Устройство и принцип работы спринклерного пожаротушения, нормы установки

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: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: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:

Преимущества и недостатки

Достоинства АСПТ спринклерного типа:
Минусы спринклерной АСПТ:

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:
Водовоздушная часть:
Общие элементы:
Дополнительные элементы АСПТ:

1. для вспененного тушащего состава:
   • емкости для хранения пенообразователя с устройством контроля уровня;

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: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: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:
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:

Позиционные

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

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.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:

Обслуживание спринклерных систем

Для эффективной борьбы с огнем, в случае возникновения пожара, придумано много различных автоматизированных систем и установок. Их практическое применение позволит быстро ликвидировать начавшееся возгорание и исключить его распространение на большую площадь. Одними из таких систем являются спринклерные автоматические установки пожаротушения. В их составе имеется специальный спринклер (ороситель), который оснащен тепловым замком. В случае увеличения температуры в помещении этот замок разрушается, что впоследствии приводит к подаче тушащего вещества через каналы оросителя и эффективной локализации начавшегося пожара.

Ороситель пожарный — внешний вид одного из видов

Область применения

Спринклерные системы борьбы с огнем имеют широкое практическое применение в разных сферах деятельности человека. Можно выделить три основные группы объектов, где может использоваться ороситель спринклерный. К ним относятся:

• производственные объекты;
• непроизводственные помещения;
• общественные места.

На производственных объектах спринклер пожарный используется по следующим причинам:

1. Высокая экономическая выгода применения подобного рода систем. Производственные объекты владеют большим количеством различных помещений с разными условиями эксплуатации и возможности доступа. Это в большинстве случаев усложняет процесс тушения пожара и делает его более затратным. Использование в таких местах автоматических спринклерных установок существенно упрощает процедуру нейтрализации возгорания и является менее затратным.
2. Большая площадь промышленного объекта. Поскольку такого рода объекты отличаются наличием помещений с большой площадью, что в случае пожара может привести к распространению огня на достаточно большой территории. Ороситель спринклерный – это эффективный инструмент, который позволит нейтрализовать очаг возгорания, исключив его распространение на большую площадь.
3. Возможность применения различных растворов для тушения пожара. Кроме воды, для борьбы с огнем могут использоваться различные смеси, пенообразующие растворы и добавки к воде. Их применение позволит тушить специфические возгорания, года действие обычной воды малоэффективно или вообще не помогает.
4. В непроизводственных помещениях спринклер позволит быстро и эффективно локализовать возгорание и нейтрализовать его. Зачастую такого рода системы используются в жилых комплексах и частных домовладениях. Несмотря на их высокую себестоимость для таких объектов, установка их является оправданной, поскольку позволяет эффективно защищать имущество и жизнь человека.
5. Что касается общественных мест, то наличие подобного рода систем исключит травматизм и гибель большого числа людей в случае возникновения пожара. Ороситель спринклерный водяной позволит быстро распылить большой объем на территорию, где возникло возгорание. Как правило, такого рода системы используются для обеспечения пожарной безопасности в офисных центрах, торговых павильонах, театрах, музеях, концертных залах и прочее.

Использование оросителя на производстве

Классификация оросителей

В зависимости от конструкционных особенностей и функциональных предназначений пожарный спринклер может быть нескольких видов.

• Позиционный. Он представляет собой устройство для распыления воды или иной жидкости для тушения огня на большой площади. Реализуется в двух конфигурациях, которые отличаются ориентацией при подключении к питающему трубопроводу – спринклер розеткой вверх или розеткой вниз.
• Угловой. Такого рода ороситель позволяет создавать струю под определенным углом. Благодаря этому можно локализировать и уменьшить обрабатываемую площадь, за счет чего увеличится эффективность и скорость тушения огня. В основном такого типа спринклер применяется для формирования водяной завесы или для охлаждения сильно разогретых узлов промышленной установки.
• Тонкодисперсный. Такого типа устройства используются, чтобы получить тонкодисперсный поток, который эффективен при борьбе с пожарами, относящиеся к классу «А». Этот ороситель спринклерный активно используется в тех помещениях, где присутствует много материальных ценностей, которые могут быть повреждены жидкостью во время тушения.
• Быстродействующие. Спринклер пожаротушения этого типа отличается быстрым срабатыванием при увеличении температуры в помещении. Его используют с целью раннего выявления возгорания и его быстрой ликвидации. Эти оросители эффективны на складах с высокими стеллажами (до 12,5 м), а также для применения в помещениях, высота потолка которых составляет до 20-ти метров.

Принцип работы

Ороситель спринклерный отличается простой и надежной конструкцией.

Конструкция спринклера

По своему принципу действия он напоминает обычный водопроводный кран, который подает воду при его открытии. В качестве запорного элемента применяется специальный тепловой замок, который срабатывает при увеличении температуры выше определенного значения.

В основном, тепловой замок – это тонкостенная стеклянная ампула, внутри которой имеется химическая жидкость, особенностью которой является возможность расширения под воздействием температуры. Когда в помещении возникнет пожар и будет расти температура, ампула вследствие расширения жидкости разрушится и «замок откроется». Это приведет к тому, что в спринклер начнет поступать вода из трубопровода, с последующим ее распылением по площади помещения.

Кроме стеклянных ампул роль «теплового замка» могут выполнять спаянные пластинки. В качестве прибоя используется легкоплавкий материал.

Особенности конструкции

Спринклер водяной розеточного типа – это достаточно простое и надежное устройство, которое напоминает золотник. В корпусе из латуни имеется сквозное отверстие для подачи воды из трубопровода, которое закрыто специальной пробкой. Она исключает попадание воды к распылительным каналам, которые имеет спринклер. Пробка удерживается с помощью специального термочувствительного элемента, установленного в специальную распорку. Элемент выполнен в виде ампулы, которая фиксируется настолько жестко, что исключается малейшее протекание воды, когда система находится в закрытом состоянии.

«Обратите внимание!

При увеличении температуры капсула разрушается, освобождая водяному потоку путь к каналам розетки-распылителя, которая и обеспечивает покрытие территории слоем огнетушащей жидкости.»

В зависимости от температуры срабатывания «тепловой замок» может быть следующих типов:

• Т=+57 °С – спринклер с ампулой оранжевого цвета;
• Т=+68 °С – ампула красного цвета;
• Т=+79 °С – ампула желтого цвета;
• Т=+93 °С – спринклер с ампулой зеленого цвета;
• Т=+141 °С – ампула синего цвета;
• Т=+182 °С – спринклер с ампулой фиолетового цвета.

Первые две позиции капсул относятся к низкотемпературным. Они должны срабатывать через 2-3 минуты после повышения температуры (максимум 5 минут после превышения граничной температуры). Остальные позиции – это капсулы, которые имеет высокотемпературный спринклер. Они должны срабатывать в пределах до 10-ти минут.

Особенности монтажа

Пожарный спринклер монтируется на объекте в соответствии с заранее разработанным проектом пожаротушения. К уже проложенному трубопроводу, в определенных местах, вкручиваются оросители в зависимости от их конструкционных особенностей и функционального назначения. В результате проведенной работы получится смонтированная система спринклерного пожаротушения розетками вверх, вниз или под углом.

Установленный спринклер к трубопроводу

Поскольку спринклерная система постоянно находится под давлением, то для ее построения используются высококачественные оцинкованные снаружи и изнутри трубы, места соединения которых с оросителем обрабатываются специальным герметизирующим веществом. Учитывая, что спринклер является одноразовым устройство, важно следить за тем, чтобы не повредить его достаточно хрупкую ампулу.

Заключение

Спринклер в составе системы пожаротушения является достаточно эффективным инструментом для быстрой и качественной борьбы с огнем. Чтобы достичь требуемого результата, важно правильно составить схему размещения оросителей, учитывая площадь покрытия при тушении возгораний одним устройством.

Правильно рассчитать проект спринклерной системы и подобрать соответствующие по конструкции устройства могут квалифицированные сотрудники компаний, специализирующихся на разработке и монтаже систем пожарной безопасности.