Русский

English

ТЕМПЕРО Новые технологии пожаротушения

125993, ГСП-3, Москва, Волоколамское ш. 4 кор. 2

info@tempero.ru

Факс: +7 (499) 755-76-08

Пн-Пт с 9:00 до 18:00

+7 (499) 755-76-08

+7 (495) 739-48-65

Заказать звонок
Каталог продукции
Наши преимущества

С 2003 года на ранке

От 1 года гарантии на всю продукцию

Более 1000 клиентов

98% наших клиентов рекомендуют нас

Отзывы клиентов

Олег Шагушин

Все автоматические установки пожаротушения, что я видел раньше, не идут ни в какое сравнение с теми, что продаются сейчас в компании “Темперо”. Они используют при компоновке системы технологии, которых вообще нет. Тонкое распыление воды до капелек наномасштабов! Не оставь огню шанса – вот как это называется.

Читать все отзывы


Использование тонкораспыленной воды для повышения противопожарной защиты атомных электростанций

К.т.н. А.В. Карпышев, к.т.н. А.Л. Душкин, Московский авиационный институт,
к.т.н. И.С. Глухов, ФГУ ВНИИПО МЧС России,
д.т.н. М.Д. Сегаль, ИБРАЭ РАН.
Рассмотрены вопросы повышения противопожарной защиты АЭС с учетом специфи-ки помещений и сооружений станции. Показано, что применение тонкораспыленной воды имеет значительные перспективы в том случае, если экспериментально подтверждена электробезопасность (возможность тушения электроустановок под напряжением) и оп-тимальный с точки зрения эффективности пожаротушения размер генерируемых капель жидкости. Приведены результаты испытаний новейших технических средств пожароту-шения тонкораспыленной водой, разработанных на основе аэрокосмических технологий.

В связи с перспективой опережающего развития отечественной атомной энергетики и поставленной руководством Федерального агентства по атомной энергии задачей увеличения количества энергоблоков, намечаемых к строительству в России и за рубежом, особую остроту приобретают проблемы повышения безопасности АЭС, в том числе противопожарной безопасности.

Анализ пожаров [1, 2], имевших место на предприятиях атомной отрасли свидетельствует о том, что ситуация остается достаточно сложной. Так, за последние пять лет на АЭС произошло 27 пожаров. Положение на АЭС усугубляется тем, что на большинстве станций имеет место высокая, свыше 65%, степень износа основных производственных фондов. Оставляет желать лучшего техническая оснащенность и укомплектованность пожарных частей по охране АЭС специальной техникой. средствами индивидуальной защиты и связи, приборами, необходимыми для ликвидации аварий и тушения пожаров. Так, подлежит замене более 37% основной и 35% специальной пожарной техники.

Концепция системы пожарной безопасности АЭС предусматривает исключение (по возможности) или сведение к минимуму опасного воздействия пожара за счет его ликвидации на ранней стадии [3], что обуславливает применение надежных и эффективных средств обнаружения и тушения пожаров.

Выбор технических средств обнаружения и тушения, а также огнетушащего вещества требует тщательного анализа вероятного характера развития и размеров очага пожара, вида и свойств горючих веществ и материалов, характеристик их горения, геометрии помещений, уровня радиации и других факторов окружающей обстановки.

Спецификой атомных станций является возможность воздействия опасных факторов пожара в виде радиоактивных веществ, которые могут представлять опасность не только для персонала станции, но и для людей, находящихся за пределами объекта. Образование дыма и нагретых до высокой температуры газообразных (токсичных) продуктов горения и термического разложения с последующим их распространением в другие помещения, не пораженные первоначальным возгоранием, могут привести к дальнейшему распространению пожара, повреждению оборудования и возможному развитию тяжелой аварии.

Главной задачей системы противопожарной защиты атомной станции является обеспечение ядерной и радиационной безопасности энергоблока при пожарах.

Обеспечение требуемого уровня противопожарной защиты достигается путем реализации концепции глубоко эшелонированной защиты, основными целями которой являются:
  1. предотвращение возникновения пожара;
  2. обнаружение и тушение пожара на ранней стадии;
  3. предотвращение распространения пожара.

Для достижения первой цели требуется, чтобы возможность возникновения пожара сводилась к минимуму. Вторая цель предполагает раннее обнаружение и тушение пожара путем применения установок пожаротушения (с автоматическим и/или ручным пуском), первичных средств тушения пожара, и поэтому ее достижение основано на применении активных средств (огнетушащих веществ). Для достижения третьей цели особое внимание должно уделяться применению пассивных противопожарных барьеров (преград) и предельным (безопасным) расстояниям.

Проведенные ранее работы по изучению пожаро-взрывоопасности помещений и сооружений АЭС свидетельствуют о том, что высокая пожарная опасность атомных станций обуславливается:
  • наличием значительного количества горючих материалов, среди которых водород, трансформаторное масло, турбинное масло, дизельное топливо, мазут, битум, фильтры вентагрегатов, электроизоляция кабелей, электротехническое оборудование (щиты, стойки, приборные шкафы), облицовочные материалы, пластики, эпоксидно-каучуковые наливные полы и др.;
  • множеством источников зажигания: электроприемников и нагретых поверхностей технологического оборудования;
  • значительным количеством необслуживаемых пожароопасных помещений;
  • разветвленной сетью внутристанционных коммуникаций, что способствует развитию пожаров и задымлению помещений.
По результатам анализа литературы были выделены наиболее пожароопасные помещения и технологические установки АЭС.
  1. Помещения с маслосодержащим оборудованием: помещение маслосистемы подпиточного насоса; помещение маслобака маслосистемы подпиточного насоса; помещение слива масла из маслосистем подпиточных насосов; помещение маслосистемы ГЦН; зал электродвигателей ГЦН; помещение аварийного слива масла; маслобак, маслоохладительные турбины, маслосистемы гидростатического подъема ротора турбины.
  2. Кабельные помещения и помещения кабельных проходок.
  3. Помещения электротехнических устройств: помещения СУЗ; помещения щитов управления, помещения УВС и УКТС; помещения аккумуляторных батарей; помещения АКНП и РУСН; помещение агрегата бесперебойного питания.
  4. Резервная дизель-электрическая станция.
  5. Блочные трансформаторы.
  6. Помещения спецкорпуса: блок мастерских спецкорпуса, включающий приточно-сушильный участок, материальную кладовую станочного отделения, кладовую реактивов, фотокомнату и др.; санитарно-бытовой блок спецкорпуса, включающий мастерскую по ремонту кабельных изделий с кладовой, помещения разборки и хранения спецодежды, кладовую обтирочного материала, масляную лабораторию, вытяжной центр и др.; блок спецводоочистки, включающий насосную исходного битума, помещения битуматоров.
  7. Ячейки хранения радиоактивных отходов.

Как показывает практика, возникновению пожаров в машинных залах АЭС предшествуют аварии на турбогенераторах. При аварийных режимах работы технологического оборудования машзалов возможно возникновение загораний и пожаров, среди которых можно выделить пожары, связанные с фонтанирующим горящим маслом, факельным горением водорода и горением значительных объемов масла, разлитого по площадям на разных отметках. Следствием подобных пожаров, как правило, является обрушение металлических ферм и покрытия на технологическое оборудование, которое в свою очередь, приводит к нарушению герметичности маслосистем и образованию новых очагов горения.

Для снижения опасности возникновения пожаров предусматриваются противопожарные мероприятия. Масляный бак турбины, маслоохладители турбины, маслонасосы уплотнения вала генератора и гидростатического подъема ротора, масляные насосы системы маслоснабжения и регулирования турбины, демиферные баки генератора и турбины оборудуются стационарными установками пожаротушения распыленной водой с управлением дистанционно и по месту.

Однако, как показывает анализ имевших место пожаров на действующих АЭС, эти мероприятия либо недостаточны, либо малоэффективны.

Известно, что для возникновения пожара необходимы три условия: наличие горючих материалов, взаимодействие горючих материалов с кислородом воздуха и источником зажигания.

Применительно к машинным залам АЭС, где горючие материалы (турбинное масло и водород) находятся в герметичном технологическом оборудовании, их взаимодействие с кислородом воздуха возможно при разгерметизации оборудования. В качестве возможных источников зажигания могут рассматриваться нагретые поверхности технологического оборудования и, прежде всего, паропроводы турбины.

Возможной причиной пожара в зале электродвигателей ГЦН может являться возгорание одного из маслонасосов. Дальнейшее развитие пожара может быть обусловлено разгерметизацией уплотнений на маслосистемах насоса и проливом горящего масла в объем зала.

Пожарная опасность трансформаторов обуславливается значительным количеством используемого для охлаждения трансформаторного масла, обладающего высокими пожароопасными свойствами, характеризующимися приведенными ниже показателями:
Наименование характеристики
Значение характеристики
  низшая теплота сгорания
~ 35,3 МДж/кг
 
температура вспышки
135 – 140 °С
  температура самовоспламенения
270 °С
 
нижний концентрационный предел распространения пламени
0,29% (об.)
 

Большие количества масла в баках трансформаторов, а также высокая теплотворная способность масла обуславливают при возникновении пожара создание высоких температур, приводящих к выделению значительных количества масляных паров, и как следствие, к возникновению взрывов.

Анализ пожаров, имевших место на АЭС, показывает, что до 10% из них происходят в кабельных помещениях.

Пожарная опасность электрических кабелей определяется тремя основными факторами: при коротких замыканиях и перегрузке кабели являются источником воспламенения; при их горении выделяется большое количество высокотемпературных продуктов горения (низшая теплотворная способность ПВХ и ПЭ, входящих в состав оболочек и изоляции кабелей составляет от 18 до 22 МДж/кг и от 44 до 48 МДж/кг, соответственно); кабельные потоки ускоряют процесс развития пожара. По оценкам ВНИИПО МЧС России массовая скорость выгорания ПВХ составляет до 0,75 кг/м 2 ?мин, а линейная скорость распространения горения по кабельному потоку, выполненному из кабелей не распространяющих горение, может составлять до 0,04 м/с.

Для кабелей с изоляцией, распространяющей горение, характерно быстрое распространение горения как по длине кабеля, так и на соседние кабели, что приводит к возникновению пожара группы кабелей, уложенных на одном лотке. Распространение горения с лотка на лоток обуславливается двумя возможными механизмами: воздействием теплового излучения пламени и стеканием горящей кабельной изоляции на ниже расположенные кабельные лотки.

Пожар распространяется не только по поверхности кабелей. В результате плавления изоляции она интенсивно стекает на пол тоннеля и пожар будет распространяться по полу тоннеля.

При горении изоляционного материала (полиэтилен, поливинилхлорид) кабелей выделяются токсичные соединения, такие как хлористый водород, окись углерода, вызывающие в организме человека отравления различной степени вплоть до смертельного исхода. Кроме того, вследствие перепада температур и существующего воздушного потока, газовоздушная смесь, содержащая хлористый водород, уносится от очага пожара, а затем оседает на оборудовании, приборах в виде легких капелек соляной кислоты, что приводит к коррозии металлических частей.

Пожарная опасность помещений электронных и электротехнических устройств обуславливается размещением в их объеме соответствующего оборудования, а также кабельных линий, в состав которых входят горючие полимерные материалы. Так, например, в блочном щите управления размещаются 11 пультов управления и более 70 шкафов электронных, электротехнических устройств, общая пожарная нагрузка которых, в виде горючих полимерных материалов, составляет более 6000 кг. В помещении распределительных устройств собственных нужд может находиться до 90 шкафов или стоек электронных, электротехнических устройств, общая пожарная нагрузка которых составляет более 14000 кг полимерных материалов.

В электронных и электротехнических устройствах (шкафы, стойки, щитовые устройства) сосредоточены в большом количестве различные изделия, выполненные из горючих материалов: микросхемы, полупроводниковые приборы, резисторы, конденсаторы, трансформаторы, электродвигатели, реле и т.п.

Полная пожарная нагрузка помещений с электронным и электротехническим оборудованием по результатам оценки Санкт-Петербургского института "Атомэнергопроект" может составлять до 1400 МДж/м 2 .

Одна из основных целей концепции глубоко эшелонированной защиты, как было отмечено выше, является обнаружение и тушение пожара на ранней стадии, поскольку время, которое может пройти с начала пожара до момента его тушения, имеет первостепенное значение, что предъявляет повышенные требования как к системе противопожарной защиты в целом, так и к техническим средствам пожаротушения и огнетушащим веществам.

Для тушения пожаров на объектах атомной промышленности используются различные огнетушащие вещества: распыленная вода, воздушно-механическая пена, газовые огнетушащие составы, порошковые составы, в том числе и специального назначения. Наиболее распространенным, эффективным и универсальным огнетушащим средством, по мнению отечественных и зарубежных специалистов, является распыленная вода. По механизму прекращения горения вода относится к категории охлаждающих огнетушащих веществ. Но сам механизм прекращения горения зависит от режима горения и способа подачи воды.

Для интенсификации процессов тепломассообмена на поверхности горящего вещества или материала и в зоне пламени, воду целесообразно подавать в очаг горения в виде мелких капель.

Следует отметить при этом, что один литр воды, распыленной до капель величиной 10 мкм, образует общую суммарную площадь капель – 10000 м 2. Таким образом, теплофизические свойства воды и подача ее в очаг горения в распыленном состоянии вызывают мощный охлаждающий эффект, как в зоне пламени, так и на поверхности горящего вещества или материала, что быстро приводит к прекращению процесса горения.

Распыленная вода эффективно поглощает тепловое излучение и продукты горения, при этом существенно улучшаются физиологические характеристики среды, что имеет первостепенное значение для обеспечения безопасной эвакуации людей из помещений. Немаловажное значение имеет и тот факт, что вода общедоступна, дешева и абсолютно экологически чиста.

Вместе с тем вода, в зависимости от источника, содержит различные природные соли, обуславливающие повышение ее коррозионной способности и электропроводности. Различные соли, добавляемые для понижения температуры замерзания, поверхностно-активные вещества и другие добавки (особенно диссоциируемые соли) способны усиливать электропроводность на несколько порядков. Однако, есть результаты огневых испытаний по тушению технологических шкафов с электротехническим оборудованием при различных условиях вентиляции, электроустановки под напряжением 35 кВ, которые свидетельствуют о возможности тушения такого оборудования тонкораспыленной водой без аварийных последствий. Кроме того следует отметить, что распыленная вода имеет большее электрическое сопротивление, чем в компактной струе, вследствие чего она может применяться для тушения электроустановок, находящихся под напряжением.

Таким образом, изложенное выше свидетельствует о большом тушащем потенциале тонкораспыленной воды и реальной альтернативе хладону и диоксиду углерода.

В настоящее время на объектах атомной промышленности применяются различные технические средства пожаротушения, которые приведены ниже в таблице 1.

Следует отметить, что таблица составлена на основании требований существующих нормативных документов и данных, представленных в литературе.

Таблица 1. Технические средства пожаротушения, применяемые на АЭС
Наименование
Огнетушащее средство
Включение
Действие
  Спринклерная установка
пожаротушения
Вода
Автоматическое
Охлаждение, тушение
 
Дренчерная установка
пожаротушения
Вода
Автоматическое,
ручное
Охлаждение, тушение
  Газовая установка пожаротушения, в т.ч. и модульного типа
Газ
Автоматическое,
ручное
Флегматизация, тушение
 
Порошковая установка
пожаротушения
Порошок
(в т.ч. и специального назначения)
Автоматическое,
ручное
Флегматизация, тушение
  Пожарные краны
Вода
Ручное
Охлаждение, тушение
 
Наружные гидранты
Вода
Ручное
Охлаждение, тушение
  Огнетушители переносные и передвижные
Пена, газ, вода,
порошок
Ручное
Охлаждение, тушение. Флегматизация
 
 

Согласно НПБ 114-2002 в стационарных установках противопожарной защиты маслобаков турбоагрегатов и питательных насосов в качестве огнетушащего вещества следует использовать распыленную воду. Интенсивность подачи воды принимается из расчета 0,2 л/с на квадратный метр площади боковых стенок и верха бака. Включение установки требуется предусматривать ручное, с установкой задвижки в месте безопасном при пожаре на маслосистеме турбогенератора и питательных насосов.

При использовании в маслосистеме турбоустановки горючих масел, над ЦВД и ЦНД турбины рекомендуется размещать металлический защитный кожух, в объеме которого предусматривать автоматическую установку подачи распыленной воды с интенсивностью не менее 0,3 л/с на квадратный метр площади выгородки.

Для орошения конструкций ферм перекрытия машинных залов, согласно требованиям норм, рекомендуется использовать лафетные стволы, стволы (устройства) водопенные распыливающие СВПР (УВПР) и дренчерные установки водяного орошения, обеспечивающие орошение конструкций с интенсивностью не менее 0,06 л/с ?м 2 .

Применительно к стационарным установкам противопожарной защиты
трансформаторов в качестве огнетушащего вещества рекомендуется использовать распыленную воду. Интенсивность орошения должна составлять не менее 0,2 л/с на квадратный метр защищаемой поверхности трансформаторов, включая высоковольтные вводы, маслоохладители и гравийную засыпку в пределах бортовых ограждений. Для подачи воды следует использовать дренчерные оросители, расположенные таким образом, чтобы обеспечивать равномерное орошение защищаемой поверхности.

Нормами проектирования для защиты кабельных помещений предусматривается использование автоматических дренчерных установок пожаротушения, в которых в качестве огнетушащего вещества используется распыленная вода, подаваемая из оросителей ударного типа. Использование дренчерных установок обуславливается значительным количеством (до 180 кг/пог.м) горючих материалов в виде изоляции кабелей, особенностью размещения кабельных потоков в объеме помещения и высокой скоростью распространения горения по кабельным потокам (линейная скорость распространения горения превышает скорость выгорания пожарной нагрузки).

При использовании дренчерных установок реализуется способ тушения и локализации пожара орошением поверхности горючих материалов. Недостатком этих установок являются значительные расходы воды (до 200 л/м 2), так как при используемых конструкций оросителей размеры образующихся капель велики, их межфазный тепломассообмен с зоной горения недостаточно интенсивен.

Для эффективного тушения пожара целесообразно использовать тонкораспыленную воду с диаметром капель менее 200 мкм, причем движущуюся в потоках со значительной скоростью. Это позволит интенсифицировать тепломассообмен в зоне пламени, обеспечить доставку капель к поверхности горения и охлаждение горящего вещества.

Спринклерные установки применяются на АЭС для автоматического пожаротушения в помещениях с обычной пожарной опасностью, когда быстрого распространения пожара по всей площади помещений не ожидается. Эти установки предназначены также для тушения твердых горючих материалов (электрокабели, складские материалы, горючие строительные конструкции и т.п.). Спринклерные установки устанавливаются на АЭС в помещениях с маслом и нефтепродуктами, маслосборников, с кабельными трассами, в помещениях гермозоны.

Согласно нормам НПБ 114-2002 применение автоматических спринклерных установок может быть рекомендовано для кабелей не распространяющих горение при соответствующем обосновании их эффективности.

Результаты оценки эффективности проектных решений позволяют предположить недостаточный уровень противопожарной защиты помещений с электронным и электротехническим оборудованием.

В связи с этим, представляется целесообразным рассмотреть применение тонкораспыленной воды для защиты помещений с электронным и электротехническим оборудованием, поскольку она, обладая большим тушащим потенциалом может быть реальной альтернативой хладонам и диоксиду углерода.

Согласно "Рекомендациям" [4], разработанным во ВНИИПО в 1986 году, тушение электроустановок под напряжением до 220 кВ включительно, допускается распыленными струями воды с помощью ручных пожарных стволов при обеспечении надежного заземления стволов и пожарных автомобилей и при соблюдении безопасных расстояний до горящих электроустановок. Аналогичные требования по тушению электроустановок, находящихся под напряжением до 6,3 кВ, изложены в более позднем документе: "Типовая инструкция …." [5], разработанном ГУ ГПС МВД России и концерном "Росэнергоатом". Рекомендуемые этими документами типы переносных и передвижных огнетушителей для тушения загораний в электроустановках, находящихся под напряжением, приведены в таблице 2.

Таблица 2. Типы огнетушителей, применяемых для тушения электроустановок под напряжением
Напряжение, кВ
Безопасное расстояние до электроустановки
Вид огнетушителя
 
до 10
не менее 1 метра
Углекислотные
 
до 1,0
не менее 1 метра
Порошковые
 
до 0,4
не менее 1 метра
Хладоновые
 
 
При этом в "Типовой инструкции …" концерна "Росэнергоатом" рекомендуется, в случае отсутствия возможности в помещениях обеспечить безопасные расстояния от боевой позиции ствольщика до электроустановок с применением в качестве огнетушащего вещества распыленной воды, тушение пожара производить одним из следующих способов.
  1. Первичными средствами пожаротушения с токонепроводящими огнетушащими веществами без снятия напряжения.
  2. Воздушно-механической пеной с объемным заполнением помещения без участия ствольщика. При этом необходимо осуществить заземление и закрепление пеногенераторов и заземлить насос пожарного автомобиля.
  3. Тушение с использованием пожарной техники, прошедшей испытания на электропроводность огнетушащих струй и обеспечивающей электробезопасность участков тушения пожара.

Особый интерес вызывает третий способ тушения, поскольку он допускает возможность применения переносных, в том числе ранцевых, и передвижных огнетушителей, обеспечивающих подачу тонкораспыленной воды и прошедших специальные испытания на электропроводность огнетушащих струй.

В разработанных в последние годы нормах и стандартах основным показателем, определяющим надежность и безопасность переносных и передвижных устройств пожаротушения (огнетушителей) при тушении электрооборудования, находящегося под напряжением, является ток утечки по струе ОТВ. Согласно ГОСТ Р 51057-2001 [6] значение тока утечки по струе огнетушащего вещества для огнетушителей, которые предназначены для тушения пожаров электрооборудования, находящегося под напряжением, не должно превышать 0,5 мА в течение всего времени работы огнетушителя.

Учитывая, что тонкораспыленная вода обладает способностью осаждать частицы дымового аэрозоля, целесообразно оснащать хранилища стационарными установками дымоудаления и водяного дымоосаждения, что позволит снизить опасность радиоактивного заражения местности при пожаре.

Таким образом, из проведенного анализа возможности и эффективности применения тонкораспыленной воды для пожаротушения на предприятиях и объектах атомной промышленности можно сделать следующие выводы.
  • Тонкораспыленная вода является наиболее целесообразным и эфффективным средством тушения пожаров на объектах атомной промышленности.
  • При тушении различных горючих веществ и материалов (поверхностный способ) и герметичных объемов ("объемный" способ) распыленной водой важным является выбор оптимальной степени дисперсности воды и скорости ее подачи в очаг пожара.
  • Используемые в настоящее время дренчерные установки пожаротушения малоэффективны, поскольку не обеспечивают подачу в очаг пожара тонкораспыленной воды из-за применения оросителей устаревших конструкций. Следствием этого являются значительные расходы воды.
  • Для пожаротушения помещений с электронным и электротехническим оборудованием, находящимся под напряжением, возможно применение переносных и передвижных устройств пожаротушения (огнетушителей) тонкораспыленной водой, если результаты испытаний на ток утечки по струе ОТВ удовлетворяют требованиям ГОСТ Р 51057-2001.
  • В настоящее время в качестве первичных средств тушения пожара на АЭС применяются, в основном, углекислотные, порошковые и хладоновые огнетушители (переносные и передвижные). Учитывая эффективность тушения тонкораспыленной водой целесообразно основные и вспомогательные помещения АЭС оснащать огнетушителями, генерирующими струи тонкораспыленной воды.
Основные характеристики технических средств пожаротушения
тонкораспыленной водой

Выше было показано, что на огнетушащую способность распыленной воды существенным образом влияет размер капель (степень дисперсности воды). Однако эффективность тушения распыленной водой определяется не только степенью дисперсности, но также и интенсивностью подачи, временем ликвидации очага пожара, проникающей способностью струи в очаг горения, которая в свою очередь, при прочих равных условиях (напор пламени, степень испарения и др.), зависит от размера капель, напора струи, скорости движения капель. Достижение требуемых параметров распыленной струи обеспечивается, в основном, применением распылителей различного конструктивного исполнения и принципа действия (ударного действия, центробежные и др.) в сочетании с давлением перед оросителем до 1,2 Мпа. Стремление получить высокую степень дисперсности при относительно небольших давлениях перед распылителем (0,3-0,5 Мпа) привело к появлению новых типов распылителей.

Для оценки возможности эффективного применения для противопожарной защиты конкретных объектов, целесообразно рассмотреть характеристики средств пожаротушения, обуславливающие огнетушащую способность. При этом следует учитывать эксплуатационные и эргономические показатели средств пожаротушения. Кроме того, немаловажными являются и данные, представленные отдельно по распылителям, обеспечивающим получение распыленной струи определенной дисперсности и интенсивности.

В настоящее время выпускаются различные устройства пожаротушения тонкораспыленной водой с высокоскоростной подачей огнетушащего вещества- "ВОЛНА–03", "ОСА" , РУПТ, " HiPress 01/010".

Устройства пожаротушения "ВОЛНА–03" и "ОСА" являются устройствами импульсного типа. В них используется принцип дискретной подачи фиксированной дозы воды (~1 л) под действием заряда воздуха высокого давления. Дальность подачи при этом составляет 7- 10 м. Недостатком этих устройств является большое динамическое воздействие на защищаемые объекты и оператора, а также низкая эффективность при тушении, в основном, из-за большого интервала между "выстрелами".

Устройство " HiPress 01/010" фирмы " AUER" является более эффективным, исходя из огнетушащей способности по тушению модельных очагов пожара класса А и В и несколько большей дальности выброса огнетушащего вещества, которая составляет 12 м.

Способ подачи огнетушащего вещества для этих устройств определен как распыленная мелкодисперсная струя. Однако численных значений по размерам капель не указано. Возможно это обусловлено отсутствием степени дисперсности в перечне показателей качества устройств пожаротушения требуемых НПБ 316-2003 [7]. Но независимо от этого, следует иметь ввиду, что степень дисперсности является одним из основных параметров, определяющих эффективность тушения различных горючих веществ и материалов распыленной водой.

Исходя из особых свойств тонкораспыленной воды, основным предназначением устройств пожаротушения с ее использованием является не только тушение пожара классов А и В, но и тушение электрооборудования, находящегося под напряжением. Согласно ГОСТ Р 51057-2001 для огнетушителей, которые предназначены для тушения пожаров электрооборудования, находящегося под напряжением, значение тока утечки по струе ОТВ не должно превышать 0,5 мА в течение всего времени работы огнетушителя.

Это требование вытекает из требований ГОСТ 12.1.038-82 “Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжения прикосновения и токов” и, вообще говоря, является общим для всех систем пожаротушения ранцевого, переносного и передвижного типов.

Для представленных выше устройств данные по току утечки отсутствуют, а заявленное изготовителем "ВОЛНА-03" значение этого показателя, составляющего не более 0,5 мА, не подтверждено результатами соответствующих испытаний на сертифицированном испытательном стенде.

В связи с этим, наибольший интерес представляют ранцевое устройство пожаротушения "РУПТ-1-0.4", и передвижное устройство "УППТ-45", являющиеся разработками научно-исследовательского центра новых технологий Московского авиационного института. Эти устройства не только во многом превосходят все представленные выше, но и прошли полный цикл испытаний на электробезопасность на специальном сертифицированном электростенде.

При одинаковом количестве огнетушащего вещества ранцевое устройство "РУПТ-1-0.4" тушат значительно большие по площади модельные очаги пожара класса А и В. Это объясняется тем, что устройство подает распыленную воду в очаг пожара с той степенью дисперсности и с той скоростью, при которых практически полностью используется тушащий потенциал воды. Необходимая степень дисперсности в переносных и передвижных устройствах пожаротушения МАИ достигается применением специально разработанной конструкции распылителя (соплового насадка).

Следует отметить, что характеристики распылителя (расход, дальнобойность сплошной струи и тонкораспыленной, преимущественный размер капель, средняя скорость истечения жидкости) не изменялись как при испытаниях с чистой водой, так и при использовании воды с добавками пенообразователя и соли.

Измерения размера капель, генерируемых сопловыми насадками, применяемыми в устройствах пожаротушения МАИ, проводились на уникальном в России гидродинамическом стенде с использованием прибора Malvern/ INSITEC "Концентрация и размер частиц ансамбля" ( EPCS).

Возможность применения устройства РУПТ-1-0.4 для тушения электроустановок под напряжением до 36 кВ, с расстояния не менее 1 м, подтверждена результатами испытаний, на специальном сертифицированном электростенде МАИ как при использовании чистой воды, так и различных огнетушащих растворов. В соответствии с результатами испытаний был получен сертификат пожарной безопасности, допускающий использование ранцевых устройств РУПТ для тушения электроустановок под напряжением.

В 2004 г. на полигоне ФГУ ВНИИПО МЧС России были проведены сравнительные испытания различных устройств пожаротушения с высокоскоростной подачей огнетушащего вещества. Испытания проводились при тушении кабельной трассы (интенсивное горение пучков кабеля длиной до 10 метров) и очага пожара ранга 89В (дизельное топливо) чистой водой без добавок и присадок. Испытания показали, что наибольшей эффективностью тушения обладает ранцевое устройство РУПТ-1-0,4. На основании результатов испытаний протоколом совещания № П-243 К05 концерна “Росэнергоатом” было признано считать целесообразным применение для защиты помещений и оборудования АЭС устройства пожаротушения ранцевого РУПТ, включая оснащение этими устройствами подразделений ГПС по охране АЭС.

Необходимо отметить, что по огнетушащей способности (ранг модельных очагов до 15А и 233В) устройство РУПТ–1-0,4 позволяет ликвидировать в начальной стадии порядка 80% всех пожаров, регистрируемых службой пожарной охраны.

Одна из последних разработок Московского авиационного института – воздушно-эмульсионный огнетушитель ОВЭ–6(з)–АВЕ-01, генерирующий струю тонкораспыленного огнетушащего вещества для оперативного подавления начальных очагов возгораний.

Запаса ОТВ в огнетушителе ( 6 л) достаточно для подавления очага пожара класса А34(6А по российской классификации), что соответствует площади горения порядка 30 м 2 или очага пожара ЛВЖ класса В183 (примерно 180 литров любой ЛВЖ на поддоне диаметром 2,7 м). Полный вес огнетушителя составляет 9 кг. Дальность струи тонкораспыленной жидкости составляет 5- 7 метров, расход жидкости – 0,3 л/сек.

Огнетушитель может быть эффективно использован для подавления очагов пожаров класса Е, что подтверждено результатами сертификационных испытаний на электростенде при напряжении до 36 кВ. переменного тока.

Применяемое огнетушащее вещество абсолютно безопасно для людей, что подтверждено соответствующими санитарно-гигиеническими заключениями.

С целью экспериментальной проверки возможности безопасного использования огнетушителя для тушения очагов возгораний при наличии электрического напряжения была впервые проведена серия натурных огневых испытаний в тоннеле Московского метрополитена при напряжении на контактном рельсе 825 В постоянного тока.

Безопасность применения огнетушителя определялась методом измерения тока утечки по распыленной струе огнетушащего вещества, направленной непосредственно на контактный рельс под рабочим напряжением, и напряжения прикосновения, возникающего на распылительном сопле, и сопоставлением полученных значений с требованиями ГОСТ 12.1.038-82. Эффективность тушения определялась подавлением характерных модельных очагов возгорания в соответствии с программой испытаний.

В процессе огневых испытаний непосредственно под контактным рельсом разжигалась ткань (размер 50 х 40 см.), пропитанная керосином, а в другом цикле испытаний разжигался деревянный защитный короб, установленный на контактном рельсе.

Тушение проводилось оператором с расстояния 2 -3 метра от очага возгорания. Рабочее напряжение на контактном рельсе в процессе тушения составляло 825 В.

В процессе тушения модельного очага пожара, с помощью огнетушителя оператор не испытывал неприятных ощущений от воздействия тока при использовании хлопчатобумажных перчаток. Очаги были полностью потушены за 15 и 25 секунд соответственно.

Реально зарегистрированная величина тока утечки по струе распыленного огнетушащего вещества при всех режимах работы огнетушителя составила 0,2 микроампера, что существенно меньше, допускаемого нормативными документами.

Необходимо отметить, что были проведены дополнительные испытания для определения минимального безопасного расстояния от распылительной форсунки огнетушителя до контактного рельса. Было показано, что ток утечки по струе огнетушащего вещества составил порядка 0,4-0,5 мА (предельно допустимое значение по ГОСТ 12.1.038-82) при расстоянии равном 30 см.

На основании результатов испытаний руководством Московского метрополитена было признано целесообразным оснастить объекты Московского метрополитена огнетушителями ОВЭ-6(з)-АВЕ-01.

Таким образом, на основании результатов анализа пожарной опасности помещений и оборудования АЭС, показателей качества и результатов многочисленных стендовых, натурных сертификационных и сравнительных испытаний разработанных устройств пожаротушения тонкораспыленной водой и тонкораспыленными огнетушащими составами (ранцевого устройства РУПТ-1-0,4 и огнетушителя ОВЭ-6(з)-АВЕ-01) можно сделать вывод о высокой эффективности этих устройств и целесообразности их применения для повышения противопожарной защиты атомных электростанций.


Литература
  1. Государственный доклад о состоянии защиты населения и территорий РФ от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.: М., МЧС РФ. 1997-2001 // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях, 1997, вып.8; 1998, вып.9; 1999, вып.8; 2000, вып.5.
  2. Ларцев С.Г., Паскевич Д.В. Пожарная безопасность на атомных электростанциях. ГУ ГПС МВД России. Сайт: "Публикации Daily. Sec.ru". http://www/security world.ru.
  3. Атомная электростанция нового поколения с реактором типа ВВЭР-1000. Концепция и основные направления поиска решений: М., Минатомэнергопром СССР, 1989.
  4. Тактика тушения электроустановок, находящихся под напряжением. Рекомендации. – М.: ВНИИПО, 1986, 16 с.
  5. Типовая инструкция по тушению пожаров на электроустановках АЭС концерна "Росэнергоатом", 2002.
  6. ГОСТ Р 51057-2001. Техника пожарная. Огнетушители переносные. Общие технические требования. Методы испытаний.
  7. НПБ 316-2003. Переносные и передвижные устройства пожаротушения с высокоскоростной подачей огнетушащего вещества. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний.