Спринклерные системы пожаротушения. Принцип работы спринклерной системы пожаротушения: схемы, конструкция Спринклерная система автоматического пожаротушения

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:

1. 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;
2. Подается сообщение о срабатывании на центральный диспетчерский пульт пожарной охраны;
3. Активизируется система оповещения о пожаре: сирена, проблесковые маячки, голосовые предупреждения;
4. Система вентиляции отключается и воздуховоды блокируются специальными заслонками;
5. Активируется система дымоудаления;
6. 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

1. Спринклер с розеткой размещенной сверху (СВВ), нельзя устанавливать в помещениях с подвесными потолками;
2. Спринклер с розеткой снизу – СНВ;
3. Датчик уровня давления в трубопроводе;
4. Монтажные элементы трубопровода – муфты разъемные;
5. Прямоточный узел управления;
6. Воздушный узел управления на базе СКД клапана;
7. Датчик уровня жидкости в резервуаре;
8. Устройство управления спринклерной установкой;
9. Обратный поворотный клапан однодисковый;
10. Шкаф управления насосным оборудованием;
11. Автоматическая система поддержания давления в трубопроводах;
12. Резервуар с водой или другим жидким огнетушащим веществом;
13. Насос – основной;
14. Насос – резервный;
15. Насос дренажный – размещается в контролируемом помещении для удаления воды;
16. Дренажный приямок;
17. Жокейный насос используется для заполнения водопитателя;
18. 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

1. 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;
2. 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;
3. При активации системы пожаротушения происходит включение насосной станции и разблокировка нескольких запорных клапанов:
   1. От баллона с вытесняющим газом;
   2. От сети трубопроводов;
4. Огнетушащее вещество направляется в трубопровод из автономного локального резервуара или системы водоснабжения через демпферную емкость;
5. 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.

Основным элементом этой системы является спринклер – распыляющее устройство, использующее воду, находящуюся под большим давлением. Оно вмонтировано в систему трубопроводов и, как правило, размещается на потолке в тех помещениях, которые надо защитить от опасности пожара. Контролируется и управляется система посредством многочисленных датчиков, которые реагируют как на признаки задымления, так и на аномальное повышение температуры.

В случае опасности пожара сигналы о ней поступают от датчиков в блок управления, который и запускает работу спринклера. Но его запорный элемент может быть разрушен только под действием высокой температуры. В дежурном режиме входное отверстие спринклерного оросителя закрыто специальным клапаном-запором. Эти затворы могут быть разрушены не везде, а только в тех установках, которые подверглись действию высоких температур, что позволяет применять систему для тушения локальных очагов пожара, не заливая водой те помещения, где температура в норме. На первый взгляд это, конечно, очень удобно, но в некоторых скорость срабатывания спринклера может существенно отличаться от скорости распространения пожара, что является одним из самых существенных недостатков работы такой системы.

Эффективность работы спринклерной системы вполне сопоставима с тем, как работают системы порошкового пожаротушения.

Недостаток спринклерной системы пожаротушения

К плюсам спринклерной системы пожаротушения относится невысокая стоимость оборудования, установки и эксплуатации. Но к ее работе имеются нарекания, касающиеся инерции срабатывания. При низком уровне потолков (до 5-7 м) и значительном первичном повышении температуры спринклеры срабатывают оперативно. Однако в помещениях с высокими потолками и пожаром, первой стадией которого является низкотемпературное тление, характеризующееся незначительным выделением тепла, спринклеры просто не срабатывают вовремя, допуская развитие процесса до значительного повышения температуры, сопровождающегося и значительными разрушениями.

Сегодня на рынке систем противопожарной безопасности есть и другие устройства, использующие в своей работе дренчерный способ, в котором огнетушащая смесь сразу распыляется на значительной площади, заведомо большей, чем площадь начавшегося возгорания. В результате, системы, действующие по такому принципу, отличаются быстротой срабатывания и высокой эффективностью, гарантируя устранение пожарной опасности в самом зародыше. Но к недостаткам дренчерных систем можно отнести то, что ущерб от их работы, порою, сопоставим с уроном, нанесенным огнем.

В СНИПах, регламентирующих нормы и правила проектирования систем пожаротушения, не устанавливаются конкретные технические требования по проектированию и принципу действия подобных установок. Поэтому одни производители спринклерных систем пожаробезопасности работают в направлении снижения их тепловой инерционности, а другие пытаются найти компромиссное решение между спринклерной и дренчерной установками пожаротушения, сочетающее в себе преимущества каждой из них.

Современные спринклерные системы пожаротушения

Для снижения цены и облегчения монтажа, в современных спринклерных системах применяются пластиковые трубы, а для повышения эффективности – системы управляемого пожаротушения, в которых реализованы оптимальные алгоритмы функционирования на основе анализа характера пожара и его развития. Работа таких систем по-прежнему основывается на использовании спринклерных оросительных установок, но оснащенных возможностью принудительного пуска.

Для повышения эффективности в современных спринклерных системах пожаротушения целесообразно иметь возможность снятия запорного клапана с пролонгацией принудительного пуска до момента, когда это необходимо.

Инициирующее устройство для управляемого пуска может иметь различные конструктивные и технические воплощения, но его основным назначением является обеспечение локального разогрева запорного клапана для активации оросительной сплинклерной системы. Среди технических решений, которые уже нашли свое воплощение в спринклерных системах нового поколения, можно назвать электронагревательные контактные элементы: нити накаливания и резисторы, газовые генераторы и фотоустройства с высоким тепловыделением.

На рынке новейших систем пожаротушения, отличающихся высокой надежностью и эффективностью, которые можно устанавливать не только в общественных местах и промышленных зданиях, но и в квартирах или частных домах, представлены разработки как отечественных, так и зарубежных компаний. В предлагаемых ими спринклерных системах управляемого пуска используются электрорезисторы или газогенерирующие устройства, играющие роль инициаторов работы оросителя.

Вода - самое распространенное огнетушащее вещество. Она доступна, безвредна, эффективна и экономически выгодна. Тушение огня водой применяют на крупных объектах: в гостиницах, торговых и развлекательных комплексах, спортивных сооружениях, автостоянках и т. д.

У водяного пожаротушения существует масса недостатков и ограничений в применении, но достоинства этой жидкости явно их перевешивают.

Описание систем водяного пожаротушения

Чаще всего для борьбы с огнем используют два типа водяных тушащих комплексов:

1. Спринклерные. Представляют собой сеть трубопроводов, постоянно наполненных водой. На концах труб располагаются спринклеры (разбрызгиватели).

Трубопроводы обычно спрятаны под крышей или подвесным потолком. Принцип срабатывания спринклерной системы пожаротушения прост: распылители оснащены пластиковыми насадками (тепловыми замками), которые плавятся под влиянием высоких температур, открывая выход для воды.

Вода подается в виде мелкодисперсных капель, что способствует образованию водяного тумана и сводит к минимуму вредное воздействие воды на оборудование и материальные ценности.

1. Дренчерные. Конструктивно такая система аналогична спринклерной: она включает комплекс трубопроводов и насадки - дренчеры. Такие установки применяют в помещениях с повышенной пожарной и взрывной опасностью.

Дренчерный распылитель не закрыт пластиковым колпаком, а всегда открыт. Подача воды начинается после сигнала от пожарной сигнализации или от спринклерной системы пожаротушения.

При помощи дренчерного тушильного комплекса можно создать водяную завесу и отсечь часть горящего здания от остальных помещений.

Из вышесказанного понятно, что главным отличием спринклерной системы пожаротушения от дренчерной является отсутствие тепловой колбы на распылителях последней .

Достоинства и недостатки водяных систем тушения огня

Для большего понимания, какую систему лучше устанавливать в каждом конкретном случае, необходимо разобраться в плюсах и минусах спринклерных и дренчерных установок пожаротушения.

Преимущества спринклерных систем:

• легкость и быстрота монтажа, простота и дешевизна оборудования;
• высокая эффективность в борьбе с огнем;
• трубопроводы отлично скрываются под подвесными или натяжными потолками, не портя внешний вид помещения.

Минусы спринклерных систем пожаротушения:

• нанесение вреда имуществу и технике вследствие применения воды;
• требование постоянной замены тепловых замков после срабатывания комплекса;
• обычная спринклерная система не реагирует на высокую задымленность в помещении, поэтому пожар может вовремя не потушиться (устройства откликаются только на повышенные температуры);
• невозможность применения системы при температурах ниже +5°С.

Автоматические дренчерные установки пожаротушения обладают такими достоинствами:

• мгновенное заполнение трубопроводов жидкостью;
• возможность защищать просторные комнаты со сложной планировкой;
• отсутствие необходимости заменять разбрызгиватели после каждого пользования системой;
• возможность применять в качестве огнетушащего вещества пену или газ.

Среди недостатков дренчерных систем тушения огня можно выделить два: слишком большой расход воды и высокая интенсивность потока, что влечет за собой материальные убытки на восстановление помещения.

Пожар - это стихийное бедствие, которое наносит большой вред и часто забирает жизни многих людей. Чтобы его предотвратить, устанавливают спринклерное пожаротушение. Первые такие системы появились в конце XIX века и работали по принципу разрушения чувствительных к высокой температуре замков. Установка из-за своего несовершенства срабатывала уже во время сильного пожара, а иногда наблюдалась ложная активность.

• Показать всё

  Принципы работы

  В современных конструкциях установлено автоматическое тушение пожаров, его детекторы могут обнаружить очаги возгорания ещё до образования огня. Но принцип работы спринклерной системы пожаротушения остаётся неизменным. По трубам под большим давлением постоянно поступает вода. В их отверстиях находится замок из легкоплавкого материала, расплавляющийся под воздействием высокой температуры, вследствие чего распыляется жидкость.

  У каждой системы независимо от её вида есть встроенный ороситель, снабжённый тепловой пробкой-замком. Под воздействием определенной температуры вещество начинает плавиться в колбе, которая в итоге разрушается и разгерметизирует трубопровод. После этого система работает по алгоритму:

  

  Испытание спринклерной системы пожаротушения

  Спринклер предназначен для устранения локальных очагов пожара. В помещениях, где температура не достигла критической точки, замок не разрушится и вода распыляться не будет. В современных конструкциях совмещено несколько устройств - противопожарная сигнализация, которая подаёт оповещение при обнаружении очагов возгорания и обеспечивает эвакуацию персонала, система управления, активирующая противодымную защиту, и насосы, поддерживающие давление в спокойном режиме и во время тушения пожаров.

  

  Сфера применения

  Согласно постановлению «О противопожарном режиме» и некоторой производственной документации монтаж спринклерного пожаротушения должен проводиться на некоторых сооружениях. Среди них выделяют:

  

  НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ СПЛИНКЛЕРНОЙ СИСТЕМЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ...

  

  Преимущества и недостатки

  Перед приобретением и монтажом оборудования необходимо ознакомиться с его техническими характеристиками и особенностями. Спринклерную систему устанавливают многие предприятия из-за её преимуществ. К ним относят:

  • невысокую стоимость;
  • эффективность работы;
  • возможность монтажа в любом помещении;
  • быструю установку.

  
  

  Сама конструкция, её монтаж и обслуживание не потребует больших финансовых затрат. Система быстро справляется с пожарами, устраняя их локальные очаги. Установить оборудование можно в помещении любой формы и размеров. Во время монтажа не нужно изменять планировку здания, нарушать несущие конструкции или перегородки.

  Есть и несколько недостатков:

  • ограничения температурного режима;
  • возможные потери от применения большого количества воды;
  • необходимость замены устройств после их использования;
  • время активации системы может быть отложено.

  Распределительные и питающие трубы, заполненные водой, используют в помещении с температурой выше 5 градусов. При отрицательном показателе разрешается заполнять жидкостью только подводящие конструкции. Вода, выходящая из оборудования во время работы, может нанести значительный урон имуществу, находящемуся в здании.

  Спринклеры считаются одноразовыми устройствами, так как их надо заменять после первой активации, иначе система не сможет вернуться в режим ожидания. Если помещение сильно задымлено, то конструкция не сработает, ведь она реагирует только на высокую температуру.

  

  Строение системы

  

  С двух сторон к системе подведены питающие трубопроводы. Один из них заполнен водой, второй - жидкостью и воздухом. На трубопроводах расположены оросители двух типов - СВВ, направленные розеткой вверх, и СВН, повёрнутые вниз. На одной трубе находится датчик контроля подачи воды, на второй - разъёмные муфты.

  Ниже прикреплены узлы управления системой: водозаполненный прямоточный и воздушный с клапаном СКД. Возле резервуара с огнетушащей жидкостью располагается датчик, контролирующий уровень воды в ёмкости. В центре находится устройство, с помощью которого управляют и контролируют всю систему. А также в конструкции есть ещё несколько элементов:

  • обратный поворотный клапан;
  • шкафчик управления автоматическим поддержанием водопитания;
  • автоматический датчик поддержки давления в трубах;
  • ёмкость с водой;
  • основной, резервный и откачивающий насосы;
  • компрессор и дренажный приямок.

  Главный рабочий элемент, отвечающий за эффективность всей системы, - это спринклер. Вся активность зависит от капсулы с термочувствительным содержимым, реагирующей на показатель в пределах 57−340 градусов. В разных моделях распылителей содержатся детали, срабатывающие при определённой отметке. Они отличаются по цвету содержащейся жидкости:

  • оранжевый - от 57 градусов;
  • красный - от 68;
  • жёлтый - от 79;
  • зелёный - от 93;
  • голубой - от 141;
  • фиолетовый - от 182.

  
  

  Первые два вида считаются низкотемпературными. Такие спринклеры срабатывают в течение пяти минут после выявления очагов пожара. Активность следующих начинается через 10−15 мин. Конструкции оросителей разделяют по нескольким критериям - направлению струи, позиции и скорости действия.

  Впечатляющее испытание системы пожаротушения

  Детали могут быть расположены розеткой вниз и вверх, вода проходит под определённым углом, что увеличивает площадь разбрызгивания. Система создаёт жидкую завесу или тонкий поток, предназначенный для тушения пожаров в помещениях с имуществом, которое может пострадать от воды. Повышенное быстродействие необходимо для выявления очага на ранних стадиях. Такие модели устанавливают в зданиях с высокими потолками (до 20 м).

  Требования и стандарты

  Требования к оборудованию изложены в нормах установки спринклерной системы пожаротушения. Главное из них - это скорость подачи жидкости на раннем этапе бедствия. Огонь не должен усилиться и распространиться в другие комнаты, поэтому во время установки оборудования следят за тем, чтобы оно соответствовало всем ГОСТам, нормам СНиП и требованиям МЧС. Приобретать необходимо только качественную систему, что должно подтверждаться сертификатами и техническими паспортами.

  Согласно нормам время активации тепловой колбы зависит от температурного режима. Чем выше показатель, тем быстрее должен сработать ороситель. При отметке свыше 79 градусов максимальное время не должно превышать пяти минут. Расстояние между орошающими головками определяют в соответствии с нормами СНиП. При монтаже учитывают возможные неполадки некоторых деталей узла. Во избежание поломок устанавливают дополнительный насос, ёмкость для воды и источник электропитания.К ним относятся:

  

  Среди недостатков выделяют возможность инерционного срабатывания. Система не станет эффективно работать во время возгорания электрических приборов.

  Предметы в помещении могут испортиться под воздействием воды. В таких зданиях устанавливают конструкцию с воздухозаполненными трубопроводами.

  В ждущем режиме система заполнена не водой, а сжатым воздухом. Если срабатывает датчик возгорания, открывается специальный клапан, кислород выходит, а в трубы заливается вода под напором. Она попадает в горящую область с помощью оросителя. У водозаполненных систем спринклеры монтируются розетками вниз и вверх, а также в горизонтальном положении. В моделях другого типа возможна установка оросителей только вертикально. Недостатки системы не являются серьёзными предлогами для отказа от приобретения подобных систем.

  Монтаж спринклерной конструкции

  Для монтажа спринклерной системы пожаротушения используют трубопроводы, покрытые цинковой оболочкой снаружи и изнутри. Также возможно применение шовных изделий. Их крепят к потолку с помощью хомутов на резинке, соблюдая шаг в 1,5 м. Трубы соединяют между собой сварочным аппаратом или опрессовывают специальными фитингами, электрическими и пневматическими инструментами. После подготовки этих элементов крепят оросители согласно модели и конструкции системы.

  В отдельном помещении - подвале или подсобке - устанавливают распределительные узлы и ёмкость для огнетушащей жидкости. Там же монтируют элемент управления, но его дубликат выводят на пульт охраны. Так как трубопроводы водяного спринклерного пожаротушения находятся под сильным давлением, все швы и стыки деталей должны быть максимально герметичными. В противном случае в системе возникнут протечки и повреждения.

  Конструкции оросительного пожаротушения удобно использовать в больших помещениях производственного и увеселительного типа - складах, цехах, ресторанах и театрах. При правильном монтаже можно добиться максимальной эффективности системы, при этом нужно приложить минимальные физические усилия, а финансовые затраты будут незначительными.

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:

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

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 :

	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:

1. объекты хранения данных;
2. автостоянки под землей, надземные – выше 1 этажа;
3. сооружения с фасадом от 30 м. Для категорий опасности Д, Г высота не имеет значения;
4. одноэтажки из металлических элементов с горючим утеплителем. Для общественных зданий данного типа площадь – больше 800 м², административных и бытовых – от 1200 м²;
5. торговые предприятия с наземной частью от 2500 м², с подвальной (цокольной) – от 200 м². Исключения: реализация негорючих товаров (металлы, стекло, фарфор, пища);
6. постройки, где торгуют легко воспламеняемыми материалами. Исключение: розница упаковками до 20 л.;
7. выставочные ангары, залы, галереи от 1000 м²;
8. объекты для массового отдыха от 800 посадочных мест;
9. 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:

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

Минусы спринклерной АСПТ:

1. инерционность (время с момента срабатывания). Тепловой замок разрушается продолжительно – до 300 или 600 сек.;
2. реагируют только на температуру;
3. риск ложных срабатываний, при этом процесс трудно остановить;
4. сложность проектировки, монтажа: соблюдают обширные НПБ;
5. ограниченность классами пожара A, B (пенные), видами тушащих составов (вода, пена);
6. при отсутствии централизованного водоснабжения – потребность в емкостях для ОТВ, дополнительных насосах;
7. тепловые замки делают невозможным применение спринклеров, где неравномерно, непредвиденно нагревается воздух;
8. вода замерзает – установка не работает при отрицательных температурах, кроме «сухого» варианта или с теплым водоснабжением;
9. 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:

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

Водовоздушная часть:

1. источник;
2. воздушный узел управления (сухой клапан);
3. насос для резервуара;
4. компрессор;
5. резервуар (пневмоцистерна, водопитатель).

Общие элементы:

1. магистраль со спринклерными распылителями;
2. гибкая подводка;
3. шкафы, блоки управления;
4. пожарные извещатели.

Дополнительные элементы АСПТ:

1. запорная арматура;
2. резервные, откачивающие насосы;
3. дренажные приямки;
4. датчики контроля ОТВ;
5. 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:

1. угловой;
2. 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:

1. Напор воздуха со стороны магистрали с оросителями и от части поступления воды на задвижку создает баланс.
2. 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:

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:

1. достигается критическая температура;
2. головка устройства:
   • распаивается – встречается реже, поскольку плавящиеся пластины ненадежные;
   • термочувствительная жидкость расширяется, запирающая колба оросителя трескается;
3. замок разрывается;
4. 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:

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

Позиционные

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

1. универсальные – фиксируется в любом направлении;
2. вогнутые – вертикальная установка;
3. плоские – разбрызгивающей частью вверх;
4. 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:

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

Обслуживание спринклерных систем

1. Монтаж спринклерной системы завершается испытанием – имитацией пожара с заменой спринклеров на дренчерные оросители.
2. 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.
3. Гарантированный срок эксплуатации – 10 лет, полная проверка с испытанием, капитальным ремонтом, повторный гидравлический расчет – раз в 3 года.
4. Температуры эксплуатации от -50 до +50˚С (для водозаполненных – от +5 ˚С) или рекомендованные производителем.
5. Обслуживание системы после срабатывания заключается в возвращении оборудования в рабочее состояние: заменяют термозатворы, приводят узлы управления в режим ожидания.