Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Газовое пожаротушение электрических шкафов

В рубрику "Охранная и охранно-пожарная сигнализация, периметральные системы" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Газовое пожаротушение электрических шкафов

Ежегодно по причине нарушения правил устройства и эксплуатации электрооборудования возникает более 40 тыс. пожаров с прямым материальным ущербом более 4 млрд руб. При этом значительные убытки наносят пожары электрощитов и электрошкафов: выгорание оборудования и кабеля приводит к отключению электропотребителей на продолжительное время и к значительным материальным потерям из-за остановки функционирования предприятия. Эффективная противопожарная защита электрических шкафов обеспечивается за счет автономных газовых установок пожаротушения
Дмитрий Смирнов
Генеральный директор ООО "ГПС Сервис"

По разъяснению ВНИИПО, п. 8 в таблице А.4 Приложения А свода правил СП5.13130.2009 следует трактовать следующим образом: "Электрощиты и электрошкафы (в том числе распределительных устройств), расположенные в помещениях класса функциональной пожарной опасности Ф1.11, имеющие объем менее 0,1 куб.м, подлежат защите АУПС, имеющие объем 0,1 куб.м и более подлежат защите АУПТ".

По определению, приведенному в своде правил СП5.13130.2009, автономная установка пожаротушения – это "установка пожаротушения, автоматически осуществляющая функции обнаружения и тушения пожара независимо от внешних источников питания и систем управления".

Выбор типа газовых огнетушащих веществ (ГОТВ)

В качестве ГОТВ в системах пожаротушения, по СП5.13130, возможно использование двуокиси углерода CO2, инергена, хладонов 23, 125, 227ea и фторкетона ФК-5-1-12 (Novec 1230). Поскольку тушение электрощитов и электрошкафов автономными установками газового пожаротушения производится в присутствии персонала, то при выборе типа ГОТВ необходимо учитывать огнетушащую способность, диэлектрические характеристики и безопасность для человека.

Двуокись углерода CO2
Двуокись углерода CO2 до сих пор нередко применяется в системах пожаротушения из-за дешевизны, несмотря на опасность для людей. При тушении с помощью CO2 создается огнетушащая концентрация от 35% и выше, за счет этого вытесняется кислород, и горение не может продолжаться. Летальная концентрация CO2 для человека составляет 5%. При пуске двуокиси углерода CO2 в защищаемом объеме резко понижается температура, это при определенной влажности может вызвать образование конденсата, что недопустимо при тушении электрооборудования под напряжением.

Инерген
Инерген состоит из 52% азота, 40% аргона и 8% двуокиси углерода. Нормативная объемная огнетушащая концентрация для инергена составляет 36,5%, а предельно допустимая концентрация (ПДК) ГОТВ, при которой не наблюдается вредных воздействий на человека, – 43%. Для инергена следует отметить малый запас между рабочей концентрацией и ПДК, кроме того, он хранится в баллонах под давлением до 300 бар, что является фактором риска само по себе – как для защищаемого имущества, так и для персонала объекта. Взрыв баллона с инергеном в Музее естественных наук в Турине привел не только к уничтожению экспонатов музея, но и к разрушению перекрытий. Только по счастливой случайности не погибли люди, поскольку взрыв произошел в 5 часов утра.

Хладоны
Хладоны, несмотря на общее название и похожие химические формулы веществ, оказывают различное воздействие на человека. Наиболее распространенный хладон 125 имеет величину NOAEL 7,5% при огнетушащей концентрации 9,8%, то есть при тушении в помещении для персонала данное ГОТВ опасно и при тушении шкафов большого объема также может быть опасно.

Кроме того, хладоны 2-го поколения являются гидрофторуглеродами, загрязняющими атмосферный воздух, подпадающими под регулирование указа Президента и Правительства Российской Федерации "О сокращении выбросов парниковых газов". Эти хладоны внесены в перечень веществ, загрязняющих атмосферный воздух. Наибольшую опасность представляет хладон 23, по сути являющийся экологической бомбой, которую сбрасывают на будущие поколения, так как после выпуска из системы газового пожаротушения он сохраняется в атмосфере в течение 270 лет.

Фторкетон ФК-5-1-12
Фторкетон ФК-5-1-12 имеет NOAEL 10% при огнетушащей концентрации 4,2%. Таким образом, даже при применении повышающего коэффициента (К4=2,25) концентрации ГОТВ, по СП5.13130, коэффициент безопасности – отношение NOAEL к расчетной огнетушащей концентрации (ОТК) – остается больше 1, в отличие от всех других типов ГОТВ. Безопасность фторкетона ФК-5-1-12 также была подтверждена экспериментально на лабораторных животных во ВНИИ Гигиены РЖД – при испытаниях выжили все животные. Он имеет минимальный потенциал глобального потепления, равный 1, в атмосфере под воздействием ультрафиолета разрушается в течение 3–5 суток, в зависимости от солнечной активности. Естественно, в отличие от хладонов, фторкетон ФК-5-1-12 не подпадает под ограничения по Киотскому протоколу.


При комнатной температуре фторкетон ФК-5-1-12 находится в жидком агрегатном состоянии, точка фазового перехода равна 49,2 °C. Температура замерзания -108 °C, благодаря чему при выпуске из системы происходит практически моментальный переход агента в газовую фазу и создание нормативной объемной огнетушащей концентрации. При выпуске происходит эффективное перемешивание атмосферного воздуха и тушащего агента и моментальное тушение источников горения.

В части электробезопасности у фторкетона ФК-5-1-12 величина относительной диэлектрической прочности в 2,3 раза выше, чем у осушенного азота, что позволяет использовать его для защиты электрооборудования с рабочим напряжением до 48 кВ.

В отличие от хладонов, чей механизм тушения базируется на химическом ингибировании реакции горения, тушение фторкетоном ФК-5-1-12 основано на физическом принципе – интенсивный отбор тепловой энергии от источника с разрушением реакции горения. Тушение за счет отбора тепловой энергии, а не вытеснения кислорода, исключительно важно при тушении кабеля.

Оценка безопасности ГОТВ

При оценке безопасности ГОТВ рассматривается их опасность при наличии очага горения с высокой температурой, хотя обычно большее воздействие на людей и оборудование оказывают продукты горения. Но и разложение ГОТВ в процессе пожаротушения приводит к выделению опасных для человека веществ. Исследованиями установлена следующая закономерность: количество выделяющихся веществ тем больше, чем меньше молекулярная масса исходного ГОТВ. Все рассматриваемые ГОТВ имеют один реакционный центр на молекулу. Чем больше молекулярная масса, тем меньше количество реакционных центров на общее количество ГОТВ. Хладон 23 имеет минимальную молекулярную массу, хладон 125 – больше, хладон 227еа – еще больше, и самую большую молекулярную массу имеет ФК-5-1-12 (Novec 1230). Соответственно, количество выделяющегося фтористого водорода HF в сопоставимых условиях термического разложения хладона 23 почти в 10 раз больше, чем для хладона 125, и в 100 раз выше, чем для хладона 227еа. При разложении Novec 1230 выделение фтористого водорода HF значительно ниже.

Классификация автономных установок газового шкафного пожаротушения (АУШТ)

Эффективную защиту от возгораний в электрических шкафах обеспечивает автономная установка газового пожаротушения. Принцип действия установки основан на автоматическом срабатывании модуля при обнаружении возгорания в шкафу. Термочувствительная трубка пожаротушения проложена в месте расположения защищаемого оборудования и находится под давлением ГОТВ. При повышении температуры до порога срабатывания трубка расплавляется, и происходит выпуск ГОТВ непосредственно в область возгорания. Длина трубки достигает 10 м, что позволяет защитить одной установкой одновременно несколько электрических шкафов. Для контроля герметичности системы в дежурном режиме предусмотрен манометр. Наличие шарового крана обеспечивает максимальное удобство монтажа трубки при отсутствии давления в ней. После выпуска газа срабатывает реле давления, и сигнал "Пожар" поступает в пожарную систему.

По принципу действия такие установки подразделяются на два типа: прямого и непрямого (косвенного) действия. В установке прямого действия выпуск газового огнетушащего вещества производится непосредственно из термочувствительной трубки в месте ее разрыва при нагреве. Длина трубки может достигать 10 м, что позволяет защитить одной установкой несколько шкафов. В установке непрямого действия для выпуска ГОТВ используется медная трубка с установленным на ее конце насадком-распылителем. Запуск системы производится при разрушении термочувствительной трубки в случае обнаружения повышения температуры посредством открытия клапана запорно-пускового устройства модуля и выпуска ГОТВ через насадки в защищаемый объем.

Конструкция АУШТ обеспечивает работоспособность в тяжелых условиях эксплуатации, в запыленных средах, в различных климатических условиях и является оптимально сбалансированным техническим решением по соотношению стоимости системы и совокупности эксплуатационных характеристик для решения специализированных задач противопожарной защиты.

___________________________________________
1 Перечисленное оборудование подлежит защите автономными установками пожаротушения.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #1, 2016
Посещений: 5255


  Автор
Дмитрий Смирнов

Дмитрий Смирнов

Генеральный директор ООО "ГПС Сервис"

Всего статей:  1

В рубрику "Охранная и охранно-пожарная сигнализация, периметральные системы" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций