Современные технологии пожаротушения и современные технологии пожаротушения на базе пожарных роботов

Общие требования к водяным и пенным АУП

Водяные и пенные автоматические установки пожаротушения, в соответствии с СП 5.13130.2009, должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.3.046, ГОСТ Р 50680, ГОСТ Р 50800 и ГОСТ Р 53326. Они подразделяются на спринклерные, дренчерные, спринклерно-дренчерные, роботизированные и с принудительным пуском. Тип установки пожаротушения, способ тушения и вид огнетушащего вещества определяются организацией-проектировщиком.

В соответствии с ГОСТ 12.3.046, АУП должны обеспечивать:

Водяные и пенные АУП должны соответствовать требованиям табл. 5.1 СП 5.13130.2009 по следующим параметрам:

Расход и интенсивность РУП при орошении сканированием по площади

Пожаротушение с применением РУП, в соответствии с СП 5.13130.2009, осуществляется сканированием струи по площади загорания. Площадь падения струи на поверхность определяется по эпюрам орошения (рис. 2). Сечение струи в плоскости падения имеет форму неправильного эллипса с расширенным фронтом впереди и вытянутой хвостовой частью. Интенсивность орошения неравномерная, наиболее высокая – в головной части эллипса. Точка максимальной интенсивности орошения определяет эффективную дальность (Lэф), которая примерно на 10% меньше максимальной дальности (Lmax).

Эпюры ПР, приведенные на рис. 2 и 3, выполнены по результатам измерений на дистанции проведения огневых испытаний. Измерение производилось мерными емкостями, расстановленными по площади, за фиксированное время, в соответствии с установленной программой и методикой испытаний.

Участок с повышенной интенсивностью орошения (I = 2,6 л/(c·м2)) имел длину 2,77 м, ширину 0,8 м и, соответственно, площадь dS = 2,2 м2, что принималось в расчет при определении алгоритма сканирования струи по заданной площади. Промежуток от точки максимальной интенсивности (I = 2,81 л/(c·м2)) до точки максимальной дальности составил 2,74 м, что соответствует 8,8% от максимальной дальности.

За время орошения вылилось 1200 л ОТВ (20 л/с, 60 с). Фактически на площадь «пятна» за минуту выпало 967 л (Qобщ = Iср х tSпят = 1,17 х 60 х 13,77, где Q – кол-во огнетущащего вещества, I – интенсивность, t – время, S – площадь пятна).

Потери ориентировочно составили 19%.

Чувствительность обнаружения загорания РУП (без определения координат) составила 0,1 м2 на расстоянии 20 м. Площадь орошения очагов загораний в начальной стадии определяется возможностью технических средств по точности устанавливать координаты загораний. Для РУП, оборудованных ИК-сканером с углом обзора 3°, с учетом погрешностей наведения ±1° и оптических погрешностей ±1°, обеспечивается возможность обнаружения загораний в секторе 7°. В пересчете на линейную величину на расстоянии 30 м это представляет зону 4 м в длину и 4 м в ширину, площадью S = 16 м2.

Рассмотрим типовую программу сканирования по площади S = 16 м2. Программа сканирования определяется перемещением площади с повышенной интенсивностью dS по площади тушения S на скорости V = 3 град./с, в соответствии с ГОСТ Р 53326. В пересчете на линейную величину на расстоянии 30 м это составляет 2 м/с. Начало цикла сканирования принимается из расчета установки струи в положение, при котором центр максимальной интенсивности находится в верхней левой части заданной площади тушения S = 16 м2. Для более равномерного орошения струя с зоной повышенной эффективности проводится по всей площади. Сканирование по площади в этом случае занимает две строки при времени цикла 6 с. Для каждого участка защищаемой площади максимальная интенсивность орошения сменяется меньшей интенсивностью и короткой задержкой, при которой не успевает осесть водяная пыль. В то же время прерывистая подача воды позволяет не просто проливать воду до утечки, а более эффективно использовать ее для тушения, что используется пожарными при работе со стволами.

По принятому алгоритму составляется оперативная программа сканирования и производится орошение с проведением измерений мерными емкостями, установленными на заданной площади (рис. 4).

В соответствии с программой и методикой испытаний по ГОСТ Р 53326, подсчитывается общее количество зарегистрированной упавшей воды в емкости и определяется средняя интенсивность орошения I одного ПР за все время орошения по формуле:

I = Q/(Sр х t) = 193,73/(3,84·х 60) = 0,84 л/(c·м2),

где Q – общее количество зарегистрированной упавшей воды в емкости, л (Q = 193,73 л); Sр – общая площадь сбора воды (Sр = dSр·х 40 = 0,096·х 40 =3,84 м2); dSр – площадь 1-й емкости (dSр = 0,096 м2); t – время орошения по защищаемой площади (t = 60 c).

При скорости 3 град./с время цикла составляет 6 с. За 1 мин ПР делает 10 циклов. За цикл ПР проливает две строки, меняя угол возвышения от 5 до 8°.

Полученные данные по фактической интенсивности орошения позволяют судить о том, что пожарные роботы могут использоваться для пожаротушения помещений всех категорий пожароопасности, включая наиболее высокую категорию – В1.

Огневые испытания РУП

Огневые испытания роботизированной установки пожаротушения проводились на модельном очаге пожара класса А (рис. 5) с пожарной нагрузкой 2402 МДж, соответствующем категории пожароопасности В1. Модельный очаг общей массой 115 кг выполнен из бруска размером 40х40 мм, длиной 800 мм. Количество брусков в штабеле – 180 шт. Площадь поверхности очага – 18,66 м2.

Схема испытаний представлена на рис. 6. В состав РУП входят 2 ПР. В соответствии с методикой, очагу загорания дали разгореться за установленное время (рис. 5). При проведении испытаний пожарные роботы обнаружили очаг загорания за время менее 20 с и начали пожаротушение. Погрешность наведения при сканировании, в соответствии с ГОСТ Р 53326, не превышала 5°. Время тушения составило 1,5 мин при нормативном времени 60 мин для помещений группы 2 по табл. 5.1 СП 5.13130.2009.

РУП имеют возможность контролировать очаги загорания, поэтому продолжительность подачи воды может определяться фактическим временем пожаротушения. При отсутствии горения тушение автоматически прекращается. Создание высокой интенсивности на небольшой площади в начальной стадии пожара позволяет быстро потушить и сэкономить при этом воду. Это во много раз эффективнее, чем пролив воды по нормативному времени.

В заключение следует отметить, что к настоящему времени технологии на базе пожарных роботов используются для защиты от пожаров уже сотен объектов. В связи с этим появилась насущная необходимость в том, чтобы в новой редакции СП 5.13130 нашли отражение нормативные требования, учитывающие широкие технические возможности РУП. Поскольку РУП, согласно СП 5.13130, относятся к водопенным АУП, то на них должны распространяться те же подходы и правила по интенсивности орошения и расходам, что и для водопенных установок. Это в значительной мере поможет проектировщикам правильно оценивать и выбирать наиболее подходящие для защиты объектов АУП.

Инновации в действии

В настоящее время за рубежом все больше находят применение рукава, светящиеся в темноте. Данные рукава с сигнальным эффектом повышают эффективность и безопасность работы подразделений при тушении пожаров в темное время суток, в протяженных тоннелях, шахтах и т.д. Предполагается, что в России очень скоро начнутся разработки подобных рукавов.

Разработка многофункционального комплекса противопожарной защиты машинных залов

Потребность расширения функций автоматических систем ППЗ продиктована достигнутым уровнем технологического прогресса, наличием накопленного опыта взаимной интеграции различных систем в единый управляемый комплекс на базе цифровых решений.

В настоящее время все большее применение получают технологии и системы противопожарной защиты с цифровым управлением. Алгоритмизация работы данных систем, заложенная в возможности программирования любых сценариев применения, позволяет обеспечивать их использование до момента наступления опасных факторов пожара. К таким системам относятся прежде всего роботизированные установки пожаротушения (РУП) по ГОСТ 53326–2009 и автоматические спринклерные установки пожаротушения с принудительным пуском (АУП-ПП).

В рамках сотрудничества группой компаний была реализована научно-исследовательская и опытно-конструкторская работа (НИОКР) по разработке многофункционального комплекса противопожарной защиты машинных (турбинных) залов. В основе комплекса роботизированная установка пожаротушения с возможностью подачи различных видов огнетушащего вещества (ОТВ). Функциональные возможности комплекса дополняются интеграцией в систему:

В работе оценивались не только технические параметры самого комплекса, но и возможность адаптации к существующей технологической системе, объемно-планировочным решениям и алгоритмизация под возможные сценарные события.

Оборудование по ремонту и обслуживанию пожарных рукавов

В настоящее время по заказу МЧС России при непосредственном участии специалистов ВНИИПО освоено серийное производство комплекта оборудования по ремонту и обслуживанию пожарных рукавов на производственном предприятии ОАО «Арзамасский завод «Легмаш» (г. Арзамас).

В результате работы создан комплект оборудования, состоящий из:

УМНР изготовлена из коррозионно-стойкой стали, оснащена насосом высокого давления. Работает по принципу подачи через форсунки высоконапорной струи воды на внешнюю поверхность рукава, рукав при этом протягивается через устройство мойки. Рабочее давление насоса достигает 10 МПа. Среднее время мойки одного напорного пожарного рукава длиной 20 м, составляет 2 мин. Установка позволяет производить мойку напорных рукавов с условными проходами от 25 до 150.

УСР представляет собой сушильную камеру, в которую помещается передвижной стеллаж с полками для рукавов. Рукава размещаются на полке в свободной скатке с зазорами между витками от 20 до 25 мм. Установка обеспечивает стабильное поддержание заданной температуры сушки до значения 60 °С. Среднее время сушки шести рукавов с условными диаметрами 50, 65, 80 составляет 45-60 мин.

УИГР позволяет испытывать рукава на гидравлическое давление до 2,0 и 4,5 МПа (при комплектации насосом высокого давления). Количество одновременно испытываемых рукавов на гидравлическое давление до 2,0 МПа: с условным проходом от 25 до 90 — 5 шт.; с условным проходом 150-2 шт. Количество одновременно испытываемых рукавов на гидравлическое давление в диапазоне от 2,0 до 4,5 МПа — 1 шт.

УИВР позволяет испытывать всасывающие и напорно-всасывающие пожарные рукава с внутренним диаметром 75, 100 и 125 мм. Создаваемое внутри рукава вакуумметри-ческое давление — не менее 0,08 МПа. Производительность вакуумирования при этом составляет не менее 0,17 дм3/с. При указанных параметрах масса установки составляет 6 кг.

УСПР имеет электропривод, что позволяет осуществлять скатку и перекатку напорных рукавов на другое ребро с условными проходами от 25 до 150. Среднее время скатки и перекатки одного рукава составляет 1 мин. Установка оснащена системой безопасной блокировки приводного механизма в случае попадания в валики пожарной соединительной головки.

УОПР оснащена электроприводом. Имеется возможность регулирования усилия натяжения проволоки до 60 кгс. Установка обеспечивает навязку на соединительные головки рукавов с условными проходами от 25 до 150.

Все установки выполнены в мобильном варианте. Масса установок дает возможность их перемещения на колесах или путем переноски. Оборудование, входящее в комплект, может устанавливаться отдельно, группами или целым комплектом, образуя линию по обслуживанию пожарных рукавов.

Для нормализации положения с обслуживанием пожарных рукавов необходимо планомерное обеспечение подобным оборудованием пожарных частей, отрядов, производственно-технических центров в соответствии с нормами снабжения.

Оперативная обстановка с природными пожарами и стихийными бедствиями, сложившаяся в последние годы на территории России и в мире в целом, предопределяет основные направления развития пожарно-спасательной техники и пожарного оборудования. В целях обеспечения выполнения профессиональными и добровольными подразделениями пожарной охраны, подразделениями горноспасательной службы функций по проведению аварийно-спасательных работ при тушении крупных и сложных пожаров, в частности лесоторфяных ландшафтных пожаров большой площади, необходимо оснащение этих подразделений пожарными рукавами и соединительной рукавной арматурой с условным проходом до 250 и более (рис. 8, 9) для переброски воды на значительные расстояния — от 20 до 40 км.

Соответственно это требует разработки комплекта оборудования по их обслуживанию и ремонту, являющегося неотъемлемой частью мер по обеспечению работоспособности данных изделий.

Функциональные требования к РУП

ПР предназначены для формирования и направления сплошной или распыленной струи ОТВ (воды или пены) к очагу пожара либо для охлаждения технологического оборудования и строительных конструкций.

В состав РУП должны входить не менее двух ПР, затворы с электроприводом и устройство программного управления РУП.

Алгоритм работы РУП включает в себя следующие функциональные действия:

ПР должен обеспечивать функционирование в следующих режимах:

Каждая точка помещения или защищаемого оборудования должна находиться в зоне действия не менее двух ПР.

Новинки пожарно-технического вооружения

В состав пожарного вооружения входит пожарное оборудование, применяемое для прокладки коммуникаций пожаротушения. Пожарные рукава являются одним из основных видов пожарного оборудования, от работоспособности которого зависят оперативность и эффективность действий пожарных подразделений в ликвидации пожаров.

В коммуникациях пожаротушения применяются всасывающие или напорно-всасывающие для забора воды из водоисточника пожарным насосом и напорные пожарные рукава для транспортирования воды и водных растворов огнетушащих веществ под давлением к месту пожара.

Бурное развитие технического прогресса, рост городов, строительство высотных зданий и различных промышленных объектов выдвигают новые требования к пожарной охране, такие как создание напорных пожарных рукавов с повышенными техническими характеристиками, а также новых технологий пожаротушения, поиск новых технических решений.

В процессе эксплуатации пожарные рукава подвергаются механическому, климатическому, термическому и химическому воздействию, в том числе воздействию огнетушащих веществ: воды, пенообразователей, огнетушащих порошков, а так же различных нефтепродуктов, которые оказывают разрушающее действие на них. В первую очередь повреждается наружная поверхность рукава, прочностные характеристики внешней несущей оболочки падают до критических значений, что приводит к образованию отверстий и разрывов.

Чаще всего напорные пожарные рукава выходят из строя в результате:

Степень и особенности воздействия на рукава при пожаротушении определяются природными условиями, хозяйственной специализацией и инфраструктурой региона, в котором они эксплуатируются. В связи с этим возникла необходимость оснащения подразделений ГПС, кроме обычных пожарных рукавов, специальными рукавами, обладающими повышенной стойкостью к внешним воздействиям.

Для создания напорных пожарных рукавов, обладающих повышенной стойкостью к внешним воздействиям, проведена НИОКР с участием ЗАО «ПО «Берег». В процессе работы проанализированы причины выхода из строя напорных пожарных рукавов при эксплуатации.

В результате были созданы напорные пожарные рукава специального исполнения: износостойкие, термостойкие, перколированные термостойкие и маслостойкие рукава. При создании напорных пожарных рукавов специального исполнения были определены рецептуры и отработаны технологии дальнейшего производства.

Износостойкие напорные пожарные рукава обладают повышенной стойкостью к истиранию, могут более эффективно по сравнению с обычными рукавами применяться при частой прокладке рукавных линий и маневрировании ими по асфальту, бетону, строительным конструкциям, что особенно важно при тушении пожаров в городских условиях и на производственных предприятиях.

Маслостойкие напорные пожарные рукава обладают повышенной стойкостью к воздействию масла, нефтепродуктов и щелочи, могут успешно применяться при тушении пожаров на предприятиях нефтяной и химической промышленности.

Термостойкие напорные пожарные рукава обладают повышенной стойкостью к контакту с нагретым предметом, могут эффективно применяться в местах воздействия тепловых потоков повышенной интенсивности и повышенных температур, а также при прокладке рукавных линий по нагретым предметам (тлеющим углям, раскаленным строительным конструкциям и т.п.).

Особую подгруппу термостойких напорных рукавов составляют перколированные напорные рукава.

Перколированные термостойкие напорные пожарные рукава обладают повышенной стойкостью к контакту с нагретым предметом за счет конструкции их стенок, которые имеют микроскопические отверстия. Термостойкость такого рукава обеспечивается за счет увлажнения его наружной поверхности по всей длине транспортируемыми огнетушащими веществами (водой, водными растворами пенообразователей и т.п.), которые просачиваются сквозь микроскопические отверстия под давлением.

Перколированные напорные рукава предназначены в основном для тушения пожаров, где необходима прокладка напорных рукавов по нагретым до значительной температуры поверхностям — тлеющим торфяникам, углям и т.п. (рис. 1).

Проведенные эксплуатационные испытания напорных пожарных рукавов специального исполнения, при которых было проверено обеспечение требуемого расхода воды на пожаротушение, подтвердили право применения таких рукавов в пожарной охране. Целевое использование при эксплуатации специальных рукавов и рукавов обычного исполнения повышает безотказность работы коммуникаций пожаротушения, увеличивает срок службы пожарных рукавов.

Работоспособность пожарных рукавов напрямую зависит от своевременного и качественного их обслуживания, проводимого на специальном оборудовании.

Новая модель противопожарной защиты

Реализация предложенной концепции построения системы обеспечения пожарной безопасности объекта защиты требует со стороны специалистов глубокого анализа и пересмотра существующих нормативных документов в области пожарной безопасности. Основы, заложенные в работах ведущих экспертов, а также уровень технологического развития современных систем ППЗ позволяют в значительной степени расширить потенциальные возможности предупреждения развития каскадных аварий на технологически сложных и взрывопожароопасных производственных объектах.

Исходя из задач минимизации последствий каждого из сценарных событий определяется общая модель комплекса противопожарной защиты. Построение подобной модели не описано ни в одном нормативном документе в области пожарной безопасности. Данный комплекс противопожарной защиты с входящими в него отдельными системами будет отличаться от традиционного, нормативного, но самое важное, что он будет полностью соответствовать условиям возможных сценарных событий для конкретного объекта защиты.На сегодня это единственное правильное решение выбора системы противопожарной защиты, когда в своем построении система опирается не на общие требования (нормативы), а на реально возможные аварийные события. Такой подход обеспечивает не только безусловную эффективность обнаружения и ликвидации горения, но также безопасность персонала объекта и оперативных подразделений и сокращение расходов на эксплуатацию оборудования.

1 Немчинов С.Г. Автоматическая система противопожарной защиты объекта с функциональной возможностью предупреждения и ликвидации пожара // Актуальные проблемы пожарной безопасности. Материалы XXXIV Международной научно-практической конференции, посвященной 85-летию образования ФГБУ ВНИИПО МЧС России (23–24 августа 2022 г.). М.: ВНИИПО, 2022. С. 197–205.

в каталоге «Пожарная безопасность»

Гибкость и вариативность

Работа комплекса обеспечивает максимальную защиту персонала объекта и оперативных служб от воздействия опасных факторов пожара.

Техническое решение комплекса противопожарной защиты позволяет предусматривать вариативность применения способов защиты технологического процесса в зависимости от возникающего сценарного события. Преимуществом системы является возможность ее интеграции не только в машинных залах АЭС, ТЭЦ и ГРЭС, но и на любых технически сложных пожаровзрывоопасных объектах. При этом внедрение комплекса ППЗ возможно не только на проектируемых и строящихся объектах защиты, но и в существующих технологических процессах. Необходимая комплектация технических средств подбирается исходя из специфики и сложности объекта. Построение комплекса ППЗ осуществляется по принципу «от простого к сложному»: от простого технического решения, обеспечивающего минимальный требуемый уровень противопожарной защиты объекта, до сложного решения с применением современных технологий прогнозирования, предупреждения и предотвращения наступления аварийного события или минимизации его последствий.

Отличительные особенности РУП

Для применения технологий пожаротушения на базе ПР необходимо знать их технические возможности и отличительные особенности, чтобы правильно использовать их для решения задач по защите объектов. При проектировании рекомендуется учитывать основные отличительные особенности ПР и РУП:

Базовые параметры АУП (интенсивность, расход, продолжительность подачи)

Одним из базовых параметров АУП является интенсивность. Интенсивность подачи ОТВ, согласно СП 5.13130, – это количество ОТВ, подаваемое на единицу площади (объема) в единицу времени. Нормативная интенсивность подачи ОТВ определяется как интенсивность подачи ОТВ, установленная в действующей нормативной документации, на тушение пожаров на объектах в зависимости от группы помещений по степени опасности развития пожара, определяемой пожарной нагрузкой. Группы помещений приведены в приложении Б СП 5.13130.2009. При нормативной (оптимальной) интенсивности подачи ОТВ прекращение горения осуществляется практически за приемлемое время, называемое нормативным.

Нормативная интенсивность подачи ОТВ вместе с нормативным временем подачи ОТВ является обязательным и достаточным условием выполнения функции тушения пожара для водяных и пенных АУП, которое должно подтверждаться согласно методикам испытаний по ГОСТ Р 50680 для водяных установок, ГОСТ Р 50800 – для пенных установок и ГОСТ Р 53326 – для РУП.

Интенсивность для РУП, в соответствии с ГОСТ Р 53326, должна быть не менее нормативной интенсивности для дренчерных систем по табл. 5.1–5.3 СП 5.13130.2009.

При разработке новых сводов правил для объектов с применением РУП нормы интенсивности орошения могут приводиться непосредственно для РУП (например, СПт135.13130.2012 по вертодромам).

Следует отметить, что РУП также соответствуют параметрам по интенсивности орошения для ручных и лафетных стволов, утвержденным для руководителей тушения пожаров, предназначенным для расчета расхода ОТВ и количества ручных и лафетных пожарных стволов при тушении пожаров различных групп помещений с разной пожарной нагрузкой. Это в полной мере согласуется с концепцией совместной работы пожарных роботов и человека в системе человек – машина.

При проектировании АУП с применением РУП выбор ПР рекомендуется осуществлять по расходу из установленного соответствующего нормативного ряда ПР, что обусловлено следующим:

Принципы работы КППЗ

В основу комплекса ППЗ были заложены следующие принципы:

РУП в современных системах пожарной автоматики

Сегодня можно констатировать, что РУП наряду с известными технологиями пожаротушения вошли в состав базовых технических средств пожарной автоматики. Их статус закреплен законодательно, нормативно, технически. Технические требования на РУП определены Техническим регламентом о требованиях пожарной безопасности (Федеральный закон № 123-ФЗ). В настоящее время выпускается целый арсенал пожарной робототехники в соответствии с ГОСТ Р 53326–2009 на РУП. В СП 5.13130.2009 по АУП целая глава посвящена нормативным требованиям по проектированию РУП. В новых сводах правил по зданиям и сооружениям, где применяется РУП, даются рекомендации по их проектированию.

На рис. 1 представлен последний новейший образец стационарного пожарного робота.

Технические характеристики ПР

В обозначении типа ПР содержится информация о его компонентах и по расходу.

Пример обозначения ПР с лафетным стволом (ЛСД), с расходом 20 л/с (20), универсальной шаровой конструкции (Уш), с устройством обнаружения загорания в ИК-диапазоне (ИК), с ТВ-камерой (ТВ): ПР-ЛСД-С20Уш-ИК-ТВ, ГОСТ Р 53326–2009.

Технические характеристики ПР приведены в таблице.

Разработка сценарных событий и алгоритмов

Цифровая основа комплекса ППЗ позволяет осуществлять его настройку под возможные проектные сценарные события, а также перенастройку алгоритмов в связи с изменением технологического процесса. Проектные сценарные события должны охватывать полный спектр возможных аварийных ситуаций на объекте защиты с переходом в пожар или взрыв. Оценка опасности сценарного события проводится на основании параметров аварийной ситуации (место возникновения аварии, объем пролива (выброса) горючих жидкостей (ГЖ), легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), горючих газов (ГГ), площадь аварии, значения опасных факторов пожара (взрыва), оборудование в зоне воздействия поражающих факторов и т.д.) и вероятности наступления того или иного риска.

Алгоритмизация  работы комплекса должна осуществляться еще на стадии проектирования. Это самая сложная задача, реализация которой объединяет в себе интересы многих специалистов – проектировщиков, технологов и эксплуатантов. Традиционные проектные решения противопожарной системы в данном случае не работают. Любой сложный технологический процесс подвергается серьезному анализу и выявлению возможных сценарных событий развития ситуации.

Рис 2. Схема комплекса ППЗ

Современные технологии пожаротушения на базе пожарных роботов

Генеральный директор, главный конструктор ЗАо «инженерный центр пожарной робототехники «ЭФЭР»

Заместитель начальника ФГБУ ВНИИПО МЧС России, д.т.н.

Заместитель начальника отдела 5.1 НИЦ ПиСТ ФГБУ ВНИИПО МЧС России, к.т.н.

С появлением серийно выпускаемых стационарных пожарных роботов (ПР) область применения АУП значительно расширилась. В настоящее время уже сотни объектов в России и СНГ оснащены пожарными роботами. Большие технические возможности ПР в составе роботизированных установок пожаротушения, представляющих собой новые технологии в данной области, позволяют применять РУП там, где традиционные спринклерные идренчерные АУП малоэффективны или неприемлемы. К таким объектам защиты относятся производственные помещения большой площади, высокопролетные здания и сооружения (ангары для самолетов, спортивные и выставочные комплексы с массовым пребыванием людей, тоннели, склады различного назначения) и наружные пожароопасные объекты.

Современные тенденции развития роботизированных установок пожаротушения

Сергей Немчинов, 17/07/23

В соответствии с нормативными документами, определяющими основные требования по обеспечению пожаровзрывобезопасности, каждый объект защиты должен иметь систему обеспечения пожарной безопасности (ПБ). Целью создания системы обеспечения ПБ объекта защиты является предотвращение пожара, обеспечение безопасности людей и защита имущества при пожаре. При этом система ПБ включает в себя систему предотвращения пожара, противопожарной защиты (ППЗ) и комплекс организационно-технических мероприятий по обеспечению пожарной безопасности.

Система противопожарной защиты – это комплекс организационных мероприятий и технических средств, направленных на защиту людей и имущества от воздействия опасных факторов пожара и (или) ограничение последствий воздействия опасных факторов пожара на объект защиты.Одним из таких способов защиты людей и имущества от воздействия опасных факторов пожара является применение автоматических установок пожаротушения, которые должны обеспечивать ликвидацию пожара до возникновения критических значений опасных факторов пожара, наступления пределов огнестойкости строительных конструкций, причинения максимально допустимого ущерба защищаемому имуществу и наступления опасности разрушения технологических установок.

Пробелы в нормативной базе

Анализ нормативных документов показал отсутствие как прямых требований к алгоритмизации систем противопожарной защиты и взаимодействию этих систем с технологическим процессом, так и обязательных требований по наделению систем противопожарной защиты дополнительными функциями с целью не только обнаружения, локализации и ликвидации пожара, но и предупреждения его возникновения. Системы обеспечения безопасности самого технологического процесса не передают информацию о своем состоянии системам ППЗ и не «подготавливают» их к возможности возникновения пожара, тем более что системы ППЗ не участвуют в предупреждении пожара. Действие систем ППЗ, а именно установок пожарной сигнализации, пожаротушения, оповещения людей о пожаре, начинается только с момента появления самого пожара, то есть наступления одного или нескольких опасных факторов.

Таким образом, пробелы в имеющейся нормативно-правовой базе в области пожарной безопасности не позволяют в полном объеме обеспечить пожарную безопасность технологически сложных и взрывопожароопасных объектов защиты.

Рис. 1. Испытания многофункционального комплекса

Главные функции

Комплекс ППЗ, базирующийся на РУП, выполняет следующие функции:

Водяные завесы

Одним из перспективных инновационных видов пожарного вооружения представляются рукава для создания водяных завес (рис. 10). С помощью таких рукавов появляется возможность применения новых технологий тушения пожаров, создания водяных завес для преграждения распространения огня из очагов пожара.

Основу рукавов для создания водяных завес представляют напорные пожарные рукава, по всей длине которых встроены специальные сменные дюзы (рис. 11).

В зависимости от тактического назначения применяются дюзы определенного диаметра и конфигурации для создания компактных или распыленных струй. Технические характеристики представлены в табл. 1.

Каждый рукав комплектуется фиксирующими опорами для задания угла направления струй в количестве 2-3 шт. в зависимости от тактического назначения.

Рукава для создания водяных завес, соединенные в линию или закольцованные вокруг горящего строения (дачного домика, торговых палаток и т.д.) за счет водяной завесы препятствуют распространению пожара на соседние постройки (рис. 3). Закольцованные дождевальные рукава создают эффект объемного пожаротушения в виде мелкодисперсных струй.

Проложенные в линию рукава для создания водяных завес могут применяться при тушении лесных пожаров для сдерживания распространяющейся полосы огня, а также для сдерживания распространения по территории тяжелых ядовитых газов при их утечках в результате аварий на химических производствах и в других чрезвычайных ситуациях (рис. 12).

В настоящее время российскими производителями ведется разработка опытных образцов рукавов для создания водяных завес. В дальнейшем предполагается провести эксплуатационные испытания для создания технологии и тактики пожаротушения.

Полужесткие пожарные рукаваВ мировой практике для борьбы с пожарами, наряду с обычными плоско складывающимися рукавами в коммуникациях пожаротушения, широко используются технические средства подачи огнетушащих веществ на основе полужестких (несминаемых в радиальном направлении) напорных пожарных рукавов.

Данные рукава применяются в составе оборудования пожарных машин первой помощи (рис. 13), в пожарных кранах (рис. 14), установках пожаротушения и другой мобильной и стационарной пожарной технике.

По сравнению с системами с плоско складывающимися рукавами полужесткие рукава обладают рядом преимуществ:

На вооружении подразделений пожарной охраны и аварийно-спасательных служб России практически отсутствуют технические средства подачи огнетушащих веществ на основе полужестких напорных рукавов пожарного назначения.

В целях повышения надежности и эффективности применения пожарной техники и расширения тактических приемов ее использования представляется целесообразным провести разработку и внедрение подобных технических средств оперативной подачи огнетушащих веществ для высокомобильной пожарной техники, а также технических средств, размещаемых в зданиях и сооружениях в системе внутреннего противопожарного водопровода.

Интеграция средств пожарной защиты В современных условиях происходит укрупнение зданий и сооружений и увеличение их этажности. Наиболее остро в этих условиях встает проблема спасения людей в зданиях и сооружениях. В целях спасения людей во время пожара в зданиях и сооружениях используются различные технические средства: индивидуальные средства защиты органов дыхания, первичные средства пожаротушения, пожарные краны, комплекты спасательного снаряжения, пожарный инструмент. Эффективное применение этих средств невозможно без размещения их в помещениях зданий и сооружений в соответствии с их функциональным назначением, а также видных и доступных для людей местах. Наиболее перспективным видом размещения технических средств является многофункциональный интегрированный пожарный шкаф, в котором могут размещаться технические средства с различной функциональной направленностью. Это связано со стихийным характером развития пожара, когда необходимо применять то или иное средство для спасения людей.

Назначение многофункционального интегрированного пожарного шкафа заключается в обеспечении доступности технических средств для их оперативного применения, привлечении внимания людей в условиях пожара, быстрой информативности использования технических средств и сохранности размещаемых в нем технических средств.

Один из многофункциональных интегрированных пожарных шкафов (МИПШ), разработанный холдингом «Ассоциация Крилак» (г. Москва) с участием ФГУ ВНИИПО МЧС России, имеет компоновку в базовом варианте, представленную на рис. 15.

МИПШ может служить в качестве объектового пункта пожаротушения. Установка и использование МИПШ позволяет расширить оперативно-тактические возможности пожарно-спасательных подразделений за счет дополнительных средств, размещенных в них.

МИПШ позволит решать множество задач при чрезвычайных ситуациях по ликвидации возгораний, тушению пожаров, по организации спасения людей и материальных ценностей.

Пожаротушение при низких температурах В свете промышленно-экономического развития территорий Крайнего Севера эффективная эксплуатация пожарной техники и пожарного оборудования в зимнее время при отрицательных температурах окружающего воздуха является актуальной задачей, противопожарных подразделений.

В процессе эксплуатации в этих условиях пожарной техники и оборудования возникает ряд проблем, значительно снижающих их тактико-технические характеристики и оперативные возможности подразделений по тушению пожара.

Одной из основных причин является замерзание воды (основного тушащего средства) в пожарных рукавах, поскольку образование льда в рукавных линиях снижает подачу воды и делает тушение неэффективным, одновременно приводит к повышенному износу пожарной техники, выходу из строя самих рукавов, а также затрудняет их транспортировку в пожарную часть (рукавную базу).

Особенно велика опасность замерзания воды в напорной рукавной линии при температуре -40 °С и ниже, а также закупорка ее и ствола в начале подачи воды так называемой шугой (пастообразной кристаллической массой).

Образование льда приводит к увеличению сопротивления потоку воды и, следовательно, к уменьшению напора на выходе из стволов. Как итог — подаваемого количества воды становится недостаточно для локализации и тушения пожара.

В процессе эксплуатации наблюдается значительное снижение дальности прокладки рукавных линий при температурах от -20 до -30 °С. При температурах от -30 до -50 °С длина магистральных и рабочих рукавных линий составляет в среднем 100 и 60 м соответственно.

С понижением температуры окружающего воздуха также значительно сокращается время работы рукавных линий до замерзания (прекращения эффективной подачи воды), достигая значений 20-30 мин. при температурах воздуха от -40 до -50 °С.

Для успешного тушения пожара необходимо обеспечивать подачу огнетушащих веществ в течение всего периода тушения.

С целью решения данной задачи на практике проводится ряд мероприятий по подогреву воды в пожарном автомобиле. На 50% автомобилей, эксплуатируемых в холодных климатических зонах, присутствует подогрев пожарного насоса, который осуществляется выхлопными газами двигателя, размещением насоса в кабине для личного состава, автономными отопителями насоса или системой охлаждения двигателя. Однако системы подогрева пожарного насоса предназначены для обеспечения работоспособности и защиты от замерзания только самого насоса. Такие системы не способны защитить рукавные линии в связи с тем, что объем и скорость подачи транспортируемых огнетушащих веществ не позволяют повысить их температуру в рукавной линии до значений, обеспечивающих продолжительную бесперебойную работу рукавных линий.

В настоящее время ведется поиск технических решений по созданию средств предотвращения замерзания воды в рукавных линиях по следующим направлениям:

Для повышения эффективности работы технических средств целесообразно внедрять комплексное применение методов, например:

Внедрение разработанных технических средств в практику работы пожарных подразделений позволит значительно повысить эффективность использования пожарной техники и оборудования при тушении пожаров в условиях отрицательных температур окружающего воздуха.