Системы водяного пожаротушения: от гидрантов до спринклеров и дренчеров

Преимущества водного пожаротушения

Вода – самое дешевое, доступное и безопасное огнегасительное вещество. Большинство систем пожаротушения используют воду в виде компактных струй. Поток воды сбивает пламя и охлаждает горючее вещество. Пленка воды перекрывает область горения, пар вытесняет кислород и осаждает частицы дыма. Водой тушат пожары в общественных зданиях и жилых домах, на производствах, в городе и сельской местности, на речных и морских судах.

Наружный противопожарный водопровод

Наружный противопожарный водопровод служит для пожаротушения в населенных пунктах с населением менее 5000 жителей, зданий объемом до 1000 м³, производств категорий В, Г и Д (использующих легковоспламеняющиеся жидкости, процессы сгорания, раскаленные или расплавленные вещества). Кроме того, наружный водопровод организуют для обеспечения пожаротушения складов минеральных удобрений площадью до 5000 м³, овощехранилищ, станций теле- и радиотрансляции. Порядок проектирования наружного противопожарного водопровода регламентируется СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. наружные сети и сооружения».

Противопожарный водопровод должен обеспечивать расход воды на тушение одного пожара жилого или общественного здания от 10 до 35 л/с. Для промышленных или сельскохозяйственных предприятий это значение составляет от 10 до 100 л/с. Свободный напор в сети наружного водопровода должен поддерживать высоту компактной струи не менее 10 м в течение 2-3 часов (нормативное время тушение пожара).

Пожарные гидранты

Для удобного забора воды из наружного противопожарного водопровода устанавливаются пожарные гидранты. Это специализированные водоразборные краны, состоящие из стояка, установочной головки и клапанной головки. Пожарные гидранты должны соответствовать ГОСТ 8220-85 или ГОСТ Р 53961-2010. Рабочее давление в пожарных гидрантах не должно превышать 1 Мпа (10 кгс × см²).

Гидранты бывают надземные и подземные. Надземный гидрант представляет собой разновидность водоразборной колонки. Подключиться к нему сравнительно просто: достаточно привернуть рукав и открыть кран. Но зато стационарные надземные гидранты уязвимы, их может повредить или блокировать транспорт, они быстрее загрязняются, ржавеют, требуют осмотра и профилактики.

Подземные пожарные гидранты монтируются в специальных колодцах. В обычное время колодцы закрываются крышкой. Перед началом работы крышка снимается специальным крюком, на гидрант навинчивается пожарная колонка, к которой и подсоединяются пожарные рукава.

Станции пожаротушения и пожарные насосные установки

Если сеть противопожарного водопровода не обеспечивает необходимого давления, необходимо предусмотреть насосные станции пожаротушения или пожарные насосные установки. Станция пожаротушения монтируется стационарно в отдельном помещении (здании, пристройке). В нем размещаются: установка пожаротушения, пожарная техника, автоматика и средства связи для организации тушения пожара.

Устройство стационарных станций пожаротушения регламентируется ГОСТ 12.4.009. Они должны включать основную и резервную нагнетательную помпу (насос) центробежного действия, запорную арматуру для управления давлением, контрольно-измерительную аппаратуру и пульт управления. Стационарные насосные станции забирают воду из магистрального водопровода, специальной водопроводной сети, специальных резервуаров или скважин.

Пожарные насосные установки или мобильные станции пожаротушения выполняются на шасси грузовых автомобилей повышенной грузоподъемности и проходимости. Они предназначаются для тушения огня там, где нет стационарных насосных станций, а водопровод не обеспечивает давления или отсутствует. Например, в сельской местности или при лесных пожарах. Мобильные станции пожаротушения могут забирать воду из открытых водоемов, используя самовсасывающие центробежные насосы.

Внутренний пожарный водопровод

Внутренний пожарный водопровод представляет собой инфраструктурную систему подачи воды к пожарным кранам внутри здания. В его конструкцию входят водонапорные баки, насосные станции, трубопроводы и узлы управления. Устройство внутреннего пожарного водопровода регламентируется Федеральным законом «О пожарной безопасности» (№ 69-ФЗ от 21.12.1994, в редакции от 10.01.2016) и рядом нормативных актов и отраслевых стандартов.

Системой внутреннего противопожарного водопровода оснащаются жилые здания высотой от 12 этажей, общественные здания до 10 этажей включительно, здания кинотеатров и клубов, а также промышленных предприятий вне зависимости от этажности.

Внутренние пожарные краны устанавливаются из расчета покрытия каждой точки помещения по крайней мере 1 струей воды. В опломбированных ящиках рядом с пожарными кранами должен храниться пожарный рукав с 2 подсоединенными головками и ручной пожарный ствол с соединительной головкой. Каждый пожарный кран снабжается кнопкой ручного пуска пожарного насоса.

Спринклерные системы водяного пожаротушения

Устройство спринклерных систем регламентируется ГОСТ P50680-94 «Установки водяного пожаротушения автоматические». Спринклерная система представляет собой сеть трубопроводов с врезанными в нее оросителями. Выходные отверстия оросителей закрыты тепловыми замками, система заполнена водой под давлением. В качестве тепловых замков служат плавкие вставки или колбы с жидкостью.

При повышении температуры в помещении выше температуры срабатывания тепловые замки открывают отверстия оросителей и вода начинает распылятся. Тепловые замки могут быть рассчитаны на температуру 57, 68, 72, 74, 79, 93, 101, 138, 141, 182, 204, 260 и даже 343°С. Низкотемпературные спринклеры (57, 68^оС) срабатывают за 300 секунд, высокотемпературные за 600 секунд.

Срок службы оросителей составляет 10 лет с момента выпуска. Сработавшие оросители ремонту не подлежат, их надо заменять на новые. Систему спринклерного пожаротушения следует регулярно осматривать. Если обнаружены механические повреждения, коррозия, протечки – оросители подлежат замене.

Дренчерные системы водяного пожаротушения

Дренчерные системы не оборудуются тепловыми замками, и вода в них подается по сигналу пожарной тревоги. Этот сигнал поступает с датчиков температуры или задымления и обрабатывается пультом управления. Если установленное пороговое значение превышено, пульт активирует насосную станцию и вода под давлением поступает к форсункам – дренчерам. Устройство дренчерных систем регламентируется ГОСТ P50680-94 «Установки водяного пожаротушения автоматические».

Дренчеры хороши на пожароопасных производствах и в коридорах общественных зданий. Чтобы пресечь распространение огня через двери, окна, эстакады в театрах или автостоянках с помощью водяных завес устанавливают дренчеры розеточного типа. Если же пожар может быстро охватывать большие площади, как на складах горючих веществ, то тушить его помогут дренчеры лопаточного типа или с продольными щелями.

Дренчерные системы многоразовые. После тушения пожара не требуется замена оросителей, как в случае спринклерных систем. Дренчерные системы быстро срабатывают, и доставляют к очагам возгорания от 15 до 200 кубометров воды. Это преимущество одновременно сужает область применения дренчерных систем.  Потоки воды могут нанести ущерб отделке помещений и имуществу. Кроме того, дренчерные системы зависимы от источников электропитания для датчиков, пульта, насосов.

Системы пожаротушения тонкораспылённой водой

Вода из пожарных рукавов доставляется в очаг пожара в виде струй, из спринклеров и дренчеров в виде сравнительно крупных капель диаметром в 1-2 мм. Такой способ доставки воды нельзя применять без ограничений.

Например, вода хорошо проводит электрический ток. Поэтому крупнодисперсной водой нельзя тушить помещения, в которых работает электрооборудование. Это электростанции и распределительные станции, а также заводские цеха со станками под током.

Струи воды разбрызгивают горящие жидкости, отчего зона горения расширяется. Так нельзя тушить пожары на нефтеперерабатывающих предприятиях, заправочных станциях, химических производствах.

Но системы мелкодисперсного пожаротушения лишены этих недостатков. Распыленная вода не проводит электричества, не создает опасности поражения током. Водяной туман не разбрызгивает горящие жидкости. Микрокапли эффективно осаждают дым, отбирают тепло, легко испаряются и вытесняют кислород паром. Капли диаметром 100–200 мкм образуются при смешивании воды с воздухом (азотом) высокого давления и распыляются через форсунки с отверстиями 1-2 мм. После прекращения распыления туман держится в воздухе еще 10-15 минут, подавляет тление и не допускает повторного возгорания. Проектирование систем мелкодисперсного пожаротушения регламентируется  Федеральным законом № 123-ФЗ и СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования».