться после применения углекислого газа в первой половине XX века. В настоящий момент только в российском стандарте проектирования СП5.13130-2009 (действует до 1 марта 2021 года) указаны 15 газовых огнетушащих веществ (ГОТВ). Ниже приведены наиболее популярные из них.

  • Вид сверху на безлюдные производственные мощности
    • Углекислота. Преимущественно используется в промышленности для локального тушения и защиты больших объемов.

      Однако такие системы накладывают определенные ограничения. Во-первых, их применение смертельно опасно для человека, например, в случае ложного срабатывания в его присутствии, поэтому их не рекомендуется использовать там, где возможно хотя бы периодическое пребывание людей. Во-вторых, тушение углекислотой происходит в течение одной-двух минут, за это время пламя может нанести существенный урон находящемуся в помещении имуществу.

      Подробнее.

  • Много баллонов
    • Инертные газы. Системы с инертными газами экологичны и относительно безопасны. В России применяются реже прочих из-за сложности обслуживания и необходимости размещения в несколько раз большего числа модулей, чтобы вместить требуемое количество газа.

      Быстрыми их назвать нельзя, поскольку большой объем инертного газа поступает для обеспечения тушения в течение одной-двух минут. Одним из ограничений является высокий уровень шума и вибрации при срабатывании системы, которые могут вывести из строя жесткие диски.

      В России при проектировании системы на основе инертных газов необходимо учитывать приказ федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору.

      Согласно ему, учитывая существующие объемы модулей для инертных газов и их рабочее давление, практически все они подлежат регистрации с Ростехнадзоре. Это создает дополнительную бюрократическую и ресурсную нагрузку на собственника такой системы [2].

      Подробнее.

  • потрескавшаяся пустыня
    • Хладоны 227еа, 125. (Хладон 23 в новых установках практически не используется). Долгое время за неимением лучших альтернатив хладоны были наиболее популярным и универсальным решением – быстрые, относительно компактные системы на основе химических ГОТВ, требующих регенерации, по информации из разных источников, раз в 5–15 лет. Однако с появлением более безопасных и экологичных систем газового пожаротушения на основе фторированного кетона Novec 1230 со сроком службы от 30 лет они начали уступать место инновационной технологии.

      Подробнее.

  • Выпуск Novec 1230 из насадка
    • Novec 1230 (фторированный кетон, или «сухая вода») соединил в себе отличную способность углекислоты справляться с тлеющей пожарной нагрузкой, наибольшую диэлектрическую прочность для защиты находящегося под напряжением оборудования, компактность и скорость хладонов, экологичность и высочайшую безопасность для людей. Температура кипения Novec 1230 составляет 49,9 °С, то есть в модулях это огнетушащее вещество хранится в жидком виде. Для данной технологии требуется применение специально разработанного оборудования и качественного проектного решения с корректными гидравлическими расчетами, обеспечивающими полный переход Novec 1230 из жидкого состояния в газообразное.


Свойства и характеристики

Все технологии газового пожаротушения имеют общие характеристики:

  • хорошие диэлектрические свойства используемых веществ;
  • отсутствие налета и осадка после выхода составов при условии корректного проекта и правильного обслуживания системы;
  • эффективное тушение теневых зон, возникающих при любом объемном пожаротушении.

Однако даже родственные технологии газового пожаротушения отличаются некоторыми свойствами. Среди них:

  • скорость тушения;
  • способность тушения тлеющей пожарной нагрузки;
  • уровень повышения давления, падения температуры при пуске;
  • сила звукового и вибрационного воздействия на имущество и здание;
  • токсикологическая безопасность;
  • экологичность;
  • конструкция насадков, трубопроводов и других компонентов системы.

Токсикологическая безопасность веществ для газового пожаротушения

Остановимся подробнее на токсикологическом аспекте. Безопасность ГОТВ для людей в случае срабатывания системы в их присутствии определяется величиной NOAEL. Данный показатель устанавливает максимальную концентрацию ГОТВ, безопасную для человека согласно проведенным испытаниям. На рисунке ниже отображены значения NOAEL, проектной концентрации (для России ее минимальный уровень равен нормативной объемной огнетушащей концентрации, НООК), а также разница между NOAEL и проектной концентрацией.

 

Токсикологическая безопасность

Среди популярных в России технологий газового пожаротушения использование Novec 1230 является самым безопасным.


Сравнение технологий газового пожаротушения по остальным признакам

В таблице ниже приведены результаты сравнения прочих характеристик.


История развития водяного, пенного и порошкового пожаротушения

Появление разнообразных технологий пожаротушения, разработка новых огнетушащих веществ (ОТВ) неразрывно связаны с развитием промышленности и технологическими прорывами.

Водяное пожаротушение

Еще Архимед и Пифагор описывали в своих трудах различные устройства тушения пожаров водой, что говорит об их высокой актуальности даже в античные времена. А прототип современной установки водяного пожаротушения был создан К. Д. Фроловым еще в 1770 году. Полностью автоматизированное оборудование появилось в 1864 году. Первые 2,5 тысячи спринклерных установок защищали английские фабрики и заводы.

Пенное пожаротушение

  • инженер на фоне нефтехранилищ

    С появлением предприятий нефтегазового и нефтеперерабатывающего сектора после многовекового господства водяного пожаротушения начало развиваться пенное пожаротушение. Впервые технология была описана А. Г. Лораном в 1904 году. Она позволила существенно повысить эффективность тушения легковоспламеняющихся и горючих материалов.

  • В 1960 году при участии компании 3М впервые была разработана технология пенного пожаротушения на основе фторсодержащих поверхностно-активных веществ Light Water (переводится как «легкая вода»). Пена на водной основе, образующая пленку (AFFF), была создана для защиты военных от пожароопасных ситуаций, с которыми они сталкиваются во время боевых вылетов и учений. Ученые использовали уникальные свойства фторсодержащих поверхностно-активных веществ для быстрой и эффективной борьбы со «сложным возгоранием» жидкого топлива. В настоящее время 3M не производит и не продает AFFF.
  • трансформаторы

    История развития газового пожаротушения

    Уже в XIX веке газовое пожаротушение было представлено углекислотными огнетушителями. Однако бурное развитие и вариативность оно получило только когда предприятия и общественные здания стали оснащаться сложными, дорогостоящими и критически важными узлами – серверными, электрощитовыми, дизель-генераторными подстанциями.

    Поскольку музейные и архивные фонды и библиотеки представляют собой не меньшую ценность и обладают определенной хрупкостью, газовое пожаротушение стало наиболее популярным решением и для их защиты.

  • Порошковое пожаротушение

    Несмотря на то, что принцип работы порошкового пожаротушения в конце XIX столетия был закреплен Н. Б. Шефталем в первом устройстве «Пожарогас», в России данная технология стала остро востребованной только с 60-х годов XX века в связи с необходимостью защищаться от самого страшного типа пожара – горящих металлов в атомной энергетике.


Нюансы технологии пожаротушения на основе фторированных кетонов

В связи с высокой популярностью Novec 1230, в 2014–2015 годах появились альтернативные ФК-5-1-12, которые по уверению китайских производителей обладают полным набором преимуществ Novec 1230.

Особенности фторированного кетона: срок службы, огнетушащая концентрация и токсичность

В соответствии с ФЗ № 135-ФЗ от 26.07.2006 «О защите конкуренции», не допускается недобросовестная конкуренция путем некорректного сравнения  товара с другим товаром, путем сравнения, в котором отсутствует указание конкретных сравниваемых характеристик или параметров, либо в котором результаты сравнения не могут быть объективно проверены.
Таким образом, при сравнении ГОТВ Новек 1230 с ГОТВ других производителей для объективного сравнения и определения аналогичности должны предоставляться конкретные сравниваемые характеристики или параметры. При этом сравниваемые характеристики ГОТВ других производителей (например, минимальная огнетушащая концентрация, срок службы, токсикологическая безопасность и т.д.) должны быть подтверждены официальными документами – сертификатами [5], протоколами испытаний, заключениями лаборатории и т.д. 

Особенности систем пожаротушения для фторированных кетонов

Другим важнейшим аспектом технологии пожаротушения на основе фторированных кетонов является сама система доставки газового огнетушащего вещества. В связи с упрощенными стандартами испытания оборудования в России [6] получить сертификат на использование системы с фторированным кетоном несложно, при этом испытания систем на основе хладонов и систем на основе фторированных кетонов ничем не отличаются и не учитывают физико-химические особенности данных ГОТВ. В результате на рынке могут предлагаться системы, которые никогда не проходили натурных испытаний на эффективность работы с фторированными кетонами, имеют неподходящую конструкцию насадков и не способны обеспечить пожарную безопасность. Поэтому большинство заказчиков в настоящий момент предпочитают авторизованные системы с оригинальным Novec 1230.


Ссылки на источники информации

  1. ГОСТ 27331-87 (СТ СЭВ 5637-86) Пожарная техника. Классификация пожаров.
  2. Приказ федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 25 марта 2014 г. № 116 «Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением»., п. 215
  3. Фомин В. И. КРАТКИЙ ОБЗОР РАЗВИТИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ
  4. Информационный листок OzonAction: Кигалийская поправка к Монреальскому протоколу: поэтапное сокращение потребления ГФУ
  5. Публичная база данных Росаккредитации https://fsa.gov.ru/
  6. ГОСТ 53281-2009, п. 7.2