Газовое пожаротушение. Обзор. 2023 год
Тушение газовыми огнетушащими составами применяется там, где использование других типов огнетушащих веществ (ОТВ) невозможно, неэффективно или нецелесообразно, ввиду требований по сохранению функциональности технологического и электронного оборудования защищаемого объекта или неприемлемости нанесения ущерба имуществу, который неизбежен при использовании других типов ОТВ.
Что является качественным отличием систем автоматических установок газового пожаротушения АУГПТ:
- не повреждает защищаемое имущество и инженерную инфраструктуру;
- 100% проникающая способность, отсутствие теневых зон;
- тушение оборудования под напряжением без необходимости обесточивания;
- большой срок службы установки;
- минимальное регламентное обслуживание на объекте;
- низкие эксплуатационные затраты.
Все эти факторы являются решающими при выборе типа системы пожаротушения на объекте.
История применения газовых огнетушащих веществ (ГОТВ) для пожаротушения берет в своё начало 40-х годах XX века. Основным применяемым ГОТВ был диоксид углерода - CO2. Для своего времени это было прорывным решением, не лишенным своих недостатков, которые ограничили применение углекислоты в своём узком секторе. Упоминание диоксида углерода подводит нас к необходимости общей классификации газовых огнетушащих веществ по основным физико-химическим и эксплуатационным характеристикам.
Применяемые газы делятся по двум основным группам - сжижаемые и сжимаемые. К сжижаемым газам относятся диоксид углерода - CO2 и химические газы - Хладоны и Фторированный Кетон (ФК-5-1-12). К сжимаемым газам относятся чистые инертные газы - Аргон, Азот и смесь этих газов с CO2 - Инерген. Сжижаемы газы также имеют две подгруппы - имеющие давление собственных паров (CO2 и Хладон 23) и без давления паров. Наличие давления собственных паров накладывает на эту группу дополнительные требования в части контроля массы вещества, который возможен только взвешиванием.
Другим классификатором для ГОТВ является механизм тушения:
- CO2 (объемное тушение) и Инертные газы - вытеснение кислорода до порогового значения, при котором невозможно поддержание реакции горения;
- Хладоны разрушают реакцию горения химическим ингибированием;
- Фторкетон (ФК-5-1-12) прекращает горение интенсивным отбором тепловой энергии от источника и, в незначительной доле, ингибированием.
Касательно областей применения, газы также можно условно разделить. Инертные газы и CO2, имея неоспоримые достоинства, обладают также рядом недостатков, которые в балансе совокупных характеристик перевешивают в пользу выбора других типов ГОТВ, а именно:
- ввиду высокого рабочего давления модуля от 150 до 300 бар (15,0 - 30,0 МПа), обязательна постановка баллонов на учет в Органах Ростехнадзора и допуск к обслуживанию системы только сотрудников, имеющих специальную аттестацию;
- количество модулей, требуемых для защиты одного и того же объема, в сравнении с химическими газами, больше в 4-5 раз;
- кратное увеличение удельной нагрузки на конструкционные элементы и перекрытия здания, требующее дополнительных прочностных расчетов и согласований;
- ввиду очень высокой концентрации Инертных газов и CO2, когда при пуске установки в объем помещения добавляется 40 и более процентов газа, критично применение клапанов сброса избыточного давления (КСИД). Ошибки в расчетах КСИД приводят к частичному разрушению защищаемого помещения.
- летальная концентрация CO2 составляет 5% об., тогда как эффективная огнетушащая начинается от 34,9% об. (СП 485.1311500.2020, Приложение Г, Таблица Г.3, Н-гептан).
- Инертные газы вызывают асфиксию при снижении концентрации кислорода ниже порогового значения, при котором не возможна реакция горения.
Что касается применения, Инертные газы и CO2 нашли себя в эффективной защите газоперекачивающих агрегатов (ГПА), топливных емкостей и технологического оборудования, где их эксплуатационные ограничения не влияют на эффективность.
Необходимо отметить, что CO2 демонстрирует непревзойдённую эффективность в установках локального тушения, где углекислоте нет равных.
Наиболее широкое распространение получили химические газы Хладоны и Фторкетон, которые в основной массе лишены вышеперечисленных недостатков. Они применяются повсеместно, во всех отраслях промышленного, энергетического и нефтехимического производства, на объектах специального и общепромышленного (гражданского) назначения.
Химические газы - огнетушащие Хладоны прошли через эволюционное развитие, первому поколению пришло на смену второе поколение. Хлорфторуглероды и бромфторуглероды, уступили место озонобезопасным Хладонам второго поколения. Однако и их время истекает, поскольку, будучи гидрофторуглеродами - парниковыми газами, Хладоны второго поколения попали под экологическое регулирование на законодательном уровне и плановое сокращение производства и потребления. Ситуация на рынке газовых огнетушащих веществ претерпела значительные изменения и выглядит на сегодня следующим образом:
- уже сейчас на рынке испытывается дефицит огнетушащих Хладонов, поскольку квоты выбираются оборотом газов для нужд охлаждения;
- единственным ГОТВ из химических газов не подпадающим под ограничения является Фторкетон ФК-5-1-12;
- текущая, а также среднесрочная прогнозируемая политическая ситуация требует суверенизации нашей экономики и замыкания производственного цикла внутри Страны или по необходимости на поставщиков, входящих в ограниченный перечень безрисковых, с точки зрения средне и долгосрочных экономических отношений, а именно Китайская Народная Республика (КНР);
- газовые огнетушащие вещества, за исключением CO2, Азота, Аргона и Инергена, не производятся в России. Все химические газы импортируются из КНР.
С точки зрения норм, последняя редакция Свода Правил СП 485.1311500.2020 привнесла революционные изменения в вопрос применения Фторкетона ФК-5-1-12. То, о чем эксперты Компании Пожтехника говорят вот уже полтора десятилетия, наконец было структурировано и формализовано Федеральными нормами проектирования.
Отметим ключевые моменты:
- зафиксирована неразрывная связь между параметрами оборудования и минимальной объемной огнетушащей концентрацией (МООК), получаемой при подтверждении соответствия ТР ЕАЭС 043/2017 при сертификационных или контрольных испытаниях;
- введено определение Минимальной нормативной объемной огнетушащей концентрации, НООК 4,2% об. более не является константой, что предъявляет к проектировщику повышенные требования в части выбора технического решения и марки применяемого Фторкетона ФК-5-1-12.
Таким образом выкристаллизовалось понимание, что на всём цикле применения установок АУГПТ нет незначительных или несущественных моментов, которыми можно пренебречь. Начиная с проектирования и заканчивая эксплуатацией оборудования, включая два цикла переосвидетельствования баллонов и поверки средств измерения (СИ).
Изготовитель мирового уровня, каким бесспорно является Компания Пожтехника, имеет полный комплекс документации, процедур качества, мероприятий и технологических операций, единственно позволяющий конструировать, проектировать, изготавливать, монтировать и обслуживать установки АУГПТ на уровне требований, которые предъявляются действующими нормативами и рынком.
Группа Компаний Пожтехника в рамках долгосрочного планирования наладила партнерские отношения с Государственным химическим Концерном КНР - заводом Sinochem Lantian Fluoro Materials Co. Ltd., который производит для нас ГОТВ ФК-5-1-12 под брендом Sineco™1230. Sineco™1230 (ФК-5-1-12) по совокупности эксплуатационных характеристик является полным аналогом ГОТВ 3M™ Novec™1230.
Sineco™1230 (ФК-5-1-12) - это развитие идеологии безопасного пожаротушения, воплощенное в новом поколении ГОТВ:
- благодаря более современному производственному оборудованию завода Sinochem, превосходит Novec™1230 по параметру чистоты при термической декомпозиции в результате взаимодействия ГОТВ с фронтом пламени.
- Sineco™1230 (ФК-5-1-12) имеет те же параметры огнетушащей способности и совокупные эксплуатационные характеристики, что и FK-5-1-12 (3M™ Novec™1230) первого поколения.
- минимальная объемная огнетушащая концентрация (МОК/МООК) составляет 3,5 % об.
- подтвержденная в рамках научно-исследовательской работы (НИР) токсическая безопасность для человека.
- обладает высокими показателями экономической эффективности.
- вытесняет с рынка газового пожаротушения гидрофторуглероды - огнетушащие Хладоны 2-го поколения, попавшие экологическое регулирование, как парниковые газы.
- стоимость владения в горизонте всего срока службы установки, включая капитальные затраты на приобретение, ниже чем на любых других типах ГОТВ.
- срок службы ГОТВ 30 лет.
- безусловная доступность в средне и долгосрочной перспективе;
- 100% взаимозаменяемость Sineco™1230 (ФК-5-1-12) для установок с ГОТВ 3M™ Novec™1230 (ФК-5-1-12) при перезаправке модулей газового пожаротушения после срабатывания.
Можно констатировать, что эволюция газовых огнетушащих веществ, поставив приоритетом совокупность экологических, технологических и экономических критериев, определила Sineco™1230 (ФК-5-1-12) безусловным лидером, вплоть до следующего прорыва, каким в своё время стало изобретение Фторкетона Novec™1230.
Необходимо отдельно указать на важность полного цикла всех процессов внутри производственной структуры Изготовителя.
Группа Компаний Пожтехника имеет в своем составе:
- конструкторский отдел, который помимо собственно разработки оборудования, ведет НИОКР (научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы) перспективных изделий, которые востребованы Заказчиком и рынком;
- компетентный, беспристрастный, высококвалифицированный и очень злой Отдел Контроля Качества (ОКК), обладающий всеми возможными аттестациями для современного и технологичного контроля за качеством производимой продукции;
- большой Завод, действующий и новый, в составе которого самое современное оборудование для полного производственного цикла по выпуску технологической части АУГПТ, периферии, а также Аспирационных и линейных тепловых извещателей;
Надо помнить, что защита любого объекта начинается с проектирования, и здесь ГК Пожтехника показывает наивысшие результаты. Помимо того, что это самая опытная и квалифицированная команда проектировщиков в России, нами ведется полномасштабная работа в части исследований и разработок.
С 2019г. Компания Пожтехника разрабатывала новое программное обеспечение (ПО), которое реализует в себе комплекс инструментов и задач проектирования установок АУГПТ в едином программном комплексе - CAADS (Clean Agent Automatic Design System).
CAADS представляет инженеру-проектировщику широкие возможности для создания различных конфигураций установок газового пожаротушения, как модульного, так и станционного типа. Кроме автоматического построения подробной 3D модели установки, CAADS выполняет расчет массы газового огнетушащего вещества, клапана сброса избыточного давления и гидравлический расчет. Уникальность CAADS заключается в совмещении подробного 3D моделирования и расчетных обоснований, которые выполняются с учетом требований норм пожарной безопасности. В свою очередь, построенная и рассчитанная 3D модель установки является основой для автоматической подготовки подробной спецификации и оформления чертежей, что сокращает рутинное время на подготовку документации. CAADS кроме расчетов дает возможность построить подробную 3D модель, полностью соответствующую реальному изделию, которое будет поставлено на объект.
ЗАМЕСТИТЕЛЬ ГЕНЕРАЛЬНОГО ДИРЕКТОРА АО «СПЕЦАВТОМАТИКА»
