Под пожаротушением понимается система мероприятий, направленных на предотвращение и ликвидацию пожара, а также на спасение людей, животных, имущества и материальных ценностей. Технические средства и оборудование, при помощи которых ведется борьба с огнем, называют системой пожаротушения. Помимо этого, система пожаротушения выполняет функции мониторинга окружающей среды и включает сигнализацию при обнаружении пожара.
Законодательством Российской Федерации определена классификация систем пожаротушения. Она включает в себя несколько характеристик, согласно которым системы пожаротушения бывают:
- По конструктивному исполнению: модульные и агрегатные;
- По методу воздействия огнетушащего вещества: поверхностные, объемные, локально-поверхностные, локально-объемные;
- По уровню автоматизации: автоматические, автоматизированные и ручные.
Согласно этим же требованиям, системы пожаротушения должны обеспечивать высокую скорость срабатывания, эффективность борьбы с огнем и наносить минимальный ущерб материалам и ценностям, которые они защищают от огня. Также они должны обеспечивать подачу необходимого объема огнетушащего вещества, не завышая при этом его расход. Если система не способна бороться с огнем в силу большой мощности пожара, она должна обеспечивать хотя бы его локализацию до прибытия пожарных команд.
Для того, чтобы эти условия выполнялись, систему пожаротушения нередко объединяют в единый комплекс с противопожарной сигнализацией и системами дымоудаления и вентиляции. В единой системе, при получении сигнала от датчиков температуры или задымления, автоматика приводит в действие остальные системы безопасности, параллельно сигнализируя об этом оператору.
Водяное пожаротушение
Системы водяного пожаротушения применяются на подавляющем большинстве объектов. Особенно эффективны они для защиты помещений большой площади: торговых центров, стадионов, гостиниц, складов, автомобильных боксов, производственных цехов и т.д. Огнетушащим веществом, как следует из названия, является вода – хорошо известное средство борьбы с огнем.
Вода выполняет две функции:
- Во-первых, она хорошо поглощает тепло, быстро нагреваясь до состояния водяного пара и понижая температуру горящего вещества до значения, при котором это горение не поддерживается.
- Во-вторых, вода и водяной пар препятствуют доступу кислорода к горящему материалу, что сводит на нет химическую реакцию горения.
Вода получила широкое распространение благодаря своей доступности и относительно высокой эффективности. К другим плюсам воды можно отнести полную безвредность для людей, поэтому такой способ тушения не требует срочной эвакуации персонала. Однако то, что безопасно для человека, может сильно навредить другому имуществу.
Например, в библиотеках, музеях, архивах или банках использование водяного тушения запрещено, так как большие ее объемы легко могут уничтожить бумагу и другие материалы, подверженные влиянию воды. Нельзя использовать воду и для тушения электроустановок, так как она может вызвать короткое замыкание с более серьезными последствиями.
Еще одни недостатком водяного пожаротушения является невозможность его использования при отрицательных температурах, так как вода попросту замерзает в трубах. Наконец, для борьбы с огнем требуется большое количество воды, поэтому такие системы пожаротушения требуют монтажа больших резервуаров и сложного насосного оборудования.
Все перечисленные минусы водяного пожаротушения перечеркивают их плюсы, поэтому в настоящее время все чаще используется компромиссный вариант: системы тушения тонкораспыленной водой. Данная технология представляет собой генерацию завесы из мельчайших капелек жидкости, которые не наносят вред имуществу и при этом борются с огнем не менее эффективно, чем обычная вода. Также стоит принять во внимание гораздо меньший расход воды по сравнению с «традиционными» системами пожаротушения.
По способу подачи огнетушащего вещества, системы водяного пожаротушения делятся на две категории:
- Спринклерные системы. При реализации этой структуры в помещении прокладывается сеть трубопроводов (обычно под потолком), в которых под постоянным давлением находится вода или водный раствор. На определенных промежутках друг от друга, в трубопроводах размещаются спринклеры (разбрызгиватели) с тепловыми замками. Эти замки при повышении температуры до определенного значения (зависит от марки замка) разрушаются и подают воду строго на район возгорания. Чтобы тушение было более эффективным, а расход воды – минимальным, на спринклерах устанавливаются форсунки, создающие водяной туман. Поскольку давление в системе падает из-за открытого спринклера, в работу включается основной насос, который подает воду из пожарного резервуара.
- Дренчерные системы. Подобные установки применяются в помещениях, где хранятся нефтепродукты, легковоспламеняющиеся вещества и другое имущество, которое может привести к быстрому распространению огня. Чтобы избежать массового поражения огнем, все клапаны дренчерной системы открываются одновременно по команде с блока управления. Вода подается даже в те участки помещения, куда огонь еще не добрался. Если помещение слишком большое, дренчерная система может выступить в роли водяной завесы, локализуя пожар до прибытия пожарной команды.
Пенное пожаротушение
Пена представляет собой пузырьки воздуха, заключенные в объеме жидкости или другого материала. Подобные системы охлаждают горящие материалы так же, как и вода, и при этом они создают на их поверхности тонкую пленку, препятствующие доступу кислорода. Это дает возможность применять пену для борьбы с огнем не только на твердых поверхностях, но и для тушения жидкостей. В остальном, пенные системы очень похожи на водяные.
Они точно так же не работают при отрицательных температурах, и, аналогично водяным, полностью безопасны для человека. После того, как пожар потушен, пена легко удаляется с поверхности, не вызывая ее разрушение. Для реализации систем пенного пожаротушения необходимы емкости для хранения воды и пенного концентрата, а также оборудование для смешивания этих компонентов и подачи пены в зону горения.
Порошковое пожаротушение
В системах порошкового пожаротушения в качестве огнетушащего вещества используются специальные негорючие порошки, которые блокируют поступление кислорода в зону горения. Сам по себе порошок не может распространяться по противопожарным коммуникациям, поэтому для его подачи используется газ, находящийся под давлением.
Применение порошков сводит к минимуму материальный ущерб, так как они нейтральны к большинству материалов. Благодаря этому, законодательство в обязательном порядке предписывает монтировать установки порошкового пожаротушения в жилых, административных, складских и производственных помещениях, а также на объектах, содержащих электроустановки.
Классификация таких систем по способу хранения огнетушащего вещества включает в себя модульные и централизованные установки.
Первые представляют собой системы, в которых порошок хранится в специальных резервуарах непосредственно на защищаемых объектах. Второй вариант предполагает хранение порошка в едином объеме, из которого он поступает только в зону возгорания по команде автоматики. По типу огнетушащего вещества порошковые системы подразделяются на системы для тушения твердых, жидких, газообразных веществ, а также электрооборудования.
По способу запуска они делятся на автоматические и ручные. Кроме того, в отдельную категорию выделяются автономные системы, которые выполняют функции как сигнализации, так и тушения пожара.
Газовое пожаротушение
Системы газового пожаротушения в качестве огнетушащего вещества используют негорючие газы – диоксид углерода, азот, соединения на основе галогенов или инертные газы. Они вытесняют кислород из зоны горения, способствуя тем самым прекращению пожара. К их достоинствам относится широкий температурный диапазон применения и полная безопасность для материальных ценностей. Газы не вызывают разрушение каких-либо веществ и не являются причинами коротких замыканий.
Однако, у них есть один существенный недостаток: газовые установки требуют срочной эвакуации людей перед началом тушения, так как концентрация в кислороде после их запуска снижается до опасных значений.
Системы газового пожаротушения составляют около 20% всех противопожарных систем в нашей стране, и по типу огнетушащего вещества делятся на следующие модели:
- Установки с инертными газами. В качестве огнетушащего вещества в них применяются аргон, азот, аргонит и инерген. Последние два газа являются смесями: аргонит состоит из азота и аргона в равных пропорциях, а инерген содержит около 50% азота, 40% аргона и 10% углекислого газа. Все эти газы и газовые смеси не проводят электричество, поэтому их можно использовать для тушения электроустановок. Также они, в отличие от многих других газов, нетоксичны и безопасны для человека.
- Установки с углекислым газом. Как известно, углекислота может существовать только под давлением; при обычных условиях она распадается на углекислый газ и воду. В углекислотных установках пожаротушения она находится в баллонах под давлением в несколько атмосфер, а при срабатывании системы происходит ее переход из жидкого состояния в газообразное с увеличением объема в сотни раз. Такое количество углекислого газа неизбежно приводит к уменьшению концентрации кислорода в зоне горения. Помимо этого, при переходе в газообразную стадию углекислота резко охлаждается, в результате чего огнетушащее вещество становится похожим на снег и дополнительно охлаждает горящие поверхности. Несмотря на двойной эффект, углекислоту нельзя применять в помещениях, где находятся люди. В малых концентрациях она может вызвать раздражение дыхательной системы, а в больших – привести к серьезным отравлениям.
- Установки с хладоном. Хладонами называются органические газообразные соединения, содержащие в своем составе галогены – фтор, хлор, бром или йод. Такие установки работают по тем же принципам, что и системы с инертными негорючими газами. Они эффективно замедляют химические процессы горения, понижая концентрацию кислорода до 14% (при нормальных условиях доля этого газа в воздухе составляет около 21%). При этому есть у хладонов и недостатки: некоторые из них негативно влияют на озоновый слой и поэтому их применение запрещается международными правовыми актами. Также хладоны имеют ограниченный срок хранения и со временем разлагаются на токсичные вещества, а во время тушения могут вызвать аллергические реакции и тяжелые отравления. Многочисленные недостатки хладонов «перевешивают» их достоинства, поэтому их доля в мировых системах пожаротушения постепенно снижается.
