Спринклерная система пожаротушения принцип. Чем отличается спринклерная система от дренчерной

В этой статье предоставлена информация о принципах действия достоинствах и недостатках, отличиях, а так же о способах использования в спринклерных и дренчерных систем автоматического пожаротушения.

Характеристики спринклерных систем

Принцип действия спринклерной системы пожаротушения основан на срабатывании автоматического оросителя со встроенным тепловым замком. По достижении порогового значения критической температуры тепловой замок, представляющий собой тонкостенную колбу из стекла наполненную термочувствительным веществом, разрушается и дает доступ огнетушащему веществу, находящемуся в сети трубопроводов под давлением.

Историческая справка : Первые упоминания о спринклерных системах автоматического пожаротушения были отмечены в 19 веке. Система медных трубопроводов, в которых находилась вода, была устроена на прядильных мануфактурах Бирмингема. В качестве тепловых замков использовались твердые пробки из воска с наполнителем из мела и опилок. Под воздействием высокой температуры воск плавился, и помещение заливало водой. Естественно эффективность таких систем довольно низкая, так как воск размягчался, когда в помещении уже вовсю бушевал огонь, и температура была весьма высокой.

Порядок срабатывания спринклерной системы автоматического пожаротушения

После разрушения теплового замка на одном из спринклеров происходят следующие действия:

Система управления реагирует на падение давления в трубопроводе и активизирует жокей насос, поддерживающий необходимый уровень огнетушащего вещества. Устройство отключается после автоматической активации центрального пожарного насоса подающего огнетушащее вещество из резервуара;
Подается сообщение о срабатывании на центральный диспетчерский пульт пожарной охраны;
Активизируется система оповещения о пожаре: сирена, проблесковые маячки, голосовые предупреждения;
Система вентиляции отключается и воздуховоды блокируются специальными заслонками;
Активируется система дымоудаления;
При необходимости и наличии запускаются резервные пожарные насосы.

ВАЖНО! Спринклерная система автоматического пожаротушения предназначена для ликвидации очагов возгорания в месте их возникновения на локальных площадях. В смежном помещении, где температура не достигает критического значения, тепловой замок не разрушиться и срабатывания не произойдет.

Достоинства и недостатки

Система пожаротушения на основе спринклеров имеет неоспоримые достоинства:

Относительная простота монтажа, дешевизна установки и обслуживания;
Быстрая и эффективная ликвидация очага возгорания;
Возможность установки в любом помещении;
Установка и настройка системы производится оперативно, не требует изменения планировки помещения и кардинального разрушения перегородок и несущих конструкций строения;
Если в помещении присутствуют подвесные или натяжные потолки трубопроводы не будут видны и внешний эстетичный вид не пострадает.

Недостатки:

Применение большого количества воды для эффективного тушения пожара может нанести находящемуся в помещении имуществу не меньший урон, чем огонь;
Спринклерные оросители, это одноразовые устройства, которые необходимо заменять после срабатывания и перед повторным приведением системы в режим готовности;
Система может не активироваться даже после срабатывания пожарной сигнализации настроенной на задымление, так как ключевым показателем является критическая температура в помещении. Решением данной проблемы является использование специальных спринклеров с принудительной системой активации, что приводит к необходимости прокладки дополнительного кабеля к каждому спринклеру.
Нельзя использовать при отрицательных температурах в помещении. Согласно нормативам минимальная температура в строении, где устанавливается спринклерная система, не должна опускаться ниже +5°С.

Устройство

Спринклер с розеткой размещенной сверху (СВВ), нельзя устанавливать в помещениях с подвесными потолками;
Спринклер с розеткой снизу – СНВ;
Датчик уровня давления в трубопроводе;
Монтажные элементы трубопровода – муфты разъемные;
Прямоточный узел управления;
Воздушный узел управления на базе СКД клапана;
Датчик уровня жидкости в резервуаре;
Устройство управления спринклерной установкой;
Обратный поворотный клапан однодисковый;
Шкаф управления насосным оборудованием;
Автоматическая система поддержания давления в трубопроводах;
Резервуар с водой или другим жидким огнетушащим веществом;
Насос – основной;
Насос – резервный;
Насос дренажный – размещается в контролируемом помещении для удаления воды;
Дренажный приямок;
Жокейный насос используется для заполнения водопитателя;
Компрессор.

Разновидности спринклеров

Основной деталью спринклерной системы автоматического пожаротушения от которой зависит эффективность ликвидации очага возгорания и надежность срабатывания является спринклерный ороситель. Капсула с термочувствительной жидкостью имеет строго определенную критическую температуру срабатывания, рабочий диапазон в пределах 57°С … 343°С. Какой именно порог срабатывания у каждой конкретной модели можно легко определить по цвету теплового замка:

ВАЖНО! Время срабатывания низкотемпературных замков 57°С и 68°С не должно превышать 5 мин с момента достижения в помещении соответствующей критической температуры. Оптимальным временем считается 2-3 мин. Для высокотемпературных термозамков допустимый период срабатывания достигает 10 мин.

Следующие модели спринклерных оросителей были разработаны для решения конкретных задач пожаротушения:

Позиционирование – формы распыляющей розетки для установки устройства вниз (СВН) или вверх (СВВ);

Направленная струя – устройство с отражателем. Используется для создания водяной завесы, тушения конкретного локализированного мета или установки (к примеру, );

Тонкодисперсный поток – устройство с о специальной насадкой для распыления воды. Рекомендуется использовать в помещениях, где применение воды в больших количествах может повредить материальные ценности;

Устройства раннего и/или принудительного срабатывания – применяются в помещениях с высокими потолками, где критический температурный порог может достигаться довольно долго.

Особенности монтажа

Для устройства системы трубопроводов используются только металлические трубы с антикоррозионным покрытием. Крепление осуществляется хомутами с шагом не более 1,5 м. соединение отдельных труб может осуществляться сваркой или опрессовкой с применением фитингов и специального опрессовочного пневмоинструмента. Применение пайки даже с применением тугоплавкого припоя не допускается .

Резервуар с огнетушащим веществом и насосную группу целесообразно устанавливать в подвале дома, туда-же вывести дренажные патрубки. Устройство управления расположить в помещении, где сконцентрированы все контроллеры системы умный дом.

ВАЖНО! Для ликвидации пожара в помещении управления рекомендуется использовать автономные модули порошкового или газового пожаротушения.

Особенности и отличия дренчерных систем

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

Обнаружение очага возгорания производят , 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;
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;
При активации системы пожаротушения происходит включение насосной станции и разблокировка нескольких запорных клапанов:
1. От баллона с вытесняющим газом;
2. От сети трубопроводов;
Огнетушащее вещество направляется в трубопровод из автономного локального резервуара или системы водоснабжения через демпферную емкость;
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 м 3 /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

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

Отдельный дренчер должен контролировать площадь не более 9м 2 ;
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 м 2 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.

В местах, где возможно возникновение возгорания, часто используются системы автоматического пожаротушения. Они позволяют оперативно среагировать на пожар и быстро потушить его ещё до нанесения серьезного ущерба окружающим предметам или людям. Одним из популярных решений служит дренчер - ороситель открытого типа, включающийся по сигналу побудительной системы.

Показать всё

Описание системы

Главная задача автоматической системы пожаротушения - ликвидация очага возгорания и предотвращение дальнейшего распространения огня. Как правило, она устанавливается в тех местах, где угроза подобного события довольно высока, а быстрый доступ к помещению невозможен - оно изолировано от остальных или находится далеко. Из-за удобства и высокой степени надёжности многие современные здания оснащаются подобными установками.

Основной принцип работы дренчерной системы пожаротушения - это распыление рабочего огнетушительного вещества по всей площади помещения. Форсунки, через которые выходит эта субстанция, не защищены плавкими замками, поэтому процесс тушения начинается только после ручного включения или срабатывания пожарной сигнализации.

Впечатляющее испытание системы пожаротушения

Область использования

Применяются подобные системы и в жилых помещениях, и в коммерческих фирмах, и на производстве. Их установка рекомендована в обширных по площади местах, заставленных техникой больших размеров, шкафами или другими крупногабаритными предметами. В таких условиях бороться с огнём вручную нелегко, и более успешно с работой справится дренчерная установка пожаротушения.

Кроме того, дополнительным фактором может стать повышенная взрывная или пожарная опасность на предприятии. В число таких мест входят:

Принцип работы

Устройство такой системы довольно простое, а работает она эффективно. Основные этапы её работы:

Распыление жидкости происходит по всей площади помещения, что не позволяет огню продвинуться дальше и помогает потушить все источники возгорания. Главная задача такого мелкодисперсного пожаротушения - охлаждение предметов ниже температуры возгорания материала, из которого они сделаны.

Спринклерная система

Типы побудительных установок

Чтобы дренчерное пожаротушение сработало, на него должен быть подан сигнал со специальной побудительной установки. Эти системы бывают различных видов:

Как правило, в дренчерной системе используются два источника воды. Первый из них нужен для наиболее интенсивного тушения пожара в первые десять минут после его обнаружения, а второй - для последующего тушения в течение часа после возгорания. При этом нормы расхода воды составляют от 0,1 до 0,3 литра в секунду на один квадратный метр площади.

В тех местах, где возгорание способно привести к опасным последствиям, применяется водяная дренчерная завеса. Она отгораживает место, где произошёл пожар, от всех остальных площадей, отделяя его стеной из воды. Благодаря этому огонь не может распространиться дальше и остаётся в рамках ограниченного пространства.

Длительность работы такой завесы зависит от мощности. Чтобы система эффективно работала, дренчеры нужно установить во всех дверных проёмах. Для создания завесы нужно располагать дренчерные устройства на расстоянии в два метра друг от друга. В дверных проёмах это расстояние снижается до полуметра. Кроме того, подобные системы применяются для повышения огнестойкости стен. При этом устанавливаются нитки с оросителями, расположенные не более чем в полуметре от каждой стены.

Испытание спринклерной системы системы пожаротушения

Есть две основных и дренчерная. Отличия между ними сначала могут казаться несущественными , но они всё же есть:

1. Способ включения. Дренчер имеет головки открытого типа и поэтому срабатывает сразу же после ручного включения или подачи автоматического сигнала о начале пожара. Спринклер оснащён тепловым замком, который разрушается под воздействием высокой температуры. После одного использования этот замок нуждается в замене, так как он ломается окончательно.
2. Скорость срабатывания. Эта величина обусловлена конструктивными особенностями. Дренчерная система может быть включена уже через полсекунды после начала пожара. Расплавление теплового замка занимает некоторое время, поэтому спринклер срабатывает несколько позже. Но не во всех ситуациях необходимо мгновенное реагирование, поэтому обе эти установки находят свою область применения.
3. Условия работы. Дренчерное пожаротушение может применяться на объектах с температурой ниже +5 градусов. Спринклерные системы способны работать при экстремальных температурах, но водяные установки применяются только в помещениях с положительным температурным режимом.
4. Назначение. Дренчерные установки лучше всего использовать для тушения огня по всей площади помещения, а спринклерные - только на определённом ограниченном участке.

у них есть и другие достоинства:

Для оптимальной работы дренчерного пожаротушения лучше всего использовать разные типы сенсоров и настроить сигнал тревоги на срабатывание их всех вместе. Так удастся исключить ложную тревогу, которая высока в помещениях с естественным задымлением.

Правила монтажа

Перед установкой системы нужно рассчитать, сколько воды понадобится для пожаротушения. При этом следует учитывать, какие материалы расположены в помещении. Если среди них есть резина или целлюлоза в крупных количествах, то норму воды нужно сразу же увеличивать в три раза по сравнению со стандартной.

Если взять обычное помещение, то для него существуют определённые нормативы. Дренчеры нужно располагать на расстоянии не менее полутора метров от стен и трёх метров друг от друга. Каждый из них может обработать площадь в девять квадратных метров. Устанавливать дренчеры нужно в тех местах, где огонь может перекинуться на соседнее помещение - в дверных и технологических проёмах, на окнах.

Вода, расходуемая при тушении, должна рассчитываться из объёма не менее 0,5 л в секунду на каждый квадратный метр площади. При этом скорость её подачи должна составлять 3 м/с или более, а в распределительных магистралях эта величина доходит до 10 м/с.

Если стоит цель создать водяную завесу, нужно применять дренчеры розеточного типа, диаметр сливного отверстия которых составляет 10, 12 или 16 миллиметров. Лопаточные дренчеры, которые больше подходят для тушения пожаров, имеют диаметр 12 миллиметров.

Все работы по установке должны производиться только профессионалами. В этом случае помещение будет надёжно защищено от всех чрезвычайных ситуаций.

Спринклерная система пожаротушения является одной из наиболее популярных автоматических систем борьбы с пожаром, применяемая на объектах различного назначения. Спринклерное пожаротушение — это сети трубопроводов заполненных жидкостью или другими веществами, вдоль них размещаются специальные оросители. Слово сплинкер произошло от английского слова, обозначающего ороситель или разбрызгиватель.

В пожарной безопасности спринклер представляет собой насадку, через нее при автоматической подаче команды «пожар» производится разбрызгиванием жидкости. Система работает не за счёт подачи воды сплошной струей, а создает мелкодисперсный водяной туман, рассеиваемый по всему помещению. В результате сокращается расход воды и значительно уменьшается степень повреждения имущества.

Основные функции

Различают установки водяные и заполненные газом, так называемые сухотрубные конструкции.

Основные задачи спринклерной системы:

обнаружение источника возгорания;
поднятие тревоги;
первоначальная работа по сдерживанию огня да появления пожарных расчётов.

За счет орошения помещения спринклерная установка пожаротушения:

позволяет снизить температуру у источника возгорания;
помогает эвакуировать людей;
обеспечить возможность срочной эвакуации ценного имущества.

Отличается высокой надежностью и малым процентом ложных срабатываний. Иногда можно встретить наименование «клинкерная система пожаротушения», но это просто ошибочное наименование, используемое заказчиками, далекими от знания пожарной терминологии.

Область применения

Спринклерная система пожаротушения – это вид оборудования, чей порядок использования утвержден постановлением нормативными документами в области пожаротушения.

Спринклерные установки водяного пожаротушения обязаны устанавливать владельцы определенной недвижимости, к которой относятся:

хранилища компьютерных данных (серверные, центра обработки данных и так далее)
стоянки для автомобилей, расположенные под или над землей
здание имеющие высоту более 30 м, кроме жилых комплексов
здания при строительстве которых использовались металлические конструкции и горючие утеплитель ные материалы площадью более 800 кв.м.
торговые объекты, имеющие общую площадь от 3,5 тыс. кв.м. наземных этажей и от 200 кв.м. цокольных помещений
склады и торговые объекты, где находятся горючие или легковоспламеняемые материалы
складские помещения с установленными стеллажами и полками выше 5,5 метров
залы для проведения выставок с площадью больше 1 тыс.кв.м.
залы (кино, концертные и так далее) вместимостью выше 800 мест

Объекты, не включенные в утвержденный обязательный список, могут использовать спринклерные установки по своему желанию. Установки могут обслуживать как огромные помещения, так и обычные квартиры.

Преимущества и недостатки

Спринклерное пожаротушение относится к наиболее распространенным способам защиты помещений от пожаров. Его широкому распространению способствует целый ряд положительных факторов, в том числе:

относительно низкая себестоимость оборудования, монтажа и расходных материалов;
возможность использовать его в помещении любого размера;
полностью автоматизированная система контроля и запуска;
не потребляет электроэнергию;
доступность и низкая стоимость воды;
простота монтажа при наличии централизованного водоснабжения;
снижение температуры в месте возгорания;
безвредность для здоровья;
дает возможность для эвакуации людей и ценного имущества;
минимальный вред имуществу благодаря мельчайшему распылению жидкости;
дает небольшой процент ошибочных срабатываний;
служит в течение многих лет.

Одновременно АУПТ спринклерная не является универсальным решением для всех случаев, так как обладает рядом существенных ограничений, таких как:

установка возможна только на объектах с централизованным водоснабжением;
нельзя использовать в помещениях, где располагается работающее электрооборудование;
реагирует на изменение температуры, поэтому не используется в производственных или бытовых помещениях, где производятся операции, вызывающие нагревание воздуха;
не пригодна к использованию на объектах с возможными отрицательными температурами;
для включения необходимо некоторое время (инерционность);
срабатывание происходит при высоких температурах (минимум 79 о С);
является одноразовой установкой, так как после срабатывания необходима замена всех синклеров.

Требования к системе

Спринклерная установка пожаротушения – это одна из систем пожарной безопасности, к которой предъявляются строгие требования, сформулированные в нормативных документах, СНИПах, ГОСТах, приказах, РД и так далее.

Основной показатель, которому должно отвечать оборудование, — это скорость срабатывания и тушения пожара в момент его возгорания. От этого зависит уровень возможного ущерба и распространения огня на соседние объекты.
Устанавливается зависимость между уровнем температуры, на которую реагирует система и скоростью срабатывания, т.е. от теплового уровня зависит инерционность системы. При t=79˚С замок спринклера должен разрушаться в течение 300 секунд.
Существуют отдельные требования по максимально допустимому расстоянию между распылителями. Расстояния между спринклерами не должны превышать 4 м, так как радиус рассеивания воды составляет 2 метра.
устанавливается периодичность проведения контрольных мероприятий и технического обслуживания системы.
Каждый комплект оборудования должен иметь паспорт, сертификат качества и другие сопроводительные документы.

Обратите внимание!
Если системы устанавливаются на объектах с автономным водоснабжением, то в комплексе необходимо предусмотреть дополнительный насос и источник электропитания.

Существуют специальные требования по проектированию и монтажу оборудования, которые обеспечивают работоспособность системы с учетом особенностей строения (высота, количество помещений, вид перекрытий, и так далее).

Нормы и правила

Все оборудование, которое касается пожарной безопасности, строго регламентируется. Нормы и правила касаются различных показателей и изложены в ряде нормативных документов, в том числе:

ФЗ от 22.07.08 г. № 123-ФЗ по вопросам технического регламента требований, обеспечивающих пожарную безопасность
Постановление правительства РФ №390, касающееся противопожарного режима, от 25.04.12 г.
НПБ 88-2001 о нормах проектирования установок пожаротушения и сигнализации
СП 5.13130.2009 о нормах и правилах проектирования систем противопожарной защиты
ряд других документов

В законодательном порядке определяются обязательные для спринклерной системы пожаротушения нормы установки оборудования, в том числе:

параметры помещений
допустимое количество оросителей
вместимость трубопроводов и емкостей для хранения воды
допустимые места для установки спринклеров
пределы расстояния от спринклера до других предметов (кровли, розеток, перекрытий, стен, перегородок)
наличие защитных решеток
положение оросителей

Монтаж и эксплуатация систем осуществляется с соблюдением всех норм.

Особенности монтажа

Монтаж спринклерной системы пожаротушения производится в соответствии с утвержденной технологией и соблюдением последовательности операций.

Распределительные узлы, резервуары с водой и узел управления устанавливаются в отдельном помещении с ограниченным доступом.
дублирующий узел управления размещается на пульте охраны
для монтажа трубопроводов используются бесшовные трубы с наружной и внутренней оцинковкой
соединение труб обеспечивается сваркой или опрессовыванием
в ходе соединения в систему врезаются спринклеры
к потолкам система крепится с помощью резиновых хомутов, расстояние между креплениями не должно превышать 1,5 м.

Установка спринклерной системы пожаротушения требует надежного соединения всех узлов и обеспечения высокой прочности системы.

Испытание спринклерной установки тушения пожаров

Заключение

Если возникают вопросы по поводу спринклерной системы пожаротушения и хочется на практике увидеть что это такое, достаточно внимательно посмотреть на потолок, находясь в кинотеатре, картинной галерее, в серверной или на подземной стоянке.

Никто не станет спорить с утверждением, что пожар – одно из наихудших бедствий, которые могут случиться в жизни, поскольку его последствия редко бывают незначительными. Задача систем автоматического оповещения и тушения огня состоит в том, чтобы предотвратить пожар или его распространение с целью уберечь жизнь и здоровье людей, а также материальные ценности и оборудование. В наше время одной из самых распространенных являются автоматические спринклерные системы пожаротушения, о которых и пойдет речь в данной статье.

В соответствии с нормативными документами автоматические установки, гасящие пожар, должны предусматриваться в зданиях определенного назначения. К ним относятся различные производственные, административные и общественные здания с большим скоплением людей, устройство подобных систем в частном строительстве нормами не предусматривается. Несмотря на это, некоторые домовладельцы все же оборудуют свои дома пожарной сигнализацией, а то и пожаротушением. Для этого применяется спринклерная и дренчерная система, гасящая пламя с помощью воды либо других жидких составов или газов.

Дренчерная схема предназначена для тушения огня на значительных площадях большим количеством воды, поэтому чаще всего ее применяют при пожаре для охлаждения различных опасных объектов, что могут легко воспламениться либо для того, чтобы создать между очагом возгорания и остальным помещением водяную завесу. Объем воды, подающийся за единицу времени дренчерной системой, настолько велик, что последствия ее работы могут превышать урон от пожара. Особенность этого метода в том, что пожарные трубопроводы наполняются водой только после возгорания, по сигналу автоматики или от ручного включения.

В свою очередь, спринклерная система пожаротушения – это сеть трубопроводов с установленными на них распылителями воды, действующими локально. Ее основное отличие от дренчерной в том, что каждый водяной ороситель (спринклер) срабатывает самостоятельно в автоматическом режиме при наличии в зоне его расположения определенной температуры. Таким образом, при возникновении локального возгорания в помещении сработает один или несколько оросителей, находящихся в зоне повышенной температуры, это и есть принцип работы спринклерной системы пожаротушения.

Устройство спринклерной системы

В обычном отапливаемом здании трубопроводы, к которым подключены все распылители, постоянно заполнены водой или другим составом, находящимся под давлением. Его обеспечивает специальный насос, и в случае возгорания он для поддержания давления станет качать воду из водопроводной сети или пожарной емкости. В соответствии с нормами для этих целей предусматривается не менее 2, а то и 3 насосов, один из которых – рабочий, а остальные - резервные.

В неотапливаемых сооружениях устройство спринклерной установки предусматривает опорожнение сети в зимнее время. Во избежание замерзания воды в трубопроводах они заполняются сжатым воздухом, который быстро выпускается из системы после срабатывания автоматического клапана во время пожара и трубы заполняются составом для тушения пламени. Однако при таких условиях увеличивается время до начала орошения водой, а значит, возрастает вероятность распространения огня.

Современные системы пожаротушения могут включаться и ручным способом. Особенно это актуально в сооружениях с высокими потолками, где локальное возгорание не всегда поднимает температуру в зоне расположения спринклеров.

Задачи по расчету и проектированию данных систем должны выполнять специализированные организации, имеющие все необходимые разрешения, поскольку ответственность этой работы очень высока. Как правило, при разработке используются следующие схемы спринклерных систем:

с перекрытием зон орошения;
без перекрытия зон орошения.

Первый вид схем отличается надежной работой и предполагает применение на ответственных объектах, но требует большого количества спринклеров и, соответственно, воды для тушения огня.

Схема без перекрытия зон также имеет право на жизнь, так как более экономична в монтаже и не требует большого расхода воды.

Расстояние между распылителями определяется в зависимости от выбранной схемы, высоты потолков и технических характеристик устройства. Обычно спринклерные установки пенного пожаротушения располагают в верхней части помещения, под потолком, чтобы поток воды или пены в виде факела был направлен вниз. Тем не менее существуют и настенные варианты спринклеров, их применяют при слишком высоких потолках производственных зданий или для защиты ценного оборудования. Кроме того, в схемах часто задействована функция включения не менее двух оросителей с целью предохранения от ложного срабатывания.

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).

Заключение

Как способ локальной борьбы с огнем спринклерное пожаротушение является наиболее эффективным, его работа зачастую предотвращает вмешательство пожарных команд и что самое важное, нанесение вреда жизни и здоровью людей.

Порошковое пожаротушение: как выбрать лучший модуль?
Пожарный гидрант: типы, назначение, установка, схема Как работает система чиллер-фанкойл Как выбрать увлажнитель воздуха

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:

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

Для задействования спринклерной системы пожаротушения и основных насосов требуется реагирование двух датчиков последовательно:

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

Варианты :

	Как работает
Водозаполненная	подходит для отапливаемых помещений от +5°C, поскольку вода замерзает; магистраль уже с огнетушащим веществом; есть подключение к центральному снабжению или к емкости с ОТВ.
Водовоздушная («сухая»)	Для неотапливаемых (ниже +5°C) и отапливаемых объектов: в трубах сжатый воздух; после реагирования спринклера: происходит стравливание; давление понижается; клапаны открываются; преграда исчезает, тушащий состав заполняет трубы, выходит через оросители. Спринклеры монтируют только вертикально розетками вниз или горизонтально.
Комбинированные АСПТ	вода сливается на зиму, но оборудование готово к работе, поскольку имеет и «сухую» часть; подводящая магистраль с водой, а питающая и распределительная часть заполняются воздухом в зависимости от сезона.

Области применения

Системы пожаротушения спринклерного типа используются на:

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

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

Минусы спринклерной АСПТ:

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

Оборудование
Спринклерное	Дренчерное
Ороситель закрытого типа, автономный, самодостаточный, активирующийся самостоятельно.	Простой распрыскиватель. Открытый, без теплового запора, не влияет на активацию.
Вскрывается только реагирующая на огонь головка, орошая строго защищенную площадь, не заливая остальное пространство. Требуется замена тепловых замков после срабатывания.	Задействуются все оросители, заливая все помещение, но не требуют замены.
Побудительная цепь не нужна: спринклер сам является таковой (обнаружитель плюс побудитель). Можно использовать без дополнительных датчиков.	Необходима сигнализация, датчики и активация с пульта.

Устройство спринклерного пожаротушения

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

Водозаполненная часть:

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

Водовоздушная часть:

источник;
воздушный узел управления (сухой клапан);
насос для резервуара;
компрессор;
резервуар (пневмоцистерна, водопитатель).

Общие элементы:

магистраль со спринклерными распылителями;
гибкая подводка;
шкафы, блоки управления;
пожарные извещатели.

Дополнительные элементы АСПТ:

запорная арматура;
резервные, откачивающие насосы;
дренажные приямки;
датчики контроля ОТВ;
для вспененного тушащего состава:
- пенный ороситель;
- емкости для хранения 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:

угловой;
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:

Напор воздуха со стороны магистрали с оросителями и от части поступления воды на задвижку создает баланс.
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:

предварительного действия – после реагирования пожарных извещателей или оросителей;
предварительного срабатывания с контролем пуска – только после сигнала датчиков;
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:

достигается критическая температура;
головка устройства:
- распаивается – встречается реже, поскольку плавящиеся пластины ненадежные;
- термочувствительная жидкость расширяется, запирающая колба оросителя трескается;
замок разрывается;
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:

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

Позиционные

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

универсальные – фиксируется в любом направлении;
вогнутые – вертикальная установка;
плоские – разбрызгивающей частью вверх;
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.

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.

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 .

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:

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

Обслуживание спринклерных систем

Монтаж спринклерной системы завершается испытанием – имитацией пожара с заменой спринклеров на дренчерные оросители.
ТО включает осмотр на предмет выявления утечек, коррозии. При обнаружении дефектов тепловые замки и другие элементы заменяются со сливом жидкости. Производится принудительный пуск и перезапуск.
Гарантированный срок эксплуатации – 10 лет, полная проверка с испытанием, капитальным ремонтом, повторный гидравлический расчет – раз в 3 года.
Температуры эксплуатации от -50 до +50˚С (для водозаполненных – от +5 ˚С) или рекомендованные производителем.
Обслуживание системы после срабатывания заключается в возвращении оборудования в рабочее состояние: заменяют термозатворы, приводят узлы управления в режим ожидания.