Автоматическая противопожарная защита оборудования контейнерного типа

В данной статье рассмотрены особенности тушения пожаров в контейнерах с помощью пены, газа, порошка и аэрозоля

Показа­но, что применение накопленного опыта и современных техничес­ких средств позволяет обеспечить надежное и эффективное туше­ние пожаров в оборудовании контейнерного типа с помощью нату­рального, термостойкого и недорогого огнетушащего газа ­ СО2. Отмечены достоинства применения нового средства контроля со­хранности СО2 на базе емкостного датчика. Оборудование контейнерного типа применяется в настоящее время все чаще и чаще.

Изготовитель комплектует контейнеры стандартных и нестандартных размеров различным дорогостоящим оборудованием для решения конкрет­ной задачи: обеспечить электроснабжение, осуществить прием, обработку и передачу потока цифровой информации и т.п. Надежную работу оборудования обеспе­чивает система отопления, вентиляции и кондиционирования контейнера, а также система дистанционного управления и контроля по каналам телеметрии.

Сегодня набор контейнеров представляет собой автономную электростанцию, автономный узел радиорелейной связи или автономную АТС. Контейнеры могут раз­мещаться вдали от базы обслуживания: в горах, в степи, в тайге. Серьезную опасность работе таких контейнеров представляет пожар. Загора­ние возникает в оборудовании и, при отсутствии средств тушения, развивается бес­контрольно, уничтожая весь контейнер. Контейнеры обычно расположены компактно, поэтому не исключено развитие пожара и на соседние контейнеры. Очевидно, что временные и финансовые затраты для замены одного или не­ скольких контейнеров многократно превышают стоимость ремонта отдельных бло­ков оборудования, поврежденных загоранием.

Кроме того, перерыв в работе контей­неров приводит к нарушениям всего технологического процесса, например, к пере­грузкам и частичной потере связи с целыми регионами страны. В условиях автономного размещения контейнеров и отсутствия обслуживающе­го персонала единственным эффективным средством борьбы с пожаром является автоматическая установка пожаротушения. Пожарная нагрузка оборудования кон­тейнеров согласно ГОСТ 27331 относится к классу А2 (полимерная изоляция и пластмассовые конструкционные элементы) или к классу В (дизельное топливо). Особенность тушения пожара в контейнере заключается в том, что пожарная нагруз­ка экранирована для подачи огнетушащего вещества (ОТВ) перегородками и кон­струкциями шкафов, развитой в пространстве конфигурацией дизельного комплекта и др.

Поэтому в условиях развитых экранов для пожаротушения применяют объем­ный способ пожаротушения, который создает среду, не поддерживающую горение, в любой точке защищаемого объема. Согласно НПБ 88­2001*, объемное пожаротушение может обеспечить пена средней/высокой кратности, огнетушащий газ, порошок или аэрозоль. Пена электропроводна, а после разрушения оставляет слой  коррозионно­актив­ной и токопроводящей жидкости.

Установки пенного пожаротушения конструктивно наиболее сложны, они требуют регулярного осмотра, регулировки и контроля квали­фицированным персоналом. Огнетушащий порошок осуществляет объемное тушение за счет концентрации частиц при их полете в факеле распыла.

Однако экраны на пути струи порошка суще­ственно уменьшают концентрацию частиц. Поэтому в НПБ 88­2001* для объемного тушения порошком введено ограничение по площади экранов (затенений), а также требование к равномерному распределению порошка по поверхности пожарной на­ грузки. В условиях развитых экранов применять порошок неэффективно.

Продолжительность пожаротушения порошком соответствует времени его подачи и составляет от 1 с (для модулей импульсного действия) до 10­15 с (для модулей крат­ковременного действия). Столь кратковременное сохранение не поддерживающей го­рение среды создает возможность для повторных загораний, что является существен­ным недостатком порошкового пожаротушения. Огнетушащий аэрозоль менее критичен к наличию экра­нов, но требует более высокой герметичности помещения для тушения кабельной продукции. Кроме того, частицы аэрозоля медленно и со значительными потерями проникают через не­ большие щели в полость полу герметичных шкафов, что заметно снижает их эффективность. Аэрозоль образуется в ре­зультате "контролируемого горения" пиротехнического соста­ва. Поэтому требуются специальные меры, чтобы исключить зажигание горючих материалов в защищаемом объекте вследствие горения состава и подачи аэрозоля (применение охладителей, конструктивные меры и т.п.).

Основной недостаток порошков и аэрозолей заключает­ся в том, что их практически невозможно удалить из экраниро­ванных полостей. Частицы аэрозоля и порошка представляют собой калийные соединения (K2CO3.2H2O, KHCO3, KOH, KCl, K2О) или натриевые соли (NaHCO3), которые гигроскопичны и при взаимодействии с влагой воздуха образуют коррозионно-­ активную щелочную среду. Поэтому порошок необходимо удалять весьма оперативно, что практически невозможно для экранированных полостей двигателей и из­делий с мелкими контактами и подвижными узлами. Оперативность работы по удалению ОТВ в условиях автономной работы удален­ного контейнера зависит от времени прибы­тия персонала и может составлять от не­ скольких суток до недель. Указанных выше недостатков лишены огнетушащие газы. Они легко проникают в любые полости и обеспечивают объемное пожаротушение независимо от наличия экранов. Газы не проводят электрический ток и не оставляют дисперсных частиц. Поэтому газ не оказывает влияния на нормальную работу цифрового электротехни­ческого оборудования, двигателей и дру­гого оборудования с подвижными элемен­тами. Только при газовом пожаротушении изготовители оборудования сохраняют ус­тановленные гарантийные сроки. После подачи газ легко удаляется из помещения обычной вентиляцией.

Газовое пожаротушение называют "чистым" тушением, т.к. оно не причиняет какого ­либо ущерба объекту. НПБ 88­2001* предлагает для пожаротушения хладоны, СО2 и сжатые газы (азот, ар­ гон и др.). Сжатые газы наименее эффективны, что требует применять модули с баллона­ ми больших размеров (или несколько модулей). Хладоны наиболее эффективны и позво­ляют использовать сравнительно компактные модули. Однако все хладоны относятся к синтезированным газам и потому их термическая стойкость в условиях пожара невелика. Поэтому при тушении образуются продукты термического разложения, которые относит­ся к коррозионно-­активным соединениям. Если такие продукты оперативно не удалить после тушения пожара, с течением времени возможно коррозионное воздействие на электронное оборудование и конструкционные материалы. Наиболее предпочтительно в условиях контейнера применять СО2. Испарение сжиженной СО2 приводит к образованию интенсивных конвективных потоков. В ре­зультате газ проникает во все экранированные зоны помещения.

Тушению пожара способствует небольшой охлаждающий эффект при испарении газа. Обширный опыт применения СО2 позволяет применять его для тушения элек­трооборудования под напряжением до 10 кВ. Для сравнения, сжиженные хладоны рекомендуют применять при напряжении не более 1 кВ, т.е. в 10 раз меньше. СО2 длительное время поддерживает огнетушащую среду в защищаемом объ­еме, что объясняется следующим. В результате подачи газа в помещении образует­ся огнетушащая среда, которая имеет концентрацию на уровне нормативной и плотность больше, чем атмосферный воздух вне помещения. Последнее обстоятель­ство приводит к утечкам огнетушащей среды из помещения через открытые проемы и щели. Одновременно в помещение втекает атмосферный воздух, который всплыва­ет в более плотной среде, разбавляя ее и уменьшая содержание огнетушащего газа. За время сохранения огнетушащей среды принимают временной интервал, в те­чение которого концентрация огнетушащего газа превышает минимальную величину, которая известна специалистам как СМОК. Соотношение Снорм/СМОК нормировано и для СО2 составляет 1,7. Для хладонов и сжатых газов это соотношение в России составляет всего 1,2, т.е. Снорм отличается от СМОК незначительно. Поэтому небольшая утечка любых газов, кроме СО2, приводит к разбавлению среды до СМОК и потере огнетушащих свойств. Именно в эти моменты велика опасность повторного загорания. СО2 ­ натуральный термостойкий газ, поэтому он не образует коррозионно­-ак­тивных продуктов терморазложения. Даже если после подачи СО2 не удается активировать вентиляцию контейнера, коррозионная опасность для оборудования отсутствует.

Это подтверждено много­ летним опытом применения СО2 в пожаротушении. Следует учесть также, что СО2 ­ дешевый газ, который легко доступен на заправочной станции в любой точке страны. До сих пор некоторые проблемы в эксплуатации модулей с СО2 вызывали весо­вые устройства, обеспечивающие контроль сохранности газа. Наличие дополнитель­ного элемента (весы), подвижное крепление модуля и сложность монтажа затрудня­ют применение такого решения в условиях контейнера. Сейчас эти проблемы решены: в составе модуля применяется новое электрон­ное устройство, которое реагирует на изменение емкостных характеристик внутри баллона (сосуда), что позволяет измерять средне интегральную плотность газа (СО2).

Вся информация (количество газа, температура, дата калибровки и др.) содер­жится в запоминающем устройстве модуля и может выводиться на компьютер или терминал для сбора данных. Измеряемые параметры могут быть отображены в виде абсолютных значений или в процентном отношении и передаваться по каналам теле­ метрии. При потере 5 % массы газа в любом из контролируемых модулей вырабаты­вается тревожный сигнал. Теперь модуль может быть закреплен неподвижно. Без ущерба точности контро­ля и безопасности применения можно подключать к модулю любой трубопровод, а внешние атмосферные условия и периодические толчки и вибрация от работы дизе­ля не оказывают влияния на устройство контроля.

Исключается необходимость бе­режно транспортировать и тщательно монтировать дополнительный элемент ­ весы, не нужен массивный крепеж модуля. Достаточно просто соединить электрический разъем, размещенный на клапане модуля, с компьютером ­ и все. При этом стоимость предложенного устройства контроля массы газа в составе мо­дуля в меньше стоимости тензометрического весового устройства с контрольным при­ бором. Таким образом, сегодня применение накопленного опыта и современных технических средств позволяет обеспечить надежное и эффективное тушение пожаров в дорогостоящем оборудовании контейнерного типа с помощью нату­рального, термостойкого и недорогого огнетушащего газа ­ СО2.

А.С. ЖАРОВ, заместитель Генерального директора ОАО "МГП Спецавтоматика"

Источник: "Грани безопасности" N 4 (40) 2006 г.
Сайт: www.tinko.ru