что такое готв в пожаротушении

ГОТВ газовое пожаротушение ЦОД. Успешный опыт применения хладона 23.

Журнал «ИнформКурьер-Связь» N 5 2011г.

С.Н.Терехин, начальник кафедры автоматики и сетевых технологий СПб университета ГПС МЧС России,

Д.В.Николаев, заместитель начальника проектно-экспертного центра СПБ университета ГПС МЧС России,

А.П.Павлов, директор ЦПБ ЗАО «ИСТА-Техника»

Т ребования к системам пожаротушения.

— выcокая эффективность тушения;

— совместимость с материалами и оборудованием и безопасность для них;

— безопасность людей, находящихся в защищаемом помещении;

— безопасность персонала службы пожаротушения;

— безопасность для окружающей среды;

Рассмотрим их по порядку.

Высокая эффективность пожар отушения предполагает создание в защищаемом помещении за время, не превышающее нормативное, концентрации ГОТВ не ниже нормативной огнетушащей. Эффективность подтвержается результатами гидравлических расчетов.

Необходимо принимать во внимание, что при выпуске ГОТВ в помещение остаточная концентрация кислорода в нем снижается до значений, которые могут быть опасными для жизни людей (рис.1 ):

Из рис. 1 видно, что чем выше концентрация ГОТВ, тем меньше остаточная концентрация кислорода в защищаемом помещении. Так, например, при использовании сжатых ГОТВ (азот, аргон, инерген) и двуокиси углерода (СО ₂₎ остаточная концентрация кислорода в помещении близка к критическим значениям, опасным для жизни людей.

При использовании любых хладонов (приведенных в СП 5.13130.2009 табл. 8.1) в защищаемом помещении остается достаточно кислорода для свободного дыхания людей. С точки зрения нанесения ущерба здоровью людей из-за токсичности ГОТВ следует принять во внимание, что при экспозиции в пределах нескольких минут хладоны безопасны. Пребывание же в атмосфере двуокиси углерода даже самое короткое время приводит к гибели человека из-за высокой токсичности данного ГОТВ. Термическому разложению подвергается менее 5% массы хладона, поданного на тушение пожара. Поэтому токсичность среды, образующейся при тушении пожара хладонами, будет пренебрежимо мала по сравнению с токсичностью продуктов пиролиза и разложения продуктов горения.

Оценку безопасности газовых огнетушащих веществ по токсичности приведем по параметру «запас безопасности» (рис. 2):

Безопасность для окружающей среды обеспечивается выбором ГОТВ из перечня разрешенных для использования (СП 5.13130.2009 табл. 8.1), который учитывает требования соответствующих международных конвенций о защите окружающей среды.

Экономическая эффективность вложенных материальных средств предполагает оснащение объекта современным, качественным оборудованием по оптимальным ценам.

Хладон 23 и другие ГОТВ

Сравнение свойств некоторых ГОТВ (табл. 1) позволяет сделать вывод, что наибольший интерес в качестве универсального и безопасного ГОТВ для защиты помещений с людьми, к категории которых относятся и ЦОДы, представляет хладон 23:

— хладон 23 безопасен для людей (остаточная концентрация кислорода в помещении обеспечивает нормальное дыхание человека, запас безопасности = 35,4%);

— не проводит электричество, озонобезопасен (ODP = 0);

— имеет низкую температуру кипения, что позволяет хранить и применять его при температурах до минус 40 гр.С;

— стабилен, не требует проведения периодической регенерации.

Табл. Технологические свойства ГОТВ

Табл.2 Сравнительны характеристики хладона 23 и ФК-5-1-12

Через насадки выходит в виде жидкости. Требуется время на испарение и создание огнегасящей концентрации. Подача на расстояние в нормативное время затруднительна.

Выходит через насадки уже в виде газа. Имеет высокое давление собственных паров (42 атм.), способен в нормативное время (10 сек) подниматься на высоту более 24 м и по горизонтали свыше 100 м.

2. Совместимость с материалами и оборудованием

в подавляющем большинстве случаев совместим.

в подавляющем большинстве случаев совместим.

3. Безопасность людей, находящихся в помещении

по остаточной концентрации кислорода

обеспечивает свободное дыхание людей.

обеспечивает свободное дыхание людей.

по токсичности самого ГОТВ

Химически слабо активен. Не реагирует с большинством веществ, в том числе с водой и спиртами.

по токсичности продуктов разложения

Токсичность продуктов разложения как ФК-5-1-12, так и хладона 23 пренебрежимо мала по сравнению с токсичностью продуктов пиролиза и разложения продуктов горения.

4. Безопасность обслуживающего персонала

Поскольку в воздухе всегда присутствует влага, то при наличии в помещении даже очень малого количества ФК-5-1-12 будет происходить его разложение и существует опасность для здоровья обслуживающего персонала.

Угрозы здоровью обслуживающего персонала опасности не представляет, так как химически слабо активен.

5. Безопасность для окружающей среды

ФК-5-1-12 и хладона 23 озонобезопасны.

6. Экономическая эффективность

Необходимо примерно 76 кг. ФК-5-1-12. Текущая средняя рыночная цена ФК-5-1-12 составляет около 1800 руб/кг, итого: 1800 х 76= 136 800 руб.

Дополнительно: для применения на конкретном объекте требуется разработка и согласование специальных норм, на что требуется и время и финансовые затраты.

Необходимо примерно 57,5 кг хладона 23. Текущая средняя рыночная цена хладона 23 составляет около 1000 руб/кг.

Итого: 1000х57,5=57500 руб.

Разработка и согласование специальных норм не требуется!

1) ANSI/NFPA 2001. Standard on clean agent Fire Extinguishing Systems. National Fire Assotiation,1994.

2) Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические: Нормы и правила проектирования. Свод правил СП 5.13130.2009. М., ВНИИПО, 2009., введенные в действие приказом МЧС РФ от 25 марта 2009г. N 175.

3) ПБ 03-576-03, Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (утв. постан. Госгортехнадзора РФ от 11.06.2003 г. N 91)

Источник

Газовые огнетушащие вещества (составы) (ГОТВ)

Газовые огнетушащие вещества (составы) – это химические соединения или смеси соединений, которые при тушении пламени находятся в газообразном или парообразном состоянии и обладают физико-химическими свойствами, позволяющими создать условия для прекращения горения.

Газовые огнетушащие вещества (составы) содержащие смесь химических соединений, называются газовыми огнетушащими составами или газовыми составами, содержащие индивидуальные химические соединения – огнетушащими газами. Газовые огнетушащие вещества (составы) осуществляют тушение пламени объемным или локально-объемным способом. Они являются одними из наиболее эффективных огнетушащих веществ, обладающих рядом преимуществ (например, минимальным ущерб при воздействии на защищаемые от огня материалы и оборудование). Кроме этого они неэлектропроводны и не оставляют следов на оборудовании объекта защиты; после тушения пожара легко удаляются с помощью вентилятора.

Классификация

Газовое огнетушащее вещество в баллонах

Газовые огнетушащие вещества (составы) подразделяются в зависимости от:

Нормативная огнетушащая концентрация газовых огнетушащих веществ (составов) зависит от характеристик пожарной нагрузки и свойств химических соединений газовых огнетушащих веществ. Озоноопасные газы (хладон 114В2, хладон 13В1 и др.) разрешены к применению только в реконструируемых и проектируемых установках пожаротушения, предназначенных для противопожарной защиты особо важных объектов (в том числе объектов атомной энергетики и Минобороны России), или в ремонтируемых установках газового пожаротушения. К озонобезопасным газовым огнетушащим веществам (составам) относятся йодсодержащие составы: трифторйодметан и пентафторйодэтан, которые намного эффективнее хладонов ряда CF и CFH ввиду ярко выраженного эффекта ингибирования. Однако указанные газовые огнетушащие вещества (составы) являются весьма токсичными и дорогими.

Рекомендации по выбору для защиты объекта

Выбор газового огнетушащего вещества (состава) (далее – ГОТВ) должен производиться только на основе технико-экономического обоснования. Все остальные параметры, в том числе эффективность и токсичность ГОТВ нельзя рассматривать как определяющие по ряду причин.

Любое из разрешенных к применению ГОТВ достаточно эффективно и пожар будет ликвидирован, если в защищаемом объеме будет создана нормативная огнетушащая концентрация.

Одна из наиболее важных задач применения огнетушащих газов – обеспечение безопасности персонала защищаемых помещений.

Согласно требованиям нормативных документов СП 5.13130.2009, ГОСТ Р 50969, ГОСТ 12.3.046, безопасность персонала обеспечивается предварительной эвакуацией людей до подачи огнетушащего газа по сигналам оповещателей в течение предназначенной для этого временной задержки. Минимальная продолжительность временной задержки на эвакуацию определена СП 5.13130.2009 и составляет 10 с. Проектировщик может увеличить это время с учетом условий эвакуации на объекте.

Безопасность персонала в случае несанкционированной подачи огнетушащего газа на людей зависит от концентрации этого газа и времени воздействия (экспозиции). За рубежом проведены широкомасштабные исследования по изучению свойств современных огнетушащих газов – хладона 125, 227еа и ряда других. Убедительно показано, что эти газы наиболее безопасны при воздействии на людей при концентрации, равной огнетушащей или несколько превышающей ее. Сведения о продолжительности (времени) безопасного воздействия хладона 125 и хладона 227еа на человека в зависимости от концентрации газа приведены в ISO 14520, NFPA 2001, а также в руководстве ВНИИПО «Средства пожарной автоматики. Область применения. Выбор типа». Из документа следует, что хладоны 125 и 227еа способны обеспечить безопасную эвакуацию персонала в течение не менее 30 с не только при нормативной огнетушащей концентрации (составляет 9,8% об. для хладона 125 и 7,2% об. для хладона 227еа), но и при ее превышении на 38% для хладона 125 и на 67% для хладона 227еа. Таким образом, хладоны 125 и 227еа более предпочтительны и эффективны в качестве основных газовых огнетушащих веществ для защиты помещений, в которых персонал может присутствовать постоянно в течение рабочего времени, обеспечивая пожаротушение при концентрациях всего 10 и 7% соответственно. Хладоны относятся к сжиженным газам, что позволяет компактно разместить их в объеме баллона в значительных количествах. Кроме того, термостойкость хладона 125 является предпочтительным свойством для тушения пожаров тлеющих материалов.

В составе технологического оборудования автоматических установок газового пожаротушения (АУГП) хладоны содержатся в модулях газового пожаротушения под давлением газа-вытеснителя. В качестве газа-вытеснителя отечественные нормы СП 5.13130.2009 предлагают применять азот, технические характеристики которого соответствуют ГОСТ 9293. Допускается использовать воздух, для которого точка росы должна быть не выше минус 400 °С (осушенный воздух).

Хладон 125 ( HFC-125 ) – безопасен для людей при определенных условиях:

Нормативная огнетушащая концентрация для хладона 125 составляет 9,8%. Предельно допустимая концентрация хладона 125 равна 10%.

Это дает возможность не получить серьезный ущерб здоровью человеку, который некоторое время (порядка до 5 минут) находился в помещении, где произошел выпуск газового огнетушащего вещества хладон 125.

Хладон 23 имеет высокое давление собственных паров, что позволяет обеспечить транспортировку хладона 23 по трубной разводке на длинные расстояния по горизонтали (до 100-130 метров) и вертикали (до 32-35 метров).

Остальные хладоны (хладон 125, хладона 227еа, хладон 318Ц) имеют невысокое давление собственных паров, и для обеспечения их выхода из баллонов в нормативное время требуется подкачка баллонов газом-вытеснителем (азотом) до давления 40-42 бар.

Если баллоны с ГОТВ размещаются в самом защищаемом помещении или в непосредственной близости от него, то никаких проблем с обеспечением выхода ГОТВ в защищаемое помещение за нормативное время (10 сек.) нет.

Однако, в тех случаях, когда баллоны размещаются на значительном удалении, как по горизонтали, так и по вертикали от защищаемого помещения, то для выполнения норм требуется увеличение массы ГОТВ, объема газа-вытеснителя и увеличение диаметра распределительного трубопровода. Особенно часто такая ситуация возникает при построении централизованных станций газового пожаротушения.

Для сжатых ГОТВ (аргон, азот, инерген) нормативное время выхода составляет 60 сек. Имеются существенные ограничения по применению данных ГОТВ на территории РФ. Это связано с запрещением применения сосудов под давлением, подлежащих регистрации в органах Госгортехнадзора России в жилых, общественных и бытовых зданиях, а также в примыкающих к ним помещениях в соответствии с ПБ 03-576-03 (Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. 2003 г.). Как правило, все баллоны со сжатыми ГОТВ (аргон, азот, инерген) необходимо регистрировать в соответствии с пунктом 6.2 ПБ 03-576-03. Кроме того, при применении сжатых газов в защищаемом помещении создается избыточное давление примерно 0,4 бар, что может привести к разрушению строительных конструкций и выходу из строя оборудования. Чтобы этого избежать, требуется предусматривать специальные клапана для сброса избыточного давления.

Обеспечение безопасности людей

Степень воздействия на людей ГОТВ можно оценить по нескольким параметрам. Важным параметром для оценки безопасности для здоровья и жизни людей является наличие достаточного количества кислорода во вдыхаемом воздухе. При выпуске газового огнетушащего вещества в защищаемое помещение происходит разбавление воздуха и снижение процентного содержания кислорода.

Для поддержания горения необходимым условием является наличие не менее 12,5 % кислорода. При применении сжатых газов (азота, аргона, инергена) и двуокиси углерода пожаротушение основано на принципе разбавления атмосферы. При выпуске сжатого газа (азота, аргона, инергена) или двуокиси углерода содержание кислорода снижается до концентрации менее 12,5 %, и горение прекращается. При этом огнетушащая концентрация сжатого газа составляет от 36 % и более. При таком способе пожаротушения снижение концентрации кислорода менее 12,5 % вызывает асфиксию (удушье) людей. По данным NАСА концентрация кислорода менее 12,3% приводит к 100% летальному исходу, наступает асфиксия (удушье). Инертные газы эффективны в концентрациях, обеспечивающих снижение содержание кислорода в замкнутом пространстве до 10-14 % об. При прогнозировании такого уровня недостатка кислорода в газовой среде должна предусматриваться быстрая эвакуация людей, не имеющих дыхательных аппаратов. Чрезмерная задержка эвакуации может обусловливать острое гипоксическое воздействие на организм человека с потерей способности покинуть опасную зону.

Кроме того, полагают, что довольно продолжительное существование газовой среды с пониженным содержанием кислорода может привести в некоторых случаях к образованию повышенных количеств оксида углерода (СО) – высокотоксичного продукта неполного сгорания веществ и материалов.

Выводы о безопасности ГОТВ для людей:

Источники: ГОСТ Р 53280.3-2009. Установки пожаротушения автоматические. Огнетушащие вещества. Часть 3. Газовые огнетушащие вещества. Методы испытаний; Установки пожаротушения на основе регенерированных озоноразрушающих газовых огнетушащих веществ: руководство для проектирования. –М., 2004.

Источник

Какие огнетушащие вещества применяются в установках газового пожаротушения и что лучше?

Что такое газовые огнетушащие вещества (ГОТВ)

При обеспечении пожарной безопасности следует учитывать, что не все объекты можно тушить обычными средствами (пеной, водой). Вместо этого используются газовые огнетушащие вещества (ГОТВ) – специальные химические соединения, которые в момент тушения пламени находятся в состоянии пара или газа и благодаря своим характеристикам способны ликвидировать имеющиеся и предотвратить возникновение новых очагов пожара.

Область применения

Системы пожаротушения с использованием газа используются для тех объектов, где применение обычных средств (воды, пена, порошка или аэрозоля) невозможно или не дает необходимого результата. Например, в комнатах с компьютерами или электрическим оборудованием вода или пар могут вызвать короткое замыкание, привести к порче плат. Порошок и аэрозоли нельзя применять там, где хранятся книги, документы (библиотеки, архивы, офисы).

С одной стороны, системы пожаротушения на основе газов решают все эти проблемы. С другой, их использование сопряжено с рядом трудностей. В частности, после распыления химических реагентов на какое-то время находиться в помещении станет опасным для здоровья человека. Поэтому газ должен выпускаться только после эвакуации людей.

В нашей стране установки газового пожаротушения (УГПТ) используются для обеспечения безопасности следующих объектов:

Принцип работы системы газового пожаротушения

Все УГПТ функционируют схожим образом: после активации (ручной или автоматической) на объект начинает поступать газовая смесь. В зависимости от конкретного химического состава, газ способен вызвать следующие последствия:

Газ быстро распространяется по всему объему помещения, вне зависимости от сложности планировки или наличия перегородок. Чтобы исключить утечку средств пожаротушения, помещение с возгоранием по возможности герметизируется: наглухо закрываются окна и двери, перекрываются вентиляционные каналы.

Правильно настроенное газовое пожаротушение способно ликвидировать очаги возгорания менее чем за 30 секунд, при этом перекрытия, мебель, оборудование, документы останутся неповрежденными, сухими и чистыми.

Источник

Газовое пожаротушение: история, принцип работы, виды систем и ГОТВ

Системы газового пожаротушения различаются по комплектации, способу пуска и некоторым другим параметрам. В установки закачивают различные газы под давлением или в сжиженном состоянии, а после пуска установки они распространяются по защищаемому помещению. Такие системы получили широкое применение благодаря многим факторам, например:

История применения установок газового пожаротушения

Одновременно с этим шел процесс разработки новых огнетушащих составов, которые смогли бы заменить ядовитый для человека углекислый газ. Хладоны используются в пожаротушении с начала ХХ века. Впоследствии бромхладоны были выведены их использования из-за их пагубного воздействия на экологию. Сейчас в установках газового пожаротушения применяются озонобезопасные хладоны, инертные газы, а также углекислый газ.

Принцип работы систем газового пожаротушения

Как правило, современные автоматические установки газового пожаротушения работают по следующему алгоритму:

В зависимости от вида огнетушащего газа и принципа подавления горения время тушения может отличаться (этот показатель составляет от 10 до 60 секунд). Несмотря на задержку срабатывания для проведения эвакуации, системы газового пожаротушения показывают высокую скорость подавления горения. Это является одной из причин того, что такими установками оснащаются объекты, на которых даже кратковременный пожар может привести к утрате материальных ценностей или потере большого массива данных (хранилища в музеях и библиотеках, архивы, дата-центры, серверные комнаты и т.п.)

Газовые огнетушащие вещества: классификация и характеристики

Огнетушащие газы подразделяются по принципу воздействия на пламя и соответственно механизму тушения на две большие группы:

Механизм тушения: вытеснение кислорода

Инерген

Механизм тушения: вытеснение кислорода

Основным достоинством Инергена среди прочих ГОТВ является его экологическая безопасность и сравнительно невысокая опасность для здоровья человека. Вместе с тем, при достижении концентрации, необходимой для целей газового пожаротушения, уровень углекислого газа все же грозит ухудшением дыхания и отравлениями.

Хладон 125

Механизм тушения: ингибирование

С изобретением хладонов системы газового пожаротушения вышли на новый уровень. Современные установки заправляются экологически безопасными ГОТВ, например, Хладоном 125 (химическое наименование: пентафторэтан).

При кратковременном вдыхании он не наносит вреда здоровью человека, при этом в сравнении с углекислотой и инертными газами скорость тушения значительно выше. Среди хладонов этот газ отличается сравнительно невысокой ценой.

Хладон 23

Механизм тушения: ингибирование

Хладон 227еа

Механизм тушения: ингибирование

Хладон 318Ц

Механизм тушения: ингибирование

Хладон 318Ц (химическое название: октафторциклобутан) применяется довольно редко. В группе хладонов это один из наиболее безопасных для здоровья человека газов, однако высокая стоимость и некоторые технические характеристики обусловливают выбор клиентов в пользу Хладона 227еа.

Хладон ФК-5-1-12

Механизм тушения: ингибирование, охлаждение

Сфера применения установок газового пожаротушения

Газовые огнетушащие вещества используются для ликвидации пожаров различных классов:

Перечень объектов, на которых устанавливаются газовые системы пожаротушения, очень велик:

Виды систем газового пожаротушения

Установки газового пожаротушения подразделяются на два основных вида по конструктивному исполнению: централизованные и модульные.

Централизованные системы представляют собой установки газового пожаротушения, обеспечивающие защиту нескольких направлений (помещений, зон, объектов), в которых сосуды с газом и распределительные устройства размещены в помещении станции пожаротушения.

При помощи модульных систем защищают не только отдельные помещения, но и целые этажи, устанавливая модули в каждой комнате. При этом не требуется монтаж трубной разводки, что сокращает затраты и позволяет не прерывать работу в защищаемых помещениях надолго.

Модули газового пожаротушения “ЗАРЯ”

Компания ИСП занимается оснащением объектов системами пожаротушения на базе МГП (модулей газового пожаротушения) “ЗАРЯ”. Модули выпускаются в трех вариантах емкости: на 3, 10 и 22,5 л., имеется несколько опций пуска (автоматический, ручной и автономный).

МГП “ЗАРЯ” уже зарекомендовали себя на рынке газового пожаротушения в России, и сейчас мы осваиваем зарубежные рынки.

Источник